DE102013208803B4

DE102013208803B4 - Adapter device, device and method for picking up, handling and / or depositing objects

Info

Publication number: DE102013208803B4
Application number: DE102013208803.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Strohmayr; Florian Krebs
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: DE102013208803A1

Abstract

Adaptereinrichtung (106) zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten (102, 132) für einen Unterdruckgreifer (104) mit einer luftdurchlässig perforierten Greiferfläche mit Saugöffnungen (114), wobei mithilfe der Adaptereinrichtung (106) die Saugöffnungen (114) jeweils aktivierbar und/oder deaktivierbar sind und eine aktivierte Saugöffnung (114) geöffnet und eine deaktivierte Saugöffnung (114) geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptereinrichtung (106) einen Basisabschnitt (116) mit Kanälen (118) aufweist und die Kanäle (118) jeweils einen Einlass (120) und einen Auslass (122) aufweisen, wobei die Einlässe (120) aufzunehmenden, handzuhabenden und/oder abzulegenden Objekten (102, 132) und die Auslässe (122) einem Unterdruckgreifer (104), insbesondere Saugöffnungen (114) eines Unterdruckgreifers (104), zugeordnet sind, und die Einlässe (120) ein Einlassmuster und die Auslässe (122) ein Auslassmuster bilden und das Einlassmuster und das Auslassmuster einander skaliert entsprechen, um Objekte (102, 132) aufzunehmen, handzuhaben und/oder abzulegen, die größer oder kleiner als die Greiferfläche sind.Adapter device (106) for the targeted picking up, handling and / or depositing of objects (102, 132) for a vacuum gripper (104) with an air-permeable, perforated gripper surface with suction openings (114), the suction openings (114) each using the adapter device (106) can be activated and / or deactivated and an activated suction opening (114) is open and a deactivated suction opening (114) is closed, characterized in that the adapter device (106) has a base section (116) with channels (118) and the channels (118) each have an inlet (120) and an outlet (122), the inlets (120) objects (102, 132) to be picked up, handled and / or deposited and the outlets (122) a vacuum gripper (104), in particular suction openings (114) a vacuum gripper (104), and the inlets (120) form an inlet pattern and the outlets (122) form an outlet pattern and the inlet pattern and the outlet pattern a The corresponding scaled in order to pick up, handle and / or deposit objects (102, 132) that are larger or smaller than the gripper surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Adaptereinrichtung zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten für einen Unterdruckgreifer mit einer luftdurchlässig perforierten Greiferfläche mit Saugöffnungen, wobei mithilfe der Adaptereinrichtung die Saugöffnungen jeweils aktivierbar und/oder deaktivierbar sind, eine Einrichtung mit einer derartigen Adaptereinrichtung sowie ein Verfahren zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten mithilfe einer derartigen Einrichtung.The invention relates to an adapter device for specifically picking up, handling and / or depositing objects for a vacuum gripper with an air-permeable, perforated gripper surface with suction openings, the suction openings being able to be activated and / or deactivated with the aid of the adapter device, a device with such an adapter device and a method for the targeted picking up, handling and / or depositing of objects with the help of such a device.

Aus der DE 10 2010 034 720 A1 ist Flächengreifer bekannt zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und Ablegen von Objekten, aufweisend zumindest ein Folienelement mit einer elastisch verformbaren, luftdurchlässig perforierten ersten Schicht, mit einer ersten Außenfläche und einer ersten Innenfläche, und einer elastisch verformbaren, luftundurchlässigen zweiten Schicht mit einer zweiten Außenfläche und einer zweiten Innenfläche, wobei die erste und die zweite Innenfläche einander zugewandt, durch zwischen der ersten und zweiten Innenfläche ausgebildete, vereinzelt angeordnete, elastisch verformbare Abstandshalter miteinander verbunden und voneinander beabstandet angeordnet sind, und zwischen der ersten und der zweiten Innenfläche Zwischenräume ausgebildet sind, und einen das Folienelement seitlich umfassenden luftdichten Rahmen, der mit Umfangsrändern der ersten und der zweiten Schicht umlaufend luftdicht verbunden ist, wobei das Folienelement oder der Rahmen zumindest einen Anschluss für eine Druckversorgung aufweist, mittels der in den Zwischenräumen ein Unterdruck erzeugbar ist. Zur genaueren Information über die Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die Veröffentlichung DE 10 2010 034 720 A1 verwiesen. Die Lehre dieser Veröffentlichung ist als Bestandteil des vorliegenden Dokuments anzusehen. Merkmale dieser Veröffentlichung sind Merkmale des vorliegenden Dokuments.From the DE 10 2010 034 720 A1 Area gripper is known for the targeted picking up, handling and depositing of objects, comprising at least one film element with an elastically deformable, air-permeable perforated first layer, with a first outer surface and a first inner surface, and an elastically deformable, air-impermeable second layer with a second outer surface and one second inner surface, wherein the first and the second inner surface facing each other, are connected to one another and spaced apart from one another by individually arranged, elastically deformable spacers formed between the first and second inner surfaces, and spaces are formed between the first and the second inner surface, and a the film element laterally encompassing airtight frame which is connected to the circumferential edges of the first and the second layer in airtight manner, the film element or the frame having at least one connection for a pressure supply, mi by means of which a negative pressure can be generated in the interstices. For more detailed information about the features of the present invention, express reference is made to the publication DE 10 2010 034 720 A1 referenced. The teaching of this publication is to be regarded as part of this document. Features of this publication are features of the present document.

Aus der JP H08-155 872 A ist ein Unterdruckgreifer bekannt, bei dem eine gesamte Saughaftfläche einer Unterdruckkammer mit einer Musterfolie abgedeckt ist, die an spezifischen Positionen angepasst an die Form eines getragenen Gegenstands Durchgangslöcher aufweist. Von Sauglöchern der Saughaftfläche sind Sauglöcher an Positionen, die zur Saughaftung des getragenen Gegenstands nicht erforderlich sind, geschlossen und nur die Sauglöcher an erforderlichen Positionen sind durch die Durchgangslöcher geöffnet.From the JP H08-155 872 A A vacuum gripper is known in which an entire suction adhesive surface of a vacuum chamber is covered with a pattern film which has through holes at specific positions adapted to the shape of an object being carried. Of suction holes of the suction adhering surface, suction holes at positions not required for suction adherence of the carried object are closed, and only the suction holes at required positions are opened through the through holes.

Aus der DE 10 2006 0480 69 B4 geht ein Sauggreifer zur Handhabung von Werkstücken hervor, der an seinem werkstückseitigen Ende eine Ansaugplatte aufweist, welche eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen aufweist, die in Verbindung mit mehreren Unterdruckquellen stehen. Der Sauggreifer umfasst mehrere Schablonen, sowie Mittel zur Positionierung der Schablonen auf der Ansaugplatte, um durch Auswahl einer bestimmten Schablone den hinsichtlich der Ansaugung aktiven Bereich der Ansaugplatte einzustellen.From the DE 10 2006 0480 69 B4 shows a suction gripper for handling workpieces, which has a suction plate at its workpiece-side end which has a plurality of suction openings which are in connection with a plurality of negative pressure sources. The suction gripper comprises a plurality of templates, as well as means for positioning the templates on the suction plate in order to set the area of the suction plate that is active with regard to suction by selecting a specific template.

Aus der DE 10 2005 023 487 A1 ist eine Vorrichtung zum Anheben einer Lage von Steinen bekannt. Die Vorrichtung weist eine Vakuumeinrichtung mit einer Saugöffnung auf, um die Steine anzusaugen. Die Saugöffnung erhält durch wechselbare Schablonenelemente ein Muster aus geschlossenen und offenen Saugbereichen. Das erzeugte Muster ist im Wesentlichen an die jeweils anzugebende Lage von Steinen angepasst und konzentriert die Saugleistung der Vakuumeinrichtung im Wesentlichen auf die Steinoberflächen.From the DE 10 2005 023 487 A1 a device for lifting a layer of stones is known. The device has a vacuum device with a suction opening to suck up the stones. The suction opening is given a pattern of closed and open suction areas through interchangeable template elements. The pattern generated is essentially adapted to the particular position of stones to be specified and concentrates the suction power of the vacuum device essentially on the stone surfaces.

Aus der DE 100 09 108 A1 ist ein Vakuumhandhabungsgerät mit einem Saugkasten, einem Unterdruckgebläse, einer Handhabungseinrichtung und einer den Saugkasten verschließen den Ansaugeinheit bekannt. Die Ansaugeinheit umfasst ein Saugblech und eine Saugplatte. Dabei weist die Ansaugeinheit Ansaugöffnungen auf, die einen Strömungswiderstand besitzen.From the DE 100 09 108 A1 a vacuum handling device with a suction box, a vacuum blower, a handling device and a suction box close the suction unit is known. The suction unit comprises a suction plate and a suction plate. The suction unit has suction openings which have a flow resistance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Einrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere sollen geometrisch unterschiedliche Objekte mit derselben Einrichtung aufnehmbar, handhabbar und/oder ablegbar sein. Insbesondere sollen geometrisch komplementäre Objekte aufnehmbar, handhabbar und/oder ablegbar sein. Insbesondere soll ein Einrichtungswechsel beim Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten nicht mehr oder seltener erforderlich sein. Insbesondere soll ein Automatisierungsgrad erhöht sein. Insbesondere soll eine Flexibilität erhöht sein. Insbesondere soll ein Zeitaufwand beim Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten reduziert sein. Insbesondere soll beteiligtes Personal entlastet sein. Insbesondere soll eine Komplexität der Einrichtung verringert sein. Insbesondere soll ein Gewicht der Einrichtung verringert sein. Insbesondere soll die Einrichtung zur Verwendung mit einem Leichtbauroboter geeignet sein. Außerdem soll ein eingangs genanntes Verfahren verbessert werden.The invention is based on the object of structurally and / or functionally improving a device mentioned at the beginning. In particular, geometrically different objects should be able to be picked up, handled and / or deposited with the same device. In particular, geometrically complementary objects should be able to be picked up, handled and / or deposited. In particular, a change of device should no longer or less often be necessary when picking up, handling and / or depositing objects. In particular, a degree of automation should be increased. In particular, flexibility should be increased. In particular, the time required for picking up, handling and / or depositing objects should be reduced. In particular, the staff involved should be relieved. In particular, the complexity of the device should be reduced. In particular, a weight of the device should be reduced. In particular, the device should be suitable for use with a lightweight robot. In addition, a method mentioned at the beginning is to be improved.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Adaptereinrichtung zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten für einen Unterdruckgreifer mit einer luftdurchlässig perforierten Greiferfläche mit Saugöffnungen, wobei mithilfe der Adaptereinrichtung die Saugöffnungen jeweils aktivierbar und/oder deaktivierbar sind und eine aktivierte Saugöffnung geöffnet und eine deaktivierte Saugöffnung geschlossen ist, wobei die Adaptereinrichtung einen Basisabschnitt mit Kanälen aufweist und die Kanäle jeweils einen Einlass und einen Auslass aufweisen, wobei die Einlässe aufzunehmenden, handzuhabenden und/oder abzulegenden Objekten und die Auslässe einem Unterdruckgreifer, insbesondere Saugöffnungen eines Unterdruckgreifers, zugeordnet sind, und die Einlässe ein Einlassmuster und die Auslässe ein Auslassmuster bilden und das Einlassmuster und das Auslassmuster einander skaliert entsprechen, um Objekte aufzunehmen, handzuhaben und/oder abzulegen, die größer oder kleiner als die Greiferfläche sind.The object is achieved with an adapter device for specifically picking up, handling and / or depositing objects for a vacuum gripper with an air-permeable, perforated gripper surface with suction openings deactivated suction opening is closed, the Adapter device has a base section with channels and the channels each have an inlet and an outlet, the inlets being assigned to objects to be picked up, handled and / or deposited and the outlets being assigned to a vacuum gripper, in particular suction openings of a vacuum gripper, and the inlets being assigned to an inlet pattern and the outlets form an outlet pattern and the inlet pattern and the outlet pattern correspond to each other scaled in order to pick up, handle and / or deposit objects that are larger or smaller than the gripper surface.

Das Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen kann im Rahmen einer Herstellung eines Faserverbundwerkstoff-Bauteils erfolgen. Das Bauteil kann ein Fahrzeugbauteil sein. Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug, Kraftfahrzeug, Luftfahrzeug, Wasserfahrzeug oder Raumfahrzeug sein. Die Objekte können flächige, biegeschlaffe Objekte sein. Die Objekte können textile Objekte sein. Die Objekte können Gewebe oder Gelege sein. Die Objekte können Fasern aufweisen. Die Fasern können Glasfasern, Kohlenstofffasern, Keramikfasern, Aramidfasern, Borfasern, Basaltfasern, Stahlfasern, Naturfasern und/oder Nylonfasern sein. Die Objekte können Zuschnitte sein. Die Objekte können ein Verschnitt sein. Ein Verschnitt kann nach einem Zuschneiden übriges Material sein. Ein Zuschnitt und ein Verschnitt können geometrisch komplementär konturiert sein. Die Objekte können aus einem Halbzeug zugeschnitten sein. Die Objekte können mithilfe einer Zuschneideeinrichtung zugeschnitten sein. Das Aufnehmen kann nach einem Zuschneiden erfolgen. Das Aufnehmen kann an einer Zuschneideeinrichtung erfolgen.Picking up, handling and / or putting down can take place within the framework of the production of a fiber composite material component. The component can be a vehicle component. The vehicle can be a land vehicle, automobile, aircraft, watercraft, or spacecraft. The objects can be flat, limp objects. The objects can be textile objects. The objects can be woven or scrim. The objects can have fibers. The fibers can be glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, aramid fibers, boron fibers, basalt fibers, steel fibers, natural fibers and / or nylon fibers. The objects can be blanks. The objects can be a scrap. A scrap can be leftover material after cutting. A cut and a cut can have a geometrically complementary contour. The objects can be cut from a semi-finished product. The objects can be cut with the aid of a cutting device. The recording can take place after a cropping. The recording can take place on a cutting device.

Die Adaptereinrichtung kann zum Aktiveren und/oder Deaktivieren der Saugöffnungen einen den Saugöffnungen zugeordneten auswechselbaren Lochträger mit einem Lochmuster aufweisen. Der Lochträger kann plattenartig ausgeführt sein. Der Lochträger kann kartenartig ausgeführt sein. Der Lochträger kann bandartig ausgeführt sein. Der Lochträger kann streifenartig ausgeführt sein. Der Lochträger kann folienartig ausgeführt sein. Der Lochträger kann ein Positionsmuster mit Positionen aufweisen, die Saugöffnungen eines Unterdruckgreifers entsprechend angeordnet sind. An diesen Positionen kann der Lochträger geschlossen oder geöffnet sein. Das Lochmuster kann sich mit den geöffneten und/oder geschlossenen Positionen ergeben. Das Aktiveren und/oder Deaktivieren der Saugöffnungen kann durch Abdecken und/oder Freigeben von Saugöffnungen eines Unterdruckgreifers erfolgen. Eine geschlossene Position kann ein Abdecken bewirken. Eine geöffnete Position kann ein Freigeben bewirken.For activating and / or deactivating the suction openings, the adapter device can have an exchangeable hole carrier with a hole pattern assigned to the suction openings. The perforated support can be designed like a plate. The perforated support can be designed like a card. The perforated support can be designed like a band. The perforated support can be designed in the form of strips. The perforated carrier can be designed like a film. The hole carrier can have a position pattern with positions which are arranged correspondingly to suction openings of a vacuum gripper. The perforated support can be closed or open at these positions. The hole pattern can result with the open and / or closed positions. The activation and / or deactivation of the suction openings can take place by covering and / or releasing suction openings of a vacuum gripper. A closed position can provide covering. An open position can cause a release.

Die Adaptereinrichtung kann einen Lochstreifen mit mehreren Lochabschnitten aufweisen, die jeweils einen Lochträger mit einem Lochmuster bilden können. Der Lochstreifen kann auswechselbar sein. Die Lochabschnitte können an dem Lochstreifen aufeinander folgend angeordnet sein. Eine Breite des Lochstreifens kann einer Breite des Unterdruckgreifers zumindest annähernd entsprechen. Der Lochstreifen kann wenigstens einen ersten Lochabschnitt mit einem ersten Lochmuster und wenigstens einen zweiten Lochabschnitt mit einem zu dem ersten Lochmuster inversen zweiten Lochmuster aufweisen. Das wenigstens eine erste Lochmuster kann zum Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen erster Objekte dienen. Das wenigstens eine zweite Lochmuster kann zum Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen zweiter Objekte dienen. Das wenigstens eine erste Lochmuster und das wenigstens eine zweite Lochmuster können voneinander verschieden sein. Das wenigstens eine erste Lochmuster und das wenigstens eine zweite Lochmuster können zueinander invers sein. Invers kann bedeuten, dass jeweils geöffnete und geschlossene Positionen eines Positionsmusters des Lochträgers vertauscht sind.The adapter device can have a perforated strip with a plurality of perforated sections, each of which can form a perforated carrier with a perforated pattern. The punched tape can be exchangeable. The hole sections can be arranged one after the other on the punched tape. A width of the perforated strip can at least approximately correspond to a width of the vacuum gripper. The perforated strip can have at least one first perforated section with a first perforated pattern and at least one second perforated section with a second perforated pattern that is inverse to the first perforated pattern. The at least one first hole pattern can be used to pick up, handle and / or deposit first objects. The at least one second hole pattern can be used to pick up, handle and / or deposit second objects. The at least one first hole pattern and the at least one second hole pattern can be different from one another. The at least one first hole pattern and the at least one second hole pattern can be inverse to one another. Inversely, it can mean that the open and closed positions of a position pattern of the perforated support are interchanged in each case.

Die Adaptereinrichtung kann einen Wechsler zum Auswechseln von Lochträgern aufweisen. Der Wechsler kann automatisiert kontrollierbar sein. Zum automatisierten Kontrollieren des Wechslers kann ein Aktuator vorgesehen sein. Der Wechsler kann mithilfe einer Steuereinrichtung kontrollierbar sein. Die Steuereinrichtung kann eine Steuereinrichtung eines Industrieroboters sein.The adapter device can have a changer for exchanging perforated supports. The changer can be controlled automatically. An actuator can be provided for the automated control of the changer. The changer can be controllable with the aid of a control device. The control device can be a control device of an industrial robot.

Der Wechsler kann ein Haspelpaar aufweisen. Die Haspeln können jeweils zum auf- und/oder abwickeln eines Lochstreifens dienen. Die Haspeln können jeweils synchronisiert drehbar sein. Jeweils eine aufwickelnde Haspel kann antreibbar sein.The changer can have a pair of reels. The reels can each serve to wind up and / or unwind a perforated strip. The reels can each be rotatable in a synchronized manner. In each case a winding reel can be driven.

Das Einlassmuster kann einem Positionsmuster des Lochträgers entsprechen.The inlet pattern can correspond to a position pattern of the hole carrier.

Außerdem erfolgt die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe mit einer Einrichtung zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten aufweisend einen Unterdruckgreifer mit einer luftdurchlässig perforierten Greiferfläche mit Saugöffnungen und eine derartige Adaptereinrichtung.In addition, the object on which the invention is based is achieved with a device for specifically picking up, handling and / or depositing objects, comprising a vacuum gripper with an air-permeable, perforated gripper surface with suction openings and an adapter device of this type.

Die Einrichtung kann als Endeffektor für einen Industrieroboter, insbesondere für einen Leichtbauroboter, dienen. Die Einrichtung kann eine Kupplung zum Lösbaren Verbinden mit einem Industrieroboter, insbesondere mit einem Manipulator eines Industrieroboters, aufweisen. Der Unterdruckgreifer kann ein Flächengreifer sein. Der Unterdruckgreifer kann wenigstens eine unterdruckbeaufschlagbare Kavität aufweisen. Der Unterdruckgreifer kann wenigstens einen Druckanschluss zur Unterdruckbeaufschlagung der Kavität aufweisen. Die Greiferfläche kann zumindest annähernd eben sein. Die Saugöffnungen können ausgehend von der Kavität unterdruckbeaufschlagbar sein. Die Saugöffnungen können ein Saugöffnungsmuster bilden. Die Saugöffnungen können regelmäßig angeordnet sein. Die Saugöffnungen können matrixartig angeordnet sein. Die Saugöffnungen können in Zeilen und Spalten angeordnet sein. Die Saugöffnungen können rasterartig angeordnet sein. Das Raster kann eine vorbestimmte Auflösung aufweisen. Eine Anordnung, Menge, Form und/oder Größe der Saugöffnungen kann regelmäßig sein. Das Saugöffnungsmuster kann einem Positionsmuster eines Lochträgers der Adaptereinrichtung entsprechen.The device can serve as an end effector for an industrial robot, in particular for a lightweight robot. The device can have a coupling for detachable connection to an industrial robot, in particular to a manipulator of an industrial robot. The vacuum gripper can be an area gripper. The vacuum gripper can have at least one cavity that can be subjected to negative pressure. The vacuum gripper can have at least one pressure connection for applying negative pressure to the cavity. The gripper surface can be at least approximately flat. the Suction openings can be subjected to negative pressure starting from the cavity. The suction openings can form a suction opening pattern. The suction openings can be arranged regularly. The suction openings can be arranged like a matrix. The suction openings can be arranged in rows and columns. The suction openings can be arranged like a grid. The grid can have a predetermined resolution. An arrangement, quantity, shape and / or size of the suction openings can be regular. The suction opening pattern can correspond to a position pattern of a hole carrier of the adapter device.

Der Unterdruckgreifer kann zumindest ein Folienelement aufweisen. Das zumindest eine Folienelement kann elastisch verformbar sein. Das zumindest eine Folienelement kann luftdurchlässig perforierte sein. Der Unterdruckgreifer kann ein Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann einen Rahmen aufweisen. Das Gehäuse kann einen Boden aufweisen. Der Rahmen kann zumindest weitgehend starr sein. Der Boden kann zumindest weitgehend starr sein. Der Boden kann mithilfe eines weiteren Folienelements gebildet sein. Das zumindest eine Folienelement und der Boden des Gehäuses können mithilfe von Abstandshaltern miteinander verbunden sein. Die Abstandshalter können vereinzelt angeordnet und elastisch verformbar sein. Zwischen dem zumindest einen Folienelement und dem Gehäuse kann zumindest ein Zwischenraum ausgebildet sein. Der zumindest eine Zwischenraum kann auch als Kavität bezeichnet sein. Der Rahmen kann das zumindest eine Folienelement seitlich umfassen. Der Rahmen kann mit Umfangsrändern des zumindest einen Folienelements umlaufend luftdicht verbunden sein. Das zumindest eine Folienelement und/oder das Gehäuse kann zumindest einen Druckanschluss aufweisen, um in dem zumindest einen Zwischenraum einen Unterdruck zu erzeugen.The vacuum gripper can have at least one film element. The at least one film element can be elastically deformable. The at least one film element can be perforated in an air-permeable manner. The vacuum gripper can have a housing. The housing can have a frame. The housing can have a bottom. The frame can be at least largely rigid. The floor can be at least largely rigid. The bottom can be formed with the aid of a further film element. The at least one film element and the bottom of the housing can be connected to one another with the aid of spacers. The spacers can be arranged individually and elastically deformable. At least one intermediate space can be formed between the at least one film element and the housing. The at least one intermediate space can also be referred to as a cavity. The frame can laterally encompass the at least one film element. The frame can be connected to the circumferential edges of the at least one film element in an airtight manner. The at least one film element and / or the housing can have at least one pressure connection in order to generate a negative pressure in the at least one intermediate space.

Der Unterdruckgreifer und die Adaptereinrichtung können miteinander fest aber lösbar verbunden sein. Damit können jeweils Unterdruckgreifer und/oder Adaptereinrichtungen in unterschiedlicher Kombination verwendbar sein. Der Unterdruckgreifer und die Adaptereinrichtung können miteinander fest und unlösbar verbunden sein.The vacuum gripper and the adapter device can be firmly but detachably connected to one another. In this way, vacuum grippers and / or adapter devices can be used in different combinations. The vacuum gripper and the adapter device can be connected to one another in a fixed and non-detachable manner.

Außerdem erfolgt die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe mit einem Verfahren zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten mithilfe einer derartigen Einrichtung, wobei zum Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen erster Objekte ein erster Lochträger mit einem ersten Lochmuster und zum Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen zweiter Objekte ein zweiter Lochträger mit einem zweiten Lochmuster verwendet wird.In addition, the object on which the invention is based is achieved with a method for specifically picking up, handling and / or depositing objects with the aid of such a device, wherein a first hole carrier with a first hole pattern and for receiving, handling and / or depositing first objects For handling and / or depositing second objects, a second hole carrier with a second hole pattern is used.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Automatisierung des Handlings textiler Zuschnitte durch einen Flächengreifer mit einem Greifadapter mit Vakuumsteuersystem zur selektiven Aufnahme biegeschlaffer Textil- oder CFK-Zuschnitte. Es kann ein variables Ansteuersystem für einen elastischen Flächengreifer vorgesehen sein. Ein elastischer Flächengreifer, dessen Luftkanäle in einem Herstellprozess frei konfigurierbar sind, kann mit einer Greiferbasis mit einer Wechseleinrichtung für unterschiedliche Matrizen kombiniert werden. Die Greiferbasis kann aus einer zentralen Kavität bestehen, die mit Unterdruck beaufschlagt werden kann bzw. in der ein Fluidstrom erzeugt werden kann. Von dieser zentralen Kavität kann eine Vielzahl unabhängiger Luftkanäle zum Flächengreifer führen. Eine Vorrichtung kann eine Positionierung verschiedener Matrizen vor Einlässen der Luftkanäle ermöglichen. Eine jeweils ausgewählte Matrize kann Bereiche über den Luftkanälen der Bereiche des Greifers abdecken, die jeweils nicht aktiv sein sollen. Die Auswahl der unterschiedlichen Matrizen kann einen Greiferwechsel ersetzen. Es können invertierte Matrizen genutzt werden, um einen unerwünschten Verschnitt zu greifen und von einer Zuschnittanlage automatisch zu entfernen. Hierdurch ist ein sicheres automatisiertes Greifen einer hohen Anzahl verschiedener Konturen von Zuschnitten möglich ohne den Greifer wechseln zu müssen. Durch eine Verwendung leichtgewichtiger Polymerwerkstoffe für Greiferbasis und Flächengreifer kann ein Gesamtgewicht des Greifsystems reduziert und ein Einsatz von Leichtbaurobotern als Trägersystem ermöglicht werden.In summary and in other words, the invention thus results, among other things, in the automation of the handling of textile blanks by a surface gripper with a gripping adapter with a vacuum control system for the selective picking up of flexible textile or CFRP blanks. A variable control system for an elastic surface gripper can be provided. An elastic surface gripper, the air ducts of which can be freely configured in a manufacturing process, can be combined with a gripper base with a changing device for different matrices. The gripper base can consist of a central cavity to which negative pressure can be applied or in which a fluid flow can be generated. A large number of independent air ducts can lead from this central cavity to the vacuum gripper. A device can enable various matrices to be positioned in front of the inlets of the air ducts. A selected die can cover areas above the air ducts of the areas of the gripper that should not be active. The selection of the different dies can replace a gripper change. Inverted dies can be used to grab unwanted waste and automatically remove it from a cutting system. This enables reliable automated gripping of a large number of different contours of blanks without having to change the gripper. By using lightweight polymer materials for the gripper base and surface gripper, the overall weight of the gripping system can be reduced and lightweight robots can be used as the carrier system.

Die Erfindung kann durch folgende Merkmale und/oder Kombinationen von Merkmalen charakterisiert sein: Greiferbasis mit einer zentralen Kavität, die in Verbindung zu Luftkanälen steht; Beaufschlagung der Kavität mit Unterdruck; Erzeugung einer Fluidströmung durch die Luftkanäle in die zentrale Kavität; Greiferbasis mit unabhängigen Luftkanälen; Kombination der Greiferbasis mit einem elastischen Flächengreifer; variable Abdeckung der Luftkanäle zur Auswahl aktiver/inaktiver Bereiche des Flächengreifers; Verwendung verschiedener Matrizen zur selektiven Abdeckung der Luftkanäle; Verwendung einer Vorrichtung zum schnellen Wechsel der jeweils aktiven Matrize; Verwendung eines Haspelsystems zur Bevorratung von Matrizen.The invention can be characterized by the following features and / or combinations of features: gripper base with a central cavity which is connected to air ducts; Applying negative pressure to the cavity; Generating a fluid flow through the air channels into the central cavity; Gripper base with independent air ducts; Combination of the gripper base with an elastic surface gripper; variable cover of the air ducts for the selection of active / inactive areas of the area gripper; Use of different matrices to selectively cover the air ducts; Use of a device for quickly changing the currently active die; Use of a reel system for storing dies.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.In particular, optional features of the invention are referred to as “can”. Accordingly, there is in each case one exemplary embodiment of the invention which has the respective feature or features.

Mit der Erfindung können geometrisch unterschiedliche Objekte mit derselben Adaptereinrichtung/Einrichtung aufgenommen, gehandhabt und/oder abgelegt werden. Insbesondere können geometrisch komplementäre Objekte aufgenommen, gehandhabt und/oder abgelegt werden. Ein Adaptereinrichtungs-/Einrichtungswechsel beim Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten ist nicht mehr oder seltener erforderlich. Ein Automatisierungsgrad ist erhöht. Eine Flexibilität ist erhöht. With the invention, geometrically different objects with the same adapter device / device can be picked up, handled and / or be filed. In particular, geometrically complementary objects can be picked up, handled and / or stored. An adapter device / device change when picking up, handling and / or depositing objects is no longer or less often necessary. A degree of automation is increased. Flexibility is increased.

Ein Zeitaufwand beim Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von Objekten ist reduziert. Beteiligtes Personal ist entlastet. Die Adaptereinrichtung/Einrichtung weist eine verringerte Komplexität auf. Die Adaptereinrichtung/Einrichtung weist ein verringertes Gewicht auf. Die Adaptereinrichtung/Einrichtung ist zur Verwendung mit einem Leichtbauroboter geeignet.The time required for picking up, handling and / or depositing objects is reduced. Participating staff is relieved. The adapter device / device has a reduced complexity. The adapter device / device has a reduced weight. The adapter device / device is suitable for use with a lightweight robot.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to figures. Further features and advantages emerge from this description. Specific features of this exemplary embodiment can represent general features of the invention. Features of this exemplary embodiment connected to other features can also represent individual features of the invention.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:

1 eine Einrichtung zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von textilen Zuschnitten mit einem Unterdruckgreifer und einer Adaptereinrichtung mit Wechsler in Schnittdarstellung,
2 eine Adaptereinrichtung zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von textilen Zuschnitten in perspektivischer Darstellung,
3 ein Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von textilen Zuschnitten mit einem Unterdruckgreifer und einer Adaptereinrichtung.

They show schematically and by way of example:

1 a device for the targeted picking up, handling and / or depositing of textile blanks with a vacuum gripper and an adapter device with changer in a sectional view,
2 an adapter device for the targeted picking up, handling and / or depositing of textile blanks in a perspective view,
3 picking up, handling and / or depositing textile blanks with a vacuum gripper and an adapter device.

1 zeigt eine Einrichtung 100 zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von textilen Zuschnitten 102 mit einem Unterdruckgreifer 104 und einer Adaptereinrichtung 106 mit Wechsler 108 in Schnittdarstellung. 2 zeigt die Adaptereinrichtung 106 in perspektivischer Darstellung. 1 shows a facility 100 for the targeted picking up, handling and / or laying down of textile blanks 102 with a vacuum gripper 104 and an adapter device 106 with changer 108 in sectional view. 2 shows the adapter device 106 in perspective view.

Die Einrichtung 100 dient als Endeffektor eines hier nicht näher dargestellten Industrieroboters. Der Industrieroboter 100 weist eine Basis 104 auf. Die Basis 104 kann ortsfest oder bewegbar angeordnet sein. Der Industrieroboter 100 weist einen Manipulator 106 auf. Der Manipulator 106 weist mehrere starre Glieder auf, die miteinander mithilfe von Gelenken verbunden sind. Die Gelenke sind mithilfe von Antrieben kontrolliert verstellbar. Ein Ende 108 dieser Gliederkette ist frei beweglich. An dem Ende ist Einrichtung 100 angeordnet.The establishment 100 serves as an end effector of an industrial robot, not shown in detail here. The industrial robot 100 has a base 104 on. The base 104 can be arranged stationary or movable. The industrial robot 100 assigns a manipulator 106 on. The manipulator 106 has several rigid links that are connected to one another by means of hinges. The joints can be adjusted in a controlled manner using drives. An end 108 this link chain can move freely. At the end is facility 100 arranged.

Die Einrichtung 100 dient zum gezielten Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen der textilen Zuschnitten 102. Beispielsweise sind die textilen Zuschnitte 102 aus einem Kohlenstofffaser-Gewebe oder -gelege hergestellt. Das Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen erfolgt vorliegend im Rahmen einer Herstellung von Faserverbundwerkstoff-Bauteilen, beispielsweise für ein Luftfahrzeug oder ein Kraftfahrzeug. Mithilfe der Einrichtung 100 werden die textilen Zuschnitte 102 aufgenommen und an einer Oberfläche eines Formwerkzeugs oder an weiteren textilen Strukturen, die an dem Formwerkzeug angeordnet sind, abgelegt. Mithilfe der Einrichtung 100 können textile Zuschnitte insbesondere mehrlagig abgelegt werden.The establishment 100 serves to specifically pick up, handle and / or put down the textile blanks 102 . For example, the textile blanks 102 made from a carbon fiber fabric or scrim. In the present case, picking up, handling and / or putting down takes place within the framework of the production of fiber composite material components, for example for an aircraft or a motor vehicle. With the help of the facility 100 are the textile blanks 102 recorded and deposited on a surface of a molding tool or on further textile structures which are arranged on the molding tool. With the help of the facility 100 textile blanks, in particular, can be stored in multiple layers.

Der Unterdruckgreifer 104 weist eine viereckige Form auf. Der Unterdruckgreifer 104 weist ein Gehäuse 110 auf. Das Gehäuse weist Druckanschlüsse auf. In dem Gehäuse 110 ist eine unterdruckbeaufschlagbare Kavität 112 gebildet. Der Unterdruckgreifer 104 weist eine Greiferfläche mit Saugöffnungen, wie 114, auf. Die Saugöffnungen 114 sind matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnet und bilden ein Saugöffnungsmuster. Die Greiferfläche ist der Adaptereinrichtung 106 zugewandt.The vacuum gripper 104 has a square shape. The vacuum gripper 104 has a housing 110 on. The housing has pressure connections. In the case 110 is a cavity that can be subjected to negative pressure 112 educated. The vacuum gripper 104 has a gripper surface with suction openings, such as 114 , on. The suction openings 114 are arranged like a matrix in rows and columns and form a suction opening pattern. The gripper surface is the adapter device 106 facing.

Die Adaptereinrichtung 106 weist einen Basisabschnitt 116 mit Kanälen, wie 118, auf. Der Basisabschnitt 116 weist eine haubenartige Außenkontur auf. Die Kanäle 118 weisen jeweils Einlass, wie 120, und einen Auslass, wie 122, auf. Die Bezeichnungen „Einlass“ und „Auslass“ sind auf eine Saugströmungsrichtung bezogen. Die Einlässe 120 sind den Zuschnitten 102 und die Auslässe 122 sind dem Unterdruckgreifer 104 zugeordnet. Die Einlässe 120 bilden ein Einlassmuster und die Auslässe 122 bilden ein Auslassmuster. Das Einlassmuster entspricht vergrößert dem Auslassmuster. Das Auslassmuster entspricht dem Saugöffnungsmuster. Damit ist jeder Saugöffnung 114 ein Auslass 122 zugeordnet.The adapter device 106 has a base portion 116 with channels like 118 , on. The base section 116 has a hood-like outer contour. The channels 118 each have inlet, like 120 , and an outlet, like 122 , on. The terms “inlet” and “outlet” refer to a suction flow direction. The inlets 120 are the blanks 102 and the outlets 122 are the vacuum gripper 104 assigned. The inlets 120 form an inlet pattern and the outlets 122 form an outlet pattern. The inlet pattern corresponds to the outlet pattern when enlarged. The outlet pattern corresponds to the suction port pattern. So that every suction opening is 114 an outlet 122 assigned.

Die Adaptereinrichtung 106 weist einen Lochstreifen 124 mit mehreren Lochabschnitten, wie 126, auf. Jeder Lochabschnitt 126 bildet einen Lochträger mit einem Positionsmuster. Das Positionsmuster entspricht dem Saugöffnungsmuster der Saugöffnungen 114 sowie dem Auslassmuster der Auslässe 122. Der Lochträger ist an den Positionen des Positionsmusters entweder geöffnet oder geschlossen. Die geöffneten Positionen bilden ein Lochmuster des Lochträgers. An den geöffneten Positionen ist ein Durchgang zwischen der zugeordneten Saugöffnung und dem zugeordneten Einlass geöffnet, die zugeordnete Saugöffnung ist aktiviert. In der Figur sind aktivierte Saugöffnungen mit 128 bezeichnet. An den geschlossenen Positionen ist ein Durchgang zwischen der zugeordneten Saugöffnung und dem zugeordneten Einlass geschlossen, die zugeordnete Saugöffnung ist deaktiviert.The adapter device 106 has a punched tape 124 with multiple hole sections, like 126 , on. Every hole section 126 forms a perforated support with a position pattern. The position pattern corresponds to the suction port pattern of the suction ports 114 as well as the outlet pattern of the outlets 122 . The hole carrier is either open or closed at the positions of the position pattern. The open positions form a hole pattern on the hole carrier. At the open positions, a passage between the assigned suction opening and the assigned inlet is open, and the assigned suction opening is activated. Activated suction openings are denoted by 128 in the figure. At the closed positions, a passage between the assigned suction opening and the assigned inlet is closed, and the assigned suction opening is deactivated.

Die Adaptereinrichtung 106 weist einen Wechsler zum Wechseln aktiver Lochabschnitte 126 auf. Vorliegend weist der Wechsler zwei Haspeln 128, 130 auf. Der Lochstreifen 124 ist auf die Haspeln 128, 130 aufrollbar und von den Haspeln 128, 130 abrollbar. Ein jeweils aktiver Lochabschnitt 126 ist zwischen den Haspeln 128, 130 angeordnet. Durch Drehen der Haspeln 128, 130, beispielsweise in Pfeilrichtung a, erfolgt ein Wechseln eines aktiven Lochabschnitts.The adapter device 106 has a changer for changing active hole sections 126 on. In the present case, the changer has two reels 128 , 130 on. The punched tape 124 is on the reels 128 , 130 rollable and off the reels 128 , 130 unrollable. One active hole section in each case 126 is between the reels 128 , 130 arranged. By turning the reels 128 , 130 , for example in the direction of arrow a, an active hole section is changed.

Die Lochmuster der Lochträger entsprechen gerastert unterschiedlichen Zuschnittsformen. Beispielsweise entspricht ein Lochmuster eines Lochträges gerastert einer Form des Zuschnitts 102. Beispielsweise entspricht ein Lochmuster eines Lochträges gerastert einer Form des Verschnitts 132. Der Zuschnitt 102 und der Verschnitt 132 weisen jeweils geometrisch komplementäre Umrisse auf. Der Lochstreifen 124 weist weitere Lochabschnitte auf, die weitere Lochträger mit weiteren Lochmustern bilden.The perforation patterns of the perforated supports correspond to different cut shapes in a grid. For example, a grid pattern of a hole pattern corresponds to a shape of the blank 102 . For example, a grid pattern of a hole pattern corresponds to a shape of the scrap 132 . The cut 102 and the waste 132 each have geometrically complementary outlines. The punched tape 124 has further hole sections which form further hole carriers with further hole patterns.

3 zeigt ein Aufnehmen, Handhaben und/oder Ablegen von textilen Zuschnitten mit dem Unterdruckgreifer 104 und der Adaptereinrichtung 106. Zum Aufnehmen des Zuschnitts 102 wird zunächst der Unterdruckgreifer 104 auf die Adaptereinrichtung 106 aufgesetzt und der Unterdruckgreifer 104 und die Adaptereinrichtung 106 werden miteinander verbunden. Nachfolgend wird mithilfe des Wechslers 108 entsprechend dem Zuschnitt 102 ein passender Lochabschnitt gewählt. Damit sind die Saugöffnungen aktiviert, die zum Aufnehmen des Zuschnitts 102 erforderlich sind. Andere Saugöffnungen sind deaktiviert. Nachfolgend wird der Unterdruckgreifer 104 mit der Adaptereinrichtung 106 entsprechend dem Pfeil b abgesenkt, der Zuschnitt 102 mithilfe von Unterdruck aufgenommen und der Unterdruckgreifer 104 mit der Adaptereinrichtung 106 entsprechend dem Pfeil c angehoben. Nachfolgend kann ein anderer Zuschnitt oder der Verschnitt 132 aufgenommen werden. Dazu wird mithilfe des Wechslers 108 entsprechend dem anderen Zuschnitt oder Verschnitt 132 ein passender Lochabschnitt gewählt. Damit sind die Saugöffnungen aktiviert, die zum Aufnehmen des anderen Zuschnitts oder des Verschnitts 132 erforderlich sind. Andere Saugöffnungen sind deaktiviert. Nachfolgend wird der andere Zuschnitt oder der Verschnitt 132 mithilfe von Unterdruck aufgenommen. 3 shows picking up, handling and / or depositing of textile blanks with the vacuum gripper 104 and the adapter device 106 . For picking up the blank 102 is first the vacuum gripper 104 on the adapter device 106 put on and the vacuum gripper 104 and the adapter device 106 are connected to each other. The following is using the changer 108 according to the cut 102 a suitable hole section selected. This activates the suction openings that are used to pick up the blank 102 required are. Other suction openings are deactivated. The following is the vacuum gripper 104 with the adapter device 106 lowered according to arrow b, the blank 102 picked up using vacuum and the vacuum gripper 104 with the adapter device 106 raised according to arrow c. Another blank or the offcut can then be used 132 be included. This is done using the changer 108 according to the other cut or cut 132 a suitable hole section selected. This activates the suction openings that are used to pick up the other blank or the waste 132 required are. Other suction openings are deactivated. This is followed by the other cut or the waste 132 recorded using negative pressure.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100: EinrichtungFacility
102102: ZuschnittCutting
104104: UnterdruckgreiferVacuum gripper
106106: AdaptereinrichtungAdapter device
108108: WechslerChanger
110110: Gehäusecasing
112112: Kavitätcavity
114114: SaugöffnungSuction opening
116116: BasisabschnittBase section
118118: Kanalchannel
120120: Einlassinlet
122122: AuslassOutlet
124124: Lochstreifenticker tape
126126: LochabschnittHole section
128128: Haspelreel
130130: Haspelreel
132132: VerschnittWaste

Claims

Adapter device (106) for the targeted picking up, handling and / or depositing of objects (102, 132) for a vacuum gripper (104) with an air-permeable, perforated gripper surface with suction openings (114), the suction openings (114) each using the adapter device (106) can be activated and / or deactivated and an activated suction opening (114) is open and a deactivated suction opening (114) is closed, characterized in that the adapter device (106) has a base section (116) with channels (118) and the channels (118) each have an inlet (120) and an outlet (122), the inlets (120) objects (102, 132) to be picked up, handled and / or deposited and the outlets (122) a vacuum gripper (104), in particular suction openings (114) a vacuum gripper (104), and the inlets (120) form an inlet pattern and the outlets (122) form an outlet pattern and the inlet pattern and the outlet pattern correspond to other scaled in order to pick up, handle and / or deposit objects (102, 132) that are larger or smaller than the gripper surface.

Adapter device (106) Claim 1 , characterized in that the adapter device (106) for activating and / or deactivating the suction openings (114) has an exchangeable hole carrier with a hole pattern assigned to the suction openings (114).

Adapter device (106) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the adapter device (106) has a perforated strip (124) with several perforated sections (126), each of which forms a perforated carrier with a perforated pattern.

Adapter device (106) Claim 3 , characterized in that the perforated strip (124) has at least a first perforated section with a first hole pattern and at least one second hole section with a second hole pattern that is inverse to the first hole pattern.

Adapter device (106) according to at least one of the Claims 2 - 4th , characterized in that the adapter device (106) has a changer (108) for exchanging perforated supports.

Adapter device (106) Claim 5 , characterized in that the changer (108) can be controlled automatically.

Adapter device (106) according to at least one of the Claims 5 - 6th , characterized in that the changer (108) has a pair of reels (128, 130).

Device (100) for specifically picking up, handling and / or depositing objects (102, 132), comprising a vacuum gripper (104) with an air-permeable, perforated gripper surface with suction openings (114) and an adapter device (106) according to at least one of the Claims 1 - 7th .

Method for specifically picking up, handling and / or depositing objects (102, 132) with the aid of a device Claim 8 , characterized in that a first hole carrier with a first hole pattern is used to pick up, handle and / or put down first objects (102) and a second hole carrier with a second hole pattern is used to pick up, handle and / or put down second objects (132).