ES2901110T3 - Sistema de alimentación para piezas de trabajo - Google Patents
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Abstract
Sistema de alimentación (1) para la alimentación de un dispositivo (2) con piezas de trabajo (3) por medio de un robot (4), en donde el sistema de alimentación (1) presenta una sección de alimentación (5) y al menos un carro de transporte (6), en el cual la estación de alimentación (5) presenta una sección de fijación de robot (7) y está realizada de tal forma que en la misma puede sujetarse un portapiezas (8) de forma no desplazable con respecto a la sección de fijación de robot (7) y en una posición de recepción (9) definida, desde la cual, un robot (4) montado en la sección de fijación de robot (7) puede agarrar las piezas de trabajo (3), en donde el carro de transporte (6) dispone de al menos un dispositivo de sujeción (10) para sujetar un portapiezas (8) en una posición de sujeción (11), y en donde la estación de alimentación (5) presenta un dispositivo de carga (16) con el que un portapiezas (8) puede hacerse pasar de manera indirecta de la posición de sujeción (11) a la posición de recepción (9) en la estación de alimentación (5), y en donde el dispositivo de carga (16) está realizado de tal forma que puede empujar y/o tirar de un portapiezas (8) y la estación de alimentación (5) presenta una sección de acoplamiento (12), a través de la cual el carro de transporte (6) puede acoplarse a la estación de alimentación (5) con la ayuda de un dispositivo de acoplamiento (13), de tal forma que, tras el acoplamiento del carro de transporte (6) a la sección de acoplamiento (12), un portapiezas (8) sujeto en el carro de transporte (6) en la posición de sujeción (11) ha sido llevado a la posición de recepción (9) con un movimiento horizontal y/o vertical del portapiezas (8).
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de alimentación para piezas de trabajo
La presente invención se refiere a un sistema de alimentación para la alimentación de un dispositivo con piezas de trabajo por medio de un robot. El sistema de alimentación presenta una estación de alimentación y al menos un carro de transporte, y la estación de alimentación presenta una sección de fijación de robot y está realizada de tal forma que en la misma puede sujetarse un portapiezas en una posición de recepción definida con respecto a la sección de fijación de robot. Desde la posición de recepción, un robot montado en la sección de fijación de robot puede agarrar las piezas de trabajo. El carro de transporte tiene además al menos un dispositivo de sujeción para sujetar un portapiezas en una posición de sujeción. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para la alimentación de un dispositivo así como al uso de un sistema de alimentación.
Los sistemas de alimentación se usan para depositar piezas de trabajo de manera automatizada en un dispositivo. Esto se puede efectuar por ejemplo en el marco de un proceso de producción industrial o de un proceso logístico. Por dispositivo en el sentido de esta solicitud se entienden, por ejemplo, máquinas de mecanizado tales como tornos o fresadoras totalmente automatizados (máquinas CNC). Pero también deben estar in incluidos dispositivos de logística tales como paletas u otro tipo de unidades de embalaje que se usen para el transporte de piezas de trabajo. De esta manera, los sistemas de alimentación permiten también seguir transportando una pieza de trabajo, tras su mecanizado, a una máquina de mecanizado siguiente. De manera correspondiente, los sistemas de alimentación son un componente importante para realizar una automatización de los procesos de producción y de logística.
Frente a una alimentación manual de dispositivos, el uso de un sistema de alimentación ofrece la ventaja de que en comparación con una inserción o extracción manual de las piezas de trabajo en el dispositivo o del dispositivo se puede mejorar la precisión de repetición y, frecuentemente, también acortar los ciclos de los pasos de trabajo individuales. Por consiguiente, mediante el uso de sistemas de alimentación se consigue ahorrar trabajo manual. Junto con el incremento de la velocidad de producción, esto conduce a una notable reducción de los costes unitarios de una pieza de trabajo individual en un proceso de producción o de logística. Mediante el uso de sistemas de alimentación, por consiguiente, por el creciente grado de automatización también es posible producir de manera rentable en países con un alto nivel salarial.
Los documentos EP0673711A1, DE102005009283A1, US2003/012626A1, WO2007/089269A2, DE19805206A1 y WO2013/087554A1 muestran sistemas de alimentación del estado de la técnica. En los sistemas de alimentación existentes hasta ahora resulta desventajoso el hecho de que siguen precisando un alto grado de actividad manual para insertar los portapiezas con las piezas de trabajo en el sistema de alimentación, o de que, si la inserción debe realizarse de forma automatizada, se requiere una construcción muy complicada. La razón de ello radica en que cada uno de los sistemas de alimentación conocidos debe adaptarse individualmente a las propiedades de la respectiva pieza de trabajo como el tamaño, la forma y el peso. Esto es necesario para que el sistema de alimentación pueda insertar una pieza de trabajo de manera fiable en el dispositivo o volver a sacarla de este y seguir transportándola al siguiente dispositivo. Una modificación del producto y, por tanto, el reemplazo de las piezas de trabajo producidas hasta ahora por otras requiere por tanto en los sistemas de alimentación conocidas unas medidas de remodelación y adaptaciones complicadas de los sistemas de alimentación en el proceso de producción. Por consiguiente, los sistemas de alimentación conocidos son adecuados solo para el uso en producciones de grandes series, en las que durante un largo período de tiempo se mecanizan en un respectivo paso de producción solo piezas de trabajo idénticas y, por tanto, no son necesarias modificaciones en el sistema de alimentación.
Frente a una producción de grandes series, en el caso de series pequeñas o muy pequeñas, el producto cambia frecuentemente en un tiempo muy corto. De ello resulta o bien la necesidad de reequipar el sistema de alimentación con un alto coste como consecuencia del cambio de producto, o bien, elegir un sistema de alimentación en el que las piezas de trabajo sigan siendo insertadas manualmente. Como resultado, esto conduce a que en la fabricación de series pequeñas o muy pequeñas, la inserción y la extracción de portapiezas en el sistema de alimentación se realiza o bien con un alto porcentaje de trabajo manual o con altos costes de reequipamiento. Esto aumenta a su vez considerablemente los costes de producción de la fabricación de series pequeñas o muy pequeñas al no poder participar en los incrementos de productividad de una producción automatizada.
Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un sistema de alimentación que pueda adaptarse de manera rápida, flexible y económica a cambios de piezas de trabajo y de procesos de producción.
Este objetivo se consigue con un sistema de alimentación según la reivindicación 1, un procedimiento para la alimentación de un dispositivo según la reivindicación 12, así como el uso del sistema de alimentación según la invención según la reivindicación 15. Variantes ventajosas se describen en las reivindicaciones subordinadas.
El sistema de alimentación según la invención para la alimentación de un dispositivo con piezas de trabajo por medio de un robot presenta por tanto una estación de alimentación y al menos un carro de trabajo. La estación de alimentación presenta además una sección de fijación de robot y está realizada de tal forma que en la misma puede sujetarse de manera reproducible un portapiezas de forma no deslizable con respecto a la sección de fijación de robot y en una posición de recepción definida, desde la que el robot montado en la sección de fijación de robot puede agarrar
las piezas de trabajo. El carro de transporte tiene al menos un dispositivo de sujeción para la sujeción de un portapiezas en una posición de sujeción. Además, la estación de alimentación presenta un dispositivo de carga con el que un portapiezas puede hacerse pasar de manera indirecta de la posición de sujeción a la posición de recepción en la estación de alimentación. El dispositivo de carga está realizado de tal forma que puede empujar y/o tirar de un portapiezas y la estación de alimentación presenta una sección de acoplamiento, a través de la que el carro de transporte puede acoplarse a la estación de alimentación con la ayuda de un dispositivo de acoplamiento, de tal forma que, tras el acoplamiento del carro de transporte a la sección de acoplamiento, un portapiezas sujeto en el carro de transporte en la posición de sujeción ha sido llevado a la posición de recepción con un movimiento horizontal y/o vertical del portapiezas.
El sistema de alimentación, en combinación con un robot montado sobre la sección de fijación de robot, permite suministrar piezas de trabajo de forma automatizada a un dispositivo y al mismo tiempo ser rentable en la fabricación de series pequeñas y muy pequeñas. La invención incluye aquellos sistemas de alimentación que se entregan con o sin robot montado sobre la sección de fijación de robot de la estación de alimentación. Es habitual que la sección de acoplamiento según la invención se venda sin robot montado sobre la sección de fijación de robot, ya que este frecuentemente se selecciona solo según los requerimientos del cliente y es montado sobre la estación de alimentación por el cliente una vez entregado. Además, el sistema de alimentación puede ser entregado al cliente siempre también con un robot montado ya sobre la sección de fijación de robot. Por una disposición indirecta se entiende en el marco de esta invención, después del acoplamiento del carro de transporte a la sección de acoplamiento, especialmente un movimiento horizontal y/o vertical del portapiezas a la posición de recepción. El dispositivo de carga permite sacar del carro de transporte portapiezas a distintas alturas y, a continuación, llevarlos a la posición de recepción. De esta manera, el portapiezas puede llevarse a una posición de recepción óptima.
Del sistema de alimentación es característico el hecho de que para el transporte de las piezas de trabajo se usan uno o varios carros de transporte. En su forma de realización más sencilla, estos pueden deslizarse manualmente. De esta manera, las piezas de trabajo pueden ser transportadas fácilmente de una estación de alimentación a otra, mientras que la alimentación engorrosa del dispositivo se efectúa de manera automatizada. Como carros de transporte adecuados entran en consideración por ejemplo carros de transporte del tamaño de un cuarto de euro-paleta. Pero también son posibles carros de transporte más grandes o más pequeños, por ejemplo, si las dimensiones de las piezas de trabajo o la capacidad deseada así lo requieren.
Mediante el uso de un dispositivo de sujeción estandarizado en el carro de transporte se pueden insertar en el carro de transporte portapiezas para diferentes piezas de trabajo. Por la posibilidad de un cambio sencillo de los portapiezas en el carro de transporte, el sistema de alimentación puede reequiparse fácilmente para el transporte de diferentes piezas de trabajo. Sobre el carro de transporte, el portapiezas se monta en el dispositivo de sujeción en la posición de sujeción. Esto impide tanto durante el transporte como durante una retirada de las piezas de trabajo del portapiezas un resbalamiento accidental del portapiezas o de las propias piezas de trabajo situadas sobre este. El propio portapiezas puede ser en una variante sencilla una caja en la que las piezas de trabajo se encuentran como material a granel o de forma ordenada. En el caso de piezas de trabajo complejas o sensibles, en una variante perfeccionada, el portapiezas está elaborado de tal forma que sujeta una o varias piezas de trabajo también en una posición determinada. Así, queda garantizado un transporte cuidadoso de las piezas de trabajo.
El carro de transporte se empuja a la sección de acoplamiento de la estación de alimentación y, con la ayuda de un dispositivo de acoplamiento, se une de forma separable a la sección de acoplamiento. Por un dispositivo de acoplamiento se entiende en el sentido de esta solicitud un dispositivo que une el carro de transporte en una posición determinada a la sección de acoplamiento o impide que el carro de transporte se ruede abandonando la sección de acoplamiento. Además, el dispositivo de acoplamiento está configurado de tal forma que tras soltarse el acoplamiento y tras un nuevo acoplamiento, el carro de transporte adopta en la sección de acoplamiento la misma posición que antes. De esta manera, el dispositivo de acoplamiento hace que el portapiezas montado sobre el carro de transporte queda montado tras el acoplamiento de forma no deslizable con respecto a la estación de alimentación, especialmente con respecto a la sección de fijación de robot, y de forma reproducible en una posición de recepción definida. Por una posición de recepción se entiende la posición del portapiezas, en la que el robot montado sobre la sección de fijación de robot puede recibir las piezas de trabajo soportadas sobre el portapiezas o, por ejemplo, también depositar piezas de trabajo sobre el portapiezas. Dado que, tras el acoplamiento de la sección de acoplamiento, el portapiezas se encuentra con el carro de transporte ya en la posición de recepción definida, se suprime además un traslado manual del portapiezas a la posición de recepción.
Dado que es reproducible la posición del portapiezas con respecto a la sección de fijación de robot, las piezas de trabajo pueden ser recibidas por el robo sucesivamente desde varios portapiezas idénticos, o también pueden ser depositadas piezas de trabajo sobre el portapiezas. La programación de la respectiva posición del portapiezas o de las piezas de trabajo situadas sobre este en el robot es necesaria solo una vez en el caso de portapiezas idénticos. Por el acoplamiento del carro de transporte a la sección de acoplamiento, por tanto, la posición de sujeción se convierte en la posición de recepción, de manera que se puede producir fácilmente en serie.
Resulta ventajoso si la sección de acoplamiento presenta al menos una guía lateral, preferiblemente dos guías laterales, para el carro de transporte. Una guía adecuada es, por ejemplo, un riel, una sección de marco o una pared dispuesta lateralmente, a lo largo de la que es guiado el carro de transporte cuando el carro de transporte es empujado
acercándose a la sección de acoplamiento. Una guía lateral facilita enormemente el acoplamiento entre el carro de transporte y la sección de acoplamiento, ya que el carro de transporte es guiado por la guía lateral en la sección de acoplamiento.
En una forma de realización preferible del sistema de alimentación, la sección de acoplamiento presenta al menos un tope frontal. Un tope frontal facilita enormemente el acoplamiento entre el carro de transporte y la sección de acoplamiento, ya que el carro de transporte pude empujarse acercándose a la sección de acoplamiento hasta el tope frontal.
Preferiblemente, la al menos una guía frontal presenta un riel guía lateral y/o al menos un rodillo guía lateral. El riel guía lateral y/o el rodillo guía están dispuestos en la guía lateral estando orientados hacia la sección de acoplamiento. Además, el riel guía lateral preferiblemente está hecho de un material, por el que se reduce la fricción cuando el carro de transporte es empujado a la sección de acoplamiento. Se usa preferiblemente una materia sintética. Para reducir precisamente esta fricción, además, al menos un rodillo guía lateral puede estar dispuesto de forma giratoria, preferiblemente por un rodamiento de bolas, en la guía lateral. Los rodillos laterales igualmente sirven de guía para el carro de transporte mientras este es llevado a la sección de acoplamiento, a una posición de recepción. A lo largo del al menos un riel guía lateral y/o de al menos un rodillo guía lateral, un carro de transporte puede ser empujado, casi sin juego con respecto al riel guía lateral y/o al rodillo guía lateral, a la sección de acoplamiento, sin rozar o ladearse durante ello en la guía lateral. De esta manera, el carro de transporte puede acoplarse con la sección de acoplamiento con una precisión de repetición especialmente alta en una posición de recepción con respecto a la sección de fijación de robot.
En este contexto, resulta conveniente que el riel guía lateral y/o el al menos un rodillo guía estén realizados de tal forma que, al ser empujado a la sección de acoplamiento, el carro de transporte se levante del suelo. Esto ofrece la ventaja de que las piezas de trabajo o el portapiezas se encuentran siempre a la misma altura con respecto a la sección de fijación de robot. Se puede evitar un desnivel por ejemplo debido a virutas o desechos de metal situados en el suelo. Es posible que para ello se use una pluralidad de rieles guía que al menos en parte estén dispuestos en un ángulo ascendente entre sí.
Si además del tope frontal existiesen también una o dos guías laterales, las posibilidades de movimiento del carro de transporte en la sección de acoplamiento se ven limitadas adicionalmente por una o dos guías laterales y el tope frontal, de manera que tras empujar el carro de transporte a la sección de acoplamiento, tan solo debe evitarse que el carro de transporte ruede saliéndose de la sección de acoplamiento. Esto conduce a que el dispositivo de acoplamiento puede ser concebido de manera especialmente sencilla, para que el portapiezas se encuentre en la posición de recepción. De manera correspondiente, mediante una o dos guías laterales y/o el elemento de tope frontal, en combinación con el dispositivo de acoplamiento, el portapiezas queda fijado de manera especialmente efectiva en una posición de recepción reproducible, definida con respecto a la sección de fijación de robot.
Para la realización del sistema de alimentación resulta conveniente si el dispositivo de acoplamiento está previsto en la sección de acoplamiento de la estación de alimentación y/o en el carro de transporte. Como dispositivo de acoplamiento según la invención puede servir, por ejemplo, u n freno de inmovilización fijado al carro de transporte. Además, como dispositivo de acoplamiento es posible también un mecanismo de enclavamiento o similar que impida que el carro de transporte ruede saliéndose de la sección de acoplamiento. Un dispositivo de acoplamiento de este tipo puede estar previsto, de forma comparable a un pasador de cerrojo, en al menos una guía lateral. Además, son posibles también combinaciones en las que tanto la sección de acoplamiento como el carro de transporte presenten un dispositivo de acoplamiento que impidan respectivamente un movimiento del carro de transporte con respecto a la estación de alimentación. Un dispositivo de acoplamiento de este tipo puede ser, por ejemplo, un embrague y una contrapieza correspondiente. El embrague está previsto, por ejemplo, en la sección de acoplamiento y la contrapieza está prevista en el carro de transporte o viceversa. De esta manera, se puede garantizar de manera especialmente efectiva que el portapiezas quede sujeto en una posición de recepción definida con respecto a la sección de fijación de robot.
Para el sistema de alimentación resulta ventajoso que el carro de transporte presente varios dispositivos de sujeción dispuestos a diferentes alturas del carro de transporte, para la sujeción de portapiezas en diferentes posiciones de sujeción en el carro de transporte. Como dispositivos de sujeción entran en consideración, por ejemplo, rieles dispuestos horizontalmente en el carro de transporte, sobre los que los portapiezas estén posicionados en la posición de sujeción sobre el carro de transporte. De esta manera, según el tamaño de las piezas de trabajo, estas pueden ser posicionadas en el carro de transporte de tal forma que, tras el acoplamiento del carro de trabajo, las piezas de trabajo se encuentren con la sección de acoplamiento en una posición de recepción óptima. Por una posición de recepción óptima se entiende una posición en la que las piezas de trabajo están posicionadas a un nivel ni demasiado alto ni demasiado bajo para ser recibidas por el robot. Por la posibilidad de disponer los portapiezas en diferentes posiciones de sujeción en el carro de transporte, el sistema de alimentación puede adaptarse muy fácilmente a piezas de trabajo de diferentes tamaños.
En una forma de realización del sistema de alimentación que no forma parte de la invención, la estación de alimentación está realizada de tal forma que por el proceso de acoplamiento al carro de transporte, un portapiezas se pone directamente en la posición de recepción. En esta forma de realización más sencilla del sistema de alimentación,
un portapiezas soportado en la posición de sujeción sobre el carro de transporte se encuentra en la posición de recepción definida, tras el acoplamiento del carro de transporte a la sección de acoplamiento.
Para la realización del sistema de alimentación resulta ventajoso si el dispositivo de carga está realizado de tal forma que puede elevar y/o descender un portapiezas. De esta manera, los portapiezas, por ejemplo, pueden ser retirados, por ejemplo, horizontalmente, de la posición de sujeción sobre el carro de transporte y, a continuación, ser llevados verticalmente a la posición de recepción. Puesto que, de esa manera, también es posible retirar del carro de transporte o insertar en este portapiezas a distintas alturas, de manera correspondiente, también es posible que varios carros de transporte dispuestos a distintas alturas en el carro de transporte se acoplen a la sección de acoplamiento, y que los portapiezas se pongan sucesivamente en una posición de recepción. De esta manera, es posible descargar de manera automatizada el carro de transporte cargado con una multiplicidad de portapiezas, dotar el dispositivo de las piezas de trabajo, o volver a cargar al carro de transporte uno o varios portapiezas cargados con o sin piezas de trabajo.
Según una variante, el dispositivo de carga está realizado como módulo de carga independiente que se puede disponer en la estación de alimentación, preferentemente directamente en la sección de acoplamiento de la estación de alimentación. El módulo de carga independiente está formado de tal manera que también se puede disponer en la sección de acoplamiento existente de una estación de alimentación, de tal forma que resulta una unidad funcional entre la estación de alimentación y el módulo de carga independiente. De esta manera, sistemas de alimentación existentes pueden ser reequipados de manera sencilla y rápida con un dispositivo de carga.
De manera conveniente, el módulo de carga presenta una sección de acoplamiento que corresponde preferiblemente a la sección de acoplamiento de la estación de alimentación, para el acoplamiento de un carro de transporte. La sección de acoplamiento del módulo de carga tiene las mismas características que la sección de acoplamiento de la estación de alimentación, de manera que un carro de transporte puede acoplarse de la misma manera al módulo de carga que con la estación de alimentación misma. De esta manera, el módulo de carga puede integrarse de forma especialmente sencilla en el sistema de alimentación, sin tener que realizar cambios en los carros de transporte, la estación de alimentación o el portapiezas.
Como variante, la estación de alimentación presenta varias secciones de acoplamiento. Resulta preferible que al menos una sección de acoplamiento adicional esté dispuesta al lado de la sección de acoplamiento existente ya. De esta manera, se puede conseguir que un portapiezas en una posición de sujeción de un carro de transporte acoplado a una sección de acoplamiento adicional igualmente se encuentre en una posición de recepción definida con respecto a la sección de fijación de robot. Una disposición de este tipo permite por ejemplo que con la ayuda del sistema de alimentación, piezas de trabajo de un portapiezas puedan ser recibidas, depositadas en el dispositivo y, a continuación, transferidas a otro portapiezas. Esto resulta ventajoso especialmente si la forma de la pieza de trabajo ha cambiado tanto en el dispositivo que la pieza de trabajo ya no puede depositarse sobre el portapiezas original.
Según una variante, la estación de alimentación presenta al menos una sección de fijación de robot adicional que resulta adecuada respectivamente para la fijación de un robot adicional. En una disposición de este tipo, un dispositivo puede ser alimentado por el sistema de alimentación en muy tiempo muy corto con piezas de trabajo individuales y, de esta manera, se puede incrementar la velocidad de producción. Al mismo tiempo, es posible dotar el dispositivo también con varias piezas de trabajo diferentes al mismo tiempo. Esto se puede realizar, por ejemplo, cuando varias piezas de trabajo se ensamblan en el dispositivo formando una pieza de trabajo nueva.
Resulta conveniente si la sección de acoplamiento presenta un dispositivo de inserción para portapiezas. El dispositivo de inserción puede estar realizado, por ejemplo, en forma de dos brazos de sujeción. Con la ayuda de estos, después del acoplamiento del carro de transporte a la sección de acoplamiento, se puede posicionar posteriormente un portapiezas en una posición de sujeción sobre el carro de transporte. Al mismo tiempo, también es posible retirar de un carro de transporte acoplado a la sección de acoplamiento un portapiezas de la posición de sujeción. Un dispositivo de este tipo permite retirar del carro de transporte en el proceso de producción portapiezas individuales, incluso en el estado acoplado, por ejemplo para un control de calidad, o insertarlas en un portapiezas adicional en una posición de sujeción. También es posible, por ejemplo, cargar manualmente sobre el carro de transporte piezas de trabajo suministradas.
El procedimiento para la alimentación de un dispositivo con piezas de trabajo por medio del sistema de alimentación descrito anteriormente comprende los siguientes pasos de procedimiento:
a) la carga de un carro de transporte con al menos un portapiezas así como con al menos una pieza de trabajo, b) el desplazamiento del carro de transporte a una estación de alimentación,
c) el acoplamiento del carro de transporte a una sección de acoplamiento de la estación de alimentación, d) y tras el acoplamiento en el paso de procedimiento c), la al menos una pieza de trabajo es retirada por el robot, y el dispositivo es alimentado con la misma por el robot, siendo ejecutado el procedimiento intercalando el movimiento de al menos un portapiezas de la posición de sujeción a la posición de recepción por el dispositivo de carga.
Por movimiento se entiende aquí, por ejemplo, un movimiento horizontal y/o vertical del portapiezas con o sin piezas de trabajo situadas sobre este. Al intercalar un movimiento, pueden llevarse a una posición de recepción incluso
aquellos portapiezas que tras el acoplamiento del carro de transporte a la sección de acoplamiento no se encuentren directamente en la posición de recepción definida. Esto resulta ventajoso especialmente si el carro de transporte está cargado con varios portapiezas en diferentes dispositivos de sujeción. Esto resulta ventajoso, ya que se consigue aumentar la capacidad del carro de transporte.
Además, el paso de procedimiento a) puede ser realizado en una estación de alimentación adicional por un robot y/o manualmente. De manera correspondiente, la carga del carro de transporte con portapiezas y piezas de trabajo situadas sobre estos puede realizarse en una posición de sujeción tanto de forma automatizada como manualmente. Así, el sistema de alimentación puede adaptarse de manera especialmente flexible a las respectivas condiciones marco económicas de una orden.
Preferiblemente, el procedimiento puede realizarse en el orden inverso para la alimentación de un carro de transporte. De esta manera, pueden ser retiradas de forma automatizada piezas de trabajo del dispositivo y volver a ser depositadas sobre el portapiezas del carro de transporte acoplado a la sección de acoplamiento. Después del desacoplamiento del carro de transporte, este puede seguir siendo desplazado, junto con el portapiezas y las piezas de trabajo situadas sobre el mismo, por ejemplo, a otra estación de alimentación.
Además, la invención se refiere al uso del sistema de alimentación según la invención, descrito anteriormente, para la alimentación de un dispositivo. Especialmente en procesos de producción o de logística se emplea un sistema de alimentación según la invención para alimentar un dispositivo con piezas de trabajo, por ejemplo para su mecanizado. Además, las piezas de trabajo pueden ser transportadas fácilmente de un dispositivo a otro.
A continuación, la invención se explica en detalle con la ayuda de ejemplos de realización descritos en los dibujos. Muestran esquemáticamente:
la figura 1 un primer ejemplo de realización de un sistema de alimentación antes del acoplamiento de un carro de transporte a una sección de acoplamiento;
la figura 2 el primer ejemplo de realización del sistema de alimentación con un carro de transporte acoplado a la sección de acoplamiento;
la figura 3 un segundo ejemplo de realización del sistema de alimentación con un dispositivo de carga integrado;
la figura 4 un tercer ejemplo de realización del sistema de alimentación con un módulo de carga reequipable, antes del reequipamiento;
la figura 5 el tercer ejemplo de realización del sistema de alimentación con el módulo de carga reequipado, antes del acoplamiento del carro de transporte;
la figura 6 el tercer ejemplo de realización del sistema de alimentación con el módulo de carga reequipado y con un carro de transporte acoplado;
la figura 7 el tercer ejemplo de realización del sistema de alimentación durante la carga manual a través del dispositivo de inserción;
la figura 8 el tercer ejemplo de realización del sistema de alimentación en una forma de realización alternativa;
la figura 9 un cuarto ejemplo de realización del sistema de alimentación con dos secciones de acoplamiento,
la figura 10 un quinto ejemplo de realización del sistema de alimentación con cuatro secciones de acoplamiento así como dos secciones de fijación de robot,
la figura 11 una vista perspectiva de una estación de alimentación de un sistema de alimentación según el primer ejemplo de realización, pero sin robot,
la figura 12 una vista de detalle de la guía lateral de la estación de alimentación representada en la figura 11.
La figura 1 muestra un sistema de alimentación 1 según la invención, compuesto por una estación de alimentación 5 así como un carro de transporte 6. La estación de alimentación 5 presenta una sección de fijación de robot 7. Además, la estación de alimentación 5 tiene una sección de acoplamiento 12 así como dos guías laterales 14 así como un tope frontal 15. Sobre la sección de fijación de robot 7 está montado además un robot 4. Además, en la figura 1, está representado el carro de transporte 6 antes de ser acoplado a la sección de acoplamiento 12. El carro de transporte 6 tiene un dispositivo de sujeción 10 en el que se encuentra un portapiezas 8 en una posición de sujeción 11. Sobre el portapiezas 8 está dispuesta una multiplicidad de piezas de trabajo 3. El sistema de alimentación 1 representado está posicionado además al lado de un dispositivo 2 en forma de una máquina de fabricación.
En la figura 2 se muestra el sistema de alimentación 1 representado en la figura 1, estando acoplado el carro de transporte 6, a diferencia de la figura 1, a la sección de acoplamiento 12 de la estación de alimentación 5. Además, el portapiezas 8 fijado en el dispositivo de sujeción 10 del carro de transporte 6 se encuentra con una multiplicidad de
piezas de trabajo 3 situadas sobre este en una posición de recepción 9 con respecto a la sección de fijación de robot 7 y al robot 4 montado sobre este.
Una segunda forma de realización del sistema de alimentación está representada en la figura 3. Este presenta una estación de alimentación 5 con un dispositivo de carga 16. Además, el carro de transporte 6 está acoplado a la sección de acoplamiento 12. La sección de acoplamiento 12 de la estación de alimentación 5 está formada por dos guías laterales 14 así como un tope frontal 15. Sobre la sección de fijación de robot 7 está montado un robot 4, correspondiendo la sección de fijación de robot 7 al primer ejemplo de realización. El carro de transporte 6 acoplado a la sección de acoplamiento 12 tiene una multiplicidad de dispositivos de sujeción 10 que en forma de rieles de sujeción están dispuestos horizontalmente a diferentes alturas en el carro de transporte 6. En tres de los dispositivos de sujeción 10 se encuentran a diferentes alturas tres portapiezas 8 en respectivamente una posición de sujeción 11 en el carro de transporte 6. Otro portapiezas 8 está posicionado por un dispositivo de carga 16 en una posición de recepción 9 con respecto a la sección de fijación de robot 7, de tal forma que el robot 5 puede recibir las piezas de trabajo 3 dispuestas sobre el portapiezas 8 adicional. El sistema de alimentación 1 representado está dispuesto además al lado de un dispositivo 2 en forma de una máquina de fabricación.
En la figura 4, como tercera forma de realización se representa un sistema de alimentación 1 que se compone de una estación de alimentación 5, un carro de transporte 6 así como un módulo de carga 17. La figura 4 muestra el módulo de carga 17 y la estación de alimentación 5 antes de estar ensamblados formando una unidad. La estación de alimentación 5 corresponde a la estación de alimentación según la primera forma de realización. El módulo de carga 17 se compone de dos guías laterales 14. Entre las guías laterales 14 está dispuesto el dispositivo de carga 16. Para ilustrar el principio de funcionamiento del dispositivo de carga 16, sobre el dispositivo de carga 16 está montado un portapiezas 7 con piezas de trabajo 3. Además, el módulo de carga 17 tiene respectivamente en guías laterales 14 un dispositivo de acoplamiento 13 así como un dispositivo de inserción 18. El carro de transporte 6 representado presenta varios dispositivos de sujeción 10 que están montados en el carro de transporte 6 respectivamente de forma repartida por la altura del carro de transporte 6. En el carro de transporte 6 están dispuestos tres portapiezas 8 en una posición de sujeción 11. El sistema de alimentación 1 representado está posicionado además al lado de un dispositivo 2 en forma de una máquina de fabricación.
En la figura 5 está representado el sistema de alimentación 1 en la variante representada como tercera forma de realización, compuesto por una estación de alimentación 5, un módulo de carga 17 así como un carro de transporte 6. Al contrario de la figura 4, en la figura 5, la estación de alimentación 5 así como el módulo de carga 17 ya están ensamblados formando una unidad funcional, es decir, la estación de alimentación 5 se ha reequipado con un dispositivo de carga 16. El sistema de alimentación 1 representado en la figura 5 muestra además el carro de transporte 6 antes de que este se acopla a la sección de acoplamiento 12 de la estación de alimentación 6 reequipada. Se puede ver que un portapiezas 8 con varias piezas de trabajo 3 se encuentra en una posición de recepción 9 con respecto a la sección de fijación de robot 7, de manera que el robot 4 montado sobre la sección de fijación de robot 7 puede retirar piezas de trabajo 3. Además, se encuentran dos dispositivos de acoplamiento 13 en una posición abierta, en la que el carro de transporte 6 puede ser empujado a la sección de acoplamiento 12.
En la figura 6 se muestra igualmente el sistema de alimentación 1 en la variante representada como tercera forma de realización. A diferencia de la figura 5, en la figura 6, el carro de transporte 6 está acoplado a la sección de acoplamiento 12 del módulo de carga 17. Para ello, los dos dispositivos de acoplamiento 13 están en una posición cerrada que impide que el carro de transporte 6 ruede saliéndose de la sección de acoplamiento 12.
La figura 7 muestra una forma de realización del sistema de alimentación 1 según la invención de acuerdo con el tercer ejemplo de realización. Se puede ver que sobre los dos dispositivos de inserción 17 está posicionado un portapiezas 8 con piezas de trabajo 3. Además, se muestra un dispositivo 2, aquí una paleta, del que se retiran piezas de trabajo 3 y se insertan en los portapiezas 7 sujetos por los dos dispositivos de inserción 18. El sistema de alimentación 1 representado está posicionado además al lado de otro dispositivo 2 en forma de una máquina de fabricación.
En la figura 8 se muestra otro ejemplo de aplicación del sistema de alimentación 1. El sistema de alimentación 1 representado está posicionado al lado de un dispositivo 2, aquí una paleta. Aunque el sistema de alimentación 1 representado represente un sistema de alimentación de la tercera forma de realización, el ejemplo de aplicación representado también se puede realizar con un sistema de alimentación 1 según cualquiera de las formas de realización representadas. En la figura 8 se muestra cómo piezas de trabajo 3 son retiradas de su posición de recepción 9 en el portapiezas 8 por el robot 4 montado sobre la sección de fijación de robot 7 y depositadas en el dispositivo 2.
En la figura 9 se muestra un sistema de alimentación en una cuarta forma de realización. En esta, el sistema de alimentación 1 presenta una estación de alimentación 5 con dos secciones de acoplamiento 12. Además, la estación de alimentación 5 tiene una sección de fijación de robot 7, sobre la que está montado un robot 4. Cada una de las dos secciones de acoplamiento 12 está acoplado a un carro de transporte 6, de manera que los portapiezas 8 con piezas de trabajo 3, situados sobre los dispositivos de sujeción 10 de los carros de transporte 6, se encuentran respectivamente en una posición de recepción 9 con respecto a la sección de fijación de robot 7. Además, el sistema de alimentación 1 está dispuesto en un dispositivo 2, aquí una máquina de mecanizado.
La figura 10 muestra un sistema de alimentación en una quinta forma de realización. En esta, la estación de alimentación 5 presenta cuatro secciones de acoplamiento 12, estando acoplado a cada una de las cuatro secciones de acoplamiento 12 un carro de transporte 6 con portapiezas 8 y piezas de trabajo 3. Otro carro de transporte 6 está acoplado además a una quinta sección de acoplamiento 12 lateral. La quinta forma de realización del sistema de alimentación tiene además dos secciones de fijación de robot 7, estando montado sobre cada una de las dos secciones de fijación de robot 7 un robot 4. Las secciones de fijación de robot 7 están posicionadas respectivamente entre dos sistemas de alimentación 12, de tal forma que respectivamente dos de los cuatro portapiezas 8 se encuentran en una posición de recepción 9 con respecto a una de las dos secciones de fijación de robot 7. Además, el sistema de alimentación 1 está dispuesto en un dispositivo 2.
La figura 11 muestra una estación de alimentación 5 de un sistema de alimentación 1 según el primer ejemplo de realización. La estación de alimentación 5 presenta dos guías laterales 14 así como un tope frontal 15. Las guías laterales 14 así como el tope frontal 15 encierran la sección de acoplamiento 1 desde tres lados. Además, se muestra la sección de fijación de robot 7. Al contrario de la estación de alimentación 5 que se muestra en la figura 1, sobre la sección de fijación de robot 7 no está montado ningún robot. Además, en cada una de las dos guías laterales 14 están representados respectivamente un riel guía 19 lateral así como varios rodillos guía laterales 20. Las guías laterales 19 así como los rodillos guía laterales 20 están dispuestos en el lado de las guías laterales 14 que está orientado hacia la sección de acoplamiento 12.
La figura 12 es una vista de detalle de una guía lateral 14 de la estación de alimentación 5 que se muestra en la figura 11. En esta se pueden ver siete rodillos guía laterales 20 así como un riel guía 19 lateral. Además, se muestra el dispositivo de acoplamiento 13 en forma de un cilindro de cierre. Este puede evitar, mediante un desplazamiento hacia delante, que el carro de transporte 6 (no representado) ruede saliéndose de la sección de acoplamiento 12.
Además, especialmente en la figura 12 se puede ver bien que los primeros tres rodillos guía 20 - es decir, los rodillos guía más alejados del tope frontal 15 - están desplazados en sentido vertical hacia abajo con respecto a los cuatro rodillos guía 20 traseros. Especialmente, los tres primeros rodillos guía 20 están dispuestos en un ángulo ligeramente ascendente de preferiblemente como máximo 10°. Mediante esta disposición, el carro de transporte 6 se levanta del suelo cuando es llevado a la sección de acoplamiento 12. De esta manera, se puede garantizar que las piezas de trabajo 3 dispuestas sobre el carro de transporte 6 se encuentren siempre a la misma altura y no se produzca un desnivel no deseado, por ejemplo, por piezas metálicas o desechos situados en el suelo.
Sianos de referencia
1. Sistema de alimentación 2. Dispositivo
3. Pieza de trabajo
4. Robot
5. Estación de alimentación 6. Carro de transporte
7. Sección de fijación de robot 8. Portapiezas
9. Posición de recepción 10. Dispositivo de sujeción 11. Posición de sujeción
12. Sección de acoplamiento 13. Dispositivo de acoplamiento 14. Guía lateral
15. Tope frontal
16. Dispositivo de carga
17. Módulo de carga
18. Dispositivo de inserción 19. Riel guía lateral
20. Rodillo guía lateral
Claims (15)
1. Sistema de alimentación (1) para la alimentación de un dispositivo (2) con piezas de trabajo (3) por medio de un robot (4),
en donde el sistema de alimentación (1) presenta una sección de alimentación (5) y al menos un carro de transporte (6),
en el cual la estación de alimentación (5) presenta una sección de fijación de robot (7) y está realizada de tal forma que en la misma puede sujetarse un portapiezas (8) de forma no desplazable con respecto a la sección de fijación de robot (7) y en una posición de recepción (9) definida, desde la cual, un robot (4) montado en la sección de fijación de robot (7) puede agarrar las piezas de trabajo (3),
en donde el carro de transporte (6) dispone de al menos un dispositivo de sujeción (10) para sujetar un portapiezas (8) en una posición de sujeción (11),
y en donde la estación de alimentación (5) presenta un dispositivo de carga (16) con el que un portapiezas (8) puede hacerse pasar de manera indirecta de la posición de sujeción (11) a la posición de recepción (9) en la estación de alimentación (5), y en donde el dispositivo de carga (16) está realizado de tal forma que puede empujar y/o tirar de un portapiezas (8) y la estación de alimentación (5) presenta una sección de acoplamiento (12), a través de la cual el carro de transporte (6) puede acoplarse a la estación de alimentación (5) con la ayuda de un dispositivo de acoplamiento (13), de tal forma que, tras el acoplamiento del carro de transporte (6) a la sección de acoplamiento (12), un portapiezas (8) sujeto en el carro de transporte (6) en la posición de sujeción (11) ha sido llevado a la posición de recepción (9) con un movimiento horizontal y/o vertical del portapiezas (8).
2. Sistema de alimentación (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque
la sección de acoplamiento (12) presenta al menos una guía lateral (14), preferiblemente dos guías laterales (14), para el carro de transporte (6).
3. Sistema de alimentación (1) según las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizado porque
la sección de acoplamiento (12) presenta al menos un tope frontal (15).
4. Sistema de alimentación (1) según la reivindicación 2,
caracterizado porque
la al menos una guía lateral (14) presenta al menos un riel guía lateral (19) y/o al menos un rodillo guía lateral (20).
5. Sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el dispositivo de acoplamiento (13) está previsto en la sección de acoplamiento (12) de la estación de alimentación (5) y/o en el carro de transporte (6).
6. Sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el carro de transporte (6) presenta varios dispositivos de sujeción (10) dispuestos a diferentes alturas del carro de transporte (6), para la sujeción de portapiezas (8) en diferentes posiciones de sujeción (11) en el carro de transporte (6) .
7. Sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el dispositivo de carga (16) está realizado como módulo de carga (17) independiente que se puede disponer en la estación de alimentación (5), de manera preferente directamente en la sección de acoplamiento (12) de la estación de alimentación (5).
8. Sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el módulo de carga (17) presenta una sección de acoplamiento (12) que corresponde preferentemente a la sección de acoplamiento (12) de la estación de alimentación (5), para el acoplamiento de un carro de transporte (6).
9. Sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la estación de alimentación (5) presenta varias secciones de acoplamiento (12).
10. Sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la estación de alimentación (5) presenta al menos una sección de fijación de robot (7) adicional que resulta adecuada para la fijación de un robot (4) adicional.
11. Sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la sección de acoplamiento (12) presenta un dispositivo de inserción (18) para portapiezas (8).
12. Procedimiento para la alimentación de un dispositivo (2) con piezas de trabajo (3) por medio del sistema de alimentación según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el procedimiento los siguientes pasos de procedimiento:
a) la carga del carro de transporte (6) con al menos un portapiezas (8) así como con al menos una pieza de trabajo (3),
b) el desplazamiento del carro de transporte (6) a la estación de alimentación (5),
c) el acoplamiento del carro de transporte (6) a la sección de acoplamiento (12) de la estación de alimentación (5), d) en donde tras el acoplamiento en el paso de procedimiento c), la al menos una pieza de trabajo (3) es retirada por el robot (4), y el dispositivo (2) es alimentado con la misma por el robot (4), en donde el procedimiento tiene lugar intercalando el dispositivo de carga (16) el movimiento de al menos un portapiezas (8) de la posición de sujeción (11) a la posición de recepción (9).
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque
el paso de procedimiento a) tiene lugar en una estación de alimentación (5) adicional por medio de un robot (4) y/o manualmente.
14. Procedimiento según las reivindicaciones 12 o 13,
caracterizado porque
el procedimiento se realiza en el orden inverso para la alimentación de un carro de transporte (6).
15. Uso de un sistema de alimentación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, relativas al dispositivo, para la alimentación de un dispositivo (2).
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