生产系统和用于借助飞行器印刷和输送工件的方法技术方案

一种生产系统(1)具有用于加工工件(4)的至少一个机床(3，6a，6b)，根据本发明专利技术，该生产系统具有至少一个飞行到达所述机床(3，6a，6b)的飞行器(10，10′)，所述飞行器具有工件施加单元(13，14)，其中，所述施加单元用在工件(4)上的施加数据包括用于已加工过的或还待加工的工件(4)的物流数据。

Production system and method for printing and conveying workpieces by means of aircraft

A production system (1) having at least one machine tool (3, 6a, 6b) for processing a workpiece (4) has at least one aircraft (10, 10') flying to the machine tool (3, 6a, 6b) having a workpiece application unit (13, 14), wherein the application unit is used on the workpiece (4). The data are applied to logistics data for processed or machined parts (4).

【技术实现步骤摘要】
生产系统和用于借助飞行器印刷和输送工件的方法
本专利技术涉及一种生产系统，其具有至少一个用于加工工件的机床，以及一种用于将施加数据、尤其是物流数据施加到待输送的工件上的方法。
技术介绍
具有呈冲压机、弯曲机或激光机形式的机床的这种生产系统已充分已知。为了机床的装载和卸载，使用具有存放连接部的静止的自动化部件，并且，为了部件的单个化，使用工业机器人。在生产系统的各个制造站之间的输送大多通过输送带或输送车进行，由此，输送路线被固定地预给定并且不能对改变做出灵活的反应。物流数据(工件号，批号，输送数据等)要么以标签形式手动地要么自动地施加或印刷到工件上。客户越来越多地要求对板材部件的标记，以便为制造控制进行明确辨识。在此，除了存在的以点阵永久标记之外也强制要求临时标记。这种标记需要附加的XY定位单元，但这种定位单元在每种布局下都必须是特定的并且除了高的基础投入之外还在每次安装时需要高的机械适配耗费。没有附加XY定位单元的方案使用存在的轴，这带来资源冲突的缺点且会导致产量降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，提供一种生产系统和一种方法，其中，可简单地且以高灵活性将物流数据、例如印刷数据或输送数据施加到工件上。在开头提到的生产系统方面，根据本专利技术，该任务通过至少一个飞行到达机床的飞行器解决，该飞行器具有工件施加单元，其中，施加单元用在工件上的施加数据包括用于已加工过的或还待加工的工件的物流数据。根据本专利技术的生产系统使得能实现高的灵活性、输送的大量平行化可能性、高的自动化潜力、空间情况的不依赖性、无人运行、高的防故障性，以及通过冗余的飞行器容量实现稳健性，通过使用标准零部件实现成本有利的运行，通过添加附加飞行器实现简单的可扩展性。所述飞行器例如是可买到的非载人直升机(无人机，飞行机器人)，例如四轴飞行器，其具有可编程的控制装置且具有可重复充电的能量源，该能量源可在为此设置的能量供应位置充电，例如通过感应来充电，或替代地以激光器(例如二极管激光器)进行光伏充电。在最简单的情况下使用通常售卖的、具有独立遥控器的无人机。这种无人机现今已具有受调控的位置获得装置，其中，以GPS信号作为基础。由于机器大厅中没有风，所以在使用现存的无人机调控解决方案的情况下可以以低成本实施良好的精度。优选，所述机床也包括附接到其上的装载装置和/或附接在其上的卸载装置，装载装置尤其具有工件货架仓库(Regallager)，装载装置用于自动化地装载以待加工工件(例如毛坯板材)，卸载装置用于自动化地卸载已加工过的工件。在机床(2D的冲压机、激光机或组合机器)上例如存在与该机床耦合的自动化装置(抽吸框架)，该自动化装置将毛坯板材从机床旁的托盘拿取并且装载到机床中。飞行器可在装载装置处已在毛坯板材上飞行到达工件，即在工件被加工之前飞行到达工件，或在卸载装置处飞行到达工件，即在工件已被加工和卸载之后飞行到达工件。但已在毛坯板材上飞行到达工件的前提是：待加工工件的位置是已知的或可被感测，并且，已确定是哪个工件部分在哪里从毛坯板材加工出。带有毛坯板材的托盘也可自身还附接在机床的高货架仓库上，该高货架仓库可自动化地将机床上的托盘换成其他托盘(该其他托盘例如带有由其他原材料构成的板材)。飞行器也可已经飞行到达高货架仓库中的毛坯板材，其中，必须保证，自动化装置或者说托盘更换器不与飞行器相撞。优选，所述生产系统具有飞行控制中心，通过该飞行控制中心可控制所述至少一个飞行器的飞行运动。飞行控制中心自主地控制和调控飞行器，其中，与飞行器的通信无线地进行。飞行控制中心管理飞行器并监控其位置、能量状态和订单状况。排队等候的飞行订单的优先级通过一算法在考虑可供使用的飞行器的当前位置的情况下用于向飞行器最佳地指派飞行订单。飞行控制中心计算和管理各个飞行器的飞行通道(宏观控制)。飞行器在指派的飞行通道内可自主地行动，以例如避免碰撞(微观控制)。在由飞行控制中心指派的飞行通道内飞行期间，飞行器借助合适的传感器装置感测其周围环境，尤其是可能存在的障碍物。如果识别到这种障碍物，则飞行器自主地导入用于避免碰撞的步骤。为了定位，可使用Indoor-GPS，其中，借助对飞行空间的软件限定可简单地考虑场中的干扰轮廓。优选，飞行控制中心与所述至少一个机床处于通信连接中，例如WLAN连接中，尤其以防止飞行器与机床的可运动的机器部分相撞或以将在机床上要飞行到达的目的位置传递给飞行控制中心。飞行订单通过飞行控制中心相应地分给飞行器。飞行控制中心对各个飞行器的感测可通过任意的(Indoor-)导航系统进行，例如可光学地通过红外摄像机和反射器进行，或替代地可通过WLAN定位或其他无线定位进行。特别优选地，飞行控制中心与制造或生产流程控制装置处于通信连接中，例如处于WLAN连接中，该生产流程控制装置控制工件在所述至少一个机床上的生产流程。生产流程控制装置例如确定：飞行器应何时飞行到达哪个工件以及哪些物流数据应该被施加；而飞行控制中心将用于无碰撞地飞行到达特定工件的飞行数据传输到参与的飞行器。这些系统部件通过双向通信通道进行通信。中央控制单元与外部的生产计划系统或机器的通信通过传统的通信路线和通信协议进行。在本专利技术的特别优选的实施方式中，施加单元构造为用于将物流数据标记到工件上的标记单元，尤其构造为用于将物流数据印刷到工件上的印刷单元或用于将物流数据激光标记到工件上的激光标记单元。喷墨技术可用作(临时的)印刷标记。喷墨无需承载元件并且可印刷相距直至10cm的工件。例如使用改装过的无人机(例如四轴飞行器)作为标记单元的飞行器，该无人机在标记期间坐置在工件或机床上或与工件间隔开地悬浮。优选，飞行器也可装备有另一驱动系统，该驱动系统允许在扁平的工件(板材)上驶过/滑动/滚动，当应施加多个标记时，这是节约能量的。具有标记单元的飞行器可在原材料或工件被加工之前或在其已被加工之后飞行到达所述原材料或工件并且将其标记。即，被标记的工件可涉及原始产品、中间产品或最终产品。在该实施方式的扩展方案中，生产系统具有至少一个继续处理站，尤其是第二机床或用于自动化地或人工地继续加工已加工过的工件的站，其中，印刷上去的物流数据包括用于将已加工过的工件继续输送到所述至少一个继续处理站的数据。在本专利技术的另一特别优选的实施方式中，施加单元构造为用于保持已加工过的工件的保持单元。待输送的工件被一个或多个飞行器在机床处接收、飞行到达目的站并且在那里放下，由此提供基于飞行机器人的自主输送系统。保持单元可例如实施为真空抽吸器，电磁体，电子粘附抓取器或机械抓取器。根据工件特性，将一个或多个工件通过一个或多个飞行器共同(群)输送。所述输送系统有利地嵌入到工业制造过程中。所述输送系统可用于板材部件在过程链内在加工站(机床)和/或存放位置(材料仓库，托盘)之间的单个化和输送。生产流程控制装置可确定应何时从哪个机床将哪个工件带到哪，并且在考虑飞行器的特性的情况下(承载能力，速度，大小，接收装置等)向飞行器指派呈输送订单形式的物流数据。生产流程控制器管理用于将货物从初始站输送到目的站的输送订单。输送订单例如可来自生产流程控制装置或机床。输送订单特别包含关于待输送的工件的信息(几何形状，重量等)以及初始位置和目的位置。此外，输送订单可具有不同的优先级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产系统(1)，具有用于加工工件(4)的至少一个机床(3，6a，6b)，其特征在于，设有飞行到达所述机床(3，6a，6b)的至少一个飞行器(10，10′)，所述飞行器具有工件施加单元(13，14)，其中，所述施加单元(13，14)用在工件(4)上的施加数据包括用于已加工过的或还待加工的工件(4)的物流数据。

【技术特征摘要】
2017.02.28 EP 17158275.21.一种生产系统(1)，具有用于加工工件(4)的至少一个机床(3，6a，6b)，其特征在于，设有飞行到达所述机床(3，6a，6b)的至少一个飞行器(10，10′)，所述飞行器具有工件施加单元(13，14)，其中，所述施加单元(13，14)用在工件(4)上的施加数据包括用于已加工过的或还待加工的工件(4)的物流数据。2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述机床(3，6a，6b)包括工件装载装置和/或工具卸载装置，该工件装载装置尤其具有工件货架仓库。3.根据权利要求1或2所述的生产系统，其特征在于，设有飞行控制中心(11)，通过该飞行控制中心能够控制所述至少一个飞行器(10，10′)的飞行运动。4.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于，所述飞行控制中心(11)与所述至少一个机床(3，6a，6b)处于通信连接中，尤其以便防止所述飞行器(10，10′)与所述机床(3，6a，6b)的可运动的机器部分(12)相撞或以便将在所述机床(3，6a，6b)上待飞行到达的目的位置传递给所述飞行控制中心(11)。5.根据权利要求3或4所述的生产系统，其特征在于，所述飞行控制中心(11)与生产流程控制装置(8)处于通信连接中，该生产流程控制装置控制所述工件(4)在所述至少一个机床(3，6a，6b)上的生产流程。6.根据前述权利要求之一所述的生产系统，其特征在于，所述施加单元构造为用于将物流数据标记到所述工件(4)上的标记单元(13)，尤其构造为用于将物流数据印刷到所述工件(4)上的印刷单元或构造为用于将物流数据激光标记到所述工件(4)上的激光标记单元。7.根据权利要求6所述的生产系统，其特征在于，设有至少一个继续处理站(7)，尤其是第二机床(3，6a，6b)或用于自动化地或人工地继续加工已加工过的工件(4)的站，其中，印刷上的物流数据包括用于将已加工过的工件(4)继续输送到所述至少一个继续处理站(7)的数据。8.根据前述权利要求之一所述的生产系统，其特征在于，所述施...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·鲍尔，E·瓦尔，R·施莱格尔，C·赫费特，S·厄克斯勒，H·勒德，M·韦策尔，
申请(专利权)人：通快机床两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE