DE102018106043A1

DE102018106043A1 - Device with a gripper for an object

Info

Publication number: DE102018106043A1
Application number: DE102018106043.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung oder Positionierung zumindest eines Objektes (1). Hierzu ist die Vorrichtung mit einem Greifer (4) ausgestattet, der zwei relativ zueinander bewegliche, das Objekt (1) in einer Arbeitsposition zwischen sich einschließende Halteelemente (5) aufweist. Diese Halteelemente (5) sind an einem Grundelement (6) des Greifers (4) angeordnet und weisen fünf stabförmige, gegenüber dem Grundelement (6) vorspringende Haltemittel (7) auf, die mit einer Kontaktfläche (8) für das Objekt (1) ausgestattet sind. Die Halteelemente (5) sind in Pfeilrichtung (9) beweglich, um das Objekt (1) zum Transport zwischen sich einzuspannen. Dabei wird eine Haltekraft auf das Objekt (1) übertragen, welches dadurch klemmschlüssig fixiert wird und sich in der gewünschten Position innerhalb des Laderaumes (3) anordnen lässt. Um den Greifer (4) von dem Objekt (1) zu trennen, ohne dadurch eine erwünschte Verlagerung des Objektes (1) aus seiner Soll-Position in dem Raum (3) zu verursachen, sind die Haltemittel (7) jeweils an einer Führung (10) translatorisch beweglich angeordnet. Indem nun einzelne der insgesamt fünf Haltemittel (7) jedes Halteelementes (5) synchron in die Grundposition zurück bewegt werden, wird schrittweise die Trennung von dem Objekt (1) vollzogen, wobei der zur Positionierung des Objektes (1) zwischen den seitlichen Begrenzungsflächen (2) des Laderaumes (3) erforderliche Arbeitsraum für den Greifer (4) auf ein Minimum reduziert ist.The invention relates to a device for handling or positioning at least one object (1). For this purpose, the device is equipped with a gripper (4) having two relatively movable, the object (1) in a working position between them enclosing holding elements (5). These holding elements (5) are arranged on a base element (6) of the gripper (4) and have five rod-shaped, with respect to the base element (6) projecting holding means (7) provided with a contact surface (8) for the object (1) are. The holding elements (5) are movable in the direction of arrow (9) in order to clamp the object (1) between them for transport. In this case, a holding force is transmitted to the object (1), which is thereby fixed by clamping and can be arranged in the desired position within the loading space (3). In order to separate the gripper (4) from the object (1), without thereby causing a desired displacement of the object (1) from its desired position in the space (3), the holding means (7) are each on a guide ( 10) arranged translationally movable. By now individual of the total of five holding means (7) of each holding element (5) are moved synchronously back to the home position, the separation of the object (1) is performed step by step, wherein the positioning of the object (1) between the lateral boundary surfaces (2 ) of the loading space (3) required working space for the gripper (4) is reduced to a minimum.

Description

Die Erfindung betrifft eine mit zumindest einem Greifer ausgestattete Vorrichtung zur Handhabung und/oder Positionierung zumindest eines Objektes in einer vorbestimmten Soll-Position innerhalb eines, das Objekt aufnehmenden Raumes, insbesondere eines Lagerraumes, Laderaumes eines Transportfahrzeuges oder eines beweglichen Ladungsträgers, wobei zumindest ein Greifer zumindest zwei relativ zueinander bewegliche, das Objekt in einer Arbeitsposition zwischen sich kraftschlüssig fixierende Halteelemente aufweist.The invention relates to a device equipped with at least one gripper for handling and / or positioning at least one object in a predetermined desired position within a space accommodating the object, in particular a storage space, loading space of a transport vehicle or a movable load carrier, wherein at least one gripper at least has two relatively movable, the object in a working position between them frictionally fixing retaining elements.

Nach dem Stand der Technik im Bereich der Handhabungstechnik für Intralogistikprozesse sind eine Vielzahl von Vorrichtungen mit Greifern und Greifsystemen für die Stückguthandhabung von Objekten bekannt, die sich durch eine Spezialisierung auf bestimmte Anwendungen und Produkte auszeichnen.The state of the art in the field of handling technology for intralogistics processes a variety of devices with grippers and gripper systems for the handling of items handling objects are known, which are characterized by a specialization in certain applications and products.

Weiterhin zählt auch bereits eine Vorrichtung mit einem Greifer zum Beladen eines Ladungsträgers wie etwa eine Palette mit Packeinheiten, die einen Ladestapel auf dem Ladungsträger bilden, aufgrund offenkundiger Vorbenutzung zum Stand der Technik.Furthermore, a device with a gripper for loading a load carrier, such as a pallet with packing units, which form a charging stack on the load carrier, already forms part of the state of the art due to obvious prior use.

Bei der Entwicklung von Logistiksystemen geht diese hin zu immer stärkerer Automatisierung, um die Wirtschaftlichkeit der Systeme zu erhöhen. Die Einlagerung in einen Lagerraum sowie die Auslagerung aus diesem erfolgt dabei häufig mit automatisierten Vorrichtungen. Beispielsweise werden derartige Vorrichtungen zum Beladen von Transportfahrzeugen, insbesondere LKW oder auch für Schienen- oder Luftfahrzeuge verwendet.In the development of logistics systems, this goes to more and more automation in order to increase the efficiency of the systems. The storage in a storage room and the outsourcing from this is often done with automated devices. For example, such devices are used for loading of transport vehicles, in particular trucks or for rail or aircraft.

Eine manuelle Palettenbeladung ist zeitaufwendig, erfordert geschickte und geübte Mitarbeiter und stellt einen begrenzenden Faktor für die Wirtschaftlichkeit des Logistiksystems dar.Manual pallet loading is time consuming, requires skillful and experienced staff and is a limiting factor in the economics of the logistics system.

Es ist auch bekannt, solche Objekte mittels Greifern zu bewegen. Dabei wird das zu handhabende Ladegut durch Greifarme vorzugsweise seitlich durch einen Kraftschluss oder über Vakuumsaugnäpfe ergriffen und dann in der vorbestimmten Position in dem Lagerraum oder Laderaum abgesetzt.It is also known to move such objects by means of grippers. The cargo to be handled by gripping arms is preferably taken laterally by a traction or vacuum suction cups and then sold in the predetermined position in the storage room or hold.

Nachteilig dabei ist jedoch, dass Vakuumgreifer nur bei glatten und formstabilen Materialien anwendbar sind und auch eine kraftschlüssige Fixierung des Ladegutes durch Greifarme eine ausreichende Formstabilität voraussetzt oder bei empfindlichen Verpackungen Beschädigungen hervorrufen können.The disadvantage here, however, that vacuum grippers are only applicable to smooth and dimensionally stable materials and also a non-positive fixing of the load by gripping arms requires sufficient dimensional stability or can cause damage to sensitive packaging.

Außerdem verbleiben bei dem Einsatz von seitlich angreifenden Greifarmen notwendigerweise Abstände zwischen dem Objekt und seitlichen Begrenzungsflächen des Raumes, insbesondere des Laderaumes, oder des Ladungsträgers, um die ungehinderte Rückführung der Greifarme in die Ausgangsposition außerhalb des Laderaumes zu ermöglichen, sodass eine optimale Volumenausnutzung des verfügbaren Raumes vor allem bei leicht kompressiblen Objekten nicht möglich ist.In addition, the use of laterally engaging gripping arms necessarily remain spaces between the object and lateral boundary surfaces of the space, in particular the loading space, or the load carrier to allow the free return of the gripping arms to the starting position outside the loading space, so that an optimal volume utilization of the available space especially with slightly compressible objects is not possible.

Aus dem Stand der Technik sind ferner auch bereits Schubboden-Fördereinrichtungen bekannt. Ein derartiger auch als „Walking-Floor“ bezeichneter Schubboden fördert durch Vor- und Zurückbewegungen der Mitnehmer ein beliebiges Objekt in einer vorgesehenen Förderrichtung.From the state of the art, sliding floor conveyors are also known. Such a so-called "walking floor" referred to moving floor promotes forward and backward movement of the driver any object in a designated direction of conveyance.

Am Schubboden befinden sich bewegliche Lamellen, die lückenlos ineinandergreifen und durch einen hydraulischen Antrieb bewegt werden. Dabei schieben sich die Lamellen nacheinander unter der Ladung nach vorne. Schließlich bewegen sich alle Profile und damit auch die Ladung in Richtung der Ausladekante. Derartige Schub- oder Schiebeböden haben sich bereits beim Transport von Schüttgütern oder rieselfähigen Gütern bewährt.On the moving floor there are movable lamellas, which mesh seamlessly and are moved by a hydraulic drive. The slats move one after the other under the load to the front. Finally, all profiles and thus also the load move in the direction of the discharge edge. Such sliding or sliding floors have already proven themselves in the transport of bulk goods or free-flowing goods.

Eine Schubboden-Fördereinrichtung gemäß der DE 10 2016 123 190 B3 , die entweder stationär oder an einem Fahrzeug angeordnet ist, weist eine Antriebseinrichtung auf, mit der eine Vielzahl von parallel angeordneten, einzelnen Schubprofilen vor- und zurückbewegt werden kann, um ein auf der Oberseite der Schubprofile angeordnetes Ladegut zu einer Entladungsseite zu fördern.A sliding floor conveyor according to the DE 10 2016 123 190 B3 , which is arranged either stationary or on a vehicle, has a drive device with which a plurality of parallel arranged, individual thrust profiles can be moved back and forth to promote a arranged on the top of the thrust profiles cargo to a discharge side.

Zum Beladen solcher Schubboden-Fördereinrichtungen werden in der Praxis bspw. Kran- oder Baggerschaufeln, Tieflöffel, Greifer oder vergleichbare Fördermittel verwendet, die sich zwar für Schüttgüter, insbesondere Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe, nicht jedoch für Konsumartikel oder sonstige höherwertige Erzeugnisse eignen.For loading such walking floor conveyors, for example, crane or excavator buckets, backhoes, grapples or similar conveyors are used in practice, which are suitable for bulk materials, in particular raw materials and supplies, but not for consumer goods or other higher value products.

Ferner ist auch das Prinzip des Aufwälzgreifens aus dem Stand der Technik bekannt, das bezüglich der Form, Abmessungen und Gewicht von Gütern sehr flexibel ist. Aufwälzgreifer weisen ein Friktionselement, wie beispielsweise eine sich rückwärts drehende Rolle oder Walze auf. Eine derartige Greifvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2012 009 649 B4 bekannt, die bei Objekten aus einem weichen Material, wie beispielsweise Schaumstoff, angewandt werden kann.Furthermore, the principle of prior art whipping gripping is also known, which is very flexible with respect to the shape, dimensions and weight of goods. Roller grippers include a friction member such as a reverse rotating roller or roller. Such a gripping device is for example from the DE 10 2012 009 649 B4 known, which can be applied to objects made of a soft material, such as foam.

Es ist auch bereits daran gedacht worden, eine Greifvorrichtung zu verwenden, um das Ladegut, gegebenenfalls auch unter Berücksichtigung der dabei eintretenden Verformung, zu ergreifen und in dem Laderaum zu positionieren. Während dies bei Formkörpern mit einem hohen Eigengewicht problemlos möglich ist, kommt es bei leichten, nicht formstabilen und/oder komprimierbaren Formkörpern zu einer undefinierten Position, weil bei der Rückführung des Greifers das Objekt aus seiner Soll-Position verlagert wird. Mithin führt oftmals bereits eine geringe Haft- oder Gleitreibung zwischen den Halteflächen des Greifers und dem Objekt zu einem undefinierten Trennvorgang.It has also been thought to use a gripping device to take the load, possibly taking into account the occurring deformation, and to position it in the loading space. While this easily with moldings with a high weight is possible, it comes in light, non-dimensionally stable and / or compressible moldings to an undefined position, because in the return of the gripper, the object is displaced from its desired position. Consequently, even a small static or sliding friction between the holding surfaces of the gripper and the object often leads to an undefined separation process.

Als nachteilig erweist sich zudem beim Einsatz von Vorrichtungen mit einem Greifer, insbesondere bei nicht formstabilen, nachgiebigen und/oder komprimierbaren Konsumartikeln oder sonstigen Erzeugnissen, dass diese ohne einen Ladegutträger, beispielsweise eine Palette, in der Praxis kaum automatisiert oder mechanisiert handhabbar sind, aber aufgrund der zur Handhabung solcher Ladegüter durch den Greifer erforderlichen Freiräume zu einer ungünstigen Raumausnutzung führen. Oftmals werden solche Ladegüter daher rein manuell verladen, was zu einem erhöhten Personalaufwand führt.A disadvantage also proves when using devices with a gripper, especially in non-dimensionally stable, yielding and / or compressible consumer articles or other products that they are without a load carrier, such as a pallet, in practice, hardly automated or mechanized manageable, but due the space required for handling such cargo by the gripper open spaces lead to unfavorable space utilization. Often such goods are therefore loaded purely manually, which leads to an increase in personnel costs.

Ferner ist auch bereits daran gedacht worden, kompressible Objekte in einem komprimierten Zustand zunächst in einen Hüllkörper einzubringen und den Hüllkörper dann innerhalb eines Laderaumes zu positionieren. In dem Hüllkörper ist ein von außen betätigbarer Schieber angeordnet, sodass das Objekt gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer reversierenden Bewegung des Hüllkörpers ausgeschoben werden kann und dann gegebenenfalls bis zu seitlichen Begrenzungsflächen des Laderaumes expandiert. Dabei hat sich allerdings gezeigt, dass die der Ausschubrichtung entgegen gerichtete Reibkraft des expandierenden Objektes derart zunimmt, dass ein Abschieben erheblich erschwert ist. Insbesondere bewirkt der Schieber, dass das Objekt radial nach außen gedrängt wird.Furthermore, it has already been thought of first to introduce compressible objects in a compressed state into an enveloping body and then to position the enveloping body within a loading space. A slide which can be actuated from the outside is arranged in the enveloping body, so that the object can optionally be pushed out with the aid of a reversing movement of the enveloping body and then optionally expanded to the lateral boundary surfaces of the loading space. However, it has been shown that the extension direction opposing frictional force of the expanding object increases in such a way that a push is considerably more difficult. In particular, the slider causes the object to be forced radially outward.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine Vorrichtung mit einem Greifer zu schaffen, die eine weitgehende Automatisierung und vor allem eine optimale Ausnutzung des verfügbaren Raumes sowie eine zuverlässige Positionierung des Objektes ermöglicht.The invention has for its object to provide a way to provide a device with a gripper that allows extensive automation and, above all, an optimal use of the available space and reliable positioning of the object.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass jedes Halteelement mehrere mit Kontaktflächen für das Objekt ausgestattete Haltemittel aufweist und zumindest einzelne Haltemittel an dem Halteelement reversierend translatorisch beweglich antreibbar sind. Hierdurch wird in überraschend einfacher Weise eine zuverlässige und problemlose Handhabung und Positionierung vor allem solcher Objekte ermöglicht, deren Oberflächenbeschaffenheit nachgiebig, insbesondere elastisch verformbar oder flexibel ist. Diese werden durch zwei relative, nach Art von Klemmbacken bewegliche Halteelemente ergriffen, die das Objekt zwischen sich einspannen. Anschließend erfolgt in an sich bekannter Weise die Positionierung des Objektes. Im nunmehr folgenden Verfahrensschritt werden die Halteelemente gegebenenfalls geringfügig auseinander bewegt, wobei eine Anlage der Kontaktflächen an dem Objekt erhalten bleibt. Auch eine Kompression bzw. Verformung der Oberfläche des Objektes kann dabei erhalten bleiben. Indem nun die Haltemittel jedes Haltelementes nacheinander translatorisch zurück in die Ausgangsposition bewegt werden, wird mit jedem Haltemittel auch die noch verbleibende Gesamtkontaktfläche vermindert, bis schließlich die Halteelemente von dem Objekt vollständig getrennt sind. Indem die Haltemittel schrittweise nacheinander entfernt werden, wirkt in der Praxis auf das Objekt keine, diese verlagernde oder auslenkende Kraft. Vielmehr wird durch eine vorzugsweise synchrone Bewegung der Haltemittel ein Ausgleich möglicher Expansionskräfte des Objektes erreicht, die sich gegeneinander aufheben. Anders als beispielsweise beim Einsatz eines Schiebers wird das Objekt beim Lösen des Greifers erfindungsgemäß nicht mit einer zusätzlichen, zu einer unerwünschten Verformung führenden Kraft belastet, sondern erfährt eine schrittweise Reduzierung der Haltekräfte, die frei von äußeren Rückstellkräften bleibt. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch erstmals die Entnahme eines Greifers nach der Positionierung des Objektes auch dann, wenn der verfügbare Raum keinen oder lediglich einen sehr geringen Spalt zwischen dem Objekt und der den Raum begrenzenden Wandfläche aufweist. Vielmehr kann der verfügbare Raum erfindungsgemäß vollständig genutzt werden und dennoch zugleich eine hohe und beliebig reproduzierbare Positioniergenauigkeit realisiert werden.This object is achieved with a device according to claim 1, characterized in that each holding element has a plurality of contact surfaces for the object equipped holding means and at least individual holding means on the holding element reversibly translationally movable are driven. As a result, a reliable and easy handling and positioning especially of such objects is possible in a surprisingly simple manner, the surface texture is yielding, in particular elastically deformable or flexible. These are gripped by two relative, movable in the manner of jaws holding elements that clamp the object between them. Subsequently, in a conventional manner, the positioning of the object. In the now following method step, the holding elements are optionally moved slightly apart, with a contact of the contact surfaces is maintained on the object. A compression or deformation of the surface of the object can be retained. By now the holding means of each holding element are successively moved translationally back to the starting position, with each holding means and the remaining total contact area is reduced until finally the holding elements are completely separated from the object. By gradually removing the holding means in succession, in practice there is no effect on the object, this shifting or deflecting force. Rather, a compensation of possible expansion forces of the object is achieved by a preferably synchronous movement of the holding means, which cancel each other. Unlike, for example, when using a slider, the object is not loaded according to the invention when releasing the gripper with an additional, leading to an undesirable deformation force, but undergoes a gradual reduction of the holding forces, which remains free from external restoring forces. In addition, the device according to the invention also makes it possible for the first time to remove a gripper after positioning the object, even if the available space has no or only a very small gap between the object and the wall surface delimiting the space. Rather, the available space can be fully used according to the invention and yet at the same time a high and arbitrarily reproducible positioning accuracy can be realized.

Die Haltemittel könnten in Richtung unterschiedlicher Bewegungsachsen, insbesondere unter Einschluss spitzer Winkel angeordnet sein oder auch eine gegensinnige Orientierung aufweisen, um den Ausgleich der bei einer möglichen Expansion zuvor verformter Objekte auftretenden Rückstellkräfte zu optimieren und insbesondere eine Verlagerung des Objektes zu vermeiden. Hierzu hat es sich bereits als besonders Erfolg versprechend erwiesen, wenn die Haltemittel mit zueinander beabstandeten Kontaktflächen ausgestattet und in derselben Ebene beweglich angeordnet sind. Hierdurch wird eine gleichmäßige Krafteinleitung bei der Rückführung der Kontaktflächen in die Ausgangsposition sichergestellt, wobei durch die Abfolge bei der Rückführbewegung jeweils nur solche Kontaktflächen bewegt werden, die mit einer vergleichsweise geringen Haltekraft ihrer Kontaktfläche gegen das Objekt anliegen. Insbesondere wird hierzu die Abfolge derart gewählt, dass die Gesamtfläche der Kontaktflächen der verschiedenen Haltemittel aufgrund der Rückführung der Haltemittel nicht einseitig reduziert wird, und so insbesondere der geometrische Mittelpunkt der Gesamtheit der Kontaktflächen an dem Objekt so wenig wie möglich verändert wird.The holding means could be arranged in the direction of different axes of motion, in particular including acute angles or also have an opposite orientation in order to optimize the compensation of the occurring in a possible expansion previously deformed objects restoring forces and in particular to avoid a displacement of the object. For this purpose, it has already proven to be particularly promising if the holding means are provided with contact surfaces spaced from each other and arranged to be movable in the same plane. In this way, a uniform application of force in the return of the contact surfaces is ensured in the starting position, in each case only those contact surfaces are moved by the sequence in the return movement, which bear against the object with a comparatively low holding force of their contact surface. In particular, for this purpose, the sequence is selected such that the total area of the contact surfaces of the various holding means is not unilaterally reduced due to the return of the holding means, and thus in particular the geometric center of the entirety Contact surfaces on the object is changed as little as possible.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die beweglichen Haltemittel verschiedener Halteelemente einander gegenüberliegend angeordnet sind, sodass die seitliche Krafteinleitung homogen und ohne eine unerwünschte seitliche Auslenkung des Objektes erfolgen kann. Insbesondere liegen die beweglichen Haltemittel der verschiedenen Halteelemente in derselben horizontalen Ebene.It is particularly advantageous if the movable holding means of different holding elements are arranged opposite to each other, so that the lateral force introduction can be homogeneous and without an undesirable lateral deflection of the object. In particular, the movable holding means of the various holding elements are in the same horizontal plane.

Dabei hat es sich auch bereits als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn mehrere Haltemittel desselben Halteelementes und/oder verschiedener Halteelemente synchron beweglich ausgeführt sind, sodass die Trennung des Greifers von dem Objekt zugleich vergleichsweise schnell erreicht und die bei der Rückstellbewegung der Haltemittel auf das Objekt wirkenden Reibungskräfte gleichmäßig eingeleitet werden.It has also proven to be particularly useful when multiple holding means of the same holding element and / or various holding elements are designed to be synchronously movable, so that the separation of the gripper from the object at the same time achieved comparatively quickly and the friction forces acting on the object during the return movement of the holding means be initiated evenly.

Selbstverständlich können die Anzahl und die Verteilung der zugleich bewegten Haltemittel an das jeweilige Objekt angepasst und dabei insbesondere auch erfasste Messwerte berücksichtigt werden. So können beispielsweise bei leicht verformbaren Objekten die Haltemittel einzeln angetrieben werden, während demgegenüber bei formstabilen Objekten die vorhandenen Haltemittel in mehreren unabhängig voneinander beweglichen Gruppen zusammengefasst werden.Of course, the number and the distribution of the simultaneously moving holding means can be adapted to the respective object and, in particular, also recorded measured values can be taken into account. Thus, for example, with easily deformable objects, the holding means can be driven individually, whereas in the case of dimensionally stable objects, the holding means present are combined in several groups which can be moved independently of one another.

Die Bewegung der Haltemittel könnte so bemessen sein, dass diese die maximale Erstreckung des Objektes in dieser Ebene übersteigt, sodass die Haltemittel von der Halteposition in einem einzigen Schritt zurück in die Ruheposition bewegt werden können. The movement of the holding means could be sized to exceed the maximum extent of the object in that plane so that the holding means can be moved from the holding position in a single step back to the rest position.

Besonders vorteilhaft ist es hingegen, wenn mehrere Haltemittel desselben Halteelementes und/oder verschiedener Halteelemente in einem ersten Betriebsmodus gemeinsam und in einem zweiten Betriebsmodus zumindest einzelne der Haltemittel relativ zueinander in Gegenrichtung beweglich ausgeführt sind. Hierdurch erfolgt die Trennung des Objektes von dem Greifer zyklisch durch eine Abfolge von Rückstellbewegungen einzelner Haltemittel und einer gemeinsamen Bewegung aller Haltemittel in der Gegenrichtung, wobei in jedem Zyklus eine schrittweise Entfernung des Greifers von dem Objekt erreicht wird. Hierdurch lässt sich aufgrund der reduzierten Länge der Stellbewegung eine besonders kompakte Bauform des Greifers realisieren, sodass der so geschaffene Greifer auch unter beengten Bedingungen problemlos einsetzbar ist.In contrast, it is particularly advantageous if a plurality of holding means of the same holding element and / or different holding elements in a first operating mode together and in a second operating mode at least some of the holding means are designed to be movable relative to each other in the opposite direction. In this way, the separation of the object from the gripper takes place cyclically by a sequence of return movements of individual holding means and a common movement of all holding means in the opposite direction, wherein in each cycle, a gradual removal of the gripper is achieved by the object. As a result, due to the reduced length of the adjusting movement, a particularly compact design of the gripper can be realized so that the gripper thus created can be used without problems even in confined conditions.

Eine weitere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Abwandlung der Erfindung wird hingegen auch dann erreicht, wenn zwei Halteelemente einen ersten Greifer und zwei weitere Halteelemente einen zweiten Greifer bilden und dass die verschiedenen Greifer in Richtung unterschiedlicher Raumachsen in Richtung auf das Objekt zustellbar sind. Dadurch kann das Objekt von vier Seiten zwischen den paarweise wirkenden Halteelementen eingespannt werden und so die Handhabung des Objektes wesentlich verbessert werden. Zugleich lässt sich so der mittels der Kontaktflächen zu übertragende Anpressdruck zur sicheren Fixierung des Objektes vermindern, sodass auch Objekte mit empfindlichen Oberflächen zuverlässig ergriffen und positioniert werden können.A further, likewise particularly promising modification of the invention is achieved, however, even if two holding elements form a first gripper and two further holding elements form a second gripper and that the different grippers can be delivered towards different spatial axes in the direction of the object. As a result, the object can be clamped on four sides between the pairs of holding elements and thus the handling of the object can be substantially improved. At the same time, the contact pressure to be transmitted by means of the contact surfaces can thus be reduced for secure fixation of the object, so that even objects with sensitive surfaces can be reliably gripped and positioned.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn mehrere Greifer unabhängig voneinander betätigbar sind und dadurch die Haltefunktion an die jeweiligen Einsatzbedingungen in optimaler Weise angepasst werden kann.It is particularly useful when multiple grippers are independently operable and thereby the holding function can be adapted to the particular conditions of use in an optimal manner.

Die Halteelemente jedes Greifers könnten beispielsweise um eine Achse schwenkbar angeordnet sein, um so das Objekt zangenartig einzuschließen. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn die Halteelemente in Richtung des Ladegutes translatorisch zustellbar ausgeführt sind. Insbesondere also die Halteelemente unter Einhaltung einer parallelen Orientierung einander angenähert oder voneinander entfernt werden können, um so das Objekt flächig einzuschließen. Selbstverständlich kann eine solche translatorische Zustellbewegung konstruktiv auf unterschiedliche Weise realisiert werden, sodass insbesondere neben Schlitten, Schienen oder teleskopischen Führungselementen auch Parallelogrammführungen oder Scherenführungen zur Realisierung des Greifers geeignet sind.The holding elements of each gripper could, for example, be pivotable about an axis so as to enclose the object like a pliers. In contrast, it is particularly practical if the holding elements are designed translatorily deliverable in the direction of the load. In particular, therefore, the holding elements can be approximated or removed from each other while maintaining a parallel orientation, so as to include the object areally. Of course, such a translational feed movement can be realized structurally in different ways, so that in addition to slides, rails or telescopic guide elements and parallelogram guides or scissors guides are suitable for the realization of the gripper.

Bei einer anderen, ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung ein insbesondere als beweglicher Stempel ausgeführtes Widerlager auf, welches mit einer Anlagefläche bei einer Rückstellbewegung zumindest einzelner Haltelemente gegen das Objekt anliegt. Indem das Widerlager das Objekt in der Soll-Position hält, während die beweglichen Haltemittel relativ zu diesem in die Ausgangsposition bewegt werden, wird eine unerwünschte Verlagerung des Objektes zuverlässig vermieden. Insbesondere können auf diese Weise auch solche Objekte von dem Haltemittel getrennt werden, die zu einer Anhaftung an den Kontaktflächen des Haltemittels neigen, beispielsweise aufgrund von Adhäsion oder thermischer Anhaftung bei Gefriertemperaturen.In another, also particularly promising embodiment of the invention, the device has a designed in particular as a movable punch abutment which rests with a contact surface in a return movement of at least individual holding elements against the object. By the abutment holding the object in the desired position, while the movable holding means are moved relative to this in the starting position, an undesired displacement of the object is reliably avoided. In particular, objects that are liable to adhere to the contact surfaces of the holding means, for example because of adhesion or thermal adhesion at freezing temperatures, can also be separated from the holding means in this way.

Die Vorrichtung ist nicht auf bestimmte Anwendungszwecke beschränkt. Vielmehr kann diese universell und auch für unterschiedlichste gewerbliche oder industrielle Aufgaben genutzt werden. So ist die Anwendung der Erfindung sowohl bei sehr großen Objekten ebenso realisierbar wie bei Objekten im Mikrobereich. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn der Raum als ein Lagerraum, ein Laderaum eines Transportfahrzeuges oder ein beweglicher Objektträger ausgeführt ist.The device is not limited to specific applications. Rather, this can be used universally and also for a wide variety of commercial or industrial tasks. So the application of the invention is both very much large objects as well as objects in the micro range. On the other hand, it is particularly practical if the room is designed as a storage room, a loading space of a transport vehicle or a movable microscope slide.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Seitenansicht, einer Vorderansicht sowie einer Schnittdarstellung in

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Greifer in einer Ruheposition;
2 die Vorrichtung in einer ein Objekt mittels mehrerer Haltemittel fixierenden Fixierposition;
3 die Vorrichtung in einer ein Objekt mittels mehrerer Haltemittel komprimierenden Fixierposition;
4 die Vorrichtung in der Fixierposition mit zwei in die Ausgangsposition zurück bewegten Haltemitteln;
5 die Vorrichtung in der Fixierposition mit vier in die Ausgangsposition zurück bewegten Haltemitteln;
6 die Vorrichtung nach dem vollständigen Lösen von dem Objekt.

The invention allows for various embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. These show each in a side view, a front view and a sectional view in

1 a device according to the invention with a gripper in a rest position;
2 the device in a fixation position fixing an object by means of a plurality of holding means;
3 the device in a fixation position compressing an object by means of a plurality of holding means;
4 the device in the fixing position with two retaining means moved back to the starting position;
5 the device in the fixing position with four retaining means moved back to the starting position;
6 the device after the complete release of the object.

Das der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugrundeliegende Funktionsprinzip wird nachstehend anhand der 1 bis 6 näher erläutert. Zum Transport und zur Positionierung eines aus mehreren elastisch verformbaren Elementen bestehenden quaderförmigen Objektes 1 beispielsweise in einem durch seitliche Begrenzungsflächen 2 begrenzten Raum 3 eines nicht näher dargestellten Transportfahrzeuges ist die Vorrichtung mit einem Greifer 4 ausgestattet, der zwei relativ zueinander bewegliche, das Objekt 1 in einer Arbeitsposition zwischen sich einschließende Halteelemente 5 aufweist. Diese Halteelemente 5 sind an einem Grundelement 6 des Greifers 4 angeordnet und weisen fünf stabförmige, gegenüber dem Grundelement 6 vorspringende Haltemittel 7 auf, die mit einer Kontaktfläche 8 für das Objekt 1 ausgestattet sind. Die Halteelemente 5 sind in Pfeilrichtung 9 beweglich, um das Objekt 1 zum Transport zwischen sich einzuspannen, wie dies in 2 gezeigt ist. Dabei wird eine Haltekraft auf das Objekt 1 übertragen, welches dadurch klemmschlüssig fixiert wird und sich in der gewünschten Position innerhalb des Laderaumes 3 anordnen lässt.The principle underlying the device according to the invention will be described below with reference to the 1 to 6 explained in more detail. For transporting and positioning a cuboid object consisting of several elastically deformable elements 1 for example, in a through lateral boundary surfaces 2 limited space 3 a transport vehicle, not shown, is the device with a gripper 4 equipped, the two relatively movable, the object 1 in a working position between them enclosing holding elements 5 having. These retaining elements 5 are at a basic element 6 of the gripper 4 arranged and have five rod-shaped, compared to the base element 6 projecting holding means 7 on that with a contact surface 8th for the object 1 are equipped. The holding elements 5 are in the direction of the arrow 9 movable to the object 1 to clamp in between, as shown in 2 is shown. This is a holding force on the object 1 transferred, which is thereby fixed by clamping and in the desired position within the hold 3 can arrange.

Um den Greifer 4 von dem Objekt 1 zu trennen, ohne dadurch eine erwünschte Verlagerung des Objektes aus seiner Soll-Position in dem Raum 3 zu verursachen, sind die Haltemittel 7 jeweils an einer Führung 10 translatorisch beweglich angeordnet. Indem nun zwei der insgesamt fünf Haltemittel 7 jedes Halteelementes 5 synchron in die Grundposition zurück bewegt werden, kann die hierbei erforderliche Fixierung des Objektes 1 von den übrigen Haltemitteln 7 übernommen werden. Anschließend werden zwei weitere Haltemittel 7 jedes Halteelementes 5 synchron in die Grundposition zurück bewegt. Das letzte verbliebene Haltemittel 7 jedes Halteelementes 5 wird schließlich zusammen mit dem Greifer 4 zurück in die Grundposition bewegt und so die Trennung von dem Objekt 1 vollzogen. Wie zu erkennen, ist der zur Positionierung des Objektes 1 zwischen den seitlichen Begrenzungsflächen 2 des Laderaumes 3 erforderliche Arbeitsraum für den Greifer 4 auf ein Minimum reduziert. Zudem führen die bei der Komprimierung des Objektes 1 auftretenden Kräfte nicht zu einer Verlagerung des Objektes 1, sodass sich der Greifer 4 weitgehend kraftlos von dem Objekt 1 trennen lässt.To the gripper 4 from the object 1 to separate, without thereby a desired displacement of the object from its desired position in the room 3 to cause are the holding means 7 each at a tour 10 arranged translationally movable. By now two of the five holding means 7 each retaining element 5 can be moved back synchronously in the basic position, the case required fixation of the object 1 from the other holding means 7 be taken over. Subsequently, two more holding means 7 each retaining element 5 synchronously moved back to the basic position. The last remaining holding means 7 each retaining element 5 eventually gets along with the gripper 4 moved back to the home position and so the separation of the object 1 completed. As you can see, this is for positioning the object 1 between the lateral boundary surfaces 2 of the loading space 3 required working space for the gripper 4 reduced to a minimum. In addition, the result in the compression of the object 1 forces do not lead to a displacement of the object 1 so that the gripper 4 largely powerless from the object 1 can be separated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Objektobject
22: Begrenzungsflächeboundary surface
33: Raumroom
44: Greifergrab
55: Halteelement retaining element
66: Grundelementbasic element
77: Haltemittelholding means
88th: Kontaktflächecontact area
99: Pfeilrichtungarrow
1010: Führungguide

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102016123190 B3 [0011]
DE 102012009649 B4 [0013]

Claims

A device equipped with at least one gripper (4) for handling and / or positioning at least one object (1) in a predetermined desired position, wherein at least one gripper (4) at least two relatively movable, the object (1) in a working position comprising between holding elements (5), characterized in that each holding element (5) has a plurality of contact surfaces (8) for the object (1) equipped holding means (7) and at least individual holding means (7) on the holding element (5) reversing are translationally movable driven.

Device after Claim 1 , characterized in that the holding means (7) are provided with mutually spaced contact surfaces (8) and arranged to be movable in the same plane.

Device according to the Claims 1 or 2 , characterized in that the movable holding means (7) of different holding elements (5) are arranged opposite to each other.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of holding means (7) of the same holding element (5) and / or different holding elements (5) are designed to be synchronously movable.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of holding means (7) of the same holding element (5) and / or different holding elements (5) in a first operating mode together and in a second operating mode at least one of the holding means (7) relative to each other in Counter direction are designed to be movable.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that two holding elements form a first gripper and two further holding elements form a second gripper and that the different grippers are deliverable in the direction of different spatial axes in the direction of the object.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of grippers of the device can be actuated independently of one another.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one holding means (7) is equipped at least in sections with a bend and / or bend facing the object to be gripped (1).

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the space (3) is designed as a storage space, a loading space of a transport vehicle or a movable slide.