DE102021205830A1 - Gripper for the automated picking up of disordered workpieces - Google Patents

Gripper for the automated picking up of disordered workpieces Download PDF

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DE102021205830A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Greifer zur automatisierten Aufnahme von ungeordneten Werkstücken aufweisend einen Grundkörper (8), wobei am Grundkörper (8) Führungselemente (4) translatorisch verfahrbar gelagert sind und die Führungselemente (4) Kontaktelemente (6) aufnehmen, wobei die Kontaktelemente (6) mittels Gelenken (5) an den Führungselementen (4) beweglich gelagert sind.The invention relates to a gripper for the automated picking up of disordered workpieces, having a base body (8), guide elements (4) being mounted on the base body (8) so that they can be moved in a translatory manner and the guide elements (4) receiving contact elements (6), the contact elements (6) are movably mounted on the guide elements (4) by means of joints (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer zur automatisierten Aufnahme von ungeordneten Werkstücken aufweisend einen Grundkörper, wobei am Grundkörper Führungselemente translatorisch verfahrbar gelagert sind, wobei die Führungselemente Kontaktelemente aufnehmen.The invention relates to a gripper for the automated picking up of unordered workpieces, having a base body, with guide elements being mounted on the base body so that they can be moved in a translatory manner, with the guide elements receiving contact elements.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Handhabungseinrichtung mit einem derartigen Greifer sowie ein Verfahren zum automatisierten Greifen von Werkstücken.Furthermore, the invention relates to a handling device with such a gripper and a method for the automated gripping of workpieces.

Es sind Greifer zur automatisierten Aufnahme von Werkstücken bekannt, die mittels Vakuumsaugern oder Magneten Werkstücke automatisiert greifen. Erhöhte Anforderungen sind an Greifervorrichtungen gestellt, die Werkstücke, die ungeordnet in einem Behälter lagern, greifen können. Insbesondere wenn die Werkstücke nicht nur größer und schwerer sind, sondern wie zum Beispiel Karosserieteile eine Vielzahl von Absätzen, Vorsprüngen oder Vertiefungen aufweisen und daher keine oder wenige ebene Bereiche aufweisen, ist ein automatisiertes Greifen werkstückspezifisch und kostenintensiv zu entwickeln, sodass derartige Werkstücke regelmäßig händisch aus Behältern entnommen werden.There are known grippers for the automated picking up of workpieces, which automatically grip workpieces by means of vacuum suction cups or magnets. Greater demands are placed on gripper devices that can grip workpieces that are stored in a container in a disorderly manner. In particular, if the workpieces are not only larger and heavier, but also have a large number of steps, projections or depressions, such as body parts, and therefore have little or no flat areas, automated gripping must be developed specifically for the workpiece and is costly, so that such workpieces are regularly removed by hand containers are removed.

Aus der DE 10 2018 111 647 A1 ist eine Greifvorrichtung für einen Roboter bekannt, die zur Aufnahme von Karosserieteilen vorgesehen ist und unterschiedliche Geometrien sowie Oberflächenbeschaffenheiten greifen kann. Hierzu sind Greifelemente unabhängig voneinander translatorisch verfahrbar in Führungselementen einer Aufnahmevorrichtung gelagert. Die unbeweglich an den Greifelementen fixierten Kontaktbereiche können somit unterschiedlich weit aus der Aufnahmevorrichtung herausgefahren werden und sich einer Werkstückgeometrie annähern. Mittels Magnetismus wird das Werkstück an den Kontaktflächen gehalten.From the DE 10 2018 111 647 A1 a gripping device for a robot is known, which is provided for picking up body parts and can grip different geometries and surface textures. For this purpose, gripping elements are mounted in guide elements of a receiving device so that they can be moved in a translatory manner independently of one another. The contact areas fixed immovably on the gripping elements can thus be moved out of the receiving device to different extents and approach a workpiece geometry. The workpiece is held on the contact surfaces by means of magnetism.

Es ist weiterhin durch die DE 10 2014 219 381 A1 eine Greifervorrichtung bekannt zum automatisierten Greifen von Werkstücken mit mindestens zwei Greiffeldabschnitten, die translatorisch zueinander sowie senkrecht zur Verschieberichtung von in den Greiffeldabschnitten gelagerten Greifsegmenten verfahrbar sind. Zum Greifen des Werkstücks werden die Greifsegmente, die bevorzugt stiftförmig sind, verschoben, sodass sie dadurch ein Werkstück umragen. Folgend treten die Greifsegmente mit dem Werkstück durch ein Verfahren der Greiffeldabschnitte zueinander in Kontakt. Auch eine Schwenkbewegung der Greiffeldabschnitte zueinander ist offenbart, wodurch ein formschlüssiges Umgreifen von Werkstücken ermöglicht wird.It continues through the DE 10 2014 219 381 A1 a gripper device is known for the automated gripping of workpieces with at least two gripping field sections, which can be moved in a translatory manner relative to one another and perpendicularly to the displacement direction of gripping segments mounted in the gripping field sections. To grip the workpiece, the gripping segments, which are preferably pin-shaped, are displaced so that they thereby surround a workpiece. The gripping segments then come into contact with the workpiece by moving the gripping field sections relative to one another. A pivoting movement of the gripping panel sections relative to one another is also disclosed, which enables workpieces to be gripped in a form-fitting manner.

Die US 10 611 037 B1 offenbart eine Greifvorrichtung zum automatisierten Greifen von Werkstücken, die Unebenheiten und Vorsprünge aufweisen können. Die Greifvorrichtung weist eine Vielzahl von Vakuumsaugern auf, die einzeln translatorisch verfahrbar zur Greifvorrichtung gelagert sind, sodass diese sich der Kontur des Werkstücks anpassen können. Ein Greifen von kleineren Vorsprüngen wird durch die Flexibilität des Vakuumsaugermaterials erreicht, das sich der Oberfläche des Werkstücks anpasst.the U.S. 10,611,037 B1 discloses a gripping device for the automated gripping of workpieces that may have bumps and projections. The gripping device has a large number of vacuum suction cups, which are mounted individually so that they can be moved in a translatory manner relative to the gripping device, so that they can adapt to the contour of the workpiece. Gripping of smaller protrusions is achieved through the flexibility of the vacuum pad material, which conforms to the surface of the workpiece.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Greifer sowie eine Handhabungseinrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass ein automatisiertes, schnelles und sicheres Greifen von ungeordneten Werkstücken kostengünstig realisierbar ist.Against this background, the invention is based on the object of designing a gripper and a handling device and a method of the type mentioned at the outset in such a way that automated, rapid and reliable gripping of unordered workpieces can be implemented cost-effectively.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Greifer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with a gripper according to the features of patent claim 1 and the features of the independent claims. The dependent claims relate to particularly useful developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Greifer zur automatisierten Aufnahme von ungeordneten Werkstücken vorgesehen, der einen Grundkörper aufweist, wobei am Grundkörper Führungselemente translatorisch verfahrbar gelagert sind, wobei die Führungselemente Kontaktelemente aufnehmen, wobei die Kontaktelemente mittels Gelenken an den Führungselementen beweglich gelagert sind.According to the invention, a gripper for the automated picking up of unordered workpieces is provided, which has a base body, guide elements being mounted on the base body so that they can move in a translatory manner, the guide elements receiving contact elements, the contact elements being movably mounted on the guide elements by means of joints.

Der Grundkörper des Greifers, der bevorzugt zur Aufnahme in eine Handhabungseinrichtung vorgesehen ist, lagert zumindest ein Führungselement, sodass es translatorisch verfahrbar ist. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass der Greifer, insbesondere der Grundkörper des Greifers unterschiedliche Positionen zum Greifen des Werkstücks anfahren kann. Kollisionen des Greifers mit Störkonturen können vermieden werden. Der Greifer kann zum Greifen eines Werkstücks somit eine Vielzahl von Positionen anfahren, ein Greifen wird gegebenenfalls erst hierdurch ermöglicht.The main body of the gripper, which is preferably intended to be accommodated in a handling device, supports at least one guide element so that it can be moved in a translatory manner. This advantageously means that the gripper, in particular the base body of the gripper, can move to different positions for gripping the workpiece. Collisions of the gripper with interfering contours can be avoided. The gripper can thus move to a large number of positions for gripping a workpiece; gripping is possibly only made possible by this.

Durch die Lagerung der Kontaktelemente mittels Gelenken an den Führungselementen wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Kontaktflächen der Kontaktelemente zur Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet werden können. Winkelfehler zwischen der Kontaktfläche und dem Werkstück können ausgeglichen werden, wodurch ein flächiges Anlegen der Kontaktflächen an Werkstücke ermöglicht wird, auch wenn der Greifer und somit das Führungselement nicht zur Werkstückoberfläche ausgerichtet sind. Die Bahnplanung für den Greifer wird hierdurch vereinfacht und auch die Anforderungen an seine Sensorik werden hierdurch verringert. Des Weiteren wird das Greifen von schlecht zugänglichen Werkstücken erst durch die freiere Positionierbarkeit des Greifers ermöglicht, wobei Kollisionen des Greifers mit Störkonturen vermieden werden. Ungeordnete Werkstücke mit einer Vielzahl von Konturierungen werden gegebenenfalls erst automatisiert greifbar.By mounting the contact elements on the guide elements by means of joints, it is advantageously achieved that the contact surfaces of the contact elements can be aligned with the surface of the workpiece. Angular errors between the contact surface and the workpiece can be compensated for, as a result of which the contact surfaces can be placed flat against workpieces, even if the gripper and thus the guide element are not aligned with the workpiece surface. This simplifies path planning for the gripper and also the requirements for it Sensory are thereby reduced. Furthermore, the gripping of poorly accessible workpieces is only made possible by the freer positioning of the gripper, with collisions of the gripper with interfering contours being avoided. Disorganized workpieces with a large number of contours may only become accessible automatically.

Als bevorzugte Ausführungsformen von Kontaktelementen haben sich Magnetgreifer für ferromagnetische Werkstoffe und Vakuumsauger erwiesen. Magnetgreifer können vorteilhafterweise kleinere Spalte überbrücken und auch in Bereichen mit Aussparungen Werkstücke greifen, wohingegen Vakuumsauger insbesondere bei nicht ferromagnetischen Werkstoffen vorteilhaft sind, da Konturierungen von Werkstücken in gewissen Ausprägungsformen durch den Vakuumsauger selbst kompensiert werden können.Magnetic grippers for ferromagnetic materials and vacuum suction cups have proven to be preferred embodiments of contact elements. Magnetic grippers can advantageously bridge smaller gaps and also grip workpieces in areas with recesses, whereas vacuum suction cups are particularly advantageous for non-ferromagnetic materials, since the contours of workpieces can be compensated for in certain forms by the vacuum suction cup itself.

Eine besonders praxisrelevante Ausführungsform weist Führungselemente auf, die mittels Rücksteller, bevorzugt Pneumatikzylinder sowie auch oder alternativ Federn, in eine Grundstellung, bevorzugt eine ausgefahrene Stellung, verfahren. Durch das Verfahren der Führungselemente in eine Grundstellung befinden sich die Führungselemente, soweit sie nicht im Kontakt zu einem Werkstück stehen, in einer definierten Position, sodass die Position der Führungselemente nicht bestimmt werden muss. Durch eine Grundstellung in der ausgefahrenen Stellung wird erreicht, dass die Kontaktelemente beim Anfahren eines Werkstücks frühzeitig Kontakt mit dem Werkstück aufnehmen und möglichst alle Kontaktelemente mit dem Werkstück kontaktieren. Als kostengünstige sowie beständige Rücksteller haben sich Pneumatikzylinder sowie Federn erwiesen.A particularly practice-relevant embodiment has guide elements that move into a basic position, preferably an extended position, by means of reset devices, preferably pneumatic cylinders and also or alternatively springs. By moving the guide elements into a basic position, the guide elements are in a defined position, insofar as they are not in contact with a workpiece, so that the position of the guide elements does not have to be determined. A basic position in the extended position ensures that the contact elements make early contact with the workpiece when approaching a workpiece and, if possible, contact all contact elements with the workpiece. Pneumatic cylinders and springs have proven to be cost-effective and durable reset devices.

Eine bevorzugte Ausführungsform hat einen Greifer mit genau einem Führungselement, wobei das Führungselement genau ein Kontaktelement aufweist. Es wird nicht nur ein besonders kostengünstig herstellbarer Greifer ermöglicht, sondern auch ein besonders kompakter Greifer, der eine besonders hohe Zugänglichkeit zu ungeordneten Werkstücken aufweist. Eine alternative Ausführungsform weist eine Vielzahl von Führungselementen mit jeweils einem Kontaktelement auf, wobei die Führungselemente bevorzugt in einem Feld zueinander angeordnet sind. Durch eine Vielzahl von Führungselementen und Kontaktelementen wird die Tragkraft des Greifers weiter erhöht. Vorteilhafterweise sind die Führungselemente in einem Feld zueinander angeordnet, befinden sich also nicht auf einer Geraden, wodurch ein besonders kompakter Aufbau des Greifers auch bei einer Vielzahl von Kontaktelementen ermöglicht wird.A preferred embodiment has a gripper with exactly one guide element, the guide element having exactly one contact element. Not only is a gripper that can be produced particularly cost-effectively made possible, but also a particularly compact gripper that has particularly good accessibility to unordered workpieces. An alternative embodiment has a multiplicity of guide elements, each with a contact element, with the guide elements preferably being arranged in a field relative to one another. The load capacity of the gripper is further increased by a large number of guide elements and contact elements. Advantageously, the guide elements are arranged in a field relative to one another, ie they are not located on a straight line, as a result of which a particularly compact design of the gripper is made possible even with a large number of contact elements.

Eine besonders praxisrelevante Ausführungsform weist Führungselemente und Kontaktelemente auf, die jeweils voneinander unabhängig gelagert und verfahrbar sind. Durch die vereinzelte translatorische Verfahrbarkeit und die bewegliche Lagerung der Kontaktelemente an den Führungselementen wird ermöglicht, dass jedes Kontaktelement in Kontakt mit der Werkstoffoberfläche tritt und sich jedes Kontaktelement an der Werkstoffoberfläche ausrichtet, die es kontaktiert; ein besonders effektives Greifen des Werkstücks wird ermöglicht.A particularly practice-relevant embodiment has guide elements and contact elements, which are each mounted and moved independently of one another. The individual translatory mobility and the movable mounting of the contact elements on the guide elements make it possible for each contact element to come into contact with the material surface and for each contact element to align itself with the material surface that it contacts; a particularly effective gripping of the workpiece is made possible.

Eine bevorzugte Ausführungsform hat einen Greifer, der zum Verbinden mit einer Handhabungseinrichtung eine Aufnahme oder Kupplung, insbesondere eine Schnellwechselkupplung, aufweist. Hierdurch wird ein einfacher und schneller Wechsel des Greifers am Handhabungssystem möglich, sodass für verschiedene Werkstücke der Greifer effektiv gewechselt werden kann.A preferred embodiment has a gripper that has a receptacle or coupling, in particular a quick-change coupling, for connection to a handling device. This enables the gripper on the handling system to be changed quickly and easily, so that the gripper can be effectively changed for different workpieces.

Eine besonders praxisrelevante Ausführungsform weist einen Greifer auf, der vorgesehen ist, Bleche, bevorzugt geformte oder bombierte Stahlbleche, weiter bevorzugt Karosseriebleche von Kraftfahrzeugen, zu greifen. Ungeordnete Bleche, insbesondere geformte oder bombierte Stahlbleche, insbesondere Karosseriebleche mit einer hohen Dichte an Verformungen und Bombierungen, sind besonders anspruchsvoll zu greifen, wobei ein derartiger Greifer durch die Vermeidung von händischer Arbeit einen erheblichen Kostenvorteil aufweisen kann.A particularly practice-relevant embodiment has a gripper that is intended to grip sheet metal, preferably formed or cambered sheet steel, more preferably body panels of motor vehicles. Disorganized metal sheets, in particular formed or cambered steel sheets, in particular car body panels with a high density of deformations and cambers, are particularly difficult to grip, and such a gripper can have a considerable cost advantage by avoiding manual work.

Erfindungsgemäß ist des Weiteren eine Handhabungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Greifer vorgesehen.According to the invention, a handling device with a gripper according to the invention is also provided.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Greifen eines ungeordneten Werkstücks, bevorzugt mit einem erfindungsgemäßen Greifer, ist vorgesehen, wobei die Werkstücke in einem ersten Schritt gescannt werden, um anhand der Scandaten Werkstückkoordinaten zu ermitteln. Folgend wird anhand der Werkstückkoordinaten und Störkonturen eine Bahnplanung ermittelt, die an eine Steuerung ausgegeben wird. Mit der Steuerung werden eine Handhabungseinrichtung und ein Greifer angesteuert, wobei der Greifer unter individueller Anpassung der einzelnen Führungselemente durch einen Widerstand des Werkstücks und der einzelnen Kontaktelemente an eine Werkstückgeometrie durch ein Handhabungssystem verfahren wird.A method according to the invention for gripping a disordered workpiece, preferably with a gripper according to the invention, is provided, with the workpieces being scanned in a first step in order to determine workpiece coordinates using the scan data. A path plan is then determined based on the workpiece coordinates and interference contours, which is output to a controller. A handling device and a gripper are controlled with the controller, the gripper being moved by a handling system with individual adjustment of the individual guide elements by a resistance of the workpiece and the individual contact elements to a workpiece geometry.

Ein effektives Greifen von ungeordneten, insbesondere stark geformten oder bombierten Werkstücken wird durch ein Anliegen und Ausrichten aller Kontaktelemente ermöglicht.An effective gripping of disordered, in particular strongly shaped or cambered workpieces is made possible by abutting and aligning all contact elements.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind einige davon in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigen in

  • 1 einen bekannten magnetischen Greifer;
  • 2 einen Greifer mit Führungselementen in eingefahrener Stellung;
  • 3 ein Führungselement mit Kontaktelement;
  • 4 einen Greifer mit Führungselementen in teilweise ausgefahrener Stellung;
  • 5 einen Greifer mit Führungselementen in unterschiedlichen Stellungen;
  • 6 einen Greifer mit drei Führungselementen;
  • 7 einen Greifer mit zwei Führungselementen;
  • 8 einen Greifer mit einem Führungselement.
The invention permits numerous embodiments. To further clarify their basic principle, some of them are shown in the drawings provided and are described below. These show in
  • 1 a known magnetic gripper;
  • 2 a gripper with guide elements in a retracted position;
  • 3 a guide element with contact element;
  • 4 a gripper with guide elements in a partially extended position;
  • 5 a gripper with guide elements in different positions;
  • 6 a gripper with three guide elements;
  • 7 a gripper with two guide elements;
  • 8th a gripper with a guide element.

1 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten magnetischen Greifer mit einem Polschuh 1, der über seine Kontaktkörper 2 mit den Kontaktebenen 3 in Kontakt mit einem Werkstück steht. Die Kontaktebenen 3 sind eben und bilden mit dem Werkstück lediglich Linienkontakte aus, da das Werkstück durch Verformungen und Aussparungen keine ebenen Kontaktbereiche aufweist. Das Magnetfeld kann somit nur eine geringe Kraft auf das Werkstück ausüben. 1 shows a magnetic gripper known from the prior art with a pole shoe 1 which is in contact with a workpiece via its contact body 2 with the contact planes 3 . The contact planes 3 are flat and only form line contacts with the workpiece, since the workpiece does not have any flat contact areas due to deformations and recesses. The magnetic field can therefore only exert a small force on the workpiece.

2 offenbart einen Greifer mit Führungselementen 4 in eingefahrener Stellung, die jeweils mittels eines Gelenks 5, das als Kugelgelenk ausgeführt ist, ein Kontaktelement 6 beweglich lagern. Die Kontaktelemente 6 befinden sich in einer Ausgangsstellung, sie sind, mittels nicht dargestellter Federn, koaxial zu den Führungselementen 4 ausgerichtet. Die Kontaktflächen 7 der Kontaktelemente 6 sind den Führungselementen 4 abgewandt ausgerichtet und in dieser Ausführungsform Magnetgreifer. 2 discloses a gripper with guide elements 4 in the retracted position, each of which supports a contact element 6 movably by means of a joint 5, which is designed as a ball joint. The contact elements 6 are in an initial position; they are aligned coaxially with the guide elements 4 by means of springs (not shown). The contact surfaces 7 of the contact elements 6 are oriented away from the guide elements 4 and are magnetic grippers in this embodiment.

Die Führungselemente 4 sind in einem Grundkörper 8 translatorisch entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung und parallel zueinander verfahrbar mittels Gleitlagern 9 gelagert. Die Führungselemente 4 werden mittels nicht dargestellten Rückstellern, die als Pneumatikzylinder oder Federn ausführbar sind, in eine ausgefahrene Grundstellung verfahren, soweit keine Kraft sie in die dargestellte eingefahrene Stellung verfährt.The guide elements 4 are mounted in a base body 8 in a translatory manner along their main extension direction and can be moved parallel to one another by means of slide bearings 9 . The guide elements 4 are moved into an extended basic position by means of resetting devices (not shown), which can be implemented as pneumatic cylinders or springs, provided that no force moves them into the retracted position shown.

Der Grundkörper 8 besteht in dieser Ausführungsform aus Blechen, die mittels Umformen oder als Schweißkonstruktion den Grundkörper 8 ausbilden können. Zur einfachen und schnellen Montage beziehungsweise Demontage des Greifers von einem Handhabungssystem weist der Grundkörper 8 auf der den Kontaktelementen 6 gegenüberliegenden Seite eine Aufnahme 10 auf, die als eine Kupplung 11 ausgeführt ist.In this embodiment, the base body 8 consists of sheet metal, which can form the base body 8 by means of forming or as a welded construction. For quick and easy assembly or disassembly of the gripper from a handling system, the base body 8 has a receptacle 10 on the side opposite the contact elements 6 , which is designed as a coupling 11 .

In 3 ist ein Führungselement 4 mit einem kugelgelagerten Kontaktelement 6 im Detail dargestellt. Das Führungselement 4 ist als eine Welle ausgeführt und hat einen Durchmesser von 10 mm sowie eine Länge von 100 mm und weist einen Kugelkopf auf, an dem die Kugelpfanne, die mit dem Kontaktelement 6 verbunden ist, gelagert ist. Das Kontaktelement 6, ein Magnetgreifer, ist zylinderförmig mit einer Höhe von 30 mm und hat eine ebene Kontaktfläche 7 mit einem Durchmesser von 35 mm.In 3 a guide element 4 with a ball-bearing contact element 6 is shown in detail. The guide element 4 is designed as a shaft and has a diameter of 10 mm and a length of 100 mm and has a ball head on which the ball socket, which is connected to the contact element 6, is mounted. The contact element 6, a magnetic gripper, is cylindrical with a height of 30 mm and has a flat contact surface 7 with a diameter of 35 mm.

Die 4 und 5 stellen einen Greifer mit teilweise ausgefahrenen Führungselementen 4 dar, der der Ausführungsform der 1 entspricht. Die Kontaktelemente 6 befinden sich nicht in der Ausgangsstellung, sondern sind in einer Position dargestellt, in der sie beispielsweise ein Werkstück greifen. Hierzu weisen die Kontaktflächen 7 in unterschiedliche Richtungen. In 5 befinden sich zwei weiter hinten dargestellte Führungselemente 4 sowie die dazugehörigen Kontaktelemente 6 in der Grundstellung beziehungsweise in der Ausgangsstellung und sind nicht am Greifvorgang beteiligt.the 4 and 5 represent a gripper with partially extended guide elements 4, which is the embodiment of FIG 1 is equivalent to. The contact elements 6 are not in the starting position, but are shown in a position in which they grip a workpiece, for example. For this purpose, the contact surfaces 7 point in different directions. In 5 are two guide elements 4 shown further back and the associated contact elements 6 in the basic position or in the starting position and are not involved in the gripping process.

In den 6, 7 und 8 sind Greifer dargestellt, die grundsätzlich der Ausführungsform der 1 entsprechen, jedoch eine geringere Anzahl an Führungselementen 4 aufweisen. In 6 weist der Greifer drei Führungselemente 4 auf, die auf einer Geraden angeordnet sind, sodass in einer Raumrichtung ein besonders kompakter Greifer ermöglicht wird. Die Ausführungsform der 7 weist zwei Führungselemente 4 auf, die sich in einer teilweise ausgefahrenen Position befinden, in der sie beispielsweise ein Werkstück greifen können. 8 offenbart einen Greifer mit nur einem Führungselement 4 und einem Kontaktelement 6 in der Grundstellung beziehungsweise in der Ausgangsstellung. Diese Ausführungsform ist besonders kompakt und ermöglicht ein Greifen auch in beengten räumlichen Verhältnissen.In the 6 , 7 and 8th are shown grippers, which basically the embodiment of 1 correspond, but have a smaller number of guide elements 4. In 6 the gripper has three guide elements 4, which are arranged on a straight line, so that a particularly compact gripper is made possible in one spatial direction. The embodiment of 7 has two guide elements 4 which are in a partially extended position in which they can grip a workpiece, for example. 8th discloses a gripper with only one guide element 4 and one contact element 6 in the basic position or in the starting position. This embodiment is particularly compact and allows gripping even in cramped spatial conditions.

Bezugszeichenlistereference list

11
Polschuhpole shoe
22
Kontaktkörpercontact body
33
Kontaktebenecontact level
44
Führungselementguide element
55
Gelenkjoint
66
Kontaktelementcontact element
77
Kontaktflächecontact surface
88th
Grundkörperbody
99
Gleitlagerbearings
1010
Aufnahmerecording
1111
Kupplungcoupling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018111647 A1 [0004]DE 102018111647 A1 [0004]
  • DE 102014219381 A1 [0005]DE 102014219381 A1 [0005]
  • US 10611037 B1 [0006]US 10611037 B1 [0006]

Claims (10)

Greifer zur automatisierten Aufnahme von ungeordneten Werkstücken aufweisend einen Grundkörper (8), wobei am Grundkörper (8) Führungselemente (4) translatorisch verfahrbar gelagert sind, wobei an den Führungselementen (4) Kontaktelemente (6) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6) mittels Gelenken (5) beweglich an den Führungselementen (4) gelagert sind.Gripper for the automated picking up of disordered workpieces, having a base body (8), guide elements (4) being mounted on the base body (8) so that they can be moved in a translatory manner, contact elements (6) being mounted on the guide elements (4), characterized in that the contact elements ( 6) are movably mounted on the guide elements (4) by means of joints (5). Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6) Magnetgreifer oder Vakuumsauger sind.grab after claim 1 , characterized in that the contact elements (6) are magnetic grippers or vacuum suction cups. Greifer nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (4) mittels Rücksteller, bevorzugt Pneumatikzylinder und/oder Federn, in eine Grundstellung, bevorzugt eine ausgefahrene Stellung, verfahren werden.Grab after the claims 1 or 2 , characterized in that the guide elements (4) are moved into a basic position, preferably an extended position, by means of restoring devices, preferably pneumatic cylinders and/or springs. Greifer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke (5) Kugelgelenke sind, die bevorzugt mittels Federelementen in eine Ausgangsstellung, bevorzugt koaxial zu dem Führungselement (4), rückgestellt werden.Gripper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the joints (5) are ball joints which are preferably returned to an initial position, preferably coaxial to the guide element (4), by means of spring elements. Greifer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer zumindest genau ein Führungselement (4) mit zumindest genau einem Kontaktelement (6) aufweist, wobei bei einer Vielzahl von Führungselementen (4) mit Kontaktelementen (6) die Führungselemente (4) bevorzugt in einem Feld zueinander angeordnet sind.Gripper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the gripper has at least exactly one guide element (4) with at least exactly one contact element (6), with a large number of guide elements (4) with contact elements (6) having the guide elements (4) are preferably arranged in a field to each other. Greifer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (4) und/oder die Kontaktelemente (6) jeweils voneinander unabhängig gelagert und verfahrbar sind.Gripper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the guide elements (4) and/or the contact elements (6) are each mounted and movable independently of one another. Greifer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer zum Verbinden mit einer Handhabungseinrichtung eine Aufnahme (10) oder Kupplung (11), insbesondere eine Schnellwechselkupplung, aufweist.Gripper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the gripper has a receptacle (10) or coupling (11), in particular a quick-change coupling, for connection to a handling device. Greifer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer zum Greifen von Blechen, bevorzugt geformten und/oder bombierten Stahlblechen, weiter bevorzugt Karosserieblechen von Kraftfahrzeugen, geeignet ist.Gripper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the gripper is suitable for gripping sheet metal, preferably shaped and/or convex steel sheet metal, more preferably body panels of motor vehicles. Handhabungseinrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung einen Greifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.Handling device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the handling device has a gripper according to one of the preceding claims. Verfahren zum Greifen eines ungeordneten Werkstücks bevorzugt nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ungeordnete Werkstücke gescannt und Werkstückkoordinaten ermittelt werden, wobei anhand der Werkstückkoordinaten und Störkonturen eine Bahnplanung ermittelt wird, wobei die Bahnplanung an eine Steuerung ausgegeben und mit der Steuerung eine Handhabungseinrichtung sowie ein Greifer angesteuert werden, wobei der Greifer unter individueller Anpassung der einzelnen Führungselemente (4) und der einzelnen Kontaktelemente (6) an eine Werkstückgeometrie verfahren wird.Method for gripping a disordered workpiece, preferably according to at least one of the preceding claims, characterized in that disordered workpieces are scanned and workpiece coordinates are determined, a path plan being determined using the workpiece coordinates and interfering contours, the path plan being output to a controller and a handling device with the controller and a gripper are controlled, the gripper being moved to a workpiece geometry with individual adjustment of the individual guide elements (4) and the individual contact elements (6).
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