DE102012013029A1 - Apparatus for automated handling of disordered workpieces, has transport device which transports workpieces arranged on transport unit by deposition region towards removal region, and comprises circulating conveyor track for workpieces - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Handhabung von ungeordneten Werkstücken.The present invention relates to a device for the automated handling of disordered workpieces.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dabei in Vorrichtungen eingesetzt werden, in welchen ungeordnet angeordnete Werkstücke über eine Objekterkennungseinrichtung erfasst und mittels eines Greifers gegriffen werden. Die Vorrichtung kann jedoch auch in anderen automatisierten Handhabungsprozessen zur Handhabung ungeordneter Werkstücke eingesetzt werden.In particular, the device according to the invention can be used in devices in which randomly arranged workpieces are detected via an object recognition device and gripped by means of a gripper. However, the device can also be used in other automated handling processes for handling disordered workpieces.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dabei, eine Vorrichtung zur automatisierten Handhabung von ungeordneten Werkstücken zur Verfügung zu stellen, welche die Zuverlässigkeit bei der automatisierten Handhabung der Werkstücke erhöht und die Notwendigkeit von manuellen Benutzereingriffen verringert.The object of the present invention is to provide a device for the automated handling of disordered workpieces, which increases the reliability in the automated handling of the workpieces and reduces the need for manual user intervention.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a device according to
Die vorliegende Erfindung zeigt eine Vorrichtung zur automatisierten Handhabung von ungeordneten Werkstücken. Die Vorrichtung weist dabei eine Zwischenstation auf, welche einen Ablegebereich zum Ablegen der Werkstücke und einen Entnahmebereich zum Entnehmen der Werkstücke aufweist, sowie eine Transporteinrichtung zum Transport der ungeordnet auf der Transporteinrichtung angeordneten Werkstücke vom Ablegebereich zum Entnahmebereich. Erfindungsgemäß weist die Transporteinrichtung dabei eine umlaufende Transportstrecke für die Werkstücke auf.The present invention shows an apparatus for automated handling of disordered workpieces. The device has an intermediate station, which has a depositing area for depositing the workpieces and a removal area for removing the workpieces, and a transporting device for transporting the workpieces arranged unordered on the transporting device from the depositing area to the unloading area. According to the invention, the transport device has an encircling transport path for the workpieces.
Die umlaufende Transportstrecke hat dabei den Vorteil, dass Werkstücke, welche bei einem ersten Transport in den Entnahmebereich nicht entnommen werden können, nochmals umlaufen und so nochmals die Möglichkeit besteht, die Werkstücke ohne einen manuellen Eingriff automatisiert zu entnehmen.The circulating transport path has the advantage that workpieces that can not be removed in a first transport in the removal area, rotate again and so again there is the possibility to automatically remove the workpieces without manual intervention.
Die Werkstücke sind dabei auf der Transportstrecke ungeordnet angeordnet und weisen damit keine definierte Position im Entnahmebereich auf. Hierdurch kann es vorkommen, dass sich ein Werkstück bei seinem ersten Durchlauf in einer Position befindet, in welcher eine Entnahme nicht möglich ist.The workpieces are arranged randomly on the transport path and thus have no defined position in the removal area. As a result, it may happen that a workpiece is in its first pass in a position in which a removal is not possible.
Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung dabei eine Positionsänderungs- und/oder Vereinzelungsvorrichtung, welche die Werkstücke beim Umlauf durchlaufen. Die Positionsänderungsvorrichtung dient dabei dazu, die Position der Werkstücke auf der Transporteinrichtung zu ändern, so dass ein Werkstück bei einem erneuten Durchlaufen der Transportstrecke im Entnahmebereich mit einer anderen Position ankommt als bei seinem ersten Durchlauf. Hierdurch besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Werkstück diesmal entnommen werden kann.Advantageously, the device comprises a position changing and / or separating device, which pass through the workpieces during circulation. The position changing device serves to change the position of the workpieces on the transport device, so that a workpiece arrives at another position in a renewed passage through the transport path in the removal area as in its first pass. As a result, there is a high probability that the workpiece can be removed this time.
Vorteilhafterweise ist die Positionsänderungs- und/oder Vereinzelungsvorrichtung dabei in einer Rücklaufstrecke der umlaufenden Transportstrecke zwischen Entnahmebereich und Ablegebereich angeordnet. Alternativ kann die Positionsänderungs- und/oder Vereinzelungsvorrichtung auch in der Vorlaufstrecke zwsichen Ablegebereich und Entnahmebereich angeordnet sein. Bspw. kann hierfür ein Transportband mit zwei Teilen vorgesehen sein, zwischen welchen sich die Positionsänderungs- und/oder Vereinzelungsvorrichtung befindet.Advantageously, the position changing and / or separating device is arranged in a return path of the circulating transport path between removal area and depositing area. Alternatively, the position changing and / or separating device can also be arranged in the flow path between the depositing area and the removal area. For example. For this purpose, a conveyor belt can be provided with two parts, between which the position change and / or separating device is located.
Besonders bevorzugt durchlaufen die Werkstücke bei einem Umlauf einen Höhenunterschied. Insbesondere dient der Höhenunterschied dabei als Positionsänderungs- und/oder Vereinzelungsvorrichtung.Particularly preferably, the workpieces go through a height difference in one revolution. In particular, the height difference serves as a position change and / or separating device.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass innerhalb der umlaufenden Transportstrecke eine schräge Ebene oder eine Kante mit einem Höhenunterschied vorgesehen ist. Vorteilhafterweise dient auch eine solche schräge Ebene oder eine Kante mit einem Höhenunterschied als Positionsänderungs- und/oder Vereinzelungsvorrichtung, da die Werkstücke hierdurch ihre Position beim Umlauf relativ zur Transportstrecke ändern.Furthermore, it can be provided that an oblique plane or an edge with a height difference is provided within the circulating transport path. Advantageously, such an inclined plane or an edge with a difference in height serves as a position changing and / or separating device, since the workpieces thereby change their position during circulation relative to the transport path.
Weiterhin kann ein Höhenunterschied, eine schräge Ebene und/oder eine Kante mit Höhenunterschied auch dazu dienen, Werkstücke voneinander zu lösen, welche bspw. durch Verklemmung, Verhackung oder Verkleben aneinander haften.Furthermore, a difference in height, an inclined plane and / or an edge with difference in height can also serve to detach workpieces from one another, which adhere to one another, for example, by jamming, tangling or sticking.
Die Zwischenstation kann dabei ein erstes Transportband aufweisen, welches bspw. von einem Ablegebereich weg führt, und ein zweites Transportband für den Rücktransport. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine umlaufende Transportstrecke gewährleistet werden. Der Entnahmebereich kann dabei auf dem ersten oder auf dem zweiten Band angeordnet sein. Das zweite Band kann dabei bspw. parallel zu dem ersten Band verlaufen und sich in Gegenrichtung bewegen.The intermediate station can have a first conveyor belt which, for example, leads away from a depositing area, and a second conveyor belt for the return transport. As a result, a circulating transport path can be ensured in a simple manner. The removal region can be arranged on the first or on the second band. The second band may, for example, run parallel to the first band and move in the opposite direction.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das zweite Transportband in Höhenrichtung schräg zum ersten Transportband verläuft, so dass sich ein Höhenunterschied in mindestens einem der Endbereiche der beiden Bänder ergibt. Dieser Höhenunterschied kann dabei wie bereits oben erläutert der Positionsveränderung und/oder Trennung von Werkstücken dienen.It can be provided that the second conveyor belt runs in the height direction obliquely to the first conveyor belt, so that there is a difference in height in at least one of the end regions of the two bands. This difference in height can, as explained above, serve for the change in position and / or separation of workpieces.
Vorteilhafterweise ist dabei das erste Band horizontal ausgerichtet, während das zweite Band schräg von unten nach oben verläuft oder umgekehrt. Vorteilhafterweise befindet sich der Entnahmebereich zum Entnehmen der Werkstücke dabei in einem Bereich des horizontal ausgerichteten Bandes. Advantageously, while the first band is aligned horizontally, while the second band is inclined from bottom to top or vice versa. Advantageously, the removal area for removing the workpieces is in a region of the horizontally aligned belt.
Weiterhin wäre es denkbar, dass die Werkstücke durch eine separate, zwischen den beiden Bändern angeordnete Vorrichtung in Höhenrichtung nach oben transportiert werden. Bspw. können die Werkstücke dabei in einen Behälter fallen, welcher nach oben fährt und dort umgekippt wird.Furthermore, it would be conceivable that the workpieces are transported by a separate, arranged between the two bands device in the height direction upwards. For example. The workpieces can fall into a container, which moves up and is tipped over there.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine schräge Ebene oder Kante mit einem Höhenunterschied zwischen mindestens einem der Endbereiche der beiden Bänder angeordnet ist.Furthermore, it can be provided that an oblique plane or edge is arranged with a height difference between at least one of the end regions of the two bands.
Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Werkstücke beim Umlauf gegen einen Anschlag laufen, welcher sie auf eine andere Bahn drängt. Auch ein solcher Anschlag kann dabei als Positionsänderungsvorrichtung dienen.Furthermore, according to the invention it can be provided that the workpieces run against a stop when they are circulating, which forces them onto another path. Such a stop can serve as a position change device.
Insbesondere kann ein solcher Anschlag dabei in mindestens einem der Endbereiche der beiden gegenläufigen Bänder angeordnet sein, welche oben beschrieben wurden, und dabei die Werkstücke von dem einen auf das andere Band drängen. Der Anschlag sorgt somit neben einer Positionsänderung relativ zur Transportstrecke für den Umlauf von einem Band auf das andere. Weiterhin können solche Anschläge in beiden Endbereichen der beiden Bänder vorgesehen sein.In particular, such a stop can be arranged in at least one of the end regions of the two counter-rotating bands, which were described above, while pushing the workpieces from one to the other band. The stop thus ensures, in addition to a change in position relative to the transport path for the circulation of one band to the other. Furthermore, such attacks can be provided in both end regions of the two bands.
Weiterhin kann die Transporteinrichtung mit einer mechanischen Umorientierungs-Einrichtung ausgestattet sein, welche die Position zumindest zum Teil verändert. Auch hierbei kann es sich um eine Positionsänderungs- und/oder Vereinzelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung handeln. Dies kann auch in einem Bereich der Transporteinrichtung von dem Ablegebereich zum Entnahmebereich angeordnet sein.Furthermore, the transport device can be equipped with a mechanical reorientation device which at least partially alters the position. Again, it may be a position changing and / or separating device according to the present invention. This can also be arranged in an area of the transport device from the depositing area to the unloading area.
Eine solche Umorientierungs-Einrichtung ist immer dann von Vorteil, wenn die Werkstücke in gewissen Positionen nicht von dem Greifer gegriffen werden können. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Werkstücke auf ihrer Schmalseite auf der Transporteinrichtung zu liegen kommen, aber nur dann gegriffen werden können, wenn sie auf ihrer Breitseite liegen. In diesem Fall kann die Umorientierungs-Einrichtung so ausgeführt sein, dass sie auf ihrer Schmalseite liegende Werkstücke umwirft.Such a reorientation device is always advantageous if the workpieces can not be gripped by the gripper in certain positions. This may be the case, for example, when the workpieces come to lie on their narrow side on the transport device, but can only be gripped when they lie on their broadside. In this case, the reorienting device may be designed to overturn workpieces lying on its narrow side.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin einen Greifer zum Aufnehmen der Werkstücke im Entnahmebereich aufweisen. Vorteilhafterweise greift der Greifer dabei im Entnahmebereich angeordnete Werkstücke, um diese zu entnehmen und weiter zu transportieren bzw. an anderer Stelle zu positionieren.The device according to the invention can furthermore have a gripper for receiving the workpieces in the removal region. Advantageously, the gripper thereby grips workpieces arranged in the removal region in order to remove them and to transport them further or to position them elsewhere.
Besonders vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Greifer um einen mechanischen Greifer, da ein solcher mechanischer Greifer eine hohe Greif- und Positioniergenauigkeit erlaubt.Particularly advantageously, the gripper is a mechanical gripper, since such a mechanical gripper allows a high gripping and positioning accuracy.
Alternativ kann jedoch auch ein magnetischer Greifer zum Einsatz kommen. Bspw. kann dabei ein magentischer Greifer mit meheren magnetischen Greifzonen zum Einsatz kommen, welcher ebenfalls eine höhere Greif- und Positioniergenaugigkeit ermöglicht.Alternatively, however, a magnetic gripper can also be used. For example. In this case, a magenta gripper with multiple magnetic gripping zones can be used, which also enables a higher gripping and positioning accuracy.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Objekterkennungseinrichtung zum Erfassen der Werkstücke auf der Zwischenstation aufweisen. Insbesondere ist dabei eine Steuerung vorgesehen, welche die Daten der Objekterkennungseinrichtung auswertet und einen Greifer zum Greifen der Werkstücke im Entnahmebereich entsprechend ansteuert. Die Steuerung kann dabei insbesondere eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Daten, ein Bahnplanungsmodul zur Bahnplanung und eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Greifers umfassen.Furthermore, the device according to the invention may have an object recognition device for detecting the workpieces on the intermediate station. In particular, a control is provided which evaluates the data of the object recognition device and correspondingly controls a gripper for gripping the workpieces in the removal region. In this case, the control can in particular comprise an evaluation device for evaluating the data, a path planning module for path planning and a control unit for controlling the gripper.
Als Objekterkennungseinrichtung zum Erfassen der Werkstücke kann erfindungsgemäß jedes beliebige System zum Einsatz kommen, welches die Identifizierung der Werkstücke und die Auswahl eines zum Greifen geeigneten Werkstückes erlaubt.As an object recognition device for detecting the workpieces, any system can be used according to the invention, which allows the identification of the workpieces and the selection of a suitable gripping workpiece.
Das Erfassen der Werkstücke umfasst dabei typischerweise eine Datenerhebung durch einen Messvorgang. Dann erfolgt durch Auswertung der Daten eine Identifizierung der einzelnen Werkstücke im Erfassungsbereich, aus welchen ein zum Greifen geeignetes Werkstück ausgewählt wird. Auf Grundlage der Positionsdaten dieses Werkstückes wird die Bewegung des Greifers bzw. des diesen bewegenden Greifarmes geplant. Dabei kann eine Kollisionsprüfung durchgeführt werden, so dass ein Bewegungsablauf gewählt wird, bei welchem der Greifer bzw. der Greifarm nicht mit Störkanten wie beispielsweise Werkstücken oder Teilen der Zwischenstation kollidiert. Anhand der so berechneten Daten wird dann der Greifer bzw. der Greifarm angesteuert.The detection of the workpieces typically includes a data collection by a measurement process. Then, by evaluating the data, an identification of the individual workpieces in the detection area, from which a suitable for gripping workpiece is selected. Based on the position data of this workpiece, the movement of the gripper or of the gripper arm which moves it is planned. In this case, a collision check can be performed, so that a movement sequence is selected in which the gripper or the gripper arm does not collide with interfering edges such as workpieces or parts of the intermediate station. On the basis of the data thus calculated, the gripper or the gripping arm is driven.
Als Objekterkennungseinrichtung kommen dabei insbesondere optische Sensoren zum Einsatz, wobei insbesondere Laser- und/oder Bildsensoren zum Einsatz kommen können. Die Sensoren können dabei zweidimensional, zweieinhalbdimensional und dreidimensional arbeiten. Besonders bevorzugt kommt dabei ein 3D-Laser-Scanner zum Einsatz.In particular, optical sensors are used as the object recognition device, laser and / or image sensors in particular being able to be used. The sensors can work two-dimensional, two-and-a-half-dimensional and three-dimensional. Particularly preferred is a 3D laser scanner is used.
Vorteilhafterweise ist die Objekterkennungseinrichtung dabei im Entnahmebereich der Zwischenstation angeordnet. Insbesondere kann die Objekterkennungseinrichtung dabei über einem Entnahmebereich angeordnet sein und die dort angeordneten Werkstücke erfassen. Advantageously, the object recognition device is arranged in the removal area of the intermediate station. In particular, the object recognition device can be arranged above a removal region and detect the workpieces arranged there.
Vorteilhafterweise ist der Entnahmebereich dabei in einem Bereich der Transporteinrichtung vorgesehen. Insbesondere werden Werkstücke vorteilhafterweise direkt von der Transporteinrichtung entnommen.Advantageously, the removal area is provided in an area of the transport device. In particular, workpieces are advantageously removed directly from the transport device.
Insbesondere werden die Werkstücke dabei auf der Transporteinrichtung in den Entnahmebereich transportiert und auf der Transporteinrichtung gegriffen. Vorteilhafterweise wird dabei die Transporteinrichtung zum Erfassen und/oder Greifen der Werkstücke gestoppt. Vorteilhafterweise steht die Steuerung zur Ansteuerung der Transporteinrichtung hierfür mit der Steuerung zur Auswertung der Daten der Objekterkennungseinrichtung und/oder zur Ansteuerung des Greifers in Verbindung und koordiniert die jeweiligen Tätigkeiten. Weiterhin kann eine Lichtschranke vorgesehen sein, welche die Bewegung der Transporteinrichtung steuert.In particular, the workpieces are transported on the transport device into the removal area and gripped on the transport device. Advantageously, the transport device for detecting and / or gripping the workpieces is stopped. Advantageously, the controller for controlling the transport device for this purpose is in communication with the controller for evaluating the data of the object recognition device and / or for activating the gripper and coordinates the respective activities. Furthermore, a light barrier can be provided which controls the movement of the transport device.
Vorteilhafterweise wird der Greifer erfindungsgemäß so angesteuert, dass er nur solche Werkstücke aus dem Entnahmebereich entnimmt, welche gewisse Greifbarkeitskriterien erfüllen, während Werkstücke, welche diese Kriterien nicht erfüllen, nicht entnommen werden und zumindest einmal umlaufen. Hierdurch wird die Prozesssicherheit erhöht, da nicht und/oder nur sehr schlecht greifbare Werkstücke durch den Umlauf nochmals gegriffen werden können.Advantageously, the gripper is driven according to the invention so that it removes only those workpieces from the removal area, which meet certain gripping criteria, while workpieces that do not meet these criteria are not removed and rotate at least once. As a result, the process reliability is increased because not and / or only very poorly tangible workpieces can be seized by the circulation again.
Alternativ kann bei jedem Werkstück ein Greifversuch durchgeführt werden, so dass nur solche Werkstücke umlaufen, bei welchen mindestens ein Greifversuch gescheitert ist.Alternatively, a gripping test can be carried out for each workpiece, so that only those workpieces circulate in which at least one gripping attempt has failed.
Besondere Vorteile ergeben sich dabei, wenn die Zwischenstation eine Positionsänderungsvorrichtung aufweist, so dass sich die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Werkstück, wenn es das nächste mal in den Entnahmebereich gelangt, in einer besser greifbaren Position liegt.Particular advantages arise when the intermediate station has a position changing device, so that increases the probability that a workpiece, when it enters the next time in the removal area, in a better tangible position.
Vorteilhafterweise durchlaufen die Werkstücke dabei auch nochmals die Objekterkennungseinrichtung, bevor sie gegriffen werden.Advantageously, the workpieces also pass through the object recognition device before they are grasped.
Das Befüllen der Zwischenstation kann erfindungsgemäß durch einen Greifer erfolgen, welcher Werkstücke im Ablegebereich ablegt. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der Greifer die Werkstücke aus einer gewissen Höhe auf den Ablegebereich fallen lässt.The filling of the intermediate station can be carried out according to the invention by a gripper, which deposits workpieces in the depositing area. In particular, it may be provided that the gripper drops the workpieces from a certain height to the depositing area.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Ablegebereich eine schräge Ebene aufweist, so dass dort abgelegte Werkstücke zu einem Aufnahmebereich der Transporteinrichtung rutschen.Furthermore, it can be provided that the depositing area has an oblique plane, so that workpieces deposited there slide to a receiving area of the transporting device.
Erfindungsgemäß kann weiterhin ein Belegungssensor zur Erfassung der Belegung des Ablegebereiches und/oder der Transporteinrichtung und/oder des Entnahmebereiches vorgesehen sein. Insbesondere kann als Belegungssensor dabei eine Lichtschrankenanordnung vorgesehen sein.According to the invention, an occupancy sensor for detecting the occupancy of the depositing area and / or the transporting device and / or the removal area can furthermore be provided. In particular, a light barrier arrangement can be provided as the occupancy sensor.
Vorteilhafterweise ist die Lichtschrankenanordung dabei seitlich am Ablegebereich und/oder an der Transporteinrichtung und/oder am Entnahmebereich angeordnet. Insbesondere kann die Lichtschranke dabei erkennen, ob mehrere Werkstücke aufeinander auf der Zwischenstation angeordnet sind, was eine Überbelegung bedeutet.Advantageously, the light barrier arrangement is arranged laterally at the depositing area and / or at the transporting device and / or at the removal area. In particular, the light barrier can detect whether several workpieces are arranged one above the other on the intermediate station, which means overcrowding.
Der Belegungssensor kann dabei insbesondere in einem Bereich der Transporteinrichtung vorgesehen sein, in welchen auf dem Ablegebereich abgelegte Werkstücke rutschen.The occupancy sensor can be provided in particular in a region of the transport device in which stored on the deposit area workpieces slip.
Vorteilhafterweise ist daher vorgesehen, dass das Ablegen von Werkstücken auf die Zwischenstation gestoppt wird, wenn eine zu hohe Beladung erkannt wird.Advantageously, it is therefore provided that the depositing of workpieces is stopped on the intermediate station when a too high load is detected.
Die Zwischenstation gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin eine Aussonderungsvorrichtung zum Aussondern von Werkstücken aus dem Umlauf aufweisen. Vorteilhafterweise kann dabei ein Anschlag, welcher die Werkstücke im Umlaufmodus auf die Rücklaufstrecke drängt, geöffnet werden, so dass die Werkstücke in einen am Ende der ersten Transportstrecke angeordneten Aufnahmebehälter gelangen.The intermediate station according to the present invention may further comprise a sorting device for separating workpieces from circulation. Advantageously, a stop, which urges the workpieces in the circulation mode on the return path, can be opened, so that the workpieces reach a receptacle arranged at the end of the first transport path.
Vorteilhafterweise wird dabei der Umlauf gestoppt und die noch auf dem Band befindlichen nicht greifbaren Teile automatisch ausgesondert, wenn die Steuerung erkennt, dass das Band durch den Greifer nicht oder nicht vollständig geleert werden kann. Hierdurch wird verhindert, dass nicht greifbare Teile ununterbrochen umlaufen und damit das Band unnötig beladen.Advantageously, the circulation is stopped and the non-tangible parts still on the belt are automatically discarded when the controller recognizes that the belt can not be completely or completely emptied by the gripper. This prevents non-tangible parts from rotating continuously, unnecessarily loading the belt.
Vorteilhafterweise weist die Steuerung der erfindunsggemäßen Vorrichtung dabei einen Aussonderungsmodus auf, in welchem die weitere Beladung der Zwischenstation gestoppt und alle auf der Zwischenstation befindlichen Werkstücke zumindest einmal umlaufen. Werkstücke, welche bei dem mindestens einen Durchlauf nicht entnommen werden konnten, werden sodann ausgesondert. Die Steuerung kann dabei bspw. in regelmäßigen Abständen und/oder wenn der Belegungssensor mit einer vorgegebene Häufigkeit eine Überbelegung anzeigt, in diesen Modus schalten.Advantageously, the controller of the device according to the invention has a reject mode in which the further loading of the intermediate station is stopped and all workpieces located on the intermediate station circulate at least once. Workpieces which could not be removed during the at least one pass are then sorted out. The controller can, for example, at regular intervals and / or if the occupancy sensor with a preset frequency indicates overcrowding, switch to this mode.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei Teil einer Vorrichtung zum Entnehmen von in einem Behälter angeordneten Werkstücken sein, wobei eine erste Objekterkennungseinrichtung zum Erfassen der Werkstücke im Behälter und ein erster Greifer zum Greifen und Entnehmen der Werkstücke aus dem Behälter vorgesehen ist, wobei der erste Greifer die Werkstücke nach dem Entnehmen aus dem Behälter auf der Zwischenstation gemäß der vorliegenden Erfindung ablegt.The device according to the invention can be part of a device for removing workpieces arranged in a container, wherein a first object recognition device for detecting the workpieces in the container and a first gripper for gripping and removing the workpieces from the container is provided, wherein the first gripper the workpieces after removal from the container on the intermediate station according to the present invention deposits.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dabei zum Entnehmen von ungeordnet im Behälter angeordneten Werkstücken dienen, da die Position der Werkstücke durch eine geeignete Objekterkennungseinrichtung ermittelt werden kann und daher nicht vorab bekannt sein muss. Selbstverständlich kann die Vorrichtung jedoch auch dann eingesetzt werden, wenn die Werkstücke bereits mit einer gewissen Ordnung im Behälter vorliegen.In particular, the device according to the invention can serve for removing workpieces disposed in the container in a disordered manner, since the position of the workpieces can be determined by a suitable object recognition device and therefore does not have to be known in advance. Of course, however, the device can also be used if the workpieces already exist with a certain order in the container.
Vorteilhafterweise kann es sich dabei bei dem ersten Greifer um einen magnetischen und/oder pneumatischen Greifer handeln, insbesondere um einen magnetischen Greifer. Weiterhin vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Greifer zum Abnehmen der Werkstücke von der Zwischenstation um einen zweiten Greifer, bspw. einen mechanischen Greifer.Advantageously, the first gripper may be a magnetic and / or pneumatic gripper, in particular a magnetic gripper. Further advantageously, the gripper for removing the workpieces from the intermediate station is a second gripper, for example a mechanical gripper.
Erfindungsgemäß können der erste und/oder der zweite Greifer über automatisch angesteuerte Stellachsen eines Greifarmes bewegt werden. In einer ersten Ausführungsvariante können dabei der erste und der zweite Greifer an einem gemeinsamen Greifarm angeordnet sein und über diesen bewegt werden. Bevorzugt sind der erste und der zweite Greifer jedoch an separaten Greifarmen angeordnet und können so unabhängig voneinander bewegt werden.According to the invention, the first and / or the second gripper can be moved via automatically controlled setting axes of a gripping arm. In a first embodiment variant, the first and the second gripper can be arranged on a common gripping arm and moved over it. However, the first and second grippers are preferably arranged on separate gripping arms and can thus be moved independently of one another.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Zwischenstation mit einem Ablegebereich zum Ablegen der Werkstücke und einem Entnahmebereich zum Entnehmen der Werkstücke, sowie mit einer Transporteinrichtung zum Transport der ungeordnet auf der Transporteinrichtung angeordneten Werkstücke vom Ablegebereich zum Entnahmebereich, wobei die Transporteinrichtung eine umlaufende Transportstrecke für die Werkstücke aufweist. Vorteilhafterweise ist die Zwischenstation dabei so aufgebaut, wie es bereits oben im Hinblick auf die Vorrichtung näher dargestellt wurde.The present invention further comprises an intermediate station with a depositing area for depositing the workpieces and a removal area for removing the workpieces, as well as with a transport device for transporting the workpieces disposed unordered on the transport device from the depositing area to the unloading area, wherein the transporting device has a circulating transport path for the workpieces , Advantageously, the intermediate station is constructed as it has already been shown in detail above with regard to the device.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Zwischenstation dabei in einer Vorrichtung eingesetzt, wie sie oben näher beschrieben wurde.Advantageously, the intermediate station according to the invention is used in a device as described in more detail above.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur automatisierten Handhabung von ungeordneten Werkstücken, wobei Werkstücke in einem Ablegebereich einer Zwischenstation abgelegt, von diesem ungeordnet zu einem Entnahmebereich transportiert und dort entnommen werden, wobei Werkstücke, welche im Entnahmebereich nicht entnommen werden, weitertransportiert und zumindest einmal zum Entnahmebereich zurück umlaufen.The present invention further comprises a method for the automated handling of disordered workpieces, wherein workpieces are stored in a deposition area of an intermediate station, transported by this randomly to a removal area and removed there, with workpieces that are not removed in the removal area, further transported and at least once for Recirculating removal area back.
Vorteilhafterweise erfolgt das erfindungsgemäße Verfahren dabei so, wie dies bereits oben im Hinblick auf die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. die Zwischenstation näher beschrieben wurde. Vorteilhafterweise erfolgt das erfindungsgemäße Verfahren dabei unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, bzw. eine Zwischenstation, wie sie oben beschrieben wurde.Advantageously, the method according to the invention in this case takes place as has already been described in more detail above with regard to the device according to the invention or the intermediate station. Advantageously, the inventive method is carried out using a device as described above, or an intermediate station, as described above.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Computerprogramm zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Insbesondere umfasst das Computerprogramm dabei Befehle zur Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Vorrichtung zur automatisierten Handhabung von ungeordneten Werkstücken.The present invention furthermore comprises a computer program for carrying out a method according to the invention. In particular, the computer program comprises commands for implementing a method according to the invention on a device for the automated handling of disordered workpieces.
Insbesondere dient das erfindungsgemäße Computerprogramm dabei der Implementierung einer Steuerung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde.In particular, the computer program according to the invention serves to implement a controller of a device according to the invention, as described above.
Vorteilhafterweise erfolgen alle Schritte bei der Handhabung der Werkstücke durch das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Vorrichtung voll automatisiert und ohne dass ein Benutzereingriff notwendig wäre.Advantageously, all steps in the handling of the workpieces by the inventive method and / or the device according to the invention fully automated and without any user intervention would be necessary.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie Zeichnungen näher beschrieben.The object of the present invention will now be described in more detail with reference to embodiments and drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zum automatisierten Handhaben von Werkstücken dargestellt werden, bei welchen die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommt.In the following, exemplary embodiments of devices for the automated handling of workpieces are shown, in which the present invention is used.
Die einzelnen Ausführungsbeispiele dienen dabei insbesondere der vollautomatischen Vereinzelung und/oder Positionierung von Werkstücken. Als Werkstücke können dabei beliebige Elemente gehandhabt werden, insbesondere neben Werkstücken mit einer oder mehreren Symmetrieebenen oder Symmetrieachsen auch unsymmetrische Werkstücke. Weiterhin können dabei Werkstücke gehandhabt werden, welche nur einen Greifpunkt aufweisen, oder Werkstücke mit mehreren Greifpunkten. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen dabei zum Handhaben von metallischen Werkstücken eingesetzt werden. Selbstverständlich können die Werkstücke jedoch aus beliebigen Materialien bestehen, und insbesondere auch aus Kunststoff. Weiterhin können die Werkstücke auch aus mehreren Materialien bestehen, bspw. aus einer Kombination von Kunststoff- und Metallteilen.The individual embodiments serve in particular the fully automatic singling and / or positioning of workpieces. As workpieces any elements can be handled, in particular, in addition to workpieces with one or more planes of symmetry or symmetry axes and asymmetrical workpieces. Furthermore, workpieces can be handled, which have only one gripping point, or workpieces with multiple gripping points. In particular, the devices according to the invention can be used for handling metallic workpieces. Of course, however, the workpieces may consist of any materials, and in particular of plastic. Furthermore, the workpieces can also consist of several materials, for example. From a combination of plastic and metal parts.
Teilweise wird dabei ein Greifer zum Greifen des Werkstücks mit einer Objekterkennungseinrichtung zum Erfassen der Werkstücke kombiniert, so dass der Greifer anhand der von der Objekterkennungseinrichtung ermittelten Daten angesteuert werden kann. Insbesondere dienen solche Vorrichtungen dem automatisierten Handhaben von ungeordneten Werkstücken.In part, a gripper for gripping the workpiece is combined with an object recognition device for detecting the workpieces, so that the gripper can be controlled on the basis of the data determined by the object recognition device. In particular, such devices serve the automated handling of disordered workpieces.
Die Objekterkennungseinrichtung zum Erfassen der Werkstücke kann dabei einen beliebigen Sensor umfassen, dessen Daten eine Objekterkennung der Werkstücke erlauben. Insbesondere kann dabei ein Laserscanner eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Objekterkennungseinrichtung ein oder mehrere Kameras umfassen. Bevorzugt erlaubt die Objekterkennungseinrichtung dabei eine 3D-Objekterkennung. Alternativ ist jedoch eine 2D- oder 2,5D-Objekterkennung denkbar. The object detection device for detecting the workpieces may include any sensor whose data allow object recognition of the workpieces. In particular, a laser scanner can be used. Alternatively or additionally, the object recognition device may comprise one or more cameras. The object recognition device preferably permits a 3D object recognition. Alternatively, however, a 2D or 2.5D object detection is conceivable.
In Schritt
Ein solches Verfahren kann dabei immer dann zum Einsatz kommen, wenn gemäß der vorliegenden Erfindung eine Erfassung der Werkstücke und entsprechende Ansteuerung eines Greifers erfolgt.Such a method can always be used when, according to the present invention, a detection of the workpieces and corresponding control of a gripper takes place.
Insbesondere können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren dabei zum Handhaben von ungeordneten Werkstücken dienen, da die Position der Werkstücke durch eine geeignete Objekterkennungseinrichtung ermittelt werden kann und daher nicht vorab bekannt sein muss. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung jedoch auch dann eingesetzt werden, wenn die Werkstücke bereits mit einer gewissen Ordnung angeordnet sind.In particular, the devices and methods according to the invention can serve for handling disordered workpieces, since the position of the workpieces can be determined by a suitable object recognition device and therefore does not have to be known in advance. Of course, however, the present invention can be used even if the workpieces are already arranged with a certain order.
Zum Bewegen des Greifers können beliebige Vorrichtungen mit mehreren Bewegungsachsen eingesetzt werden, über deren Ansteuerung der Greifer auf einer definierten Bahn bewegt und an das zu greifende Werkstück herangefahren werden kann.To move the gripper any devices can be used with multiple axes of motion, the control of the gripper moves on a defined path and can be moved up to the workpiece to be gripped.
In
In
In
Das Ausführungsbeispiel weist dabei eine Aufnahme
Als erster Greifer
Insbesondere ist es bei einem Magnetgreifer möglich, Werkstücke auch mit einer nichtoptimalen Greifposition zu ergreifen. Insbesondere kann dabei zwischen der Greiffläche des Magnetgreifer und einer Hauptfläche des Werkstückes ein gewisser Versatz bestehen. Zudem ist gegebenenfalls auch dann noch ein Greifen möglich, wenn der Magnetgreifer lediglich an dem höchsten Punkt eines Werkstückes angreift. Kann die Steuerung daher anhand, der Daten der Objekterkennungseinrichtung kein Werkstück identifizieren, welches optimal gegriffen werden kann, bei welchem also eine optimale Überlagerung der Greiffläche und einer Hauptfläche des Werkstückes vorliegt, so kann alternativ auf ein Greifen mit Versatz oder ein Greifen an einem höchsten Punkt zurückgegriffen werden. Ebenso kann auf ein solches Greifen zurückgegriffen werden, wenn eine andere Greifstrategie nicht zum Aufnehmen eines Teiles geführt hat.In particular, it is possible with a magnetic gripper to take workpieces with a non-optimal gripping position. In particular, there may be a certain offset between the gripping surface of the magnetic gripper and a main surface of the workpiece. In addition, if necessary, even a gripping is possible when the magnetic gripper attacks only at the highest point of a workpiece. Therefore, if the controller can not identify a work piece which can be optimally gripped, that is, an optimum overlay of the gripping surface and a main surface of the work piece, then the control of the object recognizing means may alternatively refer to mis-gripping or gripping at a highest point be resorted to. Likewise, such a gripping can be resorted to if another gripping strategy has not led to picking up a part.
Alternativ zu dem magnetischen Greifer
Weiterhin kann die erste Objekterkennungseinrichtung
Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden die Werkstücke durch den ersten Greifer nicht an einer Zielaufnahme angeordnet, sondern auf einer Zwischenstation abgelegt, von wo aus sie durch den zweiten Greifer
Der Ablegebereich
Die Zwischenstation weist weiterhin ein Transportband
Die Werkstücke rutschen dabei von der schrägen Ebene auf das Transportband
Vorteilhafterweise ist dieser Weitertransportbereich mit einem Belegungssensor
Die Werkstücke werden auf dem Transportband
Die zweite Objekterkennungseinrichtung
Weiterhin kann die zweite Objekterkennungseinrichtung
Dabei kann vorgesehen sein, dass die zweite Objekterkennungseinrichtung eine genauere Erfassung der Werkstücke ermöglicht als die erste Objekterkennungseinrichtung, so dass falsche Werkstücke zuverlässig auf der Zwischenstation erkannt werden.It can be provided that the second object recognition device allows a more accurate detection of the workpieces than the first object recognition device, so that incorrect workpieces are reliably detected on the intermediate station.
Erfindungsgemäß kann daher als zweiter Greifer ein mechanischer Greifer
Die Steuerung des Transportbandes steht dabei mit der Objekterkennungseinrichtung
Die Seitenwände des Transportbandes
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass quer über das Transportband
Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass Werkstücke, welche durch den Greifer
In den
Der erfindungsgemäße Greifer ist gekröpft an dem Endglied des Greifarms angeordnet, bspw. am Endglied des Greifarms eines Roboters
Weiterhin kann eine Ausgleichseinheit
In
Die in
Die in
Bei dem in
Wie in
In der Ruheposition befindet sich die Objekterkennungseinrichtung außerhalb eines Kollisionsbereiches mit dem ersten Greifer
Dabei sind die Bewegungen der Objekterkennungseinrichtung und des Entnahmegreifers
Ein gleiches Vorgehen wäre dabei auch bei der zweiten Objekterkennungseinrichtung
Alternativ oder zusätzlich könnte die Objekterkennungseinrichtung auch in vertikaler Richtung verfahren werden. Zum einen könnte eine solche vertikale Verfahrbarkeit in gleicher Weise wie die horizontale Verfahrbarkeit eingesetzt werden, um den Sensor aus einem Kollisionsbereich mit dem Greifer herauszufahren, wenn dieser ein Werkstück aufnimmt, und wieder näher an die Werkstücke heranzufahren, um eine Erfassung durchzuführen. Zudem wäre es denkbar, die Objekterkennungseinrichtung bei sich leerendem Füllstand des Behälters in vertikaler Richtung nachzuführen, so dass die Objekterkennungseinrichtung bei der Messung immer in einem gleichbleibenden Abstandsbereich zu den am höchsten angeordneten Werkstücken im Behälter angeordnet ist. Hierdurch kann eine gleichbleibende Erfassungsqualität erreicht werden.Alternatively or additionally, the object recognition device could also be moved in the vertical direction. On the one hand, such a vertical movability could be used in the same way as the horizontal movability, in order to move the sensor out of a collision area with the gripper when it picks up a workpiece, and again to move closer to the workpieces in order to carry out a detection. In addition, it would be conceivable to track the object recognition device with the filling level of the container empty in the vertical direction, so that the Object detection device is always arranged in the measurement in a constant distance range to the highest arranged workpieces in the container. As a result, a consistent detection quality can be achieved.
Im Ausführungsbeispiel kann als Sensor der Objekterkennungseinrichtung ein Laserscanner eingesetzt werden. Der Scanner kann dabei mehrere Laserstrahlen mit geringem Abstand, aussenden, so dass ein Fächer von Laserstrahlen entsteht. Der durch die Laserstrahlen gebildete Fächer wird dann durch Verschwenken des Sensors über den Erfassungsbereich geschwenkt, wodurch eine räumliche Erfassung des Erfassungsbereiches erfolgt. Dabei wird durch Abstandsmessung mittels der Laserstrahlen geometrische Daten erstellt.In the exemplary embodiment, a laser scanner can be used as the sensor of the object recognition device. The scanner can emit several laser beams at a small distance, so that a fan of laser beams is produced. The fan formed by the laser beams is then pivoted by pivoting the sensor over the detection area, whereby a spatial detection of the detection area is carried out. In this case, geometrical data is created by distance measurement by means of the laser beams.
Eine Anordnung des Sensors in etwa mittig oberhalb des Behälters hat dabei den Vorteil, dass die Seitenwände des Behälters keine Schatten bilden. Die Verfahrbarkeit des Sensors ermöglicht es dabei, den Sensor in der Messposition in ausreichend geringen Abstand zu den vermessenden Werkstücken zu platzieren, und dennoch nicht in Konflikt mit dem Greifer bzw. den den Greifer bewegenden Greiferarm zu kommen. Dies ist insbesondere beim Erfassen der Werkstücke im Behälter von besonderer Bedeutung, da der Scanner zumindest dann, wenn er nicht vertikal verfahrbar ist, so niedrig über dem Behälter platziert werden muss, dass er auch bei einem fast geleerten Behälter noch mit ausreichender Genauigkeit die Werkstücke erfasst.An arrangement of the sensor approximately centrally above the container has the advantage that the side walls of the container do not form shadows. The mobility of the sensor makes it possible to place the sensor in the measuring position at a sufficiently short distance from the measuring workpieces, and yet not come into conflict with the gripper or the gripper moving gripper arm. This is particularly important when detecting the workpieces in the container of particular importance, since the scanner at least if he is not moved vertically, must be placed so low over the container that he still detects the workpieces even with an almost empty container with sufficient accuracy ,
In
Die Zwischenstation weist auch bei dem in
Erfindungsgemäß ist die in
Liegt daher ein Werkstück bei seinem ersten Erfassen in einer solchen Position im Entnahmebereich
Der Entnahmebereich könnte bei dem in
Da die Werkstücke ungeordnet auf den Transportbändern
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Werkstücke während des Umlaufes einen Höhenunterschied durchlaufen. Insbesondere kann dabei eine schräge Ebene oder eine Kante mit einem Höhenunterschied vorgesehen sein, über welche die Werkstücke gedrängt werden. Auch hierdurch wird eine Positionsänderung bewirkt. Gleichzeitig können so gegebenenfalls miteinander verhakte Werkstücke voneinander getrennt werden.Furthermore, it can be provided that the workpieces go through a height difference during the circulation. In particular, an oblique plane or an edge with a height difference can be provided, over which the workpieces are forced. This also causes a change in position. At the same time so possibly interlocked workpieces can be separated from each other.
Vorteilhafterweise ist dabei in dem Übergangsbereich zwischen dem ersten Transportband
Um zu verhindern, dass nicht greifbare Teile für unbegrenzte Zeit auf der Umlaufstrecke verbleiben, kann ein Aussonderungsmodus vorgesehen sein, in welchem unter bestimmten Bedingungen der Umlauf beendet und die Werkstücke in einen Sammelbehälter
Insbesondere kann dabei ein Aussonderungsmodus vorgesehen sein, in welchem keine neuen Werkstücke durch den ersten Greifer auf die Zwischenstation gelegt werden. Sodann erfolgt bei allen auf der Zwischenstation befindlichen Werkstücken zumindest ein Greifversuch. Gegebenenfalls können dabei auch mehrere Umläufe durchgeführt werden. Die dann noch auf der Zwischenstation verbleibenden Werkstücke können dann in den Behälter
Weiterhin kann der Aussonderungsmodus eingesetzt werden, um fälschlicherweise auf die Zwischenstation gelangte Werkstücke auszusondern. So kann der Aussonderungsmodus aktiviert werden, wenn auf der Zwischenstation ein Werkstück erfasst wurde, welches nicht die geforderten Werkstückkriterien erfüllt und daher nicht an einer Zielaufnahme positioniert werden soll.Furthermore, the rejection mode can be used to weed out erroneously arrived at the intermediate station workpieces. Thus, the rejection mode can be activated when a workpiece has been detected on the intermediate station, which does not meet the required workpiece criteria and therefore should not be positioned at a target recording.
Bei dem in
In
Zum einen ist in
Vorteilhafterweise erfolgt dabei nach der Entnahme des letzten Werkstückes nochmals eine Sicherheitserfassung des Behälterinneren, um sicherzustellen, dass tatsächlich keine Werkstücke mehr im Behälter verblieben sind. Hat daher die Steuerung bei einem Erfassungsvorgang nur ein einziges Werkstück identifiziert, und wurde der Greifer entsprechend angesteuert, um dieses zu entnehmen, wird dennoch noch ein weiterer Erfassungsvorgang eingeleitet. Nur so kann sichergestellt werden, dass das zuletzt erfasste Werkstück auch tatsächlich entnommen wurde.Advantageously, a safety detection of the container interior takes place after the removal of the last workpiece, to ensure that in fact no more workpieces are left in the container. Therefore, if the controller has identified only a single workpiece in a detection process, and the gripper was driven accordingly to remove this, yet another detection process is initiated. Only in this way can it be ensured that the last detected workpiece has actually been removed.
Weiterhin zeigt das in
Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Zwischenstation
Die Aufnahmen
Die Aufnahme
Die Ausgleichseinheit
Die Aufnahmen
Das Ablegen und das Entnehmen von Werkstücken auf die zweite Zwischenstation
Das Greifen der Werkstücke auf der zweiten Zwischenstation erfolgt dabei ohne eine zuvorige Erfassung der Werkstücke, indem die Greifer an die bekannte Entnahmeposition der Aufnahme gefahren werden.The gripping of the workpieces on the second intermediate station is carried out without a previous detection of the workpieces by the grippers are moved to the known removal position of the recording.
Weiterhin sind die Aufnahmen so ausgestaltet, dass die Werkstücke von zwei unterschiedlichen Richtungen aus gegriffen werden können. Im Ausführungsbeispiel weisen die Werkstücke dabei Ausnahmen aus, in welche die Finger eines Fingergreifers eingreifen. Die Aufnahmen sind dabei so gestaltet, dass die Ausnahmen in den Werkstücken von zwei Seiten zugänglich sind, wenn ein Werkstück in der Aufnahme angeordnet ist. Hierdurch kann die Ausrichtung des Werkstücks am Greifer umgekehrt werden, indem das Werkstück beim Ablegen von einer Seite gegriffen wird, beim Aufnehmen dagegen von der anderen Seite.Furthermore, the images are designed so that the workpieces can be gripped from two different directions. In the exemplary embodiment, the workpieces have exceptions, in which engage the fingers of a finger gripper. The recordings are designed so that the exceptions in the workpieces are accessible from two sides when a workpiece is arranged in the receptacle. As a result, the orientation of the workpiece on the gripper can be reversed by the workpiece is gripped when dropping from one side, while recording from the other side.
Dabei kann das Ablegen und das Aufnehmen durch den gleichen Greifer erfolgen. Bei dem in
Bei dem in
Die in
Die in
Bei dem in
Weiterhin kann bei einer Vorrichtung zur automatisierten Handhabung von Werkstücken gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bestimmung der Greifgenauigkeit erfolgen. Insbesondere kann dabei bestimmt werden, ob und/oder wie stark die Position eines am Greifer aufgenommenen Werkstücks relativ zum Greifer von einer vorgegebenen Soll-Greifposition oder einem vorgegebenen Soll-Greifpositionsbereich abweicht. Vorteilhafterweise wird der Verfahrensablauf der Handhabung dann in Abhängigkeit von dem Ergebnis einer solchen Greifgenauigkeitsbestimmung angesteuert.Furthermore, in a device for automated handling of workpieces according to the present invention, a determination of the gripping accuracy can be made. In particular, it may be determined whether and / or how much the position of a workpiece received on the gripper deviates relative to the gripper from a predetermined desired gripping position or a predetermined set gripping position range. Advantageously, the process sequence of the handling is then controlled as a function of the result of such a gripping accuracy determination.
Dabei ist in den
Im Ausführungsbeispiel weist die separate Messeinrichtung
Eine Bestimmung der Greifgenauigkeit kann insbesondere bei mechanischen Greifern von Vorteil sein, da diese zwar ein relativ exaktes Greifen der Werkstücke ermöglichen, jedoch auch hier Freiheitsgrade beim Greifen bestehen. Handelt es sich um einen Finger- oder Backengreifer, kann das Werkstück üblicherweise zumindest im Hinblick auf die Zustellrichtung des Greifers an das Werkstück in unterschiedlichen Positionen gegriffen werden. Beim Fingergreifer betrifft dies die Frage, wie weit die Finger in eine entsprechende Aufnahme am Werkstück eingreifen bzw. wie weit die Finger das Werkstück umgreifen.A determination of the gripping accuracy can be advantageous, in particular in the case of mechanical grippers, since, although these allow a relatively exact gripping of the workpieces, there are also degrees of freedom in gripping here. If it is a finger or jaw gripper, the workpiece can usually be gripped in different positions, at least with regard to the feed direction of the gripper to the workpiece. In the case of the finger gripper, this concerns the question of how far the fingers engage in a corresponding receptacle on the workpiece or how far the fingers engage around the workpiece.
Bei dem in
Alternativ zu der in
Das Ergebnis der Bestimmung der Greifgenauigkeit kann dabei in unterschiedlicher Art und Weise zur Ansteuerung der Vorrichtung herangezogen werden:
Zu einen ist es möglich, dass ein bei dieser Bestimmung erkannter Greiffehler beim Ablegen des Werkstückes durch eine entsprechende Ansteuerung des Greifers bzw. des diesen bewegenden Greifarmes ausgeglichen wird. Dies entspricht im Wesentlichen einer in Abhängigkeit von einer Abweichung des Werkstücks von einer Soll-Greifposition veränderten Nullpunktverstellung des Greifers beim Ablegen.The result of the determination of the gripping accuracy can be used in different ways to control the device:
For one it is possible that a detected during this determination gripper error when placing the workpiece is compensated by a corresponding control of the gripper or the gripper arm moving this. This essentially corresponds to a zero point adjustment of the gripper which is changed as a function of a deviation of the workpiece from a desired gripping position during depositing.
Weiterhin ist es denkbar, dass schlecht gegriffene Werkstücke wieder abgelegt werden, um erneut gegriffen zu werden. Insbesondere kann ein solches Vorgehen sinnvoll sein, wenn die Greifgenauigkeit außerhalb eines vorgegebenen Zulässigkeitsbereiches liegt.Furthermore, it is conceivable that badly gripped workpieces are stored again to be seized again. In particular, such a procedure may be useful if the gripping accuracy is outside of a predetermined range of admissibility.
Insbesondere kann dabei das Werkstück beim Greifen von einer Zwischenstation mit einem Transportband, wie sie beispielsweise in
Dabei ist auch eine Kombination der beiden Vorgehensweisen denkbar. Liegt also die Genauigkeit außerhalb eines zulässigen Bereiches, so wird das Werkstück zurückgelegt. Ansonsten wird die ermittelte Abweichung von einer Soll-Griffposition beim Ablegen des Werkstückes durch eine entsprechende Bewegung des Greifers ausgeglichen.In this case, a combination of the two approaches is conceivable. So if the accuracy is outside a permissible range, so the workpiece is covered. Otherwise, the determined deviation from a desired grip position when placing the workpiece is compensated by a corresponding movement of the gripper.
In
Im Ausführungsbeispiel ist der Greifer als Zweifingergreifer mit den beiden Greiffingern
Im Ausführungsbeispiel ist das Stabilisatorelement
Der Aufbau des Stabilisatorelementes ist nochmals in der in
Die Stabilisatorplatte
Die Endanschläge
Befindet sich das Stabilisatorelement dabei im aktiven Zustand in einem seiner Endanschlagsbereiche, wird auf eine ungenügende Greifgenauigkeit geschlossen, da der Greifer dann entweder zu weit in das Werkstück hinein gefahren wurde oder nicht weit genug. Selbstverständlich könnte durch eine Messung der Ausschublänge des Zylinders
Alternativ zu der in das Stabilisatorelement
In
In
Die Federkraft der Federanordnung ist dabei so gewählt, dass die Ausgleichsplatte
Dabei sind weiterhin Führungselemente vorgesehen, welche eine Verdrehung der Ausgleichsplatte
Die Ausgleichsplatte ist dabei im Ausführungsbeispiel rund und weist abgerundete Kanten auf, um eine Verschwenkbewegung um beliebige Achsen zu ermöglichen.The compensating plate is round in the embodiment and has rounded edges to allow a pivoting movement about any axis.
Weiterhin sind Auflagesensoren
Die von den Sensoren gewonnenen Daten können dabei wie folgt zur Ansteuerung des Greifers herangezogen werden: Im Normalbetrieb lenkt die Ausgleichseinheit nicht aus, so dass der Greifer eine definierte Position gegenüber dem Greifarm einnimmt, welche von der Ausgleichseinheit unbeeinflusst bleibt. Bei einer Kollision lenkt die Ausgleichseinheit jedoch aus, was durch die Sensoren
In diesem Fall erlaubt die Steuerung noch einen gewissen Verstellweg des Greifarms, welcher jedoch kleiner ist als der Ausgleichsweg der Ausgleichseinheit.In this case, the control still allows a certain displacement of the gripper arm, which is smaller than the compensation path of the compensation unit.
Überschreitet die Bewegung des Greifarms jedoch diesen zulässigen Verstellweg nach dem Erkennen einer Kollision, wird der Greifvorgang abgebrochen und der Greifer zurück in eine Nullposition verfahren. Daraufhin wird ein Greifvorgang erneut gestartet, indem zunächst die Werkstücke erfasst und dann eine neue Greifbewegung eingeleitet wird. Die Ausgleichseinheit schützt dabei vor einer Notausschaltung des Roboters, welche nur manuell wieder aufgehoben werden könnte.However, if the movement of the gripping arm exceeds this permissible adjustment path after the detection of a collision, the gripping operation is interrupted and the gripper moved back to a zero position. Then a gripping process is restarted by first detecting the workpieces and then initiating a new gripping movement. The compensation unit protects against an emergency stop of the robot, which could only be reversed manually.
Ausführungsbeispiele der Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sollen nun noch einmal anhand von Ablaufschemata näher dargestellt werden. Diese können bevorzugt unter Verwendung von Vorrichtungen durchgeführt werden, wie sie oben beschrieben wurden. Exemplary embodiments of the method according to the present invention will now be described in more detail once again using flowcharts. These may preferably be carried out using apparatuses as described above.
In Schritt
Nun erfolgt in Schritt
Alternativ zum Einsatz eines 3D-Laser-Scanners könnte auch ein Kamerasystem oder eine Kombination aus einem Kamerasystem und einem Laser-Scanner zum Einsatz kommen. Insbesondere kommt dabei auch eine 2D- oder 2,5D-Erfassung mittels einer Kamera in Frage.Alternatively to the use of a 3D laser scanner, a camera system or a combination of a camera system and a laser scanner could also be used. In particular, a 2D or 2.5D detection by means of a camera comes into question.
In Schritt
Im Schritt
Wurde dagegen ein Werkstück ausgewählt, so erfolgt in Schritt
Vorteilhafterweise erfolgt dabei auch eine Kollisionsidentifikation, bei welcher der Greifer sowie der Behälter durch geometrische Daten dargestellt und die geplante Bahn simuliert wird, um so eventuelle Kollisionen vorab zu ermitteln und bei der Bahnplanung durch Ermittlung eines Alternativweges auszuschließen.Advantageously, a collision identification is also carried out, in which the gripper and the container are represented by geometric data and the planned path is simulated so as to determine possible collisions in advance and exclude them during path planning by determining an alternative route.
Anhand der so berechneten Daten erfolgt dann in Schritt
Bevor nun anhand von
Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zwei Greifer umfassen. Ein erster Greifer wird eingesetzt, um die Teile aus der Kiste grob zu greifen. Ein zweiter Greifer ist für das präzise Greifen und Vereinzeln auf einer Zwischenstation, welche insbesondere mit einem Transportband ausgerüstet sein kann, vorgesehen. Der zweite Greifer legt die Werkstücke auf eine weitere Zwischenstation oder auf eine Zielaufnahme für eine Mess- oder Arbeitsbehandlung der Werkstücke. Welcher Typ Greifer zum Einsatz kommt, hängt von der Geometrie, dem Aufbau, der Größe und/oder dem Gewicht der zu greifenden Werkstücke ab, und/oder von der Anzahl von Greifzonen und der Geometrie und dem Aufbau der Greifzone.Before now by means of
A device according to the present invention may comprise two grippers. A first gripper is used to roughly grasp the parts out of the box. A second gripper is provided for precise gripping and separation on an intermediate station, which may be equipped in particular with a conveyor belt. The second gripper places the workpieces on another intermediate station or on a target holder for a measuring or working treatment of the workpieces. Which type of gripper is used depends on the geometry, the structure, the size and / or the weight of the workpieces to be gripped, and / or the number of gripping zones and the geometry and structure of the gripping zone.
Die Werkstücke können jedoch ggf. miteinander verhaken, übereinander liegen oder auch stecken bleiben. Sie können Greifzonen besitzen, die für ein gezieltes Greifen aus der Kiste nicht ausreichen, da sie in gewissen Positionen, welche sie in der Kiste mit mehreren Teilen einnehmen können, nicht ausreichend zugänglich sind. Besitzen die Teile dabei eventuell nur eine bestimmte Greifzone, so stellt sich ein gezieltes direktes Greifen mit einem mechanischen Greifer als nicht ausreichend zuverlässig dar, und ist zudem langsam und störanfällig.However, if necessary, the workpieces can get caught, stacked or stuck. They may have gripping zones which are not sufficient for a purposeful gripping from the box, since they are not sufficiently accessible in certain positions, which they can occupy in the box with several parts. If the parts may only have a certain gripping zone, then a targeted direct gripping with a mechanical gripping arises Gripper is not sufficiently reliable, and is also slow and prone to failure.
In einem bevorzugten Fall handelt es sich bei dem ersten Greifer daher um einen Magnetgreifer, und bei dem zweiten Greifer um einen mechanischen Greifer.In a preferred case, therefore, the first gripper is a magnetic gripper and the second gripper is a mechanical gripper.
Die Verwendung eines Magnetgreifers für den Griff in die Kiste bzw. den Behälter hat den Vorteil, dass kein exaktes Greifen in eine präzise Greifzone notwendig ist. Weiterhin ist bei einem Magnetgreifer üblicherweise ein Greifen an unterschiedlichen Greifpunkten eines Werkstückes möglich. Insbesondere ist üblicherweise auch ein Greifen am höchsten Punkt des Werkstückes möglich. Weiterhin kann bei einem Magnetgreifen ein gleichzeitiges Greifen mehrerer Teile möglich sein, um diese auf der Zwischenstation abzulegen. Erfindungsgemäß ist so durch den Einsatz eines Magnetgreifers eine schnelle und hundertprozentige Entleerung der Kiste möglich.The use of a magnetic gripper for the handle in the box or the container has the advantage that no exact gripping in a precise gripping zone is necessary. Furthermore, in a magnetic gripper usually a gripping at different gripping points of a workpiece is possible. In particular, usually a gripping at the highest point of the workpiece is possible. Furthermore, with a magnetic gripping a simultaneous gripping of several parts may be possible to store them on the intermediate station. In accordance with the invention, the use of a magnetic gripper makes it possible to emptying the crate quickly and completely.
Ein mechanischer Greifer hat den Vorteil, dass das Teil präzise in einer Greifzone greifbar ist, so dass das Werkstück anschließend in einer definierten Position einzeln auf oder in eine Aufnahmestation abgelegt werden kann. Bei der Aufnahmestation kann es sich dabei um die Aufnahmestation einer weiteren Zwischenstation handeln, oder um die Zielaufnahme einer Mess- oder Bearbeitungsstation. Ebenso kann das Werkstück auf einer Zwischenstation abgelegt werden, welche als Pufferstation oder Entmagnetisierungs- oder Vermessungsstation dient.A mechanical gripper has the advantage that the part can be grasped precisely in a gripping zone, so that the workpiece can then be deposited individually on or in a receiving station in a defined position. The receiving station may be the receiving station of another intermediate station, or the target receiving a measuring or processing station. Likewise, the workpiece can be stored on an intermediate station, which serves as a buffer station or demagnetization or surveying station.
Der bevorzugte Fall einer Kombination aus einem magnetischen ersten Greifer und einem mechanischen zweiten Greifer kommt insbesondere bei Werkstücken mit einer lageorientierten Greifzone und/oder einer asymmetrischen, symmetrischen oder rotationssymmetrischen Kontur mit entsprechenden Größe und Gewicht zum Einsatz. Selbstverständlich kann ein magnetischer Greifer dabei nur dann eingesetzt werden, wenn das Werkstück von einem magnetischen Greifer gegriffen werden kann, also beispielsweise aus Metall besteht.The preferred case of a combination of a magnetic first gripper and a mechanical second gripper is used in particular for workpieces with a position-oriented gripping zone and / or an asymmetrical, symmetrical or rotationally symmetrical contour with corresponding size and weight. Of course, a magnetic gripper can be used only if the workpiece can be gripped by a magnetic gripper, that is, for example, consists of metal.
Dabei legt der Magnetgreifer die Werkstücke auf einer Zwischenstation ab, wo sie erneut erfasst werden, so dass sie nun gezielt durch den mechanischen Greifer gegriffen und dann auf eine Bearbeitungsstation, Messeinrichtung oder ein Transportband abgelegt werden können.In this case, the magnetic gripper places the workpieces on an intermediate station, where they are re-detected, so that they can now be selectively gripped by the mechanical gripper and then placed on a processing station, measuring device or a conveyor belt.
Folgende weitere Kombinationen für die Ausgestaltung von erstem und zweitem Greifer sind ebenfalls denkbar: mechanisch/mechanisch, pneumatisch/mechanisch, mechanisch/pneumatisch, pneumatisch/pneumatisch und magnetisch/pneumatisch. Auch beliebige andere Kombinationen mechanisch und/oder pneumatischer und/oder magnetischer Greifer sind denkbar.The following further combinations for the design of first and second gripper are also conceivable: mechanical / mechanical, pneumatic / mechanical, mechanical / pneumatic, pneumatic / pneumatic and magnetic / pneumatic. Any other combinations of mechanical and / or pneumatic and / or magnetic gripper are conceivable.
Die Greifer können dabei jeweils entweder durch einen Roboterarm, oder ein Lindear- oder Flächenportal bewegt werden. Optional können die jeweiligen Greifer mit einer Ausgleichseinheit und/oder mit einem Kraftmomentensensor kombiniert werden, je nachdem, welche Strategien beim Greifen eingesetzt werden sollen. Die Ausgleichseinheit verbessert dabei die Systemsicherheit, indem sie bei Kollisionen die Notwendigkeit eines Bedienereingriffes verhindert.The grippers can each be moved either by a robot arm, or a Lindear- or surface portal. Optionally, the respective grippers can be combined with a compensation unit and / or with a force torque sensor, depending on which strategies are to be used when gripping. The compensation unit improves system security by preventing the need for operator intervention during collisions.
Die Zwischenstation weist ein Transportband auf, welches die Werkstücke von dem Ablegebereich in einen Entnahmebereich transportiert. Dabei werden die abgelegten Teile über eine Werkstückrutsche zum Transportband befördert. Damit die durch den Magnetgreifer abgelegten Teile möglichst optimal auf dem Transportband zu liegen kommen, wird das Transportband durch schräge Bleche begrenzt, welche auf den Rand des Transportbandes rutschende Werkstücke zurück aufs Band rutschen lassen. Gleichzeitig kann noch eine von den Werkstücken bewegbare Klappe, insbesondere ein schwenkbares Blech oder ein Querbalken über dem Transportband installiert werden, damit übereinander liegende Teile noch vereinzelt werden bzw. nicht korrekt positionierte Teile umkippen. Hierdurch können die Werkstücke vom Scanner oder der Kamera besser erfasst werden und besser gegriffen werden.The intermediate station has a conveyor belt, which transports the workpieces from the depositing area into a removal area. The stored parts are transported via a workpiece chute to the conveyor belt. Thus, the deposited by the magnetic gripper parts come to rest as optimally as possible on the conveyor belt, the conveyor belt is limited by inclined plates, which slide on the edge of the conveyor belt slipping workpieces back on the tape. At the same time, a flap which can be moved by the workpieces, in particular a pivotable metal sheet or a transverse bar, can also be installed above the conveyor belt so that parts lying on top of each other are still separated or tip over parts which are not correctly positioned. This allows the workpieces to be better captured by the scanner or camera and better gripped.
Alternativ denkbar wäre ein Aufbau mit nur einem Greifer, der zuerst in den Behälter greift, das Werkstück auf einer Zwischenstation ablegt und dann zum Vereinzeln das Werkstück nochmals greift. Der erste Greifer würde damit auch zum Entnehmen des Werkstückes von der Zwischenstation und der Ablage auf einer weiteren Zwischenstation oder der Zielaufnahme eingesetzt werden.Alternatively conceivable would be a structure with only one gripper, which first engages in the container, the workpiece deposits on an intermediate station and then attacks the workpiece again for separating. The first gripper would thus also be used to remove the workpiece from the intermediate station and the tray on another intermediate station or the target recording.
Die Erfindung umfasst dabei folgende Verfahren, welche insbesondere beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden können:The invention comprises the following methods, which can be carried out in particular during operation of a device according to the invention:
Aussortieren von Werkstücken:Sorting out workpieces:
Wird der erste Greifer mit einem Kraftmomentensensor kombiniert, so kann an dieser Stelle bereits eine Selektion nach Gewicht der Werkstücke vorgenommen werden. Insbesondere können Werkstücke, welche außerhalb eines spezifischen Limits bezüglich des Gewichtes liegen, aussortiert werden. Insbesondere können diese in einen Aussortierungsbehälter aussortiert werden.If the first gripper combined with a force torque sensor, so it can be made at this point already a selection by weight of the workpieces. In particular, workpieces which are outside a specific limit in terms of weight, can be sorted out. In particular, these can be sorted out in a sorting container.
Ein Aussortieren durch den ersten Greifer ist auch dadurch möglich, dass Werkstücke, welche bei der Erfassung als außerhalb einer vorgegebenen Spezifikation liegend erkannt werden, aufgenommen und statt auf der Zwischenstation in einen Aussortierungsbehälter abgelegt werden.A sorting by the first gripper is also possible because of workpieces which detected during detection as lying outside a given specification, recorded and stored instead of on the intermediate station in a sorting container.
Werkstücke, welche auf der Zwischenstation erfasst werden und welche außerhalb einer vorgegebenen Spezifikation liegen, können aussortiert werden. Insbesondere kann dies durch einen Weitertransport solcher Werkstücke in einen Aussortierungsbehälter am Ende des Transportbandes erfolgen.Workpieces which are detected at the intermediate station and which are outside a specified specification can be sorted out. In particular, this can be done by a further transport of such workpieces in a sorting container at the end of the conveyor belt.
Ebenso ist es denkbar, ein gerade gegriffenes Teil an eine Vermessungseinrichtung zu halten, wo z. B. Geometrien, Oberflächen (bspw. eine Lackierung) und/oder Markierungen (z. B. durch Codes) nachvermessen und/oder kontrolliert werden können. Zeigt diese Messung an, dass ein Teil in einer vorgegebenen Spezifikation liegt, so wird das gegriffene Teil normal abgelegt, bspw. auf der Zwischenstation oder einer Zielaufnahme. Liegt es außerhalb der Spezifikation, so wird es aussortiert.It is also conceivable to hold a straight gripped part of a surveying device where z. B. geometries, surfaces (eg., A coating) and / or markings (eg by codes) can be measured and / or controlled. If this measurement indicates that a part is in a given specification, the gripped part is stored normally, for example at the intermediate station or at a target acquisition. If it is outside the specification, it will be sorted out.
Verhinderung von Systemstopps:Prevention of system stops:
Ein Systemstopp kann durch das Greifen mit einem Offset verhindert werden, bei welchem der Greifer die optimale Greifposition leicht verfehlt. In diesem Fall fährt der Greifer ca. 25 mm zurück und fährt erneut an, um dieses Mal präziser zu greifen.A system stop can be prevented by gripping with an offset at which the gripper easily misses the optimum gripping position. In this case, the gripper moves back about 25 mm and starts again, this time to grip more precisely.
Weiterhin kann über einen Kraftmomentensensor erkannt werden, wenn zu viele Teile auf einmal gegriffen wurden. Insbesondere wenn hierdurch die Maximalbelastung des Roboters überschritten werden könnte, kann die Belastung durch ein Abfallenlassen der Werkstücke zurück in den Behälter reduziert werden. Die am Greifer verbleibenden Teile können dann auf der Zwischenstation entladen werden.Furthermore, it can be detected via a force torque sensor if too many parts were gripped at once. In particular, if this could exceed the maximum load of the robot, the load can be reduced by dropping the workpieces back into the container. The remaining parts on the gripper can then be unloaded on the intermediate station.
Kommt es auf der Zwischenstation zu der Situation, dass die Objekterkennungseinrichtung das Teil nicht genau erfassen kann, da die Teile z. B. übereinander liegen und nicht genau erfasst werden können, oder dass ein Greifen nicht möglich ist oder nur mit unzureichender Genauigkeit erfolgt, können folgende Strategien eingesetzt werden:
Zum einen kann ein weiteres, tiefer liegendes Transportband eingesetzt werden, auf welchem die nicht gegriffenen Teile weiterfahren, um so die notwendige Position durch das Fallen über eine Stufe einzunehmen. Das Werkstück erhält so eine zweite Chance und wird wieder dem Transportband zum präzisen Greifen zugeführt (Loop 2). Hierbei kann, z. B. bei kleineren Teilen, die ineinander verhaken können, zudem vorgesehen sein, dass die umlaufend geführte Transportstrecke Vereinzelungseinrichtungen aufweist, welche die einzelnen Teile auseinanderzieht und hierdurch vereinzelt. Hierzu können beispielsweise Bleche oder Querbalken, die das Transportband verengen und/oder die Werkstücke streifen, eingesetzt werden.If it comes to the intermediate station to the situation that the object recognition device can not detect the part exactly because the parts z. If, for example, they lie over one another and can not be detected exactly, or that gripping is not possible or only occurs with insufficient accuracy, the following strategies can be used:
On the one hand, another, lower conveyor belt can be used, on which the non-gripped parts continue, so as to take the necessary position by falling over a step. The workpiece thus receives a second chance and is returned to the conveyor belt for precise gripping (Loop 2). This can, for. B. for smaller parts that can interlock with each other, also be provided that the circumferentially guided transport path has singulation devices, which pulls the individual parts apart and thereby isolated. For this purpose, for example, sheets or transom, which narrow the conveyor belt and / or strip the workpieces are used.
Werden die Teile zwar gegriffen, kommt es jedoch zu keinem exakten Greifen, so kann dies über einen Sensor registriert werden. Hierzu kann beispielsweise ein Pneumatikzylinder am mechanischen Greifer vorgesehen sein. Dieser erkennt nicht nur die Greifposition innerhalb eines notwendigen Limits für eine anschließend genaue Ablage des Teiles, sondern hat auch eine Stabilisation des Teiles beim Greifen zur Folge. Bei einem erkannten nicht exakten Greifer kann der zweite Greifer das Werkstück zurück auf einen vorderen Teil des Transportbandes der Zwischenstation legen. Auch so erhält das Teil eine zweite Chance zum exakten Greifen (Loop 1).If the parts are gripped, but there is no exact gripping, so this can be registered via a sensor. For this purpose, for example, a pneumatic cylinder may be provided on the mechanical gripper. This not only detects the gripping position within a necessary limit for a subsequent accurate filing of the part, but also has a stabilization of the part when gripping result. If a non-exact gripper is detected, the second gripper can place the workpiece back on a front part of the conveyor belt of the intermediate station. Even so, the part gets a second chance for exact gripping (Loop 1).
Beim Greifen eines Werkstückes aus einem Behälter können die oben genannten Strategien insbesondere zu dem in
Dabei befindet sich das System in Schritt
The system is in
Wird in Schritt
Wird bei der Messung dagegen direkt erkannt, dass nur ein Teil anhängt, kann dieses direkt entladen werden. Wird bei der Messung erkannt, dass überhaupt kein Teil aufgenommen wurde, kann direkt mit einem neuen Greifzyklus begonnen werden.On the other hand, if it is detected directly during the measurement that only one part hangs, this can be discharged directly. If it is detected during the measurement that no part was recorded at all, you can start directly with a new gripping cycle.
In Schritt
Alternativ kann eine solche Entscheidung bereits erfolgen, wenn bei der Auswahl des zu greifenden Werkstückes erkannt wird, dass keines der Werkstücke zentriert greifbar ist. In diesem Fall kann bereits bei der Bahnplanung ein Greifen mit einem Offset geplant werden, bei welchem sich Greiffläche und Hauptfläche des Werkstückes nicht komplett überlappen, oder ein Greifen am höchsten Punkt.Alternatively, such a decision can already be made if it is recognized during the selection of the workpiece to be gripped that none of the workpieces is centered tangible. In this case, already in the path planning, a gripping can be planned with an offset in which the gripping surface and the main surface of the workpiece do not completely overlap, or a gripping at the highest point.
Das System kann dabei wie folgt mit Kollisionen umgehen: Erfolgt wie in Schritt
Beim Greifen eines Werkstückes von der Zwischenstation, und insbesondere von dem Transportband der Zwischenstation, können die erfindungsgemäßen Strategien insbesondere zu dem in
Zunächst fährt in Schritt
First, drive in step
Das Greifen von mehr als einem Teil in Schritt
Auch das Vorgehen im Falle einer Kollision in Schritten
Bei einem unexakten Greifen in Schritt
Diese Strategien können insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn als zweiter Greifer ein Magnetgreifer zum Einsatz kommt.These strategies can be used in particular if a magnetic gripper is used as the second gripper.
Weiterhin kann dann, wenn die Greifgenauigkeit in Schritt
Ist keine Erkennung möglich oder kann kein Werkstück gegriffen werden, dann kann das Werkstück bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Zwischenstation über eine Rücklaufstrecke erneut auf das Transportband befördert werden, sodass eine erneute Chance zum Greifen besteht (Loop 2). Anderenfalls muss das nicht greifbare Werkstück in einen Aussortierbehälter verfahren werden.If no recognition is possible or if no workpiece can be gripped, the workpiece can be conveyed again onto the conveyor belt via a return path with a corresponding configuration of the intermediate station, so that there is a renewed chance of gripping (loop 2). Otherwise, the non-tangible workpiece must be moved into a sorting container.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht durch die oben dargestellten Vorrichtungen und Verfahren eine Handhabung der Werkstücke mit schnellen Taktzeiten, kleinen Fehlerquoten und großer Genauigkeit beim Greifen. Hierbei ergibt sich eine hohe Prozesssicherheit durch die Vermeidung von Systemstillständen, welche einen Bedienereingriff erfordern würden. Weiterhin ermöglicht die vorliegende Erfindung eine 100 prozentige Entleerung der Behälter.The present invention, through the devices and methods described above, enables handling of the workpieces with fast cycle times, small error rates and high accuracy in gripping. This results in a high process reliability by avoiding system downtime, which would require an operator intervention. Furthermore, the present invention allows a 100 percent emptying of the containers.
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