DE3810517C2

DE3810517C2 -

Info

Publication number: DE3810517C2
Application number: DE19883810517
Authority: DE
Inventors: Dieter Maier; Harald 7000 Stuttgart De Egner; Gerd 6602 Dudweiler De Bobmann
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1987-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1993-02-04
Also published as: DE3810517A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Handhaben von Teilen, die eine rotationssymmetrische Außenform aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for handling of parts that have a rotationally symmetrical outer shape have, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 33 10 158 C2 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind die Innenseiten der Backen eines Greifers mit drehbaren Walzen bzw. Rollen versehen. Die Walzen sind so angeordnet, daß das rotationssymmetrische Teil zwischen ihnen aufgenommen werden kann. Wenigstens eine dieser Walzen ist mittels eines Drehantriebs antreibbar. Ferner ist ein Sensor vorgesehen, der die Drehlage-Orientierung des zwischen den Walzen aufgenommenen Teils erfaßt, und dessen Ausgangssignal an einer Steuereinheit anliegt, die entsprechend dem Sensor-Ausgangssignal den Walzen-Antrieb steuert.Such a device is for example from DE 33 10 158 C2 known. In this device, the Inside of the jaws of a gripper with rotatable rollers or roles. The rollers are arranged so that the rotationally symmetrical part between them can be. At least one of these rollers is medium of a rotary drive can be driven. A sensor is also provided, which is the rotational orientation of the between the Roll recorded part detected, and its output signal is applied to a control unit, which accordingly controls the roller drive with the sensor output signal.

Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der DE 33 10 209 A1 bekannt, bei dieser Vorrichtung ist jedoch zum Drehantrieb anstelle einer Walze ein Schieber vorgesehen.A similar device is from DE 33 10 209 A1 is known, but in this device is for rotary drive a slider is provided instead of a roller.

Bei der aus DE 33 10 158 C2 bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung ist der Sensor zwischen den Walzen angeordnet und derart auf das handzuhabende Teil vorgespannt, daß er an dem handzuhabenden Teil anliegt.In the generic device known from DE 33 10 158 C2 the sensor is arranged between the rollers and so biased to the part to be handled that it is the part to be handled.

Will man nun mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise längs-geschweißte Rohre orientiert handhaben, so tritt folgendes Problem auf:If you want now with a generic device, for example handle longitudinally welded pipes oriented, the following problem occurs:

Bei der Bearbeitung von längs-geschweißten Rohren, wie z. B. beim Biegen, Flachschlagen, Bohren etc. sollten die meisten spanenden oder umformenden Bearbeitungsvorgänge in einer bestimmten Orientierung zu der Schweißnaht erfolgen. Die Schweißnaht kann in der Regel nicht mit einem taktilen Sensor, der lediglich auf Erhöhungen oder Vertiefungen anspricht, sondern nur mit einem Wirbelstromsensor ist es aber erforderlich, daß dieser einen bestimmten, konstanten Abstand von der Werkstückoberfläche hat.When machining longitudinally welded pipes, such as. B. when bending, flattening, drilling, etc. most machining or forming processes in a certain orientation to the weld. The weld can usually not be done with a tactile Sensor that is only on ridges or depressions responds, but only with an eddy current sensor but required that it have a certain constant Distance from the workpiece surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Handhaben von Teilen, die eine rotationssymmetrische Außenform aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß der Sensor, der die Drehlage des vom Greifer aufgenommenen Teils erkennt, und den Positionierantrieb steuert, einen konstanten Abstand zu dem Teil hat, ohne an diesem anzuliegen.The invention has for its object a device for handling parts that are rotationally symmetrical Have external shape, according to the preamble of claim 1 to develop such that the sensor that the Detects the rotational position of the part picked up by the gripper, and controls the positioning drive, a constant distance to the part without touching it.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.An inventive solution to this problem is in claim 1 specified. Developments of the invention are Subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß ist der Sensor in einer der nicht unmittelbar vom Drehantrieb angetriebenen und an dem gegriffenen rotationssymmetrischen Teil anliegenden Walzen bzw. Rollen angeordnet ist; somit ist der Abstand Sensor/Anlagelinie des Teils an dieser Walze bzw. Rolle konstant.According to the invention, the sensor is not one of the immediate ones driven by the rotary drive and on the gripped rotationally symmetrical part of adjacent rollers or Rollers is arranged; thus the distance between sensor and system line of the part on this roller or roller constant.

Durch diese Anordnung des Sensors, der die Drehlage des Teils erfaßt, in einer der nicht angetriebenen Walzen wird nicht nur ein kompakter Aufbau der Vorrichtung, sondern darüber hinaus auch eine weitgehende Unabhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors vom Durchmesser des Teils sowie von Durchmesserschwankungen erreicht, da der Abstand Sensor/Oberfläche des zu positionierenden Teils unabhängig vom Durchmesser des Teils und weitgehend unabhängig von eventuellen Unrundheiten des Teils ist. Gegebenenfalls kann die Walze, in der der Sensor angeordnet ist, auch schwimmend gelagert und in Richtung auf das Teil vorgespannt sein, so daß das Teil auch bei größeren Unrundheiten nicht von der Walze "abhebt" (Anspruch 5).By this arrangement of the sensor, the rotational position of the Partially detected in one of the non-driven rollers not just a compact structure of the device, but Furthermore, the independence of the Output signal of the sensor from the diameter of the part as well as fluctuations in diameter, because the distance Sensor / surface of the part to be positioned independently on the diameter of the part and largely independent of possible out of roundness of the part. Possibly the roller in which the sensor is arranged can also Floating and biased towards the part be, so that the part even in the case of major out-of-roundness does not "stand out" from the roller (claim 5).

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Grundgedankens ist, daß zur Erfassung der Drehlage des (annähernd) rotations symmetrischen Teils in bezug auf ein Greifer-Koordinatensystem nahezu beliebige Sensoren verwendet werden können, sofern diese nur die Erfassung der Orientierung des Teils erlauben. Beispielsweise können optische Sensoren verwendet werden, die die Orientierung bestimmter auf dem rotationssymmetrischen Teil angebrachte Marken oder Oberflächenstrukturen erfassen.Another advantage of the basic idea of the invention is that to detect the rotational position of the (approximately) rotation symmetrical part with respect to a gripper coordinate system almost any sensors can be used can, provided that this only includes the orientation allow the part. For example, optical sensors are used, which are based on the orientation of certain marks attached to the rotationally symmetrical part or Capture surface structures.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die zum Handhaben von Rohren mit Schweißnähten verwendet werden sollen, gemäß Anspruch 10 Wirbelstromsensoren eingesetzt werden. Bei diesen Sensoren erzeugt das Magnetfeld der Sensorspule in dem Rohr, dessen Schweißnaht-Orientierung erfaßt werden soll, Wirbelströme, deren Ausbildung von Inhomogenitäten im Material (Gefüge struktur) beeinflußt wird. Die Ausbildung der Wirbelströme bildet sich in der gemessenen Spulenimpedanz ab. Inhomogenitäten können über Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit oder der Permeabilität erfaßt werden. Bei ferromagnetischen Werkstoffen können beide Parameter, bei austenitischen Werkstoffen nur die elektrische Leitfähigkeit als Meßsignal herangezogen werden. In der Schweißnaht und in angrenzenden Bereichen (Wärmeeinflußzonen) entstehen bei der Rohrherstellung charakteristische Gefügeveränderungen, die zur Orientierungs-Erfassung genutzt werden können. However, it is particularly advantageous if in the case of the invention Devices for handling pipes with Welds are to be used, according to claim 10 Eddy current sensors are used. With these sensors generates the magnetic field of the sensor coil in the tube, the Weld orientation to be recorded, eddy currents, their formation of inhomogeneities in the material (structure structure) is influenced. The formation of eddy currents is reflected in the measured coil impedance. Inhomogeneities can about changes in electrical conductivity or the permeability can be detected. With ferromagnetic Materials can both parameters, in the case of austenitic Materials only the electrical conductivity as Measurement signal can be used. In the weld and in adjacent areas (heat affected zones) arise at structural changes characteristic of pipe production, that can be used to record orientation.

Die Nahterkennung kann beispielsweise über eine Absolutmessung der Spulenimpedanz bei einer Prüffrequenz von ca. 96 kHz erfolgen. Hierzu kann beispielsweise das absolute Maximum der Amplitude über dem Drehwinkel erfaßt werden. Ferner kann bei einer einfachen Ausführung auch eine einfache Schwellwertbildung erfolgen.The seam detection can be done, for example, via an absolute measurement the coil impedance at a test frequency of approx. 96 kHz. For example, the absolute maximum of the amplitude detected over the angle of rotation will. Furthermore, in a simple embodiment, too simple threshold value formation takes place.

Darüber hinaus ist es möglich, das Spulensignal abhebezu kompensieren. Dadurch können Störeinflüsse, die durch lokale Schwankungen der Geometrie (Unrundheit, Polygonalefffekte) bedingt sind, eliminiert werden. Selbstverständlich ist es erforderlich, daß Störeinflüsse, die aufgrund von beispielsweise durch Kaltverformung veränderten Material eigenschaften zusätzlich auftreten, in der Signalamplitude unterhalb des Nutzsignals liegen müssen, das die Schweißnaht anzeigt.In addition, it is possible to pick up the coil signal compensate. This can cause interference caused by local fluctuations in geometry (out-of-roundness, polygonal effects) are eliminated. Of course it is necessary that interference caused by of material changed, for example, by cold working characteristics also occur in the signal amplitude must be below the useful signal that the Weld shows.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es damit, ein rotationssymmetrisches Teil, das in einer Bereitstellungs station, beispielsweise einem einfachen Werkstückspeicher nicht Drehlage-orientiert bereitgestellt ist, aufzunehmen und in eine bestimmte Orientierung relativ zum Greifer zu überführen: hierzu wird zunächst erfaßt, wie das zwischen den Walzen aufgenommene Rohr orientiert ist. Ist das Rohr nicht in der gewünschten Weise Drehlage-orientiert, wird wenistens eine der Walzen und damit auch das zwischen den drehbaren Walzen aufgenommene Rohr zu einer Drehbewegung angetrieben, bis der gewünschte Orientierungswinkel er reicht ist.The device according to the invention thus enables a rotationally symmetrical part that in a deployment station, for example a simple workpiece storage is not provided for orientation and in a certain orientation relative to the gripper convince: for this it is first recorded how the between tube received by the rollers is oriented. Is the pipe is not oriented in the desired manner at least one of the rollers and thus also that between the rotatable tube received tube for a rotational movement driven until the desired orientation angle is enough.

Die Erfindung hat dabei den besonderen Vorteil, daß die Drehlage-Orientierung des handzuhabenden Teils während eines "normalen" Handhabungsvorgangs, bei dem beispiels weise das Teil aus einem Speicher in eine Bearbeitungs station überführt wird, erfolgt. Damit ist für die Dreh lage-Orientierung kein gesonderter Handhabungsschritt er forderlich; vielmehr erfolgt die Drehlage-Orientierung während eines Vorgangs, der bei einer üblichen Verfahrens- Führung eine "Totzeit" darstellt, nämlich in einem Über führungsvorgang aus einer Bereitstellungs- bzw. Handhabungs station in die nächste.The invention has the particular advantage that the Rotational orientation of the part to be handled during a "normal" handling process, for example assign the part from memory to machining station is transferred. So that's for the shoot location orientation no separate handling step conducive; rather, the orientation of the rotational position takes place during an operation that is Leadership represents a "dead time", namely in a transfer management process from a provision or handling station to the next.

Als Greifer können - dem jeweiligen Einsatz- bzw. Handhabungsfall angepaßt - die verschiedensten Greifer verwendet werden, beispielsweise Parallelbackengreifer (Anspruch 2) oder Zangengreifer (Anspruch 3). Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Greiferformen einzusetzen.Can be used as a gripper - the respective application or handling case adapted - different grippers used are, for example parallel jaw grippers (claim 2) or gripper (claim 3). Of course it is also possible to use other gripper shapes.

Auch die Ausbildung des Drehantriebs für das vom Greifer aufgenommene, (äußerlich) rotationssymmetrische Teil, kann dem jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden:Also the design of the rotary drive for that of the gripper recorded, (externally) rotationally symmetrical part, can can be adapted to the respective application:

In vielen Fällen ist es ausreichend, wenn gemäß Anspruch 4 drei Walzen vorgesehen sind, die eine "linienförmige Drei punkt-Auflage" des Teils auf den Walzen ermöglichen. Diese Ausbildung hat nicht nur Kostenvorteile, sondern ermöglicht darüber hinaus auch eine leichte Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Durchmesser der zu greifenden rotationssymmetrischen Teile:In many cases it is sufficient if according to claim 4 three rollers are provided which are a "line-shaped three allow point support "of the part on the rollers. This Training not only has cost advantages, it has made it possible also a slight adjustment of the device to different diameters of those to be gripped rotationally symmetrical parts:

Hierzu kann beispielsweise eine der Walzen schwimmend gelagert und in Richtung auf das rotationssymmetrische Teil vorgespannt sein (Anspruch 5). Sollen nacheinander Teile mit stark unterschiedlichem Durchmesser mit ein und derselben Vorrichtung gehandhabt werden, so kann es zusätzlich von Vorteil sein, wenn der Abstand der beiden an einer Backe angebrachten Walzen einstellbar ist (Anspruch 6). For this purpose, for example, one of the rollers can be floating and towards the rotationally symmetrical part be biased (claim 5). Should parts in succession with very different diameters with one and the same Device can be handled, so it can additionally be advantageous if the distance between the two at one Cheek-mounted rollers is adjustable (claim 6).

Bei der Handhabung von besonders schweren Teilen und/oder von Teilen, die eine Oberfläche mit einem sehr geringen Reibungskoeffizienten aufweisen, kann es jedoch unter Umständen für eine sichere Handhabung nicht ausreichend sein, wenn der Greifer das handzuhabende Teil an lediglich drei Stellen "linienförmig" berührt.When handling particularly heavy parts and / or of parts that have a very low surface area Under certain circumstances, it may have friction coefficients not sufficient for safe handling be when the gripper only the part to be handled touched three places "linear".

Erfindungsgemäße Ausbildungen, die sich insbesondere zur Handhabung von derartigen Teilen und/oder von Teilen mit sehr stark unterschiedlichem Durchmesser eignen, ohne daß die Notwendigkeit zur Einstellung von Walzen bestünde, sind in den Ansprüchen 7 ff. gekennzeichnet:Formations according to the invention, which are in particular for Handling such parts and / or parts with very different diameters are suitable without there is a need to adjust rollers, are characterized in claims 7 ff.

Bei diesen Ausbildungen sind an jeder Backe wenigstens zwei Spannrollen und eine in Richtung der Backenbewegung verschiebbar gelagerte Umlenkrolle vorgesehen, über die ein Riemen geführt ist.With these designs there are at least on each cheek two idlers and one in the direction of the jaw movement slidably mounted pulley provided over the a belt is guided.

Dabei ist es insbesondere gemäß Anspruch 8 möglich, daß der Riemen auf dem Teil aufliegt und so eine flächige Berührung zwischen dem Positionierantrieb und dem handzuhabenden Teil herstellt. Hierzu sind gemäß Anspruch 8 an jeder Backe zwei Spannrollen sowie eine in Richtung der Backenbewegung verschiebbar gelagerte Umlenkrolle vorgesehen, über die der Riemen geführt ist. Durch eine entsprechende Verschiebung der Umlenkrolle, beispielsweise gegen ein Federelement, erfolgt eine Anpassung an unter schiedliche Durchmesser der rotationssymmetrischen Teile.It is particularly possible in accordance with claim 8 that the belt rests on the part and thus a flat contact between the positioning drive and the one to be handled Manufactures part. For this purpose, according to claim 8 each jaw two idlers and one in the direction of the Jaw movement slidably mounted deflection roller provided, over which the belt is passed. By an appropriate Displacement of the pulley, for example against a spring element, an adjustment is made to under different diameters of the rotationally symmetrical parts.

Die im Anspruch 8 gekennzeichnete Ausführung kann mit beliebigen Greifertypen, beispielsweise mit den im Anspruch 2 gekennzeichneten Parallelbackengreifern oder den im Anspruch 3 gekennzeichneten Zangengreifern verwendet werden. The embodiment characterized in claim 8 can with any Gripper types, for example with those in claim 2 characterized parallel jaw grippers or in claim 3 marked pliers grippers can be used.

Selbstverständlich ist es gemäß Anspruch 9 auch möglich, eine Mehrzahl von Spannrollen vorzusehen, die auf dem Teil aufliegen, so daß - im Gegensatz zu der Ausbildung gemäß Anspruch 4 - nicht nur drei, sondern eine Vielzahl von linienförmigen Auflagen gegeben ist. Bei einer derartigen Ausbildung erfolgt der Antrieb der einzelnen "Spannrollen" sowie die Lagerung der Spannrollen bevorzugt über den Riemen, der durch eine entsprechende Antriebsrolle antreibbar ist.Of course, it is also possible according to claim 9 to provide a plurality of idlers on rest on the part, so that - in contrast to the training according to claim 4 - not just three, but a variety is given by linear conditions. At a Such training drives the individual "Tension rollers" and the storage of the tension rollers preferred over the belt by an appropriate drive roller is drivable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich gemäß Anspruch 11 besonders zur Automatisierung von Bearbeitungs vorgängen mit einem Handhabungsgerät, beispielsweise einem Industrieroboter. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, ein rotationssymmetrisches Teil, beispielsweise ein Rohr mit einer Schweißnaht, mit undefinierter Nahtposition aufzunehmen, den Positionierwinkel der Naht frei vorzugeben, während des Handhabungsvorgangs die Naht in bezug auf den Greifer zu positionieren und anschließend das Rohr mit definierter Nahtposition beispielsweise in einer weiteren Bearbeitungsstation oder auch in einem Speicher abzulegen.The device according to the invention is suitable according to claim 11 especially for the automation of machining operations with a handling device, such as a Industrial robots. The device according to the invention allows it, a rotationally symmetrical part, for example a Pipe with a weld seam, with undefined seam position record, freely specify the positioning angle of the seam, during the handling process with respect to the seam to position the gripper and then the pipe defined seam position, for example in another Processing station or to store in a memory.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be schrieben, in der zeigen:The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the drawing be wrote in the show:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das rotations symmetrische Teil zwischen drei Walzen aufgenommen ist, Fig. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention, in which the rotationally symmetrical portion is added between three rollers,

Fig. 2a und 2b eine modifizierte Aufnahme für das ro tationssymmetrische Teil, Fig. 2a and 2b show a modified receptacle for the ro tationssymmetrische part,

Fig. 3a und 3b eine weitere Aufnahme für das rotations symmetrische Teil, die insbesondere in Ver bindung mit einem Zangengreifer verwendbar ist, und FIGS. 3a and 3b, a further receptacle for the rotationally symmetrical part, in particular in the binding Ver usable with a mechanical gripper, and

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufnahme für das rotationssymmetrische Teil. Fig. 4 shows another embodiment of a receptacle for the rotationally symmetrical part.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen Paral lelbackengreifer 1 mit zwei Backen 2 bzw. 3 auf. An der Backe 2 sind zwei drehbare Walzen 4 und 5 und an der Backe 3 eine drehbare Walze 6 angebracht, zwischen denen ein rotationssymmetrisches Teil, beispielsweise ein Rohr 7 mit einer Schweißnaht 7′ aufgenommen werden kann.The device shown in FIG. 1 has a parallel jaw gripper 1 with two jaws 2 and 3 . On the jaw 2 , two rotatable rollers 4 and 5 and on the jaw 3 a rotatable roller 6 are attached, between which a rotationally symmetrical part, for example a tube 7 with a weld 7 'can be added.

Die Walze 5 ist mittels eines nicht dargestellten Walzen antriebs drehbar. Der Antrieb ist über eine Leitung 8 von einer ebenfalls nicht dargestellten Steuereinheit steuer bar.The roller 5 is rotatable by means of a roller, not shown. The drive is via a line 8 from a control unit, also not shown, control bar.

In der Walze 6 ist ein Wirbelstromsensor 9 angeordnet, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 10 ebenfalls an der Steuereinheit anliegt.In the roller 6 , an eddy current sensor 9 is arranged, the output signal of which is also applied to the control unit via a line 10 .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device according to the invention works as follows:

Durch Verfahren der Backen 2 und 3 des Parallelbackengrei fers 1 wird das Rohr 7 mit undefinierter Nahtposition zwischen den Walzen 4 bis 6 aufgenommen. Nach Einschalten des Drehantriebs der Walze 5 wird das Rohr 7 gedreht. Das Magnetfeld der Sensorspule des Wirbelstromsensors 9 er zeugt in dem Rohr Wirbelströme, deren Ausbildung von In homogenitäten im Material (Gefügestruktur) beeinflußt wird. Die Ausbildung der Wirbelströme bildet sich in der gemessenen Spulenimpedanz ab, so daß Inhomogenitäten über Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit oder der Perme abilität erfaßt werden können: bei ferromagnetischen Werk stoffen können beide Parameter, bei austenitischen Werk stoffen nur die elektrische Leitfähigkeit genutzt werden. In der Schweißnaht 7′ und den angrenzenden Bereichen (Wärmeeinflußzonen) entstehen bei der Rohrherstellung charakteristische Gefügeveränderungen, die bei der Meß wertausnutzung genutzt werden. Hierzu wird die Spule des Wirbelstromsensors mit einem Hochfrequenzstrom mit einer Frequenz von ca. 100 kHz beaufschlagt. Zur Signalauswer tung kann beispielsweise das absolute Maximum der Ampli tude über dem Drehwinkel erfaßt werden oder eine Schwell wert-Bildung erfolgen.By moving the jaws 2 and 3 of the Parallelbackengrei fers 1 , the tube 7 is recorded with an undefined seam position between the rollers 4 to 6 . After switching on the rotary drive of the roller 5 , the tube 7 is rotated. The magnetic field of the sensor coil of the eddy current sensor 9, it generates eddy currents in the tube, the formation of which is influenced by inhomogeneities in the material (structural structure). The formation of the eddy currents is reflected in the measured coil impedance, so that inhomogeneities can be detected via changes in the electrical conductivity or permeability: with ferromagnetic materials, both parameters can be used, with austenitic materials, only the electrical conductivity can be used. In the weld seam 7 'and the adjacent areas (heat affected zones), characteristic structural changes arise during tube production, which are used in the measurement value utilization. For this purpose, the coil of the eddy current sensor is subjected to a high-frequency current with a frequency of approximately 100 kHz. For signal evaluation, for example, the absolute maximum of the amplitude can be detected over the angle of rotation or a threshold value formation can take place.

In jedem Falle kann die Lage der Schweißnaht 7′ in bezug auf ein greifereigenes Koordinatensystem festgestellt werden. Durch entsprechendes Verdrehen des Rohrs mittels der antreibbaren Walze 5 kann ein bestimmter Winkel α in bezug auf das greifereigene Koordinatensystem eingestellt werden.In any case, the position of the weld 7 'can be determined in relation to a gripper's own coordinate system. By turning the tube accordingly by means of the drivable roller 5 , a specific angle α can be set with respect to the gripper's own coordinate system.

Nachdem die Schweißnaht 7′ unter diesem Winkel α gegenüber dem greifereigenen Koordinatensystem positioniert ist, wird der Drehantrieb der Walze abgeschaltet. Anschließend ist ein Ablegen des Rohrs 7 mit definierter Nahtposition beispielsweise in einer Bearbeitungsstation oder einem Speicher möglich.After the weld 7 'is positioned at this angle α relative to the gripper's own coordinate system, the rotary drive of the roller is switched off. Subsequently, the pipe 7 can be deposited with a defined seam position, for example in a processing station or a store.

Fig. 2a und 2b zeigen eine modifizierte Ausführungsform der Aufnahme bzw. des Antriebs für das rotationssymmet rische Teil 7. An den nichtdargestellten Backen eines Pa rallelbackengreifers sind Spannrollen 11 bzw. 11′ und 12 bzw. 12′ sowie Umlenkrollen 13 bzw. 13′ angebracht. Die Rollen 11 bis 13 bzw. 11′ bis 13′ führen jeweils einen Riemen 14 bzw. 14′, der das handzuhabende Teil 7, bei spielsweise ein Rohr aufnimmt. Durch eine Bewegung der nichtdargestellten Backen des Parallelbackengreifers in Richtung der Pfeile in Fig. 2a werden die Riemen 14 bzw. 14′ an das Teil 7 angelegt. Die Rollen 13 bzw. 13′ sind in Richtung der Pfeile mittels einer Lagerung 15 bzw. 15′ gegen die Kraft einer nicht näher dargestellten Feder verschiebbar gelagert. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Riemen 14 bzw. 14′ "straff" an dem Teil 7 anliegen (Fig. 2b). FIGS. 2a and 2b show a modified embodiment of the recording or the drive for the rotationssymmet generic part 7. On the jaws, not shown, of a parallel jaw gripper, tensioning rollers 11 and 11 'and 12 and 12' as well as deflection rollers 13 and 13 'are attached. The rollers 11 to 13 and 11 'to 13 ' each carry a belt 14 or 14 ', which receives the part 7 to be handled, for example a tube. By moving the jaws not shown of the parallel jaw gripper in the direction of the arrows in Fig. 2a, the belts 14 and 14 'are applied to the part 7 . The rollers 13 and 13 'are slidably supported in the direction of the arrows by means of a bearing 15 and 15 ' against the force of a spring, not shown. This ensures that the belts 14 and 14 'lie "tight" on the part 7 ( Fig. 2b).

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind beispiels weise die Rollen 11 bzw. 11′ mittels eines nicht näher dargestellten Drehantriebs antreibbar. Die Drehbewegung der Antriebsrollen 11 bzw. 11′ wird auf den durch sie geführten Riemen 14 bzw. 14′ übertragen, dessen Bewegung wiederum das Teil 7 zu einer Drehbewegung um seine Rota tionsachse antreibt.In the illustrated embodiment, for example, the rollers 11 and 11 'can be driven by means of a rotary drive, not shown. The rotational movement of the drive rollers 11 and 11 'is transmitted to the belt 14 and 14 ' guided by them, the movement of which in turn drives the part 7 to a rotational movement about its axis of rotation.

In gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist wenigstens ein Sensor 9 vorge sehen, der die Orientierung eines Merkmals des Teils 7, beispielsweise einer Längs-Schweißnaht relativ zu einem greifereigenen Koordinatensystem erfaßt. Dieser Sensor kann beispielsweise in einer der Rollen 12 bzw. 12′ vorge sehen sein. Durch die vorstehend beschriebene Vorgehens weise ist es auch bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, das Teil 7 so zu orientieren, daß ein ausgezeichnetes Merkmal eine bestimmte Orientierung in bezug auf das greifereigene Koordinatensystem aufweist.In the same way as in the embodiment shown in FIG. 1, at least one sensor 9 is provided, which detects the orientation of a feature of part 7 , for example a longitudinal weld, relative to a gripper's own coordinate system. This sensor can, for example, be seen in one of the rollers 12 or 12 '. By the procedure described above, it is also possible in this embodiment to orient the part 7 so that an excellent feature has a certain orientation with respect to the gripper's own coordinate system.

Fig. 3a und 3b zeigen eine Modifikation der in Fig. 2 dargestellten Teileaufnahme. Die Teileaufnahme weist im Prinzip gleichwirkende Teile wie in Fig. 2 auf, die auch mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, so daß auf eine ins einzelne gehende Beschreibung der verschiedenen Teile verzichtet werden kann. Die Teile-Aufnahme ist je doch im Gegensatz zu Fig. 2 nicht an der Innenseite der Backen eines Parallelbackengreifers, sondern an der Innen seite der Backen eines Zangengreifers angebracht. Damit bewegen sich die Spannrollen 12 bzw. 12′ und die Umlenk rollen 13 bzw. 13′ beim Schließen des Greifers auf Kreis bahnen, die in Fig. 3a durch Pfeile 20 und 20′ bzw. 21 und 21′ angedeutet sind. Der geschlossene Zustand ist in Fig. 3b dargestellt. Fig. 3a and 3b show a modification of the pick-up member shown in Fig. 2. In principle, the parts receptacle has parts having the same effect as in FIG. 2, which are also provided with the same reference numerals, so that a detailed description of the different parts can be dispensed with. In contrast to FIG. 2, the parts receptacle is not attached to the inside of the jaws of a parallel jaw gripper, but to the inside of the jaws of a pliers gripper. So that the tension rollers 12 and 12 'and the deflection roll 13 and 13 ' when closing the gripper on a circle, which are indicated in Fig. 3a by arrows 20 and 20 'or 21 and 21' . The closed state is shown in Fig. 3b.

Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels entspricht im übrigen der Funktionsweise des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels. Insbesondere sind in gleicher Weise die Umlenkrollen 13 bzw. 13′ gegen die Kraft einer Feder verschiebbar gelagert, so daß der Riemen 14 bzw. 14′ immer straff geführt ist. Dabei zeigen die Teilbilder a den Greifer im geöffneten und die Teilbilder b im geschlosse nen Zustand, in dem der Riemen 14 straff an dem handzu habenden Teil 7 anliegt.The mode of operation of this embodiment corresponds to the mode of operation of the embodiment shown in FIG. 2. In particular, the deflection rollers 13 and 13 'are mounted displaceably against the force of a spring, so that the belt 14 and 14 ' is always tight. The partial images a show the gripper in the open and the partial images b in the closed state, in which the belt 14 is tight against the part 7 to be handled.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Auf nahme bzw. des Drehantriebs für handzuhabende Teile 7. Fig. 4 shows a further embodiment of the acquisition or of the rotary drive for parts to be handled 7th

Im Gegensatz zu den in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausfüh rungsbeispielen ist bei dem in Fig. 4 gezeigten Aus führungsbeispiel keine flächige Berührung zwischen dem Drehantrieb und dem handzuhabenden Teil 7, sondern eine "vielfach-linienförmige" Anlage durch eine Vielzahl von Walzen 18 vorgesehen, die an dem Teil 7 anliegen. Die Walzen 18 sind an einer nichtdargestellten Halterung ge lagert und werden über einen Riemen 14 bzw. 14′ zu einer Drehbewegung angetrieben. Der Riemen 14 bzw. 14′ ist wie derum an Umlenk- bzw. Spannrollen 16 und Antriebsrollen 17 geführt, die an den Backen eines nichtdargestellten Grei fers angebracht sind. Der Greifer ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Parallelbackengreifer ausgebildet, es kann jedoch genauso gut auch ein anderer Greifer, bei spielsweise ein Zangengreifer verwendet werden.In contrast to the exemplary embodiments shown in FIGS . 2 and 3, in the exemplary embodiment shown in FIG. 4 there is no flat contact between the rotary drive and the part 7 to be handled, but rather a “multiple line-shaped” system by a plurality of rollers 18 that are part 7 . The rollers 18 are mounted on a bracket not shown ge and are driven by a belt 14 and 14 'to a rotary movement. The belt 14 or 14 'is in turn guided on deflection or tensioning rollers 16 and drive rollers 17 which are attached to the jaws of a not shown Grei fers. In the embodiment shown, the gripper is designed as a parallel jaw gripper, but another gripper, for example a pliers gripper, can be used just as well.

Dieses Ausführungsbeispiel hat insbesondere gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß auch schwere Werkstücke leicht aufgenommen und dreh lage-orientiert werden können. Darüber hinaus ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel eine selbsttätige Anpassung der Aufnahme an unterschiedliche Durchmesser der Teile 7.This embodiment has the advantage in particular over the embodiment shown in FIG. 1 that even heavy workpieces can be easily picked up and rotated in a position-oriented manner. In addition, this exemplary embodiment enables the receptacle to be automatically adapted to different diameters of the parts 7 .

Ansonsten ist die Funktionsweise des gezeigten Ausfüh rungsbeispiels gleich wie die der vorstehend beschriebe nen Ausführungsbeispiele. Insbesondere ist es möglich, in einer der Walzen 18 wenigstens einen Sensor zum Er kennen von Merkmalen des Teils 7, deren Drehlage einge stellt werden soll, vorzusehen.Otherwise, the mode of operation of the exemplary embodiment shown is the same as that of the exemplary embodiments described above. In particular, it is possible to provide at least one sensor in one of the rollers 18 for knowing features of part 7 , the rotational position of which is to be set.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan kens - eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Lage bzw. die Drehorientierung des Körpers in einem Greifer festge stellt und mittels eines Positionierantriebs ein bestimm ter Positionierwinkel eingestellt werden kann - beschrie ben worden. Innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedan kens sind selbstverständlich beliebige Abwandlungen mög lich:The invention is based on an exemplary embodiment game without limiting the general inventive concept kens - to create a device in which the location or the rotational orientation of the body in a gripper provides and a determination by means of a positioning drive ter positioning angle can be set - described been used. Within this general inventive concept Of course, any modifications are possible Lich:

Beispielsweise kann die Vorrichtung auch zum positionier ten Handhaben anderer rotationssymmetrischer Körper, die beispielsweise Rundstäbe mit Einkerbungen etc. verwendet werden. Anstelle eines Wirbelstromsensors kann selbstver ständlich ein dem jeweiligen Einsatzfall angepaßter Sen sor, beispielsweise ein optischer Sensor oder ein son stiges anwendungsspezifisches Erkennungs- und Meßsystem verwendet werden.For example, the device can also be used for positioning handling other rotationally symmetrical bodies that for example, round bars with notches etc. are used will. Instead of an eddy current sensor, self-ver always a Sen adapted to the respective application sensor, for example an optical sensor or a son Permanent application-specific detection and measurement system be used.

Auch soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß vorstehend unter dem Begriff "rotationssymmetrischer Kör per" ein Körper mit annähernd rotationssymmetrischer Außenkontur verstanden wird, der selbstverständlich belie bige Inhomogenitäten, die eine bestimmte Orientierung ermöglichen, wie beispielsweise Marken, Kerben oder der gleichen aufweisen kann.It should also be expressly pointed out that above under the term "rotationally symmetrical Kör per "a body with approximately rotational symmetry Outside contour is understood, which of course belie bige inhomogeneities that a certain orientation enable, such as brands, notches or the can have the same.

Claims

1. Device for handling parts that have a rotationally symmetrical outer shape, with a gripper that can be attached, for example, to an industrial robot and has gripper jaws in which

at least two rotatable rollers or rollers ( 4, 5 ) are attached to the inside of a jaw ( 2 ) of the gripper and at least one rotatable roller ( 6; 12; 18 ) or roller is attached to the inside of the other jaw ( 3 ), and a rotary drive controls the rotary movement of at least one of the rollers ( 5 ), by the rotary movement of which the rotationally symmetrical part can be driven to make a rotary movement about its axis of rotation, and
a sensor ( 9 ) for detecting the rotational orientation of the rotationally symmetrical part is provided, the output signal of which is applied to a control unit which controls the roller drive in accordance with the sensor output signal,

characterized in that the sensor ( 9 ) is arranged in one of the rollers ( 6; 12; 18 ) or rollers which are not driven directly by the rotary drive and bear against the gripped rotationally symmetrical part ( 7 ), and
that the distance sensor ( 9 ) / contact line of the part ( 7 ) on this roller ( 6; 12; 18 ) or roller is constant.

2. Device according to claim 1, characterized in that the gripper is a parallel jaw gripper is.

3. Device according to claim 1, characterized in that the gripper is a gripper is.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that three rollers are provided, one of which is drivable.

5. The device according to claim 4, characterized in that at least one of the rollers is floating and is biased towards the rotationally symmetrical part ( 7 ).

6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that to adapt the device to different diameters of the rotationally symmetrical parts, the position of the two on one jaw ( 2 ) attached rollers ( 4, 5 ) relative to that on the other jaw ( 3 ) attached roller ( 6 ) is adjustable.

7. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least two on each jaw Tensioners and at least one in the direction of the jaw movement slidably mounted deflection roller are provided, over which a strap is passed.

8. The device according to claim 7, characterized in that two tensioning rollers on each jaw and a deflection roller are provided, and that the Strap on the part.

9. The device according to claim 7, characterized in that a plurality of idlers are provided, which rest on the part and over the Belts can be driven.

10. The device according to one of claims 1 to 9, characterized in that for the rotational orientation Handle pipes with welds the sensor on belstromsensor is.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that for the rotational orientation of the Part of the gripper during a handling process is attached to an industrial robot.