DE102012106140B4

DE102012106140B4 - gripping assembly

Info

Publication number: DE102012106140B4
Application number: DE201210106140
Authority: DE
Inventors: Stephan Boll; Markus Reifenhäuser
Original assignee: Koch Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Koch Industrieanlagen GmbH
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: DE102012106140A1

Abstract

Greifanordnung (1) zum Halten und Umschlagen eines kubischen Behälters (100), der mit einem äußeren Halteprofil (101), insbesondere eine umlaufende Leiste, an den Seitenwänden versehen ist, aufweisend zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Aufnahmebereiche (3a, 3b) mit Aufnahmemitteln (7a, 7b), die jeweils formschlüssig mit einem ersten Halteprofilbereich eines aufgenommenen Behälters (100) koppelbar sind, und zwei verstellbare Halteeinrichtungen (9), welche zwischen einer Halte- und einer Freigabestellung verstellbar sind und in ihrer Haltestellung jeweils mit einen zweiten Halteprofilbereich koppelbar sind, die rechtwinklig zu den der ersten Halteprofilbereichen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifanordnung ein verstellbares Anschlagelement (12) aufweist, das zwischen einer Fixier- und einer Freigabestellung verstellbar ist und in seiner Fixierstellung am aufgenommenen Behälter (100) angreift und diesen mit seinen ersten Halteprofilbereichen in einer definierten Lage zu den Aufnahmemitteln (7a, 7b) fixiert.Gripping arrangement (1) for holding and turning over a cubic container (100) which is provided with an outer holding profile (101), in particular a circumferential strip, on the side walls, comprising two reception areas (3a, 3b) arranged at right angles to one another with receiving means (7a 7b), each of which can be positively coupled to a first holding profile region of a received container (100), and two adjustable holding devices (9) which are adjustable between a holding and a release position and can be coupled in their holding position in each case to a second holding profile region, extending at right angles to the first retaining profile areas, characterized in that the gripping arrangement comprises an adjustable stop element (12) which is adjustable between a fixing and a release position and in its fixing position on the received container (100) engages and this with its first holding profile areas in a defined Position to the receiving means (7a, 7b) fixed.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Greifanordnung zum Halten und Umschlagen eines kubischen Behälters mit einem Halteprofil an den Seitenwänden, das insbesondere als umlaufende Leiste ausgebildet ist.The present invention relates to a gripping arrangement for holding and turning over a cubic container with a holding profile on the side walls, which is designed in particular as a circumferential strip.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Oben offene kubische Behälter, die auch als Euro-Behälter bezeichnet werden, spielen eine wichtige Rolle in der innerbetrieblichen Logistik. Sie sind nach folgendem Grundprinzip aufgebaut: Ein rechteckiger Boden ist an seinen Längs- und Schmalseiten mit gleich hohen senkrechten Wänden versehen, die eine obere rechteckige Öffnung definieren. Die Behälter werden meist in Spritzgussverfahren aus Kunststoff (z. B. Polypropylen) hergestellt. Die Behälter weisen glatte oder durchbrochene (gitterartige) Innenflächen bzw. Seitenwände auf und haben an ihrer Außenseite angeformte Verstärkungs- und Umschlagsprofile.Open cubic containers, also referred to as euro containers, play an important role in in-house logistics. They are based on the following basic principle: A rectangular floor is provided on its longitudinal and narrow sides with equal vertical walls, which define an upper rectangular opening. The containers are usually made by injection molding of plastic (eg polypropylene). The containers have smooth or perforated (lattice-like) inner surfaces or side walls and have on their outer side molded reinforcing and cover profiles.

Nachfolgend verwendete Richtungsangaben wie unten, oben und innen und außen sind bezüglich eines auf seinem Boden stehenden Behälters mit nach oben weisender Öffnung angegeben.The following indications of direction, such as below, above and inside and outside, are given with respect to a container with its opening pointing upwards on its bottom.

In innen glatten und fugenlos hergestellten Behälter können unterschiedlichste Güter gelagert und transportiert werden. Dies können schütt- bzw. fließfähige Kleinteile sein, ungeordnete oder palettierte Einzelteile aber auch typische Schüttgüter, die z. B. schotter- oder sandähnlich sind.Inside smooth and seamless container manufactured a variety of goods can be stored and transported. This can be pourable or flowable small parts, disordered or palletized items but also typical bulk goods, the z. B. gravel or sand-like.

In modernen Logistiksystemen wird das Behälter-Handling zunehmend automatisiert. D. h., die Behälter werden – gegebenenfalls in speziellen Stationen – bereitgestellt, befüllt und weiter transportiert bzw. gestapelt und/oder kommissioniert. Dazu werden die Behälter zur weiteren Verwendung in mehreren nebeneinander stehenden Säulen auf Paletten gestapelt und bereitgestellt.In modern logistics systems, container handling is becoming increasingly automated. D. h., The containers are - possibly in special stations - provided, filled and further transported or stacked and / or picking. For this purpose, the containers are stacked on pallets and provided for further use in several columns standing next to each other.

In modernen Handling-Zellen werden Behälter mit Industrierobotersystemen umgeschlagen. Diese Systeme verfügen über Greifanordnungen, die die Behälter zangenartig von außen oder innen aufnehmen, vom Stapel abnehmen, zu einer Entleerungsstation transportieren und dort zur weiteren Verarbeitung des Behälterinhalts entleeren. Solche Zangenanordnungen greifen die Kisten, indem sie eine oder mehrere Wände zwischen zwei Klemmbacken einklemmen und so den Behälter fixieren. So ein System ist z. B. aus der US 3 850 313 A bekannt.Containers with industrial robotic systems are handled in modern handling cells. These systems have gripping arrangements which pick up the containers from outside or inside, remove them from the stack, transport them to a drainage station and empty them there for further processing of the container contents. Such clamp assemblies grip the boxes by pinching one or more walls between two jaws to fix the container. Such a system is z. B. from the US Pat. No. 3,850,313 known.

Es gibt Ladegüter, bei denen diese Art des Umschlags ungeeignet ist, da Greifbacken, die im Inneren des Behälters angreifen, durch das Ladegut verschmutzt werden können. Dadurch kann die Haltekraft herabgesetzt werden. Es kann aber auch sein, dass z. B. abrasive Ladegüter an den Greifelementen Abrieb erzeugen, der wiederum das Ladegut oder das zu transportierende Produkt verunreinigt. Darüber hinaus behindern Elemente, die im Inneren eines solchen Behälters angreifen, u. U. die vollständige Restlosentleerung.There are goods in which this type of envelope is unsuitable because gripping jaws that attack inside the container can be contaminated by the load. As a result, the holding force can be reduced. But it may also be that z. B. abrasive cargo on the gripping elements generate abrasion, which in turn contaminates the load or the product to be transported. In addition, elements which attack inside such a container obstruct u. U. the complete residual emptying.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Greifanordnung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Probleme wenigstens teilweise löst und insbesondere das Behälter-Handling verbessert und den Umschlag und das restlose Entleeren gefüllter Behälter optimiert.The object of the present invention is to provide a gripping arrangement which at least partially solves the problems described above and in particular improves container handling and optimizes the handling and complete emptying of filled containers.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Greifanordnung zur Verfügung, die zur Aufnahme kubischer Behälter mit einem Halteprofil an den Seitenwänden dient und Folgendes aufweist: Zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Aufnahmebereiche mit Aufnahmemitteln, die jeweils formschlüssig mit einem ersten Halteprofilbereich eines aufgenommenen Behälters koppelbar sind und zwei verstellbare Halteeinrichtungen, welche zwischen einer Halte- und einer Freigabestellung verstellbar sind und in ihrer Haltestellung jeweils mit einem zweiten Halteprofilbereich koppelbar sind, die rechtwinklig zu den ersten Halteprofilbereichen verlaufen und ein verstellbares Anschlagelement aufweist, das zwischen einer Fixier- und einer Freigabestellung verstellbar ist und in seiner Fixierstellung am aufgenommenen Behälter angreift und diesen mit seinen ersten Halteprofilbereichen in einer definierten Lage zu den Aufnahmemitteln fixiert.According to a first aspect, the present invention provides a gripping arrangement which serves to receive cubic containers with a holding profile on the side walls and comprises: two receiving areas arranged at right angles to one another with receiving means which can each be positively coupled to a first holding profile area of a receptacle and two adjustable holding devices, which are adjustable between a holding and a release position and are coupled in their holding position in each case with a second holding profile region which extend at right angles to the first holding profile areas and has an adjustable stop element which is adjustable between a fixing and a release position and engages the recorded container in its fixing position and fixes it with its first holding profile areas in a defined position to the receiving means.

Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beifügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further aspects and features of the present invention will become apparent from the dependent claims, the attached drawings and the following description of preferred embodiments.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Darin zeigt:Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the figures. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Greifanordnung mit aufgenommenen Behälter (teilweise dargestellt); 1 a perspective view of a gripping assembly according to the invention with recorded container (partially shown);

2 die Greifanordnung aus 1 ohne Behälter mit optionalen Stellungen (Freigabestellung gestrichelt) der Halteeinrichtungen; 2 the gripping arrangement 1 without container with optional positions (release position dashed lines) of the holding devices;

3 eine perspektivische Ansicht der Greifanordnung aus 1 und 2 von schräg unten; 3 a perspective view of the gripping assembly 1 and 2 from diagonally below;

4A eine Schnittansicht (Ebene A-A in 1) mit dem Anschlagelement in seiner Freigabestellung; 4A a sectional view (level AA in 1 ) with the stop element in its release position;

4B eine Schnittansicht (Ebene A-A in 1) mit dem Anschlagelement in seiner Fixierstellung; 4B a sectional view (plane AA in 1 ) with the stop element in its fixing position;

5A eine Teilansicht der Greifanordnung (Ebene B-B in 2) mit dem Anschlagelement in seiner Freigabestellung; 5A a partial view of the gripping assembly (level BB in 2 ) with the stop element in its release position;

5B eine Teilansicht der Greifanordnung (Ebene B-B in 2) mit dem Anschlagelement in seiner Fixierstellung; 5B a partial view of the gripping assembly (level BB in 2 ) with the stop element in its fixing position;

6A eine perspektivische Detailansicht einer Halteeinrichtung in ihrer Haltestellung; 6A a detailed perspective view of a holding device in its holding position;

6B eine perspektivische Detailansicht einer Halteeinrichtung in ihrer Freigabestellung; und 6B a detailed perspective view of a holding device in its release position; and

7 eine Ansicht einer Roboteranordnung mit Behälterstapel. 7 a view of a robot assembly with container stack.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

1 zeigt eine Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu dieser und anderen Ausführungsformen. 1 shows an embodiment in accordance with the present invention. Before a detailed description follows, general explanations of this and other embodiments will follow.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifanordnung sind zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Aufnahmebereiche vorgesehen, die mit geeigneten Aufnahmemitteln formschlüssig mit einem Halteprofilbereich eines aufgenommenen Behälters koppelbar sind. Die rechtwinklige Anordnung gestattet es, die Behälter aus Vier-Säulenstapeln zu entnehmen. Bei solchen Stapeln sind jeweils nur zwei aneinandergrenzende, rechtwinklig zueinander stehende Behälter-Außenwände zugänglich. Die Aufnahmebereiche greifen jeweils an den Halteprofilbereichen dieser Behälteraußenwände an.In one embodiment of the gripping arrangement according to the invention, two reception areas arranged at right angles to one another are provided, which can be coupled in a form-fitting manner with suitable holding means to a holding profile area of a receptacle. The right angle arrangement allows the containers to be taken from four column stacks. In such stacks only two adjacent, mutually perpendicular container outer walls are accessible. The receiving areas in each case engage the retaining profile areas of these container outer walls.

Zusätzlich ist ein verstellbares Anschlagelement vorgesehen, das zwischen einer Fixier- und einer Freigabestellung verstellbar ist. In seiner Fixierstellung greift es am aufgenommenen Behälter an und fixiert diesen in einer definierten Lage zu den Aufnahmemitteln.In addition, an adjustable stop element is provided, which is adjustable between a fixing and a release position. In its fixing position, it engages the recorded container and fixes it in a defined position to the receiving means.

Zusammen mit den oben beschriebenen Aufnahmemitteln sorgt das Anschlagelement dafür, dass der Behälter definiert mit der Aufnahmenut in den Winkel eingerückt wird, den die beiden Aufnahmemittel bilden. Damit ist der Behälter gewissermaßen an der Greifanordnung „angeschlagen” und exakt zu dieser positioniert, sodass die beiden verstellbaren Halteeinrichtungen mit sehr geringem Spiel mit dem Behälter koppelbar sind. Damit werden die zwischen Behälter und Greifanordnung auftretenden Relativbewegungen während des Umschlags minimiert, was die Belastung an den Schnittstellen weiter herabsetzt.Together with the receiving means described above, the stop element ensures that the container is defined with the receiving groove is engaged in the angle formed by the two receiving means. Thus, the container is to a certain extent "struck" on the gripper assembly and positioned exactly to this, so that the two adjustable holding devices with very little play with the container can be coupled. This minimizes the relative movements occurring between the container and the gripper arrangement during the handling, which further reduces the load on the interfaces.

Die zusätzlich vorgesehenen Halteeinrichtungen greifen in ihrer Haltestellung in die Halteprofilbereiche ein, die den anderen Halteprofilbereichen gegenüber liegen und die – bei einem Vier-Säulenstapel – jeweils zwischen nebeneinander angeordneten Behältern verlaufen. Wenn die Aufnahmemittel mit den ersten Halteprofilbereichen gekoppelt sind und die Halteeinrichtungen ihre Haltestellung einnehmen, ist der Behälter an allen vier Seiten mit der Greifanordnung gekoppelt und in alle Richtungen fixiert. D. h., der Behälter kann in alle Richtungen verfahren, verschwenkt oder auch verdreht werden, ohne dass er aus der Greifanordnung herausfallen könnte.The additionally provided holding devices engage in their holding position in the holding profile areas, which lie opposite the other holding profile areas and which - in the case of a four-column stack - each run between adjacent containers. When the receiving means are coupled to the first holding profile areas and the holding means assume their holding position, the container is coupled on all four sides with the gripping arrangement and fixed in all directions. D. h., The container can be moved in all directions, pivoted or twisted without it could fall out of the gripping assembly.

Zusätzlich werden die zwischen Behälter und Greifanordnung wirkenden Schnittstellenkräfte gleichmäßiger auf die Aufnahmemittel und die Halteeinrichtungen verteilt, sodass auch bei vergleichsweise schweren Behältern (die z. B. mit mineralischem Schotter gefüllt sein können) die auftretenden Schnittstellenkräfte sowohl an der Greifanordnung als auch am Behälter selbst nicht zu groß werden. Übermäßiger Verschleiß und Beschädigungen werden so verhindert.In addition, the interface forces acting between the container and the gripping arrangement are distributed more uniformly on the receiving means and the holding devices, so that even with comparatively heavy containers (which may be filled, for example, with mineral crushed stone), the interface forces that occur do not affect both the gripping arrangement and the container itself get too big. Excessive wear and damage are prevented.

Die an den Seitenwänden der Behälter verlaufenden Halteprofile sind als umlaufende Leiste, insbesondere als nach außen offenes U-Profil ausgebildet. Zunächst werden die in den Aufnahmebereichen vorhandenen Aufnahmeleisten (Aufnahmemittel) diagonal von außen jeweils in ein U-Profil an der Schmal- und eines an der Längsseite des Behälters eingeschoben. Dann wird das Anschlagmittel in seine Fixierstellung verfahren. Anschließend werden die verstellbaren Halteeinrichtungen mit den jeweils gegenüberliegenden U-Profilbereichen gekoppelt.The running on the side walls of the container holding profiles are designed as a circumferential strip, in particular as an outwardly open U-profile. First, the existing in the receiving areas receiving strips (receiving means) are diagonally inserted from the outside in each case in a U-shaped profile at the narrow and one on the longitudinal side of the container. Then the stop means is moved to its fixing position. Subsequently, the adjustable holding devices are coupled to the respective opposite U-profile areas.

Dazu können Haltemittel, die beispielsweise als linear verfahrbare – zunächst eingezogene – Tragfinger ausgebildet sind in Längsrichtung in die U-Profilbereiche eingeschoben werden. Der Behälter ist an seiner Außenseite so rundum vollständig fixiert.For this purpose, holding means which are formed, for example, as a linearly movable - initially retracted - support fingers are inserted in the longitudinal direction in the U-profile areas. The container is so completely fixed on its outside.

In einer Ausführung greift das Anschlagelement in seiner Fixierstellung im Kantenbereich am Treffpunkt zweier Seitenwände am Behälter an. D. h., das Anschlagelement wirkt im Eckbereich auf den Behälter, der dort besonders stabil ist. In diesem Anschlagbereich kann der Behälter besonders einfach in die rechtwinklig zueinanderverlaufenden Aufnahmebereiche mit den Aufnahmemitteln eingekoppelt werden.In one embodiment, the stop element engages in its fixing position in the edge region at the meeting point of two side walls of the container. D. h., The stop element acts in the corner of the container, which is particularly stable there. In this stop area, the container can be particularly easy in the perpendicular to each other Recording areas are coupled with the recording means.

In einer Ausführung ist das Anschlagelement dazu senkrecht zu der Ebene verstellbar, die durch die beiden Aufnahmebereiche definiert bzw. „aufgespannt” wird. Damit ist ein einfacher linearer Verstellmechanismus zu realisieren, der ohne eine zusätzliche Gelenkmimik auskommt.In one embodiment, the stop element is perpendicular to the plane adjustable, which is defined by the two receiving areas or "spanned". This is a simple linear adjustment mechanism to realize that does not require an additional joint mimic.

In einer Ausführung ist eine Keilfläche vorgesehen, die in der Fixierstellung an einer Wirkkante des Behälters angreift. Diese Wirkkante kann beispielsweise eine Innenkante des Behälters im Eckbereich sein. Die Keilfläche stellt sicher, dass der Behälter sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung mit den Aufnahmemitteln gekoppelt und in eine definierte Lage zu diesen gebracht wird. Die Keilfläche ist auch hinsichtlich der erforderlichen Steuerung sehr einfach. Sie kann auf Anschlag an den Behälter (die Behälterkante) gefahren werden und funktioniert auch bei relativ großen Fertigungstoleranzen des Behälters. Die wirksame Maximalkraft kann durch die Wahl des Linearantriebs und die Keilform bzw. den Werkstoff des Keils (elastisch, teilelastisch) bestimmt werden.In one embodiment, a wedge surface is provided which engages in the fixing position on an active edge of the container. This active edge can be, for example, an inner edge of the container in the corner region. The wedge surface ensures that the container is coupled both in the horizontal direction and in the vertical direction with the receiving means and brought into a defined position to this. The wedge surface is also very simple in terms of the required control. It can be driven to stop the container (the edge of the container) and also works with relatively large manufacturing tolerances of the container. The effective maximum force can be determined by the choice of the linear drive and the wedge shape or the material of the wedge (elastic, partially elastic).

Bei einer Ausführungsform ist die Keilfläche konisch ausgebildet, sodass sie insbesondere im Eckbereich gleichzeitig an zwei Wirkkanten angreifen kann. So kann mit einem einzigen Anschlagelement der Behälter in allen drei Raumrichtungen fixiert bzw. positioniert werden. Die Keilfläche ist als runder Stempel ausgebildet, der so aus einem einfach herzustellenden Drehteil hergestellt werden kann.In one embodiment, the wedge surface is conical, so that it can attack simultaneously, in particular in the corner area at two edges. Thus, with a single stop element, the container can be fixed or positioned in all three spatial directions. The wedge surface is designed as a round punch, which can be made from a simple to produce rotary part.

Statt einer konischen oder kegelstumpfartigen Oberfläche können auch andere rotationssymmetrische Körper mit gekrümmten Oberflächen vorgesehen werden (Kugelkappen, Halbkugeln, torisphärisch gewölbte Kappen) mit denen progressive oder degressive Keilwirkungen beim Verfahren des Anschlagelements realisiert werden können.Instead of a conical or truncated cone-like surface, other rotationally symmetrical bodies with curved surfaces can also be provided (spherical caps, hemispheres, torispherically curved caps) with which progressive or degressive wedge effects can be achieved during the movement of the stop element.

Es gibt auch Ausführungsformen, bei denen Sektoren, z. B. 90°- oder 180°-Sektoren, aus rotationssymmetrischen Körpern als Anschlagelement verwendet werden.There are also embodiments where sectors, e.g. B. 90 ° - or 180 ° -Sectors, be used from rotationally symmetric bodies as a stop element.

Es gibt unterschiedliche Materialien, die für das Anschlagelement geeignet sind. Die Werkstoffe sind auf den Werkstoff der Behälter abzustimmen. Es kommen insbesondere Metall- und Kunststoffwerkstoffe (insbesondere auch Polypropylen) in Frage, es können auch elastische oder teilelastische Ausführungen ausgebildet werden, bei denen beispielsweise ein fester metallischer Kern mit einer Elastomerschicht überzogen ist. Bei solchen elastischen Anschlagelementen werden aus Kontaktpunkten und -linien Kontaktflächen, die gerade verschleißanfällige Kunststoffe weniger beanspruchen.There are different materials that are suitable for the stop element. The materials are to be matched to the material of the containers. There are in particular metal and plastic materials (especially polypropylene) in question, it can also elastic or partially elastic embodiments are formed in which, for example, a solid metallic core is coated with an elastomer layer. In such elastic stop elements are contact points and lines contact surfaces, which just wear less susceptible plastics.

In einer anderen Ausführung weisen die Halteeinrichtungen Haltemittel auf, die als Haltefinger ausgebildet sind und an die Gestalt des Halteprofils angepasst sind. Bei dem oben beschrieben U-Profil am Behälter, das als Halteprofil dient, sind die entsprechenden Haltefinger dann beispielsweise so ausgebildet, dass sie vollständig im Hohlraum des U-Profils anzuordnen sind. Damit können die Haltefinger auch bei eng nebeneinander gestapelten Behältern mit dem Halteprofilbereich gekoppelt werden.In another embodiment, the holding devices have holding means, which are designed as holding fingers and are adapted to the shape of the holding profile. In the above-described U-profile on the container, which serves as a holding profile, the corresponding holding fingers are then for example designed so that they are to be arranged completely in the cavity of the U-profile. Thus, the holding fingers can be coupled even with closely stacked containers with the holding profile area.

Die Länge der Haltefinger ist auf die verfügbare Länge des U-Profils abzustimmen. Sind die umlaufenden U-Profile beispielsweise durch Verstärkungsstege unterbrochen, werden auch die Haltefinger entsprechend verkürzt ausgebildet.The length of the retaining fingers must be matched to the available length of the U-profile. If the circumferential U-profiles are interrupted, for example, by reinforcing webs, the retaining fingers are also shortened accordingly.

Zur Betätigung der Haltefinger ist eine Verstellvorrichtung vorgesehen, die über eine der Greifanordnung zugeordnete Steuerung betätigbar ist.For actuating the holding fingers, an adjusting device is provided which can be actuated via a control associated with the gripping arrangement.

Bei einer Ausführungsform sind Stellelemente vorgesehen, mit deren Hilfe die Haltefinger linear in ihrer Längsrichtung verstellbar sind. Lineare Verstellsysteme sind besonders einfach und im vorliegenden Fall auch besonders geeignet, bei beengten Platzverhältnissen die Haltefinger in die Halteprofile einzuführen, die dann sogar als geschlossene Kanäle ausgebildet sein können.In one embodiment, adjusting elements are provided by means of which the retaining fingers are linearly adjustable in their longitudinal direction. Linear adjustment systems are particularly simple and, in the present case, also particularly suitable for inserting the retaining fingers into the retaining profiles in tight spaces, which can then even be designed as closed channels.

Es gibt auch Ausführungen, bei denen der Verstellweg auf die zur Verfügung stehende Länge des U-Profils abgestimmt wird bzw. einstellbar ist, wenn das U-Profil z. B. von Verstärkungsstegen unterbrochen ist.There are also versions in which the adjustment is tuned to the available length of the U-profile or is adjustable when the U-profile z. B. is interrupted by reinforcing webs.

In anderen Ausführungsformen ist die Greifanordnung nur mit einem Fixierelement versehen. Diese Alternative ermöglicht eine besonders einfache und platzsparende Gestaltung und ist insbesondere für leichte Behälter (oder leichte Ladegüter) geeignet.In other embodiments, the gripping assembly is provided with only one fixing element. This alternative allows a particularly simple and space-saving design and is particularly suitable for light containers (or light goods).

Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Wirkflächen der Haltefinger auf eine Rechtecknut abgestimmt und weisen wenigstens eine horizontal verlaufende Tragfläche und eine vertikal verlaufende Haltefläche auf. Damit wird ein möglichst großflächiger Kontakt zwischen Behälter bzw. seinem Halteprofil und dem Haltefinger sichergestellt, der die Beanspruchung der Behälter und der Greifanordnung im Betrieb herabsetzt.In a further embodiment, the active surfaces of the retaining fingers are adapted to a rectangular groove and have at least one horizontally extending support surface and a vertically extending support surface. This ensures the largest possible contact between the container or its holding profile and the holding finger, which reduces the stress on the container and the gripping assembly during operation.

In einer weiteren Ausführungsform ist zusätzlich ein Rüttelelement vorgesehen, welches im Betrieb auf die Außenseite eines aufgenommenen Behälters wirkt und so an dessen Innenseite anhaftendes Transportgut löst und die Restlosentleerung des Behälters verbessert. So ein Rüttel- oder Klopfelement ermöglicht es, auch solche Ladegüter vollständig aus dem Behälter zu entfernen, die zur Klumpenbildung und zu Anhaftungen an den Behälterwänden neigen. Solche Klopf- oder Rüttelelemente können auf die Seitenwände oder den Boden des Behälters wirken.In another embodiment, a vibrating element is additionally provided, which acts in operation on the outside of a recorded container and thus dissolves on the inside adhering cargo and the Restlosentleerung of Container improved. Such a vibrating or tapping element makes it possible to completely remove even such loads from the container, which tend to form lumps and adhesions to the container walls. Such knock or jar elements may act on the sidewalls or bottom of the container.

Die erfindungsgemäße Greifanordnung wird insbesondere in Roboteranordnungen verwendet, bei denen dann die Greifanordnung über eine entsprechende Schnittstelle mechanisch mit einem Roboterarm eines Industrieroboters verbunden ist. Der Industrieroboter stellt dann auch entsprechende Schnittstellen zum Betrieb und zur Steuerung (Energiezufuhr, Steuersystem) der Greifanordnung und seiner Komponenten bereit.The gripping arrangement according to the invention is used in particular in robot arrangements in which the gripping arrangement is then mechanically connected via a corresponding interface to a robot arm of an industrial robot. The industrial robot then also provides appropriate interfaces for operation and control (power supply, control system) of the gripper assembly and its components.

Für die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen gilt insbesondere auch Folgendes:For the embodiments illustrated in the figures, the following applies in particular:

Die 1 bis 3 zeigen den grundsätzlichen Aufbau und die Funktion einer erfindungsgemäßen Greifanordnung 1, die in 1 mit einem aufgenommenen Behälter 100 dargestellt ist. Die Greifanordnung 1 umfasst einen rechtwinkligen Rahmenwinkel 3 mit einem langen und einem kurzen Schenkel 3a, 3b. Im Winkel, an dem die beiden Schenkel zusammentreffen, ist eine Konsole 4 vorgesehen, die einen Schnittstellensockel 5 trägt, der über einen Anschlussflansch 6 mit einem Roboterarm koppelbar ist. Am langen Schenkel 3A und am kurzen Schenkel 3B, die hier aus einem Vierkantrohr ausgebildet sind, dienen die einander zugewandten und senkrecht verlaufenden Innenflächen als Aufnahmebereiche, an denen Aufnahmemittel angebracht (hier verschraubt) sind, die als Tragleisten 7a, 7b (vgl. 2) ausgebildet sind.The 1 to 3 show the basic structure and function of a gripping assembly according to the invention 1 , in the 1 with a recorded container 100 is shown. The gripping arrangement 1 includes a rectangular frame angle 3 with a long and a short thigh 3a . 3b , The angle at which the two legs meet is a console 4 provided an interface socket 5 carries, which has a connection flange 6 can be coupled with a robot arm. On the long thigh 3A and on the short thigh 3B , which are formed here of a square tube, serve the mutually facing and vertically extending inner surfaces as receiving areas on which receiving means attached (screwed here), which serve as support strips 7a . 7b (see. 2 ) are formed.

Bei aufgenommenem Behälter 100 verlaufen die Tragleisten 7a, 7b in einer umlaufenden Nut 101, die am oberen Rand des Behälters 100 ausgebildet ist und eine umlaufende Leiste bildet, die einen U-Profilquerschnitt aufweist (vgl. 4A, 4B).When the container is picked up 100 run the support strips 7a . 7b in a circumferential groove 101 at the top of the container 100 is formed and forms a circumferential bar, which has a U-profile cross section (see. 4A . 4B ).

An den Enden der Schenkel 3a und 3b sind über Laschen 8 verstellbare Halteeinrichtungen 9 angeordnet. Als Haltemittel dienen linear verstellbare Haltefinger 9, die über ein als Fluidzylinder 10 ausgebildetes Stellelement mit den Laschen 8 und damit mit den Schenkeln 3a, 3b verbunden sind. Sie sind linear zum Fluidzylinder 10 in Pfeilrichtung P verstellbar.At the ends of the thighs 3a and 3b are over tabs 8th adjustable holding devices 9 arranged. As a holding means serve linearly adjustable retaining fingers 9 that act as a fluid cylinder 10 trained actuator with the tabs 8th and with your thighs 3a . 3b are connected. They are linear to the fluid cylinder 10 adjustable in direction of arrow P.

Im Winkelkreuz des Rahmenwinkels 3 ist ebenfalls an der Konsole 4 eine Zentriereinrichtung 11 mit einem linear verstellbaren Anschlagelement versehen, das als Kegelstumpf 12 ausgebildet ist, der zwischen einer Fixier- und einer Freigabestellung in Pfeilrichtung Z linear verstellbar ist (vgl. 4B und 5B: Fixierstellung; 4A und 5A Freigabestellung). Die Zentriereinrichtung 11 ist über einen Befestigungswinkel 13 mit der Konsole 4 verbunden und über einen als Fluidzylinder ausgebildeten Linearantrieb in Richtung Z verstellbar.In the angle cross of the frame angle 3 is also on the console 4 a centering device 11 provided with a linearly adjustable stop element, the truncated cone 12 is formed, which is linearly adjustable between a fixing and a release position in the direction of arrow Z (see. 4B and 5B : Fixation position; 4A and 5A Release position). The centering device 11 is via a mounting bracket 13 with the console 4 connected and adjustable via a designed as a fluid cylinder linear drive in the Z direction.

Der Fluidzylinder und das Koppelgestänge zum Kegelstumpf 12 sind durch ein Gehäuse 14 gegen Verschmutzungen von außen geschützt. Gleichzeitig verhindert das Gehäuse 14 auch, dass eventuell an den Gleitpaarungen des Fluidzylinders entstehender Abrieb bei Betätigung der Zentriereinrichtung 11 in den Behälter 100 gelangt und das im Behälter 100 befindliche Ladegut verschmutzt.The fluid cylinder and the coupling rod to the truncated cone 12 are through a housing 14 protected against contamination from the outside. At the same time prevents the case 14 Also, that possibly on the sliding mating of the fluid cylinder resulting abrasion upon actuation of the centering device 11 in the container 100 arrives and that in the container 100 Contaminated cargo dirty.

Am langen Schenkel 3a ist über einen weiteren Winkel 16 ein Rüttel- oder Vibrationselement 17 gekoppelt, welches über eine Klopfplatte 18 an einer Seitenwand des Behälters 100 anliegt. Bei Betätigung des Vibrationselements 17 wird die Seitenwand des Behälters 100 bzw. der gesamte Behälter in Schwingungen oder Vibrationen versetzt, die dazu führen, dass sich an den Wänden und am Boden anhaftendes Ladegut löst und der Behälter restlos entleert werden kann.On the long thigh 3a is over another angle 16 a vibrating or vibrating element 17 coupled, which has a knock plate 18 on a side wall of the container 100 is applied. Upon actuation of the vibrating element 17 becomes the sidewall of the container 100 or the entire container vibrated or vibrated, which cause the adhering to the walls and the floor cargo and the container can be completely emptied.

Die gesamte Greifanordnung 1 ist über den Anschlussflansch 6 mit dem beweglichen Ende eines handelsüblichen Industrieroboters verbunden und wird über diesen bewegt, und zwar ohne und mit aufgenommenem Behälter 100. Über den Industrieroboter werden Energieversorgungsleitungen (Pneumatik, Hydraulik, Strom) und Steuerleitungen an die aktiven Komponenten der Greifanordnung 1, nämlich die Halteeinrichtungen 9, die Zentriereinrichtung 11 und das Vibrationselement 17, zugeführt. Über die Steuerung des Robotersystems werden zum einen der Roboterarm selbst und zum anderen auch die Funktion der aktiven Komponenten gesteuert.The entire gripping arrangement 1 is over the connection flange 6 connected to the movable end of a commercial industrial robot and is moved over this, without and with recorded container 100 , Power supply lines (pneumatic, hydraulic, power) and control lines are connected to the active components of the gripper arrangement via the industrial robot 1 namely, the holding devices 9 , the centering device 11 and the vibrating element 17 , fed. The control of the robot system controls the robot arm itself as well as the function of the active components.

Zusätzliche Sensoren 19 an den Laschen 8, liefern Positionssignale zur Feinsteuerung des Robotersystems, um die Greifanordnung 1 in die richtige Höhe eines aufzunehmenden Behälters 100 zu führen.Additional sensors 19 at the tabs 8th , provide position signals for fine control of the robot system to the gripper assembly 1 in the correct height of a container to be picked up 100 respectively.

Die Funktion der Greifanordnung 1 und seiner Hauptkomponenten wird nachfolgend anhand eines typischen Handhabungszyklus (Entleerungszyklus) beschrieben (vgl. auch 7):
Die Greifanordnung 1 wird mittels des Roboterarms in die Nähe eines aufzunehmenden Behälters 100 bewegt. Dabei befinden sich sowohl die verstellbaren Haltefinger 9A als auch der verstellbare Kegelstumpf 12 in ihrer Freigabestellung. Über die Robotersteuerung und gegebenenfalls unter Zuhilfenahme der Sensoren 19 wird die Greifanordnung 1 diagonal von außen zum Behälter 100 geführt und so positioniert, dass die Tragleisten 7a, 7b teilweise in die Nut an den entsprechenden Seitenwänden des Behälters eingreifen (vgl. 4A). Dabei ragen die Tragleisten 7a, 7b zwar teilweise in die Nut 101 hinein, ihre Wirkflächen, nämliche die Stirnfläche 21a und 21b (senkrecht verlaufend) und ihre Tragflächen 22a, 22b (an der Oberseite waagerecht verlaufend) berühren jedoch dabei die gegenüberliegenden Innenflächen 121, 122 der Nut 101 (noch) nicht.The function of the gripper assembly 1 and its main components will be described below with reference to a typical handling cycle (evacuation cycle) (cf. 7 ):
The gripping arrangement 1 is by means of the robot arm in the vicinity of a male container 100 emotional. Here are both the adjustable retaining fingers 9A as well as the adjustable truncated cone 12 in their release position. Via the robot control and if necessary with the help of the sensors 19 becomes the gripper assembly 1 diagonally from the outside to the container 100 guided and positioned so that the support bars 7a . 7b partially engage in the groove on the corresponding side walls of the container (see. 4A ). The support strips protrude 7a . 7b Although partially in the groove 101 into it, their active surfaces, namely the frontal surface 21a and 21b (vertical) and their wings 22a . 22b (horizontally running at the top), however, touch the opposite inner surfaces 121 . 122 the groove 101 (not yet.

In dieser Stellung wird nun der Kegelstumpf 12 aus seiner Freigabestellung in seine Fixierstellung (4B, 5B) gebracht. Dabei gleitet die Außenfläche des Kegelstumpfs 12 an den beiden inneren Randkanten 102a, 102b in der entsprechende Ecke des Behälters 100 entlang und drückt dabei durch die Keilwirkung zum einen die senkrecht verlaufenden Innenflächen 121 der Nut 101 an die Stirnflächen 21a, 21b der Greifanordnung und die nach unten weisenden, waagerechten Innenflächen 122 auf die nach oben weisenden Tragflächen 22a, 22b der Tragleisten 7a, 7b. Damit nimmt der Behälter 100 eine genau definiert Lage bezüglich der Tragleisten 7a, 7b und damit der Greifanordnung 1 an und ist in dieser fixiert. Die Zentrierkraft wird dabei zwischen dem Kegelstumpf 12 und den inneren, oberen Randkanten 102a, 102b des Behälters 100 übertragen.In this position now the truncated cone 12 from its release position into its fixing position ( 4B . 5B ) brought. The outer surface of the truncated cone slides 12 at the two inner edges 102 . 102b in the corresponding corner of the container 100 along and presses by the wedge effect on the one hand, the vertical inner surfaces 121 the groove 101 to the front surfaces 21a . 21b the gripping assembly and the downwardly facing, horizontal inner surfaces 122 on the upwardly facing wings 22a . 22b the support rails 7a . 7b , This takes the container 100 a precisely defined position with respect to the support strips 7a . 7b and thus the gripping arrangement 1 and is fixed in this. The centering force is between the truncated cone 12 and the inner, upper marginal edges 102 . 102b of the container 100 transfer.

In dieser Stellung werden nun die Haltefinger 9a über den Fluidzylinder 10 in Pfeilrichtung P in die Nut 101 eingeschoben. Der Haltefinger 9a weist hier einen rechteckigen Querschnitt auf, der in etwa dem Hohlraum der Nut 101 entspricht. D. h. die Haltefinger 9a verschwinden völlig im Nutprofil der Nut 101. Um das Einführen der Haltefinger 9a zu verbessern, ist dieser an seiner Spitze angeschrägt bzw. angespitzt. In dieser Stellung ist der Behälter 100 nun komplett in der Greifanordnung fixiert und über die Tragleisten 7a, 7b und die Haltefinger 9a in allen vier Nutabschnitten (an allen vier Seitenwänden) des Behälters 100 gesichert, seine Lage zur Greifanordnung 1 ist vollständig festgelegt und fixiert.In this position, the holding fingers are now 9a over the fluid cylinder 10 in the direction of arrow P in the groove 101 inserted. The holding finger 9a here has a rectangular cross-section, which is approximately the cavity of the groove 101 equivalent. Ie. the holding fingers 9a disappear completely in the groove profile of the groove 101 , To insert the retaining fingers 9a to improve, this is bevelled or sharpened at its top. In this position is the container 100 now completely fixed in the gripper assembly and on the support strips 7a . 7b and the holding fingers 9a in all four groove sections (on all four side walls) of the container 100 secured, its location to the gripping arrangement 1 is completely fixed and fixed.

Der Behälter 100 wird über die Greifanordnung 1 mit der Robotereinrichtung vom Stapel abgenommen und beispielsweise über eine Einfüllöffnung gebracht, in die das im Behälter 100 befindliche Ladegut entleert werden soll. Dazu wird der Behälter 100 mittels der Robotereinrichtung umgedreht und ausgekippt (mit der Öffnung nach unten gedreht).The container 100 is about the gripper assembly 1 taken off the stack with the robot device and brought, for example, via a filling opening into which the container 100 located load to be emptied. This is the container 100 turned over and dumped (with the opening turned down) by means of the robot device.

Das nun aktivierte Vibrationselement 17 unterstützt dabei den Entleerungsvorgang. Es versetzt über die Klopfplatte 18 den Behälter 100 in Schwingungen und löst eventuelle Ladegutanhaftungen, die ebenfalls aus dem Behälter 100 gelangen.The now activated vibration element 17 supports the emptying process. It moves over the knock plate 18 the container 100 vibrates and solves any Ladegutanhaftungen, which also from the container 100 reach.

Der so vollständig entleerte Behälter 100 wird mittels des Robotersystems am gewünschten Ort (z. B. auf einer Palette) abgestellt, der Kegelstumpf 12 und die Haltefinger 9a werden in ihre Freigabestellungen zurückgestellt und die Tragleisten 7a, 7b werden in einer waagerechten Bewegung diagonal vom Behälter weg aus der Nut 101 geführt. Die freie Greifanordnung kann in einem weiteren Arbeitszyklus einen weiteren Behälter 100 umschlagen und entleeren.The completely empty container 100 is parked by the robot system at the desired location (eg on a pallet), the truncated cone 12 and the holding fingers 9a are put back in their release positions and the support bars 7a . 7b are moved diagonally away from the container in a horizontal movement out of the groove 101 guided. The free gripping arrangement can in another working cycle another container 100 flip over and empty.

Es gibt auch Ausführungen, die zum Umschlag von Behältern 100 geeignet sind, bei denen die umlaufende Nut 101 von Verstärkungsstegen unterbrochen ist. Dabei sind dann die Abmessungen der Tragleisten 7a, 7b in Längsrichtung so abgestimmt, dass sie beim schrägen Anfahren von der Seite nicht mit den Stegen kollidieren. Sind die Tragleisten 7a, 7b innerhalb der Nut 101 angeordnet, so haben die Enden der Tragleisten 7a, 7b, einen gewissen Abstand von den Verstärkungsstegen.There are also designs that allow for the transshipment of containers 100 are suitable, in which the circumferential groove 101 is interrupted by reinforcing webs. Here are the dimensions of the support strips 7a . 7b in the longitudinal direction so adjusted that they do not collide with the webs when approaching obliquely from the side. Are the support bars 7a . 7b inside the groove 101 arranged so have the ends of the support bars 7a . 7b , a certain distance from the reinforcing bars.

In einer anderen Ausführung ist der Rahmenwinkel 3 mit einem verstellbaren Gelenk versehen, so dass der Öffnungswinkel beim Anfahren an den Behälter größer als 90° sein kann und so eine Kollision mit den Stegen vermieden wird. Zum Aufnehmen des Behälters 100 wir dann der Rahmenwinkel 3 wieder auf 90° eingestellt, so dass die Tragleisten 7a, 7b vollständig in die Nut 101 eintauchen.In another embodiment, the frame angle 3 provided with an adjustable joint, so that the opening angle when approaching the container can be greater than 90 °, thus avoiding a collision with the webs. To pick up the container 100 we then the frame angle 3 set back to 90 ° so that the support bars 7a . 7b completely in the groove 101 plunge.

Es gibt auch Ausführungen bei denen die oben dargestellte Greifanordnung 1 nur mit dem verstellbaren Anschlagelement 12 versehen ist.There are also embodiments in which the gripping arrangement shown above 1 only with the adjustable stop element 12 is provided.

Weitere Ausführungsformen und Abwandlungen der Erfindungen ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Patentansprüche.Further embodiments and modifications of the invention will become apparent to those skilled in the scope of the claims.

Claims

Gripping arrangement ( 1 ) for holding and handling a cubic container ( 100 ), which with an outer holding profile ( 101 ), in particular a circumferential strip, is provided on the side walls, having two mutually perpendicular receiving areas ( 3a . 3b ) with receiving means ( 7a . 7b ), which in each case form-fitting with a first holding profile region of a received container ( 100 ) and two adjustable holding devices ( 9 ) which are adjustable between a holding position and a release position and in their holding position can each be coupled to a second holding profile area, which extend at right angles to the first holding profile areas, characterized in that the gripping arrangement comprises an adjustable stop element ( 12 ) which is adjustable between a fixing and a release position and in its fixing position on the received container ( 100 ) attacks and this with its first holding profile areas in a defined position to the receiving means ( 7a . 7b ) fixed.

Gripping arrangement ( 1 ) according to claim 1, wherein the stop element ( 12 ) in its fixing position in the edge region ( 102 . 102b ) of the meeting point of two side walls on the container ( 100 ) and a fixing effect on the container ( 100 ) exercises these in a defined position on the receiving means ( 7a . 7b ) fixed.

Gripping arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, in which the stop element ( 12 ) is adjustable perpendicular to a plane passing through the receiving areas ( 3a . 3b ) is defined.

Gripping arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the stop element ( 12 ) comprises a wedge surface which in the fixing position at an active edge ( 102 . 102b ) of the container ( 100 ) and thus exercises the fixing effect.

Gripping arrangement ( 1 ) according to claim 4, in which the wedge surface is conical and has two active edges ( 102 . 102b ) attacks.

Gripping arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the holding devices ( 9 ) Holding fingers ( 9a ) whose active surfaces ( 21 . 22 ) to the shape of the retaining profile ( 101 ) is adjusted.

Gripping arrangement ( 1 ) according to claim 6, wherein an adjusting device is provided, by means of which the retaining fingers ( 9a . 9b ) are adjustable between a holding and a release position.

Gripping arrangement ( 1 ) according to claim 7, in which the adjusting device comprises adjusting elements ( 10 ), over which the retaining fingers ( 9a . 9b ) are linearly adjustable in their longitudinal direction.

Gripping arrangement ( 1 ) according to claim 6, 7 or 8, wherein the active surfaces ( 21 . 22 ) are matched to a rectangular groove and a wing ( 22 ) and a holding surface ( 21 ) which are perpendicular to each other.

Gripping arrangement ( 1 ) for holding and handling a cubic container ( 100 ), which with an outer holding profile ( 101 ), in particular a circumferential strip, is provided on the side walls, having two mutually perpendicular receiving areas ( 3a . 3b ) with receiving means ( 7a . 7b ), which in each case form-fitting with a first holding profile region of a received container ( 100 ) are coupled, and an adjustable stop element ( 12 ), which is adjustable between a fixing and a release position and the stop element ( 12 ) in its fixing position in the edge region ( 102 . 102b ) of the meeting point of two side walls on the container ( 100 ) and a fixing effect on the container ( 100 ) exercises these in a defined position on the receiving means ( 7a . 7b ) fixed.

Gripping arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which a vibrating element ( 17 ) is provided, which in operation on the outside of a recorded container ( 100 ) acts and dissolves on the inside adhering cargo and so a complete emptying of the container ( 100 ) improved.

Industrial robot arrangement with a gripping arrangement ( 1 ) according to any one of the preceding claims.