DE102021102128A1 - Greifer, Handhabungsroboter und Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen - Google Patents

Greifer, Handhabungsroboter und Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen Download PDF

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    • B25J15/0206Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Greifer insbesondere für Handhabungsroboter (16) mit einer Antriebseinheit (2) und zumindest zwei Armen (3a, 3b), welche jeweils an der Antriebseinheit (2) angeordnet sind, sich entlang einer Längsrichtung (z) von der Antriebseinheit (2) weg erstrecken und an einem vorderen Ende einen Greifabschnitt aufweisen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Arme (3a, 3b) mit einem Abstand zu der Antriebseinheit (2) um eine gemeinsame Drehachse (D) schwenkbeweglich miteinander verbunden sind, wobei ausgehend von der Drehachse (D) für jeden Arm (3a, 3b) das Längenverhältnis eines hinteren, antriebsseitigen Armabschnittes zu einem vorderen Armabschnitt größer als 1:1 ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren auch einen Handhabungsroboter (16) mit dem daran angeordneten Greifer sowie ein Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen (9).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Greifer mit einer Antriebseinheit und zumindest zwei Armen, welche jeweils an der Antriebseinheit angeordnet sind, sich entlang einer Längsrichtung von der Antriebseinheit weg erstrecken und an einem vorderen Ende einen Greifabschnitt aufweisen. Konkret bezieht sich die Erfindung insbesondere auf Greifer für Handhabungsroboter, so dass der Greifer in diesem Zusammenhang auch als Handhabungsgreifer und/oder Montagegreifer bezeichnet werden kann.
  • Der Greifer ist dabei üblicherweise an das vordere Ende eines Handhabungsroboters angeschlossen, um Bauteile zu greifen und in allgemeiner Weise zu manipulieren. Entsprechende Teile können mit dem Greifer und dem Handhabungsroboter versetzt, ausgerichtet und montiert werden.
  • Entsprechende Systeme sind in der Praxis vielseitig einsetzbar. So kann es erforderlich sein, dass mit einem Greifer unterschiedlich geformte Gegenstände nacheinander gegriffen werden sollen, so dass der Greifer sich dann flexibel an verschiedene Griffweiten anpassen muss. Bei anderen Anwendungen werden dagegen stets gleichartige Teile gegriffen, so dass dann die zuvor beschriebene Flexibilität nicht im gleichen Maße notwendig ist.
  • Aus der Praxis sind ganz unterschiedliche Arten von Greifern bekannt, welche sowohl linear als auch schwenkbeweglich geöffnet und geschlossen werden können. Im einfachsten Fall weist ein Greifer zwei Arme auf, mit denen dann der zu greifende Gegenstand gegriffen wird. Zu diesem Zweck können beide Arme beweglich angetrieben sein. Grundsätzlich kann in Bezug auf eine Aufnahme und/oder die Antriebseinheit einer der Arme feststehend angeordnet sein, so dass dann die Greifbewegung von dem zumindest einen weiteren Arm durchgeführt wird.
  • Greifer für Handhabungsroboter werden in der Praxis häufig fluidisch, insbesondere pneumatisch oder elektrisch betrieben.
  • Unterschiedliche Ausgestaltungen von Greifern sind exemplarisch in der WO 2017/025076 A1 beschrieben.
  • Handhabungsroboter mit einem Greifer können auch dazu genutzt werden, aus einem Vorratsbereich, beispielsweise einem Korb oder einer Kiste, einzelne Teile zu greifen. Häufig sind die Teile dabei nicht in einer vorgegebenen Weise ausgerichtet sondern in einem gewissen Maße statistisch angeordnet, so dass diese in einer Wirrlage vorliegen. Um dann ein einzelnes Teil auszuwählen und zu greifen, muss zunächst die Lage zumindest eines Anteiles der Teile festgestellt werden. Durch eine entsprechende computergestützte Steuerung kann dann festgelegt werden, welches der Teile als Nächstes gegriffen und entnommen werden kann. Das entsprechende Teil soll hierzu möglichst frei liegen und mit dem Greifer schnell zu erreichen sein. Die Lage des Teiles muss auch in vielen Fällen festgestellt werden, um den Greifer auszurichten. Dies gilt insbesondere auch für längliche Teile, die auch einen beispielsweise kreiszylindrischen Schaftabschnitt aufweisen.
  • Die Entnahme von Teilen aus einem Vorratsbehälter mittels einem mit einem Greifer ausgerüsteten Handhabungsroboter wird in der Praxis auch als „Bin Picking“ bezeichnet. Entsprechende Systeme sind beispielsweise aus der EP 2 346 649 B1 , EP 2 331 301 B1 , EP 1 897 663 A2 , EP 1 832 947 A2 und WO 2011/031523 A2 bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Greifer anzugeben, der bei einer einfachen Ausgestaltung ein besonders schnelles, zuverlässiges und effizientes Entnehmen von Teilen aus einem Vorratsbereich, beispielsweise einer Kiste oder einem Korb, ermöglicht. In diesem Zusammenhang sollen auch ein Handhabungsroboter mit dem daran angeordneten Greifer sowie ein Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen angegeben werden.
  • Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe sind ein Greifer gemäß Patentanspruch 1, ein Handhabungsroboter gemäß Patentanspruch 13 sowie ein Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen gemäß Patentanspruch 14.
  • Ausgehend von einem bekannten, für Handhabungsroboter vorgesehenen Greifer mit einer Antriebseinheit und zumindest zwei Armen, welche jeweils an einem hinteren Ende an der Antriebseinheit angeordnet sind, sich entlang einer Längsrichtung von der Antriebseinheit weg erstrecken und an einem vorderen Ende einen Greiferabschnitt aufweisen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zumindest zwei Arme in einem Abstand zu der Antriebseinheit um eine gemeinsame Drehachse schwenkbeweglich miteinander verbunden sind, wobei ausgehend von der Drehachse für jeden Arm das Längenverhältnis eines hinteren, antriebsseitigen Armabschnittes zu einem vorderen Armabschnitt größer als 1:1, vorzugsweise größer als 2:1 und insbesondere zwischen 3:1 und 100:1 ist, bevorzugt zwischen 3:1 und 20:1.
  • Erfindungsgemäß ist demnach das Greifen durch eine Art scherenförmige Bewegung um eine Drehachse vorgesehen, wobei die Drehachse bezogen auf die Arme mittig oder vorzugsweise in Richtung der vorderen Enden der Arme versetzt ist. Daraus folgt auch, dass die wirkenden Haltekräfte zumindest so groß sind, wie die antriebsseitig auf die Arme ausgeübten Kräfte. Gemäß den zuvor beschriebenen bevorzugten Längenverhältnissen der Armabschnitte erfolgt aufgrund der wirksamen Hebel eine Krafterhöhung, wobei ein entsprechend geringerer Weg in Kauf genommen wird.
  • Wie bereits eingangs dargelegt, ist der Greifer insbesondere für Handhabungsroboter vorgesehen, so dass der Greifer dann als Handhabungsgreifer und/oder Montagegreifer ausgeführt ist. Durch die beschriebene Hebelanordnung der Arme können leicht vergleichsweise große Haltekräfte an den vorderen Enden der Arme erzeugt werden. Gleichzeitig wird jedoch ein vergleichsweise geringer Weg zwischen einer Öffnungs- und Schließposition des Greifers in Kauf genommen. So ist die Ausgestaltung des Greifers im Rahmen der Erfindung vorzugsweise an eine konkret vorgegebene Kontur der zu greifenden Gegenstände angepasst. Je nach Anwendungsfall können aber auch nicht angepasste Greifer mit einer vorgegebenen Struktur ausreichend sein.
  • Wenn beispielsweise elongierte, im Wesentlichen stabförmige Gegenstände gegriffen werden sollen, kann beispielsweise für den zu greifenden Bereich der Teile ein Durchmesser oder ein Durchmesserintervall vorgegeben sein, wobei das Durchmesserintervall beispielsweise aufgrund produktionsbedingter Schwankungen und Maßabweichungen festgelegt sein kann. Auf einen universell für sehr unterschiedliche Anwendungszwecke einsetzbaren Greifer wird vor diesem Hintergrund aufgrund der spezifischen Vorteile der Erfindung bewusst verzichtet.
  • Wie nachfolgend auch dargelegt, können die Arme im Rahmen der Erfindung relativ einfach ausgeführt sein, so dass für unterschiedliche zu greifende Teile im Rahmen einer Umrüstung auch ein Austausch der Arme oder zumindest eines Armes in Betracht kommt. Zusätzlich oder alternativ können auch Teile der Arme wie beispielsweise endseitige Backen für einen Austausch vorgesehen sein.
  • Durch die in Richtung der vorderen Enden der Arme verlagerte Drehachse kann auch eine gute mechanische Stabilität erreicht werden. Es ist dabei auch möglich, dass die Arme im Rahmen der Erfindung lang ausgeführt sind, um beispielsweise in unzugängliche Bereiche wie Ränder und Ecken einer Kiste einzugreifen, wobei jedoch die Breite und Dicke der Finger vergleichsweise gering ist. Die Finger können dann auch als stabförmig bezeichnet werden.
  • Im Hinblick auf die üblichen Einsatzzwecke des Greifers insbesondere für Handhabungsroboter kann die entlang der Längsrichtung bestimmte Länge der Arme beispielsweise zwischen 100 mm und 1000 mm, insbesondere zwischen 150 mm und 400 mm liegen. Wie bereits zuvor erläutert, ist dann die senkrecht zu der Längsrichtung entlang einer Breitenrichtung bestimmte maximale Gesamtbreite einer von sämtlichen vorderen Armabschnitten gebildeten Greifanordnung deutlich kleiner und kann beispielsweise bei weniger als 60 mm und insbesondere weniger als 50 mm liegen. Die Gesamtbreite kann exemplarisch zwischen 10 mm und 50 mm liegen.
  • Die Breitenrichtung ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass die Drehachse entlang der Breitenrichtung verläuft. An der Drehachse sind dann die zumindest zwei Arme vorzugsweise nebeneinander angeordnet.
  • Senkrecht zu der Längsrichtung und der Breitenrichtung kann eine Dickenrichtung definiert werden, wobei auch bei einer stabilen Ausführung des Greifers eine entlang der Dickenrichtung bestimmte geringe Dicke von beispielsweise weniger als 20 mm im Bereich der Arme realisiert werden kann.
  • Hinsichtlich der Konfiguration und Anordnung der Arme sind unterschiedliche Varianten möglich. In einer einfachsten Ausgestaltung sind genau zwei Arme vorgesehen, wobei dann entweder ein Arm feststehend und ein Arm beweglich oder beide Arme beweglich an der Antriebseinheit angeordnet sind.
  • Wenn zwei Arme an der Antriebseinheit beweglich angeordnet sind, ist die Drehachse zweckmäßigerweise über eine separate Verbindung ortsfest bezüglich der Antriebseinheit bzw. eines Trägers der Antriebseinheit angeordnet.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist hierzu ein feststehender Arm vorgesehen, an dem dann über die Drehachse zwei bewegliche Arme abgestützt sind. Insbesondere kann der feststehende Arm hierzu gabelförmig mit einem entlang der Längsrichtung verlaufenden Freiraum angeordnet sein, wobei die beiden beweglichen Arme in dem Freiraum angeordnet sind. Es ergibt sich dann auch der Vorteil, dass ein Bolzen zur Bildung der Drehachse an beiden Seiten in dem gabelförmigen feststehenden Arm abgestützt sein kann.
  • Im Rahmen der Erfindung werden Komponenten des Greifers als Arm bezeichnet, wenn diese an ihrem vorderen Ende einen Greifabschnitt aufweisen. So kann der feststehende Arm an seinem vorderen Ende einen Sauggreifabschnitt aufweisen, der ein mechanisches Greifen mittels der beiden beweglichen Arme unterstützen kann. Durch den Sauggreifabschnitt können beispielsweise Teile für den mechanischen Greifprozess vorfixiert oder auch noch in einem gewissen Maße ausgerichtet werden. Dabei ist es grundsätzlich auch denkbar, dass bei der Anordnung des Greifers an einem Handhabungsroboter oder dergleichen dann bei dem ersten Erfassen eines Teiles durch den Sauggreifabschnitt ein gewisser Freilauf vorgesehen ist, durch den sich der gesamte Greifer auch noch ausrichten kann.
  • Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, zur fluidischen Beaufschlagung des Sauggreifabschnittes in dem festehenden Arm zumindest einen innenliegenden Kanal auszubilden. Dann sind im Bereich der Arme auch zur Verwirklichung des Sauggreifabschnittes keine freiliegenden Schläuche notwendig, welche hinsichtlich möglicher Ausfälle durch Verschleiß und/oder Kollisionen eine Schwachstelle darstellen können, den erforderlichen Bauraum vergrößern und damit auch die erfindungsgemäß gewünschte Kompaktheit beeinträchtigen.
  • Zusätzlich oder alternativ zu dem beschriebenen Sauggreifabschnitt können auch andere eine Greifkraft und/oder eine Ausrichtung unterstützende Einrichtungen wie beispielsweise ein Magnet, mechanische Führungsausformungen oder dergleichen vorgesehen sein.
  • Wenn bei einer ansonsten gleichen Ausgestaltung ausgehend von dem zuvor beschriebenen feststehenden Arm kein Greifabschnitt vorhanden ist, so kann dieser im Rahmen der Erfindung beispielsweise als Halteschenkel bezeichnet werden, wobei dann lediglich die beiden beweglich an dem Halteschenkel angeordneten Arme für das Greifen von Teilen vorgesehen sind.
  • Wie bereits zuvor beschrieben, erfolgt vorzugsweise zumindest auch ein mechanisches Greifen unter Bildung eines Form- und/oder Reibschlusses. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise vorgesehen, dass zumindest einer der Arme als Greifabschnitt eine Greifbacke aufweist, welche zweckmäßigerweise zum Greifen eines zugeordneten Gegenstandes eingerichtet ist. Die Greifbacke kann dann konkret an die Form angepasst sein. Wenn beispielsweise ein Teil an einem zylindrischen Abschnitt gegriffen werden soll, kann die Greifbacke entlang eines entsprechenden Kreisbogens verlaufen. Bei einer abweichenden Geometrie kann in gleicher Weise eine entsprechende Formanpassung vorgesehen sein.
  • Die Antriebseinheit ist vorzugsweise fluidisch, insbesondere pneumatisch beaufschlagt, so dass dann die Greifbewegung auf einfache Weise durch entsprechende Druckimpulse bzw. das Öffnen und Schließen entsprechender Ventile in einem pneumatischen Kreislauf realisiert werden kann. Grundsätzlich sind aber auch andere Antriebsarten wie beispielsweise ein elektrischer Antrieb möglich.
  • Unabhängig von der Art des Antriebes ist es von Vorteil, wenn zumindest ein Teil der Arme mit der Antriebseinheit gegen eine dauerhaft vorgesehene Schließkraft zu öffnen ist. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung wird eine erhöhte Sicherheit bereitgestellt, wenn die Antriebseinheit ausfällt, beispielsweise bei einem Druckabfall in einem pneumatischen System oder einem Stromausfall bei einem elektrischen Antrieb. Die Schließkraft kann beispielsweise von Federn, Permanentmagneten oder dergleichen bereitgestellt werden.
  • Um den Greifer gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an einem Roboterarm anschließen zu können, kann die Antriebseinheit an einem entsprechend angepassten Flansch angeordnet sein.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Handhabungsroboter zum Greifen und Handhaben von Teilen, welche insbesondere in einer Wirrlage vorliegen. Der Handhabungsroboter umfasst einen Roboterarm und einen an einem Ende des Roboterarmes angeordneten Greifer, der wie zuvor beschrieben ausgeführt ist.
  • Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen, wobei die Bauteile vorzugsweise einen elongierten, insbesondere kreiszylindrischen Abschnitt aufweisen, an dem die Bauteile gegriffen werden können. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Bauteile in einem Vorratsbereich insbesondere in einer Wirrlage angeordnet, wobei mit einer Lageerfassungseinrichtung die Lage einer Vielzahl von Bauteilen erfasst wird, wobei ein als Nächstes zu greifendes Bauteil ausgewählt wird, wobei das ausgewählte Bauteil mit einem insbesondere an einem Roboterarm angeordneten Greifer gegriffen und von dem Vorratsbereich entnommen wird. Der Greifer ist wie zuvor beschrieben ausgeführt.
  • Die Lageerfassungseinrichtung kann insbesondere von einer Kamera bzw. einem Kamerasystem mit computergestützter Auswerteeinheit gebildet sein. Durch zumindest zwei Kameras kann beispielsweise in einem stereoskopischen Verfahren die räumliche Lage rekonstruiert werden, so dass dann nach der Erfassung der räumlichen Lage berechnet wird, welches Bauteil als Nächstes in vorteilhafter Weise gegriffen werden kann. Dabei ist zu beachten, dass das entsprechende Bauteil leicht und schnell zu erreichen ist und möglichst frei liegen soll.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Greifers können auch Teile im Bereich von Ecken und Kanten, beispielsweise am Rand eines Vorratsbehälters, gegriffen und entnommen werden. Durch die langgestreckte Form der Greifarme kann auch relativ tief in einen Vorratsbehälter eingegriffen werden, ohne dass der Greifer bzw. ein daran anschließender Handhabungsroboter anderweitig Kollisionen verursacht. Es ergibt sich auch der Vorteil, dass durch eine gezielte Entnahme mit dem erfindungsgemäßen Greifer in vielen Fällen die übrigen Bauteile in der zuvor aufgenommenen Wirrlage zurückbleiben. Grundsätzlich ist es vor diesem Hintergrund auch möglich, bereits vorab eine gewisse Reihenfolge für die Entnahme vorzusehen und somit beispielsweise optimale Fahrwege des Greifers an einem Handhabungsroboter zu ermöglichen. Des Weiteren können aus einem Vorratsbereich auch Bauteile mit mehreren Greifern parallel entnommen werden, wozu auch gerade aufgrund der langgestreckten Form die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Greifers von Vorteil ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von exemplarischen Zeichnungen erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 einen erfindungsgemäßen Greifer mit einem daran angeordneten Bauteil,
    • 2 den Greifer gemäß der 1 in einer schrägen Seitenansicht, wobei im Bereich einer Antriebseinheit ein Gehäuse weggelassen ist,
    • 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie gemäß 2,
    • 4 eine Anordnung zur Entnahme von Bauteilen aus einem Vorratsbereich mit einem Handhabungsroboter.
  • Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Greifer für Handhabungsroboter, der entsprechend auch als Handhabungsgreifer und/oder Montagegreifer zu bezeichnen ist. Ausgehend von einer nachfolgend weiter erläuterten und mit einem Gehäuse 1 versehenen Antriebseinheit 2 erstrecken sich Arme 3a, 3b entlang einer Längsrichtung z. Die Funktion und Ausgestaltung der Arme 3a, 3b sowie des gesamten Greifers ergeben sich in diesem Zusammenhang aus den Darstellungen der 2 und der 3, bei denen das Gehäuse 1 und zum Teil auch weitere Komponenten zur Verdeutlichung weggelassen sind.
  • Aus einer vergleichenden Betrachtung der 2 und 3 ist zu erkennen, dass ein Arm 3a feststehend an einem Flansch 4 angeordnet und gabelförmig ausgeführt ist. Zwischen zwei entlang der Längsrichtung z verlaufenden Schenkeln 5 des feststehenden Armes 3a verbleibt ein Freiraum, in dem zwei gegenüber der Antriebseinheit 2 bewegliche Arme 3b angeordnet sind. Die Arme 3b sind an einer Drehachse D mit einem Stift 6 an den Schenkeln 5 des feststehenden Armes 3a gehalten. Hinsichtlich der entlang der Längsrichtung z bestimmten Länge der Arme 3a, 3b ist die Drehachse D zu einem vorderen Ende versetzt angeordnet. Ausgehend von der Drehachse D ergibt sich für jeden Arm 3a, 3b ein Längenverhältnis eines hinteren, antriebsseitigen Armabschnittes zu einem vorderen Armabschnitt von mehr als 1:1. Bezogen auf die beiden beweglichen Arme 3b beträgt in dem Ausführungsbeispiel das Längenverhältnis in etwa 4:1.
  • Gemäß der damit wirkenden Hebel erfolgt hinsichtlich der Kraftübertragung sowie des Weges eine Untersetzung.
  • Die entlang der Längsrichtung z bestimmte Länge der beweglichen Arme 3b aber auch des insgesamt längeren feststehenden Armes 3a liegt typischerweise zwischen 100 mm und 500 mm, insbesondere 150 mm und 280 mm.
  • Senkrecht zu der Längsrichtung z sind eine Breitenrichtung x und eine Dickenrichtung y so definiert, dass die Drehachse D entlang der Breitenrichtung x verläuft. Zumindest im vorderen Bereich der Arme 3a, 3b ist die entlang der Breitenrichtung x bestimmte maximale Gesamtbreite kleiner als 60 mm, beispielsweise etwa 40 mm. Aus der 2 ist ersichtlich, dass entlang der Dickenrichtung y eine geringe Dicke von beispielsweise weniger als 20 mm leicht realisiert werden kann.
  • Um die Öffnungs- und Schließbewegung der beweglichen Arme 3b auszulösen, umfasst die Antriebseinheit pneumatische Stellmittel, die in dem Ausführungsbeispiel gemäß der 2 an dem feststehenden Arm 3a befestigt sind und jeweils auf einen zugeordneten beweglichen Arm 3b wirken.
  • Zu erkennen ist auch, dass dauerhaft mit einer Feder 8 eine Schließkraft erzeugt wird, wobei die pneumatischen Stellmittel 7 die beweglichen Arme 3b gegen die dauerhaft vorgesehene Schließkraft öffnen. Bei einem unbeabsichtigten Druckabfall an den pneumatischen Stellenmitteln 7 werden die beweglichen Arme 3b sicher in der Schließstellung gehalten.
  • Daraus ergeben sich mehrere Vorteile. Einerseits wird eine besonders hohe Betriebssicherheit erreicht, selbst wenn in einem pneumatischen System Fehler auftreten. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil bei der Handhabung von Bauteilen mit einem Handhabungsroboter hohe Geschwindigkeiten erreicht werden und bei einer nicht ausreichenden Fixierung im Falle einer Störung die entsprechenden Bauteile 9 unkontrolliert verloren gehen können bzw. sogar weggeschleudert werden.
  • Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass lediglich für das Öffnen der beweglichen Arme 3b eine Druckbeaufschlagung der pneumatischen Stellmittel 7 notwendig ist, so dass im Sinne einer verbesserten Energieeffizienz ansonsten bei sämtlichen Positionierbewegungen kein Druckaufbau notwendig ist.
  • Entsprechende Überlegungen gelten auch für grundsätzlich in Betracht kommende elektrische bzw. elektromagnetische Antriebe. In diesem Zusammenhang ist die dargestellte Feder auch nur exemplarisch. Die dauerhaft vorgesehene Schließkraft kann auch auf andere Weise, beispielsweise mit Permanentmagneten, bereitgestellt werden.
  • Die Schenkel 5 des feststehenden Armes 3a sind zunächst dazu vorgesehen, um den Stift 6 zu halten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der feststehende Arm 3a einen im Rahmen der Erfindung lediglich optionalen Sauggreifabschnitt 10 auf, der einerseits vor dem Schließen der beweglichen Arme 3b eine gewisse Vorfixierung und Ausrichtung ermöglicht und andererseits zu einer erhöhten Haltekraft beitragen kann. Gemäß der 3 sind als Zuführung für den Sauggreifabschnitt 10 in den Schenkeln 5 des feststehenden Armes 3a Kanäle 11 vorgesehen.
  • Die Kanäle 11 sind durch den Flansch 4 zu einem Sauganschluss 12 geführt, wobei entsprechende anschließende Schläuche - wie auch bei den pneumatischen Stellmitteln 7 - nicht dargestellt sind. Aus den Figuren ist auch ersichtlich, dass durch die Ausformung der Kanäle 11 im Bereich der Arme 3a, 3b keine separaten freiliegenden Schläuche notwendig sind, welche hinsichtlich möglicher Ausfälle durch Verschleiß und/oder Kollisionen eine Schwachstelle darstellen können, den erforderlichen Bauraum vergrößern und damit auch die erfindungsgemäß gewünschte Kompaktheit beeinträchtigen.
  • Zusätzlich oder alternativ zu dem beschriebenen optionalen Sauggreifabschnitt 10 können vergleichbare Vorteile wie eine erleichterte Ausrichtung bzw. eine Unterstützung der Greifkraft auch durch andere Elemente wie beispielsweise einen Magnet, mechanische Führungsausformungen oder dergleichen erzielt werden.
  • Schließlich sind in der 2 in dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel auch noch Positionssensoren 13 vorgesehen, welche die Stellung der beweglichen Arme 3b überwachen, so dass das Erreichen der Öffnungs- bzw. der Schließstellung überwacht werden kann.
  • Die 4 zeigt ein Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen 9, wie sie auch in der 1 exemplarisch dargestellt sind. Die Bauteile 9 liegen in einer statistischen Ausrichtung in einem Vorratsbereich 14 in Form einer Vorratsbox. Oberhalb des Vorratsbereiches 14 ist eine Lageerfassungseinrichtung 15 in Form eines Kamerasystems angeordnet, wobei die Lageerfassungseinrichtung 15 zusammen mit einem Handhabungsroboter 16 an eine Recheneinrichtung 17 angeschlossen ist.
  • Mit der Lageerfassungseinrichtung 15 und der Recheneinrichtung 17 kann die Lage einer Vielzahl der Bauteile 9 erfasst werden, wobei von der Recheneinrichtung das als Nächstes zu greifende Bauteil 9 ausgewählt wird und wobei dann die entsprechende Position mit dem an einem Roboterarm 18 des Handhabungsroboters 16 angeordneten Greifer angefahren wird. Die Drehachse D und damit die Breitenrichtung x des Greifers ist dabei parallel oder in etwa parallel zu einem zylinderförmigen Abschnitt des zu greifenden Bauteiles 9 ausgerichtet. Durch die langgestreckte Form der Arme 3a, 3b können auch Bauteile unmittelbar an dem Rand und Boden des Vorratsbereiches 14 gegriffen und entnommen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2017/025076 A1 [0006]
    • EP 2346649 B1 [0008]
    • EP 2331301 B1 [0008]
    • EP 1897663 A2 [0008]
    • EP 1832947 A2 [0008]
    • WO 2011/031523 A2 [0008]

Claims (14)

  1. Greifer mit einer Antriebseinheit (2) und zumindest zwei Armen (3a, 3b), welche jeweils an der Antriebseinheit (2) angeordnet sind, sich entlang einer Längsrichtung (z) von der Antriebseinheit (2) weg erstrecken und an einem vorderen Ende einen Greifabschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Arme (3a, 3b) in einem Abstand zu der Antriebseinheit (2) um eine gemeinsame Drehachse (D) schwenkbeweglich miteinander verbunden sind, wobei ausgehend von der Drehachse (D) für jeden Arm (3a, 3b) das Längenverhältnis eines hinteren, antriebsseitigen Armabschnittes zu einem vorderen Armabschnitt größer als 1:1 ist.
  2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (3a, 3b) eine Länge zwischen 100 mm und 1000 mm aufweisen.
  3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht zu der Längsrichtung (z) entlang einer Breitenrichtung (x) bestimmte maximale Gesamtbreite einer von sämtlichen vorderen Armabschnitten gebildeten Greifanordnung weniger als 60 mm beträgt.
  4. Greifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) entlang der Breitenrichtung (y) verläuft.
  5. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Arme (3a, 3b) jeweils als beweglicher Arm (3b) an der Antriebseinheit (2) angeordnet sind.
  6. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebseinheit (2) einer der Arme (3a, 3b) als feststehender Arm (3a) und zumindest ein weiterer Arm (3b) als beweglicher Arm (3b) angeordnet ist.
  7. Greifer nach Anspruch 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Arm (3a) gabelförmig mit einem entlang der Längsrichtung verlaufenden Freiraum ausgebildet ist, wobei die beweglichen Arme (3b) in dem Freiraum angeordnet sind.
  8. Greifer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Arm (3a) an seinem vorderen Ende einen Sauggreifabschnitt (10) aufweist.
  9. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Arme (3b) als Griffabschnitt eine Greifbacke aufweist, welche zum Greifen eines zugeordneten Gegenstandes eingerichtet ist.
  10. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) fluidisch, insbesondere pneumatisch beaufschlagt ist.
  11. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Arme (3b) mit der Antriebseinheit (2) gegen eine dauerhaft vorgesehene Schließkraft zu öffnen ist.
  12. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) an einem Flansch (4) zum Anschluss an einen Roboterarm (18) angeordnet ist.
  13. Handhabungsroboter (16) zum Greifen und Handhaben von Gegenständen mit einem Roboterarm (18) und einem an einem Ende des Roboterarmes (18) angeordneten Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen (9), welche in einem Vorratsbereich (14) angeordnet sind, wobei mit einer Lageerfassungseinrichtung (15) die Lage einer Vielzahl von Bauteilen (9) erfasst wird, wobei ein als nächstes zu greifendes Bauteil (9) ausgewählt wird, wobei das ausgewählte Bauteil (9) mit einem Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 12 gegriffen und von dem Vorratsbereich (14) entnommen wird.
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