FR3054465A1 - UNIVERSAL STORE FOR FEEDING AND RECEIVING WORK PARTS OF A MACHINE TOOL. - Google Patents
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Abstract
Le magasin universel (10) est constitué d'un premier automate ou boitier (3) fixé sur une machine-outil (1) et commandant les opérations d'usinage effectuées par la machine-outil (1) et d'une cellule (2) indépendante de la machine-outil (1) généralement mobile constituée elle-même d'un chariot (5) muni de tiroirs (7, 8) aptes à recevoir les ébauches et les pièces usinées, d'un robot coopératif (6) permettant le déplacement des ébauches et des pièces usinées entre la zone d'usinage de la machine-outil (1) et les tiroirs (7, 8) et enfin d'un second automate ou boitier (4) commandant le robot (6). Les boitiers (3) et (4) dialoguent de façon à organiser le déplacement des ébauches et des pièces usinées entre la machine-outil (1) et la cellule (2). Les tiroirs (7, 8) sont orientés côté opposé à la zone d'usinage de façon à permettre leur chargement et déchargement à tout moment par un opérateur.The universal magazine (10) consists of a first automaton or box (3) fixed on a machine tool (1) and controlling the machining operations performed by the machine tool (1) and a cell (2). ) independent of the generally mobile machine tool (1) itself constituted by a carriage (5) provided with drawers (7, 8) adapted to receive the blanks and the machined parts, a cooperative robot (6) allowing moving the blanks and machined parts between the machining area of the machine tool (1) and the drawers (7, 8) and finally a second controller or box (4) controlling the robot (6). The boxes (3) and (4) interact to organize the movement of the blanks and machined parts between the machine tool (1) and the cell (2). The drawers (7, 8) are oriented opposite to the machining area so as to allow their loading and unloading at any time by an operator.
Description
© N° de publication : 3 054 465 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)© Publication no .: 3,054,465 (to be used only for reproduction orders)
©) N° d’enregistrement national : 17 70155 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE©) National registration number: 17 70155 ® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLENATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY
COURBEVOIE © Int Cl8 : B 23 Q 7/10 (2017.01), B 23 P23/06, B 25 J 18/04COURBEVOIE © Int Cl 8 : B 23 Q 7/10 (2017.01), B 23 P23 / 06, B 25 J 18/04
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION
MAGASIN UNIVERSEL POUR L'ALIMENTATION EN EBAUCHES ET LA RECEPTION DES PIECES USINEES D'UNE MACHINE-OUTIL.UNIVERSAL STORE FOR SUPPLYING BLANKS AND RECEIVING MACHINED PARTS OF A MACHINE TOOL.
FR 3 054 465 - A1FR 3 054 465 - A1
Le magasin universel (10) est constitué d'un premier automate ou boitier (3) fixé sur une machine-outil (1 ) et commandant les opérations d'usinage effectuées par la machine-outil (1) et d'une cellule (2) indépendante de la machine-outil (1) généralement mobile constituée ellemême d'un chariot (5) muni de tiroirs (7, 8) aptes à recevoir les ébauches et les pièces usinées, d'un robot coopératif (6) permettant le déplacement des ébauches et des pièces usinées entre la zone d'usinage de la machine-outil (1) et les tiroirs (7, 8) et enfin d'un second automate ou boitier (4) commandant le robot (6).The universal magazine (10) consists of a first automaton or case (3) fixed on a machine tool (1) and controlling the machining operations carried out by the machine tool (1) and of a cell (2 ) independent of the generally mobile machine tool (1) itself consisting of a carriage (5) provided with drawers (7, 8) capable of receiving the blanks and the machined parts, of a cooperative robot (6) allowing movement blanks and machined parts between the machining area of the machine tool (1) and the drawers (7, 8) and finally a second automaton or box (4) controlling the robot (6).
Les boîtiers (3) et (4) dialoguent de façon à organiser le déplacement des ébauches et des pièces usinées entre la machine-outil (1 ) et la cellule (2). Les tiroirs (7,8) sont orientés côté opposé à la zone d'usinage de façon à permettre leur chargement et déchargement à tout moment par un opérateur.The housings (3) and (4) interact in order to organize the movement of the blanks and the machined parts between the machine tool (1) and the cell (2). The drawers (7,8) are oriented opposite side to the machining area so as to allow their loading and unloading at any time by an operator.
Magasin universel pour l'alimentation en ébauches et la réception des pièces usinées d'une machine-outilUniversal magazine for feeding blanks and receiving machined parts from a machine tool
L’invention concerne la production et la gestion de production d’un atelier de fabrication de pièces à partir d’ébauches comme par exemple un atelier d’usinage comportant des tours, fraiseuses, emboutisseuses, perceuses, etc.The invention relates to the production and production management of a workshop for manufacturing parts from blanks such as a machine shop comprising lathes, milling machines, stampers, drills, etc.
L’invention concerne principalement un magasin automatisé pour l'alimentation en ébauches et la réception des pièces usinées d'une machine-outil dans un atelier d'usinage. Ce magasin comprenant un automate programmable fixe aussi appelé boîtier A installé dans la machine-outil, dialoguant avec celle-ci durant les opérations d'usinage et d'une cellule indépendante de la machine-outil placée au regard de celle-ci, laquelle cellule consiste en :The invention relates mainly to an automated store for the supply of blanks and the reception of machined parts from a machine tool in a machine shop. This store comprising a fixed programmable automaton also called box A installed in the machine tool, interacting with the latter during the machining operations and a cell independent of the machine tool placed opposite it, which cell consists of :
- un chariot, muni de tiroirs pour contenir les ébauches et les pièces usinées, placé en un endroit déterminé au regard de la machine-outil lors de son fonctionnement- a trolley, fitted with drawers to contain the blanks and the machined parts, placed in a determined location with regard to the machine tool during its operation
- un robot muni d’un bras embarqué sur le chariot dont le socle est solidaire dudit chariot permettant le déplacement des ébauches depuis les tiroirs du chariot mobile vers la zone d'usinage de la machine ainsi que le déplacement des pièces usinées depuis la zone d'usinage de la machine vers les tiroirs du chariot. Ce robot est du type coopératif on emploie également l’adjectif : collaboratif), communément appelé « cobot >>. II est associé en général à un contrôleur fourni par le fabricant.- a robot provided with an arm on board the carriage, the base of which is integral with said carriage allowing the movement of the blanks from the drawers of the mobile carriage to the machining area of the machine as well as the movement of the machined parts from the area d machining of the machine towards the drawers of the carriage. This robot is of the cooperative type, we also use the adjective: collaborative), commonly called "cobot". It is generally associated with a controller supplied by the manufacturer.
- un autre automate programmable ou boitier B, solidaire du chariot complétant les capacités d’entrée/sortie du cobot pour piloter les tiroirs, gérer les éléments de sécurité (scrutateur laser, arrêts d’urgence...) et dialoguer avec le boitier A installé dans la machine-outil afin d’assurer la synchronisation cellule/machine-outil pendant les cycles d’usinage.- another programmable logic controller or box B, integral with the carriage completing the input / output capacities of the cobot to control the drawers, manage the security elements (laser scanner, emergency stops ...) and interact with box A installed in the machine tool to ensure cell / machine tool synchronization during the machining cycles.
L’invention concerne plus particulièrement la production et la gestion de production de petites pièces de petite ou moyenne série, c’est-à-dire de l’ordre de quelques milliers de pièces, dont les ébauches présentent un poids inférieur à 10 kg environ.The invention relates more particularly to the production and production management of small parts of small or medium series, that is to say of the order of a few thousand parts, the blanks of which weigh less than about 10 kg. .
On entend généralement par ébauche ou « préforme », un morceau généralement d’un matériau homogène, tel un métal ou une matière plastique, d’une forme simple par exemple parallélépipédique ou cylindrique qui mènera à la pièce finie de forme plus complexe par usinage c’est-à-dire par enlèvement de matière. Ces ébauches sont généralement obtenues par découpe de plaques, blocs ou profilés standards issus de l’industrie sidérurgique ou plastique.By blank or “preform” is generally understood, a piece generally of a homogeneous material, such as a metal or a plastic material, of a simple shape for example parallelepipedic or cylindrical which will lead to the finished part of more complex shape by machining c that is to say by removing material. These blanks are generally obtained by cutting standard plates, blocks or profiles from the steel or plastic industry.
On appelle pièce semi-finie, une ébauche ayant déjà subie un usinage sur une première machine-outil par exemple un tour et destinée à être reprise par une deuxième machine-outil par exemple une fraiseuse.We call semi-finished part, a blank having already undergone machining on a first machine tool for example a lathe and intended to be taken up by a second machine tool for example a milling machine.
Ces ébauches et ces pièces semi-finies (qu'on appellera par la suite tout simplement « ébauches >> car une pièce semi-finie peut être considérée comme une ébauche lorsqu'elle est traitée par une seconde machine) se trouvent donc réparties dans l’atelier et circulent entre les différentes machines d’usinage, lesquelles n'ont pas forcément la même durée de cycle.These blanks and these semi-finished parts (which will hereinafter simply be called "blanks" because a semi-finished part can be considered a blank when it is processed by a second machine) are therefore distributed in the 'workshop and circulate between the different machining machines, which do not necessarily have the same cycle time.
Cela conduit en particulier dans le cas de petites séries, où il faut gérer simultanément la production d’un grand nombre de pièces finies différentes, à une gestion de production extrêmement lourde. Concrètement cela se traduit par des machines sousemployées, ce qui grève considérablement la rentabilité de l’atelier.This leads in particular in the case of small series, where it is necessary to manage the production of a large number of different finished parts simultaneously, to extremely heavy production management. Concretely, this translates into underused machines, which considerably affects the profitability of the workshop.
Pour tenter de simplifier cette gestion de production, les machines d’usinage ont évoluées dans deux directions :In an attempt to simplify this production management, the machining machines have evolved in two directions:
tout d’abord, elles sont devenues plus polyvalentes, une même machine peut remplir plusieurs fonctions (tournage et fraisage par exemple). Elles peuvent de plus être équipées d’un magasin comportant plusieurs types d’outils ayant des dimensions variables. Ses magasins d’outillage peuvent être pilotés de manière informatique. On désigne souvent ces machines par le terme « machines à commandes numériques >>. II n’est plus systématiquement nécessaire de transporter les pièces semi-finies d’une machine à l’autre (par exemple du tour à la fraiseuse) ensuite, elles ont été munies de magasins automatisés pour ébauches. Ces magasins sont munis de tiroirs contenant généralement chacun une ébauche. Ces tiroirs sont toujours orientés côté machine pour autoriser la préhension aisée par un bras de préhension ou bien encore ces tiroirs font partie intégrante de la machine comme par exemple lorsque les ébauches sont des cylindres qui peuvent rouler d'eux-mêmes jusqu'au mors d'un tour. Ces magasins d'ébauches sont complétés en général par des magasins de pièces usinées de conceptions similaires destinés à stocker les pièces usinées. Lorsque l'on parle de magasin d'ébauches d'une machine-outil on entend généralement à la fois magasin d'ébauches et magasin de pièces usinées. Magasin d'ébauche sera utilisé dans cette acception par la suite en opposition à magasin d'outillage.firstly, they have become more versatile, the same machine can fulfill several functions (turning and milling for example). They can also be equipped with a magazine with several types of tools with variable dimensions. Its tool stores can be managed by computer. These machines are often referred to as "numerically controlled machines". It is no longer systematically necessary to transport the semi-finished parts from one machine to another (for example from the lathe to the milling machine) then, they have been equipped with automated magazines for roughing. These stores are provided with drawers generally each containing a blank. These drawers are always oriented on the machine side to allow easy gripping by a gripping arm or else these drawers are an integral part of the machine as for example when the blanks are cylinders which can roll by themselves to the jaws. 'a lap. These blank stores are generally supplemented by machined parts stores of similar designs intended to store the machined parts. When we speak of the blank store of a machine tool, we generally mean both the blank store and the machined parts store. Draft store will be used in this sense later in opposition to tool store.
Néanmoins ce magasin d’ébauches ne pouvant contenir qu’un nombre limité d’ébauches et de pièce usinées et étant inaccessible pendant la production pour des raisons évidentes de sécurité, l’opérateur ne peut pas y recharger des ébauches ni réceptionner les pièces usinées selon ses disponibilités mais uniquement en fin de cycle lorsque le magasin d'ébauche est vide. Si, au moment de la fin de cycle, l’opérateur est employé à une autre tâche sur une autre machine cela conduira immanquablement à une perte de production. Cela oblige également à la présence d’un opérateur dès lors que la machine fonctionne ce qui peut être 24h/24h.However, this blank store can only contain a limited number of blanks and machined parts and being inaccessible during production for obvious safety reasons, the operator cannot reload blanks or receive the machined parts according to availability but only at the end of the cycle when the roughing shop is empty. If, at the end of the cycle, the operator is employed in another task on another machine, this will inevitably lead to a loss of production. This also requires the presence of an operator when the machine is running, which can be 24 hours a day.
De plus le système de robotisation est souvent mal adapté à la préhension d’ébauches de tailles différentes ce qui se produit dans le cas de très petites séries.In addition, the robotization system is often ill-suited to gripping blanks of different sizes, which occurs in the case of very small series.
Par ailleurs, et du fait même de l’évolution évoquée ci-dessus, ce type d’atelier d’usinage comporte généralement des machines très hétéroclites. En effet la durée de vie d’une machine d’usinage mécaniquement très robuste, est de l’ordre de 30 ans.Furthermore, and by the very fact of the development mentioned above, this type of machine shop generally includes very heterogeneous machines. Indeed, the lifespan of a mechanically very robust machining machine is around 30 years.
Ainsi un même atelier d’usinage peut-il comporter à côté de machines récentes et sophistiquées à magasins d'outillage et d'ébauches automatisés, des machines entièrement à commandes manuelles, des machines initialement à commande manuelle et modifiée par l’adjonction d’un automate programmable, ainsi que des machines à commande numériques mais dépourvues de magasin d'outillage et/ou de magasin d'ébauches. Ce parc de machines « anciennes >> doit continuer à être alimenté manuellement ce qui oblige là aussi à une grande disponibilité des opérateurs.Thus the same machine shop can include, alongside recent and sophisticated machines with tool stores and automated blanks, machines entirely with manual controls, machines initially with manual control and modified by the addition of a programmable controller, as well as numerically controlled machines but without a tool store and / or a blank store. This fleet of "old" machines must continue to be fed manually, which again means that operators have to be available.
L'invention qui sera décrite ci-après s'intéresse au magasin d'ébauches (comprenant ébauches et pièces usinées), à son automatisation et à sa gestion, ceci indépendamment de l'automatisation du magasin d'outillage.The invention which will be described below concerns the blank store (including blanks and machined parts), its automation and its management, this independently of the automation of the tool store.
Ainsi, un premier but de l’invention est de créer un magasin d'ébauches automatisé universel, dans le sens où il peut s’adapter à tout type de machine-outil et particulièrement bien adapté aux ébauches de tailles différentes dans les limites de poids précisées ci-dessus (donc particulièrement aux petites séries). Il pourra se substituer avantageusement aux magasins robotisés lorsqu’ils existent et compléter les machines anciennes qui en sont dépourvues. La partie du magasin ou cellule, distincte de la machine-outil devra être suffisamment compacte et peu encombrante pour pouvoir être éventuellement aisément déplacée par un opérateur d'une machine à une autre partout dans l'atelier d'usinage. Ainsi le magasin selon l'invention pourra s’utiliser dans tous les contextes d'atelier d'usinage existant.Thus, a first object of the invention is to create a universal automated blank store, in the sense that it can adapt to any type of machine tool and is particularly well suited to blanks of different sizes within the weight limits. specified above (therefore particularly for small series). It will be able to replace advantageously the robotic stores when they exist and complete the old machines which do not have them. The part of the magazine or cell, separate from the machine tool, must be compact and compact enough to be able to be easily moved by an operator from one machine to another anywhere in the machine shop. Thus the store according to the invention can be used in all contexts of existing machine shops.
Un second but de l'invention est de proposer un magasin d'ébauches automatisé universel présentant un système de programmation intuitif supporté par des automates dédiés et bon marchés.A second object of the invention is to provide a universal automated blank store with an intuitive programming system supported by dedicated and inexpensive machines.
Un troisième but de l’invention est de permettre un chargement et un déchargement continu du magasin d'ébauches en cours de production par un opérateur de façon à permettre une production ininterrompue et ceci dans des conditions optimale de sécurité, l'opérateur intervenant en fonction de ses disponibilité pour compléter ou partiellement vider un magasin sans nécessairement attendre la fin des cycles d'usinage.A third object of the invention is to allow continuous loading and unloading of the blank store during production by an operator so as to allow uninterrupted production and this under optimum safety conditions, the operator intervening in function of its availability to complete or partially empty a store without necessarily waiting for the end of the machining cycles.
Un dernier but de l’invention est de permettre un contrôle et une analyse des flux de l'ensemble de l'atelier de façon à ce que la production de chaque machine puisse être maximisée et les interventions des opérateurs mieux définies, permettant ainsi d’accroître la rentabilité globale de l’atelier d’usinage.A final object of the invention is to allow a control and an analysis of the flows of the whole workshop so that the production of each machine can be maximized and the operator interventions better defined, thus making it possible to increase the overall profitability of the machine shop.
A cet effet, l’invention a pour objet un magasin du type précité, dans lequel :To this end, the invention relates to a store of the aforementioned type, in which:
les tiroirs du chariot destinés à contenir les ébauches et les pièces usinées sont orientés latéralement ou du côté opposé à la zone d'usinage de la machine-outil.the drawers of the carriage intended to contain the blanks and the machined parts are oriented laterally or on the side opposite the machining zone of the machine tool.
le robot est un robot du type coopératif (communément appelé « cobot >>) tel que défini dans la norme ISO/TS 15066.the robot is a cooperative type robot (commonly known as a “cobot”) as defined in ISO / TS 15066.
le boîtier A et le boîtier B dialoguent ensemble de façon à permettre l'alimentation en ébauches en début de cycle d'usinage et la réception en pièce usinées en fin de cycle d'usinage, de synchroniser les opérations, de gérer les sécurités et, éventuellement, déduire des statistiques de fonctionnement.the housing A and the housing B interact together so as to allow the supply of blanks at the start of the machining cycle and the reception of machined parts at the end of the machining cycle, to synchronize the operations, to manage the safety devices and, possibly deduce operating statistics.
Selon des modes de réalisation préférés de l’invention, le magasin présente également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :According to preferred embodiments of the invention, the store also has one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to any technically possible combination (s):
la cellule est rendue mobile grâce à un chariot muni de moyen de déplacement et d’une motorisation de façon à pouvoir être placée au regard de n'importe laquelle des machines-outils de l'atelier, le boîtier B de la cellule dialoguant alors avec le boîtier 1 dédiée à la machine-outil au regard de laquelle la cellule est positionnée.the cell is made mobile thanks to a trolley provided with displacement means and with a motorization so as to be able to be placed facing any of the machine tools of the workshop, the housing B of the cell then interacting with the housing 1 dedicated to the machine tool with regard to which the cell is positioned.
le cobot permet une programmation par apprentissage, c’est-à-dire que les points de passage du bras du cobot pendant le cycle de production sont déterminés en positionnant le bras du cobot lui-même sur lesdits points pendant la phase d’apprentissage.the cobot allows programming by learning, that is to say that the points of passage of the cobot arm during the production cycle are determined by positioning the arm of the cobot itself on said points during the learning phase.
le boîtier de programmation peut être basé sur un microprocesseur ou microcontrôleur suffisamment puissant pour assurer un temps de réaction suffisamment court et un système d’exploitation éventuellement temps réel.the programming box can be based on a microprocessor or microcontroller powerful enough to ensure a sufficiently short reaction time and a possibly real-time operating system.
Le boîtier de programmation est apte à remplir à la fois les fonctions du boîtier A et du boîtier B.The programming unit is capable of performing both the functions of unit A and of unit B.
les boîtiers de programmation A et B sont aptes à communiquer ensemble, les informations étant transmises par réseau Ethernet, câblé ou sans fil (Wi-Fi par exemple), avec les contraintes de fiabilité et de sécurité au niveau protocoles.the programming boxes A and B are able to communicate together, the information being transmitted by Ethernet network, wired or wireless (Wi-Fi for example), with the constraints of reliability and security at the protocol level.
le boîtier de programmation B est apte à dialoguer avec un serveur informatique de l’atelier ou l’intranet de l’entreprise, les informations étant transmises de même par un réseau câblé ou sans fil avec généralement une indépendance complète avec le réseau le liant avec le boitier A.the programming unit B is able to communicate with a computer server of the workshop or the intranet of the company, the information being transmitted likewise by a wired or wireless network with generally complete independence with the network linking it with box A.
L’invention a également pour objet :The invention also relates to:
une machine-outil équipée du magasin universel.a machine tool fitted with the universal magazine.
un atelier d’usinage constitué d’un ensemble de machines-outils totalement ou partiellement équipées de magasins universels dont la production est gérée grâce aux informations transmises au réseau Ethernet de l’atelier par les boîtiers A ou B desdits magasins.a machine shop made up of a set of machine tools totally or partially equipped with universal stores, the production of which is managed thanks to the information transmitted to the workshop's Ethernet network by the boxes A or B of said stores.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et fait en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which:
la figure 1 est une vue de côté d’une machine-outil équipé du magasin selon l’invention.Figure 1 is a side view of a machine tool equipped with the magazine according to the invention.
la figure 2 est une vue détaillée de face de la cellule du magasin selon l’invention.Figure 2 is a detailed front view of the store cell according to the invention.
la figure 3 est une vue de face de la cellule du magasin selon l’invention en fonctionnement.Figure 3 is a front view of the store cell according to the invention in operation.
la figure 4 est une vue schématisant les échanges d’information entre les différents boîtiers via un réseau Ethernet ou le réseau intranet de l’entreprise.FIG. 4 is a view diagramming the exchange of information between the different boxes via an Ethernet network or the company's intranet.
L'invention concerne donc un magasin d'ébauches automatisé pour machinesoutils qui est universel dans le sens où il peut s'adapter à tous les types de machine-outil quel que soit leur conception ou leur niveau d'automatisation.The invention therefore relates to an automated blank store for machine tools which is universal in the sense that it can be adapted to all types of machine tool whatever their design or level of automation.
Le magasin universel est constitué :The universal store consists of:
d'un automate fixe ou boitier A 3 fixe associé à une machine-outil. Chaque machine-outil de l'atelier possède un boîtier A 3 fixe qui lui est propre. Cet automate est de préférence un système conçu spécifiquement, c’est à dire optimisé pour cette tache (large gamme de signaux électriques acceptés, isolation galvanique totale, nombre conséquent d’entrées sorties, gestion automatique des éléments de sécurité, programmation aisée sans environnement de développement complexe). Néanmoins, un automate programmable conventionnel, associé avec les éléments annexes pour réaliser toutes les fonctions nécessaires est possible. Dans ce dernier cas, le coût global et la complexité sont supérieurs.a fixed automaton or a fixed A 3 box associated with a machine tool. Each machine tool in the workshop has its own fixed A 3 box. This automaton is preferably a specifically designed system, that is to say optimized for this task (wide range of electrical signals accepted, total galvanic isolation, substantial number of inputs and outputs, automatic management of safety elements, easy programming without environment of complex development). However, a conventional programmable controller, associated with the ancillary elements to perform all the necessary functions is possible. In the latter case, the overall cost and complexity are higher.
d’une cellule 2 mobile et donc déplaçable d'une machine à l'autre selon les besoins. Alternativement, elle peut constituer une cellule fixe permanente associée à une machine et devenir une cellule dédiée à cette machine.of a movable cell 2 and therefore movable from one machine to another as required. Alternatively, it can constitute a permanent fixed cell associated with a machine and become a cell dedicated to this machine.
La cellule 2 est constituée comme le montre les figure 2 et 3 au moins des trois éléments suivant :Cell 2 is made up as shown in FIGS. 2 and 3 of at least the following three elements:
un chariot 5 muni de tiroirs 7, 8 destinés à contenir les ébauches ou les pièces usinées un robot coopératif 6 ou « cobot >> adapté sur le chariot un automate embarqué sur le chariot ou boîtier B 4a carriage 5 provided with drawers 7, 8 intended to contain the blanks or the machined parts a cooperative robot 6 or “cobot” adapted on the carriage an automaton on board the carriage or housing B 4
En plus de ces trois éléments indispensables la cellule lorsqu'elle est mobile peut comporter des moyens pour permettre son déplacement (roues, motorisation, poignées, etc.) ainsi que des dispositifs de fixations au sol.In addition to these three essential elements, the cell when it is mobile may include means to allow its movement (wheels, motorization, handles, etc.) as well as devices for fixing to the ground.
Le boitier B dialogue d'une part avec le boitier A de la machine-outil avec laquelle il est temporairement ou définitivement associée et d'autre part, si besoin, via le réseau intranet aux serveurs de l'entreprise. Les dialogues s'effectuent par les technologies matérielles de réseau standard (câble, sans fil). Les liaisons sans fil peuvent cependant être préférées dans l’atelier pour peu qu’elles soient d’une robustesse suffisante au niveau normes de fiabilité et sécurité.The unit B dialogs on the one hand with the unit A of the machine tool with which it is temporarily or permanently associated and on the other hand, if necessary, via the intranet network to the servers of the company. Dialogs are carried out using standard network hardware technologies (cable, wireless). Wireless links may however be preferred in the workshop provided they are sufficiently robust in terms of reliability and security standards.
Nous allons maintenant décrire plus en détail chacun des constituants du magasin selon l'invention.We will now describe in more detail each of the components of the store according to the invention.
ChariotCart
La figure 2 présente la cellule 2 et en particulier le chariot 5 dans sa position de transport et la figure 1 présente la cellule 2 et en particulier le chariot 5 dans sa position de travail en association avec la machine-outil 1.FIG. 2 shows the cell 2 and in particular the carriage 5 in its transport position and FIG. 1 shows the cell 2 and in particular the carriage 5 in its working position in association with the machine tool 1.
Dans l’exemple choisi qui fait l’objet des figures 1 à 3, une partie des tiroirs sert à stocker les pièces d’ébauches tandis qu’une autre partie sert à stocker les pièces usinées.In the example chosen which is the subject of Figures 1 to 3, part of the drawers is used to store the blanks while another part is used to store the machined parts.
Ainsi comme on le voit sur les figures 1 à 3, le chariot 5 comporte 5 tiroirs semblables. Les ébauches sont chargées dans un tiroir 7, les pièces usinées sont remises dans un autre tiroir 8.Thus as seen in Figures 1 to 3, the carriage 5 has 5 similar drawers. The blanks are loaded into a drawer 7, the machined parts are returned to another drawer 8.
En variante, les tiroirs servent indifféremment à stocker les ébauches et les pièces usinées à partir de ces ébauches.As a variant, the drawers are used indifferently for storing the blanks and the parts machined from these blanks.
Le chariot 5 peut être muni de roues directionnelles et de tout autre moyen permettant de le déplacer aisément entre les rangées de machines-outils.The carriage 5 can be provided with directional wheels and any other means allowing it to be easily moved between the rows of machine tools.
Comme on le voit sur la figure 3 ou deux tiroirs sont représentés ouverts, un tiroir d’ébauche 7 et le tiroir de pièces usinées 8, les tiroirs sont orientés latéralement à la machine-outil, c’est-à-dire que les tiroirs ne s’ouvrent pas en direction de la zone d’usinage de la machine-outil.As seen in Figure 3 or two drawers are shown open, a draft drawer 7 and the machined parts drawer 8, the drawers are oriented laterally with the machine tool, that is to say that the drawers do not open towards the machining area of the machine tool.
En variante les tiroirs tel que le tiroir 7 ou le tiroir 8 s’ouvrent du côté opposé à la zone d’usinage de la machine-outil 1.As a variant, the drawers such as the drawer 7 or the drawer 8 open on the side opposite to the machining zone of the machine tool 1.
Par exemple le chariot 5 de la figure 1à 3 présente les dimensions de 1300 mm de haut, 1100 mm de large et 1500 mm de profondeur hors tout et pèse 350 kg, tiroirs vides. On constate que ce chariot 5 peut être aisément déplacé par l'opérateur sans qu'une motorisation soit nécessaire. Néanmoins s'il s'avère nécessaire de déplacer le chariot tiroir pleins ou si un chariot de grande taille est nécessaire, une motorisation peut très bien être envisagée.For example, the carriage 5 in Figure 1 to 3 has the dimensions of 1300 mm high, 1100 mm wide and 1500 mm deep overall and weighs 350 kg, empty drawers. It is noted that this carriage 5 can be easily moved by the operator without the need for motorization. However, if it is necessary to move the full drawer trolley or if a large trolley is necessary, a motorization can very well be envisaged.
Le chariot 5 sert également de support au cobot 6, son contrôleur associé et à l'automate embarqué ou boîtier B 4 qui peut gérer les positions et les états des tiroirs 7 et 8.The carriage 5 also serves as a support for the cobot 6, its associated controller and for the on-board automaton or box B 4 which can manage the positions and the states of the drawers 7 and 8.
Au début d'une production les tiroirs d’ébauches tel le tiroir 7(ou une partie) sont remplis par les ébauches par le côté. Ces tiroirs comprennent en général des empreintes liées à leur forme pour les placer précisément dans le tiroir. Néanmoins, un système de vision annexe peut tout à fait permettre de chercher les pièces sans orientation particulière. Ces ébauches une fois usinées peuvent revenir à leur emplacement d’origine tel le tiroir 7 ou dans un autre tiroir choisi pour l’occasion tel le tiroir 8.At the start of production, the blank drawers such as drawer 7 (or a part) are filled with blanks from the side. These drawers generally include imprints linked to their shape to place them precisely in the drawer. However, an annex vision system can quite make it possible to search for parts without any particular orientation. Once machined, these blanks can return to their original location such as drawer 7 or in another drawer chosen for the occasion such as drawer 8.
Chaque tiroir 7 et 8 est muni de vérins et de capteurs associés permettant de réaliser et de déterminer son degré d'ouverture. Ce degré d'ouverture des tiroirs est en général commandé par l'automate embarqué ou boîtier B. Bien sûr, toutes les entrées/sorties peuvent être partagées entre le contrôleur fourni avec le cobot 6, s’il fournit des capacités s’entrée/sortie, et le boîtier B.Each drawer 7 and 8 is provided with cylinders and associated sensors making it possible to determine and determine its degree of opening. This degree of opening of the drawers is generally controlled by the on-board automaton or box B. Of course, all the inputs / outputs can be shared between the controller supplied with the cobot 6, if it provides input / output capacities. outlet, and box B.
Robot coopératif ou « cobot »Cooperative robot or "cobot"
Un robot coopératif répond à la norme ISO/TS 154066. Ce type de robot se présente en général sous la forme d'un socle sur lequel est adapté un bras muni en son extrémité de moyens de préhension, telle des pinces (électriques ou pneumatiques), ventouses, aimants, etc.A cooperative robot meets the ISO / TS 154066 standard. This type of robot is generally in the form of a base on which is fitted an arm provided at its end with gripping means, such as pliers (electric or pneumatic) , suction cups, magnets, etc.
Les figures 1 et 2 représentent le cobot 6 reposant sur le chariot 5. La figure 3 représente le cobot en position de travail en train de déposer une pièce usinée 9 dans le tiroir 8.FIGS. 1 and 2 represent the cobot 6 resting on the carriage 5. FIG. 3 represents the cobot in the working position in the process of depositing a machined part 9 in the drawer 8.
La particularité du robot coopératif ou cobot réside dans le fait que la rencontre d'un obstacle pendant son déplacement entraîne son arrêt immédiat et ceci quel que soit la partie du cobot concernée. Sa vitesse de déplacement limitée est coordonnée avec la sensibilité de ses capteurs d'effort ou de couple si bien qu'il ne peut occasionner aucun dommage corporel aux personnels se trouvant occasionnellement sur sa trajectoire. L'emploi d'un tel cobot ne nécessite donc pas la présence de dispositifs de sécurité très contraignants tels des grilles de protection ou des systèmes de barrières immatérielles généralement prévus sur les machines munies de magasins automatisés. Néanmoins, ces cobots, une fois intégrés doivent continuer à répondre aux normes en vigueur dans leur intégralité, ce qui impose souvent, pour des raisons pratiques, des systèmes de sécurité tel un scrutateur laser à deux zones 11. La première zone dégrade les vitesses de déplacement, la seconde arrête tout mouvement (arrêt d’urgence). Si l’opérateur intervient pour vider ou recharger les tiroirs malencontreusement, par exemple en fin de cycle d’usinage, alors que le bras du cobot se dirige vers les tiroirs d’ébauches, le mouvement du bras sera immédiatement interrompu sans préjudice aucun pour l’opérateur. Ce dernier n’aura qu’à libérer l’espace en attendant que le bras du cobot reprenne sa course, saisisse une ébauche et reparte en direction de la zone d’usinage, puis il pourra poursuivre sa tâche.The peculiarity of the cooperative robot or cobot resides in the fact that the meeting of an obstacle during its displacement involves its immediate stop and this whatever the part of the cobot concerned. Its limited movement speed is coordinated with the sensitivity of its force or torque sensors so that it cannot cause any personal injury to personnel occasionally on its trajectory. The use of such a cobot therefore does not require the presence of very restrictive security devices such as protective grids or light curtain systems generally provided on machines fitted with automated magazines. However, these cobots, once integrated must continue to meet the standards in force in their entirety, which often requires, for practical reasons, security systems such as a two-zone laser scanner 11. The first zone degrades the speeds of movement, the second stops all movement (emergency stop). If the operator intervenes to empty or reload the drawers inadvertently, for example at the end of the machining cycle, while the cobot arm is moving towards the draft drawers, the movement of the arm will be immediately interrupted without prejudice to the 'operator. The latter will only have to free up space while waiting for the cobot's arm to resume its course, grab a draft and set out again towards the machining area, then it can continue its task.
Généralement ce type de cobot peut transporter des charges jusqu'à 10 kg (pinces de préhension incluses), ce qui est suffisant pour le type d'ébauches visé par l'invention.Generally this type of cobot can transport loads up to 10 kg (grippers included), which is sufficient for the type of blanks targeted by the invention.
On peut citer comme fournisseur historique de ce type de robots coopératifs la société Universal Robots, néanmoins, un grand nombre de constructeurs présentent dorénavant des références de cobots dans leur catalogue.As a historical supplier of this type of cooperative robot, we can cite Universal Robots, however, a large number of manufacturers now present cobot references in their catalog.
Par ailleurs, certains de ces cobots sont programmables par apprentissage c'est à dire que le mouvement qu’ils auront à effectuer dans la phase de production peut être déterminé pendant la phase de programmation par un opérateur guidant le bras entre les emplacements des tiroirs et la zone d'usinage. Une programmation traditionnelle nécessitant des compétences particulières n’est plus nécessaire même si cette partie apprentissage n’est généralement pas suffisante pour finaliser l’interaction complète entre cobot et machine-outil. L’avantage est de simplifier au maximum l’intégration. La partie délicate étant réalisée au départ (intégration électrique, programmation de base...) et les adaptations ultérieures nécessaires pour chaque série de pièces différentes, plus aisées, sont accessibles par l’opérateur.Furthermore, some of these cobots are programmable by learning, that is to say that the movement which they will have to perform in the production phase can be determined during the programming phase by an operator guiding the arm between the locations of the drawers and the machining area. Traditional programming requiring specific skills is no longer necessary even if this learning part is generally not sufficient to finalize the complete interaction between cobot and machine tool. The advantage is to simplify integration as much as possible. The delicate part being carried out at the start (electrical integration, basic programming ...) and the subsequent adaptations necessary for each series of different, easier parts, are accessible by the operator.
Les cycles du cobot en phase de production s’exécutent en collaboration avec le boîtier B qui assure les synchronisations nécessaires en fournissant tous les états qui peuvent être envoyés/récupérés par le contrôleur du cobot via un protocole industriel standard comme MODBUS/TCP.The cobot cycles in the production phase are executed in collaboration with box B which ensures the necessary synchronizations by supplying all the states which can be sent / retrieved by the cobot controller via a standard industrial protocol such as MODBUS / TCP.
On comprend que l'association du chariot 5 présentant ses tiroirs côté opposé ou latéralement à la machine-outil et du cobot 6 permet le chargement par l'opérateur à tout moment pendant la production. En effet l'accès aux tiroirs 7, 8 n'a pas besoin d'être hautement sécurisé comme sur une machine-outil munie d'un magasin automatisé intégré. Sur ce type de machine sécurisée classique, l'intervention de l'opérateur ne pourrait se faire qu'après arrêt complet et mise en place du protocole d'intervention.It is understood that the combination of the carriage 5 having its drawers opposite side or laterally to the machine tool and the cobot 6 allows loading by the operator at any time during production. Access to the drawers 7, 8 does not need to be highly secure as on a machine tool provided with an integrated automated magazine. On this type of classic secure machine, the operator's intervention could only be done after complete stopping and implementation of the intervention protocol.
Automate Fixe ou Boîtier AFixed PLC or Box A
Le boîtier A3 représenté schématiquement sur la figure 1 sur la machine-outil 1 se substitue à l'automate gestionnaire du magasin d’ébauches de la machine-outil lorsqu'il existe ou bien est ajouté lorsqu'il s'agit d'une machine ancienne non ou partiellement automatisée.The housing A3 shown diagrammatically in FIG. 1 on the machine tool 1 replaces the manager machine of the blank store of the machine tool when it exists or is added when it is a machine old not or partially automated.
Le fonctionnement de cet automate est déterminé ainsi :The operation of this PLC is determined as follows:
implanter/recycler des capteurs pour déterminer tous les états pertinents de la machine, par exemple : état des portes, mors, cycle, etc. Ces capteurs sont connectés à des entrées universelles pouvant accepter une large gamme de signaux électriques.implant / recycle sensors to determine all relevant states of the machine, for example: state of doors, jaws, cycle, etc. These sensors are connected to universal inputs that can accept a wide range of electrical signals.
piloter la machine ou certains de ses éléments (mors, porte, départ cycle...) en s’insérant dans la logique de la machine (entrées automate, relais, interrupteur...) via des sorties universelle isolées (contacts secs, NPN, PNP...) programmer le boîtier A. La programmation s'effectue simplement à l'aide d'un langage simple de description de la logique à appliquer sur les différentes entrées/ sorties pour générer des signaux qui seront récupérés par le boîtier B. Cette logique peut être très simple (passer directement les états au boîtier B) ou génère directement des signaux génériques (départ cycle, arrêt urgence, etc.) à partir de multiples signaux disponibles dans la machine-outil. La bonne pratique reste que chaque machine-outil soit vue par le boîtier B comme quasi-identiques alors qu’elles sont très différentes électriquement parlant. Ceci simplifie énormément le programme coté cobot qui peut être le plus générique possible.control the machine or some of its elements (jaws, door, cycle start, etc.) by integrating into the machine logic (PLC inputs, relays, switch, etc.) via isolated universal outputs (dry contacts, NPN , PNP ...) program unit A. Programming is carried out simply using a simple language describing the logic to be applied to the various inputs / outputs to generate signals which will be recovered by unit B This logic can be very simple (pass the states directly to box B) or directly generates generic signals (start of cycle, emergency stop, etc.) from multiple signals available in the machine tool. The good practice remains that each machine tool is seen by the housing B as almost identical while they are very different electrically speaking. This greatly simplifies the cobot rated program which can be as generic as possible.
De préférence, le boîtier A est un automate programmable spécialisé dédié avec entrée/sorties en nombre suffisant (32 de chaque en moyenne) et gestion intégrée de la sécurité, du réseau avec ou sans fil, des protocoles de communication choisis (MODBUS/TCP par exemple), pouvant intégrer toutes options IP standard (serveur WEB, configuration Wi-Fi).Preferably, box A is a dedicated specialized programmable controller with sufficient input / output (32 of each on average) and integrated management of security, of the wired or wireless network, of the chosen communication protocols (MODBUS / TCP by example), which can integrate all standard IP options (WEB server, Wi-Fi configuration).
En effet, un automate classique du commerce présente une complexité et un coût qui ne se justifie pas en l’occurrence. Par ailleurs un tel automate peut être volumineux et encombrer inutilement, en particulier la cellule mobile.Indeed, a conventional commercial automat presents a complexity and a cost which is not justified in this case. Furthermore, such an automaton can be bulky and clutter unnecessarily, in particular the mobile cell.
Les états générés du boîtier A seront transmis via un réseau Ethernet (câble ou sans fil) par exemple au boîtier B de la cellule mobile.The generated states of box A will be transmitted via an Ethernet network (cable or wireless) for example to box B of the mobile cell.
De même le boîtier A reçoit des ordres et états en provenance du boîtier B sur le même réseau.Likewise, unit A receives orders and states from unit B on the same network.
Automate embarqué ou Boîtier BOn-board PLC or Box B
Ce boîtier B 4 que l’on voit sur la figure 1 situé sur le chariot 5 de même conception que le boîtier A 3, reçoit les signaux en provenance du boîtier A via le réseau et les convertit en un ensemble de signaux de sortie adaptés à la gestion des tiroirs du chariot et au cobot (signaux pouvant être purement câblés sur les entrées/sorties du contrôleur du cobot ou disponibles sur un serveur MODBUS/TCP qu’il intègre par exemple).This box B 4 which can be seen in FIG. 1 located on the carriage 5 of the same design as the box A 3, receives the signals coming from the box A via the network and converts them into a set of output signals adapted to management of the cart and cobot drawers (signals that can be purely wired to the inputs / outputs of the cobot controller or available on a MODBUS / TCP server that it integrates for example).
Par exemple, un signal d'entrée simple issu du boitier A tel que fin de cycle de la machine-outil est envoyé au boitier B via le protocole MODBUS en tant que client, boitier B notifiant cet état au contrôleur du cobot qui exécutera la succession des opérations voulues, par exemple :For example, a simple input signal from box A such as the end of the machine tool cycle is sent to box B via the MODBUS protocol as a client, box B notifying this state to the cobot controller who will execute the succession desired operations, for example:
ouverture de la porte de la machine-outil (boitier B envoyant cet état au boîtier 1 ) attente de son état d’ouverture prise de la pièce dans la machine-outil par le cobot demande d’ouverture des mors retrait de la pièce quand l’état des mors est correct (ouvert) rangement de la pièce dans le tiroiropening of the machine tool door (box B sending this state to box 1) waiting for its opening state taken from the part in the machine tool by the cobot request for jaw opening removal of the part when the state of the jaws is correct (open) storage of the part in the drawer
Le dialogue entre boitier A et boitier B est donc bidirectionnel et permanent. Ceci est indispensable pour la gestion de la sécurité dont les temps de réaction doivent être suffisamment courts. Il est à noter que généralement le cobot est le maître et la machineoutil est esclave (car pilotée par le cobot).The dialogue between box A and box B is therefore bidirectional and permanent. This is essential for safety management, the reaction times of which must be sufficiently short. It should be noted that generally the cobot is the master and the machine tool is slave (because controlled by the cobot).
Le boitier B peut également échanger avec le réseau intranet de l’entreprise, indépendamment du réseau le liant avec le boitier A, et communiquer des informations par exemple sur le nombre de pièces réalisées, sur le nombre de pièces restant dans les tiroirs, et peut alerter en cas d’arrêt inopiné du cobot. Il peut également signaler des évènements survenant sur la machine-outil elle-même grâce à son dialogue avec le boitier A. Il est alors possible de suivre en temps réel la production de l’atelier et d’organiser ses flux en fonction. Des fonctionnalités de serveur WEB intégrées dans les boîtiers permettent de faire du monitoring à distance adaptés à la situation. Dans ce cas de figure les pages web sont conçues selon le contexte, transférées sur les boîtiers et utilisées par le serveur web intégré.Box B can also exchange with the company's intranet, independently of the network linking it with Box A, and communicate information for example on the number of pieces produced, on the number of pieces remaining in the drawers, and can alert in case of unexpected stop of the cobot. It can also report events occurring on the machine tool itself thanks to its dialog with box A. It is then possible to follow in real time the production of the workshop and organize its flows accordingly. WEB server functions integrated in the boxes allow remote monitoring adapted to the situation. In this case, the web pages are designed according to the context, transferred to the boxes and used by the integrated web server.
L'existence de deux boîtiers, d’une part le boitier A fixe sur la machine-outil et d’autre part du boitier B embarqué sur la cellule simplifie grandement la gestion de l'ensemble du parc machines. En effet, il aurait été concevable d'attribuer à un seul boitier fixe ou mobile la gestion de toutes les opérations côté machine et côté cellule. Cependant la conception d'une cellule peut varier légèrement par exemple concernant le nombre de tiroirs. De même une machine peut évoluer et son protocole de fonctionnement modifier. Il est plus aisé dans de tels cas de ne reprogrammer que le boitier dédié à la machine ou à la cellule.The existence of two boxes, on the one hand the box A fixed on the machine tool and on the other hand the box B embedded on the cell greatly simplifies the management of the entire fleet of machines. Indeed, it would have been conceivable to assign to a single fixed or mobile unit the management of all operations on the machine side and on the cell side. However, the design of a cell may vary slightly, for example regarding the number of drawers. In the same way a machine can evolve and its operating protocol modify. It is easier in such cases to reprogram only the box dedicated to the machine or the cell.
On notera que la conception des boîtiers sous forme intégrée comprenant tous les éléments en un seul appareil rend leur prix très accessible et autorise cette logique de simplification car la multiplication des boîtiers occasionne peu de frais.It will be noted that the design of the boxes in integrated form comprising all the elements in a single device makes their price very accessible and allows this logic of simplification because the multiplication of the boxes causes little cost.
On notera par ailleurs que la programmation du magasin est grandement simplifiée par le cobot programmable par apprentissage.Note also that the programming of the store is greatly simplified by the cobot programmable by learning.
L’utilisation d’un cobot, robot coopératif autorise l’intervention des opérateurs à tout moment et permet l’optimisation des flux dans l’atelier.The use of a cobot, cooperative robot authorizes the intervention of operators at any time and allows the optimization of flows in the workshop.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3104053A1 (en) * | 2019-12-09 | 2021-06-11 | Mecad Savoie Industrie | Universal robot device for loading and unloading of CNC towers |
WO2023148080A1 (en) * | 2022-02-04 | 2023-08-10 | Deckel Maho Seebach Gmbh | Mobile automation unit for a machine tool and automated method for task-based equipping of a machine tool |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4845835A (en) * | 1987-06-16 | 1989-07-11 | Erowa Ag | Tool-change and workpiece-change apparatus |
EP0586169A1 (en) * | 1992-08-29 | 1994-03-09 | Renishaw plc | Loading/unloading station for automated machining system |
US5555763A (en) * | 1993-06-30 | 1996-09-17 | Amada Metrecs Company, Limited | Work loading and unloading device for bending machine |
EP1607174A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-21 | Zimmer & Kreim GmbH & Co. KG | Device for loading and unloading tools into/from the tool magazine of a machine-tool |
WO2007031461A2 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | Iemca Giuliani Macchine Italia S.P.A. | Apparatus for loading and unloading parts being machined by a machine tool and associated management method |
US20110194917A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-11 | Miksch Gmbh | Storage Rack |
US20120308359A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-12-06 | Panasonic Corporation | Component mounting device and a tray exchanging method in a tray feeder |
US20160114444A1 (en) * | 2013-06-19 | 2016-04-28 | Klaus Hofmann | Method for making tools and/or handling equipment available, and associated devices |
US9351569B1 (en) * | 2013-02-11 | 2016-05-31 | Automated Cells and Equipment, Inc. | Parts supply drawer system for robot assisted manufacturing |
DE202015101427U1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-06-21 | Kuka Systems Gmbh | mounter |
-
2017
- 2017-02-17 FR FR1770155A patent/FR3054465B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4845835A (en) * | 1987-06-16 | 1989-07-11 | Erowa Ag | Tool-change and workpiece-change apparatus |
EP0586169A1 (en) * | 1992-08-29 | 1994-03-09 | Renishaw plc | Loading/unloading station for automated machining system |
US5555763A (en) * | 1993-06-30 | 1996-09-17 | Amada Metrecs Company, Limited | Work loading and unloading device for bending machine |
EP1607174A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-21 | Zimmer & Kreim GmbH & Co. KG | Device for loading and unloading tools into/from the tool magazine of a machine-tool |
WO2007031461A2 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | Iemca Giuliani Macchine Italia S.P.A. | Apparatus for loading and unloading parts being machined by a machine tool and associated management method |
US20110194917A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-11 | Miksch Gmbh | Storage Rack |
US20120308359A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-12-06 | Panasonic Corporation | Component mounting device and a tray exchanging method in a tray feeder |
US9351569B1 (en) * | 2013-02-11 | 2016-05-31 | Automated Cells and Equipment, Inc. | Parts supply drawer system for robot assisted manufacturing |
US20160114444A1 (en) * | 2013-06-19 | 2016-04-28 | Klaus Hofmann | Method for making tools and/or handling equipment available, and associated devices |
DE202015101427U1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-06-21 | Kuka Systems Gmbh | mounter |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3104053A1 (en) * | 2019-12-09 | 2021-06-11 | Mecad Savoie Industrie | Universal robot device for loading and unloading of CNC towers |
WO2023148080A1 (en) * | 2022-02-04 | 2023-08-10 | Deckel Maho Seebach Gmbh | Mobile automation unit for a machine tool and automated method for task-based equipping of a machine tool |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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