DE102014017246A1 - Universal gripping device and method for handling different components - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Universalgreifvorrichtung (10) zum Handhaben unterschiedlicher Bauteile (36, 48), mit einer Trägereinheit (12), an welcher ein erstes Werkzeug (14) und ein zweites Werkzeug (16) zum Handhaben der Bauteile (36) angeordnet sind, wobei die Trägereinheit (12) eine Schnittstelle (24) aufweist, an welcher zumindest ein weiteres Werkzeug (40, 42) der Universalgreifvorrichtung (10) zum Handhaben der Bauteile (36, 48) ankoppelbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Handhaben unterschiedlicher Bauteile (36, 48).The invention relates to a universal gripping device (10) for handling different components (36, 48), having a carrier unit (12) on which a first tool (14) and a second tool (16) for handling the components (36) are arranged, wherein the carrier unit (12) has an interface (24) to which at least one further tool (40, 42) of the universal gripper device (10) for handling the components (36, 48) can be coupled. Furthermore, the invention relates to a method for handling different components (36, 48).
Description
Die Erfindung betrifft eine Universalgreifvorrichtung und ein Verfahren zum Handhaben unterschiedlicher Bauteile der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.The invention relates to a universal gripping device and a method for handling different components of the type specified in the preambles of the independent claims.
Die
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte und besonders flexibel einsetzbare Universalgreifvorrichtung zum Handhaben unterschiedlicher Bauteile sowie ein Verfahren zur vereinfachten und universellen Handhabung unterschiedlicher Bauteile bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide a simplified and particularly flexible universal gripping device for handling different components and a method for simplified and universal handling of different components.
Diese Aufgabe wird durch eine Universalgreifvorrichtung sowie durch ein Verfahren zum Handhaben unterschiedlicher Bauteile mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a universal gripping device and by a method for handling different components with the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Um eine vereinfachte und besonders flexible Handhabung unterschiedlicher Bauteile zu ermöglichen, ist es bei der erfindungsgemäßen Universalgreifvorrichtung vorgesehen, dass die Trägereinheit eine Schnittstelle aufweist, an welcher zumindest ein weiteres Werkzeug der Universalgreifvorrichtung zum Handhaben der Bauteile ankoppelbar ist. Im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten Universalgreifvorrichtung kann also zumindest ein weiteres Werkzeug, vorzugsweise können mehrere weitere Werkzeuge, an der Schnittstelle zum Handhaben der Bauteile angekoppelt werden. Dadurch kann insbesondere eine Vielzahl unterschiedlicher Bauteile prozesssicher vereinzelt und je nach weiterer Verwendung der vereinzelten Bauteile entsprechend positioniert werden. Mit anderen Worten ist ein Bauteilhandling von geometrisch ganz unterschiedlichen Bauteilen durch die Universalgreifvorrichtung möglich. Mehrere unterschiedliche Arbeitsgänge können dabei ohne einen Werkzeugwechsel erfolgen. Zur Vereinzelung geometrisch unterschiedlich ausgebildeter Bauteile können unterschiedlichste Werkzeuge der Universalgreifvorrichtung sowie unterschiedliche Arbeitsgänge beziehungsweise Arbeitsschritte sinnvoll kombiniert werden, was sowohl zu Einsparungen bei den Fertigungszeiten als auch bei den Fertigungskosten führt.In order to enable a simplified and particularly flexible handling of different components, it is provided in the universal gripping device according to the invention that the carrier unit has an interface to which at least one further tool of the universal gripping device for handling the components can be coupled. In contrast to the universal gripping device known from the prior art, therefore, at least one further tool, preferably several other tools, can be coupled to the interface for handling the components. As a result, in particular a multiplicity of different components can be reliably isolated and correspondingly positioned depending on the further use of the separated components. In other words, a component handling of geometrically very different components by the universal gripping device is possible. Several different operations can be done without a tool change. For separating geometrically differently shaped components, a wide variety of tools of the universal gripping device as well as different operations or work steps can be usefully combined, which leads to savings both in the production times and in the production costs.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erste Werkzeug und das zweite Werkzeug an gegenüberliegenden Endbereichen der Trägereinheit angeordnet sind, wobei die Schnittstelle an demselben Endbereich wie das zweite Werkzeug angeordnet ist. Dadurch, dass das erste Werkzeug und das zweite Werkzeug an gegenüberliegenden Endbereichen der Trägereinheit angeordnet sind, wird eine Handhabung unterschiedlicher Bauteile durch das erste und das zweite Werkzeug nicht untereinander behindert.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first tool and the second tool are arranged on opposite end regions of the carrier unit, wherein the interface is arranged on the same end region as the second tool. Characterized in that the first tool and the second tool are arranged at opposite end portions of the carrier unit, handling of different components by the first and the second tool is not hindered each other.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das erste Werkzeug ein zentrisch greifender Dreifingergreifer ist, wobei jeweilige Finger des ersten Werkzeugs abgewinkelt ausgebildet sind. Der Dreifingergreifer kann durch eine synchrone radiale Verschiebung der Finger jeweilige Bauteile sowohl an deren Außenseite wie auch an deren Innenseite ergreifen. Durch die abgewinkelten Finger ist es möglich, jeweilige Anlageflächen zwischen dem betreffenden Bauteil und den Fingern zu erhöhen, wodurch die Kraft des Dreifingergreifers besser auf das jeweilige Bauteil verteilt wird, was zu weniger Verformungen des Bauteils bei einer gleichzeitig besseren Ergreifbarkeit der betreffenden Bauteile führt.A further advantageous embodiment of the invention provides that the first tool is a centrally gripping three-finger gripper, wherein respective fingers of the first tool are formed angled. The three-finger gripper, by synchronous radial displacement of the fingers, can grasp respective components both on its outside and on its inside. The angled fingers, it is possible to increase respective contact surfaces between the respective component and the fingers, whereby the force of the three-finger gripper is better distributed to the respective component, resulting in less deformation of the component at the same time better graspability of the relevant components.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erste Werkzeug an einer pneumatisch verdrehbaren Aufnahme der Trägereinheit angeordnet ist, mittels welcher das erste Werkzeug um seine Längsachse verdrehbar ist. Mit anderen Worten ist das erste Werkzeug vorzugsweise wie eine menschliche Hand um seine Mittellinie drehbar. Dadurch können die aufgenommenen Bauteile zum Beispiel in einer ersten Orientierung aufgenommen und in einer zweiten Orientierung abgelegt werden. Insgesamt ergibt sich durch die pneumatisch verdrehbare Aufnahme eine besonders flexible Bauteilhandhabung mittels des ersten Werkzeugs.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first tool is arranged on a pneumatically rotatable receiving the carrier unit, by means of which the first tool is rotatable about its longitudinal axis. In other words, the first tool is preferably rotatable about its center line like a human hand. As a result, the recorded components can, for example, be received in a first orientation and stored in a second orientation. Overall, results from the pneumatically rotatable recording a particularly flexible component handling by means of the first tool.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das zweite Werkzeug zumindest drei in Längsrichtung des zweiten Werkzeugs pneumatisch bewegbare Magnete zum Handhaben der Bauteile aufweist. Mittels der pneumatisch bewegbaren Magnete können beispielsweise Bauteile, welche in Form von Schüttgut in einem Ladungsträger angeordnet sind, besonders einfach aus dem Ladungsträger entnommen werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the second tool at least three pneumatically movable in the longitudinal direction of the second tool magnets for Handle the components. By means of the pneumatically movable magnets, for example, components which are arranged in the form of bulk material in a charge carrier, can be removed particularly easily from the charge carrier.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mittels der pneumatisch bewegbaren Magnete das zumindest eine weitere Werkzeug in einer an der Schnittstelle angekoppelten Position fixierbar ist. Dadurch können Zusatzwerkzeuge ohne zusätzliche mechanische Verriegelungen an der Trägereinheit festgelegt werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that the at least one further tool can be fixed in a position coupled to the interface by means of the pneumatically movable magnets. As a result, additional tools can be fixed to the carrier unit without additional mechanical interlocks.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass als das weitere Werkzeug eine pneumatisch betätigbare Saugeinrichtung an der Schnittstelle ankoppelbar und über die Schnittstelle mit Druckluft versorgbar ist. Beispielsweise können flächige und gegebenenfalls auch nicht-magnetische beziehungsweise nicht-eisenhaltige Bauteile dadurch mittels der Saugeinrichtung aufgenommen und gehandhabt werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that, as the further tool, a pneumatically actuated suction device can be coupled to the interface and can be supplied with compressed air via the interface. For example, planar and possibly also non-magnetic or non-ferrous components can thereby be absorbed and handled by means of the suction device.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass als das weitere Werkzeug ein pneumatisch betätigbarer Greifer an der Schnittstelle ankoppelbar und über die Schnittstelle mit Druckluft versorgbar ist. Dadurch ergibt sich eine noch mal größere Flexibilität bei der Handhabung unterschiedlichst ausgebildeter Bauteile.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that as a further tool a pneumatically actuated gripper can be coupled to the interface and supplied via the interface with compressed air. This results in even greater flexibility in the handling of variously trained components.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass an der Trägereinheit ein Aufnahmeflansch angeordnet ist, mittels welchem die Universalgreifvorrichtung verschwenkbar an einem Industrieroboter befestigbar ist. Mit anderen Worten kann die Universalgreifvorrichtung beispielsweise um eine horizontale Achse drehbar an dem Industrieroboter angeordnet werden. Somit können wechselweise beide Endbereiche der Universalgreifvorrichtung verwendet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a receiving flange is arranged on the carrier unit, by means of which the universal gripping device is pivotally attachable to an industrial robot. In other words, the universal gripping device can be arranged rotatably on the industrial robot, for example, about a horizontal axis. Thus, alternately both end portions of the universal gripping device can be used.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Handhaben unterschiedlicher Bauteile werden jeweilige Bauteile mittels eines ersten Werkzeugs und mittels eines zweiten Werkzeugs, welche an einer Trägereinheit einer Universalgreifvorrichtung angeordnet sind, gehandhabt, wobei sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnet, dass an einer Schnittstelle der Trägereinheit zumindest ein weiteres Werkzeug der Universalgreifvorrichtung zum Handhaben der Bauteile angekoppelt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Universalgreifvorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei die Universalgreifvorrichtung insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.In the method according to the invention for handling different components, respective components are handled by means of a first tool and a second tool, which are arranged on a carrier unit of a universal gripping device, wherein the method according to the invention is characterized in that at least one further tool is provided at an interface of the carrier unit the universal gripping device for handling the components is coupled. Advantageous embodiments of the universal gripping device are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention, wherein the universal gripping device has in particular means for performing the method steps.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Eine Universalgreifvorrichtung
Die Trägereinheit
Der Dreifingergreifer
Des Weiteren umfasst die Universalgreifvorrichtung
In
In
In
In
In
Zur Ankopplung des Werkzeugs
In
In
Die Universalgreifvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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