本發(fā)明涉及一種用于工件的操作裝置,例如用于汽車車身的輸送裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于工件的操作裝置,通過該操作裝置能夠安全可靠地操作工件。
根據(jù)本發(fā)明,這一任務(wù)通過一種用于工件的操作裝置得以實(shí)現(xiàn),其包括:
用于移動(dòng)和/或輸送工件的移動(dòng)裝置;
用于將工件可拆卸地固定在移動(dòng)裝置上的工件接納裝置;
用于執(zhí)行檢測過程的檢測裝置,通過該檢測過程能夠檢測設(shè)置在工件接納裝置上的工件的存在,和/或設(shè)置在工件接納裝置上的工件的狀態(tài),和/或工件從工件接納裝置上的脫落。
通過使根據(jù)本發(fā)明的操作裝置包括檢測裝置,能夠優(yōu)選在操作裝置的運(yùn)行中對工件進(jìn)行可靠的監(jiān)測。因此,借助操作裝置能夠安全可靠地操作工件。
檢測裝置優(yōu)選設(shè)計(jì)為能夠執(zhí)行檢測過程。
為此,檢測裝置優(yōu)選包括輸入裝置、采集裝置、傳感器裝置、處理器裝置、存儲器裝置和/或輸出裝置。
優(yōu)選可以通過檢測裝置檢測和/或監(jiān)測工件是否設(shè)置在,特別是固定在工件接納裝置上。
可為有利的是,通過檢測裝置能夠檢測和/或監(jiān)測工件是否已從工件接納裝置上脫落。
一種工件的脫落特別是不被期望的,在這種脫落的情況下,盡管工件在工件接納裝置的正常作用和/或操作中應(yīng)當(dāng)停留在該工件接納裝置上,工件卻從工件接納裝置上分離。
需要與之區(qū)分的是一種期望的脫落,這種脫落例如發(fā)生在處理過程的最后,以便將工件交付(下一步的)輸送方向。
此外可以設(shè)置為,通過檢測裝置能夠檢測和監(jiān)測設(shè)置在工件接納裝置上的工件處于何種狀態(tài)下,和/或是否即將發(fā)生、正在發(fā)生和/或已經(jīng)發(fā)生工件的碰撞。例如,在工件為汽車車身的情況下,可以通過檢測裝置優(yōu)選地檢測和/或監(jiān)測附件,特別是車門,和/或頂蓋是否設(shè)置在預(yù)定位置或在偏離該預(yù)定位置的不期望的位置。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中可以設(shè)置為,為了通過檢測裝置執(zhí)行檢測過程,移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)能夠被檢測。特別是可以設(shè)置為,移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)能夠與預(yù)定的和/或預(yù)期的額定運(yùn)行狀態(tài)相比較。
檢測裝置優(yōu)選與馬達(dá)裝置相聯(lián)結(jié)。
可為有利的是,馬達(dá)裝置包括傳感器裝置,或自身用作傳感器裝置。
例如可以設(shè)置為,將馬達(dá)裝置的狀態(tài)數(shù)據(jù)和/或運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用于檢測過程的執(zhí)行。
可為有利的是,為了通過檢測裝置執(zhí)行檢測過程,移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的實(shí)際扭矩和/或?qū)嶋H功率能夠被檢測。
特別是可以設(shè)置為,為了通過檢測裝置執(zhí)行檢測過程,移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的實(shí)際扭矩和/或?qū)嶋H功率能夠與預(yù)定的和/或預(yù)期的額定扭矩和/或預(yù)定的和/或預(yù)期的額定功率相比較。
為了檢測功率和/或?yàn)榱吮容^實(shí)際功率與額定功率,優(yōu)選檢測馬達(dá)裝置上的電壓和/或電流強(qiáng)度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中可以設(shè)置為,為了通過檢測裝置執(zhí)行檢測過程,移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的時(shí)間上的實(shí)際扭矩變化過程和/或時(shí)間上的實(shí)際功率變化過程能夠被檢測。
特別是可以設(shè)置為,為了通過檢測裝置執(zhí)行檢測過程,移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的時(shí)間上的實(shí)際扭矩變化過程和/或時(shí)間上的實(shí)際功率變化過程能夠與預(yù)定的和/或預(yù)期的額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程相比較。
通過檢測裝置優(yōu)選能夠檢測操作裝置的和/或工件的不被期望的狀態(tài)和/或能夠輸出錯(cuò)誤提示,特別是當(dāng)測得的實(shí)際值,特別是實(shí)際功率、實(shí)際扭矩、實(shí)際扭矩變化過程和/或?qū)嶋H功率變化過程處于預(yù)定的額定值范圍之外時(shí)。
可以設(shè)置為,為操作裝置的不同的運(yùn)行狀態(tài)預(yù)先規(guī)定用于確定額定值范圍的不同的公差。
例如可以設(shè)置為,移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程具有區(qū)段,這些區(qū)段具有寬度不同的額定值范圍。
特別是,當(dāng)預(yù)期的或預(yù)定的額定值的絕對值小時(shí),對應(yīng)的額定值范圍可以優(yōu)選選擇為非常窄或小,以便在實(shí)際值與額定值的偏差很小的情況下就已經(jīng)能夠可靠地檢測到錯(cuò)誤狀態(tài)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中可以設(shè)置為,預(yù)先規(guī)定馬達(dá)裝置的額定運(yùn)行狀態(tài)、額定扭矩、額定功率、額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程,特別是通過考慮到以下情況的經(jīng)驗(yàn)檢測和/或計(jì)算確定來規(guī)定:
待移動(dòng)的工件的類型;
待移動(dòng)的工件的形狀;
待移動(dòng)的工件的狀態(tài)和/或位置;
待移動(dòng)的工件的質(zhì)量和/或質(zhì)量分布;
待執(zhí)行或已執(zhí)行的移動(dòng)的類型、方向和/或速度;和/或
為了移動(dòng)移動(dòng)裝置和/或工件所克服的障礙和/或阻力。
為了考慮到待移動(dòng)的工件的類型,可以例如采集將由操作裝置操作的不同類型的工件的特性,特別是形狀和/或質(zhì)量,并存儲在檢測裝置中。
特別是,當(dāng)工件借助操作裝置穿過流體移動(dòng)時(shí),為了檢測和/或確定馬達(dá)裝置的額定運(yùn)行狀態(tài)、額定扭矩、額定功率、額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程,優(yōu)選考慮待移動(dòng)的工件的形狀,并因此優(yōu)選考慮工件穿過流體移動(dòng)時(shí)的流體阻力。
此外,為了檢測和/或確定馬達(dá)裝置的額定運(yùn)行狀態(tài)、額定扭矩、額定功率、額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程,優(yōu)選考慮待移動(dòng)的工件的狀態(tài),例如作為汽車車身的工件的車門或頂蓋是打開的或是關(guān)閉的,和/或考慮待移動(dòng)的工件的特別是相對于操作裝置的旋轉(zhuǎn)軸的位置。
特別是通過考慮待移動(dòng)的工件的質(zhì)量和/或質(zhì)量分布,能夠優(yōu)選實(shí)現(xiàn)對馬達(dá)裝置的額定扭矩、額定運(yùn)行狀態(tài)、額定功率、額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程的可靠的檢測和/或確定。
此外,優(yōu)選考慮待移動(dòng)的工件是線性地還是旋轉(zhuǎn)地移動(dòng),以及工件在此應(yīng)達(dá)到或已達(dá)到怎樣的加速度和/或速度。
此外,可為有利的是,為了檢測和/或確定馬達(dá)裝置的額定運(yùn)行狀態(tài)、額定扭矩、額定功率、額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程,需考慮起動(dòng)力矩、制動(dòng)力矩、振動(dòng)、重力、不同的旋轉(zhuǎn)位置、流體阻力,特別是液體阻力、和/或工件的重心與操作裝置的旋轉(zhuǎn)軸的水平距離。
這些應(yīng)考慮的方面可以例如作為功能存儲在檢測裝置中。對此替代地或附加地,可以設(shè)置針對這些方面的特征曲線。
此外可以設(shè)置為,為了檢測和/或確定馬達(dá)裝置的額定運(yùn)行狀態(tài)、額定扭矩、額定功率、額定扭矩變化過程和/或額定功率變化過程,需考慮處理設(shè)備的狀態(tài),特別是流體在處理空間內(nèi)的填充高度或流動(dòng)情況。
可以設(shè)置為,操作裝置包括捕獲裝置,該捕獲裝置關(guān)于重力方向設(shè)置在移動(dòng)裝置和設(shè)在該移動(dòng)裝置處的工件的下方,工件或工件部分在自身發(fā)生脫落的情況下會撞擊在該捕獲裝置上。
操作裝置優(yōu)選包括傳感器裝置的一個(gè)或多個(gè)傳感器部件,為檢測工件和/或工件部分的脫落,該傳感器部件設(shè)置在捕獲裝置上,并在工件或工件部分撞擊該捕獲裝置時(shí)能夠直接和/或間接地啟動(dòng)。
在此,一方面,捕獲裝置能夠可靠地接納脫落的工件和/或工件部分。然而也可以設(shè)置為,捕獲裝置僅用于檢測工件或工件部分的撞擊。
捕獲裝置特別為用于啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)傳感器部件的啟動(dòng)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的操作裝置特別適合在用于處理工件的工件處理設(shè)備中的應(yīng)用。
因此,本發(fā)明還涉及一種工件處理設(shè)備,其用于處理工件,特別是用于處理汽車車身。
根據(jù)本發(fā)明的工件處理設(shè)備優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)操作裝置,特別是根據(jù)本發(fā)明的操作裝置。
根據(jù)本發(fā)明的工件處理設(shè)備優(yōu)選具有一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)根據(jù)本發(fā)明的操作裝置所述的特征和/或優(yōu)點(diǎn)。
可為有利的是,工件處理設(shè)備包括處理空間,該處理空間由該工件處理設(shè)備的器壁界定和/或圍繞。
處理空間可以例如填充有流體。
可為有利的是,工件處理設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)傳感器部件,這些傳感器部件特別是設(shè)置在器壁的遠(yuǎn)離處理空間的外側(cè),特別是底壁和/或側(cè)壁的外側(cè)。
傳感器部件優(yōu)選基本上完全設(shè)置在工件處理設(shè)備的處理空間的外部。
可為有利的是,傳感器部件能夠通過器壁的運(yùn)動(dòng)、延展、彈性變形和/或塑性變形和/或振動(dòng)啟動(dòng)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中可以設(shè)置為,工件處理設(shè)備包括處理空間,該處理空間由該工件處理設(shè)備的器壁界定和/或圍繞,且該工件處理設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)傳感器部件設(shè)置在該工件處理設(shè)備的器壁的一個(gè)區(qū)段處,在發(fā)生工件和/或工件部分脫落的情況下,通過工件和/或工件部分可直接或間接地使該區(qū)段開始運(yùn)動(dòng)。
在此,器壁的區(qū)段的運(yùn)動(dòng)可以特別地理解為器壁發(fā)生延展、振動(dòng)、彈性變形和/或塑性變形和/或偏轉(zhuǎn)。
一個(gè)或多個(gè)傳感器部件優(yōu)選設(shè)計(jì)為延展應(yīng)變傳感器(Dehnungssensor)部件。由此特別是可以優(yōu)選簡單且可靠地檢測器壁的延展,以便特別是能夠推斷出工件和/或工件部分的脫落。
替代地或補(bǔ)充地可以設(shè)置為,一個(gè)或多個(gè)傳感器部件設(shè)計(jì)為搖動(dòng)傳感器部件、聲敏傳感器部件、運(yùn)動(dòng)傳感器部件和/或振動(dòng)傳感器部件。
此外,可以設(shè)置為,一個(gè)或多個(gè)傳感器部件設(shè)計(jì)為稱重傳感器部件。
稱重傳感器部件優(yōu)選為這樣一種傳感器部件,即,通過其能夠檢測到直接或間接作用于傳感器部件的力,特別是重力。
稱重傳感器部件優(yōu)選用于檢測作用于工件處理設(shè)備的器壁和/或作用于捕獲裝置的重力。
通過稱重傳感器部件優(yōu)選能夠檢測作用于工件處理設(shè)備的器壁和/或作用于捕獲裝置的重力是否在預(yù)定值范圍內(nèi),以便能夠推斷出工件和/或工件部分的脫落。
稱重傳感器部件優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)稱重單元。
特別是為了可靠地啟動(dòng)器壁外側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)傳感器部件,可以設(shè)置為,器壁的內(nèi)側(cè)設(shè)置有托架或支撐結(jié)構(gòu)。特別是通過將托架或支撐結(jié)構(gòu)點(diǎn)狀地固定在器壁內(nèi)側(cè)上,能夠由此有針對性地將力引入器壁中。一個(gè)或多個(gè)傳感器部件則優(yōu)選在托架或支撐結(jié)構(gòu)在相反的內(nèi)側(cè)上的安裝位置處設(shè)置在器壁的外側(cè)上。
可為有利的是,工件處理設(shè)備包括多個(gè)操作裝置。在此,通過每個(gè)操作裝置優(yōu)選能夠移動(dòng)和/或輸送正好一個(gè)工件。
通過工件處理設(shè)備的每個(gè)操作裝置,優(yōu)選能夠基本上獨(dú)立于由其他操作裝置移動(dòng)和/或輸送的工件地分別移動(dòng)和/或輸送工件。
工件處理設(shè)備優(yōu)選包括一排彼此連接和/或彼此聯(lián)結(jié)的操作裝置。
特別是可以設(shè)置為,多個(gè)操作裝置能夠共同地沿著輸送方向移動(dòng)。借助單個(gè)操作裝置,設(shè)置其上的工件優(yōu)選能夠分別移動(dòng),特別是能夠提高和/或下降和/或旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中可以設(shè)置為,工件處理設(shè)備包括協(xié)調(diào)裝置。
通過該協(xié)調(diào)裝置優(yōu)選能夠協(xié)調(diào)多個(gè)操作裝置的多個(gè)檢測裝置。
特別是通過協(xié)調(diào)裝置優(yōu)選能夠顧及各個(gè)操作裝置之間的相互作用,并由此能夠顧及操作裝置的馬達(dá)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)際扭矩、實(shí)際功率、實(shí)際扭矩變化過程和/或?qū)嶋H功率變化過程的相互影響,以便檢測錯(cuò)誤狀態(tài)。
例如通過協(xié)調(diào)裝置可以顧及,浸在處理流體中的工件使處理流體開始運(yùn)動(dòng),并由此影響同樣置于處理流體中的相鄰的工件的運(yùn)動(dòng)。
可為有利的是,工件處理設(shè)備設(shè)計(jì)為沉浸處理設(shè)備,其用于沉浸處理工件,特別是汽車車身。
沉浸處理可以特別用于工件的去脂、磷化、涂覆等。沉浸處理例如可以是浸漆過程。
工件處理設(shè)備優(yōu)選包括用于容納處理流體的容器。
在該容器的底部優(yōu)選設(shè)置有用于檢測工件或工件部分的脫落的一個(gè)或多個(gè)傳感器裝置。容器的底部特別是界定處理空間的器壁。
特別是通過使用協(xié)調(diào)裝置和/或通過使用多個(gè)傳感器裝置,能夠優(yōu)選實(shí)現(xiàn)對一個(gè)或多個(gè)操作裝置或工件處理設(shè)備的在時(shí)間上和/或空間上分散的監(jiān)測。
例如可以通過協(xié)調(diào)裝置制定和/或計(jì)算預(yù)期函數(shù)和/或額定值變化過程,其中,設(shè)置在操作裝置上的所有工件的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)和/或位置都考慮在內(nèi)。
通過比較實(shí)際值與預(yù)期函數(shù)的值和/或額定值變化過程,能夠優(yōu)選實(shí)現(xiàn)對所有操作裝置和整個(gè)工件接納裝置的可靠監(jiān)測。
此外,本發(fā)明還涉及一種用于檢測工件的方法。
關(guān)于這一方面,本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種方法,通過該方法能夠簡單且可靠地檢測和/或監(jiān)測借助操作裝置移動(dòng)和/或輸送的工件。
根據(jù)本發(fā)明,這一任務(wù)通過一種用于檢測工件的方法得以實(shí)現(xiàn),其中,該方法包括:
通過操作裝置的移動(dòng)裝置移動(dòng)和/或輸送工件,其中,工件可拆卸地固定在移動(dòng)裝置的工件接納裝置上;
通過操作裝置的檢測裝置執(zhí)行檢測過程,其中,通過該檢測過程檢測設(shè)置在工件接納裝置上的工件的存在、設(shè)置在工件接納裝置上的工件的狀態(tài)和/或工件從工件接納裝置上的脫落。
根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選具有一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)根據(jù)本發(fā)明的操作裝置和/或根據(jù)本發(fā)明的工件處理設(shè)備所述的特征和/或優(yōu)點(diǎn)。
特別是可以設(shè)置為,根據(jù)本發(fā)明的方法能夠通過根據(jù)本發(fā)明的操作裝置和/或根據(jù)本發(fā)明的工件處理設(shè)備實(shí)施。
根據(jù)本發(fā)明的操作裝置和/或根據(jù)本發(fā)明的工件處理設(shè)備優(yōu)選適合于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。
可為有利的是,通過檢測裝置檢測移動(dòng)裝置的馬達(dá)裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),并特別是與預(yù)定的和/或預(yù)期的額定運(yùn)行狀態(tài)相比較。
此外,在根據(jù)本發(fā)明的方法中可以設(shè)置為,通過協(xié)調(diào)裝置使用于分別移動(dòng)和/或輸送單個(gè)工件的多個(gè)操作裝置的多個(gè)檢測裝置相互協(xié)調(diào)。
可為有利的是,工件在處理空間內(nèi)進(jìn)行處理,并且正脫落或已脫落的工件和/或正脫落或已脫落的工件部分在其撞擊到捕獲裝置和/或處理空間的器壁時(shí)可被檢測裝置從處理空間的外部檢測到。
此外,根據(jù)本發(fā)明的操作裝置、根據(jù)本發(fā)明的工件處理設(shè)備和/或根據(jù)本發(fā)明的用于檢測工件的方法可以具有下述特征和/或優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè):
一個(gè)或多個(gè)傳感器裝置優(yōu)選可簡單地觸及并因此易于維護(hù)。
可為有利的是,一個(gè)或多個(gè)傳感器裝置設(shè)置在處理空間的外部,并因此特別是避免了與處理流體的碰撞。由此優(yōu)選能夠避免在處理空間內(nèi)的不期望的干擾場線。
根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置優(yōu)選具有簡單的和較不復(fù)雜的構(gòu)造,并優(yōu)選由于有利的定位而避免了由掉落的工件和/或工件部分造成的損壞。
設(shè)計(jì)為延展應(yīng)變傳感器部件的傳感器部件例如為延展應(yīng)變片。
延展應(yīng)變片可以例如設(shè)置在處理空間的器壁的不同區(qū)段和/或部件之間的過渡位置處。
所述檢測裝置特別適合于新制造的操作裝置和/或工件處理設(shè)備,但也可以用于加裝在現(xiàn)有的操作裝置和/或工件處理設(shè)備上。
為了優(yōu)化檢測,可以設(shè)置為,設(shè)計(jì)為延展應(yīng)變傳感器部件的傳感器部件預(yù)加應(yīng)力地設(shè)置和/或固定在處理空間的器壁上,特別是處理空間的器壁的外側(cè)上。
例如可以設(shè)置夾緊裝置用于在預(yù)應(yīng)力下固定一個(gè)或多個(gè)延展應(yīng)變傳感器部件。
這種夾緊裝置可以特別是設(shè)置在與托架或支撐結(jié)構(gòu)固定在底壁內(nèi)側(cè)上的位置相反的、底壁外側(cè)的位置上。
通過從處理空間的外部檢測脫落的工件或脫落的工件部分,能夠完全避免由處理空間內(nèi)的有毒的、腐蝕性或不透光或渾濁的流體對檢測裝置的功能性的損害。由此優(yōu)選保障了可靠的檢測。
在已檢測到一個(gè)或多個(gè)測得的實(shí)際值與預(yù)定的額定值發(fā)生偏差時(shí),操作裝置或整個(gè)工件處理設(shè)備優(yōu)選能夠停止。由此特別是能夠優(yōu)選避免其他的工件撞上脫落的工件并由此受到損壞。
附圖說明
本發(fā)明的其它優(yōu)選特征和/或優(yōu)點(diǎn)是下列描述和實(shí)施例的示意圖的主題。
其中:
圖1示出了用于處理工件的工件處理設(shè)備的垂直截面示意圖,其中,工件設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)取向上;
圖2示出了圖1中的工件處理設(shè)備的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,工件設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)取向上并浸入處理流體;
圖3示出了圖1中的工件處理設(shè)備的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,工件幾乎完全浸入處理流體;
圖4示出了圖1中的工件處理設(shè)備的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,工件完全浸入處理流體;
圖5示出了圖1中的工件處理設(shè)備的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,工件設(shè)置在第五旋轉(zhuǎn)取向上并從處理流體中旋轉(zhuǎn)出來;
圖6示出了用于監(jiān)測工件的檢測裝置的功能性的圖示;
圖7示出了圖1中的工件處理設(shè)備的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,工件從工件接納裝置上脫落;
圖8示出了圖1中的工件處理設(shè)備的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,工件在工件處理設(shè)備的操作裝置的一個(gè)替代位置上從工件接納裝置上脫落;
圖9示出了工件處理設(shè)備的第二實(shí)施方案的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,工件處理設(shè)備的容器在其外側(cè)設(shè)置有多個(gè)傳感器部件;
圖10示出了工件處理設(shè)備的第三實(shí)施方案的對應(yīng)圖1的示意圖,其中,在容器的外側(cè)設(shè)置有傳感器部件,并且在容器的內(nèi)部設(shè)置有用于啟動(dòng)傳感器部件的啟動(dòng)裝置;
圖11示出了工件處理設(shè)備的第四實(shí)施方案的垂直截面示意圖,其中,設(shè)置有用于操作多個(gè)工件的多個(gè)操作裝置和用于協(xié)調(diào)操作裝置的協(xié)調(diào)裝置。
相同或功能相當(dāng)?shù)牟考谌扛綀D中標(biāo)記相同的標(biāo)號。
具體實(shí)施方案
圖1至圖8所示的、整體以100標(biāo)記的工件處理設(shè)備的實(shí)施方案用于處理工件102。
工件處理設(shè)備100例如設(shè)計(jì)為沉浸處理設(shè)備104,其用于工件102,特別是汽車車身106的沉浸處理。
工件處理設(shè)備100包括操作裝置108,通過該操作裝置能夠操作,特別是移動(dòng)和/或輸送工件102。
操作裝置108特別包括用于移動(dòng)工件102的移動(dòng)裝置110。
通過移動(dòng)裝置110能夠使工件102特別是在旋轉(zhuǎn)方向112上繞操作裝置108的旋轉(zhuǎn)軸114旋轉(zhuǎn)。
因此,移動(dòng)裝置110特別是設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)裝置116。
為了驅(qū)動(dòng)操作裝置108,特別是移動(dòng)裝置110,操作裝置108包括馬達(dá)裝置118,例如電動(dòng)馬達(dá)。
操作裝置108還包括工件接納裝置120,通過該工件接納裝置能夠接納一個(gè)或多個(gè)工件102,特別是正好一個(gè)工件102,并使該工件可拆卸地固定在移動(dòng)裝置110上。
工件處理設(shè)備100還包括用于容納處理流體的容器122。
容器122特別包圍處理空間124,在該處理空間中能夠容納處理流體。
容器122包括多個(gè)器壁126,特別是多個(gè)側(cè)壁128和一個(gè)底壁130。
特別由圖1至圖5可知,借助操作裝置108能夠?qū)⒐ぜ?02通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引入容器122,并能夠從該容器中移出。在此,工件102特別能夠浸入處理流體并能夠從其中移出。
盡管工件102通過工件接納裝置120得到固定,仍可能發(fā)生工件102從移動(dòng)裝置110上脫落的情況(見圖7和圖8)。這可能導(dǎo)致工件102和/或工件處理設(shè)備100的損壞,特別是當(dāng)沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種脫落時(shí)。
因此,工件處理設(shè)備100優(yōu)選包括檢測裝置132,通過該檢測裝置能夠監(jiān)測工件102。
特別是,通過檢測裝置132優(yōu)選能夠檢測工件102是否固定在工件接納裝置120上。
此外,通過檢測裝置132優(yōu)選能夠檢測設(shè)置在工件接納裝置120上的工件102的狀態(tài)。
對此替代地或補(bǔ)充地,可以設(shè)置為,通過檢測裝置132能夠檢測工件102是否已從工件接納裝置120上脫落。
檢測裝置132優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)傳感器裝置134,通過該傳感器裝置能夠執(zhí)行檢測過程。
在圖1至圖8所示的工件處理設(shè)備100的第一實(shí)施方案中,檢測裝置132優(yōu)選為操作裝置108的組成部分。
在此,檢測裝置132特別是與馬達(dá)裝置118聯(lián)結(jié),以便能夠從馬達(dá)裝置118的當(dāng)前的實(shí)際狀態(tài),通過與預(yù)定的和/或預(yù)期的額定值相比較,推斷出工件102的正確操作和/或工件處理設(shè)備100的正確運(yùn)行。
在此,通過檢測裝置132優(yōu)選能夠監(jiān)測馬達(dá)裝置118在工件102圍繞旋轉(zhuǎn)軸114作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的功率變化過程和/或扭矩變化過程。
特別由圖6可知,在此例如預(yù)先規(guī)定馬達(dá)裝置118的最高容許扭矩曲線136和最低容許扭矩曲線138。
由此,額定值范圍140位于這兩條曲線136、138之間,當(dāng)工件處理設(shè)備100正常工作時(shí),由檢測裝置132測得的扭矩的實(shí)際值處于該額定值范圍內(nèi)。
在此,最高容許扭矩曲線136和最低容許扭矩曲線138位于在工件處理設(shè)備100的最佳運(yùn)行中得出的、馬達(dá)裝置118的實(shí)際扭矩曲線142的上方及下方。
曲線136、138和由此得出的額定值范圍140優(yōu)選存儲在檢測裝置132中。通過檢測裝置132的(未示出的)處理器裝置,能夠優(yōu)選進(jìn)行檢測過程的執(zhí)行所需的、測得的實(shí)際值與額定值之間的比較。
為了確定曲線136、138,特別是為了確定額定值范圍140,可以例如合乎規(guī)范地運(yùn)行并同時(shí)監(jiān)測操作裝置108。在此特別是可以得出實(shí)際的扭矩曲線142,由該實(shí)際扭矩曲線能夠通過指定公差范圍產(chǎn)生曲線136、138。
而對此替代地或補(bǔ)充地,也可以設(shè)置為,為了得出額定值,通過計(jì)算確定影響扭矩變化過程的數(shù)值。
特別由圖1至圖5可知,特別是由工件102相對于移動(dòng)裝置110和/或相對于容器122及容納其中的處理流體的不同的位置得出在工件102的預(yù)定的期望旋轉(zhuǎn)速度下,馬達(dá)裝置118的實(shí)際的扭矩變化過程。
在圖1所示的工件102的旋轉(zhuǎn)取向中,相對較低的扭矩足以使工件102開始運(yùn)動(dòng)。在沿旋轉(zhuǎn)方向112的旋轉(zhuǎn)中,特別是由于在重力方向g上作用的重力,能夠以馬達(dá)裝置118的低扭矩和低功率將工件102帶向圖2所示的旋轉(zhuǎn)取向,并在此浸入容器122中的處理流體中。
工件102在處理流體中的運(yùn)動(dòng)(特別見圖2和圖3)特別是受到流體阻力影響。因此必須通過馬達(dá)裝置118增大扭矩,以補(bǔ)償或克服該流體阻力。
最后,工件102則能夠被帶至圖4所示的完全浸沒的旋轉(zhuǎn)取向,在該旋轉(zhuǎn)取向上,工件102的(未示出的)重心到達(dá)關(guān)于重力方向g的最低點(diǎn)。
因此,工件102在旋轉(zhuǎn)方向112上的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)(特別見圖5)所需的馬達(dá)裝置118的扭矩一方面能夠克服此時(shí)方向相反的重力,并且又能克服處理流體中的流體阻力。
在工件102從處理流體中移出之后,就只需補(bǔ)償作用的重力,直到工件102重新到達(dá)圖1所示的起始取向。
所述的工件102的流體阻力在很大程度上取決于工件102的形狀和大小。
特別是,當(dāng)工件102的一部分,例如汽車車身106的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋,處于不期望的掀開位置時(shí),可以出現(xiàn)測得的流體阻力的顯著差異。
此外,當(dāng)工件102從工件接納裝置120上脫落時(shí),當(dāng)然會出現(xiàn)扭矩變化過程的顯著差異。
在此,例如當(dāng)由于工件102繞旋轉(zhuǎn)軸114的期望的運(yùn)動(dòng)基于重力受到促進(jìn)(見圖7),或由于工件102已達(dá)到最低點(diǎn)(見圖8),預(yù)期的額定值基于工件102的當(dāng)前位置(旋轉(zhuǎn)取向)而設(shè)定為較小的數(shù)值時(shí),通過適當(dāng)?shù)剡x擇關(guān)于實(shí)際的扭矩曲線142的公差,并由此通過適當(dāng)?shù)剡x擇曲線136、138(見圖6),也能夠特別是可靠地確定工件102從工件接納裝置120上的脫落。
在檢測到實(shí)際值與預(yù)定的額定值的偏差過大時(shí),操作裝置108特別是能夠自動(dòng)停止,以避免操作裝置自身或整個(gè)工件處理設(shè)備100的(進(jìn)一步的)損壞。
圖9所示的工件處理設(shè)備100的第二實(shí)施方案與圖1至圖8所示的第一實(shí)施方案之間的區(qū)別基本上在于,作為關(guān)于圖1至圖8所述的檢測裝置132的替代或補(bǔ)充,設(shè)置檢測裝置132,其包括傳感器裝置134的多個(gè)傳感器部件144,其中,傳感器部件144設(shè)置在容器122的器壁126的外側(cè)146上。
特別是,傳感器部件144設(shè)置在容器122的底壁130的外側(cè)146上和/或側(cè)壁128的外側(cè)146上。
在此,傳感器部件144特別是設(shè)計(jì)為延展應(yīng)變傳感器部件148、搖動(dòng)傳感器部件150、聲敏傳感器部件152、運(yùn)動(dòng)傳感器部件154、振動(dòng)傳感器部件156和/或稱重傳感器部件157。
特別是,通過傳感器部件144,優(yōu)選能夠直接或間接地檢測容器122的器壁126在工件102掉落的情況下是否開始運(yùn)動(dòng)或以其他任何方式搖動(dòng)。
例如可以設(shè)置為,傳感器部件144設(shè)計(jì)為延展應(yīng)變片,該延展應(yīng)變片固定在器壁126上,并且在器壁126通過掉落的工件102產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)和/或變形時(shí),該延展應(yīng)變片發(fā)生延展。通過傳感器部件144優(yōu)選可以檢測器壁126的塑性變形和/或彈性變形。
通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置延展應(yīng)變片,特別是借助鉸鏈、托架或其他加強(qiáng)器壁126的運(yùn)動(dòng)的措施,能夠確??煽康貑?dòng)傳感器部件144。
除此之外,圖9所示的工件處理設(shè)備100的第二實(shí)施方案在構(gòu)造和功能方面與圖1至圖8所示的第一實(shí)施方案一致,從而就此而言參照第一實(shí)施方案的上述說明。
圖10所示的工件處理設(shè)備100的第三實(shí)施方案與圖9所示的第二實(shí)施方案之間的區(qū)別基本上在于,容器122設(shè)置有啟動(dòng)裝置158。
啟動(dòng)裝置158例如設(shè)計(jì)為托架160和/或支撐結(jié)構(gòu)162,并設(shè)置在與器壁126的外側(cè)146相反的、容器122的器壁126的,特別是底壁130的內(nèi)側(cè)164上。
在此,啟動(dòng)裝置158特別是用作捕獲裝置166,從工件接納裝置120上脫落的工件102撞擊在該捕獲裝置166上。
啟動(dòng)裝置158特別是用于有針對性地啟動(dòng)傳感器部件144。
為此,啟動(dòng)裝置158優(yōu)選點(diǎn)狀地固定在容器122的底壁130的內(nèi)側(cè)164上。
在此,啟動(dòng)裝置158在底壁130的內(nèi)側(cè)164的固定位置直接相反于傳感器部件144在外側(cè)146的固定位置。由此,通過啟動(dòng)裝置158能夠?qū)⒐ぜ?02撞擊時(shí)作用的力直接導(dǎo)入傳感器部件144。
除此之外,圖10所示的工件處理設(shè)備100的第三實(shí)施方案在構(gòu)造和功能方面與圖9所示的第二實(shí)施方案一致,從而就此而言參照第二實(shí)施方案的上述說明。
圖11所示的工件處理設(shè)備100的第四實(shí)施方案與圖9所示的第二實(shí)施方案之間的區(qū)別基本上在于,設(shè)置有用于操作多個(gè)工件102的多個(gè)操作裝置108。
每個(gè)操作裝置108優(yōu)選包括檢測裝置132,特別是與各個(gè)馬達(dá)裝置118聯(lián)結(jié)的檢測裝置132。
此外,檢測裝置132可以根據(jù)圖9和圖10所示的實(shí)施方案設(shè)置。
在圖11所示的工件處理設(shè)備100的第四實(shí)施方案中設(shè)置有協(xié)調(diào)裝置168,通過該協(xié)調(diào)裝置能夠使多個(gè)檢測裝置132相互協(xié)調(diào)。
通過協(xié)調(diào)裝置168特別是能夠有針對性地顧及工件102的運(yùn)動(dòng)對通過檢測裝置132檢測的扭矩變化過程產(chǎn)生怎樣的影響。
因此,通過協(xié)調(diào)裝置168特別是能夠使馬達(dá)裝置118的額定值范圍140適延展應(yīng)變化的環(huán)境條件,以便例如顧及相鄰工件102的運(yùn)動(dòng)和由此造成的處理流體的運(yùn)動(dòng)。
此外,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置多個(gè)傳感器部件144,例如設(shè)置在容器122的器壁126的外側(cè)146上,能夠優(yōu)選地點(diǎn)分散地檢測,特別是由掉落的工件102撞擊在底壁130上而產(chǎn)生的信號位于哪個(gè)位置。
由此也優(yōu)選能夠推斷出,工件102從哪個(gè)操作裝置108上脫落。
除此之外,圖11所示的工件處理設(shè)備100的第四實(shí)施方案在構(gòu)造和功能方面與圖9所示的第二實(shí)施方案一致,從而就此而言參照第二實(shí)施方案的上述說明。
在其它(未示出的)實(shí)施方案中,上述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)特征可以彼此任意組合。
例如可以設(shè)置為,在圖1至圖8所示的工件處理設(shè)備100的第一實(shí)施方案中也設(shè)置捕獲裝置166,該捕獲裝置包括托架160和/或支撐結(jié)構(gòu)162。
通過在所述的工件處理設(shè)備100中始終設(shè)置至少一個(gè)用于檢測工件的檢測裝置132,能夠可靠地運(yùn)行該工件處理設(shè)備100。特別是在工件102從操作裝置108上脫落的情況下,能夠有效地避免工件102和/或整個(gè)工件處理設(shè)備100的損壞。