CN102947059A

CN102947059A - 用于搬运优选待涂层部件的装置与方法

Info

Publication number: CN102947059A
Application number: CN2011800316494A
Authority: CN
Inventors: T·A·巴克内尔
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: CN102947059B; JP5823495B2; DE102010018468A8; ES2916716T3; WO2011134654A1; DE102010018468A1; EP2563554B1; JP2013525127A; US9849596B2; EP2563554A1; US20130292958A1

Abstract

本发明涉及一种用于搬运部件（B）、优选待涂层部件的装置和方法，其中所述部件例如车辆零件、尤其机动车体的罩、盖、门等，所述装置包括抓持元件（10），所述抓持元件能够改变体积和/或改变形状，以便抓持所述部件（B），由此能够搬运所述部件（B）。

Description

用于搬运优选待涂层部件的装置与方法

技术领域

本发明涉及用于搬运优选待涂层部件的装置与方法，其中所述部件例如为车辆零件、尤其机动车体或其它车辆的引擎罩、车门、车盖等。

背景技术

在涂层/涂漆的设备中采用的用于搬运诸如机动车体的引擎罩、车门、车盖等待涂层部件的装置根据现有技术大多包括钩、销或磁铁，其中所述钩、销或磁铁被使得与待涂层部件接合。所述装置经常由搬运机器人引导，从而尤其打开、保持和/或关闭待涂层部件，由此例如实现机动车体的全周涂层。

为了能够确保钩、销与待涂层部件之间的牢固接合，钩与销必须针对待涂层部件上的抓持结构被定制。在这种情况中，首要问题在于待涂层部件大体上仅仅从具有少量到没有合适的用于由钩或销抓持的抓持结构，并且即使有合适的抓持结构可用，所述抓持结构也取决于不同的待涂层部件而变化。因而，不利的是需要多种不同的钩或销，从而能够搬运多种不同的待涂层部件。本体壳中即本体上的误差是明显的，为此原因，用已知的元件进行抓持是有问题的。

已知的是将一个或多个抓持结构紧固至待涂层部件，钩或销能够与所述抓持结构接合。这些可取下的抓持结构被构造成以使得它们能够由钩或销牢固地抓持。然而，不利的是可取下的抓持结构必须由工人来安装或拆卸，这是费时的以及成本高的。此外，这种类型的可取下的抓持结构必须被清洁，这是因为它们安装在待涂层部件上的暴露位置并且因此能够由涂层剂污染（例如过度喷涂），而这是费时的且成本高的。此外，抓持结构必须被存储，这同样发现是不利的。

此外，根据现有技术的钩与销大多数基本上是刚性部件，在待涂层部件受到不期望冲击的情况中，所述刚性部件能够损坏部件（例如，变形、材料去除或其它不期望的改变）、损坏刚性部件本身或者损坏引导钩或销的机器人。

另外还可能出现例如罩或门的打开受阻。如果根据现有技术的刚性钩或销有可能打开受阻的罩或门，那么钩或销的损坏或者待涂层部件（例如借助于部件断裂）或引导钩或销的机器人的损坏同样可能出现。

对于安全的搬运/涂层过程而言，重要的是可以确定是否存在待涂层或待搬运部件、尤其确定部件是否通过钩或销被抓持。确定待涂层部件是否通过钩或销被抓持根据现有技术大多数借助于电信号来实现，其中所述电信号必须本质上是安全的（例如，涂漆房（paint booth）大多数被限定为具有潜在暴露环境的区域）并且被通讯至可编程逻辑控制器（PLC）或引导钩或销的机器人的控制器，这需要复杂的技术（例如，开关、传感器等）并且不利地增加了系统的复杂性与成本。

此外，现有的抓持系统通常无法实现的重要需求是涂漆表面无法被触及或被覆盖，因为这会导致有瑕疵的涂层。

专利公开文献US 4273505A、DE 3310192C2、US 2004/0186626A1以及US 4783108A公开了其它一般的现有技术。

根据上述说明，对于基于该公开内容的本领域技术人员来说应当清楚的是需要解决或克服上述问题或不足。本发明涉及现有技术的这种需要并且涉及基于该公开内容的本领域技术人员所知的其它需要。

发明内容

前述提到的目的可以尤其利用独立权利要求的特征来实现。然而，本发明并不限于解决背景技术中所提出的现有技术的所有问题或不足的实施例。本发明还对以下所述的示意性实施例要求普遍的保护。

根据本发明，提供了一种尤其用于搬运部件、优选待涂层部件、例如车辆零件、尤其机动车体或其它车辆的罩、盖、门等或者其它待搬运部件的装置。

特别地，该装置优选设置成由（搬运）机器人、涂漆机器人或操作装置等引导，从而能够打开、保持和/或关闭机动车体的罩、盖和/或门。

该装置尤其有利地应用于用于机动车体和机动车体的附设部件的涂层/涂漆设备。

为了抓持部件，搬运装置包括抓持元件或抓握元件，其中所述抓持元件或抓握元件优选地能够改变体积和/或改变形状，从而能够搬运部件。

为了释放部件的抓持，特别是在部件的搬运执行之后释放，抓持元件可以进一步优选地改变体积和/或改变形状。

因为抓持元件能够改变体积和/或改变形状，所以抓持元件能够用于位于部件上的多个不同的抓持区段（例如，具有不同幅度大小或不同几何形状的抓持区段）。优选的抓持区段例如是部件中的开口的内部轮廓（尤其是小的开口、例如搬运开口、锁定开口如用于门锁的开口、机罩锁和/或后备箱/掀背锁或类似开口）或开口的相邻区段。

此外，抓持元件由于体积可变性和/或形状可变性优选可以平滑地和圆滑地适应于（不同的）抓持区段，这最小化了或克服了损坏抓持区段或部件的危险性。

进一步有利的是，抓持元件能够在未暴露的区段处、例如在机动车体的无需涂层的区段处（例如，在部件的开口的内轮廓上或甚至完全在开口之后或在部件的中空空间内）抓持部件，由此，待涂层部件的表面借助于抓持元件未被覆盖或未受损。

此外，借助于体积可变性和/或形状可变性，有利地可以以简化的方式提供一种用于搬运优选待涂层部件的操作可靠的装置或操作可靠的抓持元件。操作可靠性确保了甚至在故障的情况下，没有不安全的状态出现和/或损坏部件、抓持元件和/或引导抓持元件的机器人的危险性至少被最小化、优选被消除。

操作可靠性例如可以被确保在于，抓持元件由于体积可变性和/或形状可变性在过载（例如，待搬运的门或罩受阻）的情况中以这样的方式屈服，即抓持元件与部件之间的抓持得以释放，或者操作可靠性例如可以被确保在于抓持元件的抗撕裂阻力被选成抓持元件撕裂，从而能够最小化或防止至少损坏部件与引导抓持元件的机器人的危险性。

抓持元件可以包括形状扩大的和/或体积扩大的和/或扩展的和/或膨胀的和/或内压加载的和/或胀大的状态（在以下说明中出于简化原因称为“扩展状态”）。此外，抓持元件可以包括形状减小的和/或体积减小的和/或基本上收缩的和/或缩小的和/或松弛的和/或放松的状态（在以下说明中出于简化原因称为“基本上收缩状态”）。该基本上收缩状态可以优选地还包括尽管抓持元件被扩展（例如压力或流体加载）但某种程度部件的抓持没有发生的状态。

抓持元件尤其可以借助于流体供应和/或流体排出（例如流体抽取或排空流体）改变形状和/或改变体积。此外，抓持元件优选可以通过压力增加（例如，将压力增加至高于大气压的压力）和/或通过压力减小（例如，将压力减小至基本上大气压或减小至将抓持元件保持在这样一种形状和/或方位中的压力，其中抓持元件以该形状和/或方位能够以精准的方式被引导在部件中的开口中和/或穿过开口；和/或抓持元件能够以该形状和/或方位被安全地再次从开口中引导出）改变形状和/或改变体积。流体供应或压力增加优选地导致了抓持元件被扩展或扩大和/或部件被抓持，其中流体排出或压力降低优选地导致了抓持元件收缩和/或尺寸减小和/或部件的抓持被释放。

特别地，可以将流体供应至抓持元件，从而增加抓持元件相对于大气压的内压和/或增加抓持元件的体积和/或形状（或者使得抓持元件引入到扩展的状态中），由此，部件优选可以被抓持。

同样可行的是，流体从抓持元件被排出，从而减小抓持元件的内压，例如将内压基本上减小至大气压；和/或从而使得抓持元件的体积和/或形状减小（或者使得抓持元件引入到扩展的状态中），由此，部件优选可以被抓持。

该装置例如可以包括用于流体供应和/或流体排出（例如流体抽取或排空流体）的设备或者该装置被构造成以便能够连接至这种设备。

抓持元件的和/或抓持元件的体积和/或形状的扩大或扩展优选借助于轴向伸长和/或周向扩大或径向扩大来实现，而抓持元件的和/或抓持元件的体积和/或形状的减小或收缩相应地借助于轴向缩短和/或借助于周向减小或径向减小来实现。

抓持元件优选设置成（在基本上收缩的状态中）能够在部件的开口中引导或经过该开口引导，尤其为了在开口的下游和/或上游改变形状和/或改变体积，由此部件可以被抓持。

甚至可行的是，抓持元件在部件中的开口下游基本上完全地进入到扩展状态中，由此抓持元件例如在涂层过程中一方面有利地在防污染的位置中布置并且另一方面有利地不会覆盖或损害待涂层部件的表面。

特别地，抓持元件设置成在扩展的状态中被压靠着部件、尤其被压靠着部件的开口的内轮廓，从而与部件形成形状配合、力配合和/或摩擦配合。此外，抓持元件尤其设置成在基本上收缩的状态中释放部件上的、尤其部件的开口的内轮廓上的压力载荷，从而释放与部件的形状配合、力配合和/或摩擦配合。

抓持元件优选设置成至少成段地或完全地适应于部件中的开口的内轮廓。例如，抓持元件在扩展状态中可优选完全地充满或封闭部件中的开口和/或优选完全地接触开口的内轮廓或开口的相邻的区段，由此可有利地实现抓持元件与部件之间的大接触面积。这与根据现有技术的钩或销的基本上点状抓持相比产生了更好的应力分布。

抓持元件可以具有以下特性之中的至少一个：可伸展的、不可伸展的、柔性的、弹性的、能够复原的、流体密封的、气球形的、可充气的、薄膜形的、膜状的（例如，由膜或膜片制成）、中空体、以气球的方式可以改变形状、以气球的方式可以改变体积、形状和/或体积可逆地可以改变的、尤其可逆地能够扩展的、以及具有记忆效应（例如，由具有记忆或形状记忆效应的材料构成）。

优选地，抓持元件由塑料并尤其由热塑性聚氨酯制成。用于特别合适的塑料的实例是来自Bayer的商标名的材料，其在文献“

-Typenübersicht-Richtwerte,Ausgabe 10.2008”中说明，该文献全文结合到本发明的说明书中。

该装置还可以包括支承部，其将抓持元件保持处于特定的形状和/或方位，例如从而以精准的方式引导抓持元件进入和/或经过部件中的开口，和/或从而将抓持元件从开口安全地引出。抓持元件还可以具有记忆或形状记忆效应，从而将抓持元件保持处于特定的形状和/或方位，以所述特定的形状和/或方位所述抓持元件能够例如以精准的方式引导抓持元件进入和/或经过部件中的开口和/或从而将抓持元件从开口安全地引出。因而，能够有利地确保处于基本上收缩状态中的抓持元件能够安全地被引导经过和/或进入开口中并再导出。

优选地，支承部在抓持元件中设置并且以柔性、弹性和/或能够复原的方式被构造，尤其被构造为弹簧。优选地，支承部由抓持元件包围或者在抓持元件中或其体积部中容纳。

抓持元件可包括单独的流体和/或压力可加载的容室或者被分成多个容室。所述多个流体和/或压力可加载的容室可以依次地和/或并行地加载有流体和/或压力。

该装置还可以包括预定的断开点，例如如果在搬运的过程中部件阻塞的话则该断开点断开。还可行的是抓持元件包括用于连接至装置的紧固结构的紧固器具，如果在搬运的过程中部件阻塞的话则连接被释放、例如优选没有损坏地被释放。此外，抓持元件的撕裂阻力可以被选择成如果在搬运的过程中部件阻塞的话则抓持元件撕裂。尽管抓持元件在前述情况中受损，但是待涂层部件或引导抓持元件的机器人未受损。

优选地，搬运装置包括流体供应/排出通道，其用于供应和/或排出流体，其中流体供应/排出通道通到抓持元件和/或体积部中。

此外，抓持元件优选具有至少一个流体供应/排出开口，其可以例如连接至流体供应/排出通道。

此外，该装置可以包括用于连接至机器人的接口装置和/或用于连接至流体供应和/或流体排出设备的接口装置。

该装置还优选地具有用于检测和/或监测和/或确定和/或确立抓持元件的和/或部件的不同操作状态和/或操作过程（例如，部件的不正确的抓持、缺少、尤其“部件未抓持”或其它缺陷状态或过程，例如抓持元件施加到部件或阻塞部件上的太强的力、压力或载荷，但是还有例如抓持元件与部件之间的正确抓持、尤其“部件抓持”或其它正确的状态或过程）的设备，尤其所述设备基于抓持元件所装载的至少一个流体压力和/或至少一个流体体积而进行上述检测和/或监测和/或确定和/或确立。操作状态或操作过程例如可以包括抓持元件抓持或加载部件所用的力、应力或压力。这特别有利是因为例如太大的力、应力或压力能够损坏部件。

该装置因此可以优选设置成例如取决于一个或多个前述操作状态或操作过程（例如，也在搬运的过程中）控制（或调整）或改变抓持元件所加载的流体体积或流体压力。因而，例如，能够监测和控制、尤其限制抓持元件施加到部件上的力、应力和/或压力，从而避免损坏部件以及还可能损坏抓持元件。

例如，该装置、尤其用于检测和/或确定和/或确立抓持元件和/或部件的不同操作状态或操作过程的设备具有一个或多个传感器（例如，力传感器、压力传感器、体积传感器等）。

有利地，抓持元件的和/或部件的操作状态或操作过程能够基于由装置的控制已知的值或参数被确立、监测或确定和/或能够基于所述值或参数没有任何问题地、无需附加的机械或电子部件例如附加的开关、传感器等地被确定。

设备可以具有第一检测单元，其设置成检测和/或确定抓持元件所加载（供应和/或排出）有的一个流体压力或多个流体压力。

设备可以具有第二检测单元，其设置成检测和/或确定抓持元件所加载（供应和/或排出）有的一个流体体积或多个流体体积（流体量）。

可行的是，抓持元件所加载有的流体体积总是基本上大小相同，这是因为所述流体体积源自于一个或多个分别具有恒定体积的计量机构，为此原因优选无需体积或体积流量测量。

此外，设备可以具有确定和/或创建单元，从而基于至少一个检测的流体压力和至少一个检测的流体体积和/或基于抓持元件所加载的所述至少一个流体压力和所述至少一个流体体积而确定和/或创建一个或多个流体压力/流体体积曲线。

另外，设备可以包括对比和/或确立单元，以便将至少一个所确定和/或所创建的流体压力/流体体积曲线与在存储器内存储的至少一个基准流体压力/流体体积曲线对比，由此例如可以确立部件是否由抓持元件抓持（部件是否正确地设置）；部件是否阻塞；部件是否被正确地搬运。

基准流体压力/流体体积曲线可以例如描述典型的缺陷状态或过程，但是还可以描述正确的状态或过程，并且例如可以针对不同的部件或抓持区段而定制。基准流体压力/流体体积曲线可以通过简单的实验被确定。

如果所确定的和/或所确立的流体压力/流体体积曲线不对应于描述正确的过程或状态的基准流体压力/流体体积曲线的话，则可以得出缺陷状态或过程大体上出现的结论。

如果所确定的和/或所确立的流体压力/流体体积曲线基本上对应于基准流体压力/流体体积曲线的话，则可以得出出现正确的过程状态或者出现特定的缺陷状态或过程的结论。

此外，本发明涉及操作装置或机器人（尤其涂漆和/或搬运机器人）、优选SCARA机器人（“Selective Compliance Assembly RobotArm”）或具有最大7个自由度的机器人，其具有前述搬运装置。

这种（搬运）机器人的实例由专利公开文献WO 2010/025827以及DE 102009012140可知，从而这些专利公开文献的全文针对（搬运）机器人的设计结构方面结合在本说明书中。

根据本发明，还提供了一种方法，尤其用于搬运优选待涂层部件的方法，该方法优选借助于前述装置和/或机器人实施，其中，抓持元件改变形状和/或改变体积，从而抓持部件，并且抓持后的部件被搬运。

其它方法步骤直接由装置的上述说明、尤其由装置的功能得出。

本发明还涉及气球形抓持元件抓持和/或搬运机动车体的门、盖、罩等或其它机动车部件的应用。

附图说明

本发明的其它有利改型在权利要求书中公开或者由结合附图的优选示意性实施例的以下说明可知。附图如下：

图1是根据本发明的实施例的用于搬运待涂层部件的装置的示意性纵向剖视图；

图2a是具有两个搬运机器人的涂漆房的俯视图，其中每个搬运机器人具有一个根据图1的装置；

图2b是具有不同的搬运机器人的另一涂漆房的侧视图，其中该搬运机器人具有根据图1的装置；

图3是根据本发明的实施例用于搬运待涂层部件的方法的流程图；

图4是用于确立和/或确定待涂层部件和/或根据本发明实施例的装置的操作状态/过程的设备的简化框图；

图5a至5c是流体压力/流体体积曲线的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的用于搬运待涂层部件B的装置1的示意性纵向剖视图。装置1设置用于搬运待涂层部件B，其中所述部件例如为机动车体的罩、门、盖等。特别地，搬运包括打开、保持和/或关闭机动车体的罩、门、盖等。部件B的搬运可以在涂层剂施涂到部件B上的过程中和/或之前和/或之后完成。

搬运装置1具有抓持或抓控元件10，其中所述抓持或抓控元件的体积可以改变和/或形状可以改变，从而一方面抓持部件B以使得所述部件B能够被搬运，并另一方面释放部件B的抓持。

抓持元件10包括体积部（volume）10a和形状部（shape）10b。抓持元件10由实线示出处于形状尺寸减小和/或体积尺寸减小和/或基本上收缩和/或缩小和/或松弛和/或放松状态（在以下称为“基本上收缩的状态”）。

抓持元件10由虚线示出处于形状扩大和/或体积扩大和/或扩展和/或膨胀和/或内压加载状态（在以下称为“扩展的状态”）。

待涂层部件B包括位于部件B的开口

中和/或附近的抓持区段。在收缩的状态中，抓持元件10能够被引导到开口中和/或经过开口

从而在开口

中、上游和下游达到扩展的状态，由此能够抓持并搬运部件B。

在搬运之后，抓持元件10能够再次处于收缩的状态，由此能够释放抓持并且抓持元件10能够从开口

或从部件B被取出。

如图1所示，在扩展的状态中，抓持元件10能够压靠着开口

的内轮廓并且在此过程中至少某些程度地或完全地适应于开口

的内轮廓，由此力配合（non-positive fit）和/或摩擦配合形成。此外，当抓持元件10在开口的下游在扩展的状态中扩大成其并不配合通过开口

时，还形成了特定的形状配合（positive fit）。

在图1中，抓持元件10在开口中、在开口

的上游一定程度并在开口的下游一定程度示出处于扩展的状态中。然而，还可以的是抓持元件定位在开口的下游，从而在开口的下游完全达到扩展的状态。在该实施例中，抓持元件在开口或待涂层部件之后接合，由此例如可以形成形状配合。

抓持元件10可以借助于流体供应（压力增加）和/或流体排出（压力降低）而改变形状和/或改变体积。为此目的，搬运装置1可以包括如图1示意性所示的设备16，以便供应和/或排出流体或者可以包括能够与这种设备16相连的接口S。

设备16例如可以包括流控设备（fluidic apparatus），其具有至少一个阀以及流体压力源，由此仅仅能够设定并监测一个压力。设备16例如可以包括流体缸或计量元件，其中所述流体缸或计量元件能够将预定的流体体积输送到抓持元件10中，这能够被控制或被调解或因此被（间接）监测。此外，可行的是搬运装置1包括一个或多个压力传感器，从而检测搬运装置1的、尤其抓持元件10的任何泄漏、泄漏物或损坏。

流体优选可以是空气，其具体地能够经由流体供应/排出通道14被供应和被排出，其中所述通道通到抓持元件10和/或体积部10a中。

流体被供应至抓持元件10，从而使得抓持元件10（或体积部10a和形状部10b）扩大，由此能够实现部件B的抓持。如图1所示，抓持元件10通过轴向延长（见箭头Rav）且通过周向扩大（见箭头Ru）或径向扩大的方式而扩大。

流体从抓持元件10排出，从而使得抓持元件10（或体积部10a和形状部10b）的尺寸缩小，由此能够释放部件B的抓持。如图1所示，抓持元件10通过轴向缩短（见箭头Rah）且周向尺寸缩小（见箭头Ru）或者径向尺寸缩小的方式而缩小。

进一步如图1所示，抓持元件10是气球形抓持元件、尤其气球形中空体，所述气球形抓持元件能够以气球的方式改变形状和/或改变体积并且具有以下至少一种特性：可伸展性、不可伸展性、柔性、弹性、复原性、流体密封性、可膨胀性、薄膜性和膜片性。

搬运装置1还具有支承部11，其将抓持元件10保持在抓持元件10能够再次被引导在开口

中和/或经过开口并且从开口被引导出的形状中。支承部11在抓持元件10内布置，并且被柔性地或弹性地构造并且尤其是弹簧。

然而还可行的是抓持元件10本质上尺寸足够地稳定（尤其在基本上收缩的状态中），从而能够再次被引导在开口

中和/或经过开口

并且从开口

被引导出。

此外，可行的是抓持元件10由具有记忆/形状记忆效应的材料制成，由此，抓持元件10能够没有压力载荷地保持在足够稳定的形状中或者有利的总是能够再次返回到足够稳定的初始状态。

此外，抓持元件10可以具有一个或多个容室，流体或压力能够依次地和/或并行地被供至所述容室，并且流体或压力能够依次地和/或并行地从所述容室排出。

抓持元件10和/或支承部11因此不是刚性地或坚硬地而是能复原地被构造，从而一方面实现部件B的平滑均匀的抓持，由此能够以有利的方式减小或防止损坏部件B的危险。另一方面，能够复原的结构意味着在抓持元件10或支承部与部件B之间意外的接触或冲击的情况中，能够以有利的方式减小或防止损坏部件B、抓持元件10和引导抓持元件10的机器人/操纵器HR（优选SCARA机器人或具有最大7自由度的机器人）。搬运装置1在这种情况下经由在图1中示意性示出的接口S连接至机器人HR。

抓持元件10包括紧固器具12，所述紧固器具用于连接至搬运装置1上的紧固结构13。紧固器具12例如可以是具有内螺纹的颈圈或封套，其中紧固结构13可以设置相配合的外螺纹。附图标记15表明了预定的断开点。预定断开点15例如在紧固器具12上设置并且被构造成其在过载的情况下断开，例如如果在搬运过程中部件B阻塞的话。

紧固器具12和/或紧固结构13还可以设置为闩锁、扣合、夹紧或钩与环连接件。在这种情况中，可以将紧固器具12与紧固机构13之间的连接形成为这种连接优选在过载的情况中没有损坏地被释放，例如如果在搬运过程中部件B阻塞的话，由此能够以有利的方式减小或防止损坏搬运装置1、引导搬运装置1的机器人HR和/或部件B的危险。

图2a示出了具有两个搬运机器人HR′的涂漆房的俯视图，其中每个搬运机器人具有根据图1的一个搬运装置1。具体地，两个抓持元件10能够看出，它们分别由一个搬运机器人HR′引导并且分别抓持并搬运一个形式为机动车门的部件B′。此外，两个涂漆机器人LR′能够看出，它们引导用于施涂涂层剂的施涂元件。

图2b示出了具有另一搬运机器人HR″的另一涂漆房的局部侧视图，其中所述搬运机器人具有根据图1的搬运装置1。具体地，抓持元件10能够看出，其通过搬运机器人HR″被引导，从而抓持并搬运部件（图2b中未示出）。此外，两个涂漆机器人HR″能够看出，它们分别引导一个用于施涂涂层剂的施涂元件。

同样可行的是将搬运装置1连接至涂漆机器人，其然后也用作为搬运机器人。

图3示出了根据本发明的实施例的用于搬运待涂层部件的方法的流程图。

在第一步骤S1中，抓持元件10被引导到部件B的开口

中和/或经过所述开口，而抓持元件10处于基本上收缩的状态。

在第二步骤S2中，抓持元件10借助于流体供应而改变形状和/或改变体积、尤其转为扩展状态，从而抓持部件B。此外，可以进行检查以便确定部件B是否由抓持元件10抓持。

在第三步骤S3中，由抓持元件10所抓持的部件B被搬运。如果部件B是机动车体的罩、盖或门的话，则搬运尤其包括打开、搬运和关闭罩、门或盖。此外，在搬运的过程中、尤其在移动的过程中可以进行力或力矩监测，以便例如防止损坏。

在成功搬运之后，抓持元件10在第四步骤S4中通过流体排出（例如，流体抽取或流体排放）再次改变形状和/或改变体积，尤其转至基本上收缩的状态，从而释放部件B的抓持。

如果抓持元件10处于基本上收缩的状态并且抓持元件10与部件B之间的抓持被释放，则抓持元件10在第五步骤S5中被再次引导出开口

并且从部件B被取出。

在步骤S5执行之后，可以进行另一部件的搬运。

图4示出了用于根据本发明实施例的搬运装置1的设备5的简化、示意性框图，其中所述设备用于确立和/或确定搬运装置1、尤其抓持元件10和/或部件B的不同操作状态，以便例如确立或确定部件B的不正确抓持或不存在。

设备50例如可以连接至计算机、计算单元、存储器、控制器、CPU（处理器）等或者包括一些或全部这些器件。

设备50具有第一检测单元20a，用于检测抓持元件10所加载的流体压力。

设备50可以具有第二检测单元20b，用于检测抓持元件10所加载的流体体积。

在此，尤其可以想到以下两个原理。

首先：充注并在该过程中确定体积流，从而根据时间设定体积。

其次：预定的（所需的或恒定的）体积位于一计量机构内，其中所述计量机构设置成将其体积提供至抓持元件10。在该过程中，无需体积流测量，而仅仅需要压力检测（例如，故障压力检测），为此原因还可以省略第二检测单元20b。

如图4所示，设置确定和/或创建单元（determination and/or creationunit）25，以利用（由第一检测单元20a和第二检测单元20b）所检测的流体压力和流体体积和/或抓持元件10所加载的流体压力和流体体积。

确定和/或创建单元25设置成基于由第一检测单元20a和第二检测单元20b所检测的和/或抓持元件10所加载的流体压力和流体体积而确定和/或创建至少一个流体压力/流体体积曲线（例如，见图5b、5c）。

确定和/或创建单元25反过来将所确定的和/或所创建的流体压力/流体体积曲线传达/通讯给对比和/或确立单元（comparison and/orestablishing unit）30。对比和/或确立单元30将至少一个所确定的和/或所创建的流体压力/流体体积曲线与在存储器35内存储的至少一个基准流体压力/流体体积曲线进行对比（例如，见图5a）。

借助于所确定的和/或所创建的流体压力/流体体积曲线与所存储的基准流体压力/流体体积曲线的对比，能够确立或确定不同的操作状态（例如，有缺陷的抓持或甚至根本就没有抓持部件B）。

所存储的基准流体压力/流体体积曲线例如可以描述正确的状态或过程或者典型的有缺陷的状态或过程。

如果所确定的和/或所创建的流体压力/流体体积曲线并不对应于描述了正确的过程或状态的所存储的基准流体压力/流体体积曲线，则可以得出结论大体上存在有缺陷的状态或过程。

如果所确定的和/或所创建的流体压力/流体体积曲线基本上对应于所存储的基准流体压力/流体体积曲线，则可以得出结论存在必然正确的过程或状态或者存在必然有缺陷的状态或过程。

由设备50、尤其由对比和/或确立单元30所确定和/或确立的结果能够例如传达给用于进一步利用或处理的控制器（例如，用于搬运机器人HR、搬运装置1、涂漆机器人或涂漆设备的取决于搬运的另一部件的控制器）。

第一检测单元20a、第二检测单元20b、确定和/或创建单元25以及还有对比和/或确立单元30被示出为单独的单元。然而，还可以将单独示出的单元合并为一个单元（例如，将第一检测单元20a与第二检测单元20b合并以形成一个单元、将确定和/或创建单元25与还有对比和/或确立单元30合并以形成一个单元）。

例如，图5a示出了存储的基准流体压力/流体体积曲线，其体现了抓持元件10与部件B之间的正确的抓持。

点P1代表向抓持元件10加载流体/压力的开始。

点P1与P2之间的区域代表抓持元件10扩展但部件B仍未被抓持的状态或过程。

点P2代表抓持元件10与部件B之间的抓持状态。

点P2与P3之间的区域代表抓持元件10扩展且部件B被抓持的状态或过程。

点P3代表没有附加的流体/压力供应至抓持元件10、部件B被抓持并且因而可以被搬运的状态或过程。

图5b、5c示出了由确定和/或创建单元25所确定和/或创建的示意性流体压力/流体体积曲线，表示当前向抓持元件10加载流体压力/流体体积。例如，图5b示出了抓持元件10正确地抓持部件B的流体压力/流体体积曲线，其中例如图5c示出了抓持元件10未抓持部件B或不存在部件B的流体压力/流体体积曲线。

根据图5a的所存储的基准流体压力/流体体积曲线基本上对应于根据图5b的流体压力/流体体积曲线，从而在曲线的对比之后，可以得出结论在抓持元件10与部件B之间存在正确的抓持。

然而，根据图5a的所存储的基准流体压力/流体体积曲线并不对应于根据图5c的流体压力/流体体积曲线（尤其，因为没有抓持部件B，所以在点P2处没有出现弯曲），从而在曲线的对比之后，可以得出结论在抓持元件10与部件B之间不存在抓持或者不存在部件B）。

本发明并不限于上述优选的示意性实施例。反而，多种利用了本发明的思路并落入保护范围内的改型和改变是可行的。本发明尤其还要求保护与独立权利要求所指的技术方案独立的从属权利要求的技术方案。

附图标记列表：

1 用于搬运待涂层部件的装置（搬运装置）

10 抓持元件

10a 抓持元件的体积部

10b 抓持元件的形状部

11 支承部

12 紧固器具

13 紧固结构

14 流体供应/排出通道

15 预定的断开点

16 用于流体供应和/或用于流体排出的设备

20a 第一检测单元

20b 第二检测单元

25 确定和/或创建单元

30 对比和/或确立单元

35 存储器

B 部件

开口/抓持结构

HR 搬运机器人

LR 涂漆机器人

S 用于装置和机器人的和/或用于流体供应和/或用

于流体排出的设备和装置的接口

Claims

1.一种用于搬运部件（B）、优选待涂层部件（B）的装置，其中所述部件例如是车辆零件、尤其机动车体或其它车辆的罩、盖、门等，其特征在于，所述装置包括抓持元件（10），所述抓持元件能够改变体积和/或改变形状，以便抓持所述部件（B），由此能够搬运所述部件（B）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

a)所述抓持元件（10）借助于流体供应和/或流体排出能够改变形状和/或改变体积；和/或

b)所述抓持元件（10）借助于压力增加和/或压力降低能够改变形状和/或改变体积；和/或

c)流体能够供至所述抓持元件（10），

c1)以便扩大和/或扩展所述抓持元件（10）和/或所述抓持元件（10）的体积部（10a）和/或形状部（10b）；和/或

c2)以便增加所述抓持元件（10）的内部压力；和/或

c3)以便抓持所述部件（B）；和/或

d)流体能够从所述抓持元件（10）排出，

d1)以便减小和/或收缩所述抓持元件（10）和/或所述抓持元件（10）的体积部（10a）和/或形状部（10b）；和/或

d2)以便降低所述抓持元件（10）的内部压力；和/或

d3)以便释放所述部件（B）的抓持。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述抓持元件（10）设置成，

a)被引入所述部件（B）中的开口

和/或被引导穿过所述开口，从而所述抓持元件在所述开口

中和/或在所述开口下游和/或在所述开口上游能够改变形状和/或改变体积；和/或

b)处于体积扩大和/或形状扩大和/或扩展的状态中

b1)以便压靠所述部件（B）；和/或

b2)以便与所述部件（B）形成形状配合；和/或

b3)以便与所述部件（B）形成力配合；和/或

b4)以便与所述部件（B）形成摩擦配合；和/或

c)处于形状缩小和/或体积缩小和/或基本上收缩的状态中

c1)以便释放加载到所述部件（B）上的压力；和/或

c2)以便释放与所述部件（B）的形状配合；和/或

c3)以便释放与所述部件（B）的力配合；和/或

c4)以便释放与所述部件（B）的摩擦配合。

4.根据权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于，所述抓持元件（10）设置成

a)至少分段地或完全地适应于所述部件（B）中的开口

的内轮廓；和/或

b)部分地或完全地充满和/或封闭所述开口

5.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述抓持元件（10）具有以下至少一种特性：

a)可延展的或基本上不可延展的；

b)柔性的；

c)弹性的；

d)能够复原的；

e)流体密封的；

f)气球形的；

g)薄膜形的；

h)膜状的；

i)耐溶剂的；

j)耐漆的；

k)中空体；

l)以气球的方式可以改变形状和/或可以改变体积；

m)可逆地能够扩展；

n)具有记忆效应。

6.根据权利要求1至5任一所述的装置，其特征在于，

a)所述装置包括支承部（11），以便保持所述抓持元件（10）的形状和/或方位；和/或

b)所述抓持元件（10）具有记忆效应，以便保持所述抓持元件（10）的形状和/或方位，

由此，所述抓持元件（10）能够以精准的方式被定位和/或所述抓持元件（10）能够被引导到所述部件（B）的开口

中和/或穿过所述开口。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述支承部（11）

a)在所述抓持元件（10）内布置；和/或

b)被柔性地和/或弹性地和/或能够复原地形成；和/或

c)是弹簧。

8.根据权利要求1至7任一所述的装置，其特征在于，

a)所述装置包括预定的断开点，在过载的情况中、尤其如果所述部件（B）在搬运的过程中阻塞的话，则所述预定的断开点断开；和/或

b)所述抓持元件（10）包括紧固器具（12），所述紧固器具用于连接至所述装置的紧固结构（13），在过载的情况中、尤其如果所述部件（B）在搬运的过程中阻塞的话，释放这种连接；和/或

c)所述抓持元件（10）在过载的情况中、尤其如果所述部件（B）在搬运的过程中阻塞的话撕裂。

9.根据权利要求1至8任一所述的装置，其特征在于，

a)所述装置具有流体供应/排出通道（14），用于将流体供至所述抓持元件（10）和/或用于将流体从所述抓持元件（10）排出；和/或

b)所述抓持元件（10）包括至少一个流体供应/排出开口，其中所述流体供应/排出开口连接至所述流体供应/排出通道（14）。

10.根据权利要求1至9任一所述的装置，其特征在于，所述装置包括确立和/或监测和/或确定设备（50），该设备优选基于所述抓持元件（10）所加载的流体压力和/或流体体积而确立和/或监测和/或确定所述夹持元件（10）和/或所述部件（B）的至少一个操作状态和/或操作过程，具体地

a)所述部件（B）是否由所述抓持元件（10）抓持；和/或

b)部件（B）是否阻塞；和/或

c)部件（B）是否正确地或有缺陷地被搬运；和/或

d)所述抓持元件（10）用于抓持所述部件（B）的力、压力和/或张力。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述设备（50）包括：

a)第一检测单元（20a），以便检测所述抓持元件（10）所加载的至少一个流体压力；和/或

b)第二检测单元（20b），以便检测所述抓持元件（10）所加载的至少一个流体体积；和/或

c)确定和/或创建单元（25），以便基于所述抓持元件（10）所加载的所述至少一个流体压力和所述至少一个流体体积而确定和/或创建至少一个流体压力/流体体积曲线。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述设备（50）还包括对比和/或确立单元（30），以便将至少一个所确定和/或所创建的流体压力/流体体积曲线与至少一个基准流体压力/流体体积曲线对比，由此可以确立

a)部件（B）是否由所述抓持元件（10）抓持；和/或

b)部件（B）是否阻塞；和/或

c)部件（B）是否被正确地搬运。

13.一种机器人、优选SCARA机器人或具有最多7个自由度的机器人，其中所述机器人包括根据权利要求1至12任一所述的装置。

14.一种用于搬运部件（B）、尤其待涂层部件的方法，特别地该方法利用根据权利要求1至12任一所述的装置或根据权利要求13的机器人实现，其中，抓持元件（10）改变形状和/或改变体积，从而抓持部件（B），并且所抓持的部件（B）被搬运。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，

a)所述抓持元件（10）借助于流体供应和/或流体排出改变形状和/或改变体积；和/或

b)所述抓持元件（10）借助于压力增加和/或压力降低改变形状和/或改变体积；和/或

c)流体供至所述抓持元件（10），

c2)以便增加所述抓持元件（10）的内部压力；和/或

c3)以便抓持所述部件（B）；和/或

d)流体从所述抓持元件（10）排出，

d2)以便降低所述抓持元件（10）的内部压力；和/或

d3)以便释放所述部件（B）的抓持。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，

a)被引入所述部件（B）中的开口

和/或被引导穿过所述开口，从而所述抓持元件在所述开口

中和/或下游和/或上游能够改变形状和/或改变体积；

b)处于体积扩大和/或形状扩大和/或扩展的状态中

b1)以便压靠所述部件（B）；和/或

b2)以便与所述部件（B）形成形状配合；和/或

b3)以便与所述部件（B）形成力配合；和/或

b4)以便与所述部件（B）形成摩擦配合；和/或

c)处于形状缩小和/或体积缩小和/或基本上收缩的状态中

c1)以便释放加载到所述部件（B）上的压力；和/或

c2)以便释放与所述部件（B）的形状配合；和/或

c3)以便释放与所述部件（B）的力配合；和/或

c4)以便释放与所述部件（B）的摩擦配合。

17.根据权利要求14至16任一所述的方法，其特征在于，

a)所述抓持元件（10）至少分段地或完全地适应于所述部件（B）中的开口

的内轮廓；和/或

b)所述抓持元件（10）部分地或完全地充满和/或封闭所述开口

18.根据权利要求14至17任一所述的装置，其特征在于，所述抓持元件（10）具有以下至少一种特性：

a)是可延展的或基本上不可延展的；

b)是柔性变形的；

c)是弹性变形的；

d)是膨胀的；

e)以气球的方式可以改变形状和/或可以改变体积；

f)可逆地扩展。

19.根据权利要求14至18任一所述的方法，其特征在于，包括以下至少一个步骤：检测和/或监测和/或确定和/或确立所述抓持元件（10）和/或所述部件（B）的至少一个操作状态和/或操作过程，优选地基于所述抓持元件（10）所加载的流体压力和/或流体体积而实现，以便检测和/或监测和/或确定和/或确立

a)部件（B）是否由所述抓持元件（10）抓持；和/或

b)部件（B）是否阻塞；和/或

c)部件（B）是否被正确地搬运；和/或

d)所述抓持元件（10）用于抓持部件（B）的力、压力和/或张力。

20.一种用于抓持和/或搬运机动车体的门、盖、罩等或其它车辆零件的气球形抓持元件（10）的应用。