BE1027718B1 - Grijper voor het met een 6-assige robot in een plooiinrichting manipuleren van te plooien werkstukken - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding betreft een grijper (6) voor het met een 6-assige robot in een plooi- inrichting manipuleren van een te plooien werkstuk (7), omvattende: - een bevestigingsdeel (18), voor het hierop aangrijpen door de robot; en - een grijpdeel (19), dat voorzien is van minstens één grijpvlak (P, Q), voor het hiertegen vastgrijpen van het werkstuk (7) en dat over een maximale rotatiehoek (α) van minstens 90° roteerbaar rond een rotatie-as (S7) bevestigd is aan het bevestigingsdeel (18), waarbij deze rotatie-as (S7) onder een ashoek (β) tussen 110° en 135° opgesteld is ten opzichte van de zesde as (S6) van de robot.

Description

GRIJPER VOOR HET MET EEN 6-ASSIGE ROBOT IN EEN PLOOI-

INRICHTING MANIPULEREN VAN TE PLOOIEN WERKSTUKKEN Deze uitvinding betreft een grijper voor het met een 6-assige robot in een plooi- inrichting manipuleren van te plooien werkstukken, omvattende: - minstens één grijpvlak, voor het hiertegen vastgrijpen van een te plooien werkstuk; en - een bevestigingsdeel, voor het hierop aangrijpen door de 6-assige robot ter bevestiging van de grijper aan de robot.

Om automatisch werkstukken te plooien in een plooi-inrichting worden typisch 6- assige robots ingezet, die typisch voorzien worden van een grijper voor het in de plooipers aanbrengen van het te plooien werkstuk en het na het plooien ervan terug afleggen van dit werkstuk. Bij het plooien van plaatdelen moet de grijper het te plooien werkstuk hierbij op de matrijs plaatsen zonder dat de grijper of de robot botst met de plooipers of het plooigereedschap. Een dergelijke grijper wordt ten opzichte van een plooipers in een plooi-inrichting gepositioneerd door het verdraaien van de 6 assen van een dergelijke 6-assige robot. De zesde as van deze zes assen is hierbij aanwezig ter rotatie van de pols, als kleinste en meest kwetsbare deel van deze robot, i.e. het deel waarmee de grijper wordt vastgegrepen. Deze pols van de robot is heel gevoelig. Er is een groot risico op breuk van deze pols in de robot. Bij het plooien van werkstukken is dit risico vooral hoog wanneer aan twee tegenovergestelde zijden van een werkstuk een plooi dient aangebracht te worden. Het werkstuk dient hierbij in een eerste positie ten opzichte van de plooipers aangeboden te worden om een eerste plooi aan een eerste zijde van het werkstuk aan te brengen, verdraaid te worden en terug aan de plooipers aangeboden worden om een tweede plooi aan een tweede zijde van het werkstuk aan te brengen, die tegenover de eerste zijde is opgesteld.

Het is daarbij mogelijk dat de eerste plooi (8) en de tweede plooi (9) gewone plooien zijn, waarbij een ten opzichte van de rest van het werkstuk (7) opstaande rand (11, 12) gevormd wordt, zoals afgebeeld in figuur 1. Het is echter ook mogelijk dat de eerste plooi (8) een plooi (8) is waarmee een opstaande rand (11) gevormd wordt, terwijl de tweede plooi (10) een zogenaamde tegenplooi (10) is, waarmee een ten opzichte van de rest van het werkstuk (7) neerwaarts gerichte rand (13) gevormd wordt, zoals afgebeeld in figuur 2. In figuur 3 is een assenstelsel (X, Y, Z) ten opzichte van een plooipers (2) afgebeeld.

Een werkstuk (7) dient in de X-richting aan de plooipers (2) aangeboden te worden en wordt verdraaid rond de Y-as of de Z-as om plooien aan tegenovergestelde zijden van dit werkstuk (7) aan te brengen. Indien er reeds 1 plooi (8) gemaakt is en een tegenplooi (10) nodig is aan de andere kant, dan kan een Z-draai gerealiseerd worden door het werkstuk (7) rond de 6° as (S6) van de robot te draaien. Indien echter een gewone opstaande plooi (9) nodig is, dan dienen de verschillende assen (S1 tot S6) van de robot bewogen te worden om de robotpols (5) ervan op een gewenste manier ten opzichte van de plooipers (2) te positioneren (linker positie in figuur 3).

Bystronic heeft met de Xpert 40 een plooicel op de markt waarin het werkstuk losgelaten wordt tijdens het plooien en de robot de grijper herpositioneert tijdens het plooien om het werkstuk daarna langs een andere zijde terug vast te grijpen. Naar nauwkeurigheid toe geniet het echter de voorkeur om een werkstuk tijdens het plooien te blijven geleiden door de grijper.

Trumpf ontwikkelde met de TruBend Cell 7000 een speciale plooipers waar de robotarm van een kleinere 6-assige robot met een kleinere pols tussen de plooigereedschappen kan bewegen.

Ook Amada ontwikkelde met de EG6013AR een soortgelijke speciale plooipers waar de robotarm van een dergelijke kleinere 6-assige robot met een kleinere pols tussen de plooigereedschappen kan bewegen.

Het werkingsprincipe van deze speciale plooipersen met kleinere 6-assige robot is in figuur 3 afgebeeld.

In deze speciale plooipersen wordt met de grijper (6) onderaan een werkstuk (7) aangegrepen om dit werkstuk (7) over 180° te verdraaien.

Voor het verdraaien van een werkstuk (7) over 180° ten opzichte van de Y-as zonder tegen de plooipers (2) aan te stoten, dient de pols (5) voldoende ver langs de X-as teruggetrokken te worden.

Om dit te realiseren moeten zowat alle assen van de robot verdraaid worden (linker naar rechter positie in figuur 3). Een werkstuk (7) kan met deze grijper (6) 180° rond de Z-as verdraaid worden door over 180° te roteren rond de zesde as (S6) van de robot om aan twee tegenovergestelde zijden van een werkstuk (7) een plooi (8) en een tegenplooi (10) te vormen.

Hiertoe dient de pols (5) eerst voldoende ver langs de X-as teruggetrokken te worden om te verhinderen dat de pols (5) tegen de plooipers (2) aanstoot.

Dergelijke speciale plooipersen zijn vrij duur.

Gezien de tussenafstand tussen naast elkaar opgestelde plooigereedschappen (3, 4) vrij groot dient te zijn om de pols (5) van de robot samen met de grijper (6) er naast plaats te kunnen laten vinden, dient de robot horizontaal verplaatsbaar opgesteld te worden, wat bijkomende kosten met zich mee brengt.

Waar figuur 3 de stand van de techniek weergeeft bij kleine werkstukken (7), geeft figuur 4 de meest gebruikte methode weer bij grotere werkstukken (7). Bij voldoende grote werkstukken (7) kan de grijper (6) rechtstreeks loodrecht op de 6° as (S6) staan, om een werkstuk (7) aan de plooipers (2) aan te bieden, zonder met de robotpols (5) tegen de plooipers (2) aan te stoten.

Het werkstuk (7) kan daarbij rond de Y-as verdraaid worden om plooien (8, 9) aan twee tegenovergestelde zijden van een werkstuk (7) aan te brengen door om de zesde as (S6) te verdraaien.

De inertie van het werkstuk (7) ten opzichte van deze zesde as (S6) is daarbij echter heel groot.

Om de belasting bij versnellen van deze inertie te beperken, om zo breuk van de robotpols (5) te vermijden, dient het werkstuk (7) bijzonder traag verdraaid te worden.

Het vergt dan ook heel wat tijd om op deze manier de gewenste plooien (8, 9) in een werkstuk (7) aan te brengen.

Indien een tegenplooi (10) dient gemaakt te worden, dan komt men met deze opstelling in een situatie zoals weergegeven in figuur 5. Bij het plooien zal de robotpols (5) tegen de plooipers (2) botsen. Om dit te vermijden zal de robot met zo een conventionele grijper (6) het werkstuk (7) eerst positioneren op een her-grijpstation om daarna het werkstuk (7) opnieuw te grijpen op een oriëntatie die 180° gedraaid is. Dit is vrij omslachtig en brengt heel wat tijdsverlies met zich mee. Om bij het plooien van grote werkstukken de inertie van de zesde as te beperken, wanneer twee plooien aan tegenovergestelde zijden van een werkstuk aangebracht worden, is in JP 7-1042 voorgesteld om een grijper te voorzien met een extra 7° rotatie-as die loodrecht op de zesde as is opgesteld en loodrecht op het grijpvlak waarmee op het werkstuk aangegrepen wordt. Met behulp van deze grijper kunnen grote rechthoekige panelen aan 2, 3 of 4 zijden geplooid worden, zonder omgrijpen. Door de bijkomende rotatie van 180° om de as S7 kan de robotpols ongeveer op dezelfde plaats blijven voor het aanbrengen van plooien aan twee tegenovergestelde zijden van een werkstuk. Om aan twee tegenovergestelde zijden een plooi en een tegenplooi aan te brengen, is met deze grijper wel een rotatie om de zesde as van de robot nodig, dit met een grote inertiebelasting. Deze oplossing is dus vooral geschikt voor werkstukken zonder tegenplooi.

In JP 6-328140 is voorgesteld om voor het aanbrengen van een plooi en een tegenplooi bij dergelijke grotere werkstukken een grijper te voorzien met een extra 7° rotatie-as die loodrecht op de zesde as is opgesteld en evenwijdig aan het grijpvlak waarmee op het werkstuk aangegrepen wordt. Op deze manier is de inertiebelasting van de zesde as beperkt. Voor het aanbrengen van twee plooien aan twee tegenovergestelde zijden is met een dergelijke grijper opnieuw een rotatie om de zesde as van de robot nodig, opnieuw met een grote inertiebelasting. Deze oplossing is dus vooral geschikt voor werkstukken met tegenplooi.

Het doel van deze uitvinding is om te voorzien in een grijper voor het met een 6-assige robot in een plooi-inrichting manipuleren van te plooien werkstukken waarmee een bijkomende lineaire as vermeden kan worden, en waarmee zowel aan tegenovergestelde zijden van een werkstuk plooien als aan deze tegenovergestelde 5 zijden respectievelijk een plooi en een tegenplooi kunnen aangebracht worden, dit telkens met beperktere inertiebelasting van de zesde as dan bij de meest gebruikte oplossing voor het aanbrengen van dergelijke plooien zonder het vergrijpen van het werkstuk.

Dit doel wordt bereikt door te voorzien in een grijper voor het met een 6-assige robot in een plooi-inrichting manipuleren van te plooien werkstukken, omvattende: - minstens één grijpvlak, voor het hiertegen vastgrijpen van een te plooien werkstuk; - een bevestigingsdeel, voor het hierop aangrijpen door de 6-assige robot ter bevestiging van de grijper aan de robot; en - een grijpdeel, dat voorzien is van het genoemde grijpvlak en dat over een maximale rotatiehoek van minstens 90° roteerbaar rond een rotatie-as bevestigd is aan het bevestigingsdeel, waarbij deze rotatie-as zodanig in de grijper is opgesteld dat bij aangrijpen van de grijper door de 6-assige robot deze rotatie-as onder een ashoek tussen 110° en 135° opgesteld is ten opzichte van de zesde as van deze 6-assige robot.

Met een dergelijke ashoek tussen 110° en 135° wordt de inertie van de grijper en het werkstuk ten opzichte van de zesde as beperkt, dit zowel voor het aanbrengen van plooien aan twee tegenovergestelde zijden van een werkstuk als voor het aanbrengen van een plooi en een tegenplooi aan twee tegenovergestelde zijden van een werkstuk.

Deze opstelling van de grijper is dus voordeliger dan de opstellingen die in JP 7-1042 en JP 6-328140 werden voorgesteld.

Een bijkomend voordeel van deze ashoek is dat bij het roteren van het werkstuk rond de zesde as van de 6-assige robot, de positie van het werkstuk weinig verandert in wereld coördinaten, waardoor de andere assen van de 6-assige robot zich maar weinig moeten verplaatsen. Doordat de ashoek minstens 110° bedraagt, is er bij het draaien rond de zesde as van de robot ook een grotere afstand van de grijper en het werkstuk naar de pols (as 5) en de arm (as 4) van de robot. Een deel van de grijper en het werkstuk kan dus dichter bij de vijfde as van de robot geplaatst worden, waardoor ook de inertie rond deze vijfde as beperkt wordt.

Wanneer het grijpdeel over een rotatiehoek van minstens 90° roteerbaar is rond de rotatie-as, kan met deze grijper een werkstuk zonder omgrijpen opeenvolgend aan 3 zijden aangeboden worden aan de plooipers om dit werkstuk aan deze zijden om te plooien, zonder grote verplaatsingen van de pols.

Deze grijper kan ingezet worden in combinatie met lichtere 6-assige robots of met zwaardere 6-assige robots, die ook toelaten om naast de kleinere werkstukken (vanaf bijvoorbeeld 20 mm op 100 mm) ook grotere werkstukken (tot bijvoorbeeld 1800 mm op 400 mm) te plooien met een zelfde plooipers.

Elk grijpvlak staat bij voorkeur onder een hoek opgesteld ten opzichte van de rotatie- as, die kleiner is dan of gelijk is aan 90°.

Bij voorkeur is deze hoek daarbij groter dan of gelijk aan 60°. Wanneer het grijpvlak onder een hoek van ongeveer 60° ten opzichte van de rotatie-as staat, kan met de grijper veilig een boogvormige beweging gemaakt worden van 45° (nodig voor een plooihoek van 90°) zonder dat de robotpols tegen de plooipers zou stoten.

Een genoemde maximale rotatiehoek van minstens 90° houdt in dat ten opzichte van de zesde as van de robot, in projectie op een vlak loodrecht op de rotatie-as gezien, de som van de mogelijke positieve hoekverdraaiing en de mogelijke negatieve hoekverdraaiing minstens 90° bedraagt.

Zo zou bijvoorbeeld een maximale positieve hoekverdraaiing van minimum 30° ten opzichte van deze projectie voorzien kunnen worden en een maximale negatieve hoekverdraaiing van 60° ten opzichte van deze projectie.

Bij voorkeur is het grijpdeel roteerbaar tussen een eerste uiterste stand en een tweede uiterste stand, waarbij bij aangrijpen van de grijper door de 6-assige robot de zesde as van de robot in projectie op een vlak loodrecht op de rotatie-as gezien in het midden tussen de eerste uiterste stand en de tweede uiterste stand is opgesteld.

De maximale positieve hoekverdraaiing en de maximale negatieve hoekverdraaiing zijn dan gelijk aan elkaar gekozen.

Een dergelijke symmetrische verplaatsbaarheid vereenvoudigt de aansturing van een dergelijke grijper en is best geschikt om botsing bij zowel een positieve hoekverdraaiing als een negatieve hoekverdraaiing te vermijden.

Het grijpdeel is verder bij voorkeur zodanig in de grijper opgesteld dat bij aangrijpen van de grijper door de 6-assige robot dit grijpdeel roteerbaar is over een maximale hoek van minstens 45° ten opzichte van de zesde as van de robot in projectie op een vlak loodrecht op de rotatie-as gezien.

Dit houdt in dat de grijper zowel een positieve hoekverdraaiing van minstens 45° kan maken als een negatieve hoekverdraaiing van minstens 45°. De grijper is verder bij voorkeur voorzien van grijpmiddelen voor het tegen het grijpvlak aangrijpen van een te plooien werkstuk.

Deze grijpmiddelen kunnen bijvoorbeeld een klem omvatten en/of zuignappen en/of magneten, enz.

Daarnaast is de grijper bij voorkeur voorzien van aanstuurmiddelen voor het aandrijven van de roteerbeweging van het grijpdeel rond de rotatie-as.

Deze aanstuurmiddelen zijn bij voorkeur voorzien voor het met behulp van de 6-assige robot aansturen van deze aanstuurmiddelen.

In een specifieke uitvoeringsvorm kunnen de aanstuurmiddelen een pneumatische cilinder omvatten.

Met behulp van een pneumatische cilinder kan de roteerbeweging van het grijpdeel rond de rotatie-as op een goedkope manier gerealiseerd worden.

Een dergelijke pneumatische cilinder is daarbij bij voorkeur koppelbaar met een pneumatische aansluiting van de 6-assige robot. In plaats van een dergelijke pneumatische cilinder zou bijvoorbeeld ook een elektrische motor gebruikt kunnen worden om de roteerbeweging aan te drijven.

De maximale rotatiehoek van het grijpdeel rond de rotatie-as is bij voorkeur tussen 90° en 130°. Door de maximale rotatiehoek te beperken tot 130° kan deze met eenvoudige middelen gerealiseerd worden. Hoe groter de maximale rotatiehoek gekozen wordt, hoe korter de rotatiecentra tussen de zesde as van de robot en de scharnieras van de grijper gerealiseerd kunnen worden. De robot zal hierdoor minder afstand moeten afleggen. In een specifieke uitvoeringsvorm omvat het grijpdeel: - een hoofdgrijpdeel, dat roteerbaar rond de rotatie-as bevestigd is aan het bevestigingsdeel ter bevestiging van het grijpdeel aan dit bevestigingsdeel; - een eerste subgrijpdeel, dat een eerste grijpvlakdeel van een genoemd grijpvlak omvat en dat om een tweede rotatie-as roteerbaar is ten opzichte van het hoofdgrijpdeel; en - een tweede subgrijpdeel, dat een tweede grijpvlakdeel van het laatstgenoemd grijpvlak omvat en dat om een derde rotatie-as roteerbaar is ten opzichte van het hoofdgrijpdeel. Met behulp van dergelijke subgrijpdelen kan er voor gezorgd worden dat een zelfde grijper inzetbaar is voor het manipuleren van meerdere types te plooien werkstukken. Kortere en langere werkstukken kunnen op deze manier met een zelfde grijper gemanipuleerd worden. In een dergelijke specifieke uitvoeringsvorm met een eerste subgrijpdeel en een tweede subgrijpdeel, zijn de tweede rotatie-as en de derde rotatie-as bij voorkeur loodrecht op het grijpvlak van het grijpdeel opgesteld.

Een dergelijke grijper met subgrijpdelen is bij voorkeur ook voorzien van aanstuurmiddelen voor het aandrijven van de roteerbeweging van deze subgrijpdelen rond hun respectievelijke rotatie-as. Deze aanstuurmiddelen zijn bij voorkeur voorzien voor het met behulp van de 6-assige robot aansturen van deze aanstuurmiddelen. Meer specifiek kunnen bijvoorbeeld pneumatische cilinders voorzien worden als dergelijke aanstuurmiddelen. Dergelijke pneumatische cilinders kunnen dan koppelbaar met een pneumatische aansluiting van de 6-assige robot voorzien worden.

In plaats van dergelijke pneumatische cilinders zouden bijvoorbeeld ook één of meerdere hydraulische actuatoren of elektrische motoren gebruikt kunnen worden om de roteerbewegingen van deze subgrijpdelen aan te drijven.

Het doel van deze uitvinding wordt verder ook bereikt door te voorzien in een samenstel van een 6-assige robot en een hier boven beschreven grijper volgens deze uitvinding voor het in een plooi-inrichting manipuleren van te plooien werkstukken.

Daarnaast wordt het doel van deze uitvinding bereikt door te voorzien in een plooi- inrichting omvattende een plooipers, een 6-assige robot en een hierboven beschreven grijper volgens deze uitvinding voor het manipuleren van te plooien werkstukken.

Deze uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van een uitvoeringsvorm van een grijper en een plooi- inrichting volgens deze uitvinding. De bedoeling van deze beschrijving is uitsluitend verduidelijkende voorbeelden te geven en om verdere voordelen en bijzonderheden van deze uitvinding aan te duiden, en kan dus niet geïnterpreteerd worden als een beperking van het toepassingsgebied van de uitvinding of van de in de conclusies opgeëiste octrooirechten.

In deze gedetailleerde beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen, waarbij in :

- figuur 1 een werkstuk in perspectief is afgebeeld, waarbij aan twee tegenovergestelde zijden een plooi is aangebracht om een ten opzichte van de rest van het werkstuk opstaande rand te vormen;

- figuur 2 een werkstuk in perspectief 1s afgebeeld, waarbij aan een eerste zijde een plooi is aangebracht om een ten opzichte van de rest van het werkstuk opstaande rand te vormen en aan een tweede zijde, tegenovergesteld aan de eerste zijde, een tegenplooi is aangebracht om een ten opzichte van de rest van het werkstuk neerwaarts gerichte rand te vormen;

- figuur 3 een deel van een plooi-inrichting volgens de meest toegepaste stand van de techniek voor het plooien van een klein werkstuk aan 2 zijden, zonder vergrijpen, in perspectief is afgebeeld, met de grijper in twee verschillende posities ten opzichte van de plooipers;

- figuur 4 een deel van een plooi-inrichting volgens de meest toegepaste stand van de techniek voor het plooien van een groot werkstuk, in perspectief is afgebeeld;

- figuur 5 de grijper en de robotpols uit de plooi-inrichting uit figuur 4 in perspectief 1s afgebeeld, waarbij het werkstuk in een positie gelegd werd om een tegenplooi te maken ;

- figuur 6 een grijper volgens deze uitvinding, aangegrepen door een robotpols van een 6-assige robot, in een zijaanzicht is afgebeeld, waarbij is aangeduid hoe een eerste grijpvlak, voor het hiertegen aangrijpen van een werkstuk met behulp van zuignappen van de grijper, ten opzichte van de robotpols is gepositioneerd;

- figuur 7 in een projectie op een vlak loodrecht op de rotatie-as gezien, de grijper en de robotpols uit figuur 6 zijn afgebeeld, met de grijper in zijn eerste uiterste stand en in zijn tweede uiterste stand afgebeeld, waarbij de maximale rotatiehoek is aangeduid;

- figuur 8 de grijper en de robotpols uit figuur 6 in een zijaanzicht zijn afgebeeld, bij het manipuleren van een werkstuk bij het plooien ervan in een plooipers, waarbij het werkstuk met een mechanische klem van de grijper tegen een tweede grijpvlak van de grijper is vastgegrepen;

- figuur 9 de grijper en de robotpols uit figuur 6 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van een werkstuk, dat tegen het eerste grijpvlak van de grijper is vastgegrepen om een eerste plooi aan een eerste zijde van dit werkstuk aan te brengen;

- figuur 10 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 6 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van het werkstuk over 90° verdraaid ten opzichte van figuur 9, om een tweede plooi aan een tweede zijde van dit werkstuk aan te brengen;

- figuur 11 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 6 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van het werkstuk over 90° verdraaid ten opzichte van figuur 10 en 180° ten opzichte van figuur 9, om een derde plooi aan een derde zijde van dit werkstuk aan te brengen;

- figuur 12 een alternatieve uitvoeringsvorm van een grijper volgens deze uitvinding, aangegrepen door een robotpols van een 6-assige robot in perspectief is afgebeeld, met een eerste subgrijpdeel en een tweede subgrijpdeel van deze grijper in hun eerste uiterste positie, voor het vastgrijpen van een korter werkstuk;

- figuur 13 de grijper en de robotpols uit figuur 12 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van een korter werkstuk om een eerste plooi aan een eerste zijde van dit werkstuk aan te brengen;

- figuur 14 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 12 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van het werkstuk over

90° verdraaid ten opzichte van figuur 13, om een tweede plooi aan een tweede zijde van dit werkstuk aan te brengen;

- figuur 15 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 12 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van het werkstuk over 90° verdraaid ten opzichte van figuur 14 en 180° ten opzichte van figuur

13, om een derde plooi aan een derde zijde van dit werkstuk aan te brengen;

- figuur 16 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 12 in perspectief zijn afgebeeld, met het eerste subgrijpdeel en het tweede subgrijpdeel van deze grijper in hun tweede uiterste positie, voor het vastgrijpen van een langer werkstuk; - figuur 17 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 16 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van een langer werkstuk om een eerste plooi aan een eerste zijde van dit werkstuk aan te brengen; - figuur 18 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 16 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van het werkstuk over 90° verdraaid ten opzichte van figuur 17, om een tweede plooi aan een tweede zijde van dit werkstuk aan te brengen; - figuur 19 de grijper, de robotpols en het werkstuk uit figuur 16 in bovenaanzicht zijn afgebeeld bij het positioneren van het werkstuk over 180° verdraaid ten opzichte van figuur 17 en 90° ten opzichte van figuur 18, om een derde plooi aan een derde zijde van dit werkstuk aan te brengen. De afgebeelde plooi-inrichtingen omvatten een plooipers (2), een 6-assige robot en een grijper (6) voor het manipuleren en plooien van werkstukken (7). In de figuren zijn de plooipers (2) en de 6-assige robot slechts deels afgebeeld. Een vakman is vertrouwd met mogelijke uitvoeringsvormen en varianten voor een dergelijke plooipers (2) en 6- assige robot voor een plooi-inrichting.

De vernieuwing van de huidige uitvinding bevindt zich bij de grijper (6) en de opstelling ervan ten opzichte van de overige delen uit de plooi-inrichting. Deze zaken zijn wel afgebeeld in de figuren.

De afgebeelde grijpers (6) volgens deze uitvinding omvatten telkens een bevestigingsdeel (18).

Aan een eerste uiteinde van dit bevestigingsdeel (18) kan de pols (5) van de 6-assige robot aangrijpen om de grijper (6) aan de robot te bevestigen. In de afgebeelde uitvoeringsvorm grijpt de robotpols (5) hierbij in het verlengde van dit uiteinde op dit bevestigingsdeel (18) aan. In een alternatieve uitvoeringsvorm zou de robotpols (18)

bijvoorbeeld ook bovenaan of onderaan op dit uiteinde kunnen aangrijpen.

De robot kan dan de oriëntatie van zijn robotpols (5) aanpassen om de grijper (6) in verschillende gewenste posities te plaatsen.

Aan het andere uiteinde van het bevestigingsdeel (18) is een grijpdeel (19) van de grijper (6) roteerbaar rond een rotatie-as (S7) bevestigd.

Het bevestigingsdeel (18) en het grijpdeel (19) zijn onderling bevestigd met behulp van de rotatie-as (S7). Het grijpdeel (19) is voorzien van zowel zuignappen (16) als klemmiddelen (17) om een werkstuk (7) aan te kunnen grijpen, dit afhankelijk van de vereisten.

Bij aangrijpen van het werkstuk (7), grijpen deze grijpmiddelen (16, 17) telkens aan op dit werkstuk (7) volgens een respectievelijk grijpvlak (P, Q). De zuignappen (16) definiëren hierbij een eerste grijpvlak (P), dat over een hoek (yr) van 90° ten opzichte van de rotatie-as (S7) is opgesteld, zoals te zien is in figuur 6. De mechanische klemmiddelen (17) definiëren een tweede grijpvlak (Q), dat onder een hoek (yo) van 60° ten opzichte van de rotatie-as (S7) is opgesteld, zoals te zien is in figuur 6. De afgebeelde grijpers (6) zijn verder voorzien van een pneumatische cilinder (20), voor het aansturen van de roteerbeweging van het grijpdeel (19). Deze pneumatische cilinder (20) is gekoppeld met een pneumatisch aansluiting van de 6-assige robot zodat deze met behulp van de robot aanstuurbaar is.

In de tweede afgebeelde uitvoeringsvorm van een grijper (6) volgens deze uitvinding omvat het grijpdeel (19): - een hoofdgrijpdeel (23), dat roteerbaar rond de rotatie-as (S7) bevestigd is aan het bevestigingsdeel (18) ter bevestiging van het grijpdeel (19) aan dit bevestigingsdeel (18); - een eerste subgrijpdeel (21), dat een eerste grijpvlakdeel van het eerste grijpvlak (P) omvat en dat om een tweede rotatie-as (S8) roteerbaar is ten opzichte van het hoofdgrijpdeel (23); en

- een tweede subgrijpdeel (22), dat een tweede grijpvlakdeel van het eerste grijpvlak (P) omvat en dat om een derde rotatie-as (S9) roteerbaar is ten opzichte van het hoofdgrijpdeel (23). De tweede rotatie-as (S8) en de derde rotatie-as (S9) zijn in de afgebeelde tweede uitvoeringsvorm loodrecht op het grijpvlak van het grijpdeel (19) opgesteld. In een eerste uiterste stand van de subgrijpdelen (21, 22) is de grijper (6) zo geschikt om op kortere werkstukken (7) aan te grijpen, zoals te zien is in de figuren 12-15. In een tweede uiterste stand van de subgrijpdelen (21, 22) is de grijper (6) geschikt om op langere werkstukken (7) aan te grijpen, zoals te zien is in de figuren 16-19.

Om de subgrijpdelen (21, 22) tussen hun uiterste standen te verplaatsen, is de grijper (6) voorzien van respectievelijke pneumatische cilinders (24), voor het aansturen van de roteerbeweging van elk subgrijpdeel (21, 22). Deze pneumatische cilinders (24) zijn gekoppeld met een pneumatisch aansluiting van de 6-assige robot zodat deze met behulp van de robot aanstuurbaar zijn. Er kan voorzien zijn om deze subgrijpdelen (21, 22) synchroon aan te drijven. Deze pneumatische cilinders (24) kunnen ook afzonderlijk aandrijfbaar voorzien worden, om de subgrijpdelen (21, 22) afzonderlijk in een gewenste positie ten opzichte van het hoofdgrijpdeel (23) te plaatsen, om een veelheid aan werkstukken (7) op de voor elk werkstuk (7) meest ideale manier aan te kunnen grijpen.

In figuur 7 is de grijper (6) van de eerste afgebeelde uitvoeringsvorm van een grijper (6) volgens deze uitvinding in een projectie op een vlak loodrecht op de rotatie-as (S7) gezien afgebeeld, dit in een eerste uiterste stand (Gr) in volle lijnen en in een tweede uiterste stand (Gr) in gestreepte lijnen.

Zoals afgebeeld, is het grijpdeel (19) hier met behulp van de pneumatische cilinder (20) over een maximale rotatie-hoek (a) van 110° roteerbaar rond de rotatie-as (S7), zoals te zien is in figuur 7. In alternatieve uitvoeringsvormen kan deze maximale rotatie-hoek (a) groter of kleiner zijn. Deze maximale rotatie-hoek (a) is steeds minstens 90°.

Zoals verder is te zien in deze figuur 7, is de projectie van de 6° as van de robot (S6°) in het midden tussen de eerste uiterste stand (GL) en de tweede uiterste stand (Gr)

opgesteld. Het grijpdeel (19) is daarbij dan roteerbaar rond de rotatie-as (a) over een maximale hoek (ô) van 55° ten opzichte van de projectie van de 6-assige robot (S6’). De rotatie-as (S7) is bij de verschillende afgebeelde uitvoeringsvormen zodanig in de grijper (6) opgesteld, dat bij aangrijpen van de grijper (6) door de 6-assige robot deze rotatie-as (S7) onder een ashoek (B) van 115° is opgesteld ten opzichte van de zesde as (S6) van de 6-assige robot, zoals te zien is in de figuren 6, 8, 12 en 16. In alternatieve uitvoeringsvormen kan deze hoek (B) iets groter of iets kleiner gekozen worden, zolang deze tussen 110° en 135° blijft.

Dankzij de genoemde opstelling van het grijpdeel (19) in een grijper (6) volgens deze uitvinding, blijft de robotpols (5) met een oordeelkundige plaatsing van de grijper (6) ten opzichte van de plooigereedschappen (3, 4) steeds op een veilige afstand van de plooipers (2) om een werkstuk (7) tussen deze plooigereedschappen (3, 4) aan te brengen, zoals te zien is in de figuren 9 tot 11. Bij de grijper (6) volgens de stand van de techniek, diende de robotpols (5) steeds tot binnen de plooipers (2) tussen de plooigereedschappen (3, 4) aangebracht te worden, zoals te zien is in figuur 3. Met de grijper (6) volgens de uitvinding is dus een bijkomende beweeglijkheid toegevoegd, die ervoor zorgt dat deze grijper (6) het werkstuk (7) langs verschillende richtingen aan de plooigereedschappen (3, 4) kan aanbieden, zonder dat de pols (5) van de robot hiertoe te dicht bij de plooipers (2) dient te komen. Enkel een grijpdeel (19) van de grijper (6) dient tot in de plooipers (2) te komen. Dit grijpdeel (19) van de grijper (6) vereist heel wat minder plaats in de plooipers (2) en tussen naast elkaar opgestelde plooigereedschappen (3, 4). De plooipers (2) dient dan ook niet speciaal aangepast te worden om de pols (5) van de robot hier tussen te kunnen laten bewegen. Door een oordeelkundige aansturing van de robot en de roteerbeweging van het grijpdeel (19) is het mogelijk om een werkstuk (7) onder verschillende oriëntaties te positioneren op de matrijs (3) zonder het werkstuk (7) los te laten en zonder botsen van de robot tegen de plooipers (2).

In de figuren 9 tot 11, 13 tot 15 en 17 tot 19 is voor 3 verschillende werkstukken (7) afgebeeld hoe dit werkstuk (7) met behulp van een grijper (6) volgens deze uitvinding langs 3 verschillende zijden aan het plooigereedschap (3, 4) van een plooipers (2) kan aangeboden worden, waarbij de grijper (6) het werkstuk (7) niet loslaat.

In de posities zoals afgebeeld in de figuren 9, 13 en 17 wordt het werkstuk (7) langs een eerste zijde aan het plooigereedschap (3, 4) aangeboden en wordt een eerste plooi (8) in het werkstuk (7) aangebracht, om een eerste opstaande rand (11) te vormen, waarbij de grijper (6) deze plooibeweging begeleidt.

Na het aanbrengen van deze eerste plooi (8), verplaatst de robot de robotpols (5) zodanig dat het werkstuk over 90° gedraaid wordt en opnieuw aan het plooigereedschap (3, 4) aangeboden kan worden, zoals te zien is in de figuren 10, 14 en 18. Dit gebeurt zonder hiertoe het werkstuk (7) los te laten. In de afgebeelde uitvoeringsvorm is dit uitgevoerd zonder het grijpdeel (19) van de grijper (6) te verplaatsen ten opzichte van het bevestigingsdeel (18).

Een tweede plooi (14) wordt langs een tweede zijde in het werkstuk (2) aangebracht, om een tweede opstaande rand (15) te vormen. Daarna wordt het grijpdeel (19) van de grijper (6) over 110° verdraaid en verplaatst de robot de robotpols (5) om het werkstuk (7) opnieuw over 90° te verdraaien en aan het plooigereedschap (3, 4) aan te bieden, zoals te zien is in de figuren 11, 15 en 19. Een derde plooi (9) wordt langs een derde zijde in dit werkstuk (2) aangebracht, om een derde opstaande rand (12) te vormen. Uit de figuren 9 tot 11, 13 tot 15 en 17 tot 19 is duidelijk dat in tegenstelling tot in de plooi-inrichting uit figuur 3, de robotpols (5) tussen de verschillende plooien (8, 9, 14) in, een minder grote afstand dient af te leggen, waardoor het niet langer nodig is om de robot op een bijkomende lineaire as te plaatsen.

Claims (13)

CONCLUSIES

1. Grijper (6) voor het met een 6-assige robot in een plooi-inrichting manipuleren van te plooien werkstukken (7), omvattende: - minstens één grijpvlak (P, Q), voor het hiertegen vastgrijpen van een te plooien werkstuk (7); en - een bevestigingsdeel (18), voor het hierop aangrijpen door de 6-assige robot ter bevestiging van de grijper (6) aan de robot; met het kenmerk dat de grijper (6) een grijpdeel (19) omvat, dat voorzien is van het genoemde grijpvlak (P, Q) en dat over een maximale rotatiehoek (a) van minstens 90° roteerbaar rond een rotatie-as (S7) bevestigd is aan het bevestigingsdeel (18) en dat deze rotatie-as (S7) zodanig in de grijper (6) 1s opgesteld dat bij aangrijpen van de grijper (6) door de 6-assige robot deze rotatie-as (S7) onder een ashoek (B) tussen 110° en 135° opgesteld is ten opzichte van de zesde as (S6) van deze 6-assige robot.

2. Grijper (6) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat elk grijpvlak (P, Q) onder een hoek (yr ,yo) staat opgesteld ten opzichte van de rotatie-as (S7), die kleiner is dan of gelijk is aan 90°.

3. Grijper (6) volgens conclusie 2, met het kenmerk dat een genoemd grijpvlak (Q) onder een hoek (yo) staat opgesteld ten opzichte van de rotatie-as (S7) die ongeveer gelijk 1s aan 60°.

4. Grijper (6) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het grijpdeel (19) roteerbaar is tussen een eerste uiterste stand (GL) en een tweede uiterste stand (Gr) en bij aangrijpen van de grijper (6) door de 6-assige robot de zesde as (S6) van de robot in projectie op een vlak loodrecht op de rotatie- as (S7) gezien in het midden tussen de eerste uiterste stand (GL) en de tweede uiterste stand (Gr) is opgesteld.

5. Grijper (6) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het grijpdeel (19) zodanig in de grijper (6) is opgesteld dat bij aangrijpen van de grijper (6) door de 6-assige robot dit grijpdeel (19) roteerbaar is over een maximale hoek (6) van minstens 45° ten opzichte van de zesde as (S6) van de robot in projectie op een vlak loodrecht op de rotatie-as (S7) gezien.

6. Grijper (6) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de grijper (6) voorzien is van aanstuurmiddelen (20) voor het aandrijven van de roteerbeweging van het grijpdeel (19) rond de rotatie-as (S7).

7. Grijper (6) volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de aanstuurmiddelen (20) voorzien zijn voor het met behulp van de 6-assige robot aansturen van deze aanstuurmiddelen (20).

8. Grijper (6) volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk dat de aanstuurmiddelen (20) een pneumatische cilinder (20) omvatten.

9. Grijper (6) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de maximale rotatiehoek (a) van het grijpdeel (19) rond de rotatie-as (S7) tussen 90° en 130° is.

10. Grijper (6) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het grijpdeel (19) een hoofdgrijpdeel (23) omvat, dat roteerbaar rond de rotatie-as (S7) bevestigd is aan het bevestigingsdeel (18) ter bevestiging van het grijpdeel (19) aan dit bevestigingsdeel (18), dat het grijpdeel (19) een eerste subgrijpdeel (21) omvat, dat een eerste grijpvlakdeel van een genoemd grijpvlak (P) omvat en dat om een tweede rotatie-as (S8) roteerbaar is ten opzichte van het hoofdgrijpdeel (23) en dat het grijpdeel (19) een tweede subgrijpdeel (22) omvat, dat een tweede grijpvlakdeel van het laatstgenoemd grijpvlak (P) omvat en dat om een derde rotatie-as (S9) roteerbaar is ten opzichte van het hoofdgrijpdeel (23).

11. Grijper (6) volgens conclusie 10, met het kenmerk dat de tweede rotatie-as (S8) en de derde rotatie-as (S9) loodrecht op het grijpvlak van het grijpdeel (19) zijn opgesteld.

12. Samenstel van een 6-assige robot en een grijper (6) voor het in een plooi- inrichting manipuleren van te plooien werkstukken (7), met het kenmerk dat de grijper (6) een grijper (6) volgens één van de voorgaande conclusies is.

13. Plooi-inrichting omvattende een plooipers (2), een 6-assige robot en een grijper (6) voor het manipuleren van te plooien werkstukken (7), met het kenmerk dat de grijper (6) een grijper (6) volgens één van de conclusies 1 tot en met 11 is.