DE102019213036A1 - Method for handling an object by means of a gripping device, gripping device and their use, as well as handling robots - Google Patents

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Robert Bosch GmbH
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0052Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
    • B25J15/0061Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors mounted on a modular gripping structure

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung eines Gegenstands (1) mittels einer Greifvorrichtung (20; 20a) insbesondere eines Handhabungsroboters (10), bei dem der Gegenstand (1) von einer Übernahmeposition (ÜN) in eine Übergabeposition (ÜG) überführt wird, wobei der Gegenstand (1) in der Übernahmeposition (ÜN) und der Übergabeposition (ÜG) unterschiedliche räumliche Orientierungen aufweist, wobei der Gegenstand (1) von zwei Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) der Greifvorrichtung (20; 20a) von der Übernahmeposition (ÜN) in die Übergabeposition (ÜG) bewegt wird, und wobei die beiden Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) jeweils wenigstens zwei beweglich zueinander angeordnete Haltefinger (29, 30; 54) zum Halten des Gegenstands (1) aufweisen.
Figure DE102019213036A1_0000
The invention relates to a method for handling an object (1) by means of a gripping device (20; 20a), in particular a handling robot (10), in which the object (1) is transferred from a transfer position (ÜN) to a transfer position (ÜG), wherein the object (1) in the takeover position (ÜN) and the transfer position (ÜG) has different spatial orientations, the object (1) from two gripping devices (22, 24; 42, 44) of the gripping device (20; 20a) from the takeover position (ÜN) is moved into the transfer position (ÜG), and wherein the two gripping devices (22, 24; 42, 44) each have at least two holding fingers (29, 30; 54) arranged movably with respect to one another for holding the object (1).

Description

  • Technisches GebietTechnical area
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung eines Gegenstands mittels einer Greifvorrichtung, insbesondere einer Greifvorrichtung eines Handhabungsroboters, wie sie zum Überführen des Gegenstands zwischen einer Übernahmeposition in eine Übergabeposition vorgesehen ist, wobei der Gegenstand in den beiden Positionen unterschiedlich ausgerichtet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Greifvorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Verwendung einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung sowie einen Handhabungsroboter mit einer Greifvorrichtung.The invention relates to a method for handling an object by means of a gripping device, in particular a gripping device of a handling robot, such as is provided for transferring the object between a transfer position to a transfer position, the object being oriented differently in the two positions. The invention also relates to a gripping device for performing the method according to the invention, the use of a gripping device according to the invention and a handling robot with a gripping device.
  • Stand der TechnikState of the art
  • Eine Greifvorrichtung, die zum Durchführen eines Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 geeignet ist, ist aus der US 7,406,363 B2 bekannt. Die bekannte Greifvorrichtung zeichnet sich durch zwei beweglich angeordnete Greifeinrichtungen aus, die jeweils fingerartige Halteelemente zum Halten des Gegenstands aufweisen. Die beiden Greifeinrichtungen zeichnen sich weiterhin dadurch aus, dass diese um jeweils eine erste Achse zueinander schwenkbar angeordnet sind, wobei die beiden ersten Achsen parallel zueinander und senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der fingerartigen Elemente der Greifeinrichtungen angeordnet sind. Mittels der bekannten Greifvorrichtung lassen sich beispielsweise Gegenstände an einem Übernahmeort übernehmen und an einem Übergabeort abstellen. Wesentlich dabei ist, dass es zum Abstellen der Gegenstände in einer gegenüber der ursprünglichen Übernahmeposition um 180° gedrehten Position der Gegenstände erforderlich ist, zusätzlich zur Greifvorrichtung eine feststehende oder beweglich angeordnete Plattform zu verwenden, in deren Bereich die Gegenstände eine Zwischenposition einnehmen. Die Gegenstände werden sozusagen an der Plattform abgestützt oder mittels der Plattform gedreht, um das gewünschte Handling mittels der beiden Greifeinrichtungen zu ermöglichen. Dies macht das Handling insofern relativ kompliziert, dass der Gegenstand in den Bereich der Plattform bewegt werden muss. Weiterhin ist zusätzlich zur Greifvorrichtung die erwähnte Plattform erforderlich, was den vorrichtungstechnischen Aufwand erhöht und den Platzbedarf vergrößert.A gripping device which is suitable for carrying out a method according to the preamble of claim 1 is from US 7,406,363 B2 known. The known gripping device is characterized by two movably arranged gripping devices which each have finger-like holding elements for holding the object. The two gripping devices are further characterized in that they are each arranged to be pivotable about a first axis, the two first axes being arranged parallel to one another and perpendicular to an extension direction of the finger-like elements of the gripping devices. By means of the known gripping device, for example, objects can be taken over at a takeover location and placed at a takeover location. It is essential that, in order to place the objects in a position of the objects rotated by 180 ° from the original takeover position, a stationary or moveable platform must be used in addition to the gripping device, in the area of which the objects assume an intermediate position. The objects are, so to speak, supported on the platform or rotated by means of the platform in order to enable the desired handling by means of the two gripping devices. This makes handling relatively complicated in that the object has to be moved into the area of the platform. Furthermore, the mentioned platform is required in addition to the gripping device, which increases the complexity of the device and increases the space requirement.
  • Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Handhabung eines Gegenstands mittels einer Greifvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es ermöglicht wird, ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen o.ä. Maßnahmen einen in einer Position übernommenen Gegenstand in einer zweiten, in Bezug auf die erste Position beispielsweise um 180° gedrehten Positionen abzustellen bzw. zu übergeben, ohne dass hierzu der Gegenstand zwischenzeitlich an einem Ort außerhalb der Greifeinrichtungen abgestellt werden muss bzw. außer Kontakt mit der Greifvorrichtung gelangt.The method according to the invention for handling an object by means of a gripping device with the features of claim 1 has the advantage that it is made possible, without additional auxiliary devices or similar measures, an object taken over in one position in a second position, for example in relation to the first position to put or transfer positions rotated by 180 ° without the object having to be put down in the meantime at a location outside of the gripping devices or coming out of contact with the gripping device.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch zwei unterschiedliche Lösungsansätze ermöglicht. Ein erster Lösungsansatz schlägt vor, dass der Gegenstand zwischen der Übernahmeposition und der Übergabeposition ausschließlich in Kontakt mit wenigstens einer der beiden Greifeinrichtungen ist, wobei der Gegenstand zum Überführen von der Übernahmeposition in die Übergabeposition mehrmals von wenigstens einer der beiden Greifeinrichtungen unter Ausbildung von Zwischenpositionen des Gegenstands abwechselnd oder gemeinsam gehalten wird.According to the invention, this is made possible by two different approaches. A first approach suggests that the object between the takeover position and the transfer position is exclusively in contact with at least one of the two gripping devices, the object being transferred from the takeover position to the transfer position several times by at least one of the two gripping devices, forming intermediate positions of the object is held alternately or together.
  • Ein alternativer Lösungsansatz sieht demgegenüber vor, dass der Gegenstand von einer der beiden Greifeinrichtungen in der Übernahmeposition übernommen wird und in einer Zwischenposition an die andere Greifeinrichtung übergeben wird, wonach die andere Greifeinrichtung den Gegenstand von der Zwischenposition in die Übergabeposition bewegt, sodass der Gegenstand, mit Ausnahme in der Zwischenposition, stets ausschließlich von einer Greifeinrichtung gehalten wird.An alternative approach, on the other hand, provides that the object is taken over by one of the two gripping devices in the takeover position and is transferred to the other gripping device in an intermediate position, after which the other gripping device moves the object from the intermediate position into the transfer position so that the object, with Except in the intermediate position, it is always held exclusively by a gripping device.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Handhabung eines Gegenstands mittels einer Greifvorrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the method according to the invention for handling an object by means of a gripping device are listed in the subclaims.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in einer bevorzugten Ausgestaltung, den Gegenstand zwischen der Übernahme- und der Übergabeposition um wenigstens 90°, vorzugsweise um 180°, zu drehen bzw. zu schwenken. Derartige unterschiedliche Positionen des Gegenstands sind typisch für die Entnahme von Gegenständen beispielsweise aus einem Transportbehälter und dem Einsetzen des Gegenstands in Aufnahmen einer Bearbeitungseinrichtung oder ähnliche Anwendungen.In a preferred embodiment, the method according to the invention enables the object to be rotated or pivoted between the transfer position and the transfer position by at least 90 °, preferably by 180 °. Such different positions of the object are typical for the removal of objects, for example from a transport container and the insertion of the object in receptacles of a processing device or similar applications.
  • Weiterhin umfasst die Erfindung eine Greifvorrichtung, insbesondere für einen Handhabungsroboter, der zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Die Greifvorrichtung umfasst hierzu zwei beweglich angeordnete Greifeinrichtungen, wobei die beiden Greifeinrichtungen jeweils wenigstens zwei beweglich zueinander angeordnete Haltefinger zum Halten des Gegenstands aufweisen, wobei die Greifeinrichtungen um jeweils eine Achse zueinander schwenkbar angeordnet sind, und wobei die beiden Achsen parallel zueinander und senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der Haltefinger angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Haltefinger jeder Greifeinrichtung an unterschiedlichen Stellen und/oder unterschiedlichen Winkeln zum Gegenstand positionierbar sind.The invention further comprises a gripping device, in particular for a handling robot, which is designed to carry out the method according to the invention. For this purpose, the gripping device comprises two movably arranged gripping devices, the two gripping devices each having at least two movably arranged holding fingers for holding the object, wherein the gripping devices are each arranged to be pivotable about an axis, and the two axes are parallel to one another and perpendicular to an extension direction the holding fingers are arranged. The inventive Gripping device is characterized in that the holding fingers of each gripping device can be positioned at different points and / or at different angles to the object.
  • In einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Greifvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Haltefinger der beiden Greifeinrichtungen zusätzlich um eine sich parallel zu den Haltefingern erstreckende Drehachse drehbar sind. Dadurch ist es beispielsweise möglich, den Gegenstand nicht nur um eine Achse zu schwenken, sondern zusätzlich um eine zweite Achse, die senkrecht zur zuerst genannten Achse verläuft.In a particularly preferred structural embodiment of the gripping device, it is provided that the holding fingers of the two gripping devices are additionally rotatable about an axis of rotation extending parallel to the holding fingers. This makes it possible, for example, to pivot the object not only about one axis, but also about a second axis which runs perpendicular to the first-mentioned axis.
  • Um eine besonders hohe Beweglichkeit bzw. Verstellbarkeit der Greifeinrichtungen und eine unterschiedliche Winkelstellung der Haltefinger der Greifeinrichtungen zueinander und zum Gegenstand zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Haltefinger an einem aus mehreren beweglich zueinander angeordneten Elementen bestehenden Arm der Greifeinrichtungen angeordnet sind. Auch wird durch jeweils mehrgliedrig ausgebildete Arme eine besonders gute Anpassung an die Form bzw. die Größe des handzuhabenden Gegenstands ermöglicht.In order to enable a particularly high mobility or adjustability of the gripping devices and a different angular position of the holding fingers of the gripping devices to each other and to the object, it is provided that the holding fingers are arranged on an arm of the gripping devices consisting of several movable elements arranged relative to one another. Particularly good adaptation to the shape or size of the object to be handled is also made possible by means of each multi-link arm.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die beiden Greifeinrichtungen an einem gemeinsamen, in Richtung der drei Raumachsen beweglichen Trägerelement angeordnet. Eine derartige konstruktive Ausgestaltung bzw. Anordnung der beiden Greifeinrichtungen hat insbesondere den Vorteil, dass diese über das gemeinsame Trägerelement innerhalb eines Arbeitsbereichs der Greifvorrichtung in jede gewünschte Position positioniert bzw. innerhalb des Arbeitsbereichs bewegt werden können.Furthermore, it can be provided that the two gripping devices are arranged on a common carrier element that is movable in the direction of the three spatial axes. Such a structural configuration or arrangement of the two gripping devices has the particular advantage that they can be positioned or moved within the working area in any desired position via the common carrier element within a work area of the gripping device.
  • Ganz besonders bevorzugt ist es darüber hinaus in Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags, wenn die beiden Greifeinrichtungen am Trägerelement linearbeweglich zueinander angeordnet sind. Eine derartige Anordnung der beiden Greifeinrichtungen ermöglicht es insbesondere, ohne Formatwechsel o.ä. Maßnahmen die Greifeinrichtungen dem jeweils zu handhabenden Gegenstand anzupassen, sodass die Greifvorrichtung für unterschiedliche Formate von Gegenständen verwendbar ist.In addition, in a further development of the proposal made last, it is very particularly preferred if the two gripping devices are arranged on the carrier element so as to be linearly movable with respect to one another. Such an arrangement of the two gripping devices makes it possible in particular to adapt the gripping devices to the object to be handled in each case without changing formats or similar measures, so that the gripping device can be used for different formats of objects.
  • Alternativ zu einem beweglich angeordneten Trägerelement kann es auch vorgesehen sein, dass die Greifeinrichtungen auf der den Haltefingern abgewandten Seite an einer ortsfest angeordneten Plattform bzw. einer Arbeitsfläche angeordnet sind.As an alternative to a movably arranged carrier element, it can also be provided that the gripping devices are arranged on the side facing away from the holding fingers on a stationary platform or a work surface.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Haltefinger sieht vor, dass die Haltefinger zum Halten eines Gegenstands beweglich zueinander angeordnet sind. Eine derartige bewegliche Anordnung kann entweder in einem Schwenken der beiden Haltefinger um zueinander parallele Schwenkachsen bestehen, oder aber in einer Veränderung des Abstands von parallel zueinander angeordneten Haltefingern. Weiterhin ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass genau bzw. lediglich zwei Haltefinger an jeder Greifeinrichtung vorhanden sind. Dadurch wird ein relativ einfacher und kostengünstiger Aufbau der Greifeinrichtungen ermöglicht.Another embodiment of the holding fingers provides that the holding fingers for holding an object are arranged to be movable with respect to one another. Such a movable arrangement can consist either in a pivoting of the two holding fingers about pivot axes parallel to one another, or in a change in the distance between holding fingers arranged parallel to one another. Furthermore, it is particularly preferably provided that there are exactly or only two holding fingers on each gripping device. This enables a relatively simple and inexpensive construction of the gripping devices.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung zum gleichzeitigen Halten bzw. zur gleichzeitigen Handhabung von zwei Gegenständen. In diesem Fall ist jeweils ein Gegenstand einer Greifeinrichtung zugeordnet. Eine derartige Verwendung der Greifvorrichtung hat insbesondere den Vorteil einer besonders hohen Leistung.The invention also relates to the use of a gripping device according to the invention for holding or handling two objects at the same time. In this case, one object is assigned to a gripping device. Such a use of the gripping device has the particular advantage of a particularly high output.
  • Zuletzt betrifft die Erfindung einen Handhabungsroboter mit einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Greifvorrichtung.Finally, the invention relates to a handling robot with a gripping device according to the invention as described so far.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and with reference to the drawings.
  • FigurenlisteFigure list
    • 1 bis 6 zeigen in jeweils vereinfachten Darstellungen während unterschiedlicher Zeitpunkte des Handlings eine erste Greifvorrichtung mit zwei Greifeinrichtungen, wobei mittels der Greifvorrichtung ein Gegenstand aus einer Übernahmeposition in eine gegenüber der Übernahmeposition um 180° gedrehte Übergabeposition bewegt wird und die 1 to 6th show a first gripping device with two gripping devices in simplified representations during different points in time of the handling, whereby by means of the gripping device an object is moved from a takeover position into a takeover position rotated by 180 ° with respect to the takeover position and the
    • 7 bis 11 in zweite Greifvorrichtung in vereinfachten perspektivischen Ansichten zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Handlings eine Gegenstands, bei der dieser um 90° gegenüber seiner ursprünglichen Position gedreht wird. 7th to 11 in the second gripping device in simplified perspective views at different times during the handling of an object in which the latter is rotated by 90 ° with respect to its original position.
  • Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
  • Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.
  • In der 1 bis 6 ist ausschnittsweise ein Handhabungsroboter 10 dargestellt, wie er zur Handhabung eines beispielhaft stabförmigen Gegenstands 1 mit rechteckförmigem Querschnitt dient. Insbesondere dient der Handhabungsroboter 10 dazu, den Gegenstand 1 aus der in der 1 dargestellten Übernahmeposition ÜN zu übernehmen und in die in der 6 dargestellte Übergabeposition ÜG zu übergeben. Die beiden Positionen zeichnen sich dadurch aus, dass die beiden Stirnseiten A und B des Gegenstands 1 gegenüber einer senkrecht zur Zeichenebene der 1 bis 6 verlaufenden Schwenkachse SA um 180° gedreht sind. Beispielsweise kann der Handhabungsroboter 10 dazu dienen, den mit seiner Stirnseite A auf einer Palette o.ä. Transportbehältnis stehenden Gegenstand 1 zu übernehmen und mit seiner gegenüberliegenden Stirnseite B in eine Montagelinie o.ä. Einrichtung abzustellen.In the 1 to 6th is a part of a handling robot 10 shown how he for handling an exemplary rod-shaped object 1 with a rectangular cross-section is used. The handling robot is used in particular 10 to the subject 1 from the in the 1 to take over the transfer position shown in the ÜN and in the 6th to hand over the transfer position shown above. The two positions are characterized by the fact that the two end faces A and B of the Subject 1 compared to a perpendicular to the plane of the drawing 1 to 6th extending swivel axis SA are rotated by 180 °. For example, the handling robot 10 serve to hold the object standing with its front side A on a pallet or similar transport container 1 to take over and park with its opposite face B in an assembly line or similar facility.
  • Der Handhabungsroboter 10 weist einen Roboterarm 12 auf, der an einem Gelenkabschnitt 14 ein Trägerelement 16 aufweist. Der Roboterarm 12 ist in an sich bekannter Art und Weise innerhalb eines in den Figuren nicht dargestellten Arbeitsbereichs des Handhabungsroboters 10 in Richtung der drei Raumachsen x, y und z beweglich.The handling robot 10 exhibits a robotic arm 12th on that at a hinge section 14th a support element 16 having. The robotic arm 12th is in a manner known per se within a working area of the handling robot that is not shown in the figures 10 movable in the direction of the three spatial axes x, y and z.
  • Das Trägerelement 16 ist Bestandteil einer Greifvorrichtung 20, die zwei identisch ausgebildete Greifeinrichtungen 22 und 24 umfasst. Die beiden Greifeinrichtungen 22 und 24 sind bei dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel in nicht dargestellten Führungen des Trägerelements 16 in Richtung der Doppelpfeile 25, 26 linearbeweglich angeordnet. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Abstände zwischen zwei stangenartigen Elementen 28 der beiden Greifeinrichtungen 22 und 24. Die Elemente 28 weisen an der dem Trägerelement 16 abgewandten Seite jeweils zwei Haltefinger 29, 30 an einem Greifer 32, 33 auf. Die Haltefinger 29, 30 sind entweder parallel zueinander beweglich angeordnet, oder aber um jeweils eine Schwenkachse zueinander schwenkbar angeordnet und dienen zum Halten bzw. Festhalten des Gegenstands 1, wie dies aus dem Stand der Technik an sich bekannt und daher im Einzelnen nicht näher dargestellt ist.The carrier element 16 is part of a gripping device 20th , the two identically designed gripping devices 22nd and 24 includes. The two gripping devices 22nd and 24 are in the 1 to 6th illustrated embodiment in not shown guides of the carrier element 16 in the direction of the double arrows 25th , 26th arranged to be linearly movable. This results in different distances between two rod-like elements 28 of the two gripping devices 22nd and 24 . The Elements 28 point to the the carrier element 16 facing away from each side two holding fingers 29 , 30th on a gripper 32 , 33 on. The holding fingers 29 , 30th are either arranged so as to be movable parallel to one another, or else are arranged such that they can be pivoted to one another about a pivot axis and serve to hold or hold the object 1 as is known per se from the prior art and is therefore not shown in detail.
  • Die beiden Greifer 32, 33 sind um parallel zueinander angeordnete, senkrecht zur Zeichenebene der 1 bis 6 angeordnete Achsen 34, 35 schwenkbar angeordnet.The two grippers 32 , 33 are arranged around mutually parallel, perpendicular to the plane of the drawing 1 to 6th arranged axes 34 , 35 pivotally arranged.
  • Optional kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass die beiden Greifer 32, 33 um parallel zur Längsrichtung der Haltefinger 29, 30 verlaufende, lediglich in der 1 dargestellte Drehachsen 36 schwenkbar angeordnet sind, um den Gegenstand 1 um eine zusätzliche Achse drehen zu können.Optionally, it can also be provided that the two grippers 32 , 33 to be parallel to the longitudinal direction of the holding fingers 29 , 30th running, only in the 1 shown axes of rotation 36 are pivotably arranged to the object 1 to be able to rotate an additional axis.
  • Das Handling des Gegenstands 1 wird anhand der Figurenfolge der 1 bis 6 wie folgt erläutert: In der 1 ist der Gegenstand 1 in der Übernahmeposition ÜN gezeigt, bei der die Stirnseite A nach oben zeigt. Dabei kann der Gegenstand 1 beispielsweise vorab von der Greifeinrichtung 33 aus einem Transportbehälter o.ä. entnommen worden sein. In der 2 ist dargestellt, dass die Elemente 28 der beiden Greifeinrichtungen 32, 33 einen größeren Abstand zueinander aufweisen als in der 1. Weiterhin ist der Greifer 32 um 90° im Uhrzeigersinn geschwenkt. In der 3 ist der Greifer 33 um 90° im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, sodass der Gegenstand 1 zu den (geöffneten) Haltefingern 29, 30 des Greifers 32 ausgerichtet ist. In der 4 ist eine Zwischenposition ZP während der Übergabe des Gegenstands 1 von dem Greifer 33 an den Greifer 32 gezeigt. Zuvor wurden die Greifer 32, 33 bzw. die Greifeinrichtungen 22, 24 mittels der Elemente 28 aufeinander zubewegt und die Haltefinger 29, 30 des Greifers 32 geöffnet, um ein Einführen des Gegenstands 1 zwischen die Haltefinger 29, 30 des Greifers 32 der Greifeinrichtung 22 zu ermöglichen. In der Übergabeposition ÜP ist der Gegenstand 1 kurzzeitig von beiden Greifeinrichtungen 22, 24 bzw. deren Greifern 32, 33 gehalten, während ansonsten der Gegenstand 1 stets nur von einer der beiden Greifeinrichtungen 22, 24 gehalten ist. Weiterhin ist in der Zwischenposition ZP der Gegenstand 1 gegenüber der Übernahmeposition ÜN in der Schwenkachse SA um 90° geschwenkt.The handling of the item 1 is based on the sequence of figures of the 1 to 6th explained as follows: In the 1 is the subject 1 shown in the transfer position ÜN, in which the face A is facing upwards. The object can 1 for example in advance of the gripping device 33 have been removed from a transport container or similar. In the 2 is shown that the elements 28 of the two gripping devices 32 , 33 have a greater distance from one another than in the 1 . Furthermore, the gripper 32 swiveled 90 ° clockwise. In the 3rd is the gripper 33 swiveled 90 ° counterclockwise so that the object 1 to the (open) holding fingers 29 , 30th of the gripper 32 is aligned. In the 4th is an intermediate position ZP during the transfer of the object 1 from the gripper 33 to the gripper 32 shown. Previously were the grapples 32 , 33 or the gripping devices 22nd , 24 by means of the elements 28 moved towards each other and the holding fingers 29 , 30th of the gripper 32 opened to insert the object 1 between the holding fingers 29 , 30th of the gripper 32 the gripping device 22nd to enable. The object is in the transfer position ÜP 1 briefly from both gripping devices 22nd , 24 or their grippers 32 , 33 held while otherwise the subject 1 always only from one of the two gripping devices 22nd , 24 is held. Furthermore, the object is in the intermediate position ZP 1 swiveled by 90 ° in the swivel axis SA in relation to the transfer position ÜN.
  • In der 5 ist gezeigt, dass sich die beiden Greifeinrichtungen 22, 24 durch Bewegen der Elemente 28 in dem Trägerelement 16 voneinander entfernt haben. In the 5 it is shown that the two gripping devices 22nd , 24 by moving the elements 28 in the carrier element 16 away from each other.
  • Zuletzt ist in der 6 dargestellt, dass die Greifeinrichtung 22 zur Erzielung der Übergabeposition ÜP um 90° im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wurde. Gleichzeitig wurde die Greifeinrichtung 24 um 90° im Uhrzeigersinn geschwenkt. Anschließend kann der Roboterarm 12 zum Abstellen des Gegenstands 1 in eine beliebige Position innerhalb des Arbeitsbereichs des Handhabungsroboters 10 bewegt werden.Last is in the 6th shown that the gripping device 22nd was pivoted counterclockwise by 90 ° to achieve the transfer position ÜP. At the same time, the gripping device 24 swiveled 90 ° clockwise. Then the robot arm 12th to put the object down 1 to any position within the working area of the handling robot 10 be moved.
  • Die in den 7 bis 11 dargestellte Greifvorrichtung 20a ist auf der Oberseite eines Tisches bzw. einer Arbeitsfläche 40 angeordnet. Die beiden Greifeinrichtungen 42, 44 der Greifvorrichtung 20a weisen jeweils einen ortsfest auf der Arbeitsfläche 40 angeordneten Sockel 45 auf, von dem ein drei stabförmige Elemente 46 bis 48 aufweisender Arm 50 abragt. Die Elemente 46 bis 48 sind in Schwenkachsen 51, 52 schwenkbar zueinander gelagert, wobei die Schwenkachsen 51, 52 parallel zueinander angeordnet sind. Am Element 48 sind die zwei beweglich zueinander angeordneten Haltefinger 54 der Greifer der Greifeinrichtungen 42, 44 angeordnet.The gripping device shown in FIGS. 7-11 20a is on the top of a table or work surface 40 arranged. The two gripping devices 42 , 44 the gripping device 20a each have one stationary on the work surface 40 arranged base 45 on, one of which has three rod-shaped elements 46 to 48 showing arm 50 protrudes. The Elements 46 to 48 are in swivel axes 51 , 52 mounted pivotably to one another, the pivot axes 51 , 52 are arranged parallel to each other. On the element 48 are the two movably arranged retaining fingers 54 the gripper of the gripping devices 42 , 44 arranged.
  • Optional kann es vorgesehen sein, die Haltefinger 54 in deren Längsrichtung, die parallel zum Element 48 verläuft, um eine Drehachse 55 zu drehen, wie dies lediglich in der 7 dargestellt ist.Optionally, it can be provided, the holding fingers 54 in their longitudinal direction, which is parallel to the element 48 runs around an axis of rotation 55 to rotate like this merely in the 7th is shown.
  • Der Gegenstand 1 ist beispielhaft in Form einer Platte ausgebildet, wobei mittels der Greifvorrichtung 20a der Gegenstand 1 aus der in der 7 dargestellten Übernahmeposition ÜN in die in der 11 dargestellte Übergabeposition ÜG bewegt werden soll. Die beiden Positionen unterscheiden sich dadurch, dass die in den 7 und 11 gezeigten Stirnseiten A und B des Gegenstands 1 um 90° im Gegenuhrzeigersinn gedreht wurden.The object 1 is exemplified in the form of a plate, wherein by means of the gripping device 20a the object 1 from the in the 7th Transfer position shown in the ÜN in the 11 Transfer position shown above are moved should. The two positions differ in that the 7th and 11 shown end faces A and B of the object 1 rotated 90 ° counterclockwise.
  • Das Handling des Gegenstands 1 mittels der Greifvorrichtung 20a wird wie folgt erläutert: In der in der 7 dargestellten Übernahmeposition ÜN ist der Gegenstand 1 zwischen den Haltefingern 54 der Greifeinrichtungen 43, 44 gehalten, wobei die Arme 50 gestreckt sind, d.h. die Elemente 46 bis 48 in jeweils einer Linie angeordnet sind.The handling of the item 1 by means of the gripping device 20a is explained as follows: In the in the 7th The takeover position shown here is the subject matter 1 between the holding fingers 54 the gripping devices 43 , 44 held with the arms 50 are stretched, ie the elements 46 to 48 are each arranged in a line.
  • In der 8 ist eine erste Zwischenposition ZP gezeigt, bei der der Gegenstand 1 leicht gekippt ist. Während sich die Haltefinger 54 der Greifeinrichtung 44 an der ursprünglichen Position am Gegenstrand 1 befinden, fassen die Haltefinger 54 der Greifeinrichtung 42 den Gegenstand 1 an einer anderen Position. Dies ist deshalb möglich, weil die Greifeinrichtung 42 den Gegenstand 1 zwischenzeitlich nicht mehr gehalten hat, um durch eine entsprechende Bewegung der Elemente 46 bis 48 seines Arms 50 dessen Haltefinger 54 an die gewünschte Position zu bringen. Weiterhin erkannt man, dass auch die Elemente 46 bis 48 der Greifeinrichtung 44 um ihre Schwenkachsen 51, 52 geschwenkt wurden, sodass die Finger 54 im Vergleich zur 7 bzw. zur Arbeitsfläche 40 gekippt angeordnet sind.In the 8th a first intermediate position ZP is shown in which the object 1 is tilted slightly. While the holding fingers 54 the gripping device 44 at the original position on the opposite beach 1 are located, grasp the holding fingers 54 the gripping device 42 the subject 1 in a different position. This is possible because the gripping device 42 the subject 1 in the meantime has no longer held to by a corresponding movement of the elements 46 to 48 of his arm 50 its holding finger 54 to bring to the desired position. Furthermore one recognizes that also the elements 46 to 48 the gripping device 44 around their pivot axes 51 , 52 Were pivoted so that the fingers 54 in comparison to 7th or to the work surface 40 are arranged tilted.
  • In der 9 ist eine weitere Zwischenposition ZP des Gegenstands 1 gezeigt. Dabei wird der Gegenstand 1 lediglich von den Haltefingern 54 der Greifeinrichtung 42 gehalten. Die Greifeinrichtung 44 wird gerade bei voneinander beabstandeten Haltefingern 54 in Richtung des Pfeils 56 auf den Gegenstand 1 zubewegt.In the 9 is another intermediate position ZP of the object 1 shown. Thereby the object 1 only from the holding fingers 54 the gripping device 42 held. The gripping device 44 becomes straight when the holding fingers are spaced apart 54 in the direction of the arrow 56 on the subject 1 moved towards.
  • In der 10 ist eine weitere Zwischenposition ZP des Gegenstands 1 gezeigt. Dabei befinden sich die beiden Stirnflächen A und B des Gegenstand 1 bereits in ihrer gegenüber der 7 um 90° gedrehten Position, die auch in der Übergabeposition ÜP entsprechend der 11 dargestellt ist. Jedoch ist die Orientierung des Gegenstands 1 gegenüber den Greifeinrichtungen 42, 44 noch nicht abgeschlossen, da sich der Gegenstand 1 zum Beispiel in Bezug zu den Sockeln 45 zu weit links befindet. Nachfolgend wird daher der Gegenstand 1 durch abwechselndes Halten mittels einer der Greifeinrichtungen 42, 44 und Umpositionieren der jeweils anderen Greifeinrichtung 42, 44 zum Gegenstand 1 in die in der 11 dargestellte Übergabeposition ÜP verschoben, in der die Arme 50 der Greifeinrichtungen 42, 44 entsprechend der 7 wieder geradlinig angeordnet sind.In the 10 is another intermediate position ZP of the object 1 shown. The two end faces A and B of the object are located here 1 already in their opposite of the 7th 90 ° rotated position, which is also in the transfer position ÜP according to the 11 is shown. However, the orientation of the object is 1 towards the gripping devices 42 , 44 not yet completed as the subject 1 for example in relation to the bases 45 too far to the left. Hence the following is the subject matter 1 by alternately holding them by means of one of the gripping devices 42 , 44 and repositioning the respective other gripping device 42 , 44 to the subject 1 in the in the 11 shown transfer position ÜP moved in which the arms 50 the gripping devices 42 , 44 according to the 7th are again arranged in a straight line.
  • Die soweit beschriebenen Greifvorrichtungen 20, 20a können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt und modifiziert werden. Insbesondere können die Elemente der Greifeinrichtungen 22, 24 bzw. 42, 44 anders ausgebildet sein und/oder um zusätzliche Achsen schwenkbar angeordnet sein. Auch ist es denkbar, die Greifvorrichtung 20 zum gleichzeitigen Halten bzw. Handling zweier Gegenstände 1 unter Verzicht einer Umorientierung der Gegenstände 1 zur jeweiligen Greifeinrichtung 22, 24 zu nutzen.The gripping devices described so far 20th , 20a can be changed and modified in many ways. In particular, the elements of the gripping devices 22nd , 24 or. 42 , 44 be designed differently and / or be arranged pivotably about additional axes. It is also conceivable that the gripping device 20th for holding or handling two objects at the same time 1 dispensing with a reorientation of the objects 1 to the respective gripping device 22nd , 24 to use.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
    • US 7406363 B2 [0002]US 7406363 B2 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Handhabung eines Gegenstands (1) mittels einer Greifvorrichtung (20; 20a) insbesondere eines Handhabungsroboters (10), bei dem der Gegenstand (1) von einer Übernahmeposition (ÜN) in eine Übergabeposition (ÜG) überführt wird, wobei der Gegenstand (1) in der Übernahmeposition (ÜN) und der Übergabeposition (ÜG) unterschiedliche räumliche Orientierungen aufweist, wobei der Gegenstand (1) von zwei Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) der Greifvorrichtung (20; 20a) von der Übernahmeposition (ÜN) in die Übergabeposition (ÜG) bewegt wird, und wobei die beiden Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) jeweils wenigstens zwei beweglich zueinander angeordnete Haltefinger (29, 30; 54) zum Halten des Gegenstands (1) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (1) zwischen der Übernahmeposition (ÜN) und der Übergabeposition (ÜG) ausschließlich in Kontakt mit wenigstens einer der beiden Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) ist, wobei der Gegenstand (1) - entweder zum Überführen von der Übernahmeposition (ÜN) in die Übergabeposition (ÜB) mehrmals von wenigstens einer der beiden Greifeinrichtungen (42, 44) unter Einhaltung von Zwischenpositionen (ZP) des Gegenstands (1) abwechselnd oder gemeinsam gehalten wird, oder dass - der Gegenstand (1) von einer der beiden Greifeinrichtungen (22, 24) in der Übernahmeposition (ÜN) übernommen wird und in einer Zwischenposition (ZP) an die andere Greifeinrichtung (22, 24) übergeben wird, wonach die andere Greifeinrichtung (22, 24) den Gegenstand (1) von der Zwischenposition (ZP) in die Übergabeposition (ÜB) bewegt, sodass der Gegenstand (1), mit Ausnahme in der Zwischenposition (ZP), stets ausschließlich von einer Greifeinrichtung (22, 24) gehalten wird. Method for handling an object (1) by means of a gripping device (20; 20a), in particular a handling robot (10), in which the object (1) is transferred from a transfer position (ÜN) to a transfer position (ÜG), the object (1 ) in the takeover position (ÜN) and the transfer position (ÜG) has different spatial orientations, the object (1) of two gripping devices (22, 24; 42, 44) of the gripping device (20; 20a) from the takeover position (ÜN) in the transfer position (ÜG) is moved, and wherein the two gripping devices (22, 24; 42, 44) each have at least two holding fingers (29, 30; 54) arranged movably relative to one another for holding the object (1), characterized in that the Object (1) between the takeover position (ÜN) and the transfer position (ÜG) is exclusively in contact with at least one of the two gripping devices (22, 24; 42, 44), the object (1) - either for transferring the transfer position (ÜN) into the transfer position (ÜB) is held alternately or jointly by at least one of the two gripping devices (42, 44) while maintaining intermediate positions (ZP) of the object (1), or that - the object (1) is held by one of the two gripping devices (22, 24) is taken over in the transfer position (ÜN) and is transferred in an intermediate position (ZP) to the other gripping device (22, 24), after which the other gripping device (22, 24) the object (1) moved from the intermediate position (ZP) to the transfer position (ÜB) so that the object (1), with the exception of the intermediate position (ZP), is always held exclusively by a gripping device (22, 24).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (1) zwischen der Übernahmeposition (ÜN) und der Übergabeposition (ÜG) um wenigstens 90°, vorzugsweise um 180°, geschwenkt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the object (1) is pivoted between the takeover position (ÜN) and the transfer position (ÜG) by at least 90 °, preferably by 180 °.
  3. Greifvorrichtung (20; 20a), insbesondere für einen Handhabungsroboter (10), ausgebildet zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit zwei beweglich angeordneten Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44), wobei die beiden Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) jeweils wenigstens zwei beweglich zueinander angeordnete Haltefinger (29, 30; 54) zum Halten des Gegenstands (1) aufweisen, wobei die Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) um jeweils eine Achse (34, 35; 51, 52) zueinander schwenkbar angeordnet sind, wobei die beiden Achsen (34, 35; 51, 52) parallel zueinander und senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der Haltefinger (29, 30; 54) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefinger (29, 30; 54) jeder Greifeinrichtung (22, 24; 42, 44) an unterschiedlichen Stellen des Gegenstand (1) und/oder unterschiedlichen Winkeln zum Gegenstand (1) positionierbar sind.Gripping device (20; 20a), in particular for a handling robot (10), designed to carry out the method according to Claim 1 or 2 , with two movably arranged gripping devices (22, 24; 42, 44), the two gripping devices (22, 24; 42, 44) each having at least two holding fingers (29, 30; 54) arranged movably relative to one another for holding the object (1) have, wherein the gripping devices (22, 24; 42, 44) are each arranged pivotably about an axis (34, 35; 51, 52) to each other, the two axes (34, 35; 51, 52) parallel to each other and perpendicular to a direction of extension of the holding fingers (29, 30; 54) are arranged, characterized in that the holding fingers (29, 30; 54) of each gripping device (22, 24; 42, 44) at different points on the object (1) and / or at different Angles to the object (1) can be positioned.
  4. Greifvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefinger (29, 30; 54) der beiden Greifeinrichtungen (22, 24; 42, 44) zusätzlich um eine sich parallel zu den Haltefingern (29, 30; 54) erstreckende Drehachse (36, 55) drehbar sind.Gripping device after Claim 3 , characterized in that the holding fingers (29, 30; 54) of the two gripping devices (22, 24; 42, 44) are additionally rotatable about an axis of rotation (36, 55) extending parallel to the holding fingers (29, 30; 54) .
  5. Greifvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefinger (54) an einem aus mehreren, beweglich zueinander angeordneten Elementen (46 bis 48) bestehenden Arm (50) der Greifeinrichtungen (42, 44) angeordnet sind.Gripping device after Claim 3 or 4th , characterized in that the holding fingers (54) are arranged on an arm (50) of the gripping devices (42, 44) consisting of a plurality of elements (46 to 48) which are movably arranged relative to one another.
  6. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtungen (22, 24) an einem gemeinsamen, in Richtung der 3-Raumachsen (x, y, z) beweglichen Trägerelement (16) angeordnet sind.Gripping device according to one of the Claims 3 or 4th , characterized in that the gripping devices (22, 24) are arranged on a common carrier element (16) movable in the direction of the 3 spatial axes (x, y, z).
  7. Greifvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greifeinrichtungen (22, 24) an dem Trägerelement (16) linearbeweglich zueinander angeordnet sind.Gripping device after Claim 6 , characterized in that the two gripping devices (22, 24) are arranged on the carrier element (16) so as to be linearly movable with respect to one another.
  8. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtungen (42, 44) auf der den Haltefinger (54) abgewandten Seite an einer ortsfest angeordneten Plattform oder Arbeitsfläche (40) angeordnet sind.Gripping device according to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that the gripping devices (42, 44) are arranged on the side facing away from the holding fingers (54) on a stationary platform or work surface (40).
  9. Verwendung einer Greifvorrichtung (20), die nach einem der Ansprüche 3 bis 8 ausgebildet ist, zur gleichzeitigen Handhabung von zwei Gegenständen (1).Use of a gripping device (20) which, according to one of the Claims 3 to 8th is designed for the simultaneous handling of two objects (1).
  10. Handhabungsroboter (10) mit einer Greifvorrichtung (20; 20a), die nach einem der Ansprüche 3 bis 8 ausgebildet ist.Handling robot (10) with a gripping device (20; 20a) which, according to one of the Claims 3 to 8th is trained.
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