DE102020114470A1 - Gripping device, method for gripping a motor vehicle component and modular system for a gripping device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung (5) für ein Kraftfahrzeugbauteil (2), mit einem von einer Robotervorrichtung (4) aufnehmbaren Grundgerüst (6) und mit wenigstens einem an dem Grundgerüst (6) zu haltenden Greifermodul (7) mit einer Mehrzahl von Sauggreifern (8), mittels welchen das Kraftfahrzeugbauteil (2) aufnehmbar ist, wobei das Greifermodul (7) reversibel an dem Grundgerüst (6) befestigt ist und die Sauggreifer (8) des zugeordneten Greifermoduls (7) zueinander in ihrer Relativposition fixiert sind.The invention relates to a gripping device (5) for a motor vehicle component (2), with a basic frame (6) that can be picked up by a robot device (4) and with at least one gripper module (7) to be held on the basic frame (6) with a plurality of suction grippers ( 8), by means of which the motor vehicle component (2) can be picked up, the gripper module (7) being reversibly attached to the basic structure (6) and the suction grippers (8) of the associated gripper module (7) being fixed in their relative position to one another.
Description
Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, ein Verfahren zum Greifen eines Kraftfahrzeugbauteils sowie ein Baukastensystem für eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil.The invention relates to a gripping device for a motor vehicle component according to the preamble of patent claim 1, a method for gripping a motor vehicle component and a modular system for a gripping device for a motor vehicle component.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil, ein Verfahren zum Greifen eines Kraftfahrzeugbauteils sowie ein Baukastensystem für eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil zu schaffen, welche ein Aufnehmen von besonders vielen in ihrer Geometrie unterschiedlichen Kraftfahrzeugbauteilen mittels der Greifvorrichtung ermöglichen.The object of the present invention is to create a gripping device for a motor vehicle component, a method for gripping a motor vehicle component and a modular system for a gripping device for a motor vehicle component, which enable a particularly large number of different geometry motor vehicle components to be picked up by means of the gripping device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil mit den Merkmalen von Patentanspruch 1, durch ein Verfahren zum Greifen eines Kraftfahrzeugbauteils mit den Merkmalen von Patentanspruch 4 sowie durch ein Baukastensystem für eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil mit den Merkmalen von Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved according to the invention by a gripping device for a motor vehicle component with the features of claim 1, by a method for gripping a motor vehicle component with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil, mit einem von einer Robotervorrichtung aufnehmbaren Grundgerüst und mit wenigstens einem an dem Grundgerüst zu haltenden Greifermodul. Das Greifermodul umfasst eine Mehrzahl von Sauggreifern, mittels welchen das Kraftfahrzeugbauteil aufnehmbar ist. Die Sauggreifer sind insbesondere an einer Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils anlegbar und mit einem Unterdruck beaufschlagbar, wodurch das Kraftfahrzeugbauteil an den Sauggreifern zu halten ist. Um ein Aufnehmen von besonders vielen unterschiedlichen Kraftfahrzeugbauteilen mittels der Greifvorrichtung und ein besonders einfaches Anpassen der Greifvorrichtung an ein jeweiliges aufzunehmendes Kraftfahrzeugbauteil bei besonders wenigen Komponenten der Greifvorrichtung zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem Grundgerüst mehrere Greifermodule befestigbar sind, dass das wenigstens eine Greifermodul reversibel an dem Grundgerüst befestigt ist und die Sauggreifer des zugeordneten Greifermoduls zueinander in ihrer Relativposition fixiert sind. Insbesondere sind an dem Grundgerüst bis zu vier Greifermodule reversibel austauschbar anordenbar. Jedes der Greifermodule umfasst eine Mehrzahl von relativ zueinander in dem Greifermodul fixierten Sauggreifern, mittels welchen das Kraftfahrzeugbauteil aufnehmbar ist. Sämtliche Sauggreifer sind in der Greifvorrichtung auf einer gleichen Höhe relativ zu dem Grundgerüst anordenbar, wodurch ein sicheres Anordnen sämtlicher Sauggreifer an einer Oberfläche des zu greifenden Kraftfahrzeugbauteils ermöglicht wird. Um die Greifvorrichtung an das jeweilige aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil anzupassen, können jeweilige zum Aufnehmen des Kraftfahrzeugbauteils geeignete Greifermodule ausgewählt und an dem Grundgerüst der Greifvorrichtung befestigt werden. Ist die Greifvorrichtung an ein weiteres Kraftfahrzeugbauteil anzupassen, dann kann wenigstens eines der Greifermodule an dem Grundgerüst ausgetauscht werden, wodurch die Greifvorrichtung besonders einfach und schnell an das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil anpassbar ist. Die Sauggreifer sind insbesondere an dem jeweiligen Greifermodul derart angeordnet, dass mittels des Greifermoduls bei der zueinander fixierten Anordnung der Sauggreifer unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile mittels des Greifermoduls aufnehmbar sind. Hierdurch können mit besonders wenigen zueinander unterschiedlichen Greifermodulen besonders viele unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile mittels der Greifvorrichtung aufgenommen werden, wobei die zueinander unterschiedlichen Greifermodule sich insbesondere hinsichtlich ihrer Anordnung der Sauggreifer relativ zueinander unterscheiden. Die Greifvorrichtung ist somit besonders einfach und schnell durch Anordnen wenigstens eines Greifermoduls an dem Grundgerüst an das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil anpassbar.A first aspect of the invention relates to a gripping device for a motor vehicle component, with a basic frame that can be picked up by a robot device and with at least one gripper module to be held on the basic frame. The gripper module comprises a plurality of suction grippers, by means of which the motor vehicle component can be picked up. The suction grippers can, in particular, be placed against a surface of the motor vehicle component and can be subjected to a negative pressure, as a result of which the motor vehicle component can be held on the suction grippers. In order to enable a particularly large number of different motor vehicle components to be picked up by means of the gripping device and a particularly simple adaptation of the gripping device to a respective motor vehicle component to be picked up with particularly few components of the gripping device, it is provided according to the invention that several gripper modules can be attached to the basic structure, that the at least one Gripper module is reversibly attached to the basic structure and the suction grippers of the assigned gripper module are fixed in their relative position to one another. In particular, up to four gripper modules can be arranged reversibly interchangeably on the basic structure. Each of the gripper modules comprises a plurality of suction grippers which are fixed relative to one another in the gripper module and by means of which the motor vehicle component can be picked up. All of the suction grippers can be arranged in the gripping device at the same height relative to the basic structure, which enables all of the suction grippers to be securely arranged on a surface of the motor vehicle component to be gripped. In order to adapt the gripping device to the respective motor vehicle component to be picked up, respective gripper modules suitable for picking up the motor vehicle component can be selected and attached to the basic structure of the gripping device. If the gripping device is to be adapted to a further motor vehicle component, then at least one of the gripper modules on the basic structure can be exchanged, whereby the gripping device can be adapted particularly easily and quickly to the motor vehicle component to be picked up. The suction grippers are arranged in particular on the respective gripper module in such a way that different motor vehicle components can be picked up by means of the gripper module when the suction grippers are fixed to one another. As a result, a particularly large number of different motor vehicle components can be picked up by means of the gripping device with a particularly small number of mutually different gripper modules, the mutually different gripper modules differing in particular with regard to their arrangement of the suction grippers relative to one another. The gripping device can thus be adapted particularly simply and quickly to the motor vehicle component to be picked up by arranging at least one gripper module on the basic structure.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn jeder Sauggreifer einen Saugnapf mit einer Saugfläche aufweist, welche für ein Aufnehmen des Kraftfahrzeugbauteils in Kontakt mit der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils bringbar ist und deren Durchmesser mehr als 100 Millimeter aufweist, insbesondere einen Durchmesser von zirka 125 Millimetern aufweist. Das bedeutet, dass jeder Saugnapf die Saugfläche aufweist, an welcher der Saugnapf mit der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils in Überdeckung anordenbar ist. In dem Bereich der Saugfläche ist der jeweilige Saugnapf mit der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils kontaktiert beziehungsweise die von dem Saugnapf überdeckte Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils mit einem Unterdruck beaufschlagbar. Die Saugfläche ist insbesondere kreisrund ausgebildet und wird durch eine Geometrie des Saugnapfes vorgegeben. Der Durchmesser der Saugfläche ist dabei insbesondere größer als eine Bandbreite eines Transportbands, von welchem das Kraftfahrzeugbauteil aufzunehmen ist beziehungsweise auf welches das Kraftfahrzeugbauteil abzulegen ist. Das mittels der Greifvorrichtung aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil ist insbesondere auf mehreren parallel zueinander ausgerichteten Transportbändern ablegbar. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn jede Saugfläche jedes Sauggreifers der Greifvorrichtung einen Durchmesser aufweist, welcher größer ist als die Bandbreite des breitesten Transportbands, auf welchem das Kraftfahrzeugbauteil zu transportieren ist. Hierdurch kann bei einem Kontakt wenigstens eines der Sauggreifer mit einem der Transportbänder sichergestellt werden, dass ein Einstellen eines Unterdrucks zwischen dem jeweiligen Sauggreifer und dem Transportband unterbleibt, wodurch ein Festsaugen des Sauggreifers an dem Transportband unterbunden werden kann. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Sauggreifer der Greifvorrichtung sich lediglich an der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils ansaugen können, wodurch das Kraftfahrzeugbauteil besonders sicher von dem wenigstens einen Transportband aufnehmbar ist. Darüber hinaus wird ein besonders sicheres Ablegen des mittels der Greifvorrichtung aufgenommenen Kraftfahrzeugbauteils auf dem wenigstens einen Transportband sichergestellt, indem ein durch Unterdruck verursachtes Ansaugen der Sauggreifer an dem wenigstens einen Transportband vermieden wird.In a further embodiment of the invention, it has been shown to be advantageous if each suction gripper has a suction cup with a suction surface which can be brought into contact with the surface of the motor vehicle component for picking up the motor vehicle component and whose diameter is more than 100 millimeters, in particular one diameter of about 125 millimeters. This means that each suction cup has the suction surface on which the suction cup can be arranged in overlap with the surface of the motor vehicle component. In the area of the suction surface, the respective suction cup is in contact with the surface of the motor vehicle component or that of the Suction cup covered surface of the motor vehicle component can be acted upon with a negative pressure. The suction surface is particularly circular and is predetermined by the geometry of the suction cup. The diameter of the suction surface is in particular greater than a bandwidth of a conveyor belt from which the motor vehicle component is to be picked up or on which the motor vehicle component is to be placed. The motor vehicle component to be picked up by means of the gripping device can in particular be placed on several conveyor belts aligned parallel to one another. It is particularly advantageous here if each suction surface of each suction gripper of the gripping device has a diameter which is greater than the bandwidth of the widest conveyor belt on which the motor vehicle component is to be transported. In this way, when at least one of the suction grippers comes into contact with one of the conveyor belts, it can be ensured that a negative pressure is not set between the respective suction gripper and the conveyor belt, whereby the suction gripper can be prevented from being sucked onto the conveyor belt. This can ensure that the suction grippers of the gripping device can only suck up on the surface of the motor vehicle component, so that the motor vehicle component can be picked up particularly safely by the at least one conveyor belt. In addition, a particularly secure depositing of the motor vehicle component picked up by means of the gripping device on the at least one conveyor belt is ensured by preventing the suction grippers from being sucked into the at least one conveyor belt by negative pressure.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Greifvorrichtung eine Erfassungseinrichtung, eine Auswerteeinrichtung und eine Steuereinrichtung umfasst. Mittels der Erfassungseinrichtung ist das zu greifende Kraftfahrzeugbauteil erfassbar. Hierfür kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise eine Kameraeinrichtung aufweisen, mittels welcher das Kraftfahrzeugbauteil in Form von Bilddaten aufzeichenbar ist. Mittels der Auswerteeinrichtung ist eine Relativposition der Greifvorrichtung zu dem erfassten Kraftfahrzeugbauteil ermittelbar. Hierfür kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise eine Bildverarbeitungseinrichtung aufweisen, mittels welcher von der Erfassungseinrichtung bereitgestellte und das zu greifende Kraftfahrzeugbauteil charakterisierende Bilddaten auswertbar sind. Mittels der Auswerteeinrichtung ist insbesondere eine Relativposition jeweiliger Sauggreifer zu einer Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils ermittelbar. Mittels der Steuereinrichtung ist die Robotervorrichtung steuerbar, wodurch durch Bewegen der Greifvorrichtung mittels der Robotervorrichtung die Sauggreifer der Greifvorrichtung an die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils anlegbar sind. Somit kann die Greifvorrichtung besonders präzise mittels der Robotervorrichtung an die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils angelegt werden, wodurch das Kraftfahrzeugbauteil mittels der Greifvorrichtung besonders sicher aufnehmbar ist.In a further embodiment of the invention, it has been shown to be advantageous if the gripping device comprises a detection device, an evaluation device and a control device. The motor vehicle component to be gripped can be detected by means of the detection device. For this purpose, the detection device can have, for example, a camera device by means of which the motor vehicle component can be recorded in the form of image data. A relative position of the gripping device to the detected motor vehicle component can be determined by means of the evaluation device. For this purpose, the evaluation device can have, for example, an image processing device, by means of which image data provided by the detection device and characterizing the motor vehicle component to be gripped can be evaluated. In particular, a relative position of the respective suction grippers to a surface of the motor vehicle component can be determined by means of the evaluation device. The robot device can be controlled by means of the control device, as a result of which the suction grippers of the gripping device can be placed against the surface of the motor vehicle component by moving the gripping device by means of the robot device. Thus, the gripping device can be applied particularly precisely to the surface of the motor vehicle component by means of the robot device, as a result of which the motor vehicle component can be picked up particularly safely by means of the gripping device.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Greifen des Kraftfahrzeugbauteils, bei welchem mittels einer Robotervorrichtung eine Greifvorrichtung aufgenommen wird, welche ein Grundgerüst und wenigstens ein an dem Grundgerüst reversibel gehaltenes Greifermodul mit einer Mehrzahl von zueinander in ihrer Relativposition fixierten Sauggreifern aufweist, Insbesondere sind an dem Grundgerüst bis zu vier Greifermodule aufnehmbar, welche jeweils eine Mehrzahl an Sauggreifern aufweisen. Hierbei können die jeweiligen Sauggreifer eines Greifermoduls zu den jeweiligen Sauggreifern eines weiteren Greifermoduls eine unterschiedliche relative Ordnung zueinander und damit ein unterschiedliches Muster aufweisen. Bei dem Verfahren ist es des Weiteren vorgesehen, dass die Greifvorrichtung mittels der Robotervorrichtung an das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil angelegt wird, und dass mittels der Sauggreifer der Greifvorrichtung das Kraftfahrzeugbauteil aufgenommen wird. Das bedeutet, dass die Sauggreifer der Greifvorrichtung mit einem Unterdruck beaufschlagt werden, wodurch über den Unterdruck mittels der Sauggreifer das Kraftfahrzeugbauteil zu halten ist. Das reversible Anordnen des wenigstens einen Greifermoduls an dem Grundgerüst ermöglicht ein besonders einfaches und schnelles Modifizieren der Greifvorrichtung, wodurch die Greifvorrichtung besonders einfach und schnell an ein aufzunehmendes Kraftfahrzeugbauteil anpassbar ist. Darüber hinaus kann mittels der Robotervorrichtung aus einer Mehrzahl an Greifvorrichtungen in Abhängigkeit von dem aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteil eine Greifvorrichtung ausgewählt werden, wodurch ein besonders sicheres Aufnehmen und Halten des Kraftfahrzeugbauteils über die Greifvorrichtung mittels der Robotervorrichtung ermöglicht wird. Jedes der Greifermodule umfasst insbesondere wenigstens eine mit jedem der dem Greifermodul zugeordneten Sauggreifer verbundene Fluidleitung, über welche die jeweiligen Sauggreifer des Greifermoduls mit dem Unterdruck beaufschlagbar sind. Aufgrund der zueinander fixierten Relativposition der jeweiligen Sauggreifer eines Greifermoduls weisen die jeweiligen Greifermodule einen besonders einfachen Aufbau auf. Über eine jeweilige Kombination von zueinander unterschiedlich aufgebauten Greifermodulen ist die Greifvorrichtung besonders variabel ausgebildet und somit besonders einfach an das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil anpassbar.Another aspect of the invention relates to a method for gripping the motor vehicle component, in which a robotic device is used to pick up a gripping device which has a basic structure and at least one gripper module held reversibly on the basic structure with a plurality of suction grippers fixed in their relative position to one another, in particular are on The basic structure can accommodate up to four gripper modules, each of which has a plurality of suction grippers. Here, the respective suction grippers of a gripper module can have a different relative order to one another and thus a different pattern to the respective suction grippers of a further gripper module. In the method it is further provided that the gripping device is applied to the motor vehicle component to be picked up by means of the robot device, and that the motor vehicle component is picked up by means of the suction grippers of the gripping device. This means that the suction grippers of the gripping device are subjected to a negative pressure, as a result of which the motor vehicle component is to be held via the negative pressure by means of the suction grippers. The reversible arrangement of the at least one gripper module on the basic structure enables the gripping device to be modified particularly easily and quickly, as a result of which the gripping device can be adapted particularly easily and quickly to a motor vehicle component to be picked up. In addition, a gripping device can be selected by means of the robot device from a plurality of gripping devices depending on the motor vehicle component to be picked up, whereby a particularly secure picking up and holding of the motor vehicle component via the gripping device by means of the robot device is made possible. Each of the gripper modules comprises in particular at least one fluid line connected to each of the suction grippers assigned to the gripper module, via which the respective suction grippers of the gripper module can be subjected to the negative pressure. Due to the relative position of the respective suction grippers of a gripper module that are fixed to one another, the respective gripper modules have a particularly simple structure. The gripping device is designed to be particularly variable via a respective combination of gripper modules that are constructed differently from one another and can thus be adapted particularly easily to the motor vehicle component to be picked up.
Es hat sich hierbei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn mittels der Greifvorrichtung das Kraftfahrzeugbauteil von wenigstens einem Transportband aufgenommen wird oder auf wenigstens einem Transportband abgelegt wird, dessen Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser einer Saugfläche eines Saugnapfes der jeweiligen Sauggreifer der Greifvorrichtung. Insbesondere weist jeder Saugnapf der Greifvorrichtung den gleichen Durchmesser auf. Weiterhin kann das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil insbesondere auf mehreren mit ihren Längserstreckungsrichtungen zueinander parallel angeordneten Transportbändern abgelegt werden, wobei die Bandbreite des breitesten Transportbands kleiner ist als der Durchmesser der Saugfläche der Saugnäpfe. Hierbei beschreibt die Saugfläche eine Kontaktfläche des jeweiligen Saugnapfes mit der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils bei einem Anlegen des jeweiligen Saugnapfes an die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils sowie die mittels des Saugnapfes mit dem Unterdruck beaufschlagte Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils. Die Bandbreite beziehungsweise der Durchmesser des jeweiligen Transportbands ist eine Breite des Transportbands in einer durch eine Oberfläche des Transportbands aufgespannten Ebene, wobei auf diese Oberfläche des Transportbands das Kraftfahrzeugbauteil ablegbar ist und diese Oberfläche dem auf dem Transportband abgelegten Kraftfahrzeugbauteil zugewandt ist. Durch das Bereitstellen der Saugnäpfe der Greifvorrichtung mit einem größeren Durchmesser als die Bandbreite des breitesten Transportbandes, auf welchem das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil anzuordnen ist, kann sichergestellt werden, dass ein Festsaugen der Greifvorrichtung an den Transportbändern unterbleibt. Insbesondere kann hierdurch sichergestellt werden, dass mittels der Greifvorrichtung das Kraftfahrzeugbauteil sicher von dem wenigstens einen Transportband aufnehmbar ist, ohne dass sich die Greifvorrichtung an wenigstens einem Transportband, auf welchem das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil angeordnet ist, festsaugt.It has proven to be particularly advantageous here if the motor vehicle component is picked up by at least one conveyor belt or at least on by means of the gripping device a conveyor belt is deposited, the diameter of which is smaller than a diameter of a suction surface of a suction cup of the respective suction gripper of the gripping device. In particular, each suction cup of the gripping device has the same diameter. Furthermore, the motor vehicle component to be picked up can in particular be deposited on several conveyor belts arranged parallel to one another with their longitudinal directions, the bandwidth of the widest conveyor belt being smaller than the diameter of the suction surface of the suction cups. Here, the suction surface describes a contact surface of the respective suction cup with the surface of the motor vehicle component when the respective suction cup is applied to the surface of the motor vehicle component and the surface of the motor vehicle component subjected to the negative pressure by means of the suction cup. The bandwidth or the diameter of the respective conveyor belt is a width of the conveyor belt in a plane spanned by a surface of the conveyor belt, the motor vehicle component being able to be placed on this surface of the conveyor belt and this surface facing the motor vehicle component placed on the conveyor belt. By providing the suction cups of the gripping device with a larger diameter than the bandwidth of the widest conveyor belt on which the motor vehicle component to be picked up is to be arranged, it can be ensured that the gripping device is not sucked onto the conveyor belts. In particular, it can thereby be ensured that the motor vehicle component can be securely picked up by the at least one conveyor belt by means of the gripping device without the gripping device adhering to at least one conveyor belt on which the motor vehicle component to be picked up is arranged.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels der Robotervorrichtung die Greifvorrichtung aus einem Magazin ausgewählt wird, in welchem mehrere Greifvorrichtungen mit zueinander unterschiedlichen Greifermodulen angeordnet sind. Das bedeutet, dass das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil analysiert wird und eine für das Aufnehmen des Kraftfahrzeugbauteils eingerichtete Greifvorrichtung ermittelt wird. Mittels der Robotervorrichtung wird die für das Aufnehmen des Kraftfahrzeugbauteils ausgebildete Greifvorrichtung aus dem Magazin aus der Mehrzahl an Greifvorrichtungen ausgewählt. Über die mehreren in dem Magazin angeordneten Greifvorrichtungen kann somit ein besonders einfaches Anpassen der Greifvorrichtung an das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil ermöglicht werden. In dem Magazin sind die unterschiedlichen Greifvorrichtungen in Greifnähe der Robotervorrichtung für die Robotervorrichtung bereitgestellt, wodurch die Robotervorrichtung besonders schnell die an das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil angepasste Greifvorrichtung aufnehmen kann.In a further embodiment of the invention, it has been shown to be advantageous if, by means of the robot device, the gripping device is selected from a magazine in which several gripping devices with mutually different gripper modules are arranged. This means that the motor vehicle component to be picked up is analyzed and a gripping device set up for picking up the motor vehicle component is determined. By means of the robot device, the gripping device designed for picking up the motor vehicle component is selected from the magazine from the plurality of gripping devices. A particularly simple adaptation of the gripping device to the motor vehicle component to be picked up can thus be made possible via the multiple gripping devices arranged in the magazine. The different gripping devices are provided in the magazine in the gripping vicinity of the robot device for the robot device, whereby the robot device can pick up the gripping device adapted to the motor vehicle component to be picked up particularly quickly.
Es hat sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels einer Erfassungseinrichtung das zu greifende Kraftfahrzeugbauteil erfasst wird, mittels einer Auswerteeinrichtung eine Art des Kraftfahrzeugbauteils und eine Relativposition des Kraftfahrzeugbauteils zu der Greifvorrichtung ermittelt wird, und mittels einer Steuereinrichtung die Robotervorrichtung angesteuert wird, wodurch die Robotervorrichtung wenigstens ein an die ermittelte Art des Kraftfahrzeugbauteils angepasstes Greifermodul auswählt, aufnimmt und über die ermittelte Relativposition an das zu greifende Kraftfahrzeugbauteil anlegt. Bei dem Verfahren werden mittels der Erfassungseinrichtung das Kraftfahrzeugbauteil charakterisierende Bilddaten aufgezeichnet und für die Auswerteeinrichtung bereitgestellt. Mittels der Auswerteeinrichtung wird anhand der Bilddaten ermittelt, welchen Abstand sowie welche Ausrichtung die Greifvorrichtung zu dem aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteil aufweist. Darüber hinaus wird mittels der Auswerteeinrichtung die Art des Kraftfahrzeugbauteils ermittelt, welche insbesondere eine Geometrie und/oder Größe und/oder Materialeigenschaften und/oder eine Oberflächenbeschaffenheit des Kraftfahrzeugbauteils charakterisiert. In Abhängigkeit von der ermittelten Art des Kraftfahrzeugbauteils wird mittels der Auswerteeinrichtung die Greifvorrichtung bestimmt, mittels welcher das Kraftfahrzeugbauteil aufzunehmen ist. Im Anschluss daran kann mittels der Steuereinrichtung die Robotervorrichtung derart angesteuert werden, dass mittels der Robotervorrichtung die ausgewählte Greifvorrichtung ausgewählt und aufgenommen wird. Insbesondere kann mittels der Erfassungseinrichtung die Relativposition zwischen dem aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteil und der mittels der Robotervorrichtung aufgenommenen Greifvorrichtung ermittelt werden, wodurch über die ermittelte Relativposition die Robotervorrichtung derart mittels der Steuereinrichtung gesteuert wird, dass mittels der Robotervorrichtung die Greifvorrichtung an eine Oberfläche des aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteils angelegt wird. Die Erfassungseinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung und/oder die Steuereinrichtung können Teil der Robotervorrichtung oder ein Teil einer Produktionsumgebung der Robotervorrichtung oder ein Teil der Greifvorrichtung sein. Die Erfassungseinrichtung, die Auswerteeinrichtung sowie die Steuereinrichtung ermöglichen ein besonders präzises Anlegen der Greifvorrichtung an das Kraftfahrzeugbauteil, wodurch das Kraftfahrzeugbauteil besonders sicher aufnehmbar ist.In a further embodiment of the invention, it has been shown to be advantageous if the motor vehicle component to be gripped is detected by means of a detection device, a type of the motor vehicle component and a position of the motor vehicle component relative to the gripping device is determined by means of an evaluation device, and the robot device is controlled by means of a control device, whereby the robot device selects at least one gripper module adapted to the determined type of motor vehicle component, picks it up and applies it to the motor vehicle component to be gripped via the determined relative position. In the method, image data characterizing the motor vehicle component are recorded by means of the acquisition device and made available for the evaluation device. The evaluation device uses the image data to determine which distance and which alignment the gripping device has in relation to the motor vehicle component to be picked up. In addition, the type of motor vehicle component is determined by means of the evaluation device, which in particular characterizes a geometry and / or size and / or material properties and / or a surface quality of the motor vehicle component. Depending on the determined type of motor vehicle component, the gripping device by means of which the motor vehicle component is to be picked up is determined by means of the evaluation device. Subsequently, the robot device can be controlled by means of the control device in such a way that the selected gripping device is selected and picked up by means of the robot device. In particular, the detection device can be used to determine the relative position between the motor vehicle component to be picked up and the gripping device picked up by the robot device, whereby the robot device is controlled via the determined relative position by means of the control device in such a way that the robot device is used to apply the gripping device to a surface of the motor vehicle component to be picked up. The detection device and / or the evaluation device and / or the control device can be part of the robot device or a part of a production environment of the robot device or a part of the gripping device. The detection device, the evaluation device and the control device enable the gripping device to be applied particularly precisely to the motor vehicle component, as a result of which the motor vehicle component can be picked up particularly safely.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Baukastensystem für eine Greifvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbauteil, mit einem von einer Robotervorrichtung aufnehmbaren Grundgerüst, an welchem mehrere Greifermodule gleichzeitig befestigbar sind, und mit mehreren jeweils reversibel an dem Grundgerüst befestigbaren Greifermodulen, welche jeweils eine Mehrzahl von Saugrobotern umfassen, welche in ihrer Relativposition zueinander in dem jeweiligen Greifermodul fixiert sind und mit ihrer Relativposition an eine Gruppe an aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteilen angepasst sind. Insbesondere ist aus dem Grundgerüst und wenigstens einem Greifermodul durch Befestigen des wenigstens einen Greifermoduls an dem Grundgerüst die Greifvorrichtung bereitstellbar. Die Greifvorrichtung ist an eine Oberfläche des aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteils anlegbar, wodurch mittels der Greifvorrichtung das Kraftfahrzeugbauteil aufnehmbar ist. Zum Aufnehmen des Kraftfahrzeugbauteils sind die Sauggreifer der Greifvorrichtung mit einem Unterdruck beaufschlagbar, wodurch eine Beschädigungsgefahr für das Kraftfahrzeugbauteil bei dessen Aufnehmen besonders gering gehalten werden kann. Die mehreren Sauggreifer der mehreren Greifermodule sind insbesondere derart relativ zueinander angeordnet, dass mittels der jeweiligen Greifermodule besonders viele unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile aufnehmbar sind. Zum einen ist jedes Greifermodul aufgrund der Anordnung der Sauggreifer dazu eingerichtet, besonders viele unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile aufzunehmen und zum anderen umfasst das Baukastensystem die mehreren Greifermodule mit zueinander unterschiedlichen Anordnungen der Sauggreifer, wobei unterschiedliche Greifermodule an dem Grundgerüst miteinander kombinierbar sind, wodurch mittels des Baukastensystems besonders viele unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile aufnehmbar sind. Insbesondere sind unterschiedliche Greifermodule des Baukastensystems dazu eingerichtet, unterschiedlich große Kraftfahrzeugbauteile aufzunehmen, wobei jedes einzelne Greifermodul dazu eingerichtet ist, Kraftfahrzeugbauteile unterschiedlichster Formen besonders sicher aufzunehmen. Durch das Baukastensystem ist die jeweilige Greifvorrichtung besonders vorteilhaft an eine jeweilige Geometrie sowie an eine jeweilige Größe des aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteils anpassbar.Another aspect of the invention relates to a modular system for a gripping device for a motor vehicle component, with a basic structure that can be picked up by a robot device and on which several gripper modules can be attached at the same time, and with several gripper modules each reversibly attachable to the basic structure, each comprising a plurality of robotic vacuum cleaners which are fixed in their relative position to one another in the respective gripper module and whose relative position is adapted to a group of motor vehicle components to be picked up. In particular, the gripping device can be made available from the basic frame and at least one gripper module by fastening the at least one gripper module to the basic frame. The gripping device can be placed against a surface of the motor vehicle component to be picked up, as a result of which the motor vehicle component can be picked up by means of the gripping device. To pick up the motor vehicle component, the suction grippers of the gripping device can be subjected to a negative pressure, whereby the risk of damage to the motor vehicle component when it is picked up can be kept particularly low. The multiple suction grippers of the multiple gripper modules are in particular arranged relative to one another in such a way that a particularly large number of different motor vehicle components can be picked up by means of the respective gripper modules. On the one hand, due to the arrangement of the suction grippers, each gripper module is set up to accommodate a particularly large number of different motor vehicle components and, on the other hand, the modular system comprises the multiple gripper modules with mutually different arrangements of the suction grippers, with different gripper modules being combinable with one another on the basic structure, which means that a particularly large number of them can be combined with the modular system different motor vehicle components can be accommodated. In particular, different gripper modules of the modular system are set up to pick up motor vehicle components of different sizes, each individual gripper module being set up to pick up motor vehicle components of the most varied of shapes in a particularly secure manner. Due to the modular system, the respective gripping device can be adapted particularly advantageously to a respective geometry and to a respective size of the motor vehicle component to be picked up.
Es hat sich hierbei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Grundgerüst vier insbesondere nebeneinander angeordnete Bereiche aufweist, in welchen jeweils ein Greifermodul an dem Grundgerüst befestigbar ist. Hierbei sind die jeweiligen Greifermodule in den jeweiligen Bereichen reversibel an dem Grundgerüst befestigbar. Hierbei können die jeweiligen Greifermodule an dem Grundgerüst in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet sein. Die Greifermodule der unterschiedlichen Bereiche sind jeweils separat zueinander an dem Grundgerüst austauschbar. Über die den Bereichen zugeordnete reversible Befestigung der Greifermodule an dem Grundgerüst ist die Greifvorrichtung bereichsweise und somit besonders präzise an das aufzunehmende Kraftfahrzeugbauteil anpassbar.It has proven to be particularly advantageous here if the basic frame has four areas, in particular arranged next to one another, in each of which a gripper module can be fastened to the basic frame. Here, the respective gripper modules can be reversibly attached to the basic structure in the respective areas. Here, the respective gripper modules can be aligned on the basic structure in a common plane. The gripper modules of the different areas can each be exchanged separately from one another on the basic structure. Via the reversible fastening of the gripper modules to the basic structure assigned to the areas, the gripping device can be adapted in areas and thus particularly precisely to the motor vehicle component to be picked up.
Es hat sich in diesem Zusammenhang als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn für jeden Bereich ein erstes Greifermodul für große Kraftfahrzeugbauteile, ein zweites Greifermodul für mittlere Kraftfahrzeugbauteile und ein drittes Greifermodul für kleine Kraftfahrzeugbauteile vorgesehen ist. Hierbei sind die Adjektive groß, mittel, klein jeweils in Relation zueinander zu verstehen. Das bedeutet, dass für jeden Bereich des Grundgerüsts mehrere Greifermodule im Baukastensystem vorgesehen sind, wobei jedes der Greifermodule für einen jeweiligen zueinander unterschiedlichen Größenbereich von Kraftfahrzeugbauteilen vorgesehen ist. Über ein jeweiliges Austauschen der Greifermodule in dem jeweiligen Bereich ist die Greifvorrichtung an die Größe des aufzunehmenden Kraftfahrzeugbauteils besonders einfach anpassbar. Insbesondere ist jedes der Greifermodule eines gemeinsamen Bereichs des Grundgerüsts dazu eingerichtet, mehrere unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile unterschiedlicher Geometrien aufzunehmen. In jedem der Bereiche des Grundgerüsts kann somit kein Greifermodul oder das erste Greifermodul oder das zweite Greifermodul oder das dritte Greifermodul vorgesehen sein, sodass viele unterschiedliche Varianten an Greifvorrichtungen mittels des Baukastensystems bei besonders wenigen Komponenten des Baukastensystems bereitstellbar sind.In this context, it has proven to be particularly advantageous if a first gripper module for large motor vehicle components, a second gripper module for medium-sized motor vehicle components and a third gripper module for small motor vehicle components are provided for each area. The adjectives big, medium and small are to be understood in relation to each other. This means that several gripper modules are provided in the modular system for each area of the basic structure, each of the gripper modules being provided for a respective different size range of motor vehicle components. The gripping device can be particularly easily adapted to the size of the motor vehicle component to be picked up by exchanging the gripper modules in the respective area. In particular, each of the gripper modules of a common area of the basic structure is set up to receive several different motor vehicle components of different geometries. In each of the areas of the basic structure, no gripper module or the first gripper module or the second gripper module or the third gripper module can be provided, so that many different variants of gripping devices can be provided by means of the modular system with particularly few components of the modular system.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine Perspektivansicht einer Fertigungsanlage für Kraftfahrzeugbauteile, welche mehrere Förderbänder umfasst, auf welchen die zu bearbeitenden Kraftfahrzeugbauteile transportierbar sind, und welche mehrere Robotervorrichtungen aufweist, mittels welchen jeweils eine Greifvorrichtung aufnehmbar ist, über welche das jeweilige zu bearbeitende Kraftfahrzeugbauteil von den Förderbändern aufnehmbar beziehungsweise auf die Förderbänder ablegbar ist; -
2 eine schematische Ansicht einer Sauggreiferanordnung einer Greifvorrichtung, welche vier jeweils eine Mehrzahl an Sauggreifern aufweisende erste Greifermodule umfasst, mittels welchen ein großes Kraftfahrzeugbauteil aufnehmbar ist; -
3 eine schematische Ansicht einer Sauggreiferanordnung einer Greifvorrichtung mit vier zweiten jeweils eine Mehrzahl an Sauggreifern umfassenden Greifermodulen, mittels welchen ein mittelgroßes Kraftfahrzeugbauteil aufnehmbar ist; -
4 eine schematische Ansicht einer Sauggreiferanordnung einer Greifvorrichtung mit vier dritten, jeweils eine Mehrzahl an Sauggreifern aufweisenden Greifermodulen, mittels welchen ein kleines Kraftfahrzeugbauteil aufnehmbar ist; und -
5a-5c jeweilige schematische Ansichten von zueinander unterschiedliche Greifermodule aufweisenden Greifvorrichtungen, wie diese an ein jeweiliges aufzunehmendes Kraftfahrzeugbauteil angelegt sind.
-
1 a perspective view of a production system for motor vehicle components, which comprises several conveyor belts on which the motor vehicle components to be processed can be transported, and which has several robot devices, by means of which a gripping device can be picked up, via which the respective motor vehicle component to be processed can be picked up from the conveyor belts or onto the conveyor belts can be filed; -
2 a schematic view of a suction gripper arrangement of a gripping device, which four each have a plurality of suction grippers comprising first gripper modules by means of which a large motor vehicle component can be picked up; -
3 a schematic view of a suction gripper arrangement of a gripping device with four second gripper modules each comprising a plurality of suction grippers, by means of which a medium-sized motor vehicle component can be picked up; -
4th a schematic view of a suction gripper arrangement of a gripping device with four third gripper modules, each having a plurality of suction grippers, by means of which a small motor vehicle component can be picked up; and -
5a-5c respective schematic views of gripping devices having mutually different gripper modules, as applied to a respective motor vehicle component to be picked up.
Um das jeweilige Kraftfahrzeugbauteil
Vorliegend umfasst die Fertigungsanlage
Um über die Greifvorrichtungen
Vorliegend umfasst die in
In den
Die Erfassungseinrichtung
Dem beschriebenen Verfahren sowie der beschriebenen Greifvorrichtung
Bei der Robotervorrichtung
Die Robotervorrichtungen
Es besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Greifermodule
Das beschriebene Baukastensystem für die Greifvorrichtung
Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Universaltoolingsystem verwendet werden kann.Overall, the invention shows how a universal tooling system can be used.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- FertigungsanlageManufacturing facility
- 22
- KraftfahrzeugbauteilAutomotive component
- 33
- TransportbandConveyor belt
- 44th
- RobotervorrichtungRobotic device
- 55
- GreifvorrichtungGripping device
- 66th
- GrundgerüstBasic structure
- 77th
- GreifermodulGripper module
- 88th
- SauggreiferSuction cup
- 99
- FluidleitungFluid line
- 1010
- Saugnapfsuction cup
- 1111
- ErfassungseinrichtungDetection device
- 1212th
- AuswerteeinrichtungEvaluation device
- 1313th
- SteuereinrichtungControl device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102013208778 B4 [0002]DE 102013208778 B4 [0002]
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