AT14110U1 - System und Vorrichtung zur gesteuerten Entnahme und Ablage von plattenförmigen Werkstücken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur gesteuerten Entnahme und Ablage von plattenförmigen Zuschnitten, welche auf einer Sägeanlage aus einer Rohplatte unter Anwendung eines Zuschnitt-Optimierungsprogramms hergestellt wurden. Eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ist mit der CPU eines Manipulators datentechnisch verbunden. Der Manipulator verfügt über eine Vielzahl von Saugknöpfen und/oder Saugbalken und über Mittel zur Lageveränderung und Ansteuerung einzelner Saugknöpfe und/oder Saugbalken und ist zur Austragung einzelner plattenförmiger Zuschnitte aus einem Verband mehrerer plattenförmiger Zuschnitte geeignet, wobei ein Steuerungsprozess für den Manipulator die für ein bestimmtes Zuschnitt-Teil vorgesehene Ablageeinrichtung und den Ort der Ablage auf der Ablageeinrichtung festlegt, sowie gegebenenfalls den Zuschnitt-Teil vor seiner Ablage um 90° dreht, mit dem Ziel einen stabilen Stapel aus einzelnen Zuschnitt-Teilen auf jeder Ablageeinrichtung aufzubauen.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und eine Vorrichtung zur gesteuertenEntnahme und Ablage von plattenförmigen Werkstücken.

[0002] Rechnergeführte Produktionssysteme für die Holzindustrie sind seit langem bekannt undunter anderem in der Dissertation von F. Prekwinkel beschrieben worden.

[0003] Aus der EP 1 810 801 ist ein System zum Herstellen von plattenförmigen Werkstückenbekannt, welches eine Steuereinrichtung mit einem Bestelleingang aufweist, eine Schnittopti¬mierung von Rohplatten generiert und eine Greifeinrichtung umfasst, die die einzelnen Zu¬schnitt-Teile nachfolgenden Bearbeitungseinrichtungen zuführt. Das System dient zum Herstel¬len von plattenförmigen Werkstücken wie sie beispielsweise in der Möbelbauindustrie verwen¬det werden. Es umfasst eine Steuerungseinrichtung, ein Bearbeitungszentrum und eine Ferti¬gungseinrichtung, welche untereinander datenmäßig in Verbindung stehen.

[0004] Weiters sind Beladeeinrichtungen von Paletten mit mehreren Lagen von Stückgüternbekannt, welche über eine Greifeinrichtung verfügen und die Stückgüter pro Lageebene auf denPaletten so anordnen, dass ein lagestabiler Stapel entsteht. Hierbei werden Stückgüter mituniformer Größe durch Roboter, Greifer etc. auf rechnerisch bestimmte Plätze abgelegt. Dane¬ben ist die sogenannte „mixed-case" Palettierung bekannt, bei der Stückgut unterschiedlicherGröße raumbedarf-optimiert auf einer Palette abgelegt wird. Dabei werden rechnergestütztunterschiedliche Aspekte berücksichtigt, die die Komplexität gegenüber dem einfachen Stapelnenorm erhöhen. So kann ein nachfolgendes Stückgut nur dann auf ein vorhergehendes Stück¬gut abgelegt werden, wenn eine flache, ausreichend große Ablagefläche zur Verfügung steht,wobei der gebildete Stapel eine gewisse Stabilität aufweisen muss, damit er bei einem nachfol¬genden Transport, z.B. mittels eines Gabelstaplers nicht umfällt. Weiters können solche Syste¬me auch eine Optimierung des Stapels im Hinblick auf eine nachfolgend gewünschte Entlade-Reihenfolge berücksichtigen. Solche Systeme sind beispielsweise in der EP 1 462 394, in derDE 43 38 801, in der DE 41 14 215 oder in der DE 10 2007 016 727 beschrieben.

[0005] Aufbauend auf diesem bekannten Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfin¬dung die Aufgabe ein System, welches einen Manipulator für die Bewegung plattenförmigerGegenstände umfasst zur Verfügung zu stellen, welches aus einer zugeschnittenen Platte aufeinem Sägetisch mittels des Manipulators die einzelnen Zuschnitt-Teile so heraus zu nehmenund je nach Weiterverwendung auf unterschiedliche Ablageeinrichtungen zu verteilen, dass derauf der Ablageeinrichtung entstehende Teilestapel ohne menschliches Zutun eine hohe Stabili¬tät aufweist.

[0006] Diese Aufgabe wird durch ein System gelöst, welches die technischen Merkmale vonAnspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen An¬sprüche.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben, wobei das in der einzigenFigur dargestellte Flussdiagramm zum besseren Verständnis der Erfindung dienen soll.

[0008] Eine Plattensäge schneidet aus einer großformatigen Ausgangsplatte Zuschnitt- Teileentsprechend einem vorprogrammierten Schnittplan. Alternativ werden vor dem Zuschnitt derTeile von einem Kennzeichnungsgerät pro Zuschnitt-Teil ein Etikett, ein Bar-Code oder einsonstiges Kennzeichnungsmerkmal auf der Rohplatte angebracht.

[0009] Nach dem Zuschnitt werden die einzelnen Zuschnitt-Teile von der Greifeinrichtung einesManipulators erfasst, einzeln aus dem Verband von mehreren Zuschnitt-Teilen herausgehobenund auf eine vorbestimmte Ablageeinrichtung, beispielsweise eine Palette, einen Rollwagen,eine weitere Bearbeitungseinrichtung oder einen Lagerplatz verfrachtet.

[0010] Um diesen Vorgang vollautomatisch auch bei Losgröße eins wirtschaftlich durchführenzu können, ist erfindungsgemäß eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen,welche den Steuerungsprozess für einen Manipulator betreibt, und in welcher die Daten aller auf Lager liegenden Rohplatten und ihr jeweiliger Lagerplatz abgespeichert sind. Die zentraleDatenverarbeitungseinrichtung verfügt über ein Schnittoptimierungsprogramm und erstellt fürdie Rohplatte den Schnittplan. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ist mit der CPUeines Manipulators verbunden, welcher als Plattenmanipulator ausgebildet ist und über eineGreifeinrichtung mit einer Vielzahl von Saugknöpfen verfügt, mittels welcher der Manipulator dieRohplatten bzw. die Zuschnitt-Teile oberflächenschonend anheben und transportieren kann.Die Greifeinrichtung ist dabei bevorzugt mit pneumatischen oder hydraulischen Einrichtungenausgestattet, um die Abstände der einzelnen Saugknöpfe voneinander stufenlos variabel ver¬änderbar einstellen zu können. Bevorzugt sind noch weitere Einrichtungen vorgesehen, um dieSaugknöpfe einzeln mit Vakuum zu beaufschlagen oder zu deaktivieren.

[0011] Der Manipulator wird vom Steuerungsprozess gesteuert, in welchen aus dem Rohplat¬tenzuschnitt-Optimierungsprogramm die Lage der einzelnen Zuschnitt- Teile, die Informationder zugehörigen Ablageeinrichtung und der exakte Ort der Ablage des Zuschnitt-Teiles auf derAblageeinrichtung einfließen. Auf Basis dieser Informationen legt die CPU für jeden Zuschnitt-Teil die optimale Längen- und gegebenenfalls auch die Breitenerstreckung der Greifeinrichtungfest, steuert den Manipulator über den vorbestimmten Zuschnitt-Teil, senkt den Manipulatorsoweit auf den Zuschnitt-Teil ab, dass die vorbestimmten Saugknöpfe und/oder Saugbalken aufder Oberfläche des Zuschnitt-Teiles anliegen und aktiviert die Vakuumzufuhr zu diesen Saug¬knöpfen und/oder Saugbalken. Anschließend hebt der Manipulator den Zuschnitt-Teil aus demVerband mehrerer Zuschnitt-Teile heraus und bewegt diesen in Richtung der vorbestimmtenAblageeinrichtung.

[0012] Vor der Ablage des Zuschnitt-Teils wird vom Steuerungsprozess der exakte Ablageortbestimmt und festgelegt, ob der Zuschnitt-Teil vor seiner Ablage gedreht werden muss, um eineraumoptimierte Ablage und einen stabilen Stapelaufbau auf der vorbestimmten Ablage zu ge¬währleisten. Gegebenenfalls wird der Zuschnitt-Teil vom Manipulator um 90° gedreht bevor erabgelegt wird.

[0013] In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die Rohplatte vor ihrem Zuschnittin einzelne Zuschnitt-Teile mittels einer Kennzeichnungseinrichtung mit mehreren Kennzeichen,beispielsweise Etiketten, Bar-Codes oder dergleichen beaufschlagt, wobei diese Kennzeichendie Information enthalten, auf welcher Ablageeinrichtung welche Zuschnitt-Teile in welcherReihenfolge abzulegen sind. Hierbei besitzt der Manipulator einen Scanner zum Auslesen derInformationen aus dem Kennzeichen und steuert über seine CPU selbsttätig die Prozessschrittezur Entnahme der einzelnen Zuschnitt-Teile und lageoptimierten Ablage auf der jeweiligenAblageeinrichtung.

[0014] Nach dem erfindungsgemäßen System kann der Manipulator als frei stehende Vorrich¬tung oder als Auslegerkonstruktion an einer Kulisse oder als Portalkonstruktion ausgebildetsein.

[0015] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verfügt die CPU des Manipulators überein Stapelbaumodul, welches die Ablagereihenfolge und den Ablageort auf der Ablageeinrich¬tung der plattenförmigen Zuschnitte bestimmt und die Lageinformation zu jedem Zuschnitt-Teilan die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung weiter gibt.

[0016] Durch die besondere Ausgestaltung des Manipulators mit veränderlichem Abstandzwischen einzelnen Saugknöpfen bzw. Saugbalken und gezielter Aktivierung bzw. Deaktivie¬rung des Vakuums an einzelnen Saugknöpfen bzw. Saugbalken ist der Manipulator in der Lageplattenförmige Werkstücke, welche eine Längserstreckung in einem Bereich von 300 mm bis4000 mm und eine Breitenerstreckung in einem Bereich von 100 mm bis 2000 mm aufweisenzuverlässig aus dem Nesting auslagern zu können.

Claims (8)

1. Ansprüche 1. System zur gesteuerten Entnahme und Ablage von plattenförmigen Zuschnitten, welcheauf einer Sägeanlage aus einer Rohplatte unter Anwendung eines Zuschnitt-Optimierungsprogramms hergestellt wurden, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentraleDatenverarbeitungseinrichtung mit der CPU eines Manipulators zusammen wirkt, dass derManipulator über eine Vielzahl von Saugknöpfen und über Mittel zur Lageveränderung undAnsteuerung einzelner Saugknöpfe verfügt, dass der Manipulator zur Austragung einzelnerplattenförmiger Zuschnitte aus einem Verband mehrerer plattenförmiger Zuschnitte vorge¬sehen ist und dass ein Steuerungsprozess für den Manipulator folgende Steuerungsschrit¬te umsetzt: - Festlegung der Ablageeinrichtung, - Festlegung des Ortes der Ablage auf der Ablageeinrichtung, - Auswahl des für diese Ablageeinrichtung und diesen Ort der Ablage bestimmten Zu¬schnitts aus dem Verband mehrerer plattenförmiger Zuschnitte, - Absenkung des Aufnahmetellers bis vorbestimmte Saugknöpfe auf der Oberfläche desZuschnitts aufliegen, - Aktivierung jener Saugknöpfe, die zu diesem Zuschnitt passen, - Anhebung, Transport und Ablage des Zuschnitts am vorgesehenen Ort der vorbestimm¬ten Ablageeinrichtung in einer vorbestimmten Ausrichtung.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsprozess für denManipulator aus der Schnittoptimierung die Lage- und Dimensionsinformationen jedes ein¬zelnen Zuschnitt-Teils erhält und die Information über die zugeordnete Ablageeinrichtungvon der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung erhält und der Manipulator nach Ablagedes Zuschnitt-Teils die genaue Ortsangabe zur Lage des Zuschnitts auf der Ablageeinrich¬tung an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung weiter gibt.
3. 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohplatte vor dem Zu¬schnitt mit Kennzeichnungen, beispielsweise mit Etiketten, Bar-Codes oder dgl. bestücktwird und der Manipulator einen Scanner für die Kennzeichnungen aufweist und anhand dergescannten Informationen die Zuschnitt-Teile in einer vorbestimmten Reihenfolge der zu¬gehörigen Ablageeinrichtung und dem jeweiligen Ablageort auf der Ablageeinrichtung zu¬ordnet und ausrichtet.
4. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipula¬tor mechanisch verstellbare Einrichtungen mit einer Vielzahl von Saugknöpfen und/oderSaugbalken besitzt, über welche der Abstand zwischen einzelnen Saugknöpfen und/oderSaugbalken stufenlos variabel einstellbar ist und für jeden Saugknopf bzw. SaugbalkenAnsteuerungseinrichtungen zur Aktivierung oder Deaktivierung eines Vakuums verfügt.
5. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipula¬tor pneumatisch und/oder hydraulisch verstellbare Einrichtungen mit einer Vielzahl vonSaugknöpfen und/oder Saugbalken besitzt, über welche der Abstand zwischen einzelnenSaugknöpfen und/oder Saugbalken stufenlos variabel einstellbar ist und für jeden Saug¬knopf bzw. Saugbalken Ansteuerungseinrichtungen zur Aktivierung oder Deaktivierung ei¬nes Vakuums verfügt.
6. 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipula¬tor als frei stehende Vorrichtung oder als Auslegerkonstruktion an einer Kulisse oder alsPortalkonstruktion ausgebildet ist.
7. 7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die CPU desManipulators über ein Stapelbaumodul verfügt, welches die Ablagereihenfolge und den Ab¬lageort auf der Ablageeinrichtung der plattenförmigen Zuschnitte bestimmt und die Lagein¬formation zu jedem Zuschnitt-Teil an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung weitergibt.
8. 8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipula¬tor für den Transport von plattenförmigen Werkstücken ausgelegt ist, welche eine Längser¬streckung in einem Bereich von 300 mm bis 4000 mm und eine Breitenerstreckung in ei¬nem Bereich von 100 mm bis 2000 mm aufweisen können. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen