DE102020111231B3 - End effector with stabilizing legs for picking robots, picking robots with such an end effector and method for controlling a picking robot - Google Patents

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DE102020111231B3 DE102020111231.9A DE102020111231A DE102020111231B3 DE 102020111231 B3 DE102020111231 B3 DE 102020111231B3 DE 102020111231 A DE102020111231 A DE 102020111231A DE 102020111231 B3 DE102020111231 B3 DE 102020111231B3
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Endeffektor für einen Roboter, insbesondere einen Kommissionierroboter (10), mit wenigstens einem Sauggreifer mit einem Greifer-Grundkörper (14) und einem an dem Greifer-Grundkörper (14) angeordneten Sauger (16) zum Greifen, Anheben und Ablegen eines Objekts und mit wenigstens einem Anschlag zum Abstützen und Orientieren des Objekts in der Ansaugrichtung (32).Es wird vorgeschlagen, dass der Anschlag wenigstens ein außerhalb des Saugers (16) am Greifer-Grundkörper (14) befestigtes Stabilisierungsbein (36) umfasst.The invention is based on an end effector for a robot, in particular a picking robot (10), with at least one suction gripper with a gripper base body (14) and a suction device (16) arranged on the gripper base body (14) for gripping, lifting and Depositing an object and having at least one stop for supporting and orienting the object in the suction direction (32). It is proposed that the stop comprises at least one stabilizing leg (36) attached to the gripper base body (14) outside the suction cup (16).

Description

Die Erfindung betrifft einen Endeffektor für einen Kommissionierroboter, insbesondere einen Kommissionierroboter für die Einzelstück-Kommissionierung, sogenanntes „piece-picking“, mit dem einzelne Artikel aus Quellbehältern entnommen und in Zielbehälter/Kartons abgelegt werden.The invention relates to an end effector for a picking robot, in particular a picking robot for single item picking, so-called “piece-picking”, with which individual items are removed from source containers and placed in target containers / boxes.

Aus dem Stand der Technik sind Kommissionierroboter mit Sauggreifern bekannt. Die DE 102010002317 B4 beschriebt beispielsweise ein System zur Vereinzelung von Apothekenartikeln mit mehreren an einem drehbaren Greiferträger angeordneten Sauggreifern. Dabei greift in der Regel nur ein Balg bzw. Sauger einen Artikel.Picking robots with suction grippers are known from the prior art. the DE 102010002317 B4 describes, for example, a system for separating pharmacy articles with several suction grippers arranged on a rotatable gripper carrier. As a rule, only one bellows or teat grips an article.

Die Greifposition wird mit einer Bildverarbeitungssoftware aus einer Aufnahme des zu greifenden Artikels ermittelt, und zwar als geometrischer Mittelpunkt einer Seitenfläche des Artikels.The gripping position is determined using image processing software from a recording of the article to be gripped, specifically as the geometric center point of a side surface of the article.

Der geometrische Mittelpunkt entspricht jedoch bei Artikeln mit ungleichmäßiger Massenverteilung nicht immer der Position des Massenschwerpunkts des Artikels und selbst bei gleichmäßiger Massenverteilung kann der Massenschwerpunkt durch Ungenauigkeiten in der Bildverarbeitung gegenüber dem Greifpunkt verschoben sein. Der verschobene Massenschwerpunkt führt nach dem Anheben zu einem auf den Sauggreifer wirkenden Kippmoment, das den Sauger deformiert. Dadurch kann es vorkommen, dass Artikel schräg am Sauggreifer hängen und/oder dass Artikel sogar vom Sauggreifer herunterfallen. Dieser Effekt ist wegen der größeren Hebelwirkung umso ausgeprägter, je länger und länglicher der Artikel ist.However, in the case of articles with an uneven mass distribution, the geometric center does not always correspond to the position of the article's center of gravity and even with a uniform mass distribution the center of mass can be shifted relative to the gripping point due to inaccuracies in the image processing. After lifting, the shifted center of gravity leads to a tilting moment acting on the suction pad, which deforms the suction pad. As a result, it can happen that articles hang at an angle on the suction gripper and / or that articles even fall off the suction gripper. Because of the greater leverage, this effect is more pronounced the longer and elongated the article is.

Zur Optimierung der Packdichte im Zielbehälter und der weiteren Verfahrensabläufe kann in bestimmten Anwendungen eine präzise Ablage des Artikels im Zielbehälter wichtig sein. Ferner werden die Bahnkurven des Kommissionierroboters optimiert, wobei die Wege unter der Maßgabe, dass der Artikel nicht mit einem Behälterrand kollidiert, möglichst kurz gewählt werden. Beides wird durch schräg hängende Artikel erschwert.In order to optimize the packing density in the target container and the further process sequences, precise placement of the article in the target container can be important in certain applications. Furthermore, the trajectories of the picking robot are optimized, the paths being selected as short as possible, provided that the article does not collide with a container edge. Both are made more difficult by articles hanging at an angle.

Nach dem Stand der Technik werden in Anwendungen, die eine präzise Ausrichtung des gegriffenen Objekts verlangen, in der Regel Saugköpfe mit mehreren Sauggreifern genutzt. Die Sauggreifer haben dann häufig einen inneren Anschlag, der durch Rippen oder Vorsprünge innerhalb des Balgs bzw. Saugers gebildet wird.According to the prior art, suction heads with several suction grippers are generally used in applications that require precise alignment of the gripped object. The suction grippers then often have an inner stop which is formed by ribs or projections within the bellows or suction cup.

Aus der DE 10 2017 203 468 A1 ist ein Bernoulli-Sauggreifer mit radial außen liegenden Anschlägen bekannt. Dort gibt es wegen des anderen Wirkungsprinzips aber keinen elastischen Sauger.From the DE 10 2017 203 468 A1 a Bernoulli suction gripper with radially outer stops is known. Because of the different principle of action, there is no elastic teat there.

Geräte mit Sauggreifern und zwei seitlichen Stützen sind aus dem Bereich der Entformungswerkzeuge bekannt. Die DE 10 2018 205 708 A1 offenbart z.B. eine Vorrichtung zum Herausheben von Spritzgussteilen aus ihrer Form. In diesem Anwendungsbereich stützten sich die Stützen aber nicht an dem herauszuhebenden Objekt ab, sondern an der Form und sind daher nicht am gleichen Grundkörper wie der Sauger bzw. Balg befestigt.Devices with suction cups and two lateral supports are known from the area of demolding tools. the DE 10 2018 205 708 A1 discloses, for example, an apparatus for lifting injection molded parts out of their mold. In this area of application, however, the supports are not supported on the object to be lifted out, but on the shape and are therefore not attached to the same base body as the suction cup or bellows.

Ähnliches gilt für Anwendungen aus der Automobilindustrie. Die EP 1 418 116 B1 schützt zum Beispiel ein Gerät zum Einstellen von Spaltmaßen eines KFZ.The same applies to applications from the automotive industry. the EP 1 418 116 B1 protects, for example, a device for adjusting the gap dimensions of a vehicle.

Aus der DE 19714873C2 ist ferner ein Greifkopf mit mehreren Sauggreifern und einem flexiblen Stützkörper bekannt, der sich in seiner Form an das zu greifende Objekt anpasst und dann selbst evakuiert werden kann, um steif zu werden.From the DE 19714873C2 Furthermore, a gripping head with several suction grippers and a flexible support body is known, which adapts to the shape of the object to be gripped and can then be evacuated itself in order to become rigid.

Aus der DE 20 2014 100 458 U1 ist ein Industrieroboter mit seitlich neben einem Sauggreifer angeordneten Stützsaugern offenbart. Weiterer Stand der Technik ist aus der DE 10 2018 204 944 A1 , der DE 10 2018 000 161 A1 , der DE 20 2007 105 153 U1 , der EP 2 673 118 B1 und der JP H03 -032 586 A bekannt.From the DE 20 2014 100 458 U1 an industrial robot is disclosed with support suction cups arranged laterally next to a suction gripper. Further prior art is from DE 10 2018 204 944 A1 , the DE 10 2018 000 161 A1 , the DE 20 2007 105 153 U1 , the EP 2 673 118 B1 and the JP H03-032 586 A known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für Kommissionieraufgaben geeigneten Endeffektor bereitzustellen, der ein Verkippen des gegriffenen Artikels vermeiden kann.The invention is based on the object of providing an end effector which is suitable for order-picking tasks and which can avoid tilting of the gripped article.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Endeffektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by an end effector having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung betrifft einen Endeffektor für einen Roboter, insbesondere einen Kommissionierroboter, mit wenigstens einem Sauggreifer mit einem Greifer-Grundkörper und einem an dem Greifer-Grundkörper angeordneten Sauger zum Greifen, Anheben und Ablegen eines Objekts und mit wenigstens einem Anschlag zum Abstützen und Orientieren des Objekts in der Ansaugrichtung.The invention relates to an end effector for a robot, in particular a picking robot, with at least one suction gripper with a gripper base body and a suction device arranged on the gripper base body for gripping, lifting and depositing an object and with at least one stop for supporting and orienting the object in the suction direction.

Es wird vorgeschlagen, dass der Anschlag wenigstens ein außerhalb des Saugers am Greifer-Grundkörper befestigtes Stabilisierungsbein umfasst, wobei das Stabilisierungsbein zum Erzeugen elastischer Eigenschaften wenigstens einen Schenkel umfasst, in welchen ein Federelement oder Federbereich integriert ist. Durch die Ausgestaltung der Anschläge als ein oder mehrere Stabilisierungsbeine, d.h. längliche Objekte mit im Wesentlichen gleichbleibendem Profil, können die Anschläge einfach an die gewünschte Anwendung angepasst werden. Durch die Anordnung außerhalb des Saugers werden im Vergleich zu inneren Anschlägen günstigere Hebelverhältnisse erreicht.It is proposed that the stop comprises at least one stabilizing leg attached to the gripper base body outside the suction cup, the stabilizing leg including at least one leg in which a spring element or spring area is integrated in order to generate elastic properties. By designing the stops as one or more stabilizing legs, ie elongated objects with an essentially constant profile, the stops can be easily adapted to the desired application. Due to the arrangement outside of the suction cup, the Achieved more favorable leverage ratios compared to inner stops.

Eine besonders gute Stabilität bei flexiblen Einsatzmöglichkeiten kann erreicht werden, wenn der Endeffektor genau zwei Stabilisierungsbeine umfasst, die an bezogen auf den Sauger einander gegenüberliegenden Positionen am Greifer-Grundkörper befestigt sind. In weiteren Varianten kann der Endeffektor zwei oder mehr Stabilisierungsbeine umfassen, die in einem von 180° abweichenden Winkel zueinander angeordnet sind, um eine Stabilisierung in mehrere Richtungen zu erreichen.A particularly good stability with flexible application possibilities can be achieved if the end effector comprises exactly two stabilizing legs, which are fastened to the gripper base body in positions opposite one another in relation to the suction device. In further variants, the end effector can comprise two or more stabilizing legs, which are arranged at an angle deviating from 180 ° to one another, in order to achieve stabilization in several directions.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Stabilisierungsbeine bzw. das Stabilisierungsbein lösbar am Greifer-Grundkörper befestigt sind bzw. ist. Dadurch können die Stabilisierungsbeine je nach Kommissionierauftrag flexibel angebracht oder entfernt werden. Diese Umrüstung des Kommissionierroboters kann besonders einfach realisiert werden, wenn die Stabilisierungsbeine bzw. das Stabilisierungsbein mit einer Rastverbindung an dem Greifer-Grundkörper befestigt sind bzw. ist. Auch ein Austausch im Rahmen von Wartungsarbeiten kann dadurch vereinfacht werden.It is further proposed that the stabilizing legs or the stabilizing leg are or is releasably attached to the gripper base body. This allows the stabilizing legs to be flexibly attached or removed depending on the order picking order. This conversion of the order picking robot can be implemented in a particularly simple manner if the stabilizing legs or the stabilizing leg are or is attached to the gripper base body with a latching connection. An exchange during maintenance work can also be simplified as a result.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das wenigstens eine Stabilisierungsbein einen ersten, gegenüber der Saugrichtung schräg oder orthogonal angeordneten Bereich, einen zweiten, parallel zur Saugrichtung angeordneten Bereich und einen am Ende des zweiten Bereichs angeordnetes Fußteil mit gegenüber dem ersten und dem zweiten Bereich vergrößerter Querschnittsfläche umfasst. Dadurch kann das wenigstens eine Stabilisierungsbein als Federbein wirken und eine geeignete Elastizität aufweisen, durch die Schäden bei unbeabsichtigten Kollisionen vermieden werden können und Toleranzen, insbesondere beim Greifen, ausgeglichen werden können.According to a further development of the invention, it is proposed that the at least one stabilizing leg have a first area arranged obliquely or orthogonally with respect to the suction direction, a second area arranged parallel to the suction direction and a foot part arranged at the end of the second area with opposite the first and second area includes enlarged cross-sectional area. As a result, the at least one stabilizing leg can act as a spring strut and have a suitable elasticity, by means of which damage in the event of unintentional collisions can be avoided and tolerances, in particular when gripping, can be compensated.

Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Anschlagposition des Anschlags in der Ansaugrichtung einstellbar ist. Dadurch kann die Anschlagposition abhängig z.B. vom Hub des Saugers bzw. Balgs und/oder abhängig von den Spezifikationen des Artikels so eingestellt werden, dass ein sicheres Greifen bei hinreichend präziser Orientierung erreicht wird.It is also proposed that a stop position of the stop is adjustable in the suction direction. As a result, the stop position can be set depending, for example, on the stroke of the suction cup or bellows and / or depending on the specifications of the article, so that secure gripping is achieved with sufficiently precise orientation.

Der Sauger ist vorzugweise ein Balgsauger mit 1,5 oder 2,5 Falten, kann jedoch auch ein Flachsauger oder ein Balgsauger mit mehr als 2,5 Falten sein. Durch den größeren Hub des Balgsaugers kann der Artikel an die Stabilisierungsbeine herangezogen werden und sicher anliegen. Eine leichte bis mittlere Schrägstellung der Artikel-Oberfläche gegenüber der Ansaugrichtung kann durch die Flexibilität des Balgsaugers kompensiert werden.The suction cup is preferably a bellows suction cup with 1.5 or 2.5 folds, but can also be a flat suction cup or a bellows suction cup with more than 2.5 folds. Due to the larger stroke of the bellows suction device, the article can be pulled up to the stabilizing legs and rest securely. A slight to medium inclination of the article surface in relation to the suction direction can be compensated for by the flexibility of the bellows suction cup.

Die Verstellung des Anschlags kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Anschlagposition des Anschlags in der Ansaugrichtung durch die Wahl einer einstellbaren Befestigungsposition der Stabilisierungsbeine am Greifer-Grundkörper einstellbar ist.The adjustment of the stop can in particular take place in that the stop position of the stop in the suction direction can be adjusted by selecting an adjustable fastening position of the stabilizing legs on the gripper base body.

Alternativ oder ergänzend dazu kann die Verstellung der Anschlagposition dadurch erfolgen, dass die Anschlagposition des Anschlags in der Ansaugrichtung durch eine Einstellung einer Länge der Stabilisierungsbeine einstellbar ist. Insbesondere kann zumindest eines der Stabilisierungsbeine einen aus- oder einschraubbaren Fußbereich umfassen, der eine Einstellung einer Länge des Stabilisierungsbeins erlaubt.As an alternative or in addition to this, the adjustment of the stop position can take place in that the stop position of the stop can be adjusted in the suction direction by adjusting a length of the stabilizing legs. In particular, at least one of the stabilizing legs can comprise a foot region that can be screwed out or screwed in, which allows a length of the stabilizing leg to be adjusted.

In einer besonderes vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Endeffektor ein sogenannter „Rotary Gripper“, in dem der Greifer-Grundkörper um eine senkrecht zur Ansaugrichtung verlaufende Drehachse drehbar an einem Endeffektor-Hauptkörper angeordnet ist und an zwei einander bezogen auf die Drehachse gegenüber liegenden Seiten des Greifer-Grundkörpers jeweils einen Sauger umfasst. Endeffektoren von diesem Typ sind besonders flexibel einsetzbar. Durch das Vorsehen optionaler Stabilisierungsbeine wird diese Flexibilität weiter erhöht. Die beim Greifen mit Stabilisierungsbeinen erforderliche Orientierung des Sauggreifers gegenüber der zu greifenden Seitenfläche des Artikels ist bei Endeffektoren von diesem Typ besonders einfach umsetzbar. In derartigen Endeffektoren kann zudem einer der Sauger mit Stabilisierungsbeinen ausgestattet sein, der andere aber nicht.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the end effector is a so-called "rotary gripper", in which the gripper base body is arranged on an end effector main body so as to be rotatable about an axis of rotation running perpendicular to the suction direction and on two opposite sides of the Gripper base each includes a suction cup. End effectors of this type can be used particularly flexibly. This flexibility is further increased by providing optional stabilizing legs. The orientation of the suction gripper with respect to the side surface of the article to be gripped, which is required when gripping with stabilizing legs, can be implemented particularly easily with end effectors of this type. In such end effectors, one of the suction cups can also be equipped with stabilizing legs, but the other cannot.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Endeffektor für einen Roboter, insbesondere einen Kommissionierroboter, mit wenigstens einem Sauggreifer mit einem Greifer-Grundkörper und einem an dem Greifer-Grundkörper angeordneten Sauger zum Greifen, Anheben und Ablegen eines Objekts, wobei der Greifer-Grundkörper Montagemittel zum Befestigen von Stabilisierungsbeinen zur Bildung eines Endeffektors nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst. Der Benutzer kann einen derartigen Endeffektor dann einfach mit Stabilisierungsbeinen seiner Wahl ausstatten.Another aspect of the invention relates to an end effector for a robot, in particular a picking robot, with at least one suction gripper with a gripper main body and a sucker arranged on the gripper main body for gripping, lifting and depositing an object, the gripper main body for assembly means Attaching stabilizing legs to form an end effector according to any one of the preceding claims. The user can then simply equip such an end effector with stabilizing legs of his choice.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen solchen Endeffektor mit wenigstens einem Paar von Stabilisierungsbeinen zur Befestigung außerhalb des Saugers am Greifer-Grundkörper und zur Bildung eines Anschlags zum Abstützen und Orientieren des Objekts in der Ansaugrichtung.Another aspect of the invention relates to such an end effector with at least one pair of stabilizing legs for fastening outside the suction cup on the gripper base body and for forming a stop for supporting and orienting the object in the suction direction.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit einem Endeffektor der oben beschriebenen Art und mit mehreren Paaren von Stabilisierungsbeinen mit unterschiedlichen Längen und/oder unterschiedlichen elastischen Eigenschaften, die der Benutzer dann je nach Anwendungsfall auswählen und einfach an- und/oder abbauen kann.A further aspect of the invention relates to a system with an end effector of the type described above and with several pairs of stabilizing legs with different lengths and / or different elastic properties that the Users can then select and simply attach and / or remove depending on the application.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboter, insbesondere einen Kommissionierroboter, mit einer Kamera zum Erfassen eines zu greifenden Objekts und einer Steuerung zum Steuern des Endeffektors mit einer Bilderarbeitungssoftware, wobei die Bildverarbeitungssoftware dazu ausgelegt ist, aus den von der Kamera erfassten Bilddaten eine Greifposition für den Sauger auf der Oberfläche des zu greifenden Objekts und eine Längsrichtung des Objekts zu ermitteln.Another aspect of the invention relates to a robot, in particular a picking robot, with a camera for capturing an object to be gripped and a controller for controlling the end effector with image processing software, the image processing software being designed to use the image data captured by the camera to determine a gripping position for to determine the suction cup on the surface of the object to be gripped and a longitudinal direction of the object.

Es wird vorgeschlagen, dass die Steuerung dazu ausgelegt ist, vor dem Greifen des Objekts den Greifer-Grundkörper in der Ansaugrichtung bzw. durch Drehung um die Ansaugrichtung so zu orientieren, dass eine Verbindungslinie der Stabilisierungsbeine parallel zur Längsrichtung verläuft.It is proposed that the control is designed to orient the gripper base body in the suction direction or by rotating around the suction direction so that a connecting line of the stabilizing legs runs parallel to the longitudinal direction before gripping the object.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die gesamte Beschreibung, die Ansprüche und die Figuren offenbaren Merkmale der Erfindung in speziellen Ausführungsbeispielen und Kombinationen. Der Fachmann wird die Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren Kombinationen oder Unterkombinationen zusammenfassen, um die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, an seine Bedürfnisse oder an spezielle Anwendungsbereiche anzupassen.Further features and advantages emerge from the following description of the figures. The entire description, the claims and the figures disclose features of the invention in specific exemplary embodiments and combinations. The person skilled in the art will also consider the features individually and combine them into further combinations or sub-combinations in order to adapt the invention as defined in the claims to his needs or to special areas of application.

Dabei zeigen:

  • 1 einen Kommissionierroboter nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2a und 2b einen Greifvorgang eines Artikels mit einem Endeffektor nach dem Stand der Technik;
  • 3 einen Endeffektor mit Stabilisierungsbeinen nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4a und 4b einen Greifvorgang eines Artikels mit dem Endeffektor nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5a und 5b einen Greifvorgang eines Artikels gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Endeffektor mit einem Stabilisierungsbein;
  • 6 eine schematische Darstellung zur Befestigung von Stabilisierungsbeinen an einem Greifer-Grundkörper eines erfindungsgemäßen Endeffektors;
  • 7a - 7c verschiedene Varianten zur Befestigung der Stabilisierungsbeine an dem Greifer-Grundkörper des erfindungsgemäßen Endeffektors;
  • 8 ein Endeffektor mit Stabilisierungsbeinen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9 - 12 verschiedene Varianten der Stabilisierungsbeine für einen erfindungsgemäßen Endeffektor.
Show:
  • 1 a picking robot according to a first embodiment of the invention;
  • 2a and 2 B a prior art gripping operation of an article with an end effector;
  • 3 an end effector with stabilizing legs according to the first embodiment of the invention;
  • 4a and 4b a process of gripping an article with the end effector according to the first embodiment of the invention;
  • 5a and 5b a gripping process of an article according to a method according to the invention with an end effector with a stabilizing leg;
  • 6th a schematic representation of the attachment of stabilizing legs to a gripper base body of an end effector according to the invention;
  • 7a - 7c different variants for fastening the stabilizing legs to the gripper base body of the end effector according to the invention;
  • 8th an end effector with stabilizing legs according to a further embodiment of the invention;
  • 9 - 12th different variants of the stabilizing legs for an end effector according to the invention.

1 zeigt einen Kommissionierroboter 10 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und 3 zeigt den erfindungsgemäßen Endeffektor 12 des Kommissionierroboters 10 aus 1 in einer Detaildarstellung. 1 shows a picking robot 10 according to a first embodiment of the invention and 3 shows the end effector according to the invention 12th of the picking robot 10 the end 1 in a detailed representation.

Der Kommissionierroboter 10 hat einen Endeffektor 12 mit einem Sauggreifer mit einem Greifer-Grundkörper 14 und zwei einander gegenüber liegend an dem Greifer-Grundkörper 14 angeordneten Saugern 16 zum Greifen, Anheben und Ablegen eines Artikels 18 (4a, 4b). Der Kommissionierroboter 10 umfasst einen mobilen Sockel 20 mit Rollen (nicht dargestellt) und einen auf dem Sockel 20 montierten Greifarm 22, der zu einer Vorderseite des Sockels 20 hin auskragt. Hinter dem Greifarm 22 ist auf dem Sockel 20 ein Tragarm 24 mit einer als 3D-Kamera ausgestalteten Kamera 26 angebracht, der den Greifarm 22 überragt und ebenfalls zur Vorderseite des Sockels 20 hin auskragt. In den Sockel 20 ist eine Steuerung 28 integriert, die den Greifarm 22 und den Endeffektor 12 steuern kann und die von der Kamera 26 erfassten Bilddaten verarbeitet. Eine weitere Kamera (nicht dargestellt) kann zur Erfassung des Zielbehälters 30 vorgesehen sein.The picking robot 10 has an end effector 12th with a suction pad with a gripper base 14th and two opposite one another on the gripper base 14th arranged suction cups 16 for gripping, lifting and putting down an article 18th ( 4a , 4b) . The picking robot 10 includes a mobile base 20th with rollers (not shown) and one on the base 20th mounted gripper arm 22nd leading to a front of the pedestal 20th cantilevered. Behind the gripper arm 22nd is on the pedestal 20th a support arm 24 with a camera designed as a 3D camera 26th attached to the gripper arm 22nd towers above and also to the front of the base 20th cantilevered. In the base 20th is a controller 28 integrated that the gripper arm 22nd and the end effector 12th can control and that of the camera 26th processed image data. Another camera (not shown) can be used to detect the target container 30th be provided.

Der Kommissionierroboter 10 kann vor einer Fördertechnikspur aufgestellt werden, die ansonsten auch von einem menschlichen Kommissionierer bedient werden kann, und zum Erfüllen vorgegebener Kommissionieraufträge Artikel 18 aus Quellbehältern (nicht dargestellt) entnehmen und in Zielbehältern 30 ablegen. In der Praxis werden die Quellbehälter häufig auf einer Fördertechnikspur bereitgestellt, die senkrecht zur Fördertechnikspur der Zielbehälter 28 verläuft, so dass der Kommissionierroboter 10 den Greifarm 22 zum Überführen des Artikels 18 aus dem Quellbehälter in den Zielbehälter 30 um 90° schwenken muss. Es können separate Kameras 26 für Quell- und Zielbehälter 30 vorgesehen sein.The picking robot 10 can be set up in front of a conveyor system lane, which can otherwise also be operated by a human picker, and articles for fulfilling specified picking orders 18th Remove from source containers (not shown) and into target containers 30th take off. In practice, the source containers are often provided on a conveyor track that is perpendicular to the conveyor track of the target container 28 runs so that the picking robot 10 the gripper arm 22nd to transfer the article 18th from the source container to the destination container 30th must pivot by 90 °. There can be separate cameras 26th for source and destination containers 30th be provided.

In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Greifer-Grundkörper 14 um eine senkrecht zur Ansaugrichtung 32 verlaufende Drehachse X drehbar an einem Endeffektor-Hauptkörper 34 angeordnet, der seinerseits um eine in 1 vertikal verlaufende Längsachse Z drehbar ist. Er umfasst an zwei einander bezogen auf die Drehachse gegenüber liegenden Seiten des Greifer-Grundkörpers 14 jeweils einen Sauger 16 zum Greifen eines Artikels 18.In the exemplary embodiment of the invention, the gripper main body is 14th one perpendicular to the suction direction 32 extending axis of rotation X rotatable on an end effector main body 34 arranged, which in turn around an in 1 vertically extending longitudinal axis Z is rotatable. It encompasses two sides of the gripper base body that are opposite to one another in relation to the axis of rotation 14th one suction cup each 16 to grab an article 18th .

Die 2a und 2b zeigen schematisch ein Verkippen des Artikels 18 nach dem Anheben mit einem Endeffektor nach dem Stand der Technik. Der Sauger 16 dockt an einer dem geometrischen Mittelpunkt 38 entsprechenden Position der Oberseite des Artikels 18 an (2a). Wenn der Massenschwerpunkt 40 des Artikels 18 gegenüber dem geometrischen Mittelpunkt 38 seitlich versetzt ist, erzeugt das Kippmoment in Verbindung mit der Elastizität des Saugers 16 eine Schrägstellung des Artikels 18 (2b).the 2a and 2 B show schematically a tilting of the article 18th after lifting with a prior art end effector. The sucker 16 docks at one of the geometric midpoints 38 corresponding position of the top of the article 18th at ( 2a) . If the center of mass 40 of the article 18th opposite the geometric center 38 is laterally offset, generates the tilting moment in connection with the elasticity of the suction cup 16 an inclination of the article 18th ( 2 B) .

Erfindungsgemäß ist der Greifer aber, wie in 3 dargestellt, mit zwei Anschlägen ausgestattet, nämlich mit zwei außerhalb des Saugers 16 am Greifer-Grundkörper 14 befestigten Stabilisierungsbeinen 36. Die 4a und 4b zeigen schematisch ein Anheben des gleichen Artikels 18 wie in 2a und 2b. mit einem erfindungsgemäßen Endeffektor 12. Der Sauger 16 dockt an einem geometrischen Mittelpunkt 38 der Oberseite des Artikels 18 an (4a). Obwohl der Massenschwerpunkt 40 des Artikels 18 gegenüber dem geometrischen Mittelpunkt 38 seitlich versetzt ist, führt das Kippmoment in Verbindung mit der Elastizität des Saugers 16 nicht zu einer Schrägstellung des Artikels 18, da das Kippmoment an einem der Stabilisierungsbeine 36 abgestützt wird (4b).According to the invention, however, the gripper is, as in 3 shown, equipped with two stops, namely with two outside of the suction cup 16 on the gripper body 14th attached stabilizing legs 36 . the 4a and 4b show schematically a lifting of the same article 18th as in 2a and 2 B . with an end effector according to the invention 12th . The sucker 16 docks at a geometric center point 38 the top of the article 18th at ( 4a) . Although the center of mass 40 of the article 18th opposite the geometric center 38 is laterally offset, the tilting moment results in connection with the elasticity of the suction cup 16 does not lead to an oblique position of the article 18th , because the overturning moment on one of the stabilizing legs 36 is supported ( 4b) .

Die Steuerung 28 des Kommissionierroboters 10 ist mit einer Bildverarbeitungssoftware ausgestattet, die aus den von der Kamera 26 erfassten Bilddaten eine Greifposition für den Sauger 16 auf der Oberfläche des zu greifenden Objekts bzw. Artikels 18 und eine Längsrichtung des Objekts bzw. Artikels 18 ermittelt.The control 28 of the picking robot 10 is equipped with image processing software, which is based on the data provided by the camera 26th captured image data a gripping position for the vacuum cleaner 16 on the surface of the object or article to be gripped 18th and a longitudinal direction of the object 18th determined.

Im Betrieb orientiert die Steuerung 28 vor dem Greifen des Objekts den Greifer-Grundkörper 14 durch Drehen um die Ansaugrichtung 32 so, dass eine Verbindungslinie der Stabilisierungsbeine 36 parallel zur Längsrichtung verläuft. In der Steuerung 28 ist daher ein Verfahren implementiert, das die Schritte Ermitteln einer Greifposition für den Sauger 16 auf der Oberfläche des zu greifenden Objekts aus den Bilddaten einer Kamera und einer Längsrichtung des Objekts und Orientieren des Greifer-Grundkörpers 14 durch Drehung um die Ansaugrichtung 32 so, dass eine Verbindungslinie der Stabilisierungsbeine 36 parallel zur Längsrichtung verläuft, umfasst.The control system provides orientation during operation 28 the gripper body before gripping the object 14th by turning around the suction direction 32 so that a line connecting the stabilizing legs 36 runs parallel to the longitudinal direction. In the control 28 a method is therefore implemented that has the steps of determining a gripping position for the suction cup 16 on the surface of the object to be gripped from the image data of a camera and a longitudinal direction of the object and orienting the gripper base body 14th by rotating around the suction direction 32 so that a line connecting the stabilizing legs 36 runs parallel to the longitudinal direction, includes.

Die 5a und 5b zeigen je ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Endeffektors 12 und des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Endeffektor 12 umfasst nur ein Stabilisierungsbein 36, das in eine Richtung vom Greifer-Grundkörper 14 absteht. Die Steuerung 28 orientiert vor dem Greifen des Objekts den Greifer-Grundkörper 14 so, dass die Richtung, in welcher das Stabilisierungsbein 36 vom Greifer-Grundkörper 14 absteht, parallel zur Längsrichtung des Artikels 18 verläuft. Anders als in dem im Ausführungsbeispiel der 4a und 4b dargestellt legt die Steuerung 28 eine Greifposition 39 für den Sauger 16 jedoch nicht in den Mittelpunkt 38 des Artikels sondern in einen Punkt, der um einem Versatz in der Richtung des Stabilisierungsbeins 36 gegenüber einem Mittelpunkt 38 der Oberfläche des zu greifenden Artikels 18 versetzt ist. Der Versatz kann beispielsweise 10 - 20% der Länge des Artikels ausmachen, ein vorgegebener Versatz von z.B. 2 - 5 cm sein oder abhängig vom maximal möglichen Versatz - also der Differenz zwischen der halben Länge des Artikels 18 und der Länge des Stabilisierungsbeins 36 - bestimmt werden. Wenn der Massenschwerpunkt des Artikels 18 mit dem Mittelpunkt 38 zusammenfällt oder um weniger als der Versatz gegenüber dem Massenschwerpunkt verschoben ist, entsteht aufgrund des Versatzes ein Kippmoment M, das von dem Stabilisierungsbein 36 abgestützt wird. Dadurch wird ein stabiler Halt gewährleistet.the 5a and 5b each show a further embodiment of the end effector according to the invention 12th and the method according to the invention. The end effector 12th includes only one stabilizing leg 36 in one direction from the gripper body 14th sticks out. The control 28 orients the gripper body before gripping the object 14th so that the direction in which the stabilizing leg 36 from the gripper body 14th protrudes, parallel to the longitudinal direction of the article 18th runs. Unlike in the embodiment of FIG 4a and 4b shown sets the control 28 a gripping position 39 for the teat 16 but not the focus 38 of the article but at a point that is offset by an offset in the direction of the stabilizing leg 36 opposite a center point 38 the surface of the article to be gripped 18th is offset. The offset can, for example, be 10-20% of the length of the article, a predetermined offset of e.g. 2-5 cm or depending on the maximum possible offset - i.e. the difference between half the length of the article 18th and the length of the stabilizing leg 36 - be determined. If the center of mass of the article 18th with the center 38 coincides or is shifted by less than the offset with respect to the center of gravity, a tilting moment M arises due to the offset, which is generated by the stabilizing leg 36 is supported. This ensures a stable hold.

6 ist eine schematische Darstellung zur Befestigung von Stabilisierungsbeinen 36 an einem Greifer-Grundkörper 14 eines erfindungsgemäßen Endeffektors. Während die Stabilisierungsbeine 26 in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel an den Seitenflächen des Greifer-Grundkörpers 14 angeordnet sind, können die Stabilisierungsbeine 36 auch an einer Stirnseite des Greifer-Grundkörpers 14 befestigt sein, an der auch der Sauger 16 befestigt ist. 6th is a schematic representation of the attachment of stabilizing legs 36 on a gripper body 14th of an end effector according to the invention. While the stabilizing legs 26th in the in 4th illustrated embodiment on the side surfaces of the gripper body 14th are arranged, the stabilizing legs 36 also on one end of the gripper base 14th be attached to which also the suction cup 16 is attached.

Die Stabilisierungsbeine 36 haben ein flaches, mit seiner längeren Seite senkrecht zur Zeichenebene in 4a ausgerichtetes Profil. Ausgehend vom Greifer-Grundkörper 14 haben Die Stabilisierungsbeine 36 einen ersten, schräg oder orthogonal zur Ansaugrichtung 32 angeordneten Bereich 48, einen zweiten, parallel zur Ansaugrichtung 32 angeordneten Bereich 50 und ein am Ende des zweiten Bereichs 50 angeordnetes Fußteil 52 mit gegenüber dem ersten und dem zweiten Bereich 48, 50 vergrößerter Querschnittsfläche. Der quer verlaufende erste Bereich 48 wirkt wie eine Blattfeder und verleiht dem Stabilisierungsbein 36 eine Elastizität in der Ansaugrichtung 32. Verschiedene Elastizitäten können durch eine Wahl des Materials oder der Dicke des Profils erreicht werden. Eine geeignete Wahl der Federkonstante hängt vom Hub und der Haltekraft der Saugnäpfe 16 ab. Für Artikel mit einem Gewicht bis zu 1 kg sind etwa Federkonstanten von weniger als 10 N/cm geeignet, insbesondere ein Bereich von 2 - 10 N/cm. Die Elastizität ist insbesondere dann wichtig, wenn die zu greifenden Artikel im Quellbehälter schräg liegen, so dass der Greifer um die horizontale Achse X gedreht werden muss, um ein sauberes Andocken des Saugers 16 zu ermöglichen. Wenn die Orientierung des Greifer-Grundkörpers um die horizontale Drehachse X nicht präzise mit der Orientierung der Seitenfläche des zu greifenden Artikels 18 übereinstimmt, würde ein starres Stabilisierungsbein 36 gegen den Artikel 18 stoßen, bevor der Sauger 16 mit diesem in Kontakt tritt. Dies könnte zu Schäden des Artikels 18 führen, die durch elastische Stabilisierungsbeine 36 vermieden werden können.The stabilizing legs 36 have a flat, with its longer side perpendicular to the plane of the drawing 4a aligned profile. Starting from the gripper body 14th have the stabilizing legs 36 a first, inclined or orthogonal to the suction direction 32 arranged area 48 , a second, parallel to the suction direction 32 arranged area 50 and one at the end of the second area 50 arranged foot part 52 with opposite the first and the second area 48 , 50 enlarged cross-sectional area. The transverse first area 48 acts like a leaf spring and gives the stabilizing leg 36 an elasticity in the suction direction 32 . Different elasticities can be achieved by choosing the material or the thickness of the profile. A suitable choice of the spring constant depends on the stroke and the holding force of the suction cups 16 away. For articles weighing up to 1 kg, for example, spring constants of less than 10 N / cm are suitable, in particular a range of 2-10 N / cm. The elasticity is particularly important when the articles to be gripped are inclined in the swelling container, so that the gripper has to be rotated about the horizontal axis X in order to ensure that the suction device is properly docked 16 to enable. If the orientation of the gripper main body about the horizontal axis of rotation X is not precise with the orientation of the side surface of the article to be gripped 18th agrees, a rigid stabilizing leg would be 36 against the article 18th bump before the sucker 16 comes into contact with this. This could cause damage of the article 18th lead through elastic stabilizing legs 36 can be avoided.

Die 7a - 7c zeigen verschiedene Varianten einer solchen Befestigung der Stabilisierungsbeine 36 an dem Greifer-Grundkörper 14 des erfindungsgemäßen Endeffektors 12.the 7a - 7c show different variants of such an attachment of the stabilizing legs 36 on the gripper body 14th of the end effector according to the invention 12th .

7a zeigt schematisch eine Rastverbindung, mit der die Stabilisierungsbeine 36 werkzeugfrei lösbar am Greifer-Grundkörper 14 befestigt sind. Die hinteren Enden der Stabilisierungsbeine 36 haben eine Rastnase 42 und können in eine parallel zur Ansaugrichtung 32 verlaufende, spaltförmige Öffnung 46 am Greifer-Grundkörper 14 eingesteckt werden, an deren von der Mittelachse des Sauggreifers abgewandter Seite ein Durchbruch 44 vorgesehen ist, in den die Rastnase 42 einschnappt. Zum Lösen der Rastverbindung kann der Benutzer von außen durch den Durchbruch 44 die Rastnase 42 nach innen auslenken und das Stabilisierungsbein 36 herausziehen. Die Öffnungen 46 am Greifer-Grundkörper 14 sind Montagemittel zum Befestigen von Stabilisierungsbeinen 36 zur Bildung eines Endeffektors 12 oder oben beschriebenen Art. 7a shows schematically a locking connection with which the stabilizing legs 36 Can be removed from the gripper body without tools 14th are attached. The rear ends of the stabilizing legs 36 have a locking lug 42 and can move in a direction parallel to the suction direction 32 running, slit-shaped opening 46 on the gripper body 14th are inserted, on the side facing away from the central axis of the suction pad an opening 44 is provided in which the locking lug 42 snaps into place. To release the locking connection, the user can from the outside through the opening 44 the latch 42 deflect inward and the stabilizing leg 36 pull out. The openings 46 on the gripper body 14th are mounting means for attaching stabilizing legs 36 to form an end effector 12th or the type described above.

Die 7b, 7c und 8 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, in denen eine Anschlagposition des Anschlags in der Ansaugrichtung 32 einstellbar ist. Um Wiederholungen zu vermeiden, beschränkt sich die nachfolgende Beschreibung dieser weiteren Ausführungsbeispiele im Wesentlichen auf Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wegen der unveränderten Merkmale wird der Fachmann auf die Beschreibung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen. Für gleich oder ähnlich wirkende Merkmale der weiteren Ausführungsbeispiele werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um die Ähnlichkeiten zu betonen. the 7b , 7c and 8th show further embodiments of the invention in which a stop position of the stop in the suction direction 32 is adjustable. In order to avoid repetition, the following description of these further exemplary embodiments is essentially limited to differences from the first exemplary embodiment of the invention. Because of the unchanged features, the person skilled in the art is referred to the description of the first exemplary embodiment. The same reference symbols are used for features of the further exemplary embodiments that have the same or similar effect in order to emphasize the similarities.

7b zeigt schematisch eine Schraubverbindung, mit der die Stabilisierungsbeine 36 lösbar am Greifer-Grundkörper 14 befestigt sind. Die hinteren Enden der Stabilisierungsbeine 36 werden wie in 7a in eine parallel zur Ansaugrichtung 32 verlaufende, spaltförmige Öffnung 46 am Greifer-Grundkörper 14 eingesteckt, an deren von der Mittelachse des Sauggreifers abgewandter Seite ein Langloch 54 vorgesehen ist, in welches eine Schraube 56 eingesetzt werden kann, die in ein Gewinde am hinteren Ende des Stabilisierungsbeins 36 oder einen hinter dem Stabilisierungsbein 36 vertikal verschiebbaren Körper mit Innengewinde (nicht dargestellt) eingreift. Durch Verschieben der Schraube 56 innerhalb des Langlochs 54 kann die Position des Anschlags verstellt werden. 7b shows schematically a screw connection with which the stabilizing legs 36 detachable on the gripper body 14th are attached. The rear ends of the stabilizing legs 36 will be like in 7a in a direction parallel to the suction direction 32 running, slit-shaped opening 46 on the gripper body 14th inserted, on the side facing away from the central axis of the suction pad an elongated hole 54 is provided in which a screw 56 which can be inserted into a thread at the rear end of the stabilizing leg 36 or one behind the stabilizing leg 36 vertically displaceable body with internal thread (not shown) engages. By moving the screw 56 within the elongated hole 54 the position of the stop can be adjusted.

7c zeigt schematisch ein weiteres Beispiel für eine Schraubverbindung, mit der die Stabilisierungsbeine 36 lösbar am Greifer-Grundkörper 14 befestigt sind. In dem Beispiel aus 7c ist am hinteren Ende der Stabilisierungsbeine 36 ein Langloch 58 vorgesehen, durch welches eine Schraube 56 greift, die in einen hinter dem Stabilisierungsbein 36 angeordnetes Innengewinde eingreift. 7c shows schematically another example of a screw connection with which the stabilizing legs 36 detachable on the gripper body 14th are attached. In the example 7c is at the back of the stabilizing legs 36 an elongated hole 58 provided by which a screw 56 that engages in one behind the stabilizing leg 36 arranged internal thread engages.

8 zeigt ein Endeffektor mit Stabilisierungsbeinen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. In dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst zumindest eines der Stabilisierungsbeinene 36 ein aus- oder einschraubbares Fußteil 52, das eine Einstellung einer Länge des Stabilisierungsbeins 36 erlaubt. Das freie Ende des Stabilisierungsbeins 36 hat einen abgewinkelten Endbereich 60 mit einer axial bzw. in Ansaugrichtung 32 ausgerichteten Gewindebohrung, in die das Fußteil 52 eingeschraubt werden kann. Die Position kann durch eine Kontermutter 62 fixiert werden. 8th shows an end effector with stabilizing legs according to a further embodiment of the invention. In the in 8th The illustrated embodiment comprises at least one of the stabilizing legs 36 a screw-in or screw-in foot part 52 that is an adjustment of a length of the stabilizing leg 36 permitted. The free end of the stabilizing leg 36 has an angled end area 60 with one axially or in the suction direction 32 aligned threaded hole into which the foot part 52 can be screwed in. The position can be adjusted by a lock nut 62 be fixed.

Der erfindungsgemäße Endeffektor 12 kann in einem Set mit mehreren Paaren von Stabilisierungsbeinen 36 mit unterschiedlichen Längen und/oder unterschiedlichen elastischen Eigenschaften bereitgestellt werden.The end effector according to the invention 12th can be in a set with several pairs of stabilizing legs 36 with different lengths and / or different elastic properties are provided.

9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Teilschnitt-Ansicht. Der Sauger des Endeffektors 12 ist in 9 nicht dargestellt. Zur Befestigung des Saugers ist ein Gewinde 64 im Greifer-Grundkörper 14 vorgesehen. 9 shows a further embodiment of the invention in a partial sectional view. The sucker of the end effector 12th is in 9 not shown. There is a thread to attach the suction cup 64 in the gripper body 14th intended.

Ähnlich wie in dem Ausführungsbeispiel aus 7a wird das Stabilisierungsbein 36 in eine spaltförmige Öffnung 46 eingesetzt und kann mit einer am freien Ende einer Lasche vorgesehenen Rastnase 42 in einem von drei Durchbrüchen 44a - 44c einrasten. Durch die Wahl der Rastposition bzw. des Durchbruchs 44a - 44c kann die Anschlagposition des Stabilisierungsbeins 36 eingestellt werden.Similar to the exemplary embodiment 7a becomes the stabilizing leg 36 into a slit-shaped opening 46 used and can be provided with a locking lug provided at the free end of a tab 42 snap into one of three openings 44a - 44c. The stop position of the stabilizing leg can be adjusted by the selection of the latching position or the opening 44a-44c 36 can be set.

Die 10 - 12 zeigen verschiedene Stabilisierungsbeine 36 mit unterschiedlicher Elastizität, die durch unterschiedlich gestaltete Federelemente bzw. Federbereiche in dem ersten, horizontal verlaufenden Bereich 48 des jeweiligen Stützbeins 36 gekennzeichnet sind.the 10 - 12th show different stabilizing legs 36 with different elasticity, caused by differently designed spring elements or spring areas in the first, horizontally extending area 48 of the respective support leg 36 Marked are.

In dem härtesten, in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bereich 48 geradlinig und flach ausgebildet, so dass sich eine große Federkonstante ergibt. In dem mittelharten, in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Bereich 48 in einer S-Form, so dass sich eine etwas geringere Federkonstante ergibt. In dem weichen, in 11 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Bereich 48 in einer mäandernden Form, so dass sich eine geringe Federkonstante ergibt.In the hardest, in 10 illustrated embodiment is the area 48 straight and flat, so that there is a large spring constant. In the medium hard, in 12th The illustrated embodiment runs the area 48 in an S-shape, so that there is a slightly lower spring constant. In the soft, in 11 The illustrated embodiment runs the area 48 in a meandering shape, so that there is a low spring constant.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
KommissionierroboterPicking robot
1212th
EndeffektorEnd effector
1414th
Greifer-GrundkörperGripper body
1616
SaugerMammal
1818th
Artikelitems
2020th
Sockelbase
2222nd
GreifarmGripper arm
2424
TragarmBeam
2626th
Kameracamera
2828
Steuerungsteering
3030th
ZielbehälterTarget container
3232
AnsaugrichtungSuction direction
3434
Endeffektor-HauptkörperEnd effector main body
3636
StabilisierungsbeinenStabilizing legs
3838
MittelpunktFocus
4040
MassenschwerpunktCenter of mass
4242
RastnaseLocking lug
4444
Durchbruchbreakthrough
4646
Öffnungopening
4848
erster Bereichfirst area
5050
zweiter Bereichsecond area
5252
FußteilFoot part
5454
LanglochLong hole
5656
Schraubescrew
5858
LanglochLong hole
6060
EndbereichEnd area
6262
KontermutterLock nut
6464
Gewindethread

Claims (23)

Endeffektor für einen Kommissionierroboter (10) mit wenigstens einem Sauggreifer mit einem Greifer-Grundkörper (14) und einem an dem Greifer-Grundkörper (14) angeordneten Sauger (16) zum Greifen, Anheben und Ablegen eines Objekts und mit wenigstens einem Anschlag zum Abstützen und Orientieren des Objekts in der Ansaugrichtung (32), dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag wenigstens ein außerhalb des Saugers (16) am Greifer-Grundkörper (14) befestigtes Stabilisierungsbein (36) umfasst, wobei das Stabilisierungsbein zum Erzeugen elastischer Eigenschaften wenigstens einen Schenkel umfasst, in welchen ein Federelement oder Federbereich (48) integriert ist.End effector for a picking robot (10) with at least one suction gripper with a gripper main body (14) and a suction device (16) arranged on the gripper main body (14) for gripping, lifting and depositing an object and with at least one stop for supporting and Orientation of the object in the suction direction (32), characterized in that the stop comprises at least one stabilizing leg (36) attached to the gripper base body (14) outside the suction cup (16), the stabilizing leg comprising at least one leg to produce elastic properties, in which a spring element or spring area (48) is integrated. Endeffektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel ein schräg oder orthogonal zur Ansaugrichtung (32) angeordneter Bereich (48) ist, der wie eine Blattfeder wirkt und dem Stabilisierungsbein (36) eine Elastizität in der Ansaugrichtung (32) verleiht.End effector after Claim 1 , characterized in that the leg is an area (48) arranged obliquely or orthogonally to the suction direction (32), which acts like a leaf spring and gives the stabilizing leg (36) elasticity in the suction direction (32). Endeffektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Stabilisierungsbeine (36) an bezogen auf den Sauger (16) einander gegenüberliegenden Positionen am Greifer-Grundkörper (14) befestigt sind.End effector after Claim 1 or 2 , characterized in that exactly two stabilizing legs (36) are attached to the gripper base body (14) at positions opposite to one another in relation to the suction device (16). Endeffektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) lösbar am Greifer-Grundkörper (14) befestigt ist.End effector after Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the at least one stabilizing leg (36) is releasably attached to the gripper base body (14). Endeffektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) mit einer Rastverbindung an dem Greifer-Grundkörper (14) befestigt ist.End effector according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one stabilizing leg (36) is fastened to the gripper base body (14) with a latching connection. Endeffektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die Rastverbindung mehrere in der Ansaugrichtung versetzte Rastpositionen hat.End effector after Claim 5 , characterized in that the latching connection has a plurality of latching positions offset in the suction direction. Endeffektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) werkzeuglos am Greifer-Grundkörper (14) befestigt oder vom Greifer-Grundkörper (14) gelöst werden kann.End effector according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one stabilizing leg (36) can be attached to the gripper base body (14) without tools or detached from the gripper base body (14). Endeffektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) einen ersten, gegenüber der Ansaugrichtung (32) transversal oder schräg angeordneten Bereich (48), einen zweiten, parallel zur Ansaugrichtung (32) angeordneten Bereich (50) und ein am Ende des zweiten Bereichs (50) angeordnetes Fußteil (52) mit gegenüber dem ersten und dem zweiten Bereich (48, 50) vergrößerter Querschnittsfläche umfasst.End effector according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one stabilizing leg (36) has a first area (48) arranged transversely or obliquely with respect to the suction direction (32), a second area (50) arranged parallel to the suction direction (32) and a foot part (52) which is arranged at the end of the second region (50) and has a larger cross-sectional area than the first and second regions (48, 50). Endeffektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anschlagposition des Anschlags in der Ansaugrichtung (32) einstellbar ist.End effector according to one of the preceding claims, characterized in that a stop position of the stop is adjustable in the suction direction (32). Endeffektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagposition des Anschlags in der Ansaugrichtung (32) durch die Wahl einer Befestigungsposition der Stabilisierungsbeine (36) am Greifer-Grundkörper (14) einstellbar ist.End effector after Claim 9 , characterized in that the stop position of the stop in the suction direction (32) can be adjusted by selecting a fastening position of the stabilizing legs (36) on the gripper base body (14). Endeffektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer-Grundkörper (14) um eine senkrecht zur Ansaugrichtung (32) verlaufende Drehachse drehbar an einem Endeffektor-Hauptkörper (34) angeordnet ist und an zwei einander bezogen auf die Drehachse gegenüber liegenden Seiten des Greifer-Grundkörpers (14) jeweils einen Sauger (16) umfasst, von denen wenigstens einer mit wenigstens einem Stabilisierungsbein (36) ausgestattet ist.End effector according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper base body (14) can be rotated about an axis of rotation running perpendicular to the suction direction (32) an end effector main body (34) and comprises a suction cup (16) on two opposite sides of the gripper main body (14) with respect to the axis of rotation, at least one of which is equipped with at least one stabilizing leg (36). Endeffektor für einen Roboter, insbesondere einen Kommissionierroboter (10), mit wenigstens einem Sauggreifer mit einem Greifer-Grundkörper (14) und einem an dem Greifer-Grundkörper (14) angeordneten Sauger (16) zum Greifen, Anheben und Ablegen eines Objekts, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer-Grundkörper (14) Montagemittel zum Befestigen von Stabilisierungsbeinen (36) zur Bildung eines Endeffektors (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.End effector for a robot, in particular a picking robot (10), with at least one suction gripper with a gripper base body (14) and a suction device (16) arranged on the gripper base body (14) for gripping, lifting and depositing an object, characterized that the gripper base body (14) comprises mounting means for attaching stabilizing legs (36) to form an end effector (12) according to one of the preceding claims. System aus einem Endeffektor nach Anspruch 12 und wenigstens einem Stabilisierungsbein (36) zur Befestigung außerhalb des Saugers (16) am Greifer-Grundkörper (14) und zur Bildung eines Anschlags zum Abstützen und Orientieren des Artikels (18) durch Drehung um die Ansaugrichtung (32).System from an end effector Claim 12 and at least one stabilizing leg (36) for fastening outside of the suction cup (16) on the gripper base body (14) and for forming a stop for supporting and orienting the article (18) by rotation about the suction direction (32). System nach Anspruch 13 mit mehreren austauschbar montierbaren Stabilisierungsbeinen (36) mit unterschiedlichen Längen und/oder unterschiedlichen elastischen Eigenschaften.System according to Claim 13 with several interchangeably mountable stabilizing legs (36) with different lengths and / or different elastic properties. System nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine farbliche Kennzeichnung der Stabilisierungsbeine zur Identifikation der elastischen Eigenschaften.System according to Claim 13 , characterized by color coding of the stabilizing legs to identify the elastic properties. System nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Stabilisierungsbeine (36) zum Erzeugen unterschiedlicher elastischer Eigenschaften wenigstens einem Schenkel umfassen, in welchen unterschiedliche Federelemente integriert sind.System according to one of the Claims 13 - 15th , characterized in that the plurality of stabilizing legs (36) for generating different elastic properties comprise at least one leg, in which different spring elements are integrated. Stabilisierungsbeine zur Verwendung in einem System nach einem der Ansprüche 13-16.Stabilizing legs for use in a system according to one of the Claims 13 - 16 . Kommissionierroboter mit einem Endeffektor nach einem der Ansprüche 1-11 oder einem System nach einem der Ansprüche 12 bis 16.Picking robot with an end effector after one of the Claims 1 - 11 or a system according to one of the Claims 12 until 16 . Kommissionierroboter nach Anspruch 18 mit einer Kamera (26) zum Erfassen eines zu greifenden Artikels (18) und einer Steuerung (28) zum Steuern des Endeffektors (12) mit einer Bilderarbeitungssoftware, wobei die Bildverarbeitungssoftware dazu ausgelegt ist, aus den von der Kamera (26) erfassten Bilddaten eine Greifposition für den Sauger (16) auf der Oberfläche des zu greifenden Artikels (18) und eine Längsrichtung des Artikels (18) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (28) dazu ausgelegt ist, vor dem Greifen des Objekts den Greifer-Grundkörper (14) durch Drehung um die Ansaugrichtung (32) so zu orientieren, dass ein zu erwartendes Kippmoment durch das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) abgestützt wird.Picking robot after Claim 18 with a camera (26) for capturing an article (18) to be gripped and a controller (28) for controlling the end effector (12) with image processing software, the image processing software being designed to convert the image data captured by the camera (26) into a To determine the gripping position for the suction cup (16) on the surface of the article (18) to be gripped and a longitudinal direction of the article (18), characterized in that the controller (28) is designed to open the gripper base body before gripping the object (14) by rotating around the suction direction (32) so that an expected tilting moment is supported by the at least one stabilizing leg (36). Kommissionierroboter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung, in welcher das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) orientiert wird, parallel zur Längsrichtung des Artikels (18) verläuft.Picking robot after Claim 19 , characterized in that a direction in which the at least one stabilizing leg (36) is oriented runs parallel to the longitudinal direction of the article (18). Verfahren zum Steuern eines Kommissionierroboters (10) nach Anspruch 19 oder 20, umfassend die Schritte: - Ermitteln einer Greifposition für den Sauger (16) auf der Oberfläche des zu greifenden Artikels (18) aus den Bilddaten der Kamera (26) und einer Längsrichtung des Artikels (18) und - Orientieren des Greifer-Grundkörpers (14) durch Drehung um die Ansaugrichtung (32) so, dass ein zu erwartendes Kippmoment durch das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) abgestützt wird.Method for controlling a picking robot (10) according to Claim 19 or 20th , comprising the steps of: - determining a gripping position for the sucker (16) on the surface of the article (18) to be gripped from the image data of the camera (26) and a longitudinal direction of the article (18) and - orienting the gripper base body (14 ) by rotating about the suction direction (32) so that an expected tilting moment is supported by the at least one stabilizing leg (36). Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer-Grundkörper so orientiert wird, dass eine Richtung, in welcher das wenigstens eine Stabilisierungsbein (36) orientiert wird, parallel zur Längsrichtung des Artikels (18) verläuft.Procedure according to Claim 21 , characterized in that the gripper main body is oriented such that a direction in which the at least one stabilizing leg (36) is oriented runs parallel to the longitudinal direction of the article (18). Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Endeffektor (12) nur ein Stabilisierungsbein (36) umfasst, und dass die ermittelte Greifposition für den Sauger (16) in der Richtung des Stabilisierungsbeins (36) gegenüber einem Mittelpunkt der Oberfläche des zu greifenden Artikels (18) versetzt ist.Procedure according to Claim 21 or 22nd , characterized in that the end effector (12) comprises only one stabilizing leg (36), and that the determined gripping position for the sucker (16) is offset in the direction of the stabilizing leg (36) with respect to a center point of the surface of the article (18) to be gripped is.
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