DE102015210316B4 - Robotergreifer und Roboter mit einem solchen Robotergreifer - Google Patents

Robotergreifer und Roboter mit einem solchen Robotergreifer Download PDF

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Abstract

Robotergreifer (20) zum Ergreifen und Transportieren eines flexiblen flächigen Strukturelements (92) sowie zur Anbringung des Strukturelements (92) auf einer Zieloberfläche (100) mit den folgenden Merkmalen:a. der Robotergreifer (20) umfasst eine Greiferbasis (30) mit einer Kupplung (32) zur Anbringung an einem Roboterarm (12), undb. der Robotergreifer (20) umfasst einen formflexiblen Anpressblock (40) undc. der formflexible Anpressblock (40) verfügt über einen verformbare Außenfläche (42), die als Haltefläche zum Ergreifen, Transportieren und Anpressen der Werkstücke vorgesehen ist,gekennzeichnet durch die zusätzlichen Merkmale:d. der Anpressblock (40) ist gegenüber der Greiferbasis (30) beweglich, unde. an der Greiferbasis (30) ist ein Träger (34) für den Anpressblock (40) vorgesehen undf. der Träger (34) und der Anpressblock (40) sind durch eine Mehrzahl von starren Verbindungsgliedern (62) verbunden, die begrenzt schwenkbeweglich gegenüber dem Träger (34) und dem Anpressblock (40) angebracht sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Robotergreifer zum Ergreifen und Transportieren eines flexiblen flächigen Strukturelements sowie zur Anbringung des Strukturelements auf einer Zieloberfläche nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Roboter nach Anspruch 7 und ein mittels eines Robotergreifers durchzuführendes Verfahren nach Anspruch 8.
  • Der Erfindung liegt insbesondere eine für sich bereits bekannte Technik zugrunde. Im Automobilbau wird versucht, die Masse der Karosserie zu verringern, um Verbrauchswerte der Fahrzeuge zu reduzieren. Hierbei ist es bereits bekannt, Karosseriebleche zu verjüngen und die dadurch eingebüßte Stabilität durch flexible flächigen Strukturelementen zu kompensieren. Diese flächigen Strukturelemente sind üblicherweise aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt und liegen in Form vom Matten einiger Millimeter Stärke vor. Die werden gemeinsam mit den jeweiligen Blechen nach Aufbringung erhitzt, um eine stabile Einheit zu bilden. Hierdurch lassen sich die genannten Bleche geringerer Stärke verwenden, ohne hierdurch Stabilitätseinbußen zu erzielen.
  • Der genannte Vorteil wird jedoch nur erzielt, wenn die flächigen Strukturelemente vollflächig am Blech angebracht werden und Lufteinschlüsse und ähnliche Störstellen vermieden werden. Aus diesem Grund ist die roboterunterstützte Aufbringung der Strukturelemente in der Vergangenheit nicht mit gutem Erfolg geglückt. Vielmehr ist es noch heute üblich, dass die Strukturelemente händisch an den Karosserieteilen angebracht werden. Sofern dies von nicht ausreichend geschulten Mitarbeitern geschieht, besteht jedoch auch hier die Gefahr von Lufteinschlüssen und damit einer signifikanten Schwächung des Karosserieteils.
  • Aus der DE 20 2009 014 155 U1 ist ein Werkzeug zum Transportieren formlabiler Textilien im Rahmen der CFK-Bauteilherstellung bekannt. Hierfür ist ein Polyurethan-Schaumstoffkörper vorgesehen, der bestimmungsgemäß verformbar ist, um sich dem Transport anpassen zu können. Das Dokument beschreibt weiterhin das Vorhandensein von Saugdüsen zur Handhabung der Textilien.
  • Aus der US 2007/0272727 A1 ist ein Handhabungswerkzeug aus der Chip-Produktion bekannt, bei dem die Relativbeweglichkeit eines Haltegeräts (pick-up head) gegenüber einer Basis vorgesehen ist.
  • Aus der WO 2007/017919 A1 ist ein Werkstück-Vakuumspannkopf bekannt, der zum Vakuumspannen eines leichten Werkstücks und zum Lösen und Ablegen des vakuumgespannten Werkstücks auf einer Werkstückablagefläche dient.Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, flächige Strukturelemente in gleichbleibender und hoher Qualität auf Zieloberflächen, insbesondere auf Karosserieteile, aufbringen zu können.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Robotergreifer zum Ergreifen und Transportieren eines flexiblen flächigen Strukturelements sowie zur Anbringung des Strukturelements auf einer Zieloberfläche gelöst. Der Robotergreifer umfasst eine Greiferbasis mit einer Kupplung zur Anbringung an einem Roboterarm.
  • Der Robotergreifer umfasst einen formflexiblen Anpressblock. Dieser formflexible Anpressblock verfügt über eine verformbare Außenfläche, die als Haltefläche zum Ergreifen, Transportieren und Anpressen der Werkstücke vorgesehen ist.
  • Ein solcher Robotergreifer besteht somit zumindest aus den zur Ankopplung an den Roboterarm erforderlichen Komponenten, insbesondere der Greiferbasis mit Kupplung, sowie aus dem formflexiblen Anpressblock, der über eine Außenfläche verfügt, welche Trägerfläche für das Strukturelement ist.
  • Der Anpressblock ist aus einem elastisch verformbaren Material mit einem E-Modul < 1 kN/mm2, insbesondere vorzugsweise mit einem E-Modul < 0,1 kN/mm2, gefertigt. Dies gestattet es, den Anpressblock auch bei den im Karosseriebau heute üblichen dreidimensionalen Formen flächig anlegen zu können, so dass das anzubringende Strukturelement weitgehend gleichmäßig und gleichzeitig an die Zieloberfläche angepresst werden kann. Die Gefahr von Lufteinschlüssen oder anderen Störstellen ist hierdurch gering.
  • Insbesondere gestattet es die Verformbarkeit des Anpressblockes und mit ihm seine Außenfläche auch, während des Prozesses des Anbringens des Strukturelements dieses zunächst nur im Bereich einer Ecke oder einer Kante an die Zieloberfläche anzulegen und anschließend bei gleichzeitiger Verformung des Anpressblocks in einer Art Rollbewegung sukzessive ausgehend von besagter Ecke oder Kante weitere Flächenabschnitte an die Zieloberfläche anzubringen. Hierdurch lassen sich Lufteinschlüsse und Störstellen besonders wirksam vermeiden, da das sukzessive Anbringen in der Lage ist, die Luft zwischen Zieloberfläche und Anpressblock hinauszupressen.
  • Damit der Anpressblock in der gewünschten Weise eine Verformbarkeit entsprechend den dreidimensionalen Strukturen einer Karosserie gestattet, ist es von Vorteil, wenn die Stärke des Anpressblockes orthogonal zur Außenfläche mindestens 20 mm beträgt, vorzugsweise mindestens 30 mm.
  • Der Anpressblock ist gegenüber der Greiferbasis beweglich ausgestaltet sein.
  • Durch eine zusätzliche Beweglichkeit des Anpressblockes als Ganzem gegenüber der Greiferbasis wird die Eignung des Robotergreifers zum störstellenfreien Anlegen des Strukturelements an der Zieloberfläche noch verbessert.
  • An der Greiferbasis ist ein Träger für den Anpressblock vorgesehen. Der Träger und der Anpressblock sind durch eine Mehrzahl von starren Verbindungsgliedern verbunden, die begrenzt schwenkbeweglich gegenüber dem Träger und dem Anpressblock angebracht sind.
  • Eine solche Gestaltung zur Erzielung der Beweglichkeit des Anpressblocks gegenüber der Greiferbasis hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Die starren Verbindungsglieder können beispielsweise plattenartig oder strebenartig ausgebildet sein. Die Schwenkbeweglichkeit am Träger kann beispielsweise durch elastische Hülsen gegeben sein, mittels derer die Verbindungsglieder am Träger angebracht sind. Auf Seiten des Anpressblockes ist eine begrenzte Schwenkbeweglichkeit der mit dem Anpressblock verbundenen Verbindungsglieder bereits aufgrund der Elastizität des Materials des Anpressblocks gegeben.
  • Die Außenfläche ist durch Nuten in gegeneinander bevorzugt relativbewegliche Flächensegmente untergliedert.
  • Die genannten Nuten definieren bevorzugte Knickstellen im Anpressblock. Zwischen den Nuten sind Flächensegmente, die vergleichsweise gering verformbar sind. Wenn der Anpressblock somit einseitig an der Zieloberfläche angepresst wird, so knickt der Anpressblock vorzugsweise im Bereich der Nuten leicht ein.
  • Es kann eine Mehrzahl von Nuten vorgesehen sein, die zueinander parallel oder orthogonal ausgerichtet sind.
  • Zueinander parallele Nuten, die die Außenfläche des Anpressblocks in eine Art Streifen untergliedern, sind von Vorteil, um nacheinander in Berührkontakt mit der Zieloberfläche zu kommen und so in der bereits erwähnten Weise beim Anbringen des Strukturelements die Luft zwischen Strukturelement und Zieloberfläche herauszudrücken. Durch zusätzliche orthogonale Nuten, durch die die Außenfläche gleichsam in Karrees unterteilt wird, lässt sich die Anbringung an dreidimensionalen Zieloberflächen besonders vorteilhaft erzielen.
  • In der Außenfläche kann eine Mehrzahl von Ansaugdüsen vorgesehen sein, die durch Anlegen eines Unterdrucks ein Halten des Strukturelements an der Außenfläche gestatten.
  • Die Ansaugdüsen gestatten es, das Strukturelement vor und während der Anbringung an der Zieloberfläche an der Außenfläche des Anpressblockes zu halten. Hierdurch wird eine schnelle Arbeitsweise des Robotergreifers gestattet, da dieser lediglich zunächst zu einem Stoß der Strukturelemente geführt werden muss, hier ein Strukturelement mittels Unterdruck aufnimmt und dieses anschließend an die Zieloberfläche anpresst.
  • An der Greiferbasis des Robotergreifers ist eine Mehrzahl von Unterdruckkanälen vorgesehen, die mit den Ansaugdüsen verbunden sind. Mehrere der Ansaugdüsen können gemeinsam mit einem der Unterdruckkanäle verbunden sein.
  • Durch die Unterdruckkanäle an der Greiferbasis können roboterarmseitige Druckleitungen mit dem Robotergreifer verbunden werden. Die Zahl der erforderlichen Kanäle kann dadurch reduziert werden, dass mehrere Ansaugdüsen mit einem gemeinsamen Unterdruckkanal verbunden sind. Grundsätzlich ist es möglich, alle Unterdruckdüsen mit dem gleichen Unterdruckkanal zu verbinden. Es wird jedoch als vorteilhaft angesehen, wenn mehrere separat schaltbare Unterdruckkanäle gegeben sind, die die einzelne oder abschnittsweise Deaktivierung des Unterdrucks an einigen, jedoch nicht allen, Ansaugdüsen gestatten. So kann der Unterdruck bei einem fortschreitenden Anbringen des Strukturelements an der Zieloberfläche nacheinander deaktiviert werden, wenn die ersten Ansaugdüsen bestimmungsgemäß ihren Kontakt zum Strukturelement verlieren.
  • Der formflexible Anpressblock kann einen Hauptwerkstoff auf Polyurethanbasis aufweisen.
  • Der Anpressblock ist vorzugsweise mittels eines Gussverfahrens hergestellt. Hierfür eignen sich insbesondere beim vorliegenden Anwendungsfeld Werkstoffe auf Polyurethanbasis. Grundsätzlich kommen jedoch alle elastisch verformbaren Materialien, die das erforderliche E-Modul aufweisen, hier infrage, beispielsweise Gummi oder Elastomer-Kunststoffe. Von Vorteil sind Silikonfreie Materialien.
  • Die genannte Gusstechnik gestattet es, auf einfache Weise eine angepasste Formgebung zu erzielen. Die Außenfläche des Roboterwerkzeugs ist vorzugsweise weitgehend identisch mit der Form der Strukturelemente, so dass kein wesentliches Überragen des Robotergreifers über das Strukturelement gegeben ist. Hierdurch ist auch bei beengten Raumverhältnissen die Verwendung möglich. Durch die Gusstechnik können einfach neue Anpressblöcke in Abhängigkeit der Form der zu verarbeitenden Strukturelemente erzeugt werden.
  • Die Gusstechnik gestattet es auch, auf einfache Weise die genannten Nuten in den Anpressblock einzubringen, indem diese bereits bei der Form zum Gießen des Anpressblocks vorgesehen sind.
  • In den formflexiblen Anpressblock können Düsenbauteile eingebettet sein, die die Ansaugdüsen an der Außenfläche bilden.
  • Solche Düsenbauteile aus Metall oder einem vom Hauptwerkstoff des Anpressblocks abweichenden Kunststoff sind von Vorteil, um die Strömungsgeometrie an den Düsenbauteilen genau beeinflussen zu können. Durch die Gusstechnik lassen sich diese sehr einfach einbringen, indem sie in der Gussform bereits entsprechend positioniert werden und dann beim Einbringen des flüssigen Hauptwerkstoffs vor dessen Erstarrung von diesem umgeben werden.
  • In den formflexiblen Anpressblock können Verbindungsbauteile eingebettet sein, mittels derer der Anpressblock mit der Greiferbasis verbunden ist.
  • Diese Verbindungsbauteile können insbesondere Hülsen mit Innengewinde sein, um die genannten Verbindungsglieder hier befestigen zu können. Ähnlich wie bei den Düsenbauteilen sind auch diese Verbindungsbauteile vorzugsweise bereits vor Gießen des Hauptwerkstoffs in die Form eingebracht, so dass sie von diesem beim Gießen umgeben werden.
  • Die Ansaugdüsen können von einem Dichtring zum Anlegen an das Strukturelement umgeben sein.
  • Die die Ansaugdüsen auf Seiten der Außenfläche umgebenden Dichtringe führen zu einer besonders guten Abdichtung am Strukturelement und somit zu einem besonders zuverlässigen Halten. Es kann sich um Dichtringe mit einem vom Hauptwerkstoff des Anpressblocks abweichenden Material handeln, die auch bereits in die Gussform vor Gießen des Hauptwerkstoffs eingebracht sind oder nachträglich an diesem angebracht werden. Von besonderem Vorteil ist es, wenn diese Dichtringe in Form eines erhabenen Rings unmittelbar aus dem Hauptwerkstoff gebildet sind, indem die Gussform eine entsprechende ringförmige Ausnehmung aufweist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch einen Roboter zum Aufbringen eines flexiblen flächigen Strukturelements auf einer Zieloberfläche gelöst. Der Roboter umfasst einen Robotergreifer zum Ergreifen und Transportieren des flexiblen flächigen Strukturelements sowie zur Anbringung des Strukturelements auf dem Untergrund. Der Robotergreifer ist nach vorstehend beschriebener Art ausgebildet.
  • Ein solcher Roboter führt den beschriebenen Robotergreifer. Er ist so auszubilden, dass er die erforderlichen Bewegungsabläufe ermöglicht, die insbesondere umfassen, dass der Robotergreifer in eine Schwenkstellung gebracht werden kann, in der er entsprechend dem nachfolgend noch beschriebenen Verfahren zunächst eine Kante des Strukturelements in Kontakt mit der Zieloberfläche bringt und anschließend ausgehend von dieser Kante einen fortschreitenden Flächenkontakt zwischen Strukturelement und Zieloberfläche ermöglicht.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Aufbringen eines flexiblen flächigen Strukturelements auf einer Zieloberfläche mittels eines Robotergreifers oben beschriebenen Typs gelöst. Der Robotergreifer wird zu dem Strukturelement geführt und nimmt es auf. Der Robotergreifer wird anschließend zur Zieloberfläche geführt und bringt das Strukturelement der Zieloberfläche an.
  • Der beschriebene Robotergreifer eignet sich für dieses Verfahren insbesondere, da er das sukzessive Anbringen des Strukturelements gestattet. Dies liegt primär in der Verformbarkeit des Anpressblocks begründet, jedoch auch in der zusätzlichen - vorzugsweise passiven und elastischen - Beweglichkeit des Anpressblocks gegenüber der Greiferbasis.
  • Der Robotergreifer kann das Strukturelement mitsamt einer daran angebrachten Schutzfolie ergreifen, die eine Klebefläche des Strukturelements schützt. Der Robotergreifer wird vor Anbringung des Strukturelements an der Zieloberfläche zu einer Trennstation geführt, die über einen Halter verfügt, mittels dessen die Schutzfolie ergriffen wird und dann durch eine Relativbewegung des Robotergreifers gegenüber dem Halter vom Strukturelement gelöst wird.
  • Die Verwendung einer solchen Trennstation vereinfacht die Handhabung und erlaubt einen hohen Grad an Automatisierung. Die Strukturelemente können hierdurch in gestapelter Form in Reichweite des Roboters gelagert sein. Die Schutzfolie, die die vorzugsweise an den Strukturelementen vorgesehene Klebefläche abdeckt, wird an der Trennstation entfernt, ohne dass hierfür eine Trennung des Strukturelements von der Außenfläche des Anpressblocks erforderlich wäre.
  • Beim Anbringen des Strukturelements an der Oberfläche kann der Robotergreifer so geführt werden, dass zunächst ein Randbereich des Strukturelements mit der Zieloberfläche in Kontakt kommt und ausgehend von diesem Randbereich sukzessive angrenzende Bereiche des Strukturelements in Kontakt mit der Zieloberfläche kommen.
  • Durch das Führen des Robotergreifers derart, dass er zunächst Kontakt zwischen der Zieloberfläche und dem Strukturelement entlang einer Kante oder einer Ecke verursacht, lässt sich ausgehend von dieser Kante oder Ecke die Luft aus einem Zwischenraum zwischen dem Strukturelement und der Zieloberfläche auspressen, so dass keine Lufteinschlüsse zu befürchten sind.
  • Beim Aufnehmen des Strukturelements durch den Robotergreifer kann ein Unterdruck an Ansaugdüsen des Robotergreifers angelegt werden. Beim Anbringen des Strukturelements an der Zieloberfläche wird der Unterdruck an unterschiedlichen Ansaugdüsen vorzugsweise zu unterschiedlichen Zeitpunkten gelöst.
  • Dadurch, dass die Ansaugdüsen zu unterschiedlichen Zeitpunkten hinsichtlich des anliegenden Unterdrucks geschaltet werden, kann der Unterdruck an einzelnen Ansaugdüsen erhalten bleiben, während er an solchen Ansaugdüsen, die bestimmungsgemäß bereits von mit der Zieloberfläche verbundenen Bereichen des Strukturelements entfernt wurden, abgeschaltet werden kann.
  • Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:
    • 1 zeigt einen Robotergreifer in einer perspektivischen Darstellung.
    • 2 zeigt die Außenfläche des Robotergreifers, mittels derer flächige Strukturelemente erfasst werden.
    • 3 und 3a zeigen den Robotergreifer in einer Seitenansicht, wobei 3a eine teilgeschnittene Darstellung ist.
    • 4 zeigt einen Roboter mit dem Robotergreifer der 1 bis 3a.
    • 5a bis 5f zeigen den Ablauf beim Anbringen des flächigen Strukturelements auf einer Zieloberfläche.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Robotergreifer in perspektivischer Darstellung. Dieser Robotergreifer 20 verfügt über eine Greiferbasis 30, die ortsfest am Arm eines Robotergreifers angebracht wird. Hierfür ist eine Kupplung 32 vorgesehen, die über eine Anzahl von Unterdruckkanälen 36 verfügt, die bestimmungsgemäß mit Unterdruckkanälen am Roboterarm gekoppelt werden. Neben der Greiferbasis 30 stellt ein etwa 30 mm starker Anpressblock 40 die zweite Hauptkomponente des Robotergreifers 20 dar. Dieser Anpressblock 40 besteht zum weit überwiegenden Teil aus einem elastisch verformbaren Material, vorliegend aus einem elastisch leicht verformbaren Polyurethanmaterial. Miteinander verbunden sind die Greiferbasis 30 und der Anpressblock 40 in mechanischer Hinsicht über ein Gestänge mit einer Vielzahl von Stangen 62, die an einer Trägerplatte 34 der Greiferbasis 30 elastisch kippbeweglich angebracht sind und die mit ihrem gegenüberliegenden Ende in Gewindehülsen eingeschraubt sind, die am Anpressblock 40 vorgesehen sind. Da die Verbindungsstangen 62 somit beidseitig flexibel angebracht sind, erlauben sie in nachfolgend noch skizzierter Weise eine Relativbewegung zwischen dem Anpressblock 40 als Ganzem und der Greiferbasis 30.
  • Zusätzlich sind die Greiferbasis 30 und der Anpressblock 40 noch mittels Unterdruckkanälen verbunden. Hierfür sind Leitungen 66 vorgesehen, die an den Unterdruckkanälen 36 der Kupplung 32 einerseits angeschlossen sind und mit ihrem gegenüberliegenden Ende an Anschlüssen des Anpressblocks 40 angeschlossen sind. Dabei sind die Leitungen zum Teil mittels Y-Stücken 64 so verbunden, dass an einem Unterdruckkanal 36 der Kupplung 32 mehrere der nachfolgend noch beschriebenen Ansaugöffnungen des Anpressblocks 40 angeschlossen sind.
  • 2 zeigt den Anpressblock 40 von seiner Unterseite. Wie hier gut zu erkennen ist, ist der Anpressblock in einzelne vorliegend rechteckige Segmente 44 untergliedert, die voneinander durch Nuten 46a, 46b getrennt sind. Hieraus ergibt sich eine sehr gute Verformbarkeit des Anpressblocks 40 im Bereich dieser Nuten 46a, 46b. Weiterhin ist zu erkennen, dass die einzelnen Segmente 44 jeweils über eine Ansaugdüse 48 verfügen, die über die beschriebenen Leitungen einzeln oder gruppenweise mit den Unterdruckkanälen 36 verbunden sind.
  • Der Aufbau des Anpressblocks ergibt sich aus den 3 und 3A. Wie in 3A zu sehen ist, besteht der Anpressblock 40 zum überwiegenden Teil aus einem Hauptwerkstoff 50, vorliegend einem polyurethanbasierten Werkstoff. Der Anpressblock 40 ist durch Gusstechnik hergestellt, wobei dies verschiedene Besonderheiten hinsichtlich der Gestaltung ermöglicht. So sind zur Anbringung der Verbindungsstangen 62 die bereits genannten Gewindehülsen 52 eingegossen.
  • Hierdurch wird die Beweglichkeit der Stangen 62 gegenüber dem Anpressblock 40 erzielt, da die Gewindehülsen 52 im elastischen Material des Anpressblocks 40 kippbeweglich und in begrenztem Maße auch translativ beweglich sind. Ebenfalls eingegossen sind Düsenbauteile 54, die die eigentlichen Düsenöffnungen zur Verfügung stellen. Diese Düsenbauteile 54 finden sich am Ende von im Anpressblock 40 vorgesehenen Kanälen 58. Außenseitig sind die Düsen 48 von einem erhabenen Ring 56 umgeben, der ein besonders sicheres Manipulieren der Strukturelemente gestattet.
  • 4 zeigt einen Roboter 10 mit einem Roboterarm 12, der über eine Kupplung 14 verfügt. An dieser ist der Robotergreifer 20 der vorangegangenen Figuren angebracht. Hierbei sind in nicht näher dargestellter Weise auch die Unterdruckleitungen von Seiten des Roboterarms 12 mit der Kupplung 32 verbunden. Die Strukturelemente liegen zur Weiterverarbeitung in gestapelter Form vor, wobei jedes der Strukturelemente 92 mit einer Schutzschicht 94 zur Abdeckung der Klebefläche versehen ist.
  • Von hier aus werden die Strukturelemente 92 ergriffen und in nicht näher dargestellter Art und Weise von der Schutzfolie 94 befreit.
  • Das nachfolgende Anbringen an einer vorliegend nur exemplarisch dargestellten gewölbten Karosseriefläche 100 wird anhand der 5A bis 5F erläutert.
  • 5A zeigt die Annäherung des Robotergreifers 20 an die Zieloberfläche 100.
  • Statt jedoch unmittelbar in der dargestellten Ausrichtung das Strukturelement 92 anzubringen, wird dieses zunächst mit einer Kante aufgesetzt, wie 5B zeigt. Anschließend wird der Robotergreifer 20 vom Roboterarm 12 derart geführt, dass bei gleichzeitiger Verformung des Anpressblocks 40 ausgehend von genannter Kante ein angrenzender Flächenabschnitt flächig an die Zieloberfläche 100 angepresst wird. Es ist ersichtlich, dass hierdurch wirksam verhindert wird, dass sich Lufteinschlüsse bilden könnten.
  • Dieser Vorgang wird fortgesetzt, wobei in der in 5D ersichtlichen Weise zunehmend eine Rolle spielt, dass nicht nur der Anpressblock 40 in sich verformbar ist, sondern auch im begrenzten Maße eine Relativbeweglichkeit zwischen dem Anpressblock 40 und der Greiferbasis 30 durch die Verbindungsstangen 62 gegeben ist. 5D zeigt, wie diese Verbindungsstangen 62 im Zuge des Anpressens ausgelenkt werden. Bereits im Zustand der 5D wird begonnen, einzelne Ansaugdüsen 48 zu deaktivieren, da ein fortgesetzter Kontakt zwischen diesen und dem Strukturelement 92 nicht mehr erforderlich ist und nur zu einem ungewünschten höheren Maß an Verformung des Anpressblocks führen würde.
  • Insbesondere der 5E ist zu entnehmen, wie fortgesetzt einzelne Ansaugdüsen 48 einzeln oder gruppenweise deaktiviert werden.
  • Wie 5F zeigt, sind gegen Ende nur noch einige wenige Ansaugdüsen im Betrieb, die nach vollständiger Anbringung des Strukturelements 92 auf der Oberfläche 100 deaktiviert werden können.

Claims (11)

  1. Robotergreifer (20) zum Ergreifen und Transportieren eines flexiblen flächigen Strukturelements (92) sowie zur Anbringung des Strukturelements (92) auf einer Zieloberfläche (100) mit den folgenden Merkmalen: a. der Robotergreifer (20) umfasst eine Greiferbasis (30) mit einer Kupplung (32) zur Anbringung an einem Roboterarm (12), und b. der Robotergreifer (20) umfasst einen formflexiblen Anpressblock (40) und c. der formflexible Anpressblock (40) verfügt über einen verformbare Außenfläche (42), die als Haltefläche zum Ergreifen, Transportieren und Anpressen der Werkstücke vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Merkmale: d. der Anpressblock (40) ist gegenüber der Greiferbasis (30) beweglich, und e. an der Greiferbasis (30) ist ein Träger (34) für den Anpressblock (40) vorgesehen und f. der Träger (34) und der Anpressblock (40) sind durch eine Mehrzahl von starren Verbindungsgliedern (62) verbunden, die begrenzt schwenkbeweglich gegenüber dem Träger (34) und dem Anpressblock (40) angebracht sind.
  2. Robotergreifer (20) zum Ergreifen und Transportieren eines flexiblen flächigen Strukturelements (92) sowie zur Anbringung des Strukturelements (92) auf einer Zieloberfläche (100) mit den folgenden Merkmalen: a. der Robotergreifer (20) umfasst eine Greiferbasis (30) mit einer Kupplung (32) zur Anbringung an einem Roboterarm (12), und b. der Robotergreifer (20) umfasst einen formflexiblen Anpressblock (40) und c. der formflexible Anpressblock (40) verfügt über einen verformbare Außenfläche (42), die als Haltefläche zum Ergreifen, Transportieren und Anpressen der Werkstücke vorgesehen ist, gekennzeichnet durch das zusätzliche Merkmal: d. die Außenfläche (42) ist durch Nuten (46a, 46b) in gegeneinander bevorzugt relativbewegliche Flächensegmente (44) untergliedert.
  3. Robotergreifer (20) nach Anspruch 2 mit einem der Merkmale: a. es ist eine Mehrzahl von Nuten (46a, 46b) vorgesehen, die zueinander parallel ausgerichtet sind und/oder b. es sind eine Mehrzahl von Nuten (46a, 46b) vorgesehen, die zueinander orthogonal ausgerichtet sind.
  4. Robotergreifer (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit dem Merkmal: a. in der Außenfläche (42) sind eine Mehrzahl von Ansaugdüsen (48) vorgesehen, die durch Anlegen eines Unterdrucks ein Halten des Strukturelements (92) an der Außenfläche (42) gestatten.
  5. Robotergreifer (20) nach Anspruch 4 mit dem Merkmal: a. an der Greiferbasis (30) des Robotergreifers (20) ist eine Mehrzahl von Unterdruckkanälen (36) vorgesehen, die mit den Ansaugdüsen (48) verbunden sind, vorzugsweise mit dem Merkmal: b. mehrere der Ansaugdüsen (48) sind gemeinsam mit einem der Unterdruckkanäle (36) verbunden.
  6. Robotergreifer (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit mindestens einem der Merkmale: a. der formflexible Anpressblock (40) weist einen Hauptwerkstoff auf Polyurethanbasis auf, oder b. in den formflexiblen Anpressblock (40) sind Düsenbauteile (54) eingebettet, die die Ansaugdüsen (48) an der Außenfläche bilden, oder c. in den formflexiblen Anpressblock (40) sind Verbindungsbauteile (52) eingebettet, mittels derer der Anpressblock (40) mit der Greiferbasis (30) verbunden ist, oder d. die Ansaugdüsen (48) sind von einem Dichtring (56) zum Anlegen an das Strukturelement (92) umgeben.
  7. Roboter zum Aufbringen eines flexiblen flächigen Strukturelements (92) auf einer Zieloberfläche (100) mit den Merkmalen: a. der Roboter umfasst einen Robotergreifer (20) zum Ergreifen und Transportieren des flexiblen flächigen Strukturelements (92) sowie zur Anbringung des Strukturelements (92) auf dem Untergrund (100), gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: b. der Robotergreifer (20) ist nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet.
  8. Verfahren zum Aufbringen eines flexiblen flächigen Strukturelements (92) auf einer Zieloberfläche (100) mittels eines Robotergreifers (20) mit den Merkmalen: a. der Robotergreifer (20) wird zu dem Strukturelement (92) geführt und nimmt es auf und b. der Robotergreifer (20) wird zur Zieloberfläche (100) geführt und bringt das Strukturelement (92) an der Zieloberfläche an, gekennzeichnet durch das Merkmal: c. der Robotergreifer (20) ist nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8 mit den Merkmalen: a. der Robotergreifer (20) ergreift das Strukturelement (92) mitsamt einer daran angebrachten Schutzfolie (94), die eine Klebefläche des Strukturelements (92) schützt, und b. der Robotergreifer (20) wird vor Anbringung des Strukturelements (92) an der Zieloberfläche (100) zu einer Trennstation geführt, die über einen Halter verfügt, mittels dessen die Schutzfolie (94) ergriffen wird und dann durch eine Relativbewegung des Robotergreifers (20) gegenüber dem Halter vom Strukturelement (92) gelöst wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 mit den Merkmalen: a. beim Anbringen des Strukturelements (92) an der Oberfläche (100) wird der Robotergreifer (20) so geführt, dass zunächst ein Randbereich des Strukturelements (92) mit der Zieloberfläche (100) in Kontakt kommt und ausgehend von diesem Randbereich sukzessive angrenzende Bereiche des Strukturelements (92) in Kontakt mit der Zieloberfläche (100) kommen.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 mit den Merkmalen: a. beim Aufnehmen des Strukturelements (92) durch den Robotergreifer (20) wird ein Unterdruck an Ansaugdüsen (48) des Robotergreifers angelegt, und a. beim Anbringen des Strukturelements (92) an der Zieloberfläche (100) wird der Unterdruck an unterschiedlichen Ansaugdüsen (49) zu unterschiedlichen Zeitpunkten gelöst.
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