DE3628428C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sauggreifer zur Hand­ habung quaderförmiger Werkstücke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Handhabung quaderförmiger Werkstücke bieten sich Saug­ greifer an, da diese von oben Teile handhaben können.

Ein Sauggreifer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US-PS 42 52 497 bekannt. Dieser Sauggreifer weist eine Vielzahl von in mehreren Reihen nebeneinander angeordneten Saugern auf, die an einem Grundgestell gehal­ ten und gegenüber dem Grundgestell als Einheit parallel zur Saugerebene verschiebbar sind. Ferner weist dieser bekannte Sauggreifer eine Einrichtung auf, die an der Saugfläche der Sauger Unterdruck erzeugt.

Bei der Konstruktion eines derartigen Sauggreifers stellen sich eine Reihe von Problemen:

Zum einen muß das "ausfahrbare Teil", an dem die Sauggrei­ fer befestigt sind, eins möglichst geringe Höhe aufweisen, damit es möglich ist, mit dem Sauggreifer Werkstücke, beispielsweise aus einem Hochregal zu entnehmen.

Andererseits muß der Verschiebeweg der Sauger möglichst groß, damit die Sauger auch unter das Grundgestell gefah­ ren werden können, so daß Werkstücke aus Kisten, Contai­ nern etc. entnehmbar sind.

Mit den herkömmlichen Konstruktionsmerkmalen stellt sich damit das Problem, daß der "Kragarm", an dem die Sauger befestigt sind, nur mit großem Aufwand die für das Anheben schwerer Werkstücke erforderliche mechanische Festigkeit erhält. Darüberhinaus ist die Führung dieses Teils kompli­ ziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sauggrei­ fer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei weiterhin geringen Abmessungen und insbesondere Höhenabmessungen des ausfahrbaren Teils der bauliche Aufwand für den Sauggreifer minimiert ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im An­ spruch 1 gekennzeichnet. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß werden die einzelnen Sauger-Reihen an Rohren befestigt und mit dem Rohrinneren strömungsmäßig verbunden. Diese Rohre sind mechanisch fest miteinander verbunden:

Die Rohre erfüllen damit eine Doppelfunktion: Zum einen geben sie dem "auskragenden Teil" die notwendige mecha­ nische Stabilität, da eine Reihe von nebeneinander ange­ ordneten und fest miteinander mechanisch verbundenen Roh­ ren eine hohe Biegesteifigkeit senkrecht zur "Rohrebene" aufweist. Zum anderen ermöglichen die Rohre eine einfache Ansteuerung der an den Rohren befestigten und mit den Rohrinneren strömungsmäßig verbundenen Sauger.

Durch diese Maßnahmen wird zum einen die Höhe des "aus­ fahrbaren Teils" minimiert und zum anderen der bauliche Aufwand für das ausfahrbare Teil gering gehalten.

Beim Zugriff auf Werkstücke in Fachregalen werden die Sauger ausgefahren, so daß der über den Werkstücken in den Fachregalen erforderliche Freiraum auf ein Minimum, näm­ lich auf die Abmessungen der Rohre nebst Sauger beschränkt ist.

Selbstverständlich ist es möglich, die Rohre einzeln und in mehreren Richtungen verschiebbar auszugestalten.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Praxis ist es insbesondere dann, wenn der Sauggrei­ fer mit einem Industrieroboter gehandhabt wird, ausrei­ chend, wenn gemäß Anspruch 2 die Sauger nur in einer Ebene gegenüber dem Grundgestell verschiebbar sind.

Zum Greifen von Werkstücken unterschiedlicher Größe und Gewichts sowie von mehreren Werkstücken gleichzeitig kann es gemäß Anspruch 3 vorteilhaft sein, die (Vakuum-)Sauger in mehreren Reihen nebeneinander anzuordnen und zur ge­ zielten Ansteuerung einzelner Segmente den an den Saugern erzeugten Unterdruck in jeder Reihe getrennt zu steuern. Damit ist es beispielsweise möglich, durch Abschalten der Unterdruckversorgung einzelne Reihen auszuschalten. Dies erlaubt es, aus nebeneinander angeordneten Werkstücken einzelne Werkstücke herauszugreifen, auch wenn die gesamte Saugerfläche größer als ein einzelnes Werkstück ist.

Durch den im Anspruch 4 gekennzeichneten Versatz der ein­ zelnen Reihen gegeneinander erhält man eine besonders dichte Anordnung der Sauger. Damit ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Sauggreifer auch schwere Lasten von beispielsweise bis zu 50 kg zu heben. Andererseits können mit dem erfindungsgemäßen Sauger durch die Steuerung des Unterdrucks auch empfindliche Werkstücke mit nur geringer Saugwirkung angehoben werden. Beispielsweise ist es mög­ lich, den Unterdruck in jeder zweiten Reihe abzuschalten, so daß über eine vergleichsweise große Fläche nur eine geringe Saugkraft erzielt wird.

Im Anspruch 5 ist ein besonders einfacher Aufbau des er­ findungsgemäßen Sauggreifers angegeben. Der Sauggreifer weist einseitig geschlossene Rohre auf, an denen jeweils eine Reihe von Saugern angebracht ist. Die Rohre sind an ihrem offenen Ende über absperrbare Ventile mit der Ein­ richtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden.

Aufgrund dieser Ausbildung ist es in einfacher Weise mög­ lich, einzelne Rohre abzuschalten oder zu drosseln (An­ spruch 6), so daß die mit diesen Rohren verbundenen Sauger nur eine geringere oder überhaupt keine Saugwirkung aus­ üben.

Wenn Werkstücke angehoben werden sollen, deren Abmessungen in Rohrrichtung kleiner als die Länge der Saugfläche ist, so können bevorzugterweise die Sauger, die nicht auf das Werkstück zur Auflage kommen, "gegen Luft" arbeiten. Na­ türlich ist es aber auch möglich, in den einzelnen Rohren Absperrventile vorzusehen, so daß die strömungsmäßige Verbindung zwischen einem Teil der Sauger mit der Einrich­ tung zur Erzeugung von Unterdruck unterbrochen werden kann.

Im jeden Falle ist es besonders bevorzugt, wenn die Ven­ tile einzeln elektrisch betätigbar sind (Anspruch 6). Ein derart ausgebildeter Sauggreifer kann dann beispielsweise leicht mittels eines Industrieroboters betätigt werden.

Der erfindungsgemäße Sauggreifer kann darüber hinaus zum Zugriff auf teilgeordnete und sogar auf ungeordnete Werk­ stücke verwendet werden. Hierzu sind gemäß den Ansprüchen 8 und 9 verschiedene Ordnungselemente vorgesehen, mit denen der Zugriff nach vorheriger Ordnung der Werkstücke möglich ist.

In jedem Falle ist es vorteilhaft, wenn der erfindungsge­ mäße Sauggreifer verschiedene Sensoren, beispielsweise für das Gewicht (Anspruch 10) der aufzunehmenden Werkstücke sowie die Lage (Anspruch 11) der zu greifenden Werkstücke aufweist, deren Ausgangssignal beispielsweise an die Steu­ ereinheit eines Industrieroboters (Anspruch 13) anlegbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, in der zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht,

Fig. 2a und 2b Seitenansichten, und

Fig. 3 eine Ansicht von unten eines erfindungsgemäßen Sauggreifers.

Der in den Figuren dargestellte Sauggrei­ fer weist eine Reihe von aus Gummi bestehenden Vakuum- Saugern 1 auf, die in mehreren gegeneinander versetzten Reihen 2 angeordnet sind. Die Sauger 1 jeder Reihe 2 sind an einem Rohr 3 angebracht, das einseitig geschlossen ist, und dessen andere Seite über Leitungen 4 mit elektrisch betätigbaren Ventilen 5 verbunden sind, die wiederum mit einer nicht im einzelnen dargestellten Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbunden sind.

Die einzelnen Rohre 3 sind fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt und als Gesamtheit in Richtung eines Pfeils 6 gegenüber einem Grundgestell 7, in dem die Ventile 5 etc. angeordnet sind, mittels einer Motor/Getriebe-Einheit 8 verschiebbar. Ferner sind an dem Grundgestell 7 ein horizontales Ordnungselement 8 und ein vertikales Ordnungselement 9 angebracht, die ebenfalls motorisch betätigbar sind.

Der vorstehend beschriebene Sauggreifer arbeitet wie folgt:

Durch entsprechendes Schalten der elektrisch betätigbaren Ventile 5 kann Unterdruck an allen oder einzelnen Reihen 2 erzeugt werden. Beispielsweise ist es möglich, nur einzel­ ne Reihen, beispielsweise die beiden linken oder jede zweite Reihe mit Unterdruck zu versorgen. Damit können gezielt Werkstücke gegriffen werden, deren Abmessungen kleiner als die gesamte aktive Saugfläche, bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 480×180 mm ist.

Zum Aufnehmen aus oben offenen Behältern wird die Sauger­ platte in die in Fig. 2b gezeigte Stellung überführt, in der ihr flächenmäßiger Platzbedarf minimal ist, während beim Regalzugriff die Saugerplatte gegenüber dem Grundge­ stell verfahren wird, so daß der Höhenbedarf im Regal minimal ist.

Der Sauggreifer hat damit den Vorteil, daß es nicht nur möglich ist, einzelne Sauger gezielt anzusteuern, so daß Werkstücke unterschiedlicher Größe, Abmessung und Gewicht sowie auch mehrere Werkstücke ge­ griffen werden können, darüber hinaus ist es auch möglich, mit dem erfindungsgemäßen Sauggreifer sowohl Regal- als auch Transportbehälter-Flächen ganz zu bestreichen. Je nach Einsatzfall kann durch die Verschiebbarkeit der Sau­ ger das Eigenvolumen bzw. die Bauhöhe minimiert werden.

Darüber hinaus ist es durch die motorisch oder magnetisch ausfahrbaren aktiven Elemente möglich, im Regal- oder im Transportbehälter ungeordnet liegende Werkstücke auszu­ richten. Bevorzugt wird die Abweichung vom geordneten Zustand durch ein am Sauggreifer installiertes Sensor­ system, beispielsweise ein akustisches oder optisches Abstandssensorsystem erfaßt.

Ferner ist es vorteilhaft, in den Sauggreifer einen Ge­ wichtssensor zur Messung des Gewichts der angesaugten Werkstücke zu integrieren.

Claims (13)

1. Sauggreifer zur Handhabung quaderförmiger Werkstücke mit einer Vielzahl von in mehreren Reihen nebeneinander angeordneten Saugern, die an einem Grundgestell gehalten und gegenüber dem Grundgestell als Einheit parallel zur Saugerebene verschiebbar sind, und mit einer Einrichtung, die an der Saugfläche der Sauger Unterdruck erzeugt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• - die Sauger (1) jeder Reihe (2) sind jeweils an einem einseitig geschlossenen Rohr (3) befestigt und mit dem Rohrinneren strömungsmäßig verbunden,
• - das andere Rohrende ist mit der in dem Grundgestell angeordneten Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck strömungsmäßig verbunden,
• - lediglich die mechanisch miteinander verbundenen Rohre (3) sind zusammen mit den Saugern gegenüber dem Grundge­ stell verschiebbar.

2. Sauggreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauger (3) nur in einer Richtung (6) verschiebbar sind.

3. Sauggreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Greifen von Werkstücken unterschiedlicher Größe und Gewichts sowie von mehreren Werkstücken gleichzeitig die Sauger (1) in mehreren Reihen (2) nebeneinander angeordnet sind, und daß der Unterdruck für die Sauger (1) in jeder Reihe (2) getrennt steuerbar ist.

4. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauger jeder Reihe gegen­ über den Saugern der jeweils nächsten Reihen versetzt angeordnet sind.

5. Sauggreifer nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre an ihrem einen Ende geschlossen und an ihren anderen Ende über absperrbare Ventile (5) mit der Einrichtung zur Erzeugung von Unter­ druck verbunden sind.

6. Sauggreifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (5) einzeln elektrisch betätigbar sind.

7. Sauggreifer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (5) Drosselventile sind.

8. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben den Saugern (1) ein über die Saugfläche nach unten ausfahrbares Ordnungs­ element (9) vorgesehen ist.

9. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Horizontalrichtung über den Bereich, in dem die Sauger angeordnet sind, ausfahrba­ res Ordnungselement (8) vorgesehen ist.

10. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor für das Gewicht der aufzunehmenden Werkstücke vorgesehen ist.

11. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor für die Lage der zu greifenden Werkstücke vorgesehen ist.

12. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit für die Ventile und die Unterdruckeinrichtung vorgesehen ist.

13. Sauggreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauggreifer an einem Indu­ strieroboter anbringbar ist.