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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungssystem und eine Maschinensteuerung, wobei ein beweglicher Roboter einen Gegenstand in Bezug auf eine Bearbeitungsmaschine lädt und entlädt.
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Beschreibung des verwandten Standes der Technik
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In einer Produktionsstätte kann es wünschenswert sein, einen unbearbeiteten Gegenstand unter Verwendung eines Roboters in Bezug auf eine Bearbeitungsmaschine wie z. B. eine Werkzeugmaschine zu laden und den bearbeiteten Gegenstand aus der Bearbeitungsvorrichtung zu entladen. Aus diesem Grund ist es erforderlich, einen Roboter in der Nähe einer Lade-/Entladestelle des Gegenstands in der Bearbeitungsvorrichtung zu installieren und eine Steuerung, die den Roboter steuert (im Folgenden als Robotersteuerung bezeichnet), und eine Steuerung, die die Bearbeitungsvorrichtung steuert (im Folgenden als Maschinensteuerung bezeichnet), kommunikativ miteinander zu verbinden. Ferner ist es außerdem erforderlich, vorab Einstellungsdaten zu generieren und Roboterbetriebsprogramme zu erstellen, um dem Roboter das Durchführen einer Ladung und Entladung des Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung zu ermöglichen, und diese in der Robotersteuerung zu speichern.
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Da eine solche Installation und Betriebseinstellung des Roboters für einen Benutzer der Bearbeitungsvorrichtung schwierig ist, ist es erforderlich, dass ein Benutzer der Bearbeitungsvorrichtung einen auf Roboter spezialisierten Integrator unter Kosten anfordert, damit der Roboter verwendet werden kann. Auch wenn es erforderlich ist, den Roboter gemäß einer Änderung eines Produktionsprozesses aus der Bearbeitungsvorrichtung zu entfernen, ist ein Entfernungsvorgang des Roboters für einen Benutzer der Bearbeitungsvorrichtung ein schwieriger Vorgang. Somit ist die Verwendung des Roboters zum Laden und Entladen des Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung für einen Benutzer der Bearbeitungsvorrichtung nicht einfach.
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Als Technik, die eine einfache Verwendung des Roboters für einen Benutzer der Bearbeitungsvorrichtung ermöglicht, dienen sodann z. B. die
JP 4 676 544 B2 und die
JP 5 160 700 B1 .
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Die
JP 4 676 544 B2 (sowie deren Patentfamilienmitglied
DE 10 2010 022 258 A1 ) offenbart eine Robotersteuerung zum Steuern eines Roboters, der ein Werkstück in Bezug auf eine von einer Werkzeugmaschinensteuerung gesteuerten Werkzeugmaschine zuführt und entnimmt. Ferner ist die Robotersteuerung in der
JP 4 676 544 B2 so konfiguriert, dass sie eine Information zur Werkzeugmaschine über ein Kommunikationsnetzwerk von der Werkzeugmaschinensteuerung erhält und die Information zur Werkzeugmaschine auf einem werkzeugmaschinenbezogenen Bildschirm eines Anzeigeabschnitts eines Handprogrammiergeräts anzeigt.
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Außerdem offenbart die
JP 5 160 700 B1 ein NC-Werkzeugmaschinensystem, umfassend eine NC-Werkzeugmaschine; eine Bedientafel für die NC-Werkzeugmaschine, einen über der NC-Werkzeugmaschine angeordneten Gelenkroboter, ein Programmspeicherelement, das Programme zum Bedienen des Gelenkroboters speichert, und eine Robotersteuerung, die den Gelenkroboter gemäß den Programmen steuert. Ferner umfasst die Bedientafel gemäß der
JP 5 160 700 B1 ein Schaltelement, das betrieben wird, um ein Programm auszuführen, so dass der Gelenkroboter betrieben wird, und ist die Robotersteuerung so konfiguriert, dass sie den Gelenkroboter so steuert, dass der Gelenkroboter entlang eines Bewegungspfads, der in einem Programm programmiert ist, das durch Betreiben des Schaltelements ausgeführt wird, von einer aktuellen Position in eine Standby-Position zurückkehrt.
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Die
DE 10 2015 010 637 A1 offenbart eine Robotersteuerung, die dazu konfiguriert ist, Produktionsmanagementinformationen eines Maschinenwerkzeugs zu verwalten und die Informationen an einen übergeordneten Computer zu übertragen, und ein Verarbeitungssystem, das das Maschinenwerkzeug, den Roboter und die Robotersteuerung beinhaltet. Wenn eine Verarbeitungsstart-Benachrichtigung und/oder eine Werkstückaustausch-Anforderung übertragen werden, wird mindestens ein Teil der Produktionsmanagementinformationen, über die das Maschinenwerkzeug verfügt, mittels eines ersten Netzes an die Robotersteuerung übertragen. Die Robotersteuerung kombiniert die Produktionsmanagementinformationen des Maschinenwerkzeugs und andere Produktionsmanagementinformationen, über die die Robotersteuerung verfügt, und speichert die kombinierten Produktionsmanagementinformationen als im Wesentlichen eine Produktionsmanagementinformation. Wenn danach der übergeordnete Computer von der Robotersteuerung oder dem Maschinenwerkzeug anfordert, die Produktmanagementinformationen zu übertragen, werden die in der Robotersteuerung gespeicherten Produktionsmanagementinformationen mittels eines zweiten Netzes an den übergeordneten Computer übertragen.
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Die
DE 10 2010 007 462 B4 offenbart eine Roboter-Steuervorrichtung, die einen Roboter steuert, der mit Werkzeugmaschinen kombiniert einsetzbar ist, wobei die Roboter-Steuervorrichtung versehen ist mit: einer Kommunikationseinheit, die das Roboter-Steuergerät mit den Werkzeugmaschinen verbindet; und einer Detektionseinheit, die über die Kommunikationseinheit Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen erkennt; gekennzeichnet durch eine Einstelleinheit, die eine Einstelldatei aus einer Mehrzahl in der Roboter-Steuervorrichtung gespeicherter Einstelldateien für die Roboter-Steuervorrichtung auswählt und Parameter in der Roboter-Steuervorrichtung unter Verwendung von in der Einstelldatei aufgelisteten Parametern auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen einstellt, die von der Detektionseinheit erkannt werden, wobei Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen, die mit der Roboter-Steuervorrichtung in einem Netzwerk verbunden sind, dadurch bestimmbar sind, dass jede Werkzeugmaschine im Netz dafür ausgelegt ist, in Erwiderung auf eine ID-Abfrage eine ID innerhalb einer festen Zeitspanne zurückzusenden.
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Die
EP 1 731 273 B1 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Roboters, wobei die Vorrichtung den Roboter veranlasst, Aufgaben umfassend eine Mehrzahl von Arbeitseinheiten in paralleler Weise für mehrere Werkstücke auszuführen, nach Maßgabe einer Mehrzahl von Betriebsprogrammen, welche die Mehrzahl von Arbeitseinheiten individuell anweisen
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Die
JP 2010-247 267 A und die
JP 2003-195 919 A offenbaren Bearbeitungssysteme mit Bearbeitungsvorrichtungen von Gegenständen und beweglichen Robotern.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Wie jedoch in der
JP 4 676 544 B2 und in der
JP 5 160 700 B1 , wie oben beschrieben, und in anderen Dokumenten offenbart, ist es typisch, dass Einstellungsdaten und Roboterbetriebsprogramme zum Bedienen des Roboters in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung vorab in einem Speicher in der Robotersteuerung gespeichert werden.
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Es wird angenommen, dass eine solche Konfiguration vorliegt, dass ein Roboter sich nach vor jeder einer Mehrzahl von Werkzeugmaschinen bewegen kann und ein solcher Roboter ein Werkstück in Bezug auf jede der Mehrzahl von Werkzeugmaschinen lädt und entlädt. In einem solchen Fall ist es erforderlich, Einstellungsdaten und Roboterbetriebsprogramme, die jeder der Werkzeugmaschinen entsprechen, in einem Speicher in einer Robotersteuerung zu speichern, die für den Roboter bereitgestellt ist. Insbesondere ist es erforderlich, solche Roboterbetriebsprogramme und Einstellungsdaten gemäß dem Typ einer Werkzeugmaschine, dem Typ einer in der Werkzeugmaschine bereitgestellten Werkstückhaltevorrichtung, dem Typ eines Lagers, das das unbearbeitete Werkstück aufnimmt, das in die Werkzeugmaschine geladen wird, und das bearbeitete Werkstück aufnimmt, das aus der Werkzeugmaschine entladen wird, und der Anzahl von Typen von bearbeitetem Gegenstand usw. zu erstellen bzw. zu generieren. Man beachte, dass die Typen von bearbeitetem Gegenstand wie oben beschrieben die bearbeitete Form des Werkstücks indizieren, d. h. die Typen von bearbeiteten Gegenständen, die durch die Werkzeugmaschinen erhalten werden.
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Ferner wird es, wenn eine Konfiguration vorliegt, die ermöglicht, dass zehn Werkzeugmaschinen von in Bezug aufeinander unterschiedlichen Typen jeweils zehn Bearbeitungstypen durchführen, im Spezifischen erforderlich, 100 Typen von Einstellungsdaten und Roboterbetriebsprogramm in einem Speicher in einer Robotersteuerung zu speichern. Somit stellt sich das Problem, dass sich eine Speicherkapazität, die für den Speicher in einer Robotersteuerung erforderlich ist, umso mehr erhöht, desto stärker eine Anzahl der Werkzeugmaschinen und eine Anzahl von Typen von bearbeitetem Gegenstand, die von jeder der Werkzeugmaschinen geändert werden können, steigt.
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Bei dem oben beschriebenen spezifischen Beispiel ist es außerdem erforderlich, dass ein Benutzer die Einstellungsdaten und die Roboterbetriebsprogramme, die in der Robotersteuerung gespeichert sind, gemäß einem Typ der Werkzeugmaschine als Bewegungsziel des Roboters und einem Typ von bearbeitetem Gegenstand, wie derzeit in der Werkzeugmaschine eingestellt, als Bewegungsziel korrekt ändert. Es liegt das Problem vor, dass ein Benutzer bei einem solchen Änderungsvorgang fälschlicherweise Einstellungsdaten und das Roboterbetriebsprogramm so auswählt, dass sie einem Bearbeitungsstatus der Werkzeugmaschine als Bewegungsziel des Roboters nicht entsprechen.
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Ferner kann es außerdem der Fall sein, dass zehn Roboter so konfiguriert sind, dass sie in der Lage sind, sich jeweils vor zehn Werkzeugmaschinen zu bewegen, und die jeweiligen Roboter so konfiguriert sind, dass sie eine Ladung und Entladung des Werkstücks in Bezug auf die entsprechenden zehn Werkzeugmaschinen durchführen. In einem solchen Fall ist es erforderlich, dass Robotersteuerungen, die jeweils für die zehn Roboter bereitgestellt sind, Einstellungsdaten und Roboterbetriebsprogramme aufweisen, die jeweils den zehn Werkzeugmaschinen entsprechen. Demgemäß liegt das Problem vor, dass es, wenn es erforderlich ist, Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm für einen Typ von bearbeitetem Gegenstand in der gewissen Werkzeugmaschine zu modifizieren, zu einem Modifikationsvorgang der Einstellungsdaten und des Roboterbetriebsprogramms in Bezug auf die Robotersteuerungen der jeweiligen zehn Roboter kommt.
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Aufgrund der oben beschriebenen Probleme ist die Verwendung eines Roboters für einen Benutzer der Bearbeitungsvorrichtung nicht einfach. Für eine Automatisierung der Ladung und Entladung eines Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung ist es wünschenswert, dass ein Betrieb des Roboters auf einfache Weise von der Maschinensteuerung der Bearbeitungsvorrichtung eingestellt werden kann.
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Gemäß der Offenbarung werden ein Bearbeitungssystem und eine Maschinensteuerung gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
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Vorzugsweise wird ein Bearbeitungssystem bereitgestellt, das umfasst: eine Bearbeitungsvorrichtung, die einen Gegenstand bearbeitet; einen beweglichen Roboter, der sich in eine vordefinierte erste Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung bewegen kann, wobei es dem beweglichen Roboter ermöglicht wird, sich in die erste Position zu bewegen und zumindest eines von Laden eines unbearbeiteten Gegenstands und Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung durchzuführen; eine Maschinensteuerung, die die Bearbeitungsvorrichtung steuert; und eine Robotersteuerung, die den beweglichen Roboter steuert.
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Vorzugweise umfasst die Maschinensteuerung:
- einen ersten Speicherabschnitt, der eine Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen zum Erhalten einer Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen durch die Bearbeitungsvorrichtung speichert und für jeden der Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen erste Einstellungsdaten und ein erstes Roboterbetriebsprogramm speichert, um dem beweglichen Roboter das Laden des unbearbeiteten Gegenstands und das Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung zu ermöglichen;
- einen Einstellungsabschnitt, der in der Lage ist, eines aus der Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen auszuwählen und den Typ des bearbeiteten Gegenstands einzustellen, der mit der Bearbeitungsvorrichtung zu erhalten ist;
- einen Ermittlungsabschnitt, der ermittelt, ob der bewegliche Roboter in der ersten Position angeordnet ist; und
- einen ersten Kommunikationsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, die dem vom Einstellungsabschnitt eingestellten Typ des bearbeiteten Gegenstands entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt liest, wenn der Ermittlungsabschnitt ermittelt, dass der bewegliche Roboter in der ersten Position angeordnet ist, und diese an die Robotersteuerung sendet,
- die Robotersteuerung umfasst einen zweiten Kommunikationsabschnitt, der in der Lage ist, die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm zu empfangen, die vom ersten Kommunikationsabschnitt gesendet werden, und
- die Robotersteuerung steuert den beweglichen Roboter auf Basis der ersten Einstellungsdaten und des ersten Roboterbetriebsprogramms, die vom zweiten Kommunikationsabschnitt empfangen werden, so, dass der bewegliche Roboter zumindest eines von Laden des unbearbeiteten Gegenstands und Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung durchführt.
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Vorzugweise wird eine Maschinensteuerung bereitgestellt, die eine Bearbeitungsvorrichtung steuert, wobei ein beweglicher Roboter zumindest eines von Laden eines unbearbeiteten Gegenstands und Entladen des bearbeiteten Gegenstands durchführt.
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Vorzugsweise umfasst die Maschinensteuerung:
- einen Speicherabschnitt, der eine Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen zum Erhalten einer Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen durch die Bearbeitungsvorrichtung speichert und für jeden der Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm speichert, um dem beweglichen Roboter das Durchführen eines Ladens des unbearbeiteten Gegenstands und Entladens des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung zu ermöglichen;
- einen Einstellungsabschnitt, der eines aus der Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen auswählt und den Typ des bearbeiteten Gegenstands einstellt, der mit der Bearbeitungsvorrichtung zu erhalten ist;
- einen Ermittlungsabschnitt, der ermittelt, ob der bewegliche Roboter in einer vordefinierten Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung angeordnet ist; und
- einen Kommunikationsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er die Einstellungsdaten und das Roboterbetriebsprogramm, die dem vom Einstellungsabschnitt eingestellten Typ des bearbeiteten Gegenstands entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt liest, wenn der Ermittlungsabschnitt ermittelt, dass der bewegliche Roboter in der vordefinierten Position angeordnet ist, und diese an eine Robotersteuerung sendet, die den beweglichen Roboter steuert.
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Figurenliste
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Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser hervor. In den beiliegenden Zeichnungen:
- ist 1 ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Bearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht,
- ist 2 eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Bewegungspfads eines autonomen beweglichen Roboters im Bearbeitungssystem gemäß einer Ausführungsform schematisch veranschaulicht;
- ist 3 ein Ablaufplan, der einen Ablauf eines Entladevorgangs eines bearbeiteten Werkstücks im Bearbeitungssystem veranschaulicht, das in 2 veranschaulicht ist; und
- ist 4 ein Ablaufplan, der einen Ablauf eines Ladevorgangs des unbearbeiteten Werkstücks im Bearbeitungssystem veranschaulicht, das in 2 veranschaulicht ist.
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Ausführliche Beschreibung
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den gesamten Zeichnungen sind grundlegende Elemente, die einander entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen ausgewiesen. Der Maßstab dieser Figuren wurde für ein leichteres Verständnis entsprechend verändert. Ferner sind die in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsformen ein Beispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung und ist die vorliegende Erfindung nicht auf die veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt.
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1 ist ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Bearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Bearbeitungssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Bearbeitungsvorrichtung 11, die einen Gegenstand bearbeitet, und einen beweglichen Roboter 12, der sich in eine vordefinierte Position (im Folgenden als erste Position bezeichnet) benachbart der Bearbeitungsvorrichtung 11 bewegen kann. Der bewegliche Roboter 12 ist ein Roboter, dem es möglich ist, sich in die erste Position wie oben beschrieben zu bewegen, und führt zumindest eines von Laden des unbearbeiteten Gegenstands und Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung 11 durch.
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Das Bearbeitungssystem 10 umfasst ferner eine Maschinensteuerung 13, die die Bearbeitungsvorrichtung 11 steuert, und eine Robotersteuerung 14, die den beweglichen Roboter 12 steuert. In 1 sind ein Paar der Bearbeitungsvorrichtung 11 und der Maschinensteuerung 13 und ein Paar des beweglichen Roboters 12 und der Robotersteuerung 14 veranschaulicht, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Anders ausgedrückt können auch ein oder mehrere Paare der Bearbeitungsvorrichtung 11 und der Maschinensteuerung 13 vorhanden sein und können auch ein oder mehrere Paare des beweglichen Roboters 12 und der Robotersteuerung 14 vorhanden sein.
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Der bewegliche Roboter 12 umfasst einen beweglichen Körper 12a, der sich in eine optionale Richtung bewegt, und einen Roboter 12b, der am beweglichen Körper 12a fixiert ist. Der bewegliche Roboter 12a ist ein Träger, der von einem Benutzer selbst oder einem beweglichen Körper vom autonomen Typ wie z. B. einem fahrerlosen Transportfahrzeug (AGV) bewegt wird. Anders ausgedrückt kann der bewegliche Roboter 12 auch einer sein, der eine Position des beweglichen Roboters 12 durch Bewegen des Trägers durch einen Benutzer selbst ändern kann, oder auch ein autonomer beweglicher Roboter, der sich unter Verwendung eines AGV gemäß einem vordefinierten Weg bewegt. Außerdem ist der bewegliche Roboter 12 vorzugsweise mit einer Haltevorrichtung (nicht veranschaulicht) versehen, die den beweglichen Körper 12a nach Wunsch temporär fixieren kann, so dass er sich an einem Bewegungsziel nicht bewegt.
Ferner wird die Robotersteuerung 14 vorzugsweise auf dem beweglichen Körper 12a getragen. Wenn der bewegliche Körper 12a ein AGV ist, ist die Robotersteuerung 14 so konfiguriert, dass sie nicht nur den Roboter 12b, sondern auch das AGV steuert.
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Der im beweglichen Roboter 12 umfasste Roboter 12b ist z. B. ein Gelenkroboter, der eine Mehrzahl von Armteilabschnitten und eine Mehrzahl von Gelenkteilabschnitten umfasst, die die Armteilabschnitte miteinander verbinden. An einem oberen Ende des Armteilabschnitts, wobei es sich um den distalsten aus der Mehrzahl von Armteilabschnitten des Roboters 12b handelt, ist eine Hand 15 als Endeffektor fixiert. Die Hand 15 ist so ausgebildet, dass sie in der Lage ist, den Gegenstand zu halten und freizugeben. Der Endeffektor ist nicht auf die Hand 15 beschränkt, sondern eine optionale Vorrichtung wie z. B. ein Luftspannfutter und ein elektromagnetisches Spannfutter kann verwendet werden. Der Roboter 12b kann den von der Hand 15 gehaltenen Gegenstand in einer gewünschten Position anordnen.
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Ferner ist der Roboter 12b vorzugsweise ein human-kollaborativer Roboter, der keinen den Roboter 12b umgebenden Sicherheitszaun erfordert. Um die Sicherheit eines Benutzers zu gewährleisten, weist ein solcher human-kollaborativer Roboter vorzugsweise eine Kontaktstoppfunktion auf, die eine Kraft, ein Moment oder dergleichen zu einem Zeitpunkt eines Kontakts detektiert, wenn ein Benutzer und der Roboters 12b in Kontakt miteinander gelangen, um den Roboter 12b zu stoppen. Ferner wird vorzugsweise eine Sicherheitsfunktion bereitgestellt, wie z. B. ein Stopp eines Betriebs des Roboters 12b und eine Verringerung einer Betriebsgeschwindigkeit des Roboters 12b, wenn ein Benutzer in einen Bewegungsbereich des Roboters 12b eintritt.
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Hingegen ist die Bearbeitungsvorrichtung 11 eine Werkzeugmaschine wie z. B. ein Bearbeitungszentrum und eine NC-Drehbank. Die Bearbeitungsvorrichtung 11 als Werkzeugmaschine umfasst z. B. einen Spindelkopf, an dem ein Werkzeug angebracht ist, und einen beweglichen Tisch, der mit einer Werkstückhaltevorrichtung zum Fixieren eines Werkstücks als zu bearbeitenden Gegenstand. Der Spindelkopf, der bewegliche Tisch usw. sind von einem Gehäuse bedeckt und das Gehäuse ist mit einer Tür 11a versehen. Während des Bearbeitens des Werkstücks ist die Tür 11a geschlossen und nach beendeter Bearbeitung des Werkstücks fällt die Tür 11a in einen offenen Zustand, so dass das Werkstück in Bezug auf die Werkstückhaltevorrichtung im Gehäuse ausgetauscht werden kann. Die Bearbeitungsvorrichtung 11, die den Spindelkopf, den beweglichen Tisch und die Tür wie oben beschrieben usw. umfasst, wird durch die Maschinensteuerung 13 wie z. B. eine computergestützte numerische Steuerung (CNC) gesteuert.
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Wenn die Bearbeitungsvorrichtung 11 eine Werkzeugmaschine wie oben beschrieben ist, wird die vordefinierte erste Position wie oben beschrieben z. B. auf eine vordefinierte Position vor der Tür 11a der Bearbeitungsvorrichtung 11 eingestellt. Wenn der bewegliche Roboter 12 in einer vordefinierten Position vor der Tür 11a bereitgestellt ist und die Tür 11a offen ist, ist der Roboter 12b des beweglichen Roboters 12 so konfiguriert, dass er das unbearbeitete Werkstück in das Gehäuse der Bearbeitungsvorrichtung 11 lädt und dieses in der Werkstückhaltevorrichtung des beweglichen Tischs anordnet. Ferner ist der Roboter 12b so konfiguriert, dass er das bearbeitete Werkstück aus der Werkstückhaltevorrichtung des beweglichen Tischs entnimmt und dieses aus dem Gehäuse der Bearbeitungsvorrichtung 11 entlädt. Natürlich sind Bearbeitungsvorrichtungen, auf die die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, nicht auf die oben beschriebene Werkzeugmaschine beschränkt.
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Wie in 1 veranschaulicht, umfasst ferner die Maschinensteuerung 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ersten Speicherabschnitt 16, einen Einstellungsabschnitt 17, einen Ermittlungsabschnitt 18 und einen ersten Kommunikationsabschnitt 19.
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Der erste Speicherabschnitt 16 speichert eine Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen zum Erhalten einer Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen durch die Bearbeitungsvorrichtung 11. Ferner speichert der erste Speicherabschnitt 16 für jeden der Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen erste Einstellungsdaten und ein erstes Roboterbetriebsprogramm, um dem beweglichen Roboter 12 das Durchführen eines Ladens des unbearbeiteten Werkstücks und Entladens des bearbeiteten Werkstücks in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung 11 zu ermöglichen.
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Die Typen der bearbeiteten Gegenstände wie oben beschrieben indizieren die bearbeitete Form des Werkstücks, d. h. Typen eines bearbeiteten Gegenstands, der von der Bearbeitungsvorrichtung 11 erhalten wird. Ferner indizieren die Einstellungsdaten Positionsdaten und Geschwindigkeitsdaten, die erforderlich sind, wenn dem beweglichen Roboter 12 das Arbeiten gemäß dem Roboterbetriebsprogramm ermöglicht ist, einen Verriegelungseinstellungswert usw.
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Der Einstellungsabschnitt 17 ist so konfiguriert, dass in der Lage ist, eines aus der Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen wie oben beschrieben auszuwählen und den Typ des bearbeiteten Gegenstands einzustellen, der mit der Bearbeitungsvorrichtung 11 zu erhalten ist. Wenn die Bearbeitungsvorrichtung 11 ein Bearbeitungszentrum ist, kann eine Bedientafel, die für das Bearbeitungszentrum bereitgestellt ist, der Einstellungsabschnitt 17 sein. In einem solchen Fall wählt eine Person das Bearbeitungsprogramm über die Bedientafel aus, wodurch der Typ des bearbeiteten Gegenstands, der mit dem Bearbeitungszentrum zu erhalten ist, eingestellt wird.
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Der Ermittlungsabschnitt 18 ist so konfiguriert, dass er ermittelt, ob der bewegliche Roboter 12 in der vordefinierten ersten Position wie oben beschrieben angeordnet ist, z. B. einer vordefinierten Position vor der Tür 11a der Bearbeitungsvorrichtung 11. Um eine solche Ermittlung durchzuführen, ist die Bearbeitungsvorrichtung 11 vorzugsweise mit einem Sensor wie z. B. einer Kamera, einem Lasertracker und einem Proximitätssensor versehen, der eine relative Position und eine Distanz in Bezug auf den beweglichen Roboter 12 erhalten kann, der sich der Bearbeitungsvorrichtung 11 nähert. In einem solchen Fall ist es außerdem möglich, dass, wenn sich der bewegliche Roboter 12 der vordefinierten ersten Position nähert, eine relative Position und eine Distanz zwischen der Bearbeitungsvorrichtung 11 und dem beweglichen Roboter 12 vom Sensor wie oben beschrieben detektiert werden, wodurch der Ermittlungsabschnitt 18 ermittelt, ob der bewegliche Roboter 12 in der vordefinierten ersten Position angeordnet ist. Ferner ist es außerdem möglich, dass eine Markierung oder ein Positionierungselement in der vordefinierten ersten Position angeordnet ist und ein Benutzer eine Position des beweglichen Roboters 12 ermittelt, so dass der bewegliche Roboter 12 mit der Markierung oder dem Positionierungselement zusammenfällt. In einem solchen Fall ist es außerdem möglich, dass eine solche Konfiguration vorliegt, dass eine Information, dass der bewegliche Roboter 12 mit der Markierung oder dem Positionierungselement zusammenfällt, z. B. von der Bedientafel in die Bearbeitungsvorrichtung 11 eingegeben werden kann, und der Ermittlungsabschnitt 18 ermittelt auf Basis einer solchen Eingabeinformation, dass der bewegliche Roboter 12 in der vordefinierten ersten Position angeordnet ist.
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Alternativ ist es außerdem möglich, dass, wenn der bewegliche Roboter 12 ein autonomer beweglicher Roboter ist, eine solche Konfiguration vorliegt, dass ein Signal, dass eine Bewegung in die vordefinierte erste Position wie oben beschrieben abgeschlossen ist, von der Robotersteuerung 14 an die Maschinensteuerung 13 gesendet wird, und der Ermittlungsabschnitt 18 ermittelt auf Basis des Signals, dass der bewegliche Roboter 12 in der vordefinierten ersten Position angeordnet ist. Natürlich sind solche Ermittlungsprozesse nur beispielhaft.
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Der erste Kommunikationsabschnitt 19 ist so konfiguriert, dass er die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, die dem vom Einstellungsabschnitt 17 eingestellten Typ des bearbeiteten Gegenstands entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt 16 liest, wenn der Ermittlungsabschnitt 18 ermittelt, dass der bewegliche Roboter 12 in der vordefinierten ersten Position angeordnet ist, und diese an die Robotersteuerung 14 sendet. Man beachte, dass der erste Kommunikationsabschnitt 19 und ein zweiter Kommunikationsabschnitt 20 wie nachstehend beschrieben Teile sind, die das Senden und Empfangen von Informationen unter Verwendung von drahtloser Kommunikation wie z. B. Wi-Fi und Bluetooth (eingetragene Handelsmarke) durchführen.
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Die Robotersteuerung 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hingegen umfasst den zweiten Kommunikationsabschnitt 20. Der zweite Kommunikationsabschnitt 20 ist so konfiguriert, dass er in der Lage ist, die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm zu empfangen, die vom ersten Kommunikationsabschnitt 19 der Maschinensteuerung 13 gesendet werden.
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Die Robotersteuerung 14 steuert den beweglichen Roboter 12 auf Basis der ersten Einstellungsdaten und des ersten Roboterbetriebsprogramms, die vom zweiten Kommunikationsabschnitt 20 empfangen werden, so, dass der bewegliche Roboter 12 zumindest eines von Laden des unbearbeiteten Werkstücks und Entladen des bearbeiteten Werkstücks in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung durchführt.
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Wie in 1 veranschaulicht, kann die Robotersteuerung 14 wie oben beschrieben ferner einen zweiten Speicherabschnitt 21 umfassen, der die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm speichert, die vom zweiten Kommunikationsabschnitt 20 empfangen werden.
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Insbesondere wenn der bewegliche Roboter 12 nicht mit einem Träger, der von einem Benutzer selbst bewegt wird, als beweglicher Körper 12a versehen ist, sondern ein autonomer Roboter ist, der mit einem solchen AGV wie oben beschrieben als beweglicher Körper 12a versehen ist, wird vorzugsweise die nachstehende Ausführungsform verwendet.
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Wenn der bewegliche Roboter 12 ein autonomer Roboter ist, speichert der zweite Speicherabschnitt 21 vorzugsweise eine Navigationsinformation, um dem beweglichen Roboter 12 das sequentielle Bewegen in eine vordefinierte erste Position wie oben beschrieben und eine vordefinierte zweite Position zu ermöglichen, die von der ersten Position entfernt liegt, in Assoziation mit einer korrekten Kennungsinformation (im Folgenden kurz als ID bezeichnet) der Bearbeitungsvorrichtung 11.
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Die vordefinierte zweite Position wie oben beschrieben kann z. B. eine Position benachbart einer Lagerbasis wie z. B. ein Werkstücklager sein, das das unbearbeitete Werkstück und das bearbeitete Werkstück lagert.
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Die Navigationsinformation wie oben beschrieben umfasst Positionsdaten in Bezug auf jede der ersten Position und der zweiten Position, Bewegungspfaddaten, die zwischen der ersten Position und der zweiten Position ermittelt werden, und ein AGV-Betriebsprogramm, das einem AGV des beweglichen Roboters 12 das Arbeiten auf Basis der Positionsdaten und der Bewegungspfaddaten ermöglicht. In einem Werk beispielsweise gibt es zwischen einer Mehrzahl von Produktionsmaschinen, die die Bearbeitungsvorrichtung 11 umfassen, eine Mehrzahl von Gängen, durch die sich der bewegliche Roboter 12 bewegen kann, und Kreuzungen der Gänge. Der zweite Speicherabschnitt 21 speichert vorzugsweise vorab Positionen einer solchen Mehrzahl von Gängen, Positionen der Kreuzungen der Gänge usw. als Bewegungspfaddaten wie oben beschrieben.
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Ferner ist die Maschinensteuerung 13 so konfiguriert, dass sie einen Bewegungsbefehl zum Aufrufen des autonomen beweglichen Roboters 12 und der korrekten ID der Bearbeitungsvorrichtung 11 aus dem ersten Kommunikationsabschnitt 19 an die Robotersteuerung 14 gemäß einem Fortschrittsstatus der Bearbeitung der Bearbeitungsvorrichtung 11 sendet. Ein Sendezeitpunkt des Bewegungsbefehls kann auch eine Zeit sein, wenn die Bearbeitungsvorrichtung 11 einen Bearbeitungsvorgang beendet, oder auch eine gewisse Zeit vor einer Bearbeitungsbeendigungszeit sein, die anhand eines Ausführungsstatus des Bearbeitungsprogramms geschätzt wird. Anders ausgedrückt wird der Bewegungsbefehl vorzugsweise gemäß einem Fortschrittsstatus der Bearbeitung gesendet.
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In einem solchen Fall ist die Robotersteuerung 14 so konfiguriert, dass sie die korrekte ID der Bearbeitungsvorrichtung 11 vom zweiten Kommunikationsabschnitt 20 empfängt, die mit dem Bewegungsbefehl wie oben beschrieben gesendet wird, und die Navigationsinformation, die der korrekten ID der Bearbeitungsvorrichtung 11 wie empfangen entspricht, aus dem zweiten Speicherabschnitt 21 liest. Die Robotersteuerung 14 ist so konfiguriert, dass sie dem beweglichen Roboter 12 das sequentielle Bewegen in die erste Position und die zweite Position wie oben beschrieben auf Basis der gelesenen Navigationsinformation ermöglicht.
Ferner ist die Robotersteuerung 14 vorzugsweise so konfiguriert, dass sie den beweglichen Roboter 12 so steuert, dass der bewegliche Roboter 12 das unbearbeitete Werkstück in Bezug auf die Lagerbasis wie oben beschrieben lädt und das bearbeitete Werkstück entlädt, wenn sich der bewegliche Roboter 12 in die zweite Position benachbart der Lagerbasis bewegt.
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In einem solchen Fall werden zweite Einstellungsdaten und ein zweites Roboterbetriebsprogramm, die dem beweglichen Roboter 12 das Durchführen eines Ladens des unbearbeiteten Werkstücks und Entladens des bearbeiteten Werkstücks in Bezug auf die Lagerbasis ermöglichen, vorzugsweise vorab von der Maschinensteuerung 13 an die Robotersteuerung 14 gesendet.
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Anders ausgedrückt werden die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm ähnlich wie die ersten Einstellungsdaten und das ersten Roboterbetriebsprogramm wie oben beschrieben auch im ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 gespeichert. Vorzugsweise empfängt die Robotersteuerung 14, wenn der bewegliche Roboter 12 sich in die erste Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung 11 wie oben beschrieben bewegt, auch die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm gemeinsam mit den ersten Einstellungsdaten und dem ersten Roboterbetriebsprogramm von der Maschinensteuerung 13.
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Insbesondere werden ferner die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm wie oben beschrieben für jeden der Typen von bearbeiteten Gegenständen im ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 gespeichert.
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Der erste Kommunikationsabschnitt 19 der ersten Maschinensteuerung 13 ist so konfiguriert, dass er auch die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm, die dem vom Einstellungsabschnitt 17 eingestellten Typ des bearbeiteten Gegenstands entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt 16 liest, wenn der Ermittlungsabschnitt 18 ermittelt, dass der bewegliche Roboter 12 in der ersten Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung 11 wie oben beschrieben angeordnet ist, und diese an die Robotersteuerung 14 sendet.
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Der zweite Kommunikationsabschnitt 20 der Robotersteuerung 14 ist so konfiguriert, dass er die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm empfängt und ermöglicht, dass diese im zweiten Speicherabschnitt 21 gespeichert werden.
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Die Robotersteuerung 14 ist so konfiguriert, dass sie dem beweglichen Roboter 12 das Durchführen eines Ladens des unbearbeiteten Werkstücks und Entladens des bearbeiteten Werkstücks in Bezug auf die Lagerbasis auf Basis der zweiten Einstellungsdaten und des zweiten Roboterbetriebsprogramms ermöglicht, die im zweiten Speicherabschnitt 21 gespeichert sind, wenn eine Bewegung in die zweite Position benachbart der Lagerbasis wie oben beschrieben erfolgt.
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Man beachte, dass jede der Maschinensteuerung 13 und der Robotersteuerung 14 unter Verwendung eines Computersystems konfiguriert ist, das einen Speicher, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Kommunikationssteuerabschnitt usw. umfasst, die über einen Bus miteinander verbunden sind. Der Speicher umfasst einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) usw. Im ROM oder RAM in einem solchen Computersystem ist ein Computerprogramm geeignet gespeichert. Jede CPU der Maschinensteuerung 13 und der Robotersteuerung 14 führt das Computerprogramm im Speicher aus, wodurch eine Funktion oder ein Betrieb des Einstellungsabschnitts 17, des Ermittlungsabschnitts 18, des ersten Kommunikationsabschnitts 19, des zweiten Kommunikationsabschnitts 20, des ersten Speicherabschnitts 16, des zweiten Speicherabschnitts 21 usw. erzielt werden kann.
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2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des Bewegungspfads des autonomen beweglichen Roboters 12 im Bearbeitungssystem 10 gemäß einer Ausführungsform schematisch veranschaulicht. 3 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf eines Entladevorgangs eines bearbeiteten Werkstücks X1 im Bearbeitungssystem 10 veranschaulicht, das in 2 veranschaulicht ist. 4 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf eines Ladevorgangs eines unbearbeiteten Werkstücks X2 im Bearbeitungssystem 10 veranschaulicht, das in 2 veranschaulicht ist.
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Das Bearbeitungssystem 10 als ein Beispiel, wie in 2 veranschaulicht, ist so ausgebildet, dass es die Mehrzahl von Bearbeitungsvorrichtungen 11 wie z. B. eine erste Bearbeitungsvorrichtung 11A und eine zweite Bearbeitungsvorrichtung 11B, den beweglichen Roboter 12 und Werkstücklager 22 wie z. B. ein erstes Werkstücklager 22A und ein zweites Werkstücklager 22B umfasst. Jede der Bearbeitungsvorrichtungen 11A, 11B kann auch die gleiche Bearbeitungsvorrichtung 11 sein oder die Bearbeitungsvorrichtungen 11 können sich voneinander unterscheiden. Das erste Werkstücklager 22A nimmt das bearbeitete Werkstück X1 und das unbearbeitete Werkstück X2 in Bezug auf die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A auf und das zweite Werkstücklager 22B nimmt ein bearbeitetes Werkstück Y1 und ein unbearbeitetes Werkstück Y2 in Bezug auf die zweite Bearbeitungsvorrichtung 11B auf. Auch wenn in 2 nicht veranschaulicht, wird angenommen, dass jede der Bearbeitungsvorrichtungen 11A, 11B mit der Maschinensteuerung 13 versehen ist und der bewegliche Roboter 12 mit der Robotersteuerung versehen ist.
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In den 3 und 4 ist ein Beispiel eines Betriebsablaufs des Bearbeitungssystems 10 nur in Bezug auf die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A, wie in 2 veranschaulicht, typisch veranschaulicht. Um den Betriebsablauf wie in 3 veranschaulicht zu starten, wird angenommen, dass eine Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen zum Erhalten einer Mehrzahl von Typen von bearbeitetem Gegenstand durch die Bearbeitungsvorrichtung bereits im ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A gespeichert ist. Ferner wird angenommen, dass die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, wie oben beschrieben, und die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm, wie oben beschrieben, ebenfalls bereits im ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A gespeichert sind. Ein Benutzer bedient einen Host-Computer, der mit der Maschinensteuerung 13 oder der Bedientafel (nicht veranschaulicht) geeignet verbunden ist, wodurch ein Speichervorgang eines solchen Betriebsprogramms usw. durchgeführt wird.
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Gemäß 3 wird zunächst in Schritt S11 der Typ des zu erhaltenen bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A vom Einstellungsabschnitt 17 der Maschinensteuerung 13 eingestellt, die für die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A bereitgestellt ist. Insbesondere bedient ein Benutzer die Maschinensteuerung 13 über den Einstellungsabschnitt 17, z. B. die Bedientafel, und wählt das Bearbeitungsprogramm, das ermöglicht, den gewünschten Typ des bearbeiteten Gegenstands zu erhalten, aus dem ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 aus.
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In einem darauffolgenden Schritt S12 wird ein Bearbeitungsstartbefehl in die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A eingegeben. Durch den Bearbeitungsstartbefehl startet die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A einen Bearbeitungsvorgang zum Erhalten des eingestellten Typs des bearbeiteten Gegenstands (Schritt S13).
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In einem darauffolgenden Schritt S14 sendet die für die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A bereitgestellte Maschinensteuerung 13 einen Bewegungsbefehl zum Aufrufen des beweglichen Roboters 12 und eine korrekte Kennungsinformation der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A aus dem ersten Kommunikationsabschnitt 19 an die Robotersteuerung 14.
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Die Robotersteuerung 14 empfängt die korrekte ID der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A vom zweiten Kommunikationsabschnitt 20, die mit dem Bewegungsbefehl wie oben beschrieben gesendet wird, und liest eine Navigationsinformation aus dem zweiten Speicherabschnitts 21, die der korrekten ID der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A wie empfangen entspricht. Ferner ist die Robotersteuerung 14 so konfiguriert, dass sie dem beweglichen Roboter 12 das Bewegen in eine vordefinierte Position vor der Tür 11a der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A auf Basis der Navigationsinformation in Bezug auf die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A ermöglicht.
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Folglich bewegt sich der bewegliche Roboter 12 in Schritt S15 von einer Standby-Position oder aktuellen Position nach vor die Tür 11a der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A (siehe Pfad A, der in 2 mit einem Punktlinienpfeil indiziert ist).
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In einem darauffolgenden Schritt S16 ermittelt die für die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A bereitgestellte Maschinensteuerung 13, dass der bewegliche Roboter 12 in der vordefinierten Position (im Folgenden kurz als erste Position bezeichnet) vor der Tür 11a der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A angeordnet ist (Paarung abgeschlossen).
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Insbesondere ist erste die Bearbeitungsvorrichtung 11A mit einem Sensor wie z. B. einer Kamera, einem Lasertracker und einem Proximitätssensor versehen, der eine relative Position und eine Distanz in Bezug auf den beweglichen Roboter 12 erhalten kann, der sich der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A nähert. Auf Basis des vom Sensor detektierten Werts ermittelt der Ermittlungsabschnitt 18 der Maschinensteuerung 13, ob der bewegliche Roboter 12 in der ersten Position wie oben beschrieben angeordnet ist. Als weiterer Ermittlungsprozess wird, wenn ermittelt wird, dass ein Bewegungsvorgang des beweglichen Roboters 12 in die erste Position wie oben beschrieben beendet ist, ein Bewegungsbeendigungssignal an die Maschinensteuerung 13 gesendet. Außerdem ist es möglich, dass die Maschinensteuerung 13 auf Basis einer solchen Eingabe des Bewegungsbeendigungssignals ermittelt, dass der bewegliche Roboter 12 in der ersten Position wie oben beschrieben angeordnet ist.
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In einem darauffolgenden Schritt S17 liest der erste Kommunikationsabschnitt 19 der Maschinensteuerung 13 erste Einstellungsdaten und ein erstes Roboterbetriebsprogramm, die dem Typ des bearbeiteten Gegenstands, wie vom Einstellungsabschnitt 17 eingestellt, entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt 16 und sendet diese an die Robotersteuerung 14. Danach liegt vorzugsweise eine solche Konfiguration vor, dass auch zweite Einstellungsdaten und ein zweites Roboterbetriebsprogramm, die dem Typ des bearbeiteten Gegenstands, wie vom Einstellungsabschnitt 17 eingestellt, entsprechen, an die Robotersteuerung 14 gesendet werden.
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In einem darauffolgenden Schritt S18 empfängt der zweite Kommunikationsabschnitt 20 der Robotersteuerung 14 die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, die gesendet werden. Danach werden die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm, die vom ersten Kommunikationsabschnitt 19 gesendet werden, im zweiten Speicherabschnitt 21 der Robotersteuerung 14 gespeichert.
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In einem darauffolgenden Schritt S19 wird eine Bearbeitung durch die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A abgeschlossen. Gemäß dem Bearbeitungsabschluss steuert die Maschinensteuerung 13 der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A eine Öffnen/Schließen-Vorrichtung (nicht veranschaulicht) der Tür 11a eines Gehäuses der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A so, dass sie die Tür 11a öffnet. Die Maschinensteuerung 13 informiert danach vorzugsweise vom ersten Kommunikationsabschnitt 19 zur Robotersteuerung 14, dass die Tür 11a offen ist.
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Ein solcher Bearbeitungsabschlussschritt ist nach Schritt S18 wie oben beschrieben nicht erforderlich, kann jedoch zu einem beliebigen Zeitpunkt nach S13 wie oben beschrieben durchgeführt werden. Anders ausgedrückt können Schritt S14 bis Schritt S18 wie oben beschrieben auch während einer Bearbeitung durchgeführt werden oder auch nach Abschluss einer Bearbeitung durchgeführt werden.
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Nachdem die Tür 11a geöffnet wurde, steuert die Robotersteuerung 14 den beweglichen Roboter 12 auf Basis der ersten Einstellungsdaten und des ersten Roboterbetriebsprogramms, die vom zweiten Kommunikationsabschnitt 20 empfangen werden. Dadurch hält der bewegliche Roboter 12 das bearbeitete Werkstück X1 mit der Hand 15 in der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A und entlädt das bearbeitete Werkstück X1 aus der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A (Schritt S20).
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Wie in 4 veranschaulicht, bewegt sich der bewegliche Roboter 12 danach in Schritt S21 von der vordefinierten Position vor der Tür 11a der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A in eine vordefinierte Position (im Folgenden kurz als zweite Position bezeichnet) vor dem ersten Werkstücklager 22a (siehe ein Pfad B, der in 2 mit einem Punktlinienpfeil indiziert ist). Die Robotersteuerung 14 ermöglicht einem AGV des beweglichen Roboters 12, auf Basis der Navigationsinformation in Bezug auf die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A wie oben beschrieben zu arbeiten, wodurch dies erzielt wird. Ferner ist vorzugsweise eine Ausrichtungsmarkierung im ersten Werkstücklager 22A oder eine Bodenfläche darum herum bereitgestellt und liegt eine solche Konfiguration vor, dass unter Verwendung der Ausrichtungsmarkierung ermittelt werden kann, ob der bewegliche Roboter 12 in der zweiten Position wie oben beschrieben angeordnet ist.
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Wenn der bewegliche Roboter 12 in der zweiten Position wie oben beschrieben angeordnet ist, steuert die Robotersteuerung 14 den beweglichen Roboter 12 auf Basis der zweiten Einstellungsdaten und des zweiten Roboterbetriebsprogramms, die im zweiten Speicherabschnitt 21 gespeichert sind. Dadurch lädt der bewegliche Roboter 12 das bearbeitete Werkstück XI, das von der Hand 15 gehalten wird, in das erste Werkstücklager 22A (Schritt S22). Danach hält der bewegliche Roboter 12 das unbearbeitete Werkstück X1 mit der Hand 15 auf dem ersten Werkstücklager 22A und entlädt das unbearbeitete Werkstück X2 aus dem ersten Werkstücklager 22A (Schritt S23). Anders ausgedrückt wird das unbearbeitete Werkstück in Austausch für das bearbeitete Werkstück, das im ersten Werkstücklager 22A platziert ist, aus dem ersten Werkstücklager 22A entnommen.
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In einem darauffolgenden Schritt S24 bewegt sich der beweglicher Roboter 12 wiederum von der zweiten Position wie oben beschrieben in die vordefinierte Position (d. h. die erste Position) vor der Tür 11a der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A (siehe Pfad C, der in 2 mit einem Punktlinienpfeil indiziert ist). Nach der Bewegung ermittelt die für die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A bereitgestellte Maschinensteuerung 13, ähnlich Schritt S16 wie oben beschrieben, dass der bewegliche Roboter 12 in der ersten Position wie oben beschrieben angeordnet ist (Paarung abgeschlossen). Ferner empfängt der zweite Kommunikationsabschnitt 20 der Robotersteuerung 14, ähnlich Schritt S17 und S18, die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm wie oben beschrieben vom ersten Kommunikationsabschnitt der Maschinensteuerung 13.
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Danach steuert die Robotersteuerung 14 den beweglichen Roboter 12 auf Basis der ersten Einstellungsdaten und des ersten Roboterbetriebsprogramms, die vom zweiten Kommunikationsabschnitt 20 empfangen werden. Dadurch lädt der bewegliche Roboter 12 das unbearbeitete Werkstück mit der Hand 15 in die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A (Schritt S25).
In einem darauffolgenden Schritt S26 bewegt sich der bewegliche Roboter 12 von der vordefinierten Position vor der Tür 11a der ersten Bearbeitungsvorrichtung 11A in eine vordefinierte Standby-Position (siehe ein Pfad B, der in 2 mit einem Punktlinienpfeil indiziert ist). Die Robotersteuerung 14 ermöglicht dem AGV des beweglichen Roboters 12, auf Basis der Navigationsinformation in Bezug auf die erste Bearbeitungsvorrichtung 11A wie oben beschrieben zu arbeiten, wodurch auch dies erzielt wird.
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Danach wartet die Robotersteuerung 14 auf einen Bewegungsbefehl zum Aufrufen des beweglichen Roboters 12. Wenn die Robotersteuerung 14 den Bewegungsbefehl vom zweiten Kommunikationsabschnitt 20 empfängt, werden wiederum die Schritte S15 bis S26 wie oben beschrieben durchgeführt.
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Wenn der Bewegungsbefehl wie oben beschrieben der Bewegungsbefehl von einer anderen Bearbeitungsvorrichtung 11 ist, z. B. der zweiten Bearbeitungsvorrichtung 11B, wird vorzugsweise ein Vorgang ähnlich den Schritten S15 bis S26 wie oben beschrieben in Bezug auf die zweite Bearbeitungsvorrichtung 11B und das zweite Werkstücklager 22B durchgeführt. Ferner liegt vorzugsweise eine solche Konfiguration vor, dass, wenn die Robotersteuerung 14 den Bewegungsbefehl von der Mehrzahl von Bearbeitungsvorrichtungen 11 empfängt, es dem beweglichen Roboter 12 möglich ist, sich vorzugsweise zur Bearbeitungsvorrichtung 11 zu bewegen, was dem wie zuerst empfangenen Bewegungsbefehl entspricht.
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Gemäß dem Bearbeitungssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie oben beschrieben kann der Einstellungsabschnitt 17 der Maschinensteuerung 13 eines aus der Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen auswählen und den Typ des bearbeiteten Gegenstands einstellen, der mit der Bearbeitungsvorrichtung 11 zu erhalten ist. Der erste Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13, die für die Bearbeitungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, speichert für jeden der Mehrzahl von Typen der bearbeiteten Gegenstände die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, um dem beweglichen Roboter 12 das Durchführen eines Ladens des unbearbeiteten Werkstücks und Entladens des bearbeiteten Werkstücks in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung 11 zu ermöglichen. Ferner liegt eine solche Konfiguration vor, dass, wenn der Ermittlungsabschnitt 18 der Maschinensteuerung 13 ermittelt, dass der bewegliche Roboter 12 in der vordefinierten ersten Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung 11 angeordnet ist, die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, die dem Typ des bearbeiteten Gegenstands wie vom Einstellungsabschnitt 17 eingestellt entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt 16 wie oben beschrieben gelesen und an die Robotersteuerung 14 gesendet werden.
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Demgemäß werden die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, die für den Typ des bearbeiteten Gegenstands wie derzeit in der Bearbeitungsvorrichtung 11 eingestellt geeignet sind, entsprechend in die Robotersteuerung 14 eingegeben. Anders ausgedrückt können Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm, mit denen ein anderer Typ des bearbeiteten Gegenstands als in der Bearbeitungsvorrichtung 11 eingestellt erhalten wird, als Bewegungsziel des beweglichen Roboters 12 in der Robotersteuerung 14 nicht ausgewählt werden.
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Ferner ist es dem ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 möglich, für jeden der Typen der bearbeiteten Gegenstände die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm zu speichern, die ermöglichen, dass der bewegliche Roboter 12 arbeitet, so dass sich eine für die Robotersteuerung 14 erforderliche Speicherkapazität nicht einmal dann erhöht, wenn sich eine Anzahl der Bearbeitungsvorrichtungen 11 und eine Anzahl der Typen der bearbeiteten Gegenstände, die in jeder Bearbeitungsvorrichtung 11 verändert werden können, erhöhen. Anders ausgedrückt sind die ersten Einstellungsdaten, das erste Roboterbetriebsprogramm usw. Informationen des beweglichen Roboters 12, die von der Werkstückbearbeitung abhängen, und werden nur solche Informationen im ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 gespeichert, so dass eine Speicherkapazität des Robotersteuerung 14 nicht einmal dann steigt, wenn sich die Typen der bearbeiteten Gegenstände erhöhen. Man beachte, dass die zum Bewegen des autonomen beweglichen Roboters 12 erforderliche Navigationsinformation in der Robotersteuerung 14 gespeichert wird.
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Außerdem wird angenommen, dass das Bearbeitungssystem 10 die Mehrzahl von beweglichen Robotern 12 umfasst und es bei einer gewissen Bearbeitungsvorrichtung notwendig wird, Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm für einen Typ des bearbeiteten Gegenstands zu modifizieren. In einem solchen Fall werden die Einstellungsdaten und das Roboterbetriebsprogramm modifiziert, die im ersten Speicherabschnitt 16 der Maschinensteuerung 13 gespeichert sind, die für die gewisse Bearbeitungsvorrichtung 11 wie oben beschrieben bereitgestellt ist, wodurch nur die Einstellungsdaten und das Roboterbetriebsprogramm wie modifiziert in allen beweglichen Robotern 12 verwendet werden können. Demgemäß kommt es in Bezug auf Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm zu keinen Modifikationsfehlern und Modifikationsausfällen mehr.
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Somit kann für eine Automatisierung des Ladens und Entladens des Werkstücks in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung 11 ein Vorgang des beweglichen Roboters 12 auf einfache Weise von der Maschinensteuerung 13 der Bearbeitungsvorrichtung 11 eingestellt werden.
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Auch wenn Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, könnte der Fachmann verstehen, dass diverse Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne sich vom Umfang des beanspruchten Gegenstands wie nachstehend beschrieben zu entfernen.
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Außerdem können zum Lösen des Problems der vorliegenden Offenbarung diverse Aspekte und Wirkungen dieser wie nachstehend beschrieben bereitgestellt werden. Man beachte, dass in Klammern gesetzte Zahlen in der nachstehenden Beschreibung der Aspekte Bezugszeichen in den Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung entsprechen.
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gemäß einem Beispiel vorzugsweise wird ein Bearbeitungssystem (10) bereitgestellt, das umfasst: eine Bearbeitungsvorrichtung (11), die einen Gegenstand bearbeitet; einen beweglichen Roboter (12), der sich in eine vordefinierte erste Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung (11) bewegen kann, wobei es dem beweglichen Roboter (12) ermöglicht wird, sich in die erste Position zu bewegen und zumindest eines von Laden eines unbearbeiteten Gegenstands und Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung (11) durchzuführen; eine Maschinensteuerung (13), die die Bearbeitungsvorrichtung (11) steuert; und eine Robotersteuerung (14), die den beweglichen Roboter (12) steuert.
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Beim Bearbeitungssystem (10) gemäß dem ersten Beispiel umfasst die Maschinensteuerung (13) vorzugsweise:
- einen ersten Speicherabschnitt (16), der eine Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen zum Erhalten einer Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen durch die Bearbeitungsvorrichtung (11) speichert und für jeden der Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen erste Einstellungsdaten und ein erstes Roboterbetriebsprogramm speichert, um dem beweglichen Roboter (12) das Laden des unbearbeiteten Gegenstands und das Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung (11) zu ermöglichen;
- einen Einstellungsabschnitt (17), der in der Lage ist, eines aus der Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen auszuwählen und den Typ des bearbeiteten Gegenstands einzustellen, der mit der Bearbeitungsvorrichtung (11) zu erhalten ist;
- einen Ermittlungsabschnitt (18), der ermittelt, ob der bewegliche Roboter (12) in der ersten Position angeordnet ist; und
- einen ersten Kommunikationsabschnitt (19), der so konfiguriert ist, dass er die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, die dem vom Einstellungsabschnitt (17) eingestellten Typ des bearbeiteten Gegenstands entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt (16) liest, wenn der Ermittlungsabschnitt (18) ermittelt, dass der bewegliche Roboter (12) in der ersten Position angeordnet ist, und diese an die Robotersteuerung (14) sendet.
- die Robotersteuerung (14) umfasst einen zweiten Kommunikationsabschnitt (20), der in der Lage ist, die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm zu empfangen, die vom ersten Kommunikationsabschnitt (19) gesendet werden, und
- die Robotersteuerung (14) steuert den beweglichen Roboter (12) auf Basis der ersten Einstellungsdaten und des ersten Roboterbetriebsprogramms, die vom zweiten Kommunikationsabschnitt (20) empfangen werden, so, dass der bewegliche Roboter (12) zumindest eines von Laden des unbearbeiteten Gegenstands und Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung (11) durchführt.
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Gemäß dem ersten Beispiel kann vorzugsweise für eine Automatisierung des Ladens und Entladens des Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung ein Betrieb des Roboters auf einfache Weise von der Maschinensteuerung der Bearbeitungsvorrichtung eingestellt werden.
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Anders ausgedrückt werden, wenn der Ermittlungsabschnitt der Maschinensteuerung ermittelt, dass der bewegliche Roboter in der vordefinierten ersten Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung angeordnet ist, die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm, die dem Typ des bearbeiteten Gegenstands wie vom Einstellungsabschnitt eingestellt entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt wie oben beschrieben gelesen und an die Robotersteuerung gesendet.
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Demgemäß können Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm, mit denen ein anderer Typ des bearbeiteten Gegenstands als in der Bearbeitungsvorrichtung eingestellt erhalten wird, als Bewegungsziel des beweglichen Roboters in der Robotersteuerung nicht ausgewählt werden.
Außerdem ist es dem ersten Speicherabschnitt der Maschinensteuerung möglich, für jeden der Typen von bearbeiteten Gegenständen die ersten Einstellungsdaten und das erste Roboterbetriebsprogramm wie oben beschrieben zu speichern, so dass sich eine für die Robotersteuerung erforderliche Speicherkapazität nicht einmal dann erhöht, wenn sich eine Anzahl der Bearbeitungsvorrichtungen und eine Anzahl der Typen von bearbeiteten Gegenständen, die in jeder Bearbeitungsvorrichtung verändert werden können, erhöhen.
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Wenn das Bearbeitungssystem die Mehrzahl von beweglichen Robotern umfasst, werden ferner die Einstellungsdaten und das Roboterbetriebsprogramm modifiziert, die im ersten Speicherabschnitt der Maschinensteuerung gespeichert sind, die für die gewisse Bearbeitungsvorrichtung wie oben beschrieben bereitgestellt ist, wodurch nur die Einstellungsdaten und das Roboterbetriebsprogramm wie modifiziert in allen Robotersteuerungen der beweglichen Roboter verwendet werden können. Demgemäß kommt es in Bezug auf Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm zu keinen Modifikationsfehlern und Modifikationsausfällen mehr.
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Außerdem wird gemäß einem weiteren Beispiel vorzugsweise das Bearbeitungssystem (10) gemäß dem ersten Aspekt wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei es möglich ist, dass:
- der bewegliche Roboter (12) ein autonomer beweglicher Roboter ist,
- die Robotersteuerung (14) ferner einen zweiten Speicherabschnitt (21) umfasst, der eine Navigationsinformation speichert, die dem beweglichen Roboter (12) das sequentielle Bewegen in die erste Position und eine vordefinierte zweite Position ermöglicht, die von der ersten Position entfernt liegt, wobei die Navigationsinformation in Assoziation mit einer für die Bearbeitungsvorrichtung korrekten Kennungsinformation gespeichert wird,
- die Maschinensteuerung (13) so konfiguriert ist, dass sie einen Bewegungsbefehl zum Aufrufen des beweglichen Roboters (12) und die korrekte Kennungsinformation der Bearbeitungsvorrichtung (11) aus dem ersten Kommunikationsabschnitt (19) an die Robotersteuerung (14) gemäß einem Fortschrittsstatus der Bearbeitung sendet, und
- die Robotersteuerung (14) so konfiguriert ist, dass sie die korrekte Kennungsinformation der Bearbeitungsvorrichtung (11) vom zweiten Kommunikationsabschnitt (20) empfängt, wobei die korrekte Kennungsinformation mit dem Bewegungsbefehl gesendet wird, sie die Navigationsinformation, die der korrekten Kennungsinformation der Bearbeitungsvorrichtung (11) wie empfangen entspricht, aus dem zweiten Speicherabschnitt (21) liest, und dem beweglichen Roboter (12) ermöglicht, sich auf Basis der gelesenen Navigationsinformation sequentiell in die erste Position und die zweite Position zu bewegen.
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Gemäß einem weiteren Beispiel wie oben beschrieben kann dem autonomen beweglichen Roboter vorzugsweise ermöglicht werden, sich zur Bearbeitungsvorrichtung zu bewegen, die ein Steuerziel der Maschinensteuerung ist, die den Bewegungsbefehl sendet.
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Ferner kann gemäß einem noch weiteren Beispiel vorzugsweise das Bearbeitungssystem (10) gemäß einem weiteren Beispiel wie oben beschrieben bereitgestellt sein, wobei:
- in der zweiten Position eine Lagerbasis (22) bereitgestellt ist, die den unbearbeiteten Gegenstand und den bearbeiteten Gegenstand lagert,
- der erste Speicherabschnitt (16) ferner für jeden der Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen zweite Einstellungsdaten und ein zweites Roboterbetriebsprogramm speichert, um dem beweglichen Roboter (12) das Laden des unbearbeiteten Gegenstands und das Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Lagerbasis (22) zu ermöglichen,
- der erste Kommunikationsabschnitt (19) so konfiguriert ist, dass er auch die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm, die dem vom Einstellungsabschnitt (17) eingestellten Typ des bearbeiteten Gegenstands entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt (16) liest, wenn der Ermittlungsabschnitt (18) ermittelt, dass der bewegliche Roboter (12) in der ersten Position angeordnet ist, und diese an die Robotersteuerung (14) sendet,
- der zweite Kommunikationsabschnitt (20) so konfiguriert ist, dass er auch die zweiten Einstellungsdaten und das zweite Roboterbetriebsprogramm empfängt und ermöglicht, dass diese im zweiten Speicherabschnitt (21) gespeichert werden, und
- die Robotersteuerung (14) den beweglichen Roboter (12) auf Basis der zweiten Einstellungsdaten und des zweiten Roboterbetriebsprogramms, die im zweiten Speicherabschnitt (21) gespeichert sind, so steuert, dass der bewegliche Roboter (12) den unbearbeiteten Gegenstand in Bezug auf die Lagerbasis (22) lädt und den bearbeiteten Gegenstand entlädt, wenn sich der bewegliche Roboter (12) in die zweite Position bewegt.
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Gemäß einem noch weiteren Beispiel wie oben beschrieben, kann vorzugsweise, wenn der bewegliche Roboter zur Lagerbasis bewegt wird, die den unbearbeiteten Gegenstand und den bearbeiteten Gegenstand aufnimmt, dem beweglichen Roboter das Durchführen eines Ladens des unbearbeiteten Gegenstands und Entladens des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Lagerbasis ermöglicht werden.
Gemäß einem zweiten Beispiel kann vorzugsweise ferner eine Maschinensteuerung (13) bereitgestellt sein, die eine Bearbeitungsvorrichtung (11) steuert, wobei ein beweglicher Roboter (12) zumindest eines von Laden eines unbearbeiteten Gegenstands und Entladen eines bearbeiteten Gegenstands durchführt, wobei die Maschinensteuerung (13) umfasst:
- einen Speicherabschnitt (16), der eine Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen zum Erhalten einer Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen durch die Bearbeitungsvorrichtung (11) speichert und für jeden der Mehrzahl von Typen von bearbeiteten Gegenständen Einstellungsdaten und ein Roboterbetriebsprogramm speichert, um dem beweglichen Roboter (12) das Laden des unbearbeiteten Gegenstands und das Entladen des bearbeiteten Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung (11) zu ermöglichen;
- einen Einstellungsabschnitt (17), der eines aus der Mehrzahl von Bearbeitungsprogrammen auswählt und den Typ des bearbeiteten Gegenstands einstellt, der mit der Bearbeitungsvorrichtung (11) zu erhalten ist;
- einen Ermittlungsabschnitt (18), der ermittelt, ob der bewegliche Roboter (12) in einer vordefinierten Position benachbart der Bearbeitungsvorrichtung (11) angeordnet ist; und
- einen Kommunikationsabschnitt (19), der so konfiguriert ist, dass er die Einstellungsdaten und das Roboterbetriebsprogramm, die dem vom Einstellungsabschnitt (17) eingestellten Typ des bearbeiteten Gegenstands entsprechen, aus dem ersten Speicherabschnitt (16) liest, wenn der Ermittlungsabschnitt (18) ermittelt, dass der bewegliche Roboter (12) in der vordefinierten Position angeordnet ist, und diese an eine Robotersteuerung (14) sendet, die den beweglichen Roboter (12) steuert.
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Gemäß dem zweiten Beispiel können Wirkungen ähnlich jenen des ersten Beispiels wie oben beschrieben erhalten werden. Anders ausgedrückt kann für eine Automatisierung des Ladens und Entladens des Gegenstands in Bezug auf die Bearbeitungsvorrichtung ein Betrieb des Roboters auf einfache Weise von der Maschinensteuerung der Bearbeitungsvorrichtung eingestellt werden.