DE102011103148B4 - grippers - Google Patents
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Abstract
Flächengreifer zum Greifen von Holzbrettern von einem Stapel, mit einer Saugplatte (4), die mehrere Ansaugöffnungen aufweist, und einem Träger (5), der die Saugplatte (4) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Saugplatte (4) und dem Träger (5) mehrere Federelement (6) wirken, die jeweils bei einer durch eine Biegung der Saugplatte (4) bewirkten Relativbewegung eines Abschnitts der Saugplatte (4) gegenüber dem Träger (5) eine Rückstellkraft erzeugen.A surface gripper for gripping wooden boards from a stack, comprising a suction plate (4) having a plurality of suction openings, and a support (5) carrying the suction plate (4), characterized in that between the suction plate (4) and the support ( 5) a plurality of spring element (6) act, each generating a restoring force at a caused by a bending of the suction plate (4) relative movement of a portion of the suction plate (4) relative to the carrier (5).
Description
Die Erfindung geht aus von einem Flächengreifer mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie er aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Flächengreifer sind hervorragend geeignet, um platten- oder tafelförmige Werkstücke mit einer ebenen Oberfläche, beispielsweise Glasscheiben, zu greifen. Wenn die Saugplatte eines Flächengreifers an die Oberfläche eines solchen Werkstücks angesetzt wird, ergibt sich ein guter, flächiger Kontakt, so dass beim Anlegen von Unterdruck das Werkstück von den Ansaugöffnungen der Saugplatte angesaugt und durch Luftdruck zuverlässig an der Saugplatte gehalten wird.Surface grippers are ideally suited for gripping plate-shaped or tabular workpieces with a flat surface, for example glass panes. If the suction plate of a surface gripper is attached to the surface of such a workpiece, there is a good, flat contact, so that when applying negative pressure, the workpiece is sucked from the suction of the suction plate and reliably held by air pressure on the suction plate.
Gestapelte Holzbretter haben oft eine mehr oder weniger stark gekrümmte Oberfläche, die den Einsatz von Flächengreifern erschwert. Beim Ansetzen der Saugplatte eines Flächengreifers an eine gekrümmte Fläche bleibt nämlich an gegenüberliegenden Enden der Saugplatte jeweils ein keilförmiger Spalt, der das Ansaugen erschwert.Stacked wooden boards often have a more or less curved surface, which makes the use of surface grippers difficult. When attaching the suction plate of a surface gripper to a curved surface remains namely at opposite ends of the suction plate in each case a wedge-shaped gap, which impedes the suction.
Um eine Krümmung ausgleichen zu können, weisen die Saugplatten von Flächengreifern in der Regel einen Schaumstoffbelag auf. Die Kontur des Schaumstoffbelags kann sich beim Andrücken der Saugplatte gegen einen Stapel von Holzbrettern an eine vorhandene Krümmung anpassen und diese ausgleichen. Je dicker der Schaumstoffbelag ist, desto größere Krümmungen können ausgeglichen werden.In order to compensate for a curvature, the suction plates of surface grippers usually have a foam pad. The contour of the foam pad can adjust when pressing the suction plate against a stack of wooden boards to an existing curvature and compensate for this. The thicker the foam pad is, the greater curvatures can be compensated.
Wenn die Stärke des Schaumstoffbelags erhöht wird, muss aber darauf geachtet werden, dass von den Ansaugöffnungen durch den Schaumstoffbelag hindurchführende Kanäle nicht kollabieren und sich dadurch bei Anlegen von Unterdruck verschließen. Eine Möglichkeit, einen Selbstverschluss dieser Kanäle zu verhindern, besteht darin, statt schlitzförmigen Kanälen zylindrische Kanäle mit möglichst großem Durchmesser einzusetzen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, härteren Schaumstoff zu verwenden, der eine größere Formstabilität hat. Allerdings lassen sich die Ansaugöffnungen nur sehr begrenzt vergrößern und härterer Schaumstoff macht immer größere Anpresskräfte erforderlich, damit sich dieser an eine Krümmung anpasst.However, when increasing the thickness of the foam pad, care must be taken to ensure that channels passing through the foam pads from the suction holes do not collapse and thereby close off when vacuum is applied. One way to prevent self-closure of these channels is to use instead of slit-shaped channels cylindrical channels with the largest possible diameter. Another possibility is to use harder foam which has greater dimensional stability. However, the intake openings can only be increased to a very limited extent and harder foam requires ever greater contact forces so that it adapts to a curvature.
Als Alternative ist es aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Weg aufzuzeigen, wie gekrümmte Holzbretter besser mit einem Flächengreifer gegriffen werden können.The object of the invention is to show a cost-effective way how curved wooden boards can be better grasped with a surface gripper.
Diese Aufgabe wird durch einen Flächengreifer mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a surface gripper with the features specified in
Bei einem erfindungsgemäßen Flächengreifer wirken zwischen der Saugplatte und einem Träger, der die Saugplatte hält, Federelemente, die eine Rückstellkraft erzeugen, wenn eine Biegung der Saugplatte eine Relativbewegung eines Abschnitts der Saugplatte gegenüber dem Träger bewirkt. Die Saugplatte eines erfindungsgemäßen Flächengreifers kann sich biegen und so an die Krümmung eines Holzstapels oder eines zu greifenden Bretts anpassen. Wird die Saugplatte gegen eine gekrümmte Oberfläche gedrückt, biegt sie sich entsprechend der Krümmung und wird von dem Federelement oder den Federelementen später wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt.In a surface gripper according to the invention act between the suction plate and a support which holds the suction plate, spring elements which generate a restoring force when a bending of the suction plate causes a relative movement of a portion of the suction plate relative to the carrier. The suction plate of a surface gripper according to the invention can bend and thus adapt to the curvature of a stack of wood or a board to be gripped. If the suction plate is pressed against a curved surface, it bends according to the curvature and is later restored by the spring element or the spring elements back to their original state.
Als Federelement kann beispielsweise ein Pneumatikschlauch verwendet werden, der sich in Längsrichtung der Saugplatte erstreckt. Ein einzelner Pneumatikschlauch kann so auf jeden Abschnitt der Saugplatte einwirken und einer Relativbewegung eines Abschnitts der Saugplatte eine Rückstellkraft entgegen setzen. Erfindungsgemäß weist ein Flächengreifer aber mehrere Federelemente auf. Die Federelemente sind bevorzugt als Wendelfedern ausgebildet, können beispielsweise aber auch Gasdruckfeder, Blattfedern, Bügelfedern oder sonstige Federelemente ausgebildet sein. Wendelfedern lassen sich mit vorteilhaft geringem Aufwand zwischen einer länglichen Saugplatte und einem Träger anordnen.As a spring element, for example, a pneumatic hose can be used, which extends in the longitudinal direction of the suction plate. A single pneumatic hose can thus act on each section of the suction plate and set against a relative movement of a portion of the suction plate a restoring force. According to the invention, however, a surface gripper has a plurality of spring elements. The spring elements are preferably designed as coil springs, but may for example also gas spring, leaf springs, bow springs or other spring elements may be formed. Spiral springs can be arranged with advantageously little effort between an elongated suction plate and a carrier.
Der Träger bildet bevorzugt ein Gehäuse des Flächengreifers, wobei die Saugplatte einen Boden des Gehäuses bildet. So lässt sich erreichen, dass der Träger einen Kanal, der einen Unterdruckanschluss des Flächengreifers mit den Ansaugöffnungen verbindet, schützend umgibt. Das Gehäuse kann beispielsweise als ein Käfig ausgebildet sein, kann aber auch geschlossene Seitenwände aufweisen. The carrier preferably forms a housing of the surface gripper, wherein the suction plate forms a bottom of the housing. Thus, it can be achieved that the carrier, a channel which connects a vacuum port of the surface gripper with the suction openings, protective surrounds. The housing may be formed, for example, as a cage, but may also have closed side walls.
Die Saugplatte kann über die Federelemente an dem Träger aufgehängt sein. Bevorzugt liegt die Ansauplatte aber auf dem Träger auf, beispielsweise indem der Träger an seiner Unterseite zwei Stützabschnitte mit Auflageflächen aufweist, zwischen denen ein Abstand ist, den die auf den Auflageflächen liegende Saugplatte überbrückt. Der Träger greift in diesem Fall also mit den Stützabschnitten um die Saugplatte herum. Wenn die Ansauplatte auf dem Träger aufliegt, kann sich die Saugplatte beim Andrücken an ein zu greifendes Werkstück von dem Träger abheben. Bevorzugt erstreckt sich dann ein oberer Teil des Trägers über der Saugplatte, wobei das Federelement oder die Federelemente zwischen der Saugplatte und dem oberen Teil des Trägers wirken, also bei einem Abheben der Saugplatte von Auflageflächen des Trägers auf Druck beansprucht werden.The suction plate may be suspended from the carrier via the spring elements. However, the Ansauplatte preferably lies on the support, for example by the carrier has on its underside two support sections with support surfaces, between which there is a distance which bridges the suction plate lying on the support surfaces. The carrier thus engages with the support sections around the suction plate in this case. If the Ansauplatte rests on the support, the suction plate can stand out when pressed against a workpiece to be gripped from the carrier. Preferably, then an upper part of the carrier extends over the suction plate, wherein the spring element or the spring elements act between the suction plate and the upper part of the carrier, so are claimed on a lifting of the suction plate of bearing surfaces of the carrier to pressure.
Bevorzugt sind wenigstens 5, besonders bevorzugt mehr als 10, insbesondere mehr als 20 Federelemente auf der Saugplatte angeordnet. Die Federelemente sind bevorzugt in einer oder mehreren Reihen angeordnet. An sich genügt zwar auch eine kleinere Anzahl von Federelementen, allerdings wird durch 5 oder noch mehr Federelemente erreicht, dass sich eine biegsame Saugplatte noch besser auf einer größeren Länge auch an ein erheblich gekrümmtes Werkstücks flächig anlegt.Preferably, at least 5, more preferably more than 10, in particular more than 20 spring elements are arranged on the suction plate. The spring elements are preferably arranged in one or more rows. Although in itself also a smaller number of spring elements, but is achieved by 5 or more spring elements that a flexible suction plate even better applies to a greater length and a considerably curved workpiece surface.
Bevorzugt lasten die Federelemente auf den Halteabschnitten der Saugplatte. Beispielsweise kann der Flächengreifer zwei Reihen Federelemente aufweisen, die auf den beiden Halteabschnitten der Saugplatte sitzen.Preferably, the spring elements load on the holding portions of the suction plate. For example, the surface gripper may have two rows of spring elements which sit on the two holding portions of the suction plate.
Die Saugplatte kann beispielsweise aus Blech oder biegsamem Kunststoff sein. Zu Erhöhung der Biegsamkeit kann die Saugplatte Schlitze aufweisen, die quer zu ihrer Längsrichtung verlaufen. Bevorzugt gehen die Schlitze von Längsrändern der Saugplatte aus. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Saugplatte zwei seitliche Abschnitte aufweist, die jeweils über eine Stufe mit einem zentralen Abschnitt verbunden sind, in dem die Ansaugöffnungen sind. Der zentrale Anschnitt liegt auf diese Weise unterhalb von den seitlichen Abschnitten, steht also nach unten vor. Falls die Saugplatte Stufen aufweist, erstrecken sich Schlitze bevorzugt bis in die Stufen hinein.The suction plate may for example be made of sheet metal or flexible plastic. To increase the flexibility of the suction plate may have slots which extend transversely to its longitudinal direction. The slots preferably extend from longitudinal edges of the suction plate. An advantageous development of the invention provides that the suction plate has two lateral sections, which are each connected via a step with a central portion in which the suction openings. The central gate is in this way below the side sections, so it protrudes downwards. If the suction plate has steps, slits preferably extend into the steps.
Bevorzugt ist jeder Ansaugöffnung ein Ventil zugeordnet, das sich selbsttätig schließt, sobald ein durch das Ventil strömender Luftstrom einen Schwellenwert überschreitet. Beim pneumatischen Greifen von Werkstücken kommt es immer wieder vor, dass einzelne Ansaugöffnungen des Flächengreifers nicht an einem Werkstück anliegen, beispielsweise weil das Werkstück kleiner als die Saugplatte ist. Beim Anlegen von Unterdruck würde in einem solchen Fall durch die betreffende Ansaugöffnung fortlaufend Luft eingesaugt werden, was einen unnötigen Energieverbrauch mit sich bringen und die Unterdruckquelle des Flächengreifers unnötig belasten würde. Mit einem Ventil, das sich selbsttätig schließt, sobald ein durch das Ventil strömender Luftstrom einen Schwellenwert überschreitet, kann dies vermieden werden. Ein geeignetes Ventil ist beispielsweise aus der
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Flächengreifer einen Unterdruckanschluss zum Anschließen an eine Unterdruckquelle aufweist, der über wenigstens einen Schlauch mit den Ansaugöffnungen verbunden ist. Bevorzugt trägt die Saugplatte den Schlauch. Ein Schlauch kann Biegungen und Krümmungen der Saugplatte gut folgen. Geeignet sind beispielsweise Schläuche, die mit Draht, beispielsweise in Form von Ringen oder einer Wendel, verstärkt sind oder Wellrohre. Der Schlauch oder die Schläuche sind bevorzugt über Öffnungen in der Mantelfläche an die Ansaugöffnungen angeschlossen. Beispielsweise kann ein Ventil mit einem Ende in einer Ansaugöffnung und mit seinem anderen Ende in einer Öffnung in der Mantelfläche des Schlauchs stecken.An advantageous development of the invention provides that the surface gripper has a vacuum connection for connection to a vacuum source, which is connected via at least one hose to the suction openings. Preferably, the suction plate carries the hose. A hose can follow bends and curves of the suction plate well. For example, hoses which are reinforced with wire, for example in the form of rings or a helix, or corrugated pipes are suitable. The hose or hoses are preferably connected via openings in the lateral surface to the suction openings. For example, a valve with one end stuck in a suction port and with its other end in an opening in the lateral surface of the hose.
Die Ansaugseite der Saugplatte wird als Unterseite bezeichnet, die gegenüber Seite als Oberseite. Richtungsangaben wie „oben”, „unten” und „über” beziehen somit jeweils auf die Saugplatte unabhängig von der Orientierung des Flächengreifers im Schwerkraftfeld der Erde.The suction side of the suction plate is referred to as the bottom, the opposite side as the top. Directional information such as "top", "bottom" and "over" thus refer respectively to the suction plate regardless of the orientation of the surface gripper in the gravitational field of the earth.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be explained on an embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings. Show it:
Der Flächengreifer
Zwischen der Saugplatte
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Reihen von Federelementen
Wie insbesondere die
Wenn die Saugplatte
Die Saugplatte
Die Saugplatte
Die Ansaugöffnungen der Saugplatte
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Flächengreifergrippers
- 22
- Rohrpipe
- 33
- Schlauchtube
- 44
- Saugplattesuction plate
- 55
- Trägercarrier
- 5a5a
- Auflageflächebearing surface
- 66
- Federelementspring element
- 77
- Schaumstoffbelagfoam lining
- 88th
- Schlitzeslots
- 99
- Schlauchtube
- 1010
- VentilValve
- 10a10a
- Schließkörperclosing body
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