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技術 ワークステーションの運転方法

出願人 フォルシアエミッションズコントロールテクノロジーズ,ジャーマニーゲーエムベーハー
発明者 トニ・ツィプフェルマルティン・フィンクトーマス・ブッケルエルヴィン・フライナーホセ・フランコ
出願日 2017年10月6日 (3年8ヶ月経過) 出願番号 2020-519312
公開日 2020年12月10日 (6ヶ月経過) 公開番号 2020-535980
状態 未査定
技術分野 マニプレータ 工作物の供給
主要キーワード 荷ステーション 生産ロス ハンドリング作業 安全領域 加工ロボット セットアップ作業 加工ステーション 作業している
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この項目の情報は公開日時点(2020年12月10日)のものです。
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課題・解決手段

少なくとも1つの加工ロボット(14)と、回転可能な架台(12)とが設けられたワークステーション運転方法である。異なるサイド(16A,16B)には、少なくとも1つの被加工物(22)用のホルダ(24)が設けられている。架台は、複数のワークステーションの間で回転可能である。載荷ステーション(18A)において、被加工物(22)は、架台の一方のサイド(16A)にあるホルダ(24)によって架台(12)に取り付けられる。被加工物(22)は、まだ載荷ステーション(18A)にある間に、架台が回転する前に、加工ロボット(14)によって加工される。脱荷ステーション(18B)において、被加工物は、ホルダ(24)から取り出される。

概要

背景

従来技術において、この種の回転可能な架台は、一方のサイド及び1つのワークステーションから被加工物ホルダ装填すること、その後、架台に取り付けられた被加工物と共に架台を回転させること、及び、作業員から距離をおいて被加工物を自動的に加工することを可能にするのに役立っている。その後、被加工物は、その加工が行われた脱荷ステーションで取り出される。

ロボットによって被加工物が加工されるワークステーション等の更なる運転方法は、ロボットが架台に設置されていること、及び、架台と共に回転することを提供する。ロボットは、回転中に被加工物を加工できる。

概要

少なくとも1つの加工ロボット(14)と、回転可能な架台(12)とが設けられたワークステーションの運転方法である。異なるサイド(16A,16B)には、少なくとも1つの被加工物(22)用のホルダ(24)が設けられている。架台は、複数のワークステーションの間で回転可能である。載荷ステーション(18A)において、被加工物(22)は、架台の一方のサイド(16A)にあるホルダ(24)によって架台(12)に取り付けられる。被加工物(22)は、まだ載荷ステーション(18A)にある間に、架台が回転する前に、加工ロボット(14)によって加工される。脱荷ステーション(18B)において、被加工物は、ホルダ(24)から取り出される。

目的

ロボットによって被加工物が加工されるワークステーション等の更なる運転方法は、ロボットが架台に設置されていること、及び、架台と共に回転することを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

少なくとも1つの加工ロボット(14)と、回転可能な架台(12)とが設けられたワークステーション運転方法であって、前記架台(12)の異なるサイドには、少なくとも1つの被加工物(22)用のホルダ(24)がそれぞれ設けられ、前記架台(12)は、前記ホルダ(24)、及び、前記ホルダ(24)に取り付けられた被加工物(22)と共に、少なくとも2つの前記ワークステーションの間で回転可能であり、一方の前記ワークステーションは、前記被加工物(22)用の載荷ステーション(18A)であり、他方の前記ワークステーションは、前記被加工物(22)用の脱荷ステーション(18B)であり、a)前記載荷ステーション(18A)において、前記被加工物(22)の1つが前記架台(12)の一方のサイドにあるホルダ(24)の1つによって前記架台(12)に取り付けられる工程と、b)前記被加工物(22)がまだ前記載荷ステーション(18A)にある間に、前記加工ロボット(14)が前記被加工物(22)を加工する工程と、c)前記被加工物(22)が前記脱荷ステーション(18B)へ移動するように、前記架台(12)が回転し、前記脱荷ステーション(18B)において、前記被加工物(22)が前記ホルダ(24)から取り出される工程と、を含む、運転方法。

請求項2

前記被加工物(22)が、前記架台(12)が静止している時にのみ(exclusively)加工される、請求項1に記載の運転方法。

請求項3

載荷後において、前記少なくとも1つの加工ロボット(14)が、前記載荷ステーション(18A)で作業しているオペレータ(20)が安全領域(26)を離れた直後に、前記載荷ステーション(18A)で前記被加工物(22)を加工する、請求項1〜2のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項4

前記少なくとも1つの加工ロボット(14)が、前記架台(12)に設置され、回転時に前記架台(12)と共に回転する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項5

前記少なくとも1つの加工ロボット(14)が、前記載荷ステーション(18A)で前記被加工物(22)を加工できるように、前記架台(12)の傍に配置されている、請求項1〜4のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項6

前記少なくとも1つの加工ロボット(14)が、前記載荷ステーション(18A)及び前記脱荷ステーション(18B)の両方において、前記架台(12)に取り付けられた被加工物(22)を加工できるように配置されている、請求項1〜5のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項7

前記脱荷ステーション(18B)に設けられた工具交換、或いは、前記加工ロボット(14)又はハンドリングロボット(28)のティーチングが行われる付加的な運転モードが提供され、前記付加的な運転モード中に、前記被加工物(22)が前記載荷ステーション(18A)で加工されて取り出される、請求項1〜6のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項8

前記被加工物(22)の加工が、前記載荷ステーション(18A)においてのみ(exclusively)行われる、請求項1〜6のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項9

前記載荷ステーション(18A)において、載荷及び/又は脱荷が、手動で行われる、請求項1〜8のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項10

載荷及び/又は脱荷が、前記載荷ステーション(18A)において自動的な方式で行われる、請求項1〜8のいずれか1つに記載の運転方法。

請求項11

前記架台(12)が、平面視において回転軸に対して対称であるように構成される、請求項1〜10のいずれか1つに記載の運転方法。

技術分野

0001

本発明は、ワークステーション運転方法に関する。このワークステーションには、少なくとも1つの加工ロボットと、回転可能な架台とが設けられている。架台の異なるサイドには、少なくとも1つの被加工物用のホルダがそれぞれ設けられている。架台は、ホルダ及びホルダに取り付けられた被加工物と共に、少なくとも2つのワークステーションの間で回転可能である。一方のワークステーションは、被加工物用の載荷ステーションであり、他方のワークステーションは、被加工物用の脱荷ステーションである。

背景技術

0002

従来技術において、この種の回転可能な架台は、一方のサイド及び1つのワークステーションから被加工物をホルダに装填すること、その後、架台に取り付けられた被加工物と共に架台を回転させること、及び、作業員から距離をおいて被加工物を自動的に加工することを可能にするのに役立っている。その後、被加工物は、その加工が行われた脱荷ステーションで取り出される。

0003

ロボットによって被加工物が加工されるワークステーション等の更なる運転方法は、ロボットが架台に設置されていること、及び、架台と共に回転することを提供する。ロボットは、回転中に被加工物を加工できる。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明の目的は、特定の状況における特定の被加工物に対するサイクルタイム(cycle times)を更に短縮できるようにすることにあり、特に、特定の被加工物に対して最適化されたワークフローを確実にする付加的な方法を創造することにある。

課題を解決するための手段

0005

この目的の為に、本発明に係る方法は、以下の工程を有している。
a)載荷ステーションにおいて、被加工物の1つが架台の一方のサイドにあるホルダの1つによって架台に取り付けられる工程、
b)被加工物がまだ載荷ステーションにある間に、加工ロボットが被加工物を加工する工程、
c)被加工物が脱荷ステーションへ移動するように架台が回転し、脱荷ステーションにおいて、被加工物がホルダから取り出される工程。

0006

本発明に係る方法は、既に載荷ステーションにある被加工物を加工する為に、脱荷ステーションにおける非常に長い作業によって生じる時間を利用する。これらの脱荷ステーションにおける非常に長い作業とは、例えば、ハンドリング作業セットアップ作業、又は類似の作業である。

0007

被加工物は、架台が静止している時にのみ加工され、すなわち、架台の回転中には加工されないことが好ましい。

0008

載荷後において、少なくとも1つの加工ロボットは、載荷ステーションで作業しているオペレータ安全領域を離れた直後に、載荷ステーションで被加工物を加工できる。オペレータが安全領域を離れたことは、その時に自動的に検知されることが好ましい。この検知は、検知システムによって、又は、オペレータが先に離れてから加工ロボットが動き始める前に閉鎖される安全によって、実現可能である。好ましくは、載荷ステーションにおけるこの加工は、オペレータが脱荷ステーションでまだ作業している時に行われてもよい。

0009

加工ロボットは、架台に設置され、架台の回転時に架台と共に回転してもよい。

0010

或いは、加工ロボット又は更なる加工ロボットは、架台の傍に、より具体的には、加工ロボットが載荷ステーションで被加工物を加工できるように配置されてもよい。

0011

好ましくは、少なくとも1つの加工ロボットは、載荷ステーション及び脱荷ステーションの両方において、架台に取り付けられた被加工物を加工できるように配置されてもよい。このことは、加工ロボットが架台に設置されて架台と共に回転するか否か、或いは、加工ロボットが架台の側方又は上方のどちらに配置されているかとは無関係である。更に、加工ロボットが床に固定されるように架台の中央部に設置される(すなわち、架台と共に回転しない)変形も存在する。

0012

本発明に係る方法は、脱荷ステーションに設けられた工具交換されたり、或いは、加工ロボット又はハンドリングロボットティーチングが行われたりする付加的な運転モードを提供する。このモードの間、被加工物は、載荷ステーションで加工され、そこから取り出しもされる。このことは、本発明に係る方法をよりフレキシブルにしている。

0013

本発明に係る方法の1つの変形は、加工ロボットによる被加工物の加工が載荷ステーションにおいてのみ(exclusively)行われることを提供する。

0014

載荷ステーションにおいて、載荷、又は、前述の付加的な運転モードがオンである場合には脱荷も、手動で、或いは自動的な方式で行われてもよい。

0015

架台は、平面視において回転軸に対して対称になるように、すなわち、複数のワークステーションで回転(clocking)によって非対称にならないように構成されるべきである。

図面の簡単な説明

0016

本発明の更なる特徴及び利点は、以下の記述、及び、参照される図面によって明らかになるであろう。

0017

図1は、本発明に係る方法を行う為のワークステーションを示す模式図であって、第1の作業工程を示す図である。
図2は、図1のワークステーションを示す図であって、第2の作業工程を示す図である。
図3は、図1のワークステーションを示す図であって、付加的な運転モードを示す図である。

実施例

0018

図面は、排気システムを結合する為のプラントにおけるワークステーション10を示している。本例において、ワークステーション10は、2つの加工ロボット14が固定された架台12を備えている。本明細書に記載の例では、架台12は、軸Aを中心に回転可能なように配置された回転テーブルである。

0019

2つの加工ロボット14は、架台12の動作とは無関係に、それぞれ異なる位置へ移動できる。しかしながら、架台12が回転する時には、両方の加工ロボット14は、架台12と共に回転する。

0020

代替的又は追加的に、更なる加工ロボットが、架台よりも外側の床に、又は、架台12の上方に設置されてもよい。

0021

架台は、2つの対向したサイド16A,16Bを有している。加えて、2つの対向したワークステーション、すなわち、載荷ステーション18A、及び、架台12の反対側の脱荷ステーション18Bが設けられている。

0022

ワークステーションは、例えば、工場(workshop)に実装される。

0023

個々の又は数個の被加工物22を取り付ける為に、架台12は、恒久的に設置された被加工物ホルダ24を備えている。

0024

図1に示すように、載荷ステーション18Aにおいて、オペレータ20は、可能な限り分離された、又は、検知された安全領域26に入ることができ、被加工物22を被加工物ホルダ24に挿入することができる。

0025

オペレータ20が安全領域26を離れた時(例えば、それは、自動的に検出される)、加工ロボット14は、被加工物22の加工を開始する。

0026

本例では、排気システムは、数個の単一部品から結合される。

0027

加工は、載荷ステーション18Aのみにおいて行われ、より具体的には、脱荷ステーション18Bでまだ脱荷が行われている場合、或いは、例えば、ハンドリングロボット28に他の工具が取り付けられているか、又は、ハンドリングロボット28がティーチングされている場合に、行われ得る。

0028

加工ステーション18Aにおいて、被加工物22に対する最初の加工工程が行われ、架台12が回転した後に、脱荷ステーション18Bにおいて、この被加工物22の更なる加工が行われることも、更に可能である。

0029

本例では、2つのステーション18A,18Bは、互いに反対に配置されているが、異なる配置を選択すること、又は、2つよりも多くのワークステーションを設置することも考えられる。

0030

被加工物22の加工は、架台12が静止している時に行われる。したがって、加工ステーション18Aでは、被加工物22を架台に取り付けることのみではなく、加工することも意図されている。

0031

或いは、加工は、架台12の回転動作中に、1つの加工ロボット又は複数の加工ロボット14によって行われてもよい。加工ステーション18Aにおける被加工物22の加工後、架台は180°回転する(図2参照)。その場で、被加工物22は、再加工されても、又は、ハンドリングロボット28によってステーションから取り出されてもよい。

0032

したがって、脱荷ステーション18Bは、脱荷にのみ使用されるが、追加的に、載荷ステーション18Aで前加工された被加工物22を再加工することも許容できる。

0033

図3は、脱荷ステーション18Bが脱荷に長期間使用できない時(例えば、長期に渡る工具の交換中、又は、作業のティーチング中)にオンにされる付加的な運転モードを示す図である。図3では、オペレータ20が脱荷ステーション18Bの領域に立ち入っているのが見られる。脱荷ステーション18Bにおいて、又は、脱荷ステーション18Bから、一方又は両方の加工ロボット14は、新しい工具を装備されたり、又は、例えば、工具を清掃されたりしてもよい。この間に、この時点で他の被加工物を装備されていない、又は、工具を清掃されていない一方の加工ロボット14は、例えば、載荷ステーション18Aにおいて、被加工物22の加工を行うことができる。同様のことは、ハンドリングロボット28にも適用される。時間を節約する為に、このロボットがティーチングされている間、又は、他の工具を装備されている間、或いは、稼働中にも、被加工物22は、載荷ステーション18Aで加工されることができる。

0034

この運転モードでは、生産ロスを削減する為に、載荷、加工、及び脱荷は、載荷ステーション18Aにおいてのみ(exclusively)行われる。

0035

載荷ステーション18Aにおける載荷及び脱荷は、自動的な方式で行われてもよく、手動でのみ行われる必要はない。この目的の為に、適切なハンドリングロボット28が設けられている。

0036

架台12は、平面視において回転軸に対して対称になるように構成されているので、テーブルがどの位置を採るかは、問題にならない。本例では、架台12は、それぞれ180°回転(clocked)されてもよい。

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