本发明涉及一种用于在生产设备的工作站间运输物体的运输装置,所述运输装置具有:位置固定的组件;在相继的工作周期中可围绕旋转轴线旋转的物体载体;多个在环周上分布地设置的、可相对于物体载体在环形轨道上运动的物体承载元件,所述物体承载元件用于存放一个或多个物体;和用于驱动物体载体的驱动单元物体承载元件。此外,本发明涉及一种用于制造产品,尤其是填充有医学产品的容器的生产设备。
背景技术:
在用于制造产品的生产设备中,应用用于将产品从工作站运输到工作站的转动台,所述转动台也称为旋转台或者圆分度工作台。已知的圆分度工作台具有圆形的物体承载件,所述物体承载件可围绕竖直的轴线转动。物体承载件由驱动单元驱动。物体承载件在各个工作周期中进行生产期间顺时针或者逆时针转动。工作站围绕物体承载件环周分布地设置。待处理的物体环周分布地位于物体承载件上。通过物体承载件的转动,物体能够从工作站运输到工作站。工作站在物体处分别实施工作过程,所述工作过程能够包括一个或多个生产步骤。物体在物体承载件上能够设置在物体承载元件中,所述物体承载元件容纳一个或多个物体。物体能够是待制造的产品(商品)或者是待加工的工件或被试品。
已知的圆分度工作台具有物体承载件,在所述物体承载件上,物体承载元件相对于彼此不可移动地设置。它们在预设的间距中以环周分布的方式固定在物体承载件上。在与地点固定的工作站连接时,物体承载元件仅通过物体承载件的转动相对于相应的工作站进入相应的位置中。在该处,物体承载元件强制地保持不动,直至工作站已经执行工作过程。
生产设备通常具有多个工作站,所述工作站具有不同的过程时间。在此,物体承载件的逐步转动基本上通过最长的过程的持续时间来确定。由于物体承载件在具有长的过程时间的工作过程期间的静止、物体承载元件的预设的间距和物体承载件以预设的转角转动,即使对于以短的过程时间来处理每个物体的工作过程而言也分别需要固有的工作站。然而,该工作站仅短暂地使用,使得所述工作站的负荷是小的。这结合有高的投入和运行成本并且是不那么有效的。此外,随着工作站的数量提高了生产设备的停止运转的概率。这些生产设备的特征在于高的复杂性以及缺少部件的可接近性。。这带来高的投入和运行成本并且效率较低。此外,随着工作站的数量升高,生产设备的故障概率升高。这种生产设备的特征在于高的复杂度和部件的缺少的可接近性。
如果生产方法包括具有不同的过程时间的工作过程,那么出于上述原因使用如下运输装置是有利的,在该运输装置中,物体承载件和物体承载元件不是刚性布置,使得一些物体承载件能够保留在具有长的过程时间的工作站上,而其他物体承载元件能够在工作站间被运输并且执行相应的工作过程。
在控制运输装置时一般提出如下问题:各个物体承载元件关于位置固定的工作站的位置必须是已知的,以便能够保证物体承载元件与工作站的正确关联。因此,已知的圆分度工作台具有旋转编码器,所述旋转编码器确定旋转台的旋转位置。如果物体载体的旋转位置是已知的,那么能够推断出物体承载元件在物体载体上的位置。然而其前提是,物体承载元件与物体载体以预设的布置牢固地连接。否则可能不足以确定物体载体的旋转位置。
运输装置的运行的前提是初始化,其中各个部件行进到限定的基本位置中。在实践中重要的是,运输装置即使在故障情况,例如电流中断或紧急停止之后,也能够再次快速开始运行。
技术实现要素:
本发明基于如下目的,提供一种用于在生产设备的工作站间运输物体的运输装置,所述运输装置具有相对简单的构造并且允许生产过程的灵活设计。本发明的另一目的是实现用于制造产品的生产设备,所述生产设备具有相对简单的构造并且允许生产过程的灵活设计。
根据本发明,所述目的的解决方案借助于独立权利要求的特征实现。从属权利要求涉及本发明的有利的实施方式。
用于在生产设备的工作站间运输物体的根据本发明的运输装置具有:位置固定的组件;在相继的工作周期中可围绕旋转轴线旋转的物体载体;和多个在环周上分布地设置的、可相对于物体载体在环形轨道上运动的物体承载元件,所述物体承载元件用于存放一个或多个物体;以及用于驱动物体载体的驱动单元。
将位置固定的组件理解为运输装置的静止不动的部分。位置固定的组件形成定子而物体载体形成具有运输装置的驱动器的转子。将物体承载元件理解为所有如下元件,在所述元件上能够存放或设置一个或多个物体。所述物体能够松动地置于物体承载元件上或者固定在物体承载元件上。
根据本发明的运输装置的特征在于,物体承载元件在环形轨道上相对于物体载体可移动地引导。因此,物体载体连同物体承载元件都不是刚性的布置。物体承载元件能够相对于物体载体自由地移动并且不具有自身的驱动器。为了驱动物体载体而设有驱动单元。驱动单元例如能够是电动机驱动器。
此外,根据本发明的运输装置的特征在于,耦联元件与物体承载元件相关联,所述耦联元件与物体承载元件一起转动。耦联元件能够分别仅占据第一切换位置和第二切换位置。在第一切换位置中,耦联元件与位置固定的组件接合并且与可旋转的物体载体脱接,使得与耦联元件相关联的物体承载元件留在工作站处,而在第二切换位置中,耦联元件与位置固定的组件脱接并且与可旋转的物体载体接合,使得与耦联元件相关联的物体承载元件在工作站之间运动。
操作耦联元件允许物体承载元件的运动,以将物体运输至具有短的过程时间的工作站,而另一物体承载元件留在具有长的过程时间的工作站处。通过控制物体载体的驱动单元和操作耦联元件,将具有物体的物体承载元件在相对于相应的工作站所期望的加工位置中定位并且能够从一个工作站运动继续运动至另一工作站。
因为物体承载元件不具有自身的驱动器,所以简化了运输装置的构造。运输装置能够借助于传统的组件实现。标准的机器部件的使用使得运输装置的维护费用低。针对各个物体能设立任意的维护区,并且还能将附加的过程,例如物体的清洁,容易地集成到生产过程中。
在根据本发明的运输装置中,为了物体承载元件到物体载体上的耦联并且为了物体承载元件到位置固定的组件上的耦联设有仅一个耦联元件,所述耦联元件仅能够占据两个限定的切换位置,也就是说,物体承载元件耦联到物体载体或耦联到位置固定的组件上。即使关于这一点仅提到一个耦联元件,也将其理解为多个耦联元件,所述耦联元件能够由多个单个部件构成。
一个优选的实施方式提出,为了将物体承载元件耦联到位置固定的组件上或与位置固定的组件脱耦,在位置固定的组件上设有预设数量的、在环周上分布地设置的凹部,并且为了将物体承载元件耦联到可旋转的物体载体上或与可旋转的物体载体脱耦,在物体载体上设有预设数量的凹部。位置固定的组件的凹部的数量能够对应于物体载体的凹部的数量,其中位置固定的组件的或物体载体的凹部的数量确定物体承载元件所能够占据的位置的数量。
在一个优选的实施方式中,耦联元件具有第一接合元件,所述第一接合元件在第一切换位置中接合到位置固定的组件的凹部之一中,并且耦联元件具有第二接合元件,所述第二接合元件在第二切换位置中接合到物体载体的凹部之一中。第一接合元件和第二接合元件牢固地彼此连接,使得这两个接合元件能够借助于仅一个执行器运动到这两个位置中。
一个特别优选的实施方式提出,位置固定的组件的凹部具有径向向内指向的开口而物体载体的凹部具有径向向外指向的开口,其中第一和第二接合元件沿着径向方向可移动地引导,使得在第一切换位置中第一接合元件接合到位置固定的组件的凹部之一中并且在第二切换位置中第二接合元件接合到物体载体的凹部之一中。凹部能够不同地构成,例如具有矩形的或圆形的横截面。所述凹部也能够在其他侧上敞开。在本实施方式中能够以如下方式进行切换:耦联元件由执行器在水平轴线上向前或向后推动。所述实施方式具有特别简单的构造。然而原则上也可行的是,接合元件从上方或下方接合到向上或向下敞开的凹部中。
耦联元件优选在引导元件上纵向可移动地引导,其中用于使耦联元件运动的执行器是活塞/缸装置,所述活塞/缸装置可加载有压力介质,尤其压缩空气,使得耦联元件可在第一切换位置和第二切换位置之间运动。然而,电磁的伺服执行器也是可行的。压力介质供应或电流供应能够经由压力管路或电导线进行,所述压力管路或电导线经由转动穿引部引导至压力介质源或电流源。
在其特征在于特别简单的构造的实施方式中,活塞/缸装置是具有两个相对置的活塞面的双重地起作用的活塞/缸装置,所述活塞面可加载有压力介质,使得耦联元件能够沿着相反方向运动。
物体承载元件相对于物体载体在导轨中以可自由运动的方式引导,使得所述物体承载元件能够关于位置固定的参照系统保持固定。导轨能够不同地构成。决定性的仅是,物体承载元件能够在环形轨道上运动。
为了容纳物体,物体承载元件优选具有容纳元件,物体能插入所述容纳元件中或置于所述容纳元件上。由此,物体充分地固定在物体承载元件上。
为了能够相对于物体载体移动物体承载元件,在一个实施方式中,在环形轨道的一个部段上不设置物体承载元件而在环形轨道的其它部段上分别设置物体承载元件。然而也可行的是,在环形轨道的多个部段上不设置物体承载元件。
分别仅能够占据这两个切换位置中的一个切换位置的耦联元件具有如下优点:不会出现物体承载元件与物体载体以及与位置固定的组件接合的运行状态。由此减小了相撞的风险。
另一优点在于,不会出现区段耦联的损失,因为仅能够占据这两个切换位置中的一个切换位置。因此,物体承载元件关于位置固定的参照系统或包围物体承载元件的工作站的总是处于限定的位置中。如果物体承载元件不由耦联元件固定在这两个位置中的至少一个中,那么物体承载元件能够占据任何任意的中间位置。
所述优点尤其在故障情况,例如电流中断或紧急停止之后需要重新初始化运输装置以便再次开始运行时开始起作用。在电流中断之后例如丢失所有位置数据。因此,需要重新确定各个物体承载元件的位置。然而因为物体承载元件不与物体载体牢固地连接,而是可相对于物体载体运动,所以确定物体载体的旋转位置不足以确定物体承载元件的位置。虽然物体承载元件关于位置固定的组件或具有适当的模拟测量值编码器的工作站的位置确定是可行的,但是这种传感器装置的集成和数据的检测和评估是相对耗费的。而根据本发明的借助于耦联元件的强制耦联允许物体承载元件的相对简单的位置确定。
用于确定物体承载元件的位置的装置的一个优选的实施方式具有与各个物体承载元件相关联的位置传感器,所述位置传感器在环周上分布地设置。能够在物体承载元件下方设置在位置固定的组件上的位置传感器构成为,使得所述位置传感器在物体承载元件在物体载体上位于与相应的传感器相关联的位置中或物体承载元件不位于与相应的传感器相关联的位置中时产生位置信号。
在一个特别优选的实施方式中,位置传感器是感应式传感器,其中在物体承载元件上设有可由感应式传感器检测的标记元件。位置传感器也能够是光学传感器,所述光学传感器能够在形状和/或颜色方面识别标记元件,或者也能够是触觉传感器。
用于确定物体承载元件的位置的装置具有评估单元,所述评估单元构成为,使得产生描述物体承载元件的位置的数据组。基于所述数据组,控制单元能够例如在电流中断之后,在所有位置数据丢失时进行系统的初始化。
在位置确定时要考虑的是,物体承载元件的顺序是固定的。然而,物体承载元件不在每个圆弧段中存在,也就是说在相继的物体承载元件之间能够存在空隙。
对位置传感器的位置信号的评估允许确定物体承载元件的方位,尤其确定在相继的物体承载元件之间的空隙的方位。信号评估证实为特别简单的,因为仅评估两个可能的信号状态。但是,位置信号的评估尚未给出关于一排物体承载元件的第一物体承载元件的位置位于何处的指示。因此,另一优选的实施方式提出输入单元,所述输入单元用于输入物体承载元件的位置,尤其输入第一物体承载元件关于位置固定的参照系统的位置。另一物体承载元件的输入也是可行的,因为物体承载元件的顺序和空隙的位置是已知的,使得也能够根据另一物体承载元件的位置确定第一物体承载元件的位置。例如能够输入第一物体承载元件关于位置固定的加工站之一的位置。
在一个特别优选的实施方式中,用于确定物体承载元件的布置的装置的评估单元评估位置传感器的位置信号,其中基于所输入的物体承载元件之一的位置产生描述物体承载元件关于位置固定的参照系统的位置的数据组。所述数据组于是能够用于系统的初始化。关于这一点,将数据组理解为所有描述物体承载元件的布置或位置的数据或信号。
用于确定物体承载元件的位置的装置优选经由数据导线与用于物体载体的驱动单元的控制装置连接,使得能够基于所确定的数据组进行物体载体的驱动单元的控制。
根据本发明的用于制造产品的生产设备具有一个或多个根据本发明的运输装置。沿着运输装置的运动轨道能够设置多个工作站。每个工作站能够设置用于执行工作过程,所述工作过程包括至少一个工作步骤。工作步骤的可能的实例的非排他性的列表能够包含:操纵、引入、引出、机械加工、热加工、填充、清洁、插接、装配、称重、标记。工作站能够在一个物体或多个物体处同时执行工作过程。
在一个特别优选的实施方式中,根据本发明的运输装置在用于制造填充有医学产品,尤其药物的容器的生产设备中使用,所述生产设备尤其用于制造医学溶液袋,例如用于腹膜透析或急性血液透析或输液技术的溶液袋。这种溶液袋通过如下方式来制造:给袋坯件设置连接件,例如所谓的梭,并且将设有连接件的袋用溶液填充。在此,用溶液填充袋的生产步骤是具有最长的过程时间的步骤。填充的过程时间受用于填充的填充突起部的直径和溶液的内压限制。
附图说明
下面,参照附图详细阐述本发明的实施例。
附图示出:
图1示出根据本发明的运输装置的强烈简化的示意图;
图2示出运输装置的框图;
图3示出制造方法的第一工作步骤的示意俯视图;
图4示出制造方法的第二工作步骤的示意俯视图;
图5示出所述方法的第三工作步骤的示意俯视图;
图6示出所述方法的第四工作步骤的示意俯视图;
图7示出所述方法的第五工作步骤的示意俯视图;
图8示出所述方法的第六工作步骤的小的工作周期的示意俯视图;
图9示出所述方法的第六工作步骤的大的工作周期的示意俯视图;
图10示出根据本发明的运输装置的一个实施例的俯视图;
图11在放大的视图中示出图10的运输装置的子视图;
图12示出运输装置的物体承载元件的切换装置的立体图;以及
图13示出物体承载元件的切换装置的侧视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的运输装置的示意图,所述示意图仅用于图解说明运输装置的工作原理。图2示出运输装置的框图。
成为圆分度工作台的运输装置1具有位置固定的组件2(定子),所述组件容纳物体载体3,所述物体载体可围绕图1中未示出的驱动单元5(图2)的竖直的旋转轴线4旋转。在图1中,物体载体3的旋转轴线垂直于绘图平面。驱动单元5在相继的工作周期中将物体载体3逐步地旋转固定预设的旋转角。
多个物体承载元件6与物体载体3相关联。在本实施例中,四个物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4与物体载体3相关联。物体承载元件6分别具有多个容纳元件7。在本实施例中,物体承载元件6分别具有五个容纳元件7.1、7.2、7.3、7.4、7.5。每个容纳元件能够容纳物体。然而也可行的是,每个物体承载元件6具有仅一个容纳元件,其中也可行的是,容纳元件7也容纳多个物体。容纳元件例如能够是壳、架、保持装置等。
在环周上分布地设置的物体承载元件6分别描述圆弧段的形状。物体承载元件6在仅示意性示出的引导部9中以可在圆形的运动轨道8上移动的方式引导。因此,当所述物体承载元件不耦联到物体载体或位置固定的组件上时,所述物体承载元件能够相对于物体载体运动。
在本实施例中,各个物体承载元件6分别具有360°/5=72°的环周角。因为仅设有四个物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4,所以环形轨道8的一个部段留空。所述自由空间(空隙)允许物体承载元件6相对于物体载体3移动,而物体承载元件不会相撞。物体承载元件6的数量和物体承载元件6的环周角与工作站的数量和布置相关。
运输装置1是生产设备的一部分,所述生产设备具有多个工作站,所述工作站围绕运输装置1的物体载体3在环周上分布地设置。在图1中未示出工作站。在本实施例中,设有四个工作站。
在图1中未示出的切换装置10分别与物体承载元件6相关联,所述切换装置与物体承载元件一起转动。切换装置10参照图12和13更详细地描述。在本实施例中,设有四个切换装置10.1、10.2、10.3、10.4(图2)。
切换装置10构成为,使得各个物体承载元件6能够耦联到旋转的物体载体3上或耦联到位置固定的组件2上。切换装置10仅允许两个切换位置。如果物体承载元件6耦联到位置固定的组件2上,那么物体承载元件6不由物体载体3带动,使得物体承载元件6维持其位置。这称作为第一切换位置。而如果物体承载元件6耦联到物体载体3上,那么物体承载元件6由物体载体3带动。这称作为第二切换位置。
此外,运输装置1具有用于驱动单元5和切换装置10的控制装置11(图2)。控制装置11配置为,使得驱动单元5和切换装置10被操控以执行各个工作步骤。
图3至9示出用于制造产品的方法的各个方法步骤。在本实施例中,制造方法是用于制造用医学产品填充的容器,尤其用医学溶液填充的袋,尤其用于腹膜透析的薄膜袋的方法。图3至9仅用于图解说明所述方法的基本原理。因此,未示出所有对于制造产品而言所需的方法步骤。
生产设备包括至少一个参照图1描述的运输装置1。图3以示意图仅示出运输装置(旋转台)的四个物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4。在本实施例中,生产设备具有四个仅暗含地示出的工作站a、b、c、d,所述工作站在环周上分布地围绕物体载体3设置。将容器,尤其薄膜袋作为坯件提供,所述坯件未设有连接件,尤其焊梭并且未用医学产品,尤其液体,例如用于腹腔透析的溶液填充。工作站a是填充站,借助于填充站填充设有连接件的袋。袋的填充是具有长的过程时间的工作过程。该过程时间明显长于其他工作站的过程时间。具有短的过程时间的工作站b是给袋坯件装配连接件的工作站。工作站c是用于提取设有连结件并且已填充的袋的工作站,并且工作站d是用于放置袋坯件的工作站。工作站b、c、d具有比工作站a的过程时间更短的过程时间。
驱动单元5使物体承载件3逐步地在相继短或长的工作周期中顺时针转动。在当前的实施例中,物体承载件3在短的工作周期中顺时针转动14.44.(360工作周(五个承载元件))/5(针对每个承载元件的五个容纳元件7.1、7.2、7.3、7.4、7.5=14.4°)。切换元件10在图3至9中未示出。
所描述的方法的特征在于,由用于具有短的过程时间的工作站b、c、d的单一周期和用于具有长的过程时间的工作站a的多倍周期构成的组合。为此,需要在具有长的过程时间的工作站a上游收集单一周期并且需要在具有长的过程时间的工作站a下游收集多倍周期。收集单一周期和多倍周期在沿着转动方向(顺时针)在具有长的过程时间的工作站a上游和下游的等待区wz中进行。接下来描述各个工作步骤。
图3示出第一工作步骤(起始位置)。四个物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4设置为,使得在第一工作步骤中在具有长的过程时间的工作站a上游的等待区wz中不存在物体承载元件。袋坯件位于第三和第四物体承载元件6.3、6.4的容纳元件7.1、7.2、7.3、7.4、7.5中。在具有长的过程时间的工作站a上游的等待区wz是空的而在工作站a下游的等待区wz是满的。工作站a运行用于具有长的过程时间的填充过程而工作站b、c、d运行用于具有短的工作时间的工作过程。工作站b给位于第二物体承载元件6.2的第五容纳元件7.5中的被填充的袋装配连接件,例如覆盖罩。工作站c取出位于第二物体承载元件6.2的第二容纳元件7.2中的设有连接件并且填充有溶液的已完成的袋,并且工作站d给第一物体承载元件6.1的第一容纳元件7.1装配袋坯件。
图4示出第二方法步骤。控制装置11操控切换装置10,使得与第一、第二和第三物体承载元件6.1、6.2、6.3相关联的切换装置10.1、10.2、10.3切换到第二切换位置中,而与第四物体承载元件6.4相关联的切换装置10.4切换到第一切换位置中。因此,第一、第二和第三物体承载元件6.1、6.2、6.3在物体载体3顺时针旋转时被带动而第四物体承载元件6.4止动。在物体载体3旋转了预设的旋转角(360°/(5×5)=14.4°)之后,在长的过程之前等候区wz被装配袋坯件一次并且在长的过程之后等候区wz四次地由被填充的袋占据。工作站b给位于第三物体承载元件6.3的第一容纳元件7.1中的被填充的袋装配连接件。工作站c提取位于第二物体承载元件6.2的第三容纳元件7.3中的设有连接件的并且填充有溶液的制成的袋,并且工作站d给第一物体承载元件6.1的第二容纳元件7.2装配袋坯件。
在第三工作步骤中(图5),控制装置再操控切换装置10,使得第一、第二和第三物体承载元件6.1、6.2、6.3被带动而第四物体承载元件6.4被固定。物体载体3再次旋转预设的旋转角(14.4°)。在物体载体3旋转之后,在长的过程之前的等候区wz装配两个袋坯件并且在长的过程之后的等候区wz放置三个被填充的袋。工作站b现在为位于第三物体承载元件6.3的第二容纳元件7.2中的被填充的袋装配连接件。工作站c从第二物体承载元件6.2的第四容纳元件7.4提取制成的袋并且工作站d为第一物体承载元件6.1的第三容纳元件7.3装配袋坯件。
在第四工作步骤(图6)中,第一、第二和第三物体承载元件6.1、6.2、6.3再次被带动,而第四物体承载元件6.4被保持住。在物体承载元件以预设的转角(14.4°)转动之后,长的过程上游的等待区wz三次地被袋坯件占据并且长的过程下游的等待区wz两次地由被填充的袋占据。工作站b给位于第三物体承载元件6.3的第三容纳元件7.3中的被填充的袋装配连接件,工作站b从第二物体承载元件6.2的第五容纳元件7.5中取出已完成的袋,并且工作站d给第一物体承载元件6.1的第四容纳元件7.4供应袋坯件。
在第五工作步骤(图7)中,第一、第二和第三物体承载元件6.1、6.2、6.3被带动,而第四物体承载元件6.4被保持住。在物体承载件3以预设的转角(14.4°)转动之后,长的过程上游的等待区wz四次地被装配袋坯件并且长的过程下游的等待区wz单次地由被填充的袋占据。位于第三物体承载元件6.3的第三容纳元件7.4中的被填充的袋被装配连接件,位于第三物体承载元件6.3的第一容纳元件7.1中的已完成的袋被取出,并且第一物体承载元件6.1的第五容纳元件7.5被供应袋坯件。
此时紧接着进行第六工作步骤,所述第六工作步骤包括物体承载件以14.4°的转角进行转动的小的周期(图8)和物体承载件3以72°的转角(5*14.4°=72°)进行转动的大的周期(图9)。在小的周期中,第一、第二和第三物体承载元件6.1、6.2、6.3被带动而第四物体承载元件6.4被保持住。在物体承载件以14.4°(小的周期)转动之后,长的过程上游的等待区wz是满的而长的过程下游的等待区wz是空的。位于第三物体承载元件6.3的第五容纳元件7.5中的被填充的袋被装配连接件,已完成的袋从第三物体承载件6.1的第二容纳元件7.2中取出,并且第二物体承载元件6.2的第一容纳元件7.1被供应袋坯件。
在第六工作步骤的紧接着小的周期的大的周期(图9)中,控制单元15控制操作单元11,使得第一和第四物体承载元件6.1、6.4被带动,而第二和第三物体承载元件6.2、6.3被保持住。物体承载件3在大的周期中转动72°(5*14.4°=72°)。在物体承载件3转动之后,长的过程上游的等待区wz是空的而长的过程下游的等待区wz是满的,使得能够再次接上第一工作步骤(图3)。
在第六工作步骤中,短周期ttk的周期时间和长周期ttl的周期时间的总和小于短周期tgk的总过程时间(ttk+ttl=tgk)。
上述过程对应于最长的过程的五倍的并行操作。
在设计生产设备时得出如下规则:
tpk短过程的过程时间
tpl长过程的过程时间
ttk短周期的周期时间
ttl长周期的周期时间
tgk短周期的总过程时间
tgl长周期的总过程时间
s比例系数
wz等待区
aote物体承载元件的数量
awz等待区的数量
lp具有长的过程时间的过程
kp具有短的过程时间的过程
短周期的总过程时间:
tgk=tpk+ttk
短周期和长周期必须强制性位于短周期的周期时间之内:
ttk+ttl<tgk
长周期的总过程时间:
tgl=tpl+ttlk
计算最长的过程步骤的必要的倍增
tgl/tgk=s
根据确定哪个设备部分应当是整个设备的瓶颈区,s必须被向上取整或向下取整。
每个区段所耦联的物体承载件的数量:
s*物体承载件=物体承载元件
每个系统物体承载元件的数量
aote≥2(1x短过程,1x长过程)
每个系统wz的数量:
awz≥2(每次从短过程改变为长过程需要wz,每次从长过程改变为短过程需要wz)
图10示出根据本发明的运输装置1的一个实施例的俯视图,而图11在放大的视图中示出图10的子视图。图12和13示出切换装置10的立体图和侧视图。运输装置1的各个部件在图10至13中如在图1至9中那样用相同的附图标记表示。在图10至13中示出的运输装置具有与参照图1至9所描述的运输装置相同的构造。下面,仅描述运输装置的对于本发明而言重要的部件。
在图10中可以看到物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4,所述物体承载元件在引导部9中引导。袋12分别位于物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4的容纳元件7.1、7.2、7.3、7.4、7.5中。切换装置10.1、10.2、10.3、10.4与每个物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4相关联,所述切换装置固定在物体承载元件上。
物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4能够在其未耦联到位置固定的组件2和物体载体3上时,在引导部9中在环形轨道8上自由地运动。物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4和物体载体3能够由多个部件构成。决定性的是,物体载体3相对于位置固定的组件旋转,并且物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4能够相对于位置固定的组件2或物体载体3自由地运动,如果其未通过切换装置10.1、10.2、10.3、10.4耦联到位置固定的组件2或物体载体3上的话。物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4能够在环周上包围物体载体3。
物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4形成一排,其中在图1中所示出的、在第一和第四物体承载元件6.1、6.4之间的位置中是空隙13。物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4在本实施例中能够占据五个不同的位置。
切换装置10具有由多个部件构成的耦联元件14,所述耦联元件在引导元件15上以纵向可移动的方式引导。引导元件15能够是引导车。这种线性引导属于现有技术。耦联元件14具有第一接合元件14a和第二接合元件14b,所述第一和第二接合元件在共同的纵轴线上彼此间隔开地设置。接合元件14a、14b能够具有圆形的横截面。所述接合元件能够是具有内环和外环的轴承,例如滚动轴承。
为了使耦联元件14在纵轴线上移动而设有执行器16,所述执行器在本实施例中是双重地起作用的活塞/缸装置。给一个活塞面加载压力引起沿一个方向的运动而给另一活塞面加载压力引起沿另一方向的运动。压力介质在接口16a、16b处经由未示出的供给管路输送给活塞/缸装置。
数量对应于所述位置的数量的凹部17与第一接合元件14a相关联,所述凹部在位置固定的组件2上以保持不变的间距在环周上分布地设置。所述凹部17相对于旋转轴线径向地具有指向内的开口17a。数量对应于所述位置的数量的凹部18也与第二接合元件14b相关联,所述凹部在物体载体3上以保持不变的间距在环周上分布地设置。所述凹部18在径向上具有向内指向的开口18a。在本实施例中,分别设有五个凹部17或18。
图10和11示例性地针对五个位置示出在物体载体3的一部分上的凹部17和在位置固定的组件2的一部分上的凹部18。凹部17、18能够不同地构成。所述凹部例如能够是由侧壁限界的凹处。所述凹处在上侧和下侧上不需要封闭。
在第一切换位置中第一接合元件14a接合到位置固定的组件2的凹部17中,而在第二切换位置中第二接合元件14b接合到物体载体3的凹部18中。接合元件14a、14b的间距大小被确定为,使得这两个接合元件中的总是仅一个接合元件与凹部17、18中的一个凹部接合。因此,相关的物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4要么由物体载体3带动要么在位置固定的组件2上止动。耦联上能够仅在五个位置之一中进行,该位置通过凹部的布置确定。因此,也确定如下部位,物体承载元件6.1、6.2、6.3关于物体载体3能够位于所述部位中。物体承载元件不能占据未限定的中间位置。
控制单元11操控切换装置10的活塞/缸装置,使得物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4为了执行各个方法步骤而运动到各个位置中(图3至9)。
运输装置1还具有用于确定物体承载元件6.1、6.2、6.3、6.4的位置的装置19。由于物体承载元件6.1、6.2、6.3要么在位置固定的组件2上要么在物体载体3上的强制耦联,用于确定物体承载元件的位置的装置19能够具有特别简单的构造。基于仅分别对两个状态的评估能够进行位置确定。
用于确定物体承载元件6的位置的装置19具有数量对应于所述位置的数量的位置传感器20、20.1、20.2、20.3、20.4、20.5,所述位置传感器在物体承载元件6的下方在位置固定的组件2上以保持不变的间距在环周上分布地设置。图11和12示例性地针对五个位置示出传感器20。在物体承载元件6上分别设置有标记元件21。在图10中仅暗含地示出物体承载元件6的标记元件21的位置。
位置传感器20经由信号导线22与用于确定物体承载元件的位置的装置19的评估单元23连接。位置传感器20能够是感应式传感器,并且标记元件21能够是由位置传感器识别的金属体。如果位置传感器识别到标记元件,那么所述位置传感器产生位置信号,评估单元23经由信号导线22接收所述位置信号。
此外,用于确定物体承载元件的位置的装置19具有输入单元24,所述输入单元例如能够具有键盘24a。借助于输入单元24,操作员能够输入第一物体承载元件6.1关于与物体承载元件相关联的工作站a、b、c、d的位置(图3至9)。
借助于旋转编码器25检测物体载体3的旋转部位,所述旋转编码器经由信号导线26与评估单元23连接。旋转编码器25与物体载体3的旋转部位相关地产生旋转部位信号,评估单元23接收所述旋转部位信号。
在电流中断之后,例如必须将系统重新初始化,因为所有位置数据已丢失。为此,用于确定物体承载元件6的位置的装置19为控制单元11提供数据组,控制单元11经由数据导线27接收所述数据组。基于所述数据组,控制单元11能够进行系统的初始化。
物体承载元件6的顺序能够不改变。就此而言,系统是确定的。然而未知的是,第一物体承载元件6.1位于何处以及物体承载元件之间的空隙位于何处。如果第一物体承载元件6.1的位置是已知的并且空隙13的方位时已知的,那么所述系是完全确定用于初始化。
位置检测的前提是,位置传感器20能够与标记元件21重合,也就是说标记元件21位于传感器20上方。然而这仅在物体承载元件6处于限定的位置中时才是可行的,在所述限定的位置中也能够进行切换。在物体承载元件6耦联到物体载体3上时是这种情况。因此,首先执行基本部位行进,其中所有切换装置10切换到第二切换位置中,使得所有物体承载元件6耦联到物体载体3上。为此,物体载体3旋转了预设的角,直至接合元件14a能够接合到相应的凹部17中,其中旋转编码器25检测相应的旋转部位,例如72°。
评估单元23配置为,使得能够由位置传感器20的位置信号确定位置,在所述位置处不存在物体承载元件6,也就是说,在该处是空隙13。例如,第一位置传感器20.1在其识别到物体承载元件时提供二进制信号1,第二位置传感器20.2提供二进制信号1,第三位置传感器20.3提供二进制信号1,第四位置传感器20.4提供二进制信号1而第五位置传感器20.5因为未识别到物体承载元件而提供二进制信号0。评估单元23接收信号序列“1、1、1、1、0”。基于所述信号序列,评估单元23识别出,空隙“0”位于第一和第四物体承载元件6.1、6.2之间。在信号序列为“1、1、1、0、1”时,空隙“0”例如位于第三和第四物体承载元件6.3、6.4之间。
评估单元23从输入单元24接收描述第一物体承载元件6.1关于工作站的位置的位置数据。评估单元23评估位置传感器20的位置信号和输入单元24的位置数据,并且产生描述物体承载元件的位置的数据组,所述数据组完全地确定用于初始化的系统。