CN113246157A - 用于借助机器人使产品叠堆运动的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助机器人使产品叠堆运动的方法，其中，机器人(10)包括铰接臂(11)和设置在所述铰接臂上的至少一个用于产品叠堆(1)的抓具(30)，且以可选择的方式翻转(140)产品叠堆(1)，其特征在于，使得产品叠堆(1)摆动(110)有效角度α1≠180°，且接着使得产品叠堆(1)摆动(122)有效角度α2＝180°‑α1或者返回摆动(123)有效角度α2＝‑α1。本发明有利地能实现：自动化运行且特别是翻转或不翻转地卸放产品叠堆。

Description

用于借助机器人使产品叠堆运动的方法
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的方法。
背景技术
本发明基于图形工业技术领域，并且在此特别是基于借助操纵器(特别是机器人或铰接臂机器人)对由优选经印刷且经折叠的平面产品(优选由纸、厚纸、纸板、塑料、金属或复合材料制成)所构成的产品叠堆进行操纵(例如抓取、保持、运动、转动、翻转和/或放置)的领域。
已知的是，将产品叠堆(例如经折叠的折页)从印后处理机器(例如折叠机)的收料器手动地输送至托架，并且在该处根据已知的卸放样式(Absetzschema)进行卸放。这种事项具有高的物理工作强度，因为例如每分钟必须运动例如四至五个产品叠堆。同样已知的是，为此采用具有铰接臂的机器人：例如已知的是位于德国奥本韦勒的“MBO MaschinenbauOppenweiler Binder GmbH&Co.KG”公司的产品“CoBo-Stack”。
文献JPS6048848A在图11d中公开了在产品叠堆的在对角线上相对置的棱角(Ecken)上进行抓取，以及在图9中公开了产品叠堆的垂松
Figure BDA0002942839400000011
这二者所示出的抓具在此属于两个单独的机器人。
文献US2006263196A1公开了借助机器人抓具对叠堆进行转动和翻转。
文献EP1645434B1公开了将产品叠堆枢转成直立位态以及将产品叠堆转移到抓具上(或从上方抓握该产品叠堆)。
文献EP2128056A1公开了具有用于操纵叠堆的铰接臂的机器人，以及在图4中公开了抓取机构。
文献DE202019106975U1公开了一种用于转移产品叠堆的操纵机构，其中，操纵机构包括抓取机构，该抓取机构在三个维度中是可运动的。抓取机构包括第一和第二在侧向上的限制元件以及沿着各一限制元件可线性移动地支承的上和下保持元件。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种相对于现有技术有所改善的方案，这种方案特别是能实现：使产品叠堆自动化地运动以及特别是经翻转或不翻转地卸放。
按照本发明的解决方案在于：
该任务按照本发明通过根据权利要求1所述的方法解决。
本发明有利并因此优选的改进方案由从属权利要求以及说明书和附图产生。
本发明涉及一种用于借助机器人使产品叠堆运动的方法，其中，机器人包括铰接臂和设置在铰接臂上的至少一个用于产品叠堆的抓具，并且以可选择的方式翻转产品叠堆。本发明的特征在于，使得产品叠堆以有效角度α1≠180°摆动，并且随后使得产品叠堆以有效角度α2＝180°-α1摆动或者以有效角度α2＝-α1返回摆动。
本发明有利地能实现：使产品叠堆自动化地运动并且特别是经翻转地或不翻转地卸放。
按照本发明且有利地，产品叠堆在两个步骤中摆动并且在此以可选择的方式翻转。在第一步骤中，以有效角度α1≠180°摆动。在第二步骤中，以有效角度α2＝180°-α1摆动。如果α1和α2例如都是90°，那么按照本发明实现翻转180°。如果α1和α2例如是90°和-90°，那么按照本发明实现不翻转。
按照本发明的这种两步骤式摆动方法能有利地添加中间步骤，例如，使产品叠堆晃动(Rütteln)和/或直线推撞(Geradstoβen)。此外，按照本发明的两步骤式摆动方法能有利地在不同位置上执行上述两个步骤，其方式例如是，机器人在其间运动。此外，按照本发明的两步骤式摆动方法有利地能实现：采用不同的设备(例如采用机器人和采用与机器人不同的摆动机构)执行上述两个步骤。
术语“有效角度”应表示：该角度与摆动方式无关。+90°的有效角度因此可以例如通过摆动+90°、通过两次摆动各+45°、或者通过摆动-270°实现。在本发明中，代替“有效角度”也可以简单地应用术语“角度”。
术语“以可选择的方式(wahlweise)”表示：产品叠堆要么翻转要么不翻转。这种选择优选地可以通过数字计算机实现，并且可以由数字计算机特别是根据所谓的卸放模式(Absetzmuster)做出。术语“以可选择的方式”也应表示：本方法能够连续执行多次，每次一个产品叠堆，并且在此也能实现的是：至少一个产品叠堆被翻转，而至少一个产品叠堆不被翻转。
在此，本发明的改进方案在于：
在下文中描述本发明的优选改进方案(简称：改进)。
一种改进方案的特征可以在于，借助不同于机器人的摆动机构来实现以有效角度α1摆动。摆动机构可以配属于印后处理机器(特别是折叠机)的收料器且特别是设置在其上。该摆动机构可以包括用于产品叠堆的可摆动抓具。摆动机构可以由数字计算机控制。摆动机构将产品叠堆优选以α1＝90°摆动。
一种改进方案的特征可以在于，在运动之前以有效角度α1摆动，或者说该运动是从产品叠堆的已摆动好的位态开始。该运动优选借助机器人臂来实现。
一种改进方案的特征可以在于，绕着水平轴线以有效角度α1摆动。该轴线可以平行于印后处理机器(特别是折叠机)的收料器的输送方向定向。在摆动之前将产品叠堆优选地抓握且保持。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆在以有效角度α1摆动时从水平位态摆出。在这个水平位态中，产品叠堆的各个产品(例如经折叠的折页)优选水平地安置。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆在以有效角度α1摆动时摆入到竖直位态中。在这个竖直位态中，产品叠堆的各个产品优选“站立”。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆在水平位态之外定向和/或在一个方向上直线推撞和/或在两个相互垂直的方向上直线推撞和/或晃动和/或通风；和/或使得扇形展开的
Figure BDA0002942839400000032
产品叠堆变成不再扇形展开的产品叠堆(“收拢”)。与此同时，产品叠堆可以位于在摆动机构中，例如在其抓具中。抓具在此可轻易打开，特别是对于通风。用于直线推撞和/或收拢
Figure BDA0002942839400000031
的机构可以包括两个相对彼此可运动的、相互垂直的面(例如优选具有侧向弯边的板件)。该机构可在摆动之前打开且在摆动之后闭合。为此，这些面可以彼此远离地和朝向彼此地运动。为了晃动，可以设有气动缸。最后，该机构(或其各个面)优选移动到打开的位置，从而能够承接产品叠堆。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆在竖直位态中绕着竖直轴线转动，优选转动180°。这有利地能实现：产品叠堆在竖直位态中不仅在以可选择的方式翻转的情况下而且在以可选择的方式不翻转的情况下都从同一侧抓取。这种转动可以借助摆动机构实现。该摆动机构为此可以包括转动驱动器。这种转动驱动器可以由数字计算机控制。
一种改进方案的特征可以在于，对产品叠堆的承接(übernahme)在翻转的情况下从产品叠堆的一侧实现；对产品叠堆的承接在不翻转的情况下从产品叠堆的同一侧实现。从一侧或从另一侧的承接可以借助机器人的铰接臂实施。对侧的选择能够以计算机控制的方式实现。在此可以考虑到预给定的卸放样式。
一种改进方案的特征可以在于，机器人将产品叠堆在竖直位态中承接。机器人(以及特别是其抓具)能够为此以计算机控制的方式移向产品叠堆，例如从上方和/或从一侧。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆在竖直位态中运动，至少在上述运动的部分路段上运动。沿着运动的路段可以改变产品叠堆的位态(Lage)，例如通过摆动(绕着水平轴线)和/或通过转动(绕着竖直轴线)。
一种改进方案的特征可以在于，机器人将产品叠堆从摆动机构承接且随后使其运动。对产品叠堆的承接以及保持可以借助机器人的抓取机构来实现。这种运动可以通过机器人的铰接臂的运动来实现。附加地，机器人可以在水平面中移动。机器人的所有动作优选地能够以计算机控制的方式实现。
一种改进方案的特征可以在于，对产品叠堆的承接在翻转的情况下从产品叠堆的一侧实现；对产品叠堆的承接在不翻转的情况下从产品叠堆的对置侧实现。从一侧或从另一侧的承接可以借助机器人的铰接臂执行。机器人的抓取机构在此可以如此转动，使得实现从一侧或从另一侧的抓取。对侧的选择能够以计算机控制的方式实现。在此可以考虑到预给定的卸放样式。
一种改进方案的特征可以在于，以有效角度α2摆动，这在运动期间或在两个分运动之间或者在运动之后实现。这种摆动能够以计算机控制的方式实现。在此可以考虑到预给定的卸放样式。
一种改进方案的特征可以在于，以有效角度α2摆动，这借助机器人来实现。这种摆动可以通过机器人的铰接臂的相应的运动来实现，和/或可以通过在机器人上(或在其铰接臂上)的摆动机构来实现和/或通过在机器人上(或在其铰接臂上)的可摆动抓取机构来实现。摆动能够以计算机控制的方式实现。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆在以有效角度α2摆动时返回摆动到水平位态中。产品叠堆在该情况下不翻转地(即未翻转地)放置。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆在水平位态中放置。这种放置(Ablegen)优选在托架上实现。为了放置，在机器人上的抓具可以同时或依次打开且侧向驶离。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆在放置之前绕着竖直轴线转动。由此，产品叠堆在水平面中的定向可以发生改变，例如以有效90°或180°改变。这种转动能够以计算机控制的方式实现。在此可以考虑到预给定的卸放样式。
一种改进方案的特征可以在于，有效角度α1＝90°，且有效角度α2＝90°，并且以α2继续摆动。在继续摆动的情况下，以α1摆动和以α2摆动优选地沿着同一摆动方向实现。在此，产品叠堆“总计”被翻转。
一种改进方案的特征可以在于，有效角度α1＝90°，且有效角度α2＝-90°，并且以α2返回摆动。在返回摆动的情况下，以α1摆动和以α2摆动优选地沿着相反的摆动方向实现。在此，产品叠堆“总计”不翻转。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆在运动期间由至少两个抓具保持。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆在运动期间形状锁合和/或力锁合地保持。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆的一侧具有至少四个棱角；并且产品叠堆在运动期间在对角线上相对置的棱角上被保持。在多于四个棱角的情况下可以选择例如这样的棱角：这些棱角相互间具有大间隔和/或这些棱角非常近似于在对角线上相对置。
一种改进方案的特征可以在于，以可选择的方式将两个在对角线上相对置的棱角或者将两个另外的在对角线上相对置的棱角进行保持。对棱角的选择能够以计算机控制的方式实现。在此可以考虑到预给定的卸放样式。为此，在机器人臂上的抓取机构优选地转动。
一种改进方案的特征可以在于，如此保持产品叠堆，使产品叠堆垂松。为此，能够(优选以计算机控制的方式)减小机器人的抓具的间隔直至所期望的或预给定的垂松程度为止。产品叠堆可以由经折叠的纸张形成。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆如此保持，使得产品叠堆在对角线上垂松。由此，产品叠堆能够以对角线(Diagonale)作为“最深的点”受控地且自身固定地卸放。为此可以将产品叠堆在对角线上相对置的棱角上保持。
关于卸放方面特别的改进方案在于：
在下文中描述本发明的另外的优选改进方案(简称：改进)。
一种改进方案的特征可以在于，上述运动是在预给定的卸放样式的多个卸放位置中所选定的一个卸放位置上结束。这种卸放样式可以存储在数字计算机中或与之连接的网络中。可以存储多个卸放样式，例如在数据库中。对卸放位置(和/或对用于相继要运动的产品叠堆的卸放位置的顺序)的选择能够以计算机控制的方式地实现。在由产品叠堆构成输送叠堆的情况下，可以针对每个水平位态(或者说水平层面)选择卸放样式，特别是可以针对两个相继的位态(或者说两个相继的层面)选择不同的卸放样式。
一种改进方案的特征可以在于，将产品叠堆在所选定的卸放位置上卸放到底层(Unterlage)，优选卸放到托架上。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆如此保持，使得产品叠堆在对角线上垂松；并且在卸放在对角线上发生垂松的产品叠堆的情况下首先使其垂松部(Durchhang)接触到底层。
一种改进方案的特征可以在于，卸放样式存储在数字计算机中，或者通过网络从另一数字计算机下载到该数字计算机上；上述运动通过该数字计算机控制。
一种改进方案的特征可以在于，卸放样式由数字计算机根据如下参数中的至少一个进行计算和/或选择：产品叠堆的尺寸；底层的尺寸；对于由经折叠的产品形成产品叠堆的情况下：折叠棱边相对于底层的位态，和/或折叠棱边根据折叠方式的构建。
一种改进方案的特征可以在于，相继使多个产品叠堆运动、以可选择的方式翻转、以可选择的方式在水平面中转动、以及卸放在预给定的卸放样式的多个卸放位置中分别选定的卸放位置上。在此可以采用具有铰接臂和抓取机构的、计算机控制的机器人。
关于抓取方面特别的改进方案在于：
在下文中描述本发明的另外的优选改进方案(简称：改进)。
一种改进方案的特征可以在于，采用两个抓具；并且在放置(或卸放)产品叠堆时，这些抓具在水平面中沿着两个相互垂直的方向从产品叠堆中移走。
一种改进方案的特征可以在于，在放置(或卸放)产品叠堆时，这些抓具在竖直面中打开。在此，抓具的抓具爪可以运动，优选地，位于产品叠堆上方的抓具爪可以向上运动。另外的抓具爪(优选是位于产品叠堆下方的那个抓具爪)可以是不动的。
一种改进方案的特征可以在于，使每个产品叠堆运动到卸放样式的已分别如此选定的卸放位置，以至于在卸放位置中这些抓具能够相对于已经卸放好的产品叠堆在水平面中无碰撞地从产品叠堆移走。
改进方案在于：
在下文中描述本发明的另外的优选改进方案(简称：改进)。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆从用于印刷产品的印后处理机器的收料器运动至一个托架或者运动至多个托架之一。在后一情况下，能够实现不停止运行。
一种改进方案的特征可以在于，使产品叠堆从用于印刷产品的印后处理机器(例如折叠机、骑马订联动线机或胶订机)的收料器运动至一个托架或者运动至多个托架之一。
一种改进方案的特征可以在于，在收料器中的产品叠堆沿着输送方向输送且在输送方向上相互分离(separiert)。这种输送可以在辊子传送器上实现。为了这种分离，各个可驱动式辊子可以相应地被驱动或被停止。
一种改进方案的特征可以在于，机器人能够以可移动的方式应用在单个印后处理机器的多个位置上或者在多个印后处理机器上。为此，机器人可以支承在辊子和/或轨道上。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆由经折叠的和/或经模切的印刷产品形成。
一种改进方案的特征可以在于，多个产品叠堆相互水平错开地并且在彼此上下布置的多个水平平面中堆叠(übereinandergestapelt)成输送托架上的输送叠堆，或相应地形成或构建出输送叠堆。对错位和/或平面的选择能够以计算机控制的方式实现。在此可以考虑到预给定的卸放样式。
一种改进方案的特征可以在于，设置在机器人上的传感器检测出输送叠堆的高度。传感器可以设置在机器人的抓取机构上。可以设置有多个传感器。可以绝对地确定出高度，例如从托架的上棱边或者从地面起测量，或者相对地确定成与传感器的间隔。
一种改进方案的特征可以在于，作为高度，检测出：单个高度值、在不同水平位置上的多个高度值、或者高度变化曲线
Figure BDA0002942839400000081
一种改进方案的特征可以在于，作为传感器，采用用于测量高度的间隔传感器，或者采用具有用于从摄像机图像来计算出高度的数字图像处理模块的摄像机。
一种改进方案的特征可以在于，使得机器人臂无碰撞地运动经过仅仅才部分构建的输送叠堆上方，其中，数字计算机在对机器人臂的运动进行控制时考虑所检测到的高度。
一种改进方案的特征可以在于，机器人从一叠堆上取下单个中间层(Zwischenlagen)，并且放置在相应的平面上。这些中间层可由厚纸构成。对中间层的放置能够以计算机控制的方式实现。在此可以考虑到预给定的卸放样式和/或堆叠样式。
一种改进方案的特征可以在于，中间层以抽吸方式保持。为此抽吸式抓具可以设置在机器人的抓取机构上。可以采用多个这样的抽吸式抓具。
一种改进方案的特征可以在于，上述运动全自动地、根据所选定的卸放样式和/或堆叠样式并且与至少所述印后处理机器的生产速度相协调地实现。
一种改进方案的特征可以在于，机器人臂的运动在受保护的区域内实现。
一种改进方案的特征可以在于，为了设立所述受保护的区域，采用壳体和/或栏杆和/或光栅和/或摄像机监控。
关于用于执行本方法的设备方面特别的改进方案在于：
在下文中描述本发明的另外的优选改进方案(简称：改进)。
按照本发明的方法的一种改进方案的特征可以在于，采用一种用于借助机器人使产品叠堆运动的设备，其中，机器人包括铰接臂，在该铰接臂上设置有用于产品叠堆的第一抓具。本方法的特征在于，在铰接臂上设置有抓取机构，该抓取机构包括第一抓具和第二抓具，其中，第一抓具与第二抓具相对彼此定位。
所述设备自身可以成为本发明的另一方面：
一种用于借助机器人使产品叠堆运动的设备，其中，机器人包括铰接臂，在该铰接臂上设置有用于产品叠堆的第一抓具。该设备的特征在于，在铰接臂上设置有抓取机构，该抓取机构包括第一抓具和第二抓具，其中，第一抓具与第二抓具可相对彼此定位。
根据本发明的设备自身及其应用有利地能实现：使产品叠堆自动化地运动并且特别是经翻转地或不翻转地卸放。
本发明特别的优点可以在于，可以使不同大小或不同规格的产品叠堆运动并且特别是以可选择的方式翻转或不翻转地卸放。
在下文中描述本发明的另外的优选改进方案(简称：改进)。这些改进方案也可以成为本发明另外的方面的设备自身的优选改进方案。
一种改进方案的特征可以在于，上述两个抓具可针对产品或产品叠堆的预给定的规格进行定位，优选以计算机控制的方式。这些抓具可以为了定位而能够运动(优选能够直线运动)。这种定位优选以计算机控制的方式实现。
一种改进方案的特征可以在于，上述两个抓具可针对所选定的规格的所选定的对角线的两个末端进行定位。这种定位优选以计算机控制的方式实现。
一种改进方案的特征可以在于，第一抓具构造成具有第一对(Paare)抓具爪的第一钳式抓具，并且第二抓具构造成具有第二对抓具爪的第二钳式抓具。
一种改进方案的特征可以在于，上述两对抓具爪各自包括不可运动的抓具爪以及包括分别相对于不可运动抓具爪可直线运动的抓具爪。可以设有直线驱动器，优选是具有螺纹主轴的电驱动器。这些不可运动抓具爪自然不是完全不可运动的：这些不可运动抓具爪可通过机器人、抓取机构和/或抓具的运动而运动。这些不可运动抓具爪仅仅在抓具打开和闭合时不运动，或者相比于可运动抓具爪仅仅微不足道地运动。
一种改进方案的特征可以在于，这些不可运动抓具爪各自包括水平延伸的承放元件和各自至少一个竖直延伸的止挡元件。
一种改进方案的特征可以在于，上述两个不可运动抓具爪各自包括水平延伸的承放面作为承放元件和各自两个竖直延伸且相互垂直的止挡面作为止挡元件。所有这些面都可以相互垂直。
一种改进方案的特征可以在于，产品叠堆由抓具爪以力锁合和/或形状锁合的方式保持。
一种改进方案的特征可以在于，在抓取机构上设置有至少一个吹风机构，该吹风机构在产品叠堆放置时将空气吹到产品叠堆下方。
一种改进方案的特征可以在于，在抓取机构上设置有至少一个另外的抓具，该另外的抓具构造成针对中间层的抽吸式抓具。这种抽吸式抓具可以为了抽吸式抓取及保持而以计算机控制的方式可施加抽吸空气。
一种改进方案的特征可以在于，在抓取机构上设置有至少一个间隔传感器和/或至少一个摄像机。
一种改进方案的特征可以在于，抓取机构包括第一承载臂，第一抓具以直线地沿着该第一承载臂的纵向方向可运动的方式设置在该第一承载臂上。
一种改进方案的特征可以在于，抓取机构包括第二承载臂，第二抓具以直线地沿着该第二承载臂的纵向方向可运动的方式设置在该第二承载臂上。
为了使这些抓具沿着这些承载臂运动，可以各自在承载臂上设有直线驱动器，优选是具有螺纹主轴的电驱动器。直线驱动器可以是电动式。承载臂可以具有与最大规格的要运动的产品叠堆相关的长度。
一种改进方案的特征可以在于，第一承载臂和第二承载臂相互垂直地设置在抓取机构上。这些承载臂可以形成X-Y轴线系统，用于规格可调节的抓具。这些抓具的可运动抓具爪可以形成与上述X-Y轴线垂直的Z轴线。
一种改进方案的特征可以在于，上述两个直线可运动抓具爪能够垂直于相应的承载臂运动。
一种改进方案的特征可以在于，抓取机构在机器人臂上绕着转动轴线可转动地设置。转动轴线优选用于产品叠堆绕着竖直轴线的转动和/或用于已在水平面中转动的产品叠堆的卸放。
一种改进方案的特征可以在于，抓取机构在机器人臂上绕着垂直于转动轴线的摆动轴线可摆动地设置。摆动轴线优选地用于产品叠堆绕着水平轴线的摆动和/或用于参照水平面以可选择的方式经翻转或不翻转的产品叠堆的卸放。
一种改进方案的特征可以在于，铰接臂包括六个轴线(优选转动轴线)。
一种改进方案的特征可以在于，机器人相对于一个或多个产生出产品叠堆的印后处理机器能够水平地移动，例如在轨道上或在辊子上。
在上述部分“技术领域”“背景技术”“发明内容”以及在对于改进方案的多种上述部分中以及在如下部分实施例中所公开的特征和特征组合能够相互任意组合地成为本发明另外的有利的改进方案。
备选方案在于：
对于上述两步骤式摆动方法的备选方案，该任务可以借助仅一个步骤的摆动方法来解决。在此，产品叠堆为了以可选择的方式翻转而在水平定向中借助铰链臂机器人的抓取机构优选从下方抓取且摆动180°的有效角度，例如在运动至托架期间。假如以可选择的方式不应翻转，那么产品叠堆可以在水平定向中优选从上方抓取。
附图说明
图1至8示出本发明及其改进方案的优选实施例。彼此相应的特征在附图中设有同样的附图标记。在附图中重复的附图标记出于清晰性的目的被部分省略。
具体实施方式
图1示出根据本发明的设备的优选实施例，所述设备优选包括机器人10，用于执行按照本发明的方法的优选实施形式的步骤。附图1所示出的是从上方看的俯视图。
附图仅仅部分示出的印后处理机器70(优选折叠机)在位置74上生产印刷产品2(优选是经印刷的和/或经折叠的折页2)，这些印刷产品2以产品叠堆1的形式在收料器72上沿着输送方向71运动(例如传送)。收料器的动作(特别是传送)可以通过数字计算机80控制。产品叠堆1优选包括上下叠置的多个产品。
数字计算机80优选与网络81连接，并且数字计算机80可以控制印后处理机器70(以及可选的其他机器)，例如提供用于产品制造的任务数据。任务数据可以通过网络81提供。
收料器72可以将产品叠堆1运动到受保护的区域73中。机器人10可以设置在该区域内，该机器人10优选包括铰接臂11，所述铰接臂11具有多个轴线12(例如六个轴线)。机器人10可以是常规的工业机器人。
在机器人10上(优选在其铰接臂11或“手”的末端上)设置有抓取机构20。抓取机构20可以将产品叠堆1抓取、保持以及在空间中(优选仅仅在受保护的区域73内)从收料器72移离。这种运动15使得产品叠堆1沿着空间曲线运动至输送托架62。在该处将产品叠堆1放置且在此优选地根据卸放模式61在卸放位置60进行卸放。优选地可以设有多个由机器人10可到达的托架。这种运动15可以包括多个分运动16。在两个分运动16之间，抓取机构20可以例如转动和/或摆动。转动和/或摆动也可以在上述运动15期间实现。
在收料器72的末端上优选地设置有摆动机构40。该摆动机构40可以将产品叠堆1从水平50(或水平平面53或水平位态52)摆动到竖直54(或竖直平面57或竖直位态56)。该摆动机构40可以包括两个用于产品叠堆1的优选水平可运动的定向元件41和/或直线推撞器42。这些定向元件41和/或直线推撞器42可以构造成面(例如板件)。
机器人10的动作(特别是运动15和/或分运动16)和/或摆动机构40的动作(特别是摆动)可以通过数字计算机80控制。
图2示出印后处理机器70的收料器72的一个优选实施例。收料器72可以包括多个辊子76。收料器72可以是辊子传送器。这些辊子76中的一些可以受驱动，例如通过马达75。数字计算机80可以控制由彼此叠置的产品2所组成的产品叠堆1的传送。在此，这些产品叠堆1可以沿着输送方向71相互分离。产品2进而还有所形成的产品叠堆1优选具有四个棱角5。经模切的产品也可以具有多个棱角。如果涉及到经折叠的产品，那么其折叠背部(Falzrücken)优选平行于输送方向71。
图3a和3b示出收料器72的优选实施例，该收料器72优选包括摆动机构40，其中，执行按照本发明的方法的优选实施形式的各个步骤。示出的分别是透视图。
图3a和3b示出折叠机70的末端和收料器72，在该收料器72上，将产品叠堆1沿着输送方向71传送直至摆动机构40(方法步骤：输送101)。产品叠堆1进而产品2在摆动之前优选地处于水平位态52。
摆动机构40优选地包括抓具43，例如是相对彼此可运动的杆，优选是在产品叠堆1的一侧上的一个杆(闭合的“压紧件”)和其另一侧上的三个杆。摆动机构40和/或其抓具43可以绕着水平轴线51摆动。抓具(在图3a中位于在产品叠堆1下方)可以定位在辊子76之间且可以从该位置摆出。
图3a和3b局部示出机器人10及其铰接臂11。机器人10优选在地面上沿着水平方向可运动，进而可定位在不同部位处。机器人10例如可以支承在辊子76上。例如可以设有轨道。
图3a和3b优选地示出水平可运动的定向元件41和/或直线推撞器42。
在图3a和3b之间的比较中可看到的是，以有效角度α1实现摆动运动或摆动110(方法步骤：摆动110)。在所示出的示例中，角度α1是90°。产品叠堆1在摆动110之后优选处于竖直位态56。对于经折叠的产品2，折叠背部优选向上处于竖直位态。
图3a和3b示出两个侧3和4。机器人1可以优选地从一侧3或从对置的一侧4抓取被摆动的产品叠堆1。侧3可以称为前侧，而侧4可以称为后侧。对侧的选择能够以计算机控制的方式根据卸放样式实现。
摆动机构40能够可选地构造成可转动的，并且因此绕着竖直轴线55转动。产品叠堆1优选可以转动180°。在这种选项的情况下，机器人1可以总是从同一侧抓取被摆动的产品叠堆1，优选是从侧3(或前侧)。
图4a至4d示出机器人引导的抓取机构20的优选实施例，其中，执行按照本发明的方法的优选实施形式的各个步骤。示出的分别是透视图。
图4a至4d示出机器人10的法兰26。用于产品叠堆1的抓取机构20优选设置在该法兰26上。抓取机构20优选绕着转动轴线13可转动(方法步骤：转动142)。抓取机构20优选绕着摆动轴线14可摆动(方法步骤：继续摆动122或返回摆动123)。不仅转动轴线13而且摆动轴线14可以各自通过机器人10的仅仅一个轴线12实现，或者也可以通过各自三个轴线实现。
抓取机构20优选地包括两个承载臂：第一承载臂21和第二承载臂23。这些承载臂优选地相互垂直。在第一承载臂21上优选沿着第一纵向方向22可运动地设置有第一抓具30。在第二承载臂23上优选沿着第二纵向方向24可运动地设置有第二抓具32。这些抓具可以为了它们与规格有关的调节而由直线驱动器25驱动。
第一抓具30优选地包括第一对抓具爪31，所述第一对抓具爪31包括不可运动抓具爪31a和可运动抓具爪31b。可运动抓具爪31a可以由直线驱动器37驱动。第二抓具32优选地包括第二对抓具爪33，所述第二对抓具爪33包括不可运动抓具爪33a和可运动抓具爪33b。可运动抓具爪33a可以由直线驱动器37驱动。这些不可运动抓具爪可以各自包括承放元件34(优选承放面)。这些可运动抓具爪用于打开和闭合抓具。
这些抓具30和32对由产品2组成的产品叠堆1优选在其棱角5上且特别优选在对角线上(参见图5中的对角线7)相对置的棱角6上进行抓取。
在图4a的示出的示例中，抓取机构20从侧4(也即例如从后侧)抓取摆动成竖直的产品叠堆1。换言之：抓取机构20在抓取产品叠堆1时优选位于侧4上。为了阐明这一点，描绘了输送方向71。
在图4b的示出的示例中，抓取机构20同样从侧4(也即例如从后侧)抓取已摆动成竖直的产品叠堆1。
在图4a与4b之间的比较中可看出：要么一对棱角5(“左上”和“右下”)要么另一对棱角5(“左下”和“右上”)可以被抓取。对棱角的选择能够以计算机控制的方式且根据卸放样式作出。
在图4c的示出的示例中，抓取机构20从侧3(也即例如从前侧)抓取已摆动成竖直的产品叠堆1。
在图4d的示出的示例中，抓取机构20同样从侧3(也即例如从前侧)抓取已摆动成竖直的产品叠堆1。
在图4c与4d之间的比较中又可看出：要么一对棱角5(“左上”和“右下”)要么另一对棱角5(“左下”和“右上”)可以被抓取。对棱角的选择又能够以计算机控制的方式且根据卸放样式作出。
是从侧3还是从侧4抓取产品叠堆1，以及在此是抓取一对棱角5还是另一对棱角5，这取决于应如何放置产品叠堆1：应将产品叠堆1翻转还是不翻转地放置，以及应将产品叠堆1转动还是不转动地放置。这又取决于所选择的卸放样式和在该样式内相应的卸放位置。数字计算机80根据卸放样式和卸放位置来控制所述机器人10的抓取进而适合的动作。在此相应地选择上述侧和上述棱角。
在抓取之后以及在运动130期间(特别是在两个分运动130a与130b之间)且优选在放置(方法步骤152)之前，将产品叠堆1以有效角度α2摆动，要么继续摆动(方法步骤122)要么返回摆动(方法步骤123)。通过继续摆动，将产品叠堆1优选经翻转地放置(方法步骤：翻转140)；通过返回摆动则优选不翻转地放置(方法步骤：不翻转141)。
图5示出抓取机构的优选实施例，其中，执行按照本发明的方法的优选实施形式的步骤“使得产品叠堆1垂松150”。示出的是透视图。
在图5中示出具有上述两个抓具30和32的抓取机构20。这些抓具将产品叠堆1在对角线上相对置的棱角6上保持。这些抓具在两个承载臂21和23上根据产品叠堆1的规格如此定位(或相互间隔开)，使得产品叠堆1垂松(方法步骤：使得垂松150)。在产品叠堆1放置到输送托架62上或者放置到已经形成的输送叠堆64上的情况下，垂松的对角线8首先接触到托架62(或输送叠堆64)。这允许了：将产品叠堆1精确且无干扰地放置，并且将已打开的抓具30和32通过沿着相互垂直的方向58的运动而从产品叠堆1移走。这种打开和移走可以通过数字计算机80控制。
图5示出上述两个不可运动抓具爪31a和33a，这两个不可运动抓具爪31a和33a具有两个相应的止挡元件35(特别是止挡面35)。上述两个承放元件34(在产品叠堆1下方进而在图5中未示出)在放置产品叠堆1时优选水平地定向，而同时各两个(也即四个)止挡元件35优选竖直地定向。这些抓具的打开和闭合(或这些可运动抓具爪31b和33b的运动)沿着方向38实现。
图5示出传感器66，优选在这些不可运动(“下”)抓具爪31a和33a之一上。该传感器66可以测量相对于托架62或者相对于已经形成的输送叠堆64的间隔(或高度65)以及将测量值传输给数字计算机80，从而该数字计算机80可以对精确且特别是无碰撞的放置进行控制。
图5示出两个另外的抓具36(特别是抽吸式抓具36)。这些抓具36优选用于对中间层67抓取且保持。
图6a和6b示出卸放样式的优选实施例。
图6a和6b示例性地各自示出十二个产品叠堆1的俯视图。这些产品叠堆1以顺序1至12放置。
在每个产品叠堆1的各一棱角上，抓取机构20(或法兰26)作为圆形示出。在各两个棱角上示出两个抓具30和32。箭头58各自示出如下方向：沿着这样的方向运动已打开的抓具，以便释放产品叠堆1。
根据各自所选定的卸放样式61将产品叠堆1放置在卸放位置60上，这允许了：将这些抓具30和32在水平面上相对于先前已经放置好的产品叠堆1无碰撞地运动。
如在图6a和6b中可见的那样，可以产生所谓的“烟囱部”68，也即在卸放样式61中的空闲部位。
图6a与6b的比较可知：卸放样式61可以变换。优选地，卸放样式61在每个新的水平平面(或要形成的输送叠堆64的层)中变换。由此可以改善输送叠堆64的稳定性。
图7示出通过步骤“放置”产生的输送叠堆64的优选实施例。示出的是侧视图。
在输送托架62上，根据第一卸放样式放置产品叠堆1的第一层63。在该第一层63上放置中间层67。这些中间层67可以由机器人10从相邻的中间层叠堆中取出。为此可以采用抽吸式抓具36。在中间层67上根据(优选与第一卸放样式不同的)第二卸放样式放置产品叠堆1的第二层63。可见的是，产品叠堆1的棱边可以相互间具有水平错位69。通过这种方式可以改善输送叠堆64的稳定性。
抓取机构20可以在接近输送叠堆64时借助于传感器66测得竖直间隔65，并且数字计算机80可以借助该测量值来控制所述抓取机构20无碰撞运动。
图8示出流程规划的优选实施例。本方法可选的步骤通过虚线示出。
处理(100)可以包括制造经折叠的产品2。
输送(101)可以包括将产品叠堆1沿着输送方向71输送。
分离(102)可以包括将产品叠堆1沿着输送方向71分离。
停止(103)可以包括将产品叠堆1在使用摆动机构40时停止。
摆动(110)可以包括将产品叠堆1借助摆动机构40摆动，特别是摆动α1＝90°。
定向(111)可以包括将产品叠堆1定向，优选绕着竖直轴线。为此采用定向元件41。
直线推撞(112)可以包括将产品2直线推撞。为此可以采用直线推撞器42。
晃动(113)可以包括将产品叠堆1进而产品2晃动。
通风(114)可以包括将产品叠堆1通风。通风可以通过晃动实现。
改变(115)可以包括将已扇形展开的产品叠堆1改变成非扇形展开的产品叠堆1。为此可以采用定向元件41。这些定向元件41可以分别由一个面(例如具有两个弯边的板件)形成。
承接(120)可以借助抓取机构20(以及特别是借助其抓具30和32)实现。在承接时可以将产品叠堆1从摆动机构40转移给抓取机构20。承接可以从侧3或侧4实现。
保持(121)可以借助闭合的抓具30和32实现。
继续摆动(122)可以借助机器人臂11实现，特别是继续摆动α2＝90°。
返回摆动(123)可以借助机器人臂11实现，特别是返回摆动α2＝-90°。
优选根据卸放样式要么继续摆动要么返回摆动。
运动(130)优选使用机器人10实现。分运动(130a)和分运动(130b)优选使用机器人10实现。
计算(131)优选使用数字计算机80实现。可以计算机器人10的运动。
控制(132)优选使用数字计算机80实现。可以控制机器人10的运动。
翻转(140)可以借助机器人臂11实现，特别是α1+α2＝180°。
不翻转(141)可以借助机器人臂11实现，特别是α1+α2＝0°。
转动(142)可以借助机器人臂11实现。
使得垂松(150)可以通过两个抓具30与32相互间可调节的间隔实现。
对间隔65和/或高度65的测量(151)可以借助传感器66实现。
放置或上下叠置(152)可以借助机器人臂11实现。在此可以特别是考虑到预给定的卸放样式61。
附图标记列表
1 产品叠堆
2 印刷产品，特别是经折叠的印刷产品
3 侧
4 对置侧
5 棱角
6 在对角线上相对置的棱角
7 对角线
8 发生垂松的对角线
10 设备，特别是机器人
11 机器人臂或铰接臂
12 轴线
13 转动轴线
14 摆动轴线
15 运动或路段
16 分运动或部分路段
20 抓取机构
21 第一承载臂
22 第一纵向方向
23 第二承载臂
24 第二纵向方向
25 直线驱动器
26 法兰
30 第一抓具，特别是钳式抓具
31 第一对抓具爪
31a 不可运动抓具爪
31b 可运动抓具爪
32 第二抓具，特别是钳式抓具
33 第二对抓具爪
33a 不可运动抓具爪
33b 可运动抓具爪
34 承放元件，特别是承放面
35 止挡元件，特别是两个止挡面
36 另一抓具，特别是抽吸式抓具
37 直线驱动器
38 在抓具打开/闭合时的运动
39 吹风机构
40 摆动机构
41 定向元件
42 直线推撞器(Geradstoβer)
43 抓具
50 水平
51 水平轴线
52 水平位态
53 水平平面
54 竖直
55 竖直轴线
56 竖直位态
57 竖直平面
58 两个相互垂直的方向
60 卸放位置
61 卸放样式
62 底层，特别是托架
63 已经放置好的产品叠堆的层
64 输送叠堆
65 高度
66 传感器，特别是间隔传感器或摄像机
67 中间层
68 烟囱部
69 错位
70 印后处理机器，特别是折叠机
71 输送方向
72 收料器
73 受保护的区域
74 印后处理机器的位置
75 驱动器
76 辊子
80 数字计算机
81 网络
100 处理
101 输送
102 分离
103 停止
110 摆动
111 定向
112 直线推撞
113 晃动
114 通风
115 改变
120 承接
121 保持
122 继续摆动
123 返回摆动
130 运动
130a 分运动
130b 分运动
131 计算
132 控制
140 翻转
141 不翻转
142 转动
150 使得垂松
151 测量
152 放置或上下叠置
α1 (第一)有效角度
α2 (第二)有效角度

Claims (20)

1.一种用于借助机器人使产品叠堆运动的方法，
其中，所述机器人(10)包括铰接臂(11)和设置在所述铰接臂上的用于所述产品叠堆(1)的至少一个抓具(30、32)，并且
其中，所述产品叠堆(1)以可选择的方式翻转(140)，
其特征在于，
使所述产品叠堆(1)摆动(110)有效角度α1≠180°，并且
然后使所述产品叠堆(1)摆动(122)有效角度α2＝180°-α1或者返回摆动(123)有效角度α2＝-α1。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
摆动(110)有效角度α1，这借助不同于所述机器人(10)的摆动机构(40)实现。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
摆动(110)有效角度α1，这在所述运动(130)之前实现。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
摆动(110)有效角度α1，这绕着水平轴线(51)实现。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
使所述产品叠堆(1)在水平位态(52)之外定向(111)和/或在一个方向上直线推撞(112)和/或在两个相互垂直的方向上直线推撞(112)和/或晃动(113)和/或通风(114)；和/或
使扇形展开的产品叠堆改变(115)成非扇形展开的产品叠堆。
6.根据权利要求2至5之一所述的方法，
其特征在于，
所述机器人(10)将所述产品叠堆(1)从所述摆动机构(40)承接(120)并且随后使所述产品叠堆运动(130)。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
在翻转(140)的情况下，对所述产品叠堆(1)的承接(120)是从所述产品叠堆的一侧(3)实现；并且
在不翻转(144)的情况下，对所述产品叠堆(1)的承接(120)是从所述产品叠堆的对置侧(4)实现。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
摆动(122、123)有效角度α2，这在所述运动(130)期间或者在两个分运动(130a、130b)之间或者在所述运动(130)之后实现。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
摆动(122、123)有效角度α2，这借助机器人(10)实现。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
有效角度α1＝90°并且有效角度α2＝90°，并且
继续摆动(122)角度α2。
11.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
有效角度α1＝90°并且有效角度α2＝-90°，并且
返回摆动(123)角度α2。
12.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述产品叠堆(1)的一侧(3、4)具有至少四个棱角(5、6)；并且
所述产品叠堆在所述运动(130)期间在对角线上相对置的棱角(6)处被保持。
13.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述产品叠堆(1)被保持成使得该产品叠堆在对角线上垂松(150)。
14.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述产品叠堆(1)的所述运动(130)是从用于印刷产品(2)的印后处理机器(70)的收料器(72)至一个托架(62)或者至多个托架(62)之一。
15.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
多个产品叠堆(1)水平相互错开地并且在上下布置的多个水平平面(53)中在输送托架(62)上堆叠(152)成输送叠堆(64)。
16.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
设置在所述机器人(10)上的传感器(66)检测(151)所述输送叠堆(64)的高度(65)。
17.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
作为高度(65)，检测(151)：单个高度值、在不同水平位置上的多个高度值、或者高度变化曲线。
18.根据权利要求16或17所述的方法，
其特征在于，
使所述机器人臂(11)在仅仅才部分构建成的输送叠堆上方无碰撞地运动(130)，
其中，数字计算机(80)在对所述机器人臂(11)的运动(15、130)进行控制时考虑到所检测的高度(65)。
19.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述运动(130)全自动地、根据所选定的卸放样式、并且与至少一个印后处理机器的生产速度相协调地实现。
20.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述机器人臂(11)的运动(130)在受保护的区域(73)内实现。
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