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Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Foliengreifer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
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Aus der
DE 103 09 806 A1 ist bereits ein Verfahren zur Handhabung einer Folie, bei dem die Folie zum Greifen angesaugt wird, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine automatisierte Handhabung der Folie zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 1 und einen Foliengreifer entsprechend dem Anspruch 4 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Handhabung einer Folie, insbesondere zur zumindest teilweisen automatischen Handhabung der Folie, bei dem die Folie zum Greifen angesaugt wird.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Folie an zumindest einer Stelle, in zumindest ein Saugrohr eines Foliengreifers teilweise eingesaugt wird. Durch die Einsaugung der Folie in das Saugrohr können Querkräfte von dem Saugrohr aufgenommen werden, wodurch eine Haltekraft der Folie erhöht werden kann. Dadurch kann ein ungewolltes Abschälen der Folie von dem Foliengreifer beim Bewegen des Foliengreifers verhindert werden, wodurch die Folie prozesssicher transportiert werden kann. Dadurch kann die Folie in einem automatisierten Vorgang von einem Ort in einen anderen Ort verliersicher transportiert werden, wodurch eine prozesssichere Automatisierung des Handlings der Folie realisiert werden kann. Es kann durch einen einzigen Foliengreifer, der einen einzigen Sauggreifer aufweist, eine Haltekraft bereitgestellt werden, durch die eine zirka 1,5 m2 große Folie verliersicher transportiert werden kann. Dadurch kann eine automatisierte Handhabung der Folie verbessert werden, wodurch eine vollautomatische und/oder großserientechnische Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils, beispielsweise eines faserverstärkten Kraftfahrzeugbauteils, realisiert werden kann. Weiter können dadurch Herstellkosten des Kraftfahrzeugbauteils und damit eines Kraftfahrzeugs verringert werden. Vorzugsweise wird die Folie beim automatisierten Multilagenhandling von Gewebematten mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens transportiert. Die Folie ist vorteilhaft als eine Deckfolie für mehrlagige faserverstärkte Mattenstapel ausgebildet. Unter einem „Einsaugen” soll insbesondere ein Einziehen in das Saugrohr von zumindest 1 mm, vorteilhaft von zumindest 5 mm und besonders vorteilhaft von zumindest 10 mm verstanden werden. Unter „teilweise Einsaugen” soll insbesondere verstanden werden, dass die Folie lokal an einer Stelle bis zu einer bestimmten Einsaugtiefe eingesaugt wird. Bei einem Bereitstellen eines Unterdrucks baut sich in dem Saugrohr vorzugsweise ein Druckgefälle auf, das die Folie in das Saugrohr einzieht.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Folie mindestens einen Zentimeter in das Saugrohr teilweise eingesaugt wird, wodurch die Haltekraft weiter erhöht werden kann. Vorteilhaft wird die Folie mehrere Zentimeter in das Saugrohr teilweise eingesaugt. Die Einsaugtiefe, und damit wie weit die Folie teilweise eingesaugt wird, ist vorzugsweise zumindest von einer Länge des Saugrohrs abhängig. Das Saugrohr weist vorteilhaft eine Länge von mindestens 2 cm, besonders vorteilhaft von mindestens 4 cm und ganz besonders vorteilhaft von mindestens 6 cm auf. Das Saugrohr weist vorteilhaft einen Durchmesser von mindestens 2 cm, besonders vorteilhaft von mindestens 3 cm und ganz besonders vorteilhaft von mindestens 4 cm auf.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Folie an zumindest zwei Stellen nacheinander von innen nach außen in jeweils ein Saugrohr teilweise eingesaugt wird. Dadurch kann eine Flatterbewegung der Folie beim Transport zumindest verringert werden. Durch das sequentielle Einsaugen der Folie von innen nach außen kann die Folie nachfließen, wodurch eine mechanische Spannung der Folie gering gehalten und eine Beschädigung der Folie vermieden werden kann.
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Weiter wird ein Foliengreifer zur Handhabung einer Folie, insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, vorgeschlagen, der wenigstens einen Sauggreifer aufweist, der eine Ansaugseite umfasst, mittels der die Folie ansaugbar ist, wobei der Foliengreifer zumindest ein an die Ansaugseite des Sauggreifers angebundenes Saugrohr aufweist, in das die zumindest eine Folie teilweise einsaugbar ist. Dadurch kann ein Foliengreifer bereitgestellt werden, mittels dem die Folie prozesssicher von einem Ort in den anderen Ort automatisiert bewegt werden kann. Unter einer „Ansaugseite” soll insbesondere eine Stirnseite des Sauggreifers verstanden werden, die in einem Zustand, in dem die Folie gegriffen ist, der Folie zugewandt ist. Vorzugsweise weist der Sauggreifer zur Anbindung an eine Unterdruck- und/oder Saugquelle eine Anbindungsseite auf. In einem Zustand, in dem der Sauggreifer an der Unterdruck- und/oder Saugquelle angebunden ist, ist die Ansaugseite vorteilhaft als ein freies Ende des Sauggreifers ausgebildet. Das Saugrohr stellt vorzugsweise eine Einsaugtiefe von mindestens 1 cm bereit. Vorteilhaft stellt das Saugrohr einen Einsaugdurchmesser von mindestens 2 cm bereit.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch einen Sauggreifer mit einem Saugrohr,
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2 schematisch den Sauggreifer, der eine Folie zum Greifen mit dem Saugrohr kontaktiert und
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3 schematisch den Sauggreifer, der die Folie in das Saugrohr einsaugt.
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Die 1 bis 3 zeigen schematisch einen Foliengreifer 12 eines automatisierten Handhabungssystems zur automatischen Handhabung einer dünnen Folie 10. Durch das Handhabungssystem wird die Folie 10 beim Mehrlagenschneiden von Gewebematten vollautomatisch von den Gewebematten separiert, abtransportiert und an einem vorbestimmten Ort abgelegt. Die Gewebematten sind jeweils als ein faserverstärktes Halbzeug ausgebildet, die zur Herstellung eines faserverstärkten Kraftfahrzeugbauteils durch das Mehrlagenschneiden zugeschnitten werden. Die Gewebematten sind als Kohlenstofffasermatten ausgebildet. Die Folie 10 ist als eine Vakuumfolie ausgebildet. Sie liegt beim Mehrlagenschneiden auf den Gewebematten und deckt diese ab.
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Das Handhabungssystem weist mehrere Foliengreifer auf, wobei in den 1 bis 3 lediglich der Foliengreifer 12 dargestellt ist. Die Foliengreifer des Handhabungssystems sind analog zueinander ausgebildet. Durch die Foliengreifer des Handhabungssystems ist die Folie 10 an mehreren Stellen lokal ansaugbar. Dabei sind die Foliengreifer einzeln ansteuerbar. Sie sind sequentiell ansteuerbar. Das Handhabungssystem weist einen nicht dargestellten Roboterarm auf, an dem die Foliengreifer angebunden sind. Alternativ kann das Handhabungssystem mehrere Roboterarme aufweisen, an dem jeweils ein oder mehrere Foliengreifer angebunden sind. Dadurch, dass die Foliengreifer analog zueinander ausgebildet sind, wird im Folgenden lediglich der dargestellte Foliengreifer 12 beschrieben. Grundsätzlich kann das Handhabungssystem auch nur einen einzigen Foliengreifer 12 aufweisen.
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Der Foliengreifer 12 weist zur Handhabung der Folie 10 einen Sauggreifer 13 auf, der eine Ansaugseite 14, mittels der die Folie 10 ansaugbar ist, und eine gegenüberliegende Anbindungsseite 15, mittels der der Sauggreifer 13 strömungstechnisch an eine nicht dargestellte Saugquelle anbindbar ist, umfasst. Die Anbindungsseite 15 ist in einem angeschlossenen Zustand an die Saugquelle angebunden. Dabei stellt sich in einem unterdruckerzeugenden Zustand an der Ansaugseite 14 eine Ansaugkraft ein, die in eine Ansaugrichtung 16 wirkt. Die Anbindungsseite 15 weist zur Anbindung an die Saugquelle zwei Anschlüsse 17, 18 auf. Zum Ansaugen der Folie 10 umfasst die Ansaugseite 14 eine Ansaugöffnung 19. Die Ansaugöffnung 19 ist strömungstechnisch mit dem an die Saugquelle angeschlossenen Anschluss 17, 18 verbunden. Der Sauggreifer 13 ist als ein Niederdruck-Volumenstrom-Effektor ausgebildet. Er ist als eine Vakuumdüse ausgebildet.
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Um die Folie 10 besonders verliersicher Anzusaugen, weist der Foliengreifer 12 ein Saugrohr 11 auf, in das die Folie 10 teilweise und damit lokal an einer Stelle einsaugbar ist. Das Saugrohr 11 ist an die Ansaugseite 14 des Sauggreifers 13 strömungstechnisch angebunden. Das Saugrohr 11 ist mit einem Ende 20 fest mit dem Sauggreifer 13 verbunden. Ein freies Ende 21 des Saugrohrs 11 stellt eine Einsaugöffnung 22 bereit. Der Foliengreifer 12 weist somit die Ansaugöffnung 19 und die Einsaugöffnung 22 auf, die entlang der Ansaugrichtung 16 versetzt zueinander sind. Die Folie 10 ist durch die Einsaugöffnung 22 in das Saugrohr 11 einsaugbar. Die Einsaugöffnung 22 ist entgegen der Ansaugrichtung 16 versetzt zu der Ansaugöffnung 19 angeordnet. Die Einsaugöffnung 22 des Saugrohrs 11 ist größer als die Ansaugöffnung 19 des Sauggreifers 13. Das Saugrohr 11 stellt ein Einsaugvolumen bereit, in das die Folie 10 teilweise einsaugbar ist. Der Sauggreifer 13 saugt zum Greifen der Folie 10 die Folie 10 lokal in das Saugrohr 11 ein. Das Saugrohr 11 stützt die eingesaugte Folie 10 seitlich und damit quer zur Ansaugrichtung 16 ab.
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Das Saugrohr 11 stellt eine Einsaugtiefe und einen Einsaugdurchmesser von mehreren Zentimetern bereit. In diesem Ausführungsbeispiel stellt das Saugrohr 11 eine Einsaugtiefe von zirka 4 cm und eine Einsaugdurchmesser von zirka 2,5 cm bereit. Der Einsaugdurchmesser entspricht der Einsaugöffnung 22. Die Einsaugtiefe ist dabei abhängig von der Länge des Saugrohrs 11 und der Ansaugkraft. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Einsaugtiefe durch ein Abstimmen der Länge des Saugrohrs 11 eingestellt. Grundsätzlich kann der Foliengreifer 12 zur Vermeidung einer unkontrollierten Einsaugung ein Einsaugbegrenzungselement aufweisen, das in dem Saugrohr 11 angeordnet ist. Das Einsaugbegrenzungselement kann auch direkt an die Ansaugöffnung 19 des Sauggreifers 13 angebracht sein. Das Einsaugbegrenzungselement kann dabei als ein Gitter, beispielsweise als eine Einlegscheibe, ausgebildet sein.
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Das Saugrohr 11 ist an die Ansaugseite 14 des Sauggreifers 13 geschraubt. Das Saugrohr 11 ist separat zu dem Sauggreifer 13 ausgebildet. Das Saugrohr 11 ist als ein gedrehtes Rohr ausgebildet. Das Saugrohr 11 ist formstabil. Es besteht aus einem unflexiblen Material. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Saugrohr 11 aus Plexiglas. Das Saugrohr 11 weist eine Länge, d. h. eine Erstreckung parallel zu der Ansaugrichtung 16 von 6 cm auf. Ein Durchmesser des Saugrohrs 11 beträgt 4,5 cm. Grundsätzlich kann das Saugrohr 11 und der Sauggreifer 13 auch einstückig miteinander ausgebildet sein.
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In einem Verfahren zur automatischen Handhabung der Folie 10 wird die Folie 10 mittels den Foliengreifern 12 des Handhabungssystems vollautomatisch von den Gewebematten separiert, von diesen abtransportiert und an einen vorbestimmten Ablageort abgelegt. Dazu wird die Folie 10 zum Greifen angesaugt und von den Gewebematten weg bewegt. Zum Ablegen an dem vorbestimmten Ablageort wird die Folie 10 durch die Foliengreifer 12 abgeblasen.
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Beim Ansaugen, und damit zum Greifen, wird die Folie 10 lokal an mehreren Stellen in jeweils ein Saugrohr 11 eines Foliengreifers 12 eingesaugt. Dabei wird die Folie 10 jeweils mittels eines Sauggreifers 13 in das entsprechende Saugrohr 11 eingezogen. Dazu wird in dem druckerzeugenden Zustand in dem Saugrohr 11 ein Druckgefälle aufgebaut, das die Folie 10 lokal an den Stellen jeweils in das entsprechende Saugrohr 11 permanent einzieht. Die in das Saugrohr 11 eingezogene Folie 10 wird seitlich, d. h. quer zur Ansaugrichtung 16, durch das Saugrohr 11 abgestützt. Bei Beibehaltung eines Unterdrucks wird die an den mehreren Stellen lokal eingesaugte Folie 10 zum vorbestimmten Ablageort transportiert. Um zu gewährleisten, dass die Folie 10 beim Transportieren sicher an den Foliengreifern 12 haftet, wird die Folie 10 an diesen Stellen zirka 5 cm in das entsprechende Saugrohr 11 eingesaugt. Dabei wird die Folie 10 an den Stellen nacheinander von innen nach außen in jeweils das entsprechende Saugrohr 11 lokal eingesaugt. Die Folie 10 wird sequentiell von einer Folienmitte aus zum Folienrand hin nacheinander in das entsprechende Saugrohr 11 eingesaugt. Dazu werden die Foliengreifer 12 nacheinander von innen nach außen angesteuert. Die Foliengreifer 12 werden von der Folienmitte aus nach außen hin einzeln nacheinander aktiviert, wodurch die Sauggreifer 13 von der Folienmitte aus nach außen hin einzeln nacheinander die Folie 10 an den entsprechenden Stellen in das jeweilige Saugrohr 11 einsaugen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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