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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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. 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
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
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
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1 bis6 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 die1 to6th 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 bis11 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 to11 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
Der Handhabungsroboter
Das Trägerelement
Die beiden Greifer
Optional kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass die beiden Greifer
Das Handling des Gegenstands
In der
Zuletzt ist in der
Die in den 7 bis 11 dargestellte Greifvorrichtung
Optional kann es vorgesehen sein, die Haltefinger
Der Gegenstand
Das Handling des Gegenstands
In der
In der
In der
Die soweit beschriebenen Greifvorrichtungen
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)
Priority Applications (1)
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DE102019213036.4A Pending DE102019213036A1 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Method for handling an object by means of a gripping device, gripping device and their use, as well as handling robots |
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2019
- 2019-08-29 DE DE102019213036.4A patent/DE102019213036A1/en active Pending
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