DE102022102258A1 - Arbeitsplatzsystem, Roboterarbeitsraumnetzwerk und Verfahren zum Betreiben eines Arbeitsplatzsystems und/oder eines Roboterarbeitsraumnetzwerks - Google Patents

Arbeitsplatzsystem, Roboterarbeitsraumnetzwerk und Verfahren zum Betreiben eines Arbeitsplatzsystems und/oder eines Roboterarbeitsraumnetzwerks Download PDF

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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0096Programme-controlled manipulators co-operating with a working support, e.g. work-table
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders

Abstract

Arbeitsplatzsystem (100) aufweisend wenigstens eine Arbeitsfläche (104), wenigstens ein Positioniermodul (106) zur Anordnung zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche (104) und wenigstens einem Manipulationsobjekt (108, 110), eine zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche (104) und dem wenigstens einen Positioniermodul (106) wirksame erste Rastanordnung und eine zwischen dem wenigstens einen Positioniermodul (106) und dem wenigstens einen Manipulationsobjekt (108, 110) wirksame zweite Rastanordnung, bei dem die erste Rastanordnung miteinander periodisch korrespondierende erste Rastabschnitte (114) und die zweite Rastanordnung miteinander periodisch korrespondierende zweite Rastabschnitte aufweist, Roboterarbeitsraumnetzwerk mit mehreren miteinander verbundenen derartigen Arbeitsplatzsystemen (100), und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Arbeitsplatzsystems (100) und/oder eines derartigen Roboterarbeitsraumnetzwerks, wobei die wenigstens eine Arbeitsfläche (104), das wenigstens eine Positioniermodul (106), das wenigstens eine Manipulationsobjekt (108, 110) und/oder wenigstens eine Verbindung mithilfe des wenigstens einen Roboters (102) und/oder wenigstens eines Effektors manipuliert werden/wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Arbeitsplatzsystem aufweisend wenigstens eine Arbeitsfläche, wenigstens ein Positioniermodul zur Anordnung zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche und wenigstens einem Manipulationsobjekt, eine zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche und dem wenigstens einen Positioniermodul wirksame erste Rastanordnung und eine zwischen dem wenigstens einen Positioniermodul und dem wenigstens einen Manipulationsobjekt wirksame zweite Rastanordnung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Roboterarbeitsraumnetzwerk. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Arbeitsplatzsystems und/oder eines Roboterarbeitsraumnetzwerks.
  • Das Dokument DE 10 2013 104 890 A1 betrifft ein Verfahren zur Konturenbearbeitung eines vorzugsweise flächigen Werkstücks, wobei das Werkstück von mehreren, an einem Bearbeitungstisch befestigten Saugspannern gehalten wird. Um eine kostengünstigere Verarbeitung der Werkstücke mit geringem konstruktivem und fertigungstechnischem Aufwand zu ermöglichen, wird in dem Dokument DE 10 2013 104 890 A1 vorgeschlagen, die Saugspanner entsprechend einer vorgegebenen Konturierung am Bearbeitungstisch zu positionieren.
  • Das Dokument DE 10 2010 015 617 A1 betrifft ein Transport- und Bereitstellungssystem für Bauteile, wobei das Transport- und Bereitstellungssystem ein Trägersystem umfasst, sowie mindestens eine Bauteil-Box zur Aufnahme eines Bauteils. Um einen Transport von Bauteilen flexibler und kostengünstiger durchführen zu können, wird in dem Dokument DE 10 2010 015 617 A1 vorgeschlagen, dass das Bauteil in der Bauteil-Box durch Bauteil-Haltemittel in einer vorgegebenen Position gehalten wird und das Trägersystem und die mindestens eine Bauteil-Box je ein Raster aufweisen, wobei das Raster des Trägersystems zur variablen, systematisch flächendeckenden Anordnung von Bauteil-Boxen und/oder Bauteil-Haltemitteln in unterschiedlicher Kombination, und das Raster in der mindestens einen Bauteil-Box zur variablen Anordnung der Bauteil-Haltemittel in unterschiedlicher Kombination ausgebildet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Arbeitsplatzsystem strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Roboterarbeitsraumnetzwerk strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit einem Arbeitsplatzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Roboterarbeitsraumnetzwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 23. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 24. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das Arbeitsplatzsystem kann wenigstens einen Roboter aufweisen. Das Arbeitsplatzsystem kann einen Arbeitsraum des wenigstens einen Roboters umfassen. Der Arbeitsraum kann zumindest annähernd kubisch, zylindrisch, kugelförmig oder quaderförmig sein.
  • Der wenigstens eine Roboter kann ein Industrieroboter sein. Der wenigstens eine Roboter kann programmierbar sein. Der wenigstens eine Roboter kann dazu dienen, Manipulationsobjekte zu handhaben, zu montieren, und/oder zu bearbeiten. Der wenigstens eine Roboter kann eine Basis, einen Manipulator, Sensoren und/oder eine Kontrolleinrichtung aufweisen. Der wenigstens eine Roboter kann als Gelenkarmroboter ausgeführt sein. Der wenigstens eine Roboter kann als Portalroboter ausgeführt sein.
  • Die wenigstens Arbeitsfläche kann in einem Arbeitsraum des Roboters angeordnet sein. Die wenigstens eine Arbeitsfläche kann vollständig oder teilweise in dem Arbeitsraum angeordnet sein. Die wenigstens eine Arbeitsfläche kann zumindest annähernd eben sein. Die wenigstens eine Arbeitsfläche kann zumindest annähernd waagerecht sein. Die wenigstens eine Arbeitsfläche kann eine zumindest annähernd rechteckige Form aufweisen.
  • Das wenigstens eine Manipulationsobjekt kann ein Produkt oder Erzeugnis, wie Werkstück, Zwischenprodukt oder Endprodukt, ein Träger, wie Werkstückträger, und/oder ein Behälter, insbesondere ein normierter Behälter, wie Euronorm-Behälter, sein. Das wenigstens eine Manipulationsobjekt kann ein Euronorm-Behälter sein. Eine Abmessung des wenigstens einen Manipulationsobjekts kann von einer standardisierten Grundabmessung ausgehen. Die Grundabmessung kann beispielsweise eine Länge von 600mm und eine Breite von 400mm aufweisen. Davon abgeleitet kann das Manipulationsobjekt beispielsweise ein Maß (Länge x Breite) von 200mm x 150mm, 300mm x 200mm, 400mm x 300mm, 600mm x 400mm oder 800mm x 600 mm aufweisen. Das wenigstens eine Manipulationsobjekt kann stapelbar sein.
  • Das wenigstens eine Positioniermodul kann zur reproduzierbaren exakten Anordnung an der wenigstens einen Arbeitsfläche dienen. Das wenigstens eine Positioniermodul kann zum reproduzierbaren exakten Positionieren des wenigstens einen Manipulationsobjekts dienen.
  • Die erste Rastanordnung kann derart zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche und dem wenigstens einen Positioniermodul wirken, dass eine relative Verlagerbarkeit zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche und dem wenigstens einen Positioniermodul zumindest in einer Richtung, insbesondere in zwei oder drei zueinander senkrechten Richtungen, kraft- und/oder formschlüssig gesperrt ist. Die erste Rastanordnung kann an der wenigstens einen Arbeitsfläche angeordnete erste Rastabschnitte und an dem wenigstens einen Positioniermodul angeordnete erste Rastabschnitte aufweisen. Die an der wenigstens einen Arbeitsfläche angeordneten ersten Rastabschnitte einerseits und die an dem wenigstens einen Positioniermodul angeordneten ersten Rastabschnitte andererseits können miteinander periodisch korrespondieren. Die ersten Rastabschnitte können geometrisch, insbesondere geometrisch komplementär, miteinander korrespondieren. Die ersten Rastabschnitte können regelmäßig angeordnet sein. Eine regelmäßige Anordnung der ersten Rastabschnitte kann sich regelmäßig Wiederholen.
  • Die zweite Rastanordnung kann derart zwischen dem wenigstens einen Positioniermodul und dem wenigstens einen Manipulationsobjekt wirken, dass eine relative Verlagerbarkeit zwischen dem wenigstens einen Positioniermodul und dem wenigstens einen Manipulationsobjekt zumindest in einer Richtung, insbesondere in zwei oder drei zueinander senkrechten Richtungen, kraft- und/oder formschlüssig gesperrt ist. Die zweite Rastanordnung kann an dem wenigstens einen Positioniermodul angeordnete zweite Rastabschnitte und an dem wenigstens einen Manipulationsobjekt angeordnete zweite Rastabschnitte aufweisen. Die an dem wenigstens einen Positioniermodul angeordneten zweiten Rastabschnitte einerseits und die an dem wenigstens einen Manipulationsobjekt angeordneten zweiten Rastabschnitte andererseits können miteinander periodisch korrespondieren. Die zweiten Rastabschnitte können geometrisch, insbesondere geometrisch komplementär, miteinander korrespondieren. Die zweiten Rastabschnitte können regelmäßig angeordnet sein. Eine regelmäßige Anordnung der zweiten Rastabschnitte kann sich regelmäßig Wiederholen.
  • Die ersten Rastabschnitte können jeweils eine konvexe Kontur oder eine konkave Kontur aufweisen. Die erste Rastanordnung der wenigstens einen Arbeitsfläche kann wenigstens eine Rastschiene aufweisen. Die ersten Rastabschnitte der wenigstens einen Arbeitsfläche können entlang der wenigstens einen Rastschiene angeordnet sein. Die ersten Rastabschnitte der wenigstens einen Arbeitsfläche können jeweils als Bohrung ausgeführt sein. Die ersten Rastabschnitte der wenigstens einen Arbeitsfläche können jeweils eine hinterschnittene Kontur aufweisen. Die ersten Rastabschnitte des wenigstens einen Positioniermoduls können jeweils als Zapfen ausgeführt sein.
  • Die erste Rastanordnung kann wenigstens eine erste Fixiereinrichtung zum Fixieren des wenigstens einen Positioniermoduls an der wenigstens einen Arbeitsfläche aufweisen. Die wenigstens eine erste Fixiereinrichtung kann in einer mit der wenigstens einen Arbeitsfläche gebildeten Ebene und/oder senkrecht zu dieser Ebene wirksam sein. Die wenigstens eine erste Fixiereinrichtung eine lösbare Rastverbindung aufweisen. Die Rastverbindung kann zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung umschaltbar sein. Die Rastverbindung kann einhändig umschaltbar sein. Die Rastverbindung kann unter Wirkung eines Betätigungskräftepaars umschaltbar sein. Die Betätigungskräfte können einander entgegen gerichtet sein und zumindest annähern gleiche Beträge aufweisen. Die Betätigungskräfte können zumindest annähernd parallel zu einer mit der wenigstens einen Arbeitsfläche gebildeten Ebene gerichtet sein. Die Rastverbindung kann unter Wirkung einer sich, beispielsweise an der wenigstens einen Arbeitsfläche, abstützenden Betätigungskraft umschaltbar sein. Die Freigabestellung kann eine betätigte Stellung sein. Die Sperrstellung kann eine unbetätigte Vorzugsstellung sein. Die Rastverbindung kann wenigstens ein Formschlusselement, wie Kugel, und wenigstens einen mechanischen Energiespeicher, wie Feder, aufweisen.
  • Die zweite Rastanordnung kann wenigstens eine zweite Fixiereinrichtung zum Fixieren des wenigstens einen Manipulationsobjekts an dem wenigstens einen Positioniermodul aufweisen. Die wenigstens eine zweite Fixiereinrichtung kann in einer mit der wenigstens einen Arbeitsfläche gebildeten Ebene und/oder senkrecht zu dieser Ebene wirksam sein. Die wenigstens eine zweite Fixiereinrichtung kann eine Sperrverbindung aufweisen. Die Sperrverbindung kann zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung umschaltbar sein. Die Sperrverbindung kann unter Wirkung eine Öffnungskraft in die Freigabestellung und unter Wirkung eine Schließkraft in die Sperrstellung umschaltbar sein. Die Öffnungskraft und die Schließkraft können einander entgegen gerichtet sein. Die Öffnungskraft und die Schließkraft können zumindest annähernd senkrecht zu einer mit der wenigstens einen Arbeitsfläche gebildeten Ebene gerichtet sein. Die Freigabestellung und die Sperrstellung können betätigungskraftfrei stabile Stellungen sein. Die Sperrverbindung kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig wirksam sein. Die Sperrverbindung kann wenigstens ein Rampenelement, wenigstens ein Exzenterelement, wenigstens ein Hebelelement, wenigstens ein Kniehebelelement und/oder wenigstens ein Riegelelement aufweisen.
  • Das wenigstens eine Positioniermodul kann mehrseitig zweite Rastabschnitte aufweisen. Das wenigstens eine Positioniermodul kann mehrere Seiten mit zweiten Rastabschnitten aufweisen. Das wenigstens eine Positioniermodul kann einander gegenüberliegende Seiten mit zweiten Rastabschnitten aufweisen. Das wenigstens eine Positioniermodul kann dazu dienen, mit einem Manipulationsobjekt oder mehreren Manipulationsobjekten, insbesondere mit zwei oder vier Manipulationsobjekten, zusammenzuwirken. Das wenigstens eine Positioniermodul kann eine klotzartige, rechteckartige oder kreuzartige Form aufweisen.
  • Die ersten Rastabschnitte und/oder die zweiten Rastabschnitte können zentrierend sein. Die ersten Rastabschnitte und/oder die zweiten Rastabschnitte können V-förmige Ausnehmungen aufweisen.
  • Die ersten Rastabschnitte und die zweiten Rastabschnitte können miteinander periodisch korrespondieren. Die ersten Rastabschnitte und die zweiten Rastabschnitte können miteinander periodisch korrespondierende Abstände aufweisen.
  • Das wenigstens eine Manipulationsobjekt kann ein geringfügig unterhalb eines Rastmaßes der ersten Rastabschnitte liegendes Maß aufweisen. Das wenigstens eine Manipulationsobjekt kann ein derart geringfügig unterhalb eines Rastmaßes der ersten Rastabschnitte liegendes Maß aufweisen, dass mehrere Manipulationsobjekte unter Zwischenschaltung des wenigstens einen Positioniermoduls arbeitsraumsparend aneinander anordenbar sind.
  • Das Arbeitsplatzsystem kann mehrere jeweils mit der zweiten Rastanordnung kompatible Manipulationsobjektvarianten aufweist. Die Manipulationsobjektvarianten können jeweils mit an dem wenigstens einen Positioniermodul angeordneten zweiten Rastabschnitten korrespondierende zweite Rastabschnitte aufweisen. Eine Manipulationsobjektvariante kann ein Produkt oder Erzeugnis, wie Werkstück, ein Zwischenprodukt oder Endprodukt, ein Träger, wie Werkstückträger, und/oder ein Behälter, insbesondere ein normierter Behälter sein. Eine Manipulationsobjektvariante kann ein Euronorm-Behälter sein. Eine Abmessung einer Manipulationsobjektvariante kann von einer standardisierten Grundabmessung ausgehen. Die Grundabmessung kann beispielsweise eine Länge von 600mm und eine Breite von 400mm aufweisen. Davon abgeleitet kann eine Manipulationsobjektvariante beispielsweise ein Maß (Länge x Breite) von 200mm x 150mm, 300mm x 200mm, 400mm x 300mm, 600mm x 400mm oder 800mm x 600 mm aufweisen. Eine Manipulationsobjektvariante kann stapelbar sein.
  • Das Arbeitsplatzsystem kann wenigstens einen Effektor aufweisen. Der wenigstens eine Effektor kann zur Verwendung mit dem wenigstens einen Roboter ausgelegt sein. Der wenigstens eine Effektor kann ein Endeffektor sein. Der wenigstens eine Effektor kann zur Verwendung mit einer Handhabungseinrichtung ausgelegt sein. Insofern kann das Arbeitsplatzsystem auch wenigstens eine Handhabungseinrichtung aufweisen. Die wenigstens eine Handhabungseinrichtung kann wenigstens eine Linearführung, wie Schiene, aufweisen. Das Arbeitsplatzsystem kann mehrere Effektoren aufweisen. Das Arbeitsplatzsystem kann mehrere gleichartige Effektoren und/oder mehrere unterschiedliche Effektoren aufweisen. Der Effektor kann wenigstens einen zweiten Rastabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine Effektor kann zum Handhaben und/oder Manipulieren der wenigstens einen Arbeitsfläche, des wenigstens einen Positioniermoduls, des wenigstens einen Manipulationsobjekts und/oder wenigstens einer Verbindung, wie Rastverbindung und/oder Sperrverbindung, dienen. Der wenigstens eine Effektor kann zum Ausführen einer Manipulationsaufgabe oder mehrerer unterschiedlicher Manipulationsaufgaben ausgelegt sein.
  • Der wenigstens eine Effektor kann eine Längsachse, eine Querachse und eine Tiefenachse aufweisen. Die Längsachse, die Querachse und die Tiefenachse können zueinander rechtwinklig angeordnet sein. Der wenigstens eine Effektor kann in Erstreckungsrichtung der Längsachse einen Kopfabschnitt und einen Fußabschnitt aufweisen. Der Fußabschnitt kann in Erstreckungsrichtung der Querachse verlaufen. Der Fußabschnitt kann durchgehend oder unterbrochen verlaufen. Der wenigstens eine Effektor kann eine Effektorbasis aufweisen. Die Effektorbasis kann eine plattenartige Form aufweisen. Die Effektorbasis kann sich im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung der Längsachse und der Querachse erstrecken. Die Effektorbasis kann in Erstreckungsrichtung der Tiefenachse gerichtete Seiten aufweisen.
  • Der wenigstens eine Effektor kann wenigstens ein Haltemodul aufweisen. Das wenigstens eine Haltemodul kann verlagerbar angeordnet sein. Das wenigstens eine Haltemodul kann relativ zu der Effektorbasis verlagerbar sein. Das wenigstens eine Haltemodul kann in Erstreckungsrichtung der Längsachse verlagerbar sein. Das wenigstens eine Haltemodul kann an der Effektorbasis geführt sein. Der wenigstens eine Effektor kann wenigstens ein erstes Haltemodul und wenigstens ein zweites Haltemodul aufweisen. Der wenigstens eine Effektor kann zwei erste Haltemodule und zwei zweite Haltemodule aufweisen. Das wenigstens eine erste Haltemodul kann den Fußabschnitt des wenigstens einen Effektors bilden. Das wenigstens eine zweite Haltemodul kann an einer Seite der Effektorbasis angeordnet sein.
  • Der wenigstens eine Effektor kann einen Anschlussabschnitt zum Anschließen an den wenigstens einen Roboter aufweisen. Der Anschlussabschnitt kann eine mechanische Schnittstelle, eine Leistungsschnittstelle, eine Informationsschnittstelle und/oder eine Kontrollschnittstelle aufweisen. Der Anschlussabschnitt kann an der Effektorbasis angeordnet sein. Der Anschlussabschnitt kann den Kopfabschnitt des wenigstens einen Effektors bilden.
  • Das wenigstens eine Haltemodul kann zum vorgespannten Halten des wenigstens einen Manipulationsobjekts verlagerbar angeordnet sein. Der wenigstens eine Effektor kann wenigstens eine Haltefedereinrichtung aufweisen. Die wenigstens eine Haltefedereinrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, das wenigstens eine Haltemodul zu beaufschlagen. Die wenigstens eine Haltefedereinrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, eine Vorspannkraft zum vorgespannten Halten des wenigstens einen Manipulationsobjekts zu bewirken.
  • Der wenigstens eine Effektor kann wenigstens eine erste Haltefedereinrichtung aufweisen. Die wenigstens eine erste Haltefedereinrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, sowohl das wenigstens eine erste Haltemodul als auch das wenigstens eine zweite Haltemodul zu beaufschlagen. Die wenigstens eine erste Haltefedereinrichtung kann zwischen dem wenigstens einen ersten Haltemodul und dem wenigstens einen zweiten Haltemodul wirksam sein. Die wenigstens eine erste Haltefedereinrichtung kann wenigstens eine Feder aufweisen. Die wenigstens eine Feder kann als Schraubenzugfeder ausgeführt sein.
  • Das wenigstens eine Haltemodul kann zum Anpassen an das wenigstens eine Manipulationsobjekt in unterschiedlichen Positionen fixierbar sein. Die unterschiedlichen Positionen können voneinander in Erstreckungsrichtung der Längsachse beabstandet sein. Die unterschiedlichen Positionen können voneinander gleichmäßig beabstandet sein.
  • Der wenigstens eine Effektor kann wenigstens eine Kupplungseinrichtung aufweisen. Die wenigstens eine Kupplungseinrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, das wenigstens eine Haltemodul in einer der unterschiedlichen Positionen zu fixieren. Die wenigstens eine Kupplungseinrichtung kann zwischen der Effektorbasis und dem wenigstens einen zweiten Haltemodul wirksam sein. Die wenigstens eine Kupplungseinrichtung kann zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung schaltbar sein. Wenn die wenigstens eine Kupplungseinrichtung in ihre Freigabestellung geschaltet ist, kann das wenigstens eine zweite Haltemodul an der Effektorbasis verlagerbar sein. Wenn die wenigstens eine Kupplungseinrichtung in ihre Sperrstellung geschaltet ist, kann das wenigstens eine zweite Haltemodul an der Effektorbasis fixiert sein. Die wenigstens eine Kupplungseinrichtung kann Sperrabschnitte aufweisen. Die Sperrabschnitte können an der Effektorbasis angeordnet sein. Die Sperrabschnitte können den unterschiedlichen Positionen, in denen das wenigstens eine zweite Haltemodul fixierbar sein kann, zugeordnet sein. Die Sperrabschnitte können mithilfe von Ausnehmungen gebildet sein. Die wenigstens eine Kupplungseinrichtung kann eine Sperrklinke aufweisen. Die Sperrklinke kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, mit den Sperrabschnitten kraft- und/oder formschlüssig zusammenzuwirken. Die wenigstens eine Kupplungseinrichtung kann ein Betätigungselement aufweisen. Das Betätigungselement kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, mit der Sperrklinke zusammenzuwirken. Das Betätigungselement kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, bei einer Betätigung die wenigstens eine Kupplungseinrichtung in ihre Sperrstellung und/oder in ihre Freigabestellung zu schalten. Die wenigstens eine Kupplungseinrichtung kann eine Sperrfeder aufweisen.
  • Die Sperrfeder kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, die Sperrklinke mit einer Vorspannkraft zu beaufschlagen. Die Sperrfeder kann als Schraubendruckfeder ausgeführt sein.
  • Das wenigstens eine zweite Haltemodul kann ein Halteelement aufweisen. Das Halteelement kann in Erstreckungsrichtung der Querachse verlaufen. Das Halteelement kann eine leistenartige Form aufweisen. Das Halteelement kann sich im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung der Querachse und der Tiefenachse erstrecken. Das Halteelement kann an dem wenigstens einen zweiten Haltemodul verlagerbar angeordnet sein. Das Halteelement kann an dem wenigstens einen zweiten Haltemodul zum Halten des wenigstens einen Manipulationsobjekts verlagerbar angeordnet sein. Das Halteelement kann an dem wenigstens einen zweiten Haltemodul zum vorgespannten Halten des wenigstens einen Manipulationsobjekts verlagerbar angeordnet sein. Das wenigstens eine zweite Haltemodul kann eine zweite Haltefedereinrichtung aufweisen. Die zweite Haltefedereinrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, das Halteelement zu beaufschlagen. Die zweite Haltefedereinrichtung kann wenigstens eine Feder aufweisen. Die wenigstens eine Feder kann als Schraubendruckfeder ausgeführt sein. Das Betätigungselement der Kupplungseinrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, bei einem Verlagern des Haltelements die wenigstens eine Kupplungseinrichtung in ihre Sperrstellung und/oder in ihre Freigabestellung zu schalten.
  • Das wenigstens eine zweite Haltemodul kann einen Halteabschnitt aufweisen. Der Halteabschnitt kann in Erstreckungsrichtung der Querachse verlaufen. Der Halteabschnitt kann eine leistenartige Form aufweisen. Der Halteabschnitt kann sich im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung der Längsachse und der Querachse erstrecken. Der Halteabschnitt kann an dem wenigstens einen zweiten Haltemodul fest angeordnet sein. Der Halteabschnitt kann an dem wenigstens einen zweiten Haltemodul zum kraft- und/oder formschlüssigen Halten des wenigstens einen Manipulationsobjekts fest angeordnet sein.
  • Das wenigstens eine erste Haltemodul kann eine zweiseitig begrenzte Aufnahme für das wenigstens eine Manipulationsobjekt aufweisen. Der wenigstens eine zweite Rastabschnitt kann an der Aufnahme des wenigstens einen ersten Haltemoduls angeordnet sein. Das wenigstens eine erste Haltemodul kann eine winkelartige Form mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel aufweisen. Der erste Schenkel kann sich im Wesentlichen entlang der Längsachse und der Querachse erstrecken. Der zweite Schenkel kann sich im Wesentlichen entlang der Querachse und der Tiefenachse erstrecken. Der erste Schenkel und der zweite Schenkel können zueinander zumindest annähernd rechtwinklig angeordnet sein. Der wenigstens eine zweite Rastabschnitt kann an einer dem zweiten Haltemodul zugewandten Seite des zweiten Schenkels angeordnet sein.
  • Das wenigstens eine zweite Haltemodul kann eine dreiseitig begrenzte Aufnahme für das wenigstens eine Manipulationsobjekt aufweisen. Das wenigstens eine zweite Haltemodul kann eine kanalartige Form mit einem Boden, einer ersten Wand und einer zweiten Wand aufweisen. Der Boden kann sich im Wesentlichen entlang der Querachse und der Tiefenachse erstrecken. Die erste Wand und die zweite Wand können sich jeweils im Wesentlichen entlang der Längsachse und der Querachse erstrecken. Der Boden einerseits und die erste Wand und die zweite Wand andererseits können zueinander zumindest annähernd rechtwinklig angeordnet sein. Die erste Wand und die zweite Wand können zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet sein. Der Boden kann mit dem verlagerbaren Halteelement gebildet sein. Die erste Wand kann mit dem festen Halteabschnitt gebildet sein. Die erste Wand kann mit der Effektorbasis gebildet sein.
  • Die Arbeitsplatzsysteme eines Roboterarbeitsraumnetzwerks können strukturell und/oder funktionell miteinander verbunden sein. Die Arbeitsplatzsysteme eines Roboterarbeitsraumnetzwerks können miteinander mithilfe eines Transportsystems für Manipulationsobjekte verbunden sein.
  • Die wenigstens eine Arbeitsfläche, das wenigstens eine Positioniermodul und/oder die wenigstens eine Verbindung, wie Rastverbindung und/oder Sperrverbindung, können/kann mithilfe des wenigstens einen Roboters und/oder des wenigstens einen Effektors positioniert, umpositioniert, fixiert und/oder gelöst werden. Das wenigstens eine Manipulationsobjekt kann mithilfe des wenigstens einen Roboters und/oder des wenigstens einen Effektors gehandhabt, montiert und/oder bearbeitet werden. Das wenigstens eine Manipulationsobjekt kann mithilfe des wenigstens einen Roboters und/oder des wenigstens einen Effektors aufgenommen, in definierter Position gehalten und/oder vorgespannt gehalten werden. Eine Vorspannkraftbereich kann eingestellt werden. Der wenigstens eine Effektor kann, insbesondere automatisiert, an unterschiedliche Manipulationsobjekte angepasst werden. Der wenigstens eine Halteabschnitt kann an dem wenigstens einen Effektor, insbesondere automatisiert, in unterschiedlichen Positionen fixiert werden. Der wenigstens eine Effektor kann auf unterschiedliche Manipulationsobjekte eingestellt werden.
  • Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Positioniersystem für Arbeitsobjekte wie folgt.
  • Es wird vorgeschlagen, den Arbeitsraum mit Ablageflächen auszustatten, die flächig oder als durch mehrere Linien gebildete Flächen ausgebildet sein können. Die Ablageflächen können auch als Arbeitsflächen bezeichnet werden. Diese Flächen sollen periodisch durch linienhafte Koppelschienen durchzogen sein, die entlang einer Linie periodische Rastpositionen aufweisen und zumindest in Richtung des Rasters geeignet sind, ein eingreifendes Element gegen verschieben festzulegen. Das eingreifende Element kann auch als Positioniermodul bezeichnet werden. Diese Rastpositionen können als erhabene Kontur oder vorzugsweise als versenkte Kontur ausgeführt sein, um entsprechende Gegenobjekte daran auszurichten, und vorzugsweise einen Hinterschnitt aufweisen, um die Objekte optional zu verriegeln. Die Gegenobjekte können auch als Manipulationsobjekte bezeichnet werden. Als Gegenobjekt kann wahlweise ein Gebinde mit formschlüssig eingreifender Gegenform gewählt werden, vorzugsweise aber kann in dieses Raster ein Koppelelement eingesetzt werden, das seinerseits eine periodische Form aufweist, die sich vorzugsweise in einer orthogonalen Richtung zur ersten Struktur wiederholt. Das Formelement kann vorzugsweise mit einer Fixiereinrichtung ausgestattet sein, die rastend, klemmend oder verriegelnd an der ersten Linienstruktur fixiert, sowie optional mit einer Fixiereinrichtung zur Verriegelung von Objekten ausgestattet sein, die in die zweite Wiederholstruktur eingreifen, um beliebigen Kraftwirkungen widerstehen zu können. In einer vorteilhaften Ausführung ist das Koppelelement auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit besagter Wiederholstruktur ausgestattet, um zwischen zwei Gebinden positioniert werden zu können. Auf diese Weise werden je Reihe an Gebinden nur n_Gebinde+1 Koppelelemente benötigt. Die Bedienung der Verriegelungsfunktion kann durch Druck oder Drehung oder Schwenken eingeleitet werden, sollte aber zwischen benachbarten Gebinden ausführbar sein. Die Verriegelung kann mittels Keil (Schraube, Exzenter) oder Hebel (Kniehebel) oder Riegel oder klemmen oder einer Kombination erfolgen.
  • Die Arbeitsobjekte (Gebinde, Werkstückträger, Vorrichtungen oder Werkzeuge) der robotischen Arbeitsstation sollten vorzugsweise an ihren Rändern mit periodischen Formschlusselementen ausgestattet sein, die in die Form des Koppelelements eingreifen und zentrierend auf eine Vorzugslage wirken. Diese Formschlusselemente sollen vorzugsweise gegenüberliegend parallel und in mehreren Richtungen, bei rechteckigen Gebinden vorzugsweise entlang der orthogonalen Richtungen der Aufstandsebene, am Arbeitsobjekt angebracht sein, um die Orientierung der Objekte in den kartesischen Hauptachsenrichtungen frei wählen zu können. Weiterhin sollen die Arbeitsobjekte vorzugsweise eine Geometrie entlang der Wiederholrichtungen der Raster aufweisen, anhand der sie zum Koppelelement verriegelt werden können. Die Gebinde sollten vorzugsweise mit Maßen etwas unterhalb der Rastergrenzen gefertigt werden, damit sie in der Richtung der zweiten Rastermerkmale dichtest möglich aneinander positioniert werden können. Dies kann insbesondere relevant sein, wenn Manipulationsobjekte ohne Positioniermodul nebeneinander positioniert werden sollen. Eine Ausdehnung des wenigstens einen Manipulationsobjekts zwischen zwei Positioniermodulen kann insbesondere einem Vielfachen des Rast- bzw. Wiederholmaßes entsprechen.
  • Vorzugsweise sind alle Wiederholelemente dazu ausgeprägt, zentrierend auf die Rastposition zu wirken, um Ungenauigkeiten beim Übergang von Transport zu Arbeitsposition zu eliminieren. Es wird vorgeschlagen, eine sogenannte Eurobox, ein Kunststoffgebinde, das zur Lagerung und zum Transport von Objekten genutzt wird und im Rasterformat der Zweiteilung der Grundmaße der Europalette von 1200x800mm erhältlich ist, durch allseitige Verzahnungsgeometrien zu ertüchtigen, um die erfindungsgemäße Rasterung zu erreichen. Die Euroobjekt
  • weist zudem einen Stapelrand auf, der für die Verriegelung der Gebinde durch ein Formschlusselement von oben geeignet ist. Es wird vorgeschlagen, spezifische Gebinde für die Automatisierung, wie Baugruppenträger oder stationäre Werkzeuge, mit einer kompatiblen Randgeometrie auszustatten, um die Vorteile der freien Positionierbarkeit auf den gesamten Komponentenbereich auszudehnen. Es wird weiterhin vorgeschlagen, den oberen Rand der Gebinde, sowie das Wiederholelement als Kontaktpunkte für spezielle Greifer zu verwenden, die ihrerseits ein zentrierendes Rasterelement aufweisen. Auf diese Weise werden schon bei der Aufnahme der Objekte die Positionierungenauigkeiten eliminiert, sodass sich diese nicht bis zur Ablage summieren.
  • Die Erfindung ermöglicht eine frei planbare Platzierung von Vorrichtungen, Baugruppenaufnahmen und Bauteilgebinden in einem zweidimensionalen Raster im Arbeitsraum mit optionaler Verriegelung.
  • Der Effektor ist zur Beschickung dieser Arbeitsstationen ausgelegt und als passiver Beschickungsgreifer ausgeführt, der ebenfalls das Rastsystem beinhaltet und es erlaubt, in jedem Handhabungsschritt die Akkumulation von Positionierfehlern zu verhindern. So kann jeder Prozessschritt von einer exakten Position starten und den vollen Rahmen der Positioniertoleranz ausnutzen, ohne dass die Prozesssicherheit durch die Verkettung von Bearbeitungsschritten verloren geht.
  • Durch Anordnung zweiter Rastabschnitte auch am Effektor kann eine Zentrierwirkung der Rastanordnung auch beim Greifen genutzt und eine Greifungenauigkeit kompensiert werden. Der Roboter kann gleichzeitig Handhabungsroboter und Produktionsroboter sein und benötigt Kenntnis der Lage des Manipulationsobjekts zu seiner eigenen Position im Rahmen eines Fangbereichs der Rastanordnung.
  • Ein gegriffenes Manipulationsobjekt ist nun geometrisch exakt zum Effektor ausgerichtet und kann wiederum im Rahmen des Fangbereichs der Rastanordnung in eine durch Positioniermodule festgelegte Zielposition gefügt werden, in der sie wiederum zentrierend einrastet.
  • Mit der Erfindung können in einem Roboterarbeitsraum beliebig dimensionierte Gebinde in einem Raster, beispielsweise in einem Raster von 10mm, frei und wiederholgenau positioniert werden. In einer beispielhaften Ausführung können die Gebinde mit einem Minimalabstand von 20mm zwischen Koppelelementen und unter Rasterteilung in einer zweiten Richtung positioniert werden.
  • Durch die in jedem Manipulationsschritt erfolgende Aufhebung der Positionierungenauigkeiten wird es möglich, komplexe Fertigungsketten prozessstabil abzubilden, dabei aber gleichzeitig flexibel genug für eine autonome Umrüstung der Station für den Auftragswechsel zu sein. Darstellbar ist ein komplett autonomer Durchlauf verschiedener Produktionen aus einem Netz aus Stationen, die jeweils nur über ein generisches Zuführsystem verbunden sind. Durch die gemeinsame Nutzung der Zuführwege für Baugruppen, Werkzeuge und Bauteile wird Arbeitsraum gespart, der für die Zwischenlagerung von Werkzeugen, Baugruppen und Bauteilen optimal zugeteilt werden kann. Weiterhin kann flexibel auf z.B. Blockade einer Station durch eine autonom unlösbare Situation reagiert und der Materialfluss auf eine andere Station umgelenkt werden.
  • Es werden /wird eine sehr feine Unterteilung der Positionierung, eine für manuelle Arbeiten taugliche Tischoberfläche und/oder eine Verschiebung der Rastelemente an einen Stapelrand eines Euronorm-Behälters ohne Beeinträchtigung eines Transports beispielswiese auf Rollbahnen ermöglicht.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:
    • 1 ein Arbeitsplatzsystem mit einem Roboter, einer Arbeitsfläche, Positioniermodulen und Manipulationsobjekten,
    • 2 eine Arbeitsfläche mit Rastschienen und ersten Rastabschnitten,
    • 3 einen Euronorm-Behälter als Manipulationsobjekt mit zweiten Rastabschnitten,
    • 4 ein Positioniermodul mit ersten Rastabschnitten und zweiten Rastabschnitten,
    • 5 ein Positioniermodul mit ersten Rastabschnitten, zweiten Rastabschnitten und einer zweiten Fixiereinrichtung,
    • 6 einen Euronorm-Behälter als Manipulationsobjekt an einem zwischen einer Arbeitsfläche und dem Manipulationsobjekt wirksamen Positioniermodul,
    • 7 einen Euronorm-Behälter als Manipulationsobjekt und einen Effektor zum Handhaben des Manipulationsobjekts,
    • 8 einen Effektor zum Handhaben eines Manipulationsobjekts in axonometrischer Ansicht,
    • 9 einen Effektor zum Handhaben eines Manipulationsobjekts in seitlicher teilgeschnittener Ansicht und
    • 10 ein Aufnehmen eines Manipulationsobjekts mithilfe eines Effektors.
  • 1 zeigt ein Arbeitsplatzsystem 100 mit einem Roboter 102, einer Arbeitsfläche 104, Positioniermodulen, wie 106, und Manipulationsobjekten, wie 108, 110. Die Arbeitsfläche 104 ist in einem Arbeitsraum 112 des Roboters 102 angeordnet. Zwischen der Arbeitsfläche 104 und den Positioniermodulen 106 ist eine erste Rastanordnung wirksam. Zwischen den Positioniermodulen 106 und den Manipulationsobjekten 108, 110 ist eine zweite Rastanordnung wirksam.
  • Die erste Rastanordnung weist an der Arbeitsfläche 104 angeordnete erste Rastabschnitte, wie 114, und an den Positioniermodulen 106 angeordnete erste Rastabschnitte auf. Die an der der Arbeitsfläche 104 angeordneten ersten Rastabschnitte 114 und die an den Positioniermodulen 106 angeordneten ersten Rastabschnitte sind jeweils regelmäßig in Reihen angeordnet und korrespondieren miteinander periodisch und geometrisch komplementär.
  • Die zweite Rastanordnung weist an den Positioniermodulen 106 angeordnete zweite Rastabschnitte und an den Manipulationsobjekten 108, 110 angeordnete zweite Rastabschnitte auf. Die an den Positioniermodulen 106 angeordneten zweiten Rastabschnitte und die an den Manipulationsobjekten 108, 110 angeordneten zweiten Rastabschnitte sind jeweils regelmäßig in Reihen angeordnet und korrespondieren miteinander periodisch und geometrisch komplementär.
  • Die Positioniermodule 106 dienen zur reproduzierbaren exakten Anordnung an der Manipulationsobjekte 108, 110 an der Arbeitsfläche 104. Die Manipulationsobjekte 108, 110 weisen jeweils ein derart geringfügig unterhalb eines Rastmaßes der ersten Rastabschnitte 114 liegendes Maß auf, dass mehrere Manipulationsobjekte 108, 110 unter Zwischenschaltung von Positioniermodulen 106 arbeitsraumsparend aneinander angeordnet werden können.
  • Die Positioniermodule 106 können mithilfe Roboters 102 bedarfsweise positioniert, umpositioniert, fixiert und/oder gelöst werden. Die Manipulationsobjekte 108, 110 können mithilfe des Roboters 102 gehandhabt, montiert und/oder bearbeitet werden.
  • 2 zeigt eine Arbeitsfläche 200, wie Arbeitsfläche 104 gemäß 1, mit Rastschienen, wie 202. Die Rastschienen 202 sind zueinander parallel angeordnet und jeweils mit der Arbeitsfläche 200 fest verbunden. Die ersten Rastabschnitte, wie 204, der Arbeitsfläche 200 sind entlang der Rastschienen 202 angeordnet und jeweils als Bohrung ausgeführt. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • 3 zeigt einen Euronorm-Behälter als Manipulationsobjekt 300, wie Manipulationsobjekt 108, 110 gemäß 1, mit zweiten Rastabschnitten, wie 302. Das Manipulationsobjekt 300 weist ausgehend von einer standardisierten Grundabmessung von 600mm Länge und 400mm Breite beispielsweise ein Maß (Länge x Breite) von 200mm x 150mm, 300mm x 200mm, 400mm x 300mm, 600mm x 400mm oder 800mm x 600 mm auf und ist stapelbar. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • 4 zeigt ein Positioniermodul 400, wie Positioniermodul 106 gemäß 1, mit ersten Rastabschnitten, wie 402, und zweiten Rastabschnitten, wie 404, 406. Das Positioniermodul 400 weist eine rechteckartige bzw. klotzartige Form auf. Die zweiten Rastabschnitte 404, 406 sind an zwei einander gegenüberliegende Seiten des Positioniermoduls 106 angeordnet. Die ersten Rastabschnitte 402 des Positioniermoduls 400 sind jeweils als Zapfen ausgeführt. Die zweiten Rastabschnitte 404 des Positioniermoduls 400 weisen jeweils V-förmige Ausnehmungen auf und sind damit zentrierend. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • 5 zeigt ein Positioniermodul 500, wie Positioniermodul 106 gemäß 1, mit ersten Rastabschnitten, wie 502, zweiten Rastabschnitten, wie 504, und einer zweiten Fixiereinrichtung 506. Die zweiten Fixiereinrichtung 506 dient zum Fixieren eines Manipulationsobjekts an dem Positioniermodul 500 und weist eine zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung umschaltbare Klemmverbindung mit Kniehebelelementen, wie 508, auf. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 4 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • 6 zeigt einen Euronorm-Behälter als Manipulationsobjekt 600, wie Manipulationsobjekt 108, 110 gemäß 1, an einem zwischen einer Arbeitsfläche 602, wie Arbeitsfläche 104 gemäß 1, mit einer Rastschiene 604 einerseits und dem Manipulationsobjekt 600 andererseits wirksamen Positioniermodul 606, wie Positioniermodul 106 gemäß 1. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 bis 5 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • 7 zeigt einen Euronorm-Behälter als Manipulationsobjekt 700, wie Manipulationsobjekt 108, 110 gemäß 1, und einen Effektor 702 zum Handhaben des Manipulationsobjekts 700 mithilfe eines Roboters, wie Roboter 102 gemäß 1. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 bis 5 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
  • 8 zeigt einen Effektor 800, wie Effektor 702 gemäß 7, zum Handhaben eines Euronorm-Behälters als Manipulationsobjekt, wie Manipulationsobjekt 700 gemäß 7, mithilfe eines Roboters in axonometrischer Ansicht. 9 zeigt den Effektor 800 in seitlicher teilgeschnittener Ansicht. Der Effektor 800 erstreckt sich entlang einer Längsachse 802, einer Querachse 804 und einer Tiefenachse 806 und weist eine plattenförmige Effektorbasis 808, zwei relativ zu der Effektorbasis 808 verlagerbare und an der Effektorbasis 808 entlang der Längsachse 802 geführte erste Haltemodule 810, 812, einen an der Effektorbasis 808 angeordneten Anschlussabschnitt 814 zum Verbinden mit einem Roboter, an den ersten Haltemodulen 810, 812 angeordnete zweite Rastabschnitte 816, 818, zwei erste Haltefedereinrichtungen 820, 822, zwei an der Effektorbasis 808 verlagerbar angeordnete, entlang der Längsachse 802 geführte zweite Haltemodule 824, 826 und Kupplungseinrichtungen zum Fixieren der zweiten Haltemodule 824, 826 in unterschiedlichen Positionen auf.
  • Die folgende Beschreibung nimmt auf das erste Haltemodul 810, die erste Haltefedereinrichtung 820, das zweite Haltemodul 824 und eine Kupplungseinrichtung Bezug, das erste Haltemodul 812, die erste Haltefedereinrichtung 822, das zweite Haltemodul 826 und die andere Kupplungseinrichtung sind entsprechend strukturiert.
  • Das erste Haltemodul 810 weist eine winkelartige Form mit einem sich im Wesentlichen entlang der Längsachse 802 und der Querachse 804 erstreckenden ersten Schenkel und einem sich im Wesentlichen entlang der Querachse 804 und der Tiefenachse 806 erstreckenden zweiten Schenkel auf. Der erste Schenkel und der zweite Schenkel sind zueinander zumindest annähernd rechtwinklig angeordnet und bilden eine zweiseitig begrenzte Aufnahme 827 des Effektors. Der zweite Rastabschnitt 816 ist an der dem zweiten Haltemodul 824 zugewandten Seite des zweiten Schenkels angeordnet. Die erste Haltefedereinrichtung 820 ist zwischen dem ersten Haltemodul 810 und dem zweiten Haltemodul 824 wirksam, weist eine Schraubenzugfeder auf und beaufschlagt das erste Haltemodul 810 mit einer zu dem zweiten Haltemodul 824 gerichteten Federkraft.
  • Das zweite Haltemodul 824 weist ein sich im Wesentlichen entlang der Querachse 804 und der Tiefenachse 806 erstreckendes leistenförmiges Halteelement 828, einen sich im Wesentlichen entlang der Längsachse 802 und der Querachse 804 erstreckenden leistenförmigen Halteabschnitt 830, eine zweite Haltefedereinrichtung 832, eine zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung schaltbare Kupplungseinrichtung mit Sperrabschnitten, wie Sperrabschnitt 834, einer Sperrklinke 836, einem Betätigungselement 838 und einer Sperrfeder 840 auf.
  • Das Halteelement 828 ist gesondert verlagerbar und entlang der Längsachse 802 geführt. Die zweite Haltefedereinrichtung 832 weist eine Schraubendruckfeder auf und beaufschlagt das Halteelement 828 mit einer zu dem ersten Haltemodul 810 gerichteten Federkraft. Der Halteabschnitt 830 ist an dem zweiten Haltemodul 824 fest angeordnet. Das verlagerbare Halteelement 828 und der feste Halteabschnitt 830 sind zueinander zumindest annähernd rechtwinklig angeordnet. Der feste Halteabschnitt 830, das verlagerbare Halteelement 828 und die Effektorbasis 808 bilden eine dreiseitig begrenzte kanalartig geformte Aufnahme 842 des Effektors.
  • Die Sperrabschnitte 834 der Kupplungseinrichtung sind mithilfe von Ausnehmungen gebildet und voneinander in Erstreckungsrichtung der Längsachse beabstandet an der Effektorbasis 808 angeordnet. Die Sperrklinke 836, das Betätigungselement 838 und die Sperrfeder 840 sind an dem zweiten Haltemodul 824 angeordnet und bilden einen Mechanismus, der bei einem einer Federkraft der zweiten Haltefedereinrichtung 832 entgegengerichteten Verlagern des Halteelements 828 ein Einrasten der Sperrklinke 836 in einen Sperrabschnitt 834 und damit ein Fixieren des Haltemoduls 824 in einer jeweiligen bewirkt.
  • 10 zeigt ein Aufnehmen eines Euronorm-Behälters als Manipulationsobjekt 844, wie Manipulationsobjekt 700 gemäß 7, mithilfe des Effektors 800. Das Manipulationsobjekt 844 weist einen Boden 846, Seitenwände, wie Seitenwand 848, einen oberen Rand 850 und einen unteren Rand 852 mit zweiten Rastabschnitten, wie zweiter Rastabschnitt 854, auf.
  • Zum Aufnehmen des Manipulationsobjekts 844 wird zunächst in einem Schritt a) der feste Halteabschnitt 830 auf den oberen Rand 850 des Manipulationsobjekts 844 aufgesetzt und das zweite Haltemodul 824 wird in einem Schritt b) entgegen der Federkraft der ersten Haltefedereinrichtung 820 bis zu einem mit einer Höhe des Manipulationsobjekts 844 korrespondierenden Sperrabschnitt 834 positioniert. Anschließend wird in einem Schritt c) eine Innenkante des oberen Rands 850 überfahren und der obere Rand 850 derart in der Aufnahme 827 aufgenommen, dass das Betätigungselement 838 zum Freigeben der Sperrklinke 836 betätigt wird. Nach Einrasten der Sperrklinke 836 in den Sperrabschnitt 834 wird in einem Schritt d) die erste Haltefedereinrichtung 820 gegen eine Auflageebene 856 des Manipulationsobjekts 844, beispielsweise eine Arbeitsfläche, wie Arbeitsfläche 104 gemäß 1, gespannt, und in einem Schritt e) wird der zweite Schenkel des ersten Haltemoduls 810 unter den unteren Rand 852 geschwenkt und der zweite Rastabschnitt 816 des Effektors 800 zum Bilden einer zweiten Rastanordnung mit dem zweiten Rastabschnitt 854 des Manipulationsobjekts 844 in Eingriff gebracht. Das Manipulationsobjekt 844 ist nun kraft- und/oder formschlüssig vorgespannt und positioniert gehalten.
  • Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.
  • Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Arbeitsplatzsystem
    102
    Roboter
    104
    Arbeitsfläche
    106
    Positioniermodul
    108
    Manipulationsobjekt
    110
    Manipulationsobjekt
    112
    Arbeitsraum
    114
    erster Rastabschnitt
    200
    Arbeitsfläche
    202
    Rastschiene
    204
    erster Rastabschnitt
    300
    Manipulationsobjekt
    302
    zweiter Rastabschnitt
    400
    Positioniermodul
    402
    erster Rastabschnitt
    404
    zweiter Rastabschnitt
    406
    zweiter Rastabschnitt
    500
    Positioniermodul
    502
    erster Rastabschnitt
    504
    zweiter Rastabschnitt
    506
    zweite Fixiereinrichtung
    508
    Kniehebelelement
    600
    Manipulationsobjekt
    602
    Arbeitsfläche
    604
    Rastschiene
    606
    Positioniermodul
    700
    Manipulationsobjekt
    702
    Effektor
    800
    Effektor
    802
    Längsachse
    804
    Querachse
    806
    Tiefenachse
    808
    Effektorbasis
    810
    erstes Haltemodul
    812
    erstes Haltemodul
    814
    Anschlussabschnitt
    816
    zweiter Rastabschnitt
    818
    zweiter Rastabschnitt
    820
    erste Haltefedereinrichtung
    822
    erste Haltefedereinrichtung
    824
    zweites Haltemodul
    826
    zweites Haltemodul
    827
    Aufnahme
    828
    Halteelement
    830
    Halteabschnitt
    832
    zweite Haltefedereinrichtung
    834
    Sperrabschnitt
    836
    Sperrklinke
    838
    Betätigungselement
    840
    Sperrfeder
    842
    Aufnahme
    844
    Manipulationsobjekt
    846
    Boden
    848
    Seitenwand
    850
    oberer Rand
    852
    unterer Rand
    854
    zweiter Rastabschnitt
    856
    Auflageebene
  • 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
    • DE 102013104890 A1 [0002]
    • DE 102010015617 A1 [0003]

Claims (24)

  1. Arbeitsplatzsystem (100) aufweisend wenigstens eine Arbeitsfläche (104, 200, 602), wenigstens ein Positioniermodul (106, 400, 500, 606) zur Anordnung zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche (104, 200, 602) und wenigstens einem Manipulationsobjekt (108, 110, 300, 600, 700, 844), eine zwischen der wenigstens einen Arbeitsfläche (104, 200, 602) und dem wenigstens einen Positioniermodul (106, 400, 500, 606) wirksame erste Rastanordnung und eine zwischen dem wenigstens einen Positioniermodul (106, 400, 500, 606) und dem wenigstens einen Manipulationsobjekt (108, 110, 300, 600, 700, 844) wirksame zweite Rastanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rastanordnung miteinander periodisch korrespondierende erste Rastabschnitte (114, 204, 402, 502) und die zweite Rastanordnung miteinander periodisch korrespondierende zweite Rastabschnitte (302, 404, 406, 504, 816, 816, 854) aufweist.
  2. Arbeitsplatzsystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rastanordnung wenigstens eine Rastschiene (202, 604) aufweist und die ersten Rastabschnitte (114, 204) an der Rastschiene (202, 604) angeordnet sind.
  3. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rastanordnung wenigstens eine erste Fixiereinrichtung zum Fixieren des wenigstens einen Positioniermoduls (106, 400, 500, 606) an der wenigstens einen Arbeitsfläche (104, 200, 602) aufweist.
  4. Arbeitsplatzsystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Fixiereinrichtung in einer mit der wenigstens einen Arbeitsfläche (104, 200, 602) gebildeten Ebene und/oder senkrecht zu dieser Ebene wirksam ist.
  5. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Fixiereinrichtung eine lösbare Rastverbindung aufweist.
  6. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rastanordnung wenigstens eine zweite Fixiereinrichtung (506) zum Fixieren des wenigstens einen Manipulationsobjekts (108, 110, 300, 600, 700, 844) an dem wenigstens einen Positioniermodul (106, 400, 500, 606) aufweist.
  7. Arbeitsplatzsystem (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Fixiereinrichtung (506) in einer mit der wenigstens einen Arbeitsfläche (104, 200, 602) gebildeten Ebene und/oder senkrecht zu dieser Ebene wirksam ist.
  8. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Fixiereinrichtung (506) eine Klemmverbindung aufweist.
  9. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Positioniermodul (106, 400, 500, 606) mehrseitig zweite Rastabschnitte (302, 404, 406, 504) aufweist.
  10. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rastabschnitte (114, 204, 402, 502) zentrierend und/oder die zweiten Rastabschnitte (302, 404, 406, 504, 816, 818, 854) zentrierend sind.
  11. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rastabschnitte (114, 204, 402, 502) und die zweiten Rastabschnitte (302, 404, 406, 504, 816, 818, 854) miteinander periodisch korrespondieren.
  12. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsplatzsystem (100) mehrere jeweils mit der zweiten Rastanordnung kompatible Manipulationsobjektvarianten aufweist.
  13. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsplatzsystem (100) wenigstens einen Roboter (102) aufweist und die wenigstens Arbeitsfläche (104, 200, 602) in einem Arbeitsraum (112) des wenigstens einen Roboters (102) angeordnet ist.
  14. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsplatzsystem (100) wenigstens einen Effektor (702) mit wenigstens einem zweiten Rastabschnitt (816, 818) aufweist.
  15. Arbeitsplatzsystem (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Effektor (702) wenigstens ein verlagerbar angeordnetes Haltemodul (810, 812, 824, 826) aufweist.
  16. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Effektor (702) wenigstens eine Haltefedereinrichtung (820, 822, 832) zum vorgespannten Halten des wenigstens einen Manipulationsobjekts (108, 110, 300, 600, 700, 844) aufweist.
  17. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Effektor (702) wenigstens ein erstes Haltemodul (810, 812) und wenigstens ein zweites Haltemodul (824, 826) aufweist.
  18. Arbeitsplatzsystem (100) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Effektor (702) wenigstens eine das wenigstens eine erste Haltemodul (810, 812) und das wenigstens eine zweite Haltemodul (824, 826) beaufschlagende erste Haltefedereinrichtung (820, 822) aufweist.
  19. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Haltemodul (810, 812) oder das wenigstens eine zweite Haltemodul (824, 826) zum Anpassen an das wenigstens eine Manipulationsobjekt (108, 110, 300, 600, 700, 844) in unterschiedlichen Positionen fixierbar ist.
  20. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Haltemodul (810, 812) eine zweiseitig begrenzte Aufnahme (827) für das wenigstens eine Manipulationsobjekt (108, 110, 300, 600, 700, 844) aufweist.
  21. Arbeitsplatzsystem (100) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zweite Rastabschnitt (816, 818) an der Aufnahme (827) des wenigstens einen ersten Haltemoduls (810, 812) angeordnet ist.
  22. Arbeitsplatzsystem (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zweite Haltemodul (824, 826) eine dreiseitig begrenzte Aufnahme (842) für das wenigstens eine Manipulationsobjekt (108, 110, 300, 600, 700, 844) aufweist.
  23. Roboterarbeitsraumnetzwerk, dadurch gekennzeichnet, dass das Roboterarbeitsraumnetzwerk mehrere miteinander verbundene Arbeitsplatzsysteme (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 22 aufweist.
  24. Verfahren zum Betreiben eines Arbeitsplatzsystems (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 22 und/oder eines Roboterarbeitsraumnetzwerks nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Arbeitsfläche (104, 200, 602), das wenigstens eine Positioniermodul (106, 400, 500, 606), das wenigstens eine Manipulationsobjekt (108, 110, 300, 600, 700, 844) und/oder wenigstens eine Verbindung mithilfe des wenigstens einen Roboters (102) und/oder des wenigstens einen Effektors (702) manipuliert werden/wi rd.
DE102022102258.7A 2021-02-02 2022-02-01 Arbeitsplatzsystem, Roboterarbeitsraumnetzwerk und Verfahren zum Betreiben eines Arbeitsplatzsystems und/oder eines Roboterarbeitsraumnetzwerks Pending DE102022102258A1 (de)

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DE102013104890A1 (de) 2013-05-13 2014-11-13 Mkm International Gmbh Maschinenbau Verfahren zur Konturenbearbeitung eines Werkstücks sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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