AT527674B1 - Positionierbare Roboterzelle sowie Fertigungseinrichtung mit einer solchen Roboterzelle - Google Patents

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AT527674B1 ATA50891/2023A AT508912023A AT527674B1 AT 527674 B1 AT527674 B1 AT 527674B1 AT 508912023 A AT508912023 A AT 508912023A AT 527674 B1 AT527674 B1 AT 527674B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine positionierbare Roboterzelle (1) zur Anordnung bei einer Blechbearbeitungsvorrichtung, beispielsweise einer Biegemaschine. Diese Roboterzelle (1) umfasst einen Tragrahmen (6) zur Aufnahme einer Handlingeinrichtung. Weiters sind Abstützelemente (7), beispielsweise Rollen (9), Räder und/oder Abstützfüße, zur lastübertragenden Abstützung des Tragrahmens (6) gegenüber einer Bodenfläche (8) vorgesehen. Zudem sind Umpositionierungsmittel (10), beispielsweise Hubgabel-Freistellungen, Lasthaken, Anschlagösen (11), Rollen (9) und/oder Räder, zur Umpositionierung der Roboterzelle (1) in unterschiedliche Einsatzorte ausgebildet. Ferner sind Haltemittel (12) zur positionsgesicherten Festlegung der Roboterzelle (1) an einem ausgewählten Einsatzort ausgebildet. Die Haltemittel (12) umfassen einen ersten und wenigstens einen zweiten Haltearm (14), welche Haltearme (14) in ihrem ersten Endabschnitt (15) um eine horizontal verlaufende erste Schwenkachse (16) verschwenkbar gelagert sind. Die Haltearme (14) weisen in ihrem zweiten Endabschnitt (18) ein erstes Positionierungselement (19) und ein erstes Kopplungselement auf. Das erste Positionierungselement (19) ist dazu eingerichtet mit einem korrespondierenden zweiten Positionierungselement zusammenzuwirken. Das erste Kopplungselement ist dazu eingerichtet mit einem korrespondierenden zweiten Kopplungselement zusammenzuwirken, sodass die Roboterzelle (1) an dem ausgewählten Einsatzort an einer vorbestimmten Sollposition verschiebungsgesichert festlegbar ist.

Description

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Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft eine positionierbare Roboterzelle zur Anordnung bei einer Blechbearbeitungsvorrichtung, beispielsweise einer Biegemaschine, Stanzmaschine, Laserstrahl-Schneidmaschine oder Markierungsmaschine, sowie eine Fertigungseinrichtung mit einer solchen positionierbaren Roboterzelle. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Positionieren einer solchen positionierbaren Roboterzelle bei einer Blechbearbeitungsvorrichtung.
[0002] Die EP3529016B1 offenbart eine positionierbare Roboterzelle zur Anordnung an einer Biegemaschine. Die Roboterzelle umfasst ein Gestell zur Aufnahme des Roboters und eine Aufnahmeeinrichtung für ein Werkstück sowie eine Positioniereinrichtung zur Umpositionierung der Roboterzelle. Die Positioniereinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Rollen mit welchen die Roboterzelle verfahrbar ist sowie höhenverstellbare Stützfüße mit welchen die Roboterzelle an der gewünschten Position festlegbar ist. Weiters ist eine erste Sensoreinrichtung zur Erfassung der Position der Roboterzelle relativ zur Fertigungsvorrichtung vorgesehen. Diese erste Sensoreinrichtung ist an der zumindest einen Handlingeinrichtung vorgesehen und selbsterkennend ausgeführt. Nachteilig ist dabei, dass die Positioniereinrichtung technisch vielschichtig und aufwändig ist.
[0003] Die EP636435A1 beschreibt ebenso eine positionierbare Roboterzelle zur Anordnung an einer Biegemaschine. Der Roboter in der Roboterzelle ist zur Zuführung eines Werkstücks zur Biegemaschine und zur Entnahme eines gebogenen Werkstücks aus der genannten Biegemaschine vorgesehen. Eine Aufnahmevorrichtung für ein einzelnes Werkstück, eine Werkstückaufnahmebehälter und auch der Roboter sind auf derselben bewegbaren Grundplatte befestigt, wobei diese Grundplatte mit einer Mehrzahl drehbarer Räder versehen ist. Zur Festlegung der Roboterzelle an der gewünschten Position ist eine Positioniervorrichtung mit zwei Hydraulikzylindern vorgesehen. Die Kolbenstangen dieser Hydraulikzylinder sind vertikal verstellbar gelagert und weisen an ihren freien Enden jeweils einen kegelstumpfförmigen Zentrierkopf auf. Diese Zentrierköpfe sind in korrespondierende, oben offene Aufnahmetaschen am Boden einführbar wenn die Kolbenstangen in Vertikalrichtung nach unten bewegt werden. Auch diese Positioniereinrichtung ist nur bedingt zufriedenstellend. Insbesondere ist die Vertikalpositionierung der Kolbenstangen besonders heikel hinsichtlich einer exakten, spielfreien Relativpositionierung der Roboterzelle in Bezug auf die Horizontalebene ohne dabei ein unerwünschtes Anheben der Roboterzelle relativ zur Bodenfläche zu verursachen.
[0004] Die AT509320A4 beschreibt eine verfahrbare Roboterzelle mit einem einen Roboter aufnehmenden, mit Laufrollen versehenen Gestell und mit einer lastabtragenden Abstützeinrichtung für das Gestell. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass das Gestell einen gesonderten Tragrahmen für den Roboter bildet und dass die lastabtragende Abstützeinrichtung am Tragrahmen für den Roboter angreift. Die Abstützeinrichtung weist wenigstens eine am Tragrahmen befestigte, mit einem bodenseitigen Auflager zusammenwirkende Stützplatte und eine Spanneinrichtung zum lastabtragenden Verbinden der Stützplatte mit dem bodenseitigen Auflager auf. Die Spanneinrichtung umfasst die Stützplatte und das bodenseitige Auflager durchsetzende, in Vertikalrichtung verschiebbar geführte Zuganker und einen Stelltrieb für die Zuganker.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Roboterzelle sowie ein Verfahren zu dessen Positionierung zur Verfügung zu stellen, mittels derer eine rasche und dennoch möglichst exakte Positionierung oder Umpositionierung einer Roboterzelle in Bezug zu einer Blechbearbeitungsvorrichtung vorgenommen werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird durch eine positionierbare Roboterzelle und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
[0007] Die erfindungsgemäße, positionierbare Roboterzelle zur Anordnung bei einer Blechbearbeitungsvorrichtung, beispielsweise einer Biegemaschine, umfasst einen Tragrahmen zur Aufnahme einer Handlingeinrichtung, beispielsweise eines mehrachsigen Industrieroboters. Zudem
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sind Abstützelemente, beispielsweise Rollen, Räder und/oder Abstützfüße, zur lastübertragenden Abstützung des Tragrahmens gegenüber einer Bodenfläche vorgesehen. Ferner sind Umpositionierungsmittel, beispielsweise Hubgabel-Freistellungen, Lasthaken, Anschlagösen, Rollen und/oder Räder, zur Umpositionierung der Roboterzelle in unterschiedliche Einsatzorte ausgebildet. Darüber hinaus sind Haltemittel zur positionsgesicherten Festlegung der Roboterzelle an einem ausgewählten Einsatzort vorhanden. Diese Haltemittel umfassen einen ersten und wenigstens einen zweiten Haltearm, welche Haltearme in ihrem ersten Endabschnitt um eine horizontal verlaufende erste Schwenkachse verschwenkbar gelagert sind. Die Haltearme weisen in ihrem zweiten Endabschnitt ein erstes Positionierungselement und ein erstes Kopplungselement auf. Das erste Positionierungselement ist dazu eingerichtet mit einem korrespondierenden zweiten Positionierungselement zusammenzuwirken und das erste Kopplungselement ist dazu eingerichtet mit einem korrespondierenden zweiten Kopplungselement zusammenzuwirken, sodass die Roboterzelle an dem ausgewählten Einsatzort an einer vorbestimmten Sollposition verschiebungsgesichert ist bzw. vor unerwünschten Verrutschen festlegbar ist.
[0008] Diese Ausgestaltung ermöglicht in vorteilhafter Art und Weise eine rasche und zugleich möglichst exakte Positionierung der positionierbaren Roboterzelle relativ zu einer Blechbearbeitungsvorrichtung. Die wenigstens zwei Haltearme unterstützen dabei eine möglichst exakte Ausrichtung bzw. eine möglichst exakte Orientierung der Roboterzelle relativ zur Blechbearbeitungsvorrichtung. Insbesondere kann dadurch eine Plan-Parallelität bzw. Plan-Ausrichtung zwischen der Roboterzelle und der Blechbearbeitungsvorrichtung gesichert eingenommen und während es Betriebs der entsprechenden Fertigungseinrichtung gesichert beibehalten werden. Zugleich unterstützt die Verschwenkbarkeit der Haltearme eine einfach durchzuführende und somit rasche Positionierung der Roboterzelle in Bezug zur jeweiligen Blechbearbeitungsvorrichtung. Beispielsweise ist dadurch eine gute Einsehbarkeit auf die zusammenzuführenden Positionierungselemente und/oder eine gute Handhabung der in oder außer Wechselwirkung zu versetzenden Kopplungselemente erzielbar. Insbesondere kann die positionierbare Roboterzelle im Zuge eines Positionierungsvorganges in horizontaler Richtung an die Blechbearbeitungsvorrichtung herangeführt und dabei mit ihren schwenkbaren, im wesentlichen horizontal verlaufenden Haltearmen in Anschlagposition gebracht werden. Nachfolgend können in einfacher Art und Weise die korrespondierenden Kopplungselemente aktiviert werden. Die letztendliche Höhen- bzw. Vertikalausrichtung der Roboterzelle ist dabei in vorteilhafter Art und Weise von den schwenkbaren Haltearmen entkoppelt bzw. weitestgehend unbeeinflusst.
[0009] Die zumindest zwei Haltearme können jeweils für sich verschwenkbar, also gesondert verschwenkbar sein, oder mechanisch gekoppelt verschwenkbar sein. Insbesondere können zumindest zwei Haltearme mittels einer Kopplungsplatte und/oder einem Kopplungsgestänge miteinander verbunden sein, sodass eine gemeinsame bzw. eine gekoppelte Verschwenkbarkeit der zumindest zwei Haltearme geschaffen ist.
[0010] Das erste Positionierungselement und das zweite Positionierungselement können miteinander korrespondierende Zentrier- bzw. Schrägflächen aufweisen, insbesondere durch keil- 0der kegelförmige Fortsätze und durch damit korrespondierende keil- oder kegelförmige Ausnehmungen gebildet sein.
[0011] Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn die Haltearme in einem Abstand von mehr als einem Meter voneinander distanziert sind, insbesondere in einem Abstand zwischen einem Meter und vier Metern voneinander distanziert sind. Dadurch ist eine möglichst exakte Orientierung der Roboterzelle relativ zu einer Blechbearbeitungsmaschine erzielbar. Darüber hinaus kann dadurch eine positionsstabile Festlegung der Roboterzelle an ihrer Sollposition erreicht werden. Selbst bei dynamischen Bewegungen der Handlingeinrichtung kann ein ruhiger und stabiler Einsatz der umpositionierbaren Roboterzelle gewährleistet werden.
[0012] Ferner kann vorgesehen sein, dass die zweiten Positionierungselemente und die zweiten Kopplungselemente Bestandteile eines einzelnen, also eines gemeinsamen Verankerungselements sind, oder Bestandteile von baulich separaten, also getrennten Verankerungselementen sind. Das wenigstens eine Verankerungselement ist dabei zur Verankerung mit dem Boden an
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einem ausgewählten Einsatzort ausgebildet, insbesondere zur Verankerung auf der jeweiligen Bodenfläche vorgesehen. Eine unmittelbare mechanische Verbindung mit der Blechbearbeitungsvorrichtung bzw. mit deren Gestell ist dadurch erübrigt bzw. vermieden. Dadurch werden zum Einen die Roboterzelle und die Blechbearbeitungsvorrichtung schwingungstechnisch stärker entkoppelt, als bei einer unmittelbaren mechanischen Verbindung zwischen der Roboterzelle und der Blechbearbeitungsvorrichtung. Zudem ist dadurch die Roboterzelle bei Maschinen unterschiedlicher Größe bzw. Ausführung oder bei Maschinen unterschiedlicher Hersteller problemlos positionierbar, nachdem auf deren jeweilige Konstruktion bzw. Rahmenausführung nicht oder nur marginal Bedacht genommen werden muss.
[0013] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Haltearme eine Länge von mehr als 0,3 m aufweisen, insbesondere eine Länge zwischen 0,5 m und 1,5 m aufweisen. Dadurch ist eine relativ unkomplizierte mechanische Ankopplung der Roboterzelle an das wenigstens eine am Boden fixierbare bzw. fixierte Verankerungselement erzielbar. Insbesondere ist es dadurch einer Person, welche die Positionierung oder Umpositionierung der Roboterzelle vorzunehmen hat, ermöglicht, eine gute Einsehbarkeit auf die mechanische Kopplungsschnittstelle zu erhalten.
[0014] Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Haltearme in dem einer Blechbearbeitungsvorrichtung nächstliegend zuzuordnenden Umfangsabschnitt der Roboterzelle angeordnet sind. Bodennahe Störkonturen während des Einsatzzustandes der Roboterzelle werden dadurch minimiert. Insbesondere ist der Abschnitt zwischen der Roboterzelle und der Blechbearbeitungsvorrichtung während des autonomen Betriebs der Roboterzelle ohnehin als abgesicherter oder zutrittsgesicherter Bereich auszuführen, in welchem die bodennahen Haltearme kein Hindernis oder keine Stolpergefahr für Personen darstellen.
[0015] Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es auch möglich, dass die Haltearme zwischen einer nach oben geklappten Ruhestellung und einer nach unten abgeklappten Bereitschafts- oder Einsatzstellung, und umgekehrt, verschwenkbar sind. Dadurch kann die positionierbare Roboterzelle in eine Park- oder Ruhestellung versetzt werden, in welcher diese kompakt ist bzw. möglichst frei von Störkonturen oder abstehenden Teilen ist. Zudem kann die positionierbare Roboterzelle mit ihren Haltearmen in eine Bereitschaftsstellung verbracht werden, in welcher diese für einen Positionier- und Kopplungsvorgang bereitsteht. In ihrem mit der Soll-Position gekoppelten Zustand ist die Roboterzelle dann betriebs- bzw. einsatzbereit.
[0016] Vorzugsweise ist eine manuelle Verschwenkbarkeit der Haltearme vorgesehen. Ein verfügbarer Verschwenkungswinkel der Haltearme kann zwischen 60° und 150°, vorzugsweise zwischen 80° und 120° betragen. Dies ermöglicht einen mechanisch einfachen und dennoch praktikablen Aufbau der positionierbaren Roboterzelle.
[0017] Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Haltearme in der Bereitschafts- oder Einsatzstellung im Wesentlichen horizontal verlaufend ausgerichtet sind. Eine unerwünschte horizontale Verschieblichkeit der Roboterzelle nach deren Festlegung an der Sollposition kann dadurch hintangehalten werden. Die Funktion der Distanzierung und Abstandssicherung zwischen der Roboterzelle und der Blechbearbeitungsvorrichtung kann dadurch von den Haltearmen gut erfüllt werden. Dies selbst dann, wenn die positionierbare Roboterzelle auf Rollen gelagert ist. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Haltearme in der Bereitschafts- oder Einsatzstellung maximal plus/minus 10° gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufen.
[0018] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Haltearme an ihrem zweiten, von der Schwenkachse abgewandten Endabschnitt zur gleitenden oder abrollenden Abstützung auf dem Boden vorgesehen sind. Die wenigstens eine Schwenkachse wird dadurch im Vergleich zu frei abkragenden Haltearmen weniger belastet. Das Risiko von unerwünschten Verformungen kann dadurch hintangehalten werden. Insbesondere kann durch eine Bodenabstützung der freien Enden der Haltearme deren Robustheit gesteigert werden, ohne hierfür besonders massive Haltearme oder Schwenklagerungen ausführen zu müssen. Letztendlich kann dadurch eine erhöhte Positioniergenauigkeit erzielt werden.
[0019] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Haltearme von wenigs-
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tens einer Überdeckungsblende mit gleicher oder im Wesentlichen gleicher Länge wie der jeweilige Haltearm überdeckbar ist. Dadurch ist es möglich, den wenigstens einen Armkörper und/oder das wenigstens eine erste Positionierungselement und/oder das wenigstens eine erste Kopplungselement bedarfsweise zu verdecken und freizugeben. Beispielsweise können dadurch unerwünschte Verschmutzungen der genannten Teile und/oder unerwünschte Manipulationen an der wenigstens einen ersten Kopplungsvorrichtung hintangehalten werden.
[0020] Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die wenigstens eine Überdeckungsblende um eine parallel oder koaxial zur ersten Schwenkachse verlaufende Achse verschwenkbar gelagert ist. Dadurch kann in einfacher Art und Weise eine verliergesicherte Befestigung und eine einfache bzw. komfortable Handhabung der wenigstens einen Uberdeckungsblende erreicht werden.
[0021] Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine UÜberdeckungsblende und/oder der wenigstens eine Haltearm als Kabelkanal oder Kabelschutzelement für wenigstens ein zwischen der Roboterzelle und einer zugeordneten Blechbearbeitungseinrichtung verlaufendes, elektrisches Verbindungskabel ausgeführt ist. Dadurch kann die Funktionalität der Haltearme und der wenigstens einen Uberdeckungsblende weiter gesteigert werden. Insbesondere kann dadurch das Beschädigungsrisiko von Kabelverbindungen praktikabel reduziert werden und kann zudem ein geordnetes Erscheinungsbild gewährleistet werden.
[0022] Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn das erste Kopplungselement und das damit korrespondierende zweite Kopplungselement durch einen hebelbetätigbaren Bügelspanner und einen damit korrespondierenden Haken gebildet sind. Dadurch können in zuverlässiger Art und Weise allfällig vorhandene, geringfügige Ungenauigkeiten in der Positionierung der Roboterzelle nach dessen Heranführung zu den zweiten Positionierungselementen noch kompensiert werden. Insbesondere können die ersten und zweiten Positionierungselemente durch den bzw. die hebelbetätigbaren Bügelspanner spielfrei aneinandergedrückt werden, sodass die Plan- bzw. Soll-Position der positionierbaren Roboterzelle mit erhöhter Zuverlässigkeit eingenommen wird. Der hebelbetätigbare Bügelspanner kann vorteilhaft für eine manuelle Betätigung eingerichtet sein. Der wenigstens eine hebelbetätigbare Bügelspanner kann auf wenigstens einem der Haltearme angeordnet sein. Der damit korrespondierende Haken kann zweckmäßigerweise dem wenigstens einen bodenseitigen Verankerungselement zugeordnet sein.
[0023] Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste Positionierungselement und das damit korrespondierende zweite Positionierungselement durch einen Zentrierungsvorsprung, beispielsweise einen Zentrierungsdorn, und eine damit korrespondierende Zentrierungsausnehmung gebildet sind. Dadurch kann eine Soll- bzw. Referenzposition definiert werden, welche von einer Bedienperson, welche eine Positionierung oder Umpositionierung der Roboterzelle vorzunehmen hat, eindeutig als solche erkennbar ist. Außerdem können dadurch auch Orientierungsabweichungen in einem bestimmten Ausmaß beim Heranführen der positionierbaren Roboterzelle ausgeglichen werden. Insbesondere können das erste und das damit korrespondierende zweite Positionierungselement korrespondierende Zentrier- bzw. Keilflächen aufweisen, welche in einem Winkel zur Längsachse der Haltearme verlaufen.
[0024] Eine erfindungsgemäße Fertigungseinrichtung umfasst eine Blechbearbeitungsvorrichtung, beispielsweise eine Biegemaschine, und eine erfindungsgemäße positionierbare Roboterzelle. Dadurch kann eine rasche und dennoch möglichst exakte Positionierung oder Umpositionierung einer Roboterzelle in Bezug zu einer Blechbearbeitungsvorrichtung vorgenommen werden. Insbesondere kann dadurch die Produktivität der Fertigungseinrichtung erhöht werden, weil Stillstands- oder Ausfallszeiten minimiert und Serienfertigungen in hohen Stückzahlen ohne nennenswerte Unterbrechungen ausgeführt werden können.
[0025] Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Positionieren einer positionierbaren Roboterzelle, welche zumindest eines der zuvor genannten Merkmale aufweist, relativ zu einer Blechbearbeitungsvorrichtung, beispielsweise einer Biegemaschine, werden a) die Haltearme der Roboterzelle in eine nach unten geklappte Bereitschafts- oder Einsatzstellung verbracht, wird b) die
Roboterzelle vorzugsweise ausgeführt oder kontrolliert von einer Bedienperson derart positioniert, dass die ersten Positionierungselemente mit den korrespondierenden zweiten Positionierungselementen zusammenwirken, und wird c) die mechanische Kopplung zwischen dem ersten Kopplungselement und dem damit korrespondierenden zweiten Kopplungselement vorzugsweise von der Bedienperson aktiviert, sodass die Roboterzelle an dem ausgewählten Einsatzort an einer vorbestimmten Sollposition verschiebungsgesichert bzw. vor unerwünschtem Verrutschen gesichert festgelegt wird. Auch dadurch kann eine rasche und dennoch möglichst exakte Positionierung oder Umpositionierung einer Roboterzelle in Bezug zu einer Blechbearbeitungsvorrichtung vorgenommen werden. Insbesondere kann dadurch die Produktivität der Blechbearbeitungsvorrichtung erhöht werden, weil Stillstands- oder Ausfallszeiten minimiert und Serienfertigungen in hohen Stückzahlen ohne nennenswerte Unterbrechungen ausgeführt werden können.
[0026] Vorteilhaft wird für ein Umpositionieren der Roboterzelle zu einer anderen Blechbearbeitungsvorrichtung die mechanische Kopplung gelöst, werden die Haltearme in die nach oben geklappte Ruhestellung überführt, wird die Roboterzelle zu der anderen Blechbearbeitungsvorrichtung verbracht, und werden nachfolgend die zuvor genannten Schritte a) bis c) ausgeführt. Dadurch kann die Roboterzelle zu neuen Einsatzorten verbracht werden, ohne dass erhöhte Beschädigungsgefahr an den Haltearmen oder an umliegenden Objekten besteht. Insbesondere kann dadurch ein einfaches Handling und eine rasche Umsetzung im Zuge einer Positionierung oder Umpositionierung der Roboterzelle erreicht werden.
[0027] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
[0028] Es zeigen jeweils in beispielhafter und schematischer Darstellung:
[0029] Fig. 1 eine Fertigungseinrichtung umfassend eine Blechbearbeitungsvorrichtung und eine davor positionierte, bedarfsweise umpositionierbare Roboterzelle;
[0030] Fig. 2 die Roboterzelle nach Fig. 1 ohne Verkleidungselemente und ohne Handlingeinrichtung im inaktiven Zustand ihrer Haltemittel;
[0031] Fig. 3 die Roboterzelle nach Fig. 2 im einsatzbereiten Zustand ihrer Haltemittel; [0032] Fig. 4 die Roboterzelle nach Fig. 2 im aktiven Zustand ihrer Haltemittel;
[0033] Fig. 5 Positionier- und Kopplungselemente eines Haltemittels für die Roboterzelle im Annäherungszustand der Roboterzelle an die Blechbearbeitungsvorrichtung;
[0034] Fig. 6 einen kopplungsbereiten Zustand eines der Haltemittel für die Roboterzelle; [0035] Fig. 7 den aktiv gekoppelten Zustand eines der Haltemittel für die Roboterzelle.
[0036] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
[0037] In den Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer positionierbaren Roboterzelle 1 in Zusammenhang mit einer standardmäßig ausgeführten Blechbearbeitungsvorrichtung 2 veranschaulicht. Die Blechbearbeitungsvorrichtung 2 kann durch eine Biegemaschine, beispielsweise durch eine Biegepresse, eine Schwenkbiegemaschine oder eine sonstige Blech-Umformmaschine, eine Laserstrahl-Schneidmaschine, eine Stanzmaschine, eine Laserstrahl-Markierungsmaschine oder dergleichen gebildet sein. Die Blechbearbeitungsvorrichtung 2 ist dabei ein grundsätzlich eigenständig betriebsfähiges Modul.
[0038] Die positionierbare Roboterzelle 1 ist der Blechbearbeitungsvorrichtung 2 bei Bedarf zuordenbar, um vor allem repetitive Handlingaufgaben in Zusammenhang mit zu bearbeitenden Blech-Rohteilen bzw. Werkstücken 3 automatisiert ausführen zu können. Insbesondere kann die
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Roboterzelle 1 einer Blechbearbeitungsvorrichtung 2 funktional und örtlich zugeordnet werden und für die Zuführung und/oder Umpositionierung und/oder Entnahme von zu bearbeitenden Werkstücken 3 relativ zur Blechbearbeitungsvorrichtung 2 eingerichtet sein. Hierfür ist in bzw. an der Roboterzelle 1 wenigstens eine automatisierte Handlingeinrichtung 4 angeordnet. Entsprechend einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann die wenigstens eine Handlingeinrichtung 4 zum automatisierten Manipulieren von Werkstücken 3 und/oder Werkzeugen durch wenigstens einen Industrieroboter 5 gebildet sein.
[0039] Die positionierbare Roboterzelle 1 ist hinsichtlich ihrer Handlingprozesse autonom funktionsfähig und an eine Mehrzahl von örtlich verteilten und/oder unterschiedlich aufgebauten und/oder unterschiedlich dimensionierten Blechbearbeitungsvorrichtungen 2 funktional anbindbar. Die Roboterzelle 1 umfasst einen Tragrahmen 6 welcher auch als statisch relevantes Grundgestell bezeichnet werden kann. Der Tragrahmen 6 ist zur Aufnahme bzw. Halterung der Handlingeinrichtung 4 vorgesehen.
[0040] Wie am besten einer Zusammenschau mit den Fig. 2-4 entnehmbar ist, sind am Tragrahmen 6, insbesondere an dessen Unterseite, eine Mehrzahl von Abstützelementen 7 ausgebildet, um den Tragrahmen 6 bzw. die gesamte Roboterzelle 1 lastabtragend auf einer Bodenfläche 8, typischerweise auf einem Boden einer Industriehalle, abstützen zu können. In den Fig. 2-4 ist die Roboterzelle 1 nach Fig. 1 im Wesentlichen ohne ihren mantelseitigen Verkleidungs-, Tür- und/oder Fensterelementen veranschaulicht. Die Abstützelemente 7 können durch Rollen 9, Räder und/oder Abstützfüße gebildet sein. Die Rollen 9 bzw. Räder können freidrehend und/oder aktiv antreibbar und/oder brems- bzw. feststellbar ausgeführt sein. Zusätzlich oder alternativ vorgesehene Abstützfüße können starr und/oder höheneinstellbar ausgeführt sein.
[0041] Die Roboterzelle 1 umfasst weiters Umpositionierungsmittel 10 mit welchen eine Umpositionierung der Roboterzelle 1 ausführbar und/oder unterstützbar ist. Diese Umpositionierungsmittel 10 zur Umpositionierung der Roboterzelle 1 in unterschiedliche Einsatzorte können durch Hubgabel-Freistellungen, Lasthaken, Anschlagösen 11, und/oder durch die bereits genannten Rollen 9 bzw. Räder gebildet sein. Gegebenenfalls ausgebildete Hubgabel-Freistellungen am Tragrahmen 6 bzw. in dessen Verkleidungselementen können zur Aufnahme von Hubgabeln eines Gabelstaplers oder eines handgeführten Hubwagens vorgesehen sein. Gegebenenfalls ausgebildete Lasthaken und/oder Anschlagösen 11 können zur Kopplung mit einem Lasten- bzw. Hallenkran vorgesehen sein, um damit die Roboterzelle 1 an diverse Einsatzorte verbringen zu können. Aktive und/oder passive Rollen 9 bzw. Räder am Tragrahmen 6 können ebenso zur Umpositionierung der Roboterzelle 1 eingesetzt werden.
[0042] In den seitlichen Randbereichen bzw. Parkbuchten der Roboterzelle 1 können nicht dargestellte Werkstückträger, beispielsweise Rollenwagen und/oder Aufnahmebehälter, positionierbar sein. Der Industrieroboter 5 entnimmt dabei von diesen Werkstückträgern die jeweils zu bearbeitenden Werkstücke 3 bzw. legt er fertig oder halbfertig bearbeitete Werkstücke 3 auf oder in wenigstens einem dieser Werkstückträger ab.
[0043] Die Roboterzelle 1 umfasst weiters wenigstens ein Haltemittel 12 zur positionsgesicherten Festlegung der Roboterzelle 1 an einem ausgewählten Einsatzort, insbesondere zur Festlegung der Roboterzelle 1 an einer vorbestimmten Sollposition relativ zu einer Blechbearbeitungsvorrichtung 2. Ein solches Haltemittel 12 kann eine bedarfsweise aktivier- und deaktivierbare Radbremse 13 umfassen.
[0044] Vorteilhaft umfassen die Haltemittel 12 für die Roboterzelle 1 einen ersten und wenigstens einen zweiten Haltearm 14. Insbesondere sind zumindest zwei Haltearme 14 an der Roboterzelle 1 vorgesehen. Die Haltearme 14 sind in ihrem ersten Endabschnitt 15 um eine horizontal verlaufende erste Schwenkachse 16 verschwenkbar am Tragrahmen 6 gelagert. Die Schwenkachsen 16 sind vorzugsweise zueinander fluchtend und horizontal verlaufend ausgebildet. Insbesondere kann je Haltearm 14 eine Schwenklagerung 17 im unteren Abschnitt des Tragrahmens 6 ausgebildet sein.
[0045] Wie am besten den Fig. 3 und 5-7 entnehmbar ist, weisen die länglichen bzw. profilförmi-
Ss N
gen Haltearme 14 in ihrem zweiten Endabschnitt 18 ein erstes Positionierungselement 19 und ein erstes Kopplungselement 20 auf. Das erste Positionierungselement 19 und das erstes Kopplungselement 20 können integrale Bestandteile eines gemeinsamen Bauteils sein, oder baulich getrennte Elemente in naher Anordnung zueinander sein. Das erste Positionierungselement 19 ist dazu eingerichtet mit einem korrespondierenden zweiten Positionierungselement 21 zusammenzuwirken. Ferner ist das erste Kopplungselement 20 dazu eingerichtet mit einem korrespondierenden zweiten Kopplungselement 22 zusammenzuwirken, sodass die Roboterzelle 1 an dem ausgewählten Einsatzort an einer vorbestimmten Sollposition verschiebungsgesichert festlegbar ist bzw. vor unerwünschtem Verrutschen gesichert ist. Das erste Positionierungselement 19 und das damit korrespondierende zweite Positionierungselement 21 können Zentrierflächen bzw. Anlaufschrägen umfassen, um eine vorbestimmte Relativposition zwischen der Roboterzelle 1 und der Blechbearbeitungsvorrichtung 2 in Bezug auf eine horizontale Ebene, insbesondere in Bezug auf die Bodenfläche 8, zu definieren. Die korrespondierenden Positionierelemente 19 und 21 kommen beim Zusammenführen, insbesondere beim Heranschieben, der Roboterzelle 1 an die Blechbearbeitungsvorrichtung 2 zur Geltung. Das erste Kopplungselement 20 und das damit korrespondierende zweite Kopplungselement 22 dienen zur Sicherung bzw. Beibehaltung der gewünschten Soll- bzw. Relativposition zwischen der Roboterzelle 1 und der Blechbearbeitungsvorrichtung 2. Die korrespondierenden Kopplungselemente 20 und 22 sind vorzugsweise zum bedarfsweisen Aufbauen einer mechanischen Formschlussverbindung vorgesehen.
[0046] Die vorzugsweise zwei Haltearme 14 am Tragrahmen 6 der Roboterzelle 1 sind in einem entlang der Schwenkachse 16 gemessenen Abstand 23 von mehr als einem Meter zueinander distanziert. Vorzugsweise beträgt der Abstand 23 mehr als 70% der Länge des Tragrahmens 6 in Bezug auf dessen Umfangsseite mit den Haltearmen 14.
[0047] Zweckmäßig kann es sein, wenn die Haltearme 14 eine Länge 24 von mehr als 0,3 m aufweisen, insbesondere eine Länge 24 zwischen 0,5 m und 1,5 m aufweisen. Vorzugsweise bemisst sich diese Länge 24 ausgehend von der Schwenkachse 16 in Richtung zu dem ersten Positionierungselement 19.
[0048] Die zweiten Positionierungselemente 21 und die zweiten Kopplungselemente 22 sind vorzugsweise bodenfest verankert, insbesondere starr an der Bodenfläche 8 befestigt. Die zweiten Positionierungselemente 21 und die zweiten Kopplungselemente 22 können Bestandteile eines einzelnen bzw. eines gemeinsamen Verankerungselements 25 sein. Entsprechend der beispielhaft dargestellten Ausführungsform sind zwei baulich separate Verankerungselemente 25 vorgesehen, insbesondere ist je Haltearm 14 ein bodenfixierbares Verankerungselement 25 ausgebildet. Dieses wenigstens eine Verankerungselement 25 ist zur Verankerung mit der Bodenfläche 8 an einem ausgewählten Einsatzort ausgebildet. Anstelle der Ausbildung von zwei baulich separaten Verankerungselementen 25 ist es auch möglich, eine gemeinsame, schienenartig ausgeführte Verankerungskonsole vorzusehen, welche für jeden der Haltearme 14 die korrespondierenden zweiten Positionierungselemente 21 und zweiten Kopplungselemente 22 aufweist.
[0049] Die Haltearme 14 sind vorzugsweise in dem einer Blechbearbeitungsvorrichtung 2 nächstliegend zuzuordnenden Umfangsabschnitt 26 der Roboterzelle 1 angeordnet. Dementsprechend liegen die Haltearme 14 im Betriebs- bzw. Einsatzzustand der Roboterzelle 1 zwischen dieser und der Blechbearbeitungsvorrichtung 2, wie dies am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist.
[0050] Aus einer Zusammenschau der Fig. 2-4 ist ersichtlich, dass die Haltearme 14 zwischen einer nach oben geklappten Ruhestellung 27 (Fig. 2) und einer nach unten abgeklappten Bereitschafts- oder Einsatzstellung 28 (Fig. 4), und umgekehrt, verschwenkbar. In der Ruhestellung 27 verlaufen die Haltearme 14 im Wesentlichen senkrecht oder leicht nach hinten in Richtung zum Tragrahmen 6 geneigt. In der Bereitschafts- oder Einsatzstellung 28 sind die Haltearme 14 im Wesentlichen horizontal verlaufend ausgerichtet. Fixierungselemente 29 am Tragrahmen 6 bzw. an dessen Verkleidungselement können zur gesicherten Halterung der schwenkbaren Haltearme 14 in ihrer hochgeklappten Ruhestellung 27 und/oder der wenigstens einen nachstehend beschriebenen Uberdeckungsblende 31 in ihrer hochgeklappten Ruhestellung 27 vorgesehen sein. Die Fixierungselemente 29 können als Schnappverbinder oder als Bolzensicherungen ausgeführt
sein.
[0051] An ihrem von der Schwenkachse 16 abgewandten, zweiten Endabschnitt 18 sind die Haltearme 14 zur Abstützung auf der Bodenfläche 8 vorgesehen. Zur lastabtragenden und abrollenden Abstützung der Haltearme 14 auf dem Boden können in den zweiten Endabschnitten 18 an der Unterseite der Haltearme 14 beispielsweise Stützrollen oder Kugelrollen 30 ausgebildet sein.
[0052] Wie am besten aus einer Zusammenschau der Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, kann wenigstens einer der Haltearme 14 von wenigstens einer Uberdeckungsblende 31 mit gleicher oder im Wesentlichen gleicher Länge 24 wie der jeweilige Haltearm 14 überdeckbar sein. Vorzugsweise sind beide Haltearme 14 von je einer Überdeckungsblende 31 überdeckbar. Eine solche Überdeckungsblende 31 kann dachprofilartig ausgeführt sein und wenigstens zwei Anlaufschrägen aufweisen.
[0053] Vorzugsweise ist die wenigstens eine Überdeckungsblende 31 um eine parallel oder koaxial zur ersten Schwenkachse 16 verlaufende Achse verschwenkbar gelagert. Vorzugsweise wird die Schwenkachse 16 bzw. die Schwenklagerung 17 für die Haltearme 14 auch für die wenigstens ein Uberdeckungsblende 31 genutzt.
[0054] Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführungsform kann die wenigstens eine Überdeckungsblende 31 und/oder der wenigstens eine Haltearm 14 als Kabelkanal oder als Kabelschutzelement 32 für wenigstens ein zwischen der Roboterzelle 1 und einer zugeordneten Blechbearbeitungseinrichtung 2 verlaufendes, elektrisches Verbindungskabel ausgeführt sein. Mit dem wenigstens einen Verbindungskabel können elektrische Energie und/oder Steuer- bzw. Datensignale zwischen der Roboterzelle 1 und der Blechbearbeitungsvorrichtung 2 übertragen bzw. ausgetauscht werden. Das wenigstens eine Verbindungskabel kann im Einsatzzustand der Roboterzelle 1 unterhalb der Uberdeckungsblende 31 angeordnet sein.
[0055] In den Fig. 5-7 ist eine Ausführungsform des ersten Positionierungselements 19 am Haltearm 14 und des damit korrespondierenden zweiten Positionierungselements 21, welches zur Fixierung an einer Bodenfläche 8 vorgesehen ist, gezeigt. Zudem sind das erste Kopplungselement 20 am Haltearm 14 und das damit korrespondierende, an einer Bodenfläche 8 fixierbare, zweite Kopplungselement 22 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform gezeigt. Das erste Kopplungselement 20 und das damit korrespondierende zweite Kopplungselement 22 sind hierbei durch einen hebelbetätigbaren Bügelspanner 33 und einen damit korrespondierenden Haken 34 gebildet. Der Bügelspanner 33 kann einen Spannbügel 35 umfassen, welcher mittels einem Betätigungshebel 36 bedarfsweise in und außer Zugspannung versetzt werden kann, wenn der Spannbügel 35 mit dem Haken 34 des zweiten Kopplungselements 22 in Eingriff steht, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist. Der Bügelspanner 33 kann auch dazu eingerichtet sein, eventuelle Positionierungsungenauigkeiten auszugleichen bzw. aufzuheben, welche nach dem Heranführen der Roboterzelle 1 an die Blechbearbeitungsvorrichtung 2 bzw. an die zweiten Positionierungselemente 21 allfällig noch bestehen. Insbesondere kann die Zugkraft des Bügelspanners 33 gegenüber dem Haken 34 solche Positionierungsungenauigkeiten der Roboterzelle 1 vorteilhaft egalisieren.
[0056] Der Haken 34 kann eine Anlaufschräge 37 aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, beim Heranführen der Roboterzelle 1 an die zweiten Positionierungselemente 21 den Spannbügel 35 anzuheben, sodass dieser den Haken 34 hintergreifen kann (Fig. 6) und sodann lediglich der Betätigungshebel 36 zu aktivieren ist, insbesondere nach unten zu drücken ist (Fig. 7).
[0057] Zweckmäßig ist es, wenn das erste Positionierungselement 19 und das damit korrespondierende zweite Positionierungselement 21 durch einen Zentrierungsvorsprung 38 und eine damit korrespondierende Zentrierungsausnehmung 39 gebildet sind. Der Zentrierungsvorsprung 38 und die damit korrespondierende Zentrierungsausnehmung 39 können in Bezug auf die Bodenfläche 8 bzw. in Bezug auf eine horizontale Ebene zusammenwirkende Schräg- bzw. Keilflächen 40, 41 aufweisen, welche die plangemäße Ausrichtung und Relativposition zwischen der Roboterzelle 1 und der Blechbearbeitungsvorrichtung 2 in Bezug auf eine horizontale Ebene bzw. Bodenfläche 8 bestimmen bzw. unterstützen.
[0058] Das wenigstens eine Verankerungselement 25 kann unter Verwendung von wenigstens einer Beton-Ankerschraube 42 an der gewünschten bzw. benötigten Stelle vor bzw. neben der Blechbearbeitungsvorrichtung 2 an der Bodenfläche 8 vorteilhaft fixiert werden.
[0059] Aus einer Zusammenschau der Fig. 1-7 ist ein Verfahren zum Positionieren der positionierbaren Roboterzelle 1 bei einer Blechbearbeitungsvorrichtung 2, beispielsweise einer Biegemaschine, ersichtlich. Ausgehend von einem in Fig. 2 veranschaulichten, hochgeklappten Ausgangs- bzw. Ruhezustand 27 werden dabei die Haltearme 14 in die nach unten abgeklappte Bereitschafts- oder Einsatzstellung 28 verbracht (Fig. 3). Die Roboterzelle 1 wird sodann derart positioniert, dass die ersten Positionierungselemente 19 mit den korrespondierenden zweiten Positionierungselementen 21 zusammenzuwirken. Nachfolgend wird die mechanische Kopplung zwischen dem ersten Kopplungselement 20 und dem damit korrespondierenden zweiten Kopplungselement 22 aktiviert, sodass die Roboterzelle 1 gegebenenfalls unter Ausgleich allfälliger Positionierungstoleranzen an dem ausgewählten Einsatzort an einer vorbestimmten Sollposition verschiebungsgesichert festgelegt wird.
[0060] Für einen Umpositionierungsvorgang der Roboterzelle 1 zu einer anderen Blechbearbeitungsvorrichtung 2 wird die mechanische Kopplung wieder gelöst, indem die Bügelspanner 33 deaktiviert werden. Zweckmäßigerweise werden die Haltearme 14 in ihre nach oben geklappte Ruhestellung 27 überführt in welchem Zustand die Roboterzelle 1 zu der anderen Blechbearbeitungsvorrichtung 2 verbracht wird. Nachfolgend werden die zuvor erläuterten Schritte zur Relativpositionierung gegenüber der anderen Blechbearbeitungsvorrichtung 2 und zur mechanischen Verbindung gegenüber der Bodenfläche 8 vor oder neben der Blechbearbeitungsvorrichtung 2 ausgeführt.
[0061] Dadurch kann in kurzer Zeit eine hochautomatisierte Fertigungseinrichtung 43 umfassend eine Blechbearbeitungsvorrichtung 2, beispielsweise einer Biegemaschine, und eine positionierbare Roboterzelle 1 geschaffen bzw. örtlich zusammengestellt werden, wie sie in Fig. 1 beispielhaft gezeigt ist.
[0062] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist.
[0063] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen.
[0064] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Roboterzelle 29 Fixierungselement
2 Blechbearbeitungsvorrichtung 30 Kugelrolle
3 Werkstück 31 Überdeckungsblende 4 Handlingeinrichtung 32 Kabelschutzelement
5 Industrieroboter 33 Bügelspanner
6 Tragrahmen 34 Haken
7 Abstützelemente 35 Spannbügel
8 Bodenfläche 36 Betätigungshebel
9 Rollen 37 Anlaufschräge
10 Umpositionierungsmittel 38 Zentrierungsvorsprung 11 Anschlagösen 39 Zentrierungsausnehmung 12 Haltemittel 40 Keilfläche
13 Radbremse 41 Keilfläche
14 Haltearme 42 Beton-Ankerschraube 15 erster Endabschnitt 43 Fertigungseinrichtung
16 Schwenkachse
17 Schwenklagerung
18 zweiter Endabschnitt
19 erstes Positionierungselement
20 erstes Kopplungselement
21 zweites Positionierungselement
22 zweites Kopplungselement
23 Abstand
24 Länge
25 Verankerungselement
26 Umfangsabschnitt
27 Ruhestellung
28 Bereitschafts- oder Einsatzstel-
lung

Claims (15)

Patentansprüche
1. Positionierbare Roboterzelle (1) zur Anordnung bei einer Blechbearbeitungsvorrichtung (2), beispielsweise einer Biegemaschine, umfassend
- einen Tragrahmen (6) zur Aufnahme einer Handlingeinrichtung (4), beispielsweise eines mehrachsigen Industrieroboters (5),
- Abstützelemente (7), beispielsweise Rollen (9), Räder und/oder Abstützfüße, zur lastübertragenden Abstützung des Tragrahmens (6) gegenüber einer Bodenfläche (8),
- Umpositionierungsmittel (10), beispielsweise Hubgabel-Freistellungen, Lasthaken, Anschlagösen (11), Rollen (9) und/oder Räder, zur Umpositionierung der Roboterzelle (1) in unterschiedliche Einsatzorte,
- Haltemittel (12) zur positionsgesicherten Festlegung der Roboterzelle (1) an einem ausgewählten Einsatzort,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Haltemittel (12) einen ersten und wenigstens einen zweiten Haltearm (14) umfassen, welche Haltearme (14) in ihrem ersten Endabschnitt (15) um eine horizontal verlaufende erste Schwenkachse (16) verschwenkbar gelagert sind, sodass die Haltearme (14) zwischen einer nach oben geklappten Ruhestellung (27) und einer nach unten abgeklappten Bereitschafts- oder Einsatzstellung (28), und umgekehrt, verschwenkbar sind, und
- dass die Haltearme (14) in ihrem zweiten Endabschnitt (18) ein erstes Positionierungselement (19) und ein erstes Kopplungselement (20) aufweisen,
- welches erste Positionierungselement (19) mit einem korrespondieren den zweiten Positionierungselement (21) zusammenwirkt, und welches erste Kopplungselement (20) mit einem korrespondierenden zweiten Kopplungselement (22) zusammenwirkt, sodass die Roboterzelle (1) an dem ausgewählten Einsatzort an einer vorbestimmten Sollposition verschiebungsgesichert festlegbar ist.
2. Roboterzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (14) in einem Abstand (23) von mehr als einem Meter voneinander distanziert sind.
3. Roboterzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Positionierungselemente (21) und die zweiten Kopplungselemente (22) Bestandteile eines einzelnen Verankerungselements (25) oder von baulich separaten Verankerungselementen (25) sind, und welches wenigstens eine Verankerungselement (25) zur Verankerung mit der Bodenfläche (8) an einem ausgewählten Einsatzort ausgebildet ist.
4. Roboterzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (14) eine Länge (24) von mehr als 0,3 m aufweisen, insbesondere eine Länge zwischen 0,5 m und 1,5 m aufweisen.
5. Roboterzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (14) in dem einer Blechbearbeitungsvorrichtung (2) nächstliegend zuzuordnenden Umfangsabschnitt (26) der Roboterzelle (1) angeordnet sind.
6. Roboterzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (14) in der Bereitschafts- oder Einsatzstellung (28) im Wesentlichen horizontal verlaufend ausgerichtet sind.
7. Roboterzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (14) an ihrem von der Schwenkachse (16) abgewandten, zweiten Endabschnitt (18) zur Abstützung auf der Bodenfläche (8) vorgesehen sind.
8. Roboterzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Haltearme (14) von wenigstens einer Überdeckungsblende (31) mit gleicher oder im Wesentlichen gleicher Länge (24) wie der jeweilige Haltearm (14) überdeckbar ist.
9. Roboterzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Überdeckungsblende (31) um eine parallel oder koaxial zur ersten Schwenkachse (16) verlaufende Achse verschwenkbar gelagert ist.
10. Roboterzelle nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Überdeckungsblende (31) und/oder der wenigstens eine Haltearm (14) als Kabelkanal oder Kabelschutzelement (32) für wenigstens ein zwischen der Roboterzelle (1) und einer zugeordneten Blechbearbeitungseinrichtung (2) verlaufendes, elektrisches Verbindungskabel ausgeführt ist.
11. Roboterzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kopplungselement (20) und das damit korrespondierende zweite Kopplungselement (22) durch einen hebelbetätigbaren Bügelspanner (33) und einen damit korrespondierenden Haken (34) gebildet sind.
12. Roboterzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionierungselement (19) und das damit korrespondierende zweite Positionierungselement (21) durch einen Zentrierungsvorsprung (38) und eine damit korrespondierende Zentrierungsausnehmung (39) gebildet sind.
13. Fertigungseinrichtung (43) umfassend eine Blechbearbeitungsvorrichtung (2), beispielsweise einer Biegemaschine, und eine positionierbare Roboterzelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verfahren zum Positionieren einer positionierbaren Roboterzelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 bei einer Blechbearbeitungsvorrichtung (2), beispielsweise einer Biegemaschine, gekennzeichnet durch die Schritte:
a) Verbringen der Haltearme (14) in die nach unten abgeklappte Bereitschafts- oder Einsatzstellung (28),
b) Positionieren der Roboterzelle (1) derart, dass die ersten Positionierungselemente (19) mit den korrespondierenden zweiten Positionierungselementen (21) zusammenzuwirken, und
c) Aktivieren der mechanischen Kopplung zwischen dem ersten Kopplungselement (20) und dem damit korrespondierenden zweiten Kopplungselement (22), sodass die Roboterzelle (1) an dem ausgewählten Einsatzort an einer vorbestimmten Sollposition verschiebungsgesichert festgelegt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Umpositionieren der Roboterzelle (1) zu einer anderen Blechbearbeitungsvorrichtung (2) die mechanische Kopplung gelöst wird, die Haltearme (14) in die nach oben geklappte Ruhestellung (27) überführt werden, die Roboterzelle (1) zu der anderen Blechbearbeitungsvorrichtung verbracht wird, und nachfolgend die Schritte a) bis c) gemäß Anspruch 14 ausgeführt werden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT509320A4 (de) * 2010-07-14 2011-08-15 Promot Automation Gmbh Verfahrbare roboterzelle
EP2783808A2 (de) * 2013-03-15 2014-10-01 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robotersystem, Verfahren zur Steuerung eines Roboters und Verfahren zur Herstellung eines zu verarbeitenden Materials
EP3290168A1 (de) * 2015-04-28 2018-03-07 Seiko Epson Corporation Robotersystem und roboter
GB2573621A (en) * 2018-03-08 2019-11-13 Active8 Robots Ltd Palletiser

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2719095B2 (ja) 1993-06-30 1998-02-25 株式会社アマダメトレックス 曲げ加工機におけるワーク供給、搬出装置
AT516279B1 (de) * 2014-12-15 2016-04-15 Trumpf Maschinen Austria Gmbh Fertigungsanlage mit Manipulationsvorrichtung
JP6470763B2 (ja) * 2014-12-26 2019-02-13 川崎重工業株式会社 生産システム
EP3311963A1 (de) 2016-10-21 2018-04-25 Bystronic Laser AG Positionierbare roboterzelle, fertigungseinrichtung mit einer fertigungsvorrichtung und mit positionierbare roboterzelle sowie verfahren zum betrieb einer solchen positionierbaren roboterzelle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT509320A4 (de) * 2010-07-14 2011-08-15 Promot Automation Gmbh Verfahrbare roboterzelle
EP2783808A2 (de) * 2013-03-15 2014-10-01 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robotersystem, Verfahren zur Steuerung eines Roboters und Verfahren zur Herstellung eines zu verarbeitenden Materials
EP3290168A1 (de) * 2015-04-28 2018-03-07 Seiko Epson Corporation Robotersystem und roboter
GB2573621A (en) * 2018-03-08 2019-11-13 Active8 Robots Ltd Palletiser

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