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Die Erfindung betrifft eine Greiferanordnung insbesondere für einen Industrieroboter zum Aufnehmen, Handhaben und/oder Abstellen wenigstens eines Behälters, die Greiferanordnung aufweisend ein Trägermodul und wenigstens ein Greifermodul für Behälter.
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Aus der
DE 8811834 U1 ist ein Eimergreifer bekannt für Industrieroboter, bei dem unterhalb eines am vertikal orientierten Roboterarm in horizontaler Lage zu befestigenden Basiselements ein Tisch angelenkt ist, der aus einer horizontalen Normallage um eine in der Nähe einer seiner Kanten liegende horizontale Achse in eine nach unten geneigte Lage kippbar ist, bei dem zwei L-förmige Greifarme mit einem ersten und einem zweiten Schenkel vorgesehen sind, bei dem die freien Enden der ersten Schenkel an dem Tisch schwenkbar gelagert sind und die Schwenkachsen parallel zum Tisch und senkrecht zu dessen Kippachse verlaufen, bei dem die zweiten Schenkel der Greifarme so orientiert sind, dass sie etwa parallel unterhalb des Tisches verlaufen, und bei dem unterhalb des Tisches eine Andruckplatte angeordnet ist, die parallel zum Tisch auf die zweiten Schenkel der Greifarme zu und von diesen fortbewegbar ist, um einen Eimergreifer für Industrieroboter zu schaffen, der sich selbsttätig auf Eimer mit unterschiedlichen Abmessungen einstellt, der die Eimer sicher hält und daher mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden kann, und der die Stapelung der Eimer übereinander vereinfacht.
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Aus der
EP 1 207 125 A2 ist ein Greifkopf bekannt für Palettenentlademaschinen zum automatischen Entladen einer Folge von Paletten becherförmiger Behälter und Zuführen einer Folge einzelner becherförmiger Behälter, die für die Verwendung durch andere Maschinen bereit sind, an der Ausgabe, wobei der Greifkopf eine Stützstruktur und mindestens eine Greifvorrichtung, die an der Stützstruktur befestigt ist, um so einen jeweiligen becherförmigen Behälter auf Kommando zu greifen, aufweist, wobei die mindestens eine Greifvorrichtung ein elastisch verformbares Gabelteil umfasst, das zwei nebeneinanderliegende Zinken, die in einen becherförmigen Behälter einführbar sind, und Trennmittel aufweist, um so die Zinken des Gabelteils auf Kommando zu trennen, um die Zinken gegen die innere Oberfläche des becherförmigen Behälters zum Anliegen zu bringen und so den becherförmigen Behälter an der Stützstruktur des Greifkopfes zu befestigen, wobei das elastisch verformbare Gabelteil durch eine spiralförmige Torsionsfeder definiert ist, die einen um eine gegebene Achse gewickelten Mittelabschnitt und zwei Endabschnitte aufweist, die sich parallel und einander gegenüber und quer zu der Achse erstrecken.
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Aus der
DE 10 2012 106 140 A1 ist eine Greifanordnung bekannt zum Halten und Umschlagen eines kubischen Behälters mit einem äußeren Halteprofil, insbesondere eine umlaufende Leiste, an den Seitenwänden, aufweisend zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Aufnahmebereiche mit Aufnahmemitteln, die jeweils formschlüssig mit einem ersten Halteprofilbereich eines aufgenommenen Behälters koppelbar sind, und zwei verstellbare Halteeinrichtungen, welche zwischen einer Halte- und einer Freigabestellung verstellbar sind und in ihrer Haltestellung jeweils mit einen zweiten Halteprofilbereich koppelbar sind, die rechtwinklig zu den der ersten Halteprofilbereichen verlaufen, um eine Greifanordnung bereitzustellen, welche das Behälter-Handling verbessert und den Umschlag und das restlose Entleeren gefüllter Behälter optimiert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Greiferanordnung baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine Komplexität reduziert werden. Insbesondere soll eine Robustheit erhöht werden. Insbesondere sollen unterschiedliche Behälter aufnehmbar, handhabbar und/oder abstellbar sein. Insbesondere sollen unterschiedliche beabstandet angeordnete Behälter aufnehmbar, handhabbar und/oder abstellbar sein. Insbesondere soll eine zum Aufnehmen, Handhaben und/oder Abstellen erforderliche Zeit reduziert werden.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Greiferanordnung insbesondere für einen Industrieroboter zum gleichzeitigen Aufnehmen, Handhaben und/oder Abstellen wenigstens eines Behälters, die Greiferanordnung aufweisend ein Trägermodul und wenigstens ein Greifermodul für Behälter, bei der das wenigstens eine Greifermodul in sich mechanischen starr ist, mehrere nebeneinander angeordnete Aufnahmeabschnitte mit fester vorgegebener Form und festem vorgegebenem Abstand voneinander aufweist und mit dem Trägermodul wechselbar verbindbar ist.
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Die Greiferanordnung kann zur Anordnung an einem Industrieroboter dienen. Die Greiferanordnung kann zur Anordnung an einer anderen Maschine, wie Handhabungseinrichtung oder Portalroboter, dienen.
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Die Greiferanordnung kann zum gleichzeitigen Aufnehmen, Handhaben und/oder Abstellen mehrerer nebeneinander angeordneter Behälter dienen. Die Greiferanordnung kann zum gleichzeitigen Aufnehmen, Handhaben und/oder Abstellen mehrerer in einer Reihe angeordneter Behälter dienen. Die Greiferanordnung kann dazu dienen, Behälter von einer Palette aufzunehmen. Die Greiferanordnung kann dazu dienen, Behälter auf einer Palette abzustellen. Die Behälter können mehrlagig abgestellt sein oder werden. Die Behälter können zumindest außenseitig gleichförmig sein. Die Behälter können jeweils eine Behälterwand aufweisen. Die Behälterwände können jeweils wenigstens einen auskragenden Abschnitt aufweisen. Die Behälter können Eimer oder Kübel sein. Die Behälter können jeweils einen auskragenden Randabschnitt aufweisen. Die Behälter können jeweils eine konische Form aufweisen.
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An dem Trägermodul kann ein Anschlussflansch zur Verbindung insbesondere mit einem Industrieroboter, insbesondere mit einem Manipulator eines Industrieroboters, angeordnet sein. Das Trägermodul kann zur wechselbaren Aufnahme eines Greifermoduls dienen. Das Trägermodul und ein mit dem Trägermodul verbundenes Greifermodul können einen Effektor für einen Industrieroboter bilden.
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Das wenigstens eine Greifermodul kann eine im Wesentlichen plattenartige Form aufweisen. Das wenigstens eine Greifermodul kann eine Greiferplatte aufweisen. Die Greiferplatte kann einstückig sein. Die Greiferplatte kann einstückig hergestellt sein. Die Greiferplatte kann zunächst mehrstückig hergestellt und nachfolgend einstückig verbunden sein. Die Greiferplatte kann aufnahmeabschnittseitig eine rechenartige Form aufweisen. Die Greiferplatte kann rückseitig einen holmartigen Abschnitt aufweisen. Der holmartige Abschnitt kann mittig eine größere Tiefe als endseitig aufweisen. Der holmartige Abschnitt kann eine dreieckartige Form aufweisen. Die Greiferplatte kann aus einem Blech in einem Laserschneidverfahren hergestellt sein. Die Aufnahmeabschnitte können jeweils mithilfe einer konturierten Ausnehmung gebildet sein. Die Ausnehmungen können jeweils langlochartig mit einem offenen Ende und einem Anlageende ausgeführt sein. Die Ausnehmungen können derart nebeneinander angeordnet sein, dass sich zwischen den Ausnehmungen zinkenartige Fortsätze ergeben. Die offenen Enden der Ausnehmungen können jeweils erweitert sein. Damit wird ein Aufnehmen und/oder Abstellen von Behältern erleichtert. Die offenen Enden der Ausnehmungen können jeweils stufenartig erweitert sein. Die Ausnehmungen geschlossenen Enden der Ausnehmungen können jeweils bogenförmig konturiert sein. Die Aufnahmeabschnitte können jeweils eine feste vorgegebene Form aufweisen, die an spezifische Behälter, insbesondere an spezifische Behälterdurchmesser, angepasst ist. Die Aufnahmeabschnitte können jeweils einen festen vorgegebenen Abstand voneinander aufweisen, der an spezifische Abstände nebeneinander angeordneter Behälter angepasst ist. Die Greiferplatte kann bis zu mehrere hundert, insbesondere zwei bis zehn, insbesondere vier bis sechs, Aufnahmeabschnitte aufweisen. Je kleiner die aufzunehmenden Behälter sind, desto mehr Aufnahmeabschnitte kann die Greiferplatte aufweisen. Je größer die aufzunehmenden Behälter sind, desto weniger Aufnahmeabschnitte kann die Greiferplatte aufweisen.
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Die Greiferanordnung kann ein erstes Greifermodul und wenigstens ein weiteres Greifermodul aufweisen. Die Greifermodule können jeweils Aufnahmeabschnitte für Behälter mit unterschiedlicher fester vorgegebener Form und/oder unterschiedlichem festem vorgegebenem Abstand voneinander aufweisen. Jeder der Greifermodule kann an spezifische Behälter, insbesondere an spezifische Behälterdurchmesser, angepasst sein. Jeder der Greifermodule kann an spezifische Abstände nebeneinander angeordneter Behälter angepasst sein. Jeweils ein Greifermodul kann selektiv an dem Trägermodul anordenbar sein.
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Die Greiferanordnung kann wenigstens ein Magazin zum Magazinieren wenigstens eines nicht an dem Trägermodul angeordneten Greifermoduls aufweisen. Das wenigstens eine Magazin kann ständerartig ausgeführt sein. Das wenigstens eine Magazin kann wenigstens eine Ablage für wenigsten ein Greifermodul aufweisen. Das wenigstens eine Magazin kann im Arbeitsraum eines Industrieroboters angeordnet sein.
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Das wenigstens eine Greifermodul kann mithilfe einer automatisiert betätigbaren Kupplung mit dem Trägermodul verbindbar sein. Die Kupplung kann ein erstes Kupplungsteil und ein mit dem ersten Kupplungsteil korrespondierendes zweites Kupplungsteil aufweisen. Die Kupplung kann öffen- und schließbar sein. Die Kupplung kann mechanisch, elektrisch, magnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbar sein. Die Kupplung kann mithilfe einer Steuereinrichtung, insbesondere einer Steuereinrichtung eines Industrieroboters, betätigbar sein. Das erste Kupplungsteil kann an dem Trägermodul angeordnet sein. Ein zweites Kupplungsteil kann an dem Greifermodul angeordnet sein.
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Die Greiferanordnung kann eine automatisiert betätigbare Halteeinrichtung für gegriffene Behälter aufweisen. Die Halteeinrichtung kann öffen- und schließbar sein. Die Halteeinrichtung kann eine Aktuatoreinrichtung aufweisen. Die Aktuatoreinrichtung kann mechanisch, elektrisch, magnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbar sein. Die Halteeinrichtung kann eine verlagerbare Andrückplatte aufweisen. Die Andrückplatte kann sich zumindest annähernd über alle Aufnahmeabschnitte des wenigstens einen Greifermoduls erstrecken.
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Die Greiferanordnung kann wenigstens ein weiteres Greifermodul für andere Greifsubjekte aufweisen. Das wenigstens eine weitere Greifermodul kann mehrteilig sein. Das wenigstens eine weitere Greifermodul kann starr-gelenkig und beweglich sein. Das wenigstens eine weitere Greifermodul kann öffen- und schließbar sein. Das wenigstens eine weitere Greifermodul kann eine Aktuatoreinrichtung aufweisen. Die Aktuatoreinrichtung kann mechanisch, elektrisch, magnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbar sein. Das wenigstens eine weitere Greifermodul kann ein Palettengreifer sein. Das wenigstens eine weitere Greifermodul kann ein Zwischenlagengreifer sein. Eine Zwischenlage kann zum Trennen von Stapelebenen dienen. Eine Zwischenlage kann ein Papier oder ein Karton sein.
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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.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 eine Greifereinrichtung für einen Industrieroboter mit einem Trägermodul und einem Greifermodul in perspektivischer Draufsicht,
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2 eine Greifereinrichtung für einen Industrieroboter mit einem Trägermodul und einem Greifermodul in perspektivischer Ansicht von unten und
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3 eine Industrieanlage mit einem Industrieroboter und einer Greifereinrichtung mit einem Trägermodul, mehreren Greifermodulen und Magazinen.
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1 zeigt eine Greifereinrichtung 100 für einen Industrieroboter mit einem Trägermodul 102 und einem Greifermodul 104 in perspektivischer Draufsicht. 2 zeigt die Greifereinrichtung 100 in perspektivischer Ansicht von unten. Die Greifereinrichtung 100 dient zum Be- und/oder Entladen von Paletten mit nebeneinander in Reihe angeordneten Behältern, wie Eimern.
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Das Trägermodul 102 weist eine vorliegend viereckige Grundplatte 106 mit einer Oberseite und einer Unterseite auf. An der Oberseite der Grundplatte 106 ist ein Anschlussflansch 108 für einen Industrieroboter angeordnet. Der Anschlussflansch 108 ist mit der Grundplatte 106 fest verbunden, beispielsweise verschweißt. An der Unterseite der Grundplatte 106 ist ein trägermodulseitiges Kupplungsteil einer Kupplung 110 angeordnet. Die Kupplung 110 dient zum wechselbaren Verbinden des Greifermoduls 104 und des Trägermoduls 102. Das trägermodulseitige Kupplungsteil ist mit der Grundplatte 106 fest verbunden, beispielsweise verschraubt. Zum Öffnen und Schließen der Kupplung 110 dient ein Aktuator 112. Der Aktuatoren 112 sind vorliegend pneumatisch betätigt und werden mithilfe einer Steuereinrichtung eines Industrieroboters angesteuert.
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Das Greifermodul 104 weist eine Greiferplatte 114 auf. Die Greiferplatte 114 ist vorliegend einstückig in einem Laserschneidverfahren aus einem Blech hergestellt. Die Greiferplatte 114 weist eine Aufnahmeseite und eine Rückseite auf. An der Aufnahmeseite weist die Greiferplatte 114 Aufnahmeabschnitte, wie 116, auf. Die Aufnahmeabschnitte 116 sind jeweils mithilfe einer langlochartigen Ausnehmung mit einem offenen Ende und einem Anlageende 118 gebildet. Die offenen Enden der Ausnehmungen sind jeweils stufenartig erweitert. Die Ausnehmungen sind derart nebeneinander angeordnet, dass sich zwischen den Ausnehmungen zinkenartige Fortsätze, wie 120, ergeben und die Greiferplatte 114 damit aufnahmeabschnittseitig eine rechenartige Form aufweist. Die Anlageenden 118 sind jeweils bogenförmig konturiert. Die Greiferplatte 114 weist wenigstens eine Ausnehmung 122 zur anwendungsspezifischen Freistellung auf.
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Rückseitig weist die Greiferplatte 114 einen holmartigen Abschnitt 124 auf. Der holmartige Abschnitt 124 weist mittig eine größere Tiefe als endseitig auf und damit eine dreieckartige Form. An dem holmartigen Abschnitt 124 ist ein Verstärkungsträger angeordnet. An der Greiferplatte 114 ist ein greifermodulseitiges Kupplungsteil der Kupplung 110 angeordnet. Das greifermodulseitiges Kupplungsteil ist mit der Greiferplatte 114 fest verbunden, vorliegend verschraubt.
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Die Aufnahmeabschnitte 116 weisen jeweils eine feste vorgegebene Form auf, die an spezifische Behälter, insbesondere an spezifische Behälterdurchmesser, angepasst ist. Die Aufnahmeabschnitte 116 weisen jeweils einen festen vorgegebenen Abstand voneinander aufweisen, der an spezifische Abstände nebeneinander angeordneter Behälter angepasst ist. Vorliegend weist die Greiferplatte 114 sechs Aufnahmeabschnitte 116 zum gleichzeitigen Aufnehmen, Handhaben und/oder Abstellen von bis zu sechs Behältern auf.
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Mit der Grundplatte 106 ist ein Querholm 126 fest verbunden, beispielsweise verschraubt. Der Querholm 126 ist an der Oberseite der Grundplatte 106 angeordnet. Der Querholm 126 verläuft zu der Greiferplatte 114 parallel. An dem Querholm 126 ist eine Andrückplatte 128 mithilfe von Aktuatoren, wie 130, relativ zu der Greiferplatte 114 verlagerbar angeordnet. Die Andrückplatte 116 kann zu der Greiferplatte 114 hin abgesenkt und von der Greiferplatte 114 abgehoben werden. Die Aktuatoren 130 sind vorliegend pneumatisch betätigt und werden mithilfe einer Steuereinrichtung eines Industrieroboters angesteuert.
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Mit der Grundplatte 106 ist ein weiterer Querholm 132 fest verbunden, beispielsweise verschraubt. Der Querholm 132 ist an der Unterseite der Grundplatte 106 angeordnet. Der Querholm 132 verläuft zu dem Querholm 126 und zur Greiferplatte 114 parallel. Der Querholm 132 weist zwei Enden auf. An den Enden des Querholms 132 ist jeweils ein verschwenkbares Greifermodul, wie 134, angeordnet. Zum Verschwenken der Greifermodule 134 dienen Aktuatoren, wie 136. Die Aktuatoren 136 sind vorliegend pneumatisch betätigt und werden mithilfe einer Steuereinrichtung eines Industrieroboters angesteuert. Die Greifermodule 134 dienen zum Greifen von Paletten.
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3 zeigt eine Industrieanlage 200 mit einem Industrieroboter 202 und einer Greifereinrichtung 204 mit einem Trägermodul 206, mehreren Greifermodulen, wie 208, 210, und Magazinen, wie 212. Das Greifermodul 208 ist mit dem Trägermodul 206 zur aktuellen Verwendung verbunden. Das Greifermodul 208 und das Trägermodul 206 bilden einen Effektor des Industrieroboters 202. Die Greifermodule, wie 210, sind in den Magazinen 212 magziniert und können jeweils bedarfsweise mit dem Greifermodul 208 gewechselt werden.
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Die Industrieanlage 200 weist zwei Fördereinrichtungen, wie 214, auf, von denen eine zum Zuführen und die andere zum Abführen von Paletten, wie 216, dient. Die Fördereinrichtungen 214 sind vorliegend zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet. Zwischen den Fördereinrichtungen 214 ist ein Zwischenlagenspeicher 218 angeordnet. Bei einer anderen Ausführung kann die Industrieanlage 200 auch nur eine Fördereinrichtung oder mehr als zwei Fördereinrichtungen aufweisen. Die Industrieanlage 200 weist einen Umsetzstation 220 auf. Die Umsetzstation 220 kann eine Reihe von Behältern, wie 222, aufnehmen, die gleichzeitig mithilfe der Greifereinrichtung 204 gegriffen werden können.
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Die Magazine 212, die Enden der Fördereinrichtungen 214, der Zwischenlagenspeicher 218 und die Umsetzstation 220 sind sternförmig um den Industrieroboter 202 herum angeordnet. Bei einer anderen Ausführung können die Magazine, die Enden der Fördereinrichtungen, der Zwischenlagenspeicher und die Umsetzstation auch anders angeordnet sein. Der Industrieroboter 202 ist derart zwischen den Magazinen 212, den Enden der Fördereinrichtungen 214, dem Zwischenlagenspeicher 218 und der Umsetzstation 220 angeordnet, dass das Trägermodul 206 mit dem Greifermodul 208 alle diese Anlageteile kollisionsfrei erreichen kann.
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Zum Beladen einer Palette 216 wird zunächst auf der Umsetzstation 220 eine Reihe von Behältern 222 angeordnet. Nachfolgend wird die auf der Umsetzstation 220 angeordnete Behälterreihe mithilfe des mit dem Trägermodul 206 verbundenen Greifermoduls 208 aufgenommen, indem die rechenartige Greiferplatte mit ihren zinkenartigen Fortsätze zwischen die Behälter 222 eingeführt wird, bis die Behälter 222 an den Anlageende der Aufnahmeabschnitte anliegen. Dabei greift die Greiferplatte unter auskragende Abschnitte der Behälterwände. Nachfolgend wird die Halteeinrichtung durch Absenken der Andrückplatte geschlossen. Die Andrückplatte klemmt dabei die Behälter 222 mit ihren auskragenden Abschnitten der Behälterwände fest. Nachfolgend wird die aufgenommene Behälterreihe zur Palette 216 geführt und dort an einer vorgegebenen Position abgestellt, indem zunächst die Halteeinrichtung geöffnet und nachfolgend die Greiferplatte herausgezogen wird. Ein Entladen einer Palette 216 erfolgt sinngemäß in umgekehrter Abfolge.
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Wenn Behälter mit anderen Abmessungen und/oder anderen Abständen voneinander auf- oder abgeladen werden sollen, wird das Greifermoduls 208 in einem Magazin 212 abgelegt und ein anderes passendes Greifermodul 210 wird mit dem Trägermodul 206 verbunden. Bedarfsweise werden Zwischenlagen aus dem Zwischenlagenspeicher 218 entnommen und/oder dem Zwischenlagenspeicher 218 zugeführt. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Greifereinrichtung
- 102
- Trägermodul
- 104
- Greifermodul
- 106
- Grundplatte
- 108
- Anschlussflansch
- 110
- Kupplung
- 112
- Aktuator
- 114
- Greiferplatte
- 116
- Aufnahmeabschnitt
- 118
- Anlageende
- 120
- Fortsatz
- 122
- Ausnehmung
- 124
- Abschnitt
- 126
- Querholm
- 128
- Andrückplatte
- 130
- Aktuator
- 132
- Querholm
- 134
- Greifermodul
- 136
- Aktuator
- 200
- Industrieanlage
- 202
- Industrieroboter
- 204
- Greifereinrichtung
- 206
- Trägermodul
- 208
- Greifermodul
- 210
- Greifermodul
- 212
- Magazin
- 214
- Fördereinrichtung
- 216
- Palette
- 218
- Zwischenlagenspeicher
- 220
- Umsetzstation
- 222
- Behälter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8811834 U1 [0002]
- EP 1207125 A2 [0003]
- DE 102012106140 A1 [0004]
