DE102009010694A1 - Gripper arrangement for use with gripper for holding object, has movement device, where holding element is moved to counter position, and gripper arrangement has medium for detecting movement of holding element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Greiferanordnung mit einem Greifer zum Aufnehmen eines Gegenstands, insbesondere vorbestimmter Form, und mit einer Bewegungseinrichtung, mittels welcher ein zum Halten des Gegenstands ausgebildetes Halteelement auf den Gegenstand zu bewegbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Greifer, welcher die Bewegungseinrichtung und das Halteelement umfasst. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufnehmen eines Gegenstands.The The invention relates to a gripper assembly with a gripper for picking an article, in particular predetermined form, and with a Movement device, by means of which a for holding the object trained holding element to the object is to be moved. Of Furthermore, the invention relates to a gripper, which the movement device and the retaining element comprises. Another aspect of the invention relates to a method of picking up an object.
Die
Als nachteilig bei einer derartigen Greiferanordnung ist der Umstand anzusehen, dass das Ansteuern des Linearantriebs das Verarbeiten der von dem Scanner oder der Kamera erfassten Abstandsinformation voraussetzt und so vergleichsweise rechenaufwendig ist.When The disadvantage of such a gripper arrangement is the fact to see that the driving of the linear actuator processing the distance information captured by the scanner or camera presupposes and thus comparatively compute-consuming.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Greiferanordnung bzw. einen Greifer der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Auf nehmen eines Gegenstands zu schaffen, welche besonders einfach und prozesssicher sind.task The present invention is therefore, a gripper assembly or take a gripper of the type mentioned and a method for on to create an object which is particularly simple and reliable are.
Diese Aufgabe wird durch eine Greiferanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird diese Aufgabe durch einen Greifer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.These The object is achieved by a gripper arrangement with the features of the claim 1 solved. Furthermore, this task is performed by a gripper with the features of claim 7 and by a method solved with the features of claim 12. advantageous Embodiments with expedient developments The invention are defined in the dependent claims specified.
Die erfindungsgemäße Greiferanordnung umfasst einen Greifer zum Aufnehmen eines Gegenstands und eine Bewegungseinrichtung, mittels welcher ein zum Halten des Gegenstands ausgebildetes Halteelement auf den Gegenstand zu bewegbar ist. Das mit der Bewegungseinrichtung gekoppelte Halteelement ist hierbei relativ zu der Bewegungseinrichtung bewegbar, wobei die Greiferanordnung Mittel zum Erfassen einer Bewegung des Halteelements relativ zu der Bewegungseinrichtung aufweist. Ein Auftreffen des Halteelements auf den zu ergreifenden Gegenstand oder auf einen von diesem verschiedenen weiteren Gegenstand, welches eine Relativbewegung des Halteelements zur Folge hat, wird durch die Mittel erfasst und kann so zum Beenden der Bewegung der Bewegungseinrichtung herangezogen werden.The Gripper assembly according to the invention comprises a Gripper for picking up an object and a moving device, by means of which a holding element designed to hold the object on the object is movable. That with the movement device Coupled holding element is in this case relative to the movement device movable, wherein the gripper assembly comprises means for detecting a movement of the retaining element relative to the moving means. An impact of the retaining element on the object to be gripped or on any of this various other object which causes a relative movement of the retaining element, is through detects the means and can thus stop the movement of the movement device be used.
Das Auftreffen auf den Gegenstand wird also tastend und somit besonders einfach und prozesssicher erfasst. Sowohl beim Aufnehmen des Gegenstands als auch beim Handhaben des aufgenommenen Gegenstands mittels des Greifers sind die Mittel zum Erfassen der Bewegung des Halteelements relativ zu der Bewegungseinrichtung zum Vermeiden von Kollisionen zwischen dem Greifer und einem von dem Greifer zu ergreifenden Gegenstand verschiedenen Gegenstand nutzbar.The Impact on the object becomes so groping and thus special recorded easily and reliably. Both when shooting the object as well as in handling the recorded object by means of the Gripper are the means for detecting the movement of the holding element relative to the moving means for avoiding collisions between the gripper and an object to be gripped by the gripper different object usable.
Derartige Mittel sind in vorteilhafter Weise mit besonders geringem Aufwand auch in eine bestehende, die Mittel bis dahin nicht aufweisende Greiferanordnung integrierbar. Des Weiteren sind derartige Mittel als preiswerte Standardkomponenten günstig verfügbar. Darüber hinaus kann ihre Funktionsweise unabhängig von der Beschaffenheit und dem Material des aufzunehmenden Gegenstands bzw. des von dem aufzunehmenden Gegenstand verschiedenen Gegenstands sein.such Means are advantageously with very little effort also in an existing, the means so far not having Gripper arrangement integrated. Furthermore, such means cheaply available as inexpensive standard components. In addition, their functioning can be independent the nature and material of the object to be photographed or the object different from the object to be be.
In vorteilhafter Weise ermöglicht der Einsatz der Mittel zum Erfassen auch ein definiertes Ablegen eines Gegenstands in einer tastend bestimmten, also erst beim Ablegen ermittelten Höhenlage. Dies ist insbesondere beim Aufeinanderstapeln von Gegenständen mittels der Greiferanordnung von Vorteil.In Advantageously, the use of the means for Also capture a defined dropping of an item in a groping determined, so only when depositing ascertained altitude. This is especially true when stacking objects by means of the gripper arrangement of advantage.
Ein Ansteuern der Bewegungseinrichtung ist insbesondere dadurch besonders vereinfacht, dass der Bewegungseinrichtung nicht vorab die anzufahrende Höhenlage des Gegenstands zu übermitteln ist, sondern dass diese Höhenlage beim Bewegen des Halteelements auf den Gegenstand zu erfasst wird.One Controlling the movement device is particularly special simplifies that the movement device not beforehand the approached Altitude of the item to be transmitted, but that this altitude when moving the retaining element is recorded on the object.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement entgegen einer Bewegungsrichtung bewegbar, in welche die Bewegungseinrichtung zusammen mit dem Halteelement beweglich ist. Die Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Halteelements, etwa ein Tragarm, ist also mit dem Halteelement gekoppelt in die Bewegungsrichtung bewegbar. Das mit dem Tragarm gekoppelte Halteelement ist jedoch entgegen dieser gemeinsamen Bewegungsrichtung von Tragarm und Haltelement relativ zu dem Tragarm bewegbar. Dadurch ist die Bewegung des Halteelements relativ zu der Bewegungseinrichtung besonders genau und mit einer hohen Empfindlichkeit erfassbar.In an advantageous embodiment of the invention, the holding element is movable counter to a direction of movement, in which the movement device is movable together with the holding element. The movement device for moving the holding element, for example a support arm, is thus movable with the holding element in the direction of movement. The coupled to the support arm retaining element, however, is movable relative to the support arm against this common direction of movement of support arm and retaining element. This is the movement of the holding member relative to the moving means detected particularly accurately and with high sensitivity.
Die Mittel zum Erfassen können einen, insbesondere induktiven, Näherungssensor und/oder eine Lichtschranke umfassen. Derartige Komponenten der Mittel zum Erfassen sind besonders preiswert, zuverlässig und leicht verfügbar.The Means for detecting can be a, in particular inductive, Proximity sensor and / or a light barrier include. such Components of the detection means are particularly inexpensive, reliable and easily available.
Ergänzend zu den Mitteln zum Erfassen der Bewegung des Halteelements relativ zu der Bewegungseinrichtung kann die Greiferanordnung einen, bevorzugt optischen, Abstandsmesser aufweisen. Dieser kann zum groben Bestimmen eines Abstands des Haltelements zu dem zu ergreifenden Gegenstand eingesetzt werden, so dass zunächst die Bewegungseinrichtung das Halteelement dem zu ergreifenden Gegenstand vergleichsweise rasch annähern kann. Das langsamere, tastende Ermitteln der genauen Höhenlage des Gegenstands durch die Mittel zum Erfassen erfolgt dann erst in bereits vergleichsweise großer Nähe zu dem Gegenstand. So sind Prozesszeiten beim Aufnehmen und Ablegen des Gegenstands verringerbar.additional to the means for detecting the movement of the holding member relative to the moving device, the gripper assembly one, preferred have optical, distance meter. This can be used to roughly determine a distance of the holding element to the object to be gripped be used, so first the moving device the holding element comparatively to the object to be gripped can approach quickly. The slower, tentative determination the exact altitude of the item by the means to capture then takes place only in already comparatively large Proximity to the object. So are process times when recording and dropping the object reducible.
Ist ein solcher optischer Abstandsmesser vorgesehen, und wird die Greiferanordnung zum Ablegen und/oder Stapeln eines gehaltenen Gegenstands eingesetzt, so ist das tastende Ermitteln der Ablagehöhe dann besonders vorteilhaft, wenn der gehaltene Gegenstand vergleichsweise groß ist. Ein solcher großer Gegenstand kann nämlich ein Erfassen des Abstandes zwischen dem Halteelement und einer Ablagefläche für den Gegenstand mittels des optischen Abstandsmesser verhindern, wenn der große Gegenstand den optischen Abstandsmesser abschirmt.is such an optical distance meter is provided, and becomes the gripper assembly used for depositing and / or stacking a held object, so the tentative determination of the storage height is then special advantageous if the held object is comparatively large. Such a large object can namely a Detecting the distance between the holding element and a storage surface for the article by means of the optical distance meter prevent when the large object shields the optical distance meter.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Greiferanordnung eine Erkennungseinrichtung, mittels welcher eine Position und/oder eine Orientierung des Gegenstands in einer Projektionsebene erkennbar sind. Die Erkennungseinrichtung kann eine Kamera, insbesondere eine 2D-Kamera, umfassen. Dadurch ist die Greiferanordnung dazu in der Lage, den aufzunehmenden Gegenstand in der Projektionsebene gezielt anzusteuern. Hierbei liefern die Mittel zum Erfassen beim Bewegen des Halteelements auf den Gegenstand zu die Höhenlage, aus welcher der Gegenstand aufzunehmen ist.According to one Another advantageous embodiment of the invention, the gripper assembly has a Recognition device, by means of which a position and / or a Orientation of the object in a projection plane recognizable are. The detection device can be a camera, in particular a 2D camera, include. As a result, the gripper assembly is in the Able to target the object to be photographed in the projection plane head for. Here, the means for detecting when moving provide the retaining element on the object to the altitude, from which the object is to be received.
Es kann so insbesondere auf den Einsatz eines kostenintensiven und aufwendigen Systems zum dreidimensionalen Erfassen des Gegenstands verzichtet werden, da die dritte Dimension, nämlich die Aufnahmehöhe, tastend ermittelt wird. Gegebenenfalls kann die tastend gewonnene Information über die Aufnahmehöhe dazu herangezogen werden, die Kamera zu fokussieren, so dass sie für nachfolgend aufzunehmende Gegenstände, welche in ähnlicher Aufnahmehöhe vorliegen, besonders gut verwertbare Informationen liefert.It can be so particular on the use of a costly and elaborate system for three-dimensional detection of the object be waived since the third dimension, namely the height of admission, groping is determined. Optionally, the groping recovered Information about the intake level used be to focus the camera so that they can be captured for future Objects which are at a similar height present, provides particularly good usable information.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Greiferanordnung eine Rückstelleinrichtung aufweist, mittels welcher das Halteelement in eine vorgegebene Ausgangsposition relativ zu der Bewegungseinrichtung bewegbar ist. Dadurch ist nach einem Freigeben des aufgenommenen Gegenstands das Halteelement rasch wieder einsetzbar.When further advantageously, it has been shown when the gripper assembly a restoring device, by means of which the Retaining element in a predetermined starting position relative to the Movement device is movable. This is after a release the recorded item, the retaining element can be quickly used again.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Halteelement einen Sauger umfasst. Ein solcher Sauger eignet sich zum sicheren Halten von Gegenständen unterschiedlicher Materialien.After all It has been found to be advantageous if the holding element a Sucker covers. Such a sucker is suitable for secure holding of objects of different materials.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch einen Greifer zum Aufnehmen eines Gegenstands, mit einer Bewegungseinrichtung, mittels welcher ein zum Halten des Gegenstands ausgebildetes Halteelement auf den Gegenstand zu bewegbar ist. Hierbei ist das Halteelement relativ zu der Bewegungseinrichtung bewegbar, und der Greifer weist Mittel zum Erfassen einer Bewegung des Halteelements relativ zu der Bewegungseinrichtung auf. So ist ein besonders kompakter und flexibel einsetzbarer Greifer bereitgestellt, mittels welchem einfach und prozesssicher eine Berührung des Gegenstands oder eines von dem zu ergreifenden Gegenstand verschiedenen weiteren Gegenstands durch das Halteelement erfassbar ist.According to one Another aspect of the invention, the above object is achieved by a gripper for receiving an object, with a movement device, by means of which a holding element designed to hold the object on the object is movable. Here is the holding element movable relative to the moving means, and the gripper points Means for detecting a movement of the retaining element relative to the movement device. So is a very compact and flexible gripper provided by means of which easy and reliably a touch of the object or one of the object to be grasped various other object can be detected by the holding element.
Die für die erfindungsgemäße Greiferanordnung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten, soweit anwendbar, auch für den erfindungsgemäßen Greifer.The for the gripper assembly according to the invention described preferred embodiments and advantages apply, as applicable, also for the invention Gripper.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Aufnehmen eines Gegenstands mit den Schritten:
- a) Bereitstellen eines Greifers mit einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines zum Halten des Bauteils ausgebildeten Halteelements,
- b) Bewegen des Halteelementes auf den Gegenstand zu, und
- c) im Falle einer Berührung eines Gegenstands durch das Halteelement ein Bewegen des Halteelements relativ zu der Bewegungseinrichtung, wobei das Bewegen des Halteelements relativ zu der Bewegungseinrichtung erfasst wird und wobei daraufhin ein Halten des Gegenstands durch das Halteelement bewirkt wird.
- a) providing a gripper with a movement device for moving a holding element designed to hold the component,
- b) moving the retaining element towards the object, and
- c) in the case of a contact of an object by the holding element, a movement of the holding member relative to the moving means, wherein the movement of the holding member is detected relative to the moving means and wherein then a holding of the object is effected by the holding member.
Die für die erfindungsgemäße Greiferanordnung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufnehmen eines Gegenstands.The preferred embodiments and advantages described for the gripper arrangement according to the invention also apply to the erfindungsge proper method of picking up an object.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the below mentioned in the figure description and / or in the figures alone shown features and feature combinations are not only in the specified combination, but also usable in other combinations or in isolation, without to leave the scope of the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the claims, the following description of a preferred embodiment as well as from the drawings. Showing:
Eine
in
Mittels
des als Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Saugers
Ist
das sich auf dem Förderband
Dadurch,
dass der Sauger
Mittels
des Greifers
In
Beim
Auftreffen des Saugers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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