EP3037371B1 - Device and method for placing, holding and/or handling flat objects - Google Patents

Device and method for placing, holding and/or handling flat objects Download PDF

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EP3037371B1
EP3037371B1 EP15195628.1A EP15195628A EP3037371B1 EP 3037371 B1 EP3037371 B1 EP 3037371B1 EP 15195628 A EP15195628 A EP 15195628A EP 3037371 B1 EP3037371 B1 EP 3037371B1
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EP
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punch
holding
cantilever arm
carrier
recited
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EP15195628.1A
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Johann Haas
Walter Weinmayer
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Krones AG
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Krones AG
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    • B65H3/08Separating articles from piles using pneumatic force
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    • B65H3/0883Construction of suction grippers or their holding devices
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    • B65H2701/18Form of handled article or web
    • B65H2701/182Piled package
    • B65H2701/1826Arrangement of sheets
    • B65H2701/18264Pile of alternate articles of different properties, e.g. pile of working sheets with intermediate sheet between each working sheet

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung für flächige Gegenstände mit wenigstens zwei steuerbaren Sauggreifern, welche die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Aufnahme, zum Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen über mindestens zwei steuerbare Sauggreifer mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 12.The present invention relates to a receiving, holding and / or handling device for flat objects with at least two controllable suction pads, which has the features of independent claim 1. The invention additionally relates to a method for receiving, holding and / or handling flat objects via at least two controllable suction grippers having the features of the independent method claim 12.
  • Bei der Verarbeitung und/oder Verpackung von Artikeln und Stückgütern werden diese oftmals in mehreren Palettenlagen übereinander gestapelt, wobei zwischen die einzelnen Lagen sog. Zwischenlagen oder Trennschichten in Form von flächigen Gegenständen eingelegt sein können. Solche flächige Gegenstände bzw. Platten können bspw. durch Kartonzwischenlagen, Kunststoffzwischenlagen, Hohlkammerplatten, Platten aus Wellpappe oder Stegpappe, wahlweise aus Karton oder Kunststoff gebildet sein. Sollen flächige Gegenstände wie bspw. gestapelte Platten einzeln von einem Stapel angehoben werden, so entstehen oftmals Probleme, da die Gegenstände oder Platten häufig dazu neigen, aneinander zu haften. Für diese unerwünschten Hafteffekte können bspw. Adhäsionskräfte oder auch mechanische Faserverschränkungen oder Unterdruckanhaftungen verantwortlich sein, die beim Anheben einzelner Platten reduziert oder unwirksam gemacht werden müssen. Je schneller die Taktzeiten der Greif- und Hebevorrichtungen sind, desto ausgeprägter treten diese unerwünschten Hafterscheinungen auf. Um das Aneinanderhaften der Platten zu vermeiden oder zumindest abzuschwächen, können beim Anheben einer zuoberst liegenden Platte die darunter liegenden Platten bspw. mittels geeigneter Bürstenelemente zurückgehalten werden. Auch das Anheben und Aufbiegen der seitlichen Ränder der obersten Platte hat sich in der Praxis als wirksame Maßnahme herausgestellt, um das Mitziehen weiterer Platten nach dem Abnehmen oder Abziehen einer zuoberst liegenden Platte zu verhindern. Eine weitere Maßnahme zur Vermeidung der genannten Probleme kann die Verwendung von Rahmenmagazinen mit Vorseparierung der Platten sein.In the processing and / or packaging of articles and general cargo, these are often stacked in several pallet layers, with so-called intermediate layers or separating layers in the form of flat objects being able to be inserted between the individual layers. Such sheet-like objects or plates can be formed, for example, by cardboard liners, plastic liners, hollow board panels, sheets of corrugated cardboard or web cardboard, optionally of cardboard or plastic. If flat objects such as, for example, stacked plates are to be lifted individually from a stack, problems often arise because the articles or plates often tend to adhere to one another. Adhesive forces or else mechanical fiber entanglements or negative pressure adhesions may be responsible for these undesired adhesive effects, which must be reduced or rendered ineffective when lifting individual plates. The faster the cycle times of the gripping and lifting devices, the more pronounced occur these undesirable disadvantages. In order to avoid or at least mitigate the adherence of the plates, the underlying plates can, for example, be retained by means of suitable brush elements when lifting an uppermost plate. Also, the lifting and bending of the lateral edges of the top plate has been found in practice to be an effective measure to prevent the entrainment of other plates after removing or removing a topmost plate. Another measure to avoid the problems mentioned may be the use of frame magazines with Vorseparierung the plates.
  • Die EP 0 639 519 A1 zeigt eine Vereinzelungsvorrichtung für Plattenmaterial mit mehreren vertikal orientierten Sauggreifern, die eine zuoberst liegende Platte eines Plattenstapels zum Anheben kontaktieren. Ein randseitig angeordneter Sauggreifer ist schwenkbar und/oder in seiner Aufhängung in horizontaler Richtung verschiebbar ausgebildet, so dass er den seitlichen Rand der Platte vor dem Anheben der gesamten Vorrichtung seitlich nach oben biegen kann.The EP 0 639 519 A1 shows a separator for plate material with a plurality of vertically oriented suction pads that contact a top plate of a plate stack for lifting. An edge-mounted suction gripper is pivotally and / or slidably formed in its suspension in the horizontal direction, so that it can bend the lateral edge of the plate before lifting the entire device laterally upwards.
  • Eine Vorrichtung zum Vereinzeln von flexiblen plattenartigen Werkstücken wie bspw. Blechplatten mittels als Tragsaugern bezeichneten Sauggreifern ist weiterhin aus der EP 1 215 148 A1 bekannt. Der Mehrzahl von Sauggreifern sind randseitig angeordnete sog. Trennsauger zugeordnet, die über ein Gelenk um einen geringen Betrag gegenüber den in vertikaler Ausrichtung arbeitenden Tragsaugern verschwenkbar sind, so dass sie vor dem Anheben der Platte deren Randbereich von der darunter liegenden Platte anheben und nach oben biegen können.A device for separating flexible plate-like workpieces, such as, for example, sheet-metal plates by means of suction cups designated suction cups, is furthermore known from US Pat EP 1 215 148 A1 known. The plurality of suction pads are arranged at the edge arranged so-called. Separating suction, which are pivotable about a hinge by a small amount relative to the operating in vertical orientation suckers so that they raise their edge portion of the underlying plate and bend up before lifting the plate can.
  • Die EP 1 864 922 B1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abheben der obersten Kunststoffplatte von einem Plattenstapel mittels Sauggreifern. Diese werden auf die oberste Kunststoffplatte aufgesetzt, wonach ein Unterdruck angelegt und die oberste Platte vom Plattenstapel angehoben wird. Um das Anhaften der obersten Platte an der darunter liegenden Platte zu verhindern, wird die aufgenommene Kunststoffplatte während der Abhebebewegung zunächst parallel zum Plattenstapel abgehoben und danach wechselseitigen Biegungen unterworfen. Die offenbarte Vorrichtung zum Abheben der obersten Kunststoffplatte vom Plattenstapel umfasst einen höhenverschiebbaren Träger mit daran angeordneten Sauggreifern, die mit einer Unterdruckquelle in Verbindung gebracht werden können, wobei paarweise äußere und innere Sauger angeordnet sind. Die inneren Sauger können zeitweise mit einer Vakuumquelle und die äußeren Sauger zeitweise und abwechselnd mit einer Vakuumquelle und einem Druckluftanschluss über ein Schaltventil in Verbindung gebracht werden.The EP 1 864 922 B1 discloses an apparatus and method for lifting the top plastic sheet from a stack of sheets by means of suction grippers. These are placed on the top plastic plate, after which a vacuum is applied and the top plate is lifted from the plate stack. In order to prevent the adhesion of the top plate to the underlying plate, the recorded plastic plate is first lifted parallel to the plate stack during the lifting movement and then subjected to mutual bends. The disclosed device for lifting the uppermost plastic plate from the plate stack comprises a height-adjustable support with suction pads arranged thereon, which can be associated with a vacuum source, wherein paired outer and inner suction cups are arranged. The inner suction cups may be temporarily connected to a vacuum source and the outer suction cups temporarily and alternately to a vacuum source and a compressed air connection via a switching valve.
  • Die US 5 433 426 A offenbart eine Vorrichtung zur Aufnahme von Bögen. Die Vorrichtung umfasst zwei auf gegenüberliegenden Seiten angeordnete Zylinder, die über ihre Kolbenstange zur drehenden Bewegung jeweils eines Schwenkarmes ausgebildet sind. An den Schwenkarmen angeordnet ist jeweils ein Vakuumkopf. Die Vakuumköpfe werden auf Bögen aufgesetzt, nachfolgend wird der jeweilige Bogen via Unterdruck an den Vakuumköpfen fixiert.The US 5 433 426 A discloses a device for receiving sheets. The device comprises two cylinders arranged on opposite sides, which are formed via their piston rod for the rotary movement of a respective pivoting arm. Arranged on the pivot arms is in each case a vacuum head. The vacuum heads are placed on sheets, then the respective sheet is fixed to the vacuum heads via negative pressure.
  • Die EP 2 476 637 A2 offenbart weiterhin eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufnahme, zum Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen. Die Vorrichtung weist steuerbare Sauggreifer an den freien Enden beweglicher oder elastisch verformbarer Auslegerarme auf, die jeweils einen Unterzug und einen Oberzug umfassen. Zur Aufnahme eines flächigen Gegenstandes mittels der Sauggreifer wird die Vorrichtung auf einem flächigen Gegenstand wie bspw. einem Kartonbogen aufgesetzt, wobei zumindest der Oberzug über eine Zugeinrichtung mit einer horizontalen Richtungskomponente ungefähr parallel zur Längserstreckungsrichtung des Auslegerarms bewegt wird. Der flächige Gegenstand kann durch die erzielte Durchbiegung seines mittleren Bereichs an den Rändern angehoben und unter Überwindung von Adhäsionskräften von einem Stapel aufgenommen werden, ohne dass darunter befindliche weitere flächige Gegenstände bzw. Kartonbögen verrutschen oder mitgezogen werden. JP361081339 A offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Das vorrangige Ziel der Erfindung besteht darin, eine besonders leichte, sehr einfach aufgebaute und möglichst zuverlässig arbeitende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Aufnahme, zum Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen mittels steuerbarer Sauggreifer zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe ohne weitere unterstützende Mittel wie bspw. Zwischenlagenmagazine mit Bürstenelementen und/oder Vorseparierungen oder andere Rückhaltesysteme die flächigen Gegenstände wie Platten o. dgl. einzeln von Stapeln aufgenommen werden können, ohne dass die darunter liegenden Gegenstände oder Platten mitgezogen werden und/oder dabei verrutschen. Dabei sollen insbesondere im Interesse einer industriellen Einsatzmöglichkeit hohe Taktzahlen realisierbar sein, ohne dass die Handhabungspräzision darunter leidet. Zudem sollen die Vorrichtung und das entsprechende Verfahren kostengünstig betreibbar bzw. durchführbar sein.The EP 2 476 637 A2 further discloses an apparatus and method for receiving, holding and / or handling flat objects. The device has controllable suction pads on the free ends of movable or elastically deformable cantilever arms, each comprising a joist and a top pull. For receiving a flat object by means of the suction gripper, the device is placed on a flat object such as .A cardboard sheet, wherein at least the top pull is moved via a pulling device with a horizontal direction component approximately parallel to the longitudinal extension direction of the boom. The sheet article can be raised by the achieved deflection of its central region at the edges and taken over by adhesion forces from a stack, without slipping underneath other flat objects or cardboard sheets or be pulled along. JP361081339 A discloses a device according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 12. The primary object of the invention is to provide a particularly light, very simple and reliable device and a corresponding method for receiving, holding and / or or to provide for the handling of flat objects by means of controllable suction gripper available, with the aid of which without further supporting means such as. Interleaving magazines with brush elements and / or Vorseparierungen or other restraint systems, the sheet-like objects such as plates o. The like. Can be taken individually from stacks without the underlying objects or plates are pulled along and / or slip it. Here, in particular in the interest of industrial application, high cycle numbers should be feasible without the handling precision suffers. In addition, the device and the corresponding method should be cost-effective operable or feasible.
  • Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung der genannten Ziele schlägt die Erfindung eine Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung für flächige Gegenstände mit mindestens zwei steuerbaren Sauggreifern vor, die jeweils an oder in Nähe von freien Enden wenigstens eines beweglichen und zumindest in Teilbereichen zwischen zwei Endlagen und/oder Betriebszuständen elastisch verformbaren und/oder gelenkig beweglichen Auslegerarms angeordnet und/oder elastisch oder gelenkig gelagert und/oder fixiert sind. Dieser wenigstens eine Auslegerarm ist ungefähr mittig mit einem Stempel verbunden oder stützt diesen ungefähr mittig ab. Der Stempel ist längsbeweglich in einem Halte- oder Trägerabschnitt gelagert und geführt, so dass er mit seiner unteren Stirnseite am Auslegerarm abgestützt oder dort fixiert ist und mit seinem oberen Bereich im Halte- oder Trägerabschnitt verschoben werden kann. Weiterhin ist der Auslegerarm mit seinen freien Enden oder im Bereich seiner freien Enden über Zugmittel am Halte- oder Trägerabschnitt fixiert, so dass die freien Enden über die Zugmittel am Halte- oder Trägerabschnitt abgespannt sind, während der verschiebbare Stempel für eine Beweglichkeit und eine Verformung der Auslegerarme bzw. des wenigstens einen Auslegerarmes sorgen kann. Eine erste Endlage und/oder ein erster Betriebszustand der erfindungsgemäßen Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung sieht einen konvex gekrümmten Auslegerarm mit aus einer Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes ausgefahrenem Stempel vor, während eine zweite Endlage und/oder ein zweiter Betriebszustand einen geringer konvex oder schwach gekrümmten oder annähernd gestreckten Auslegerarm und einen unter Vorspannung in die Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes zumindest teilweise eingeschobenen Stempel vorsieht. Die zwischen den beiden Enden des Auslegerarmes und dem Halte- oder Trägerabschnitt gespannten Zugmittel sorgen bei allen Verformungen des Auslegerarms für eine Abspannung und bleiben in den unterschiedlichen Betriebszuständen jeweils gespannt.These objects of the invention are achieved with the objects of the independent claims. Features of advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims. To achieve the above objects, the invention proposes a receiving, holding and / or handling device for flat objects with at least two controllable suction pads, each at or near free ends of at least one movable and at least in some areas between two end positions and / or Operating conditions elastically deformable and / or articulated movable boom arranged and / or are mounted elastically or articulated and / or fixed. This at least one boom is connected approximately centrally with a stamp or supports this approximately centrally. The punch is longitudinally movably mounted and guided in a holding or support portion, so that it is supported with its lower end face on the boom or fixed there and can be moved with its upper portion in the holding or support portion. Furthermore, the cantilever arm with its free ends or in the region of its free ends by means of traction means on the holding or carrier portion fixed so that the free ends are braced on the traction means on the holding or support portion, while the displaceable punch for mobility and deformation of the cantilever arms or the at least one cantilever arm can provide. A first end position and / or a first operating state of the receiving, holding and / or handling device according to the invention provides a convexly curved extension arm with a punch extended from a longitudinal guide of the holding or support section, while a second end position and / or a second operating state have a smaller one convex or slightly curved or approximately elongated cantilever arm and a prestressed into the longitudinal guide of the holding or support portion at least partially inserted stamp provides. The stretched between the two ends of the boom and the holding or support section traction means provide for all deformations of the boom for a guy and remain in the different operating conditions each stretched.
  • Somit ist der wenigstens eine Auslegerarm in einem nicht aktiven oder in einem Ruhezustand in konvexer Krümmung vorgespannt, wogegen er in einem aktiven oder auf einem flächigen Gegenstand oder einem Stapel von flächigen Gegenständen aufgesetzten Zustand bei mit Unterdruck beaufschlagbaren Sauggreifern in eine Kontur mit reduzierter konvexer Krümmung oder in eine gestreckte Ausrichtung gebracht ist. Vorzugsweise ist der den wenigstens einen Auslegerarm abstützende Stempel gegen den Halte- oder Trägerabschnitt vorgespannt, bspw. mittels einer Druckfeder, die z.B. um den zylindrischen Außenmantel des Stempels gelegt sein kann. Auf diese Weise kann der Stempel mittels einer Druckfeder gegen einen Absatz am Trägerabschnitt vorgespannt sein. Hierbei kann der mittlere Bereich des Auslegerarms beim Aufsetzen auf einen flächigen Gegenstand oder einen Stapel mit flächigen Gegenständen unter Streckung des elastischen Auslegerarms den Stempel gegen eine Rückstellkraft der Druckfeder oder einer anderen geeigneten Federeinrichtung im Halteabschnitt verschoben werden.Thus, the at least one cantilever arm is biased in a non-active or in a rest state in convex curvature, whereas he placed in an active or on a flat article or a stack of sheet objects patch condition can be acted upon with vacuum suction pads in a contour with reduced convex curvature or placed in a stretched orientation. Preferably, the punch supporting the at least one cantilever arm is biased against the support or support portion, for example by means of a compression spring, e.g. can be placed around the cylindrical outer surface of the stamp. In this way, the punch can be biased by a compression spring against a shoulder on the support section. Here, the middle region of the cantilever arm when placed on a flat object or a stack with flat objects under extension of the elastic cantilever arm the punch against a restoring force of the compression spring or other suitable spring means are moved in the holding section.
  • Wahlweise kann der Stempel am wenigstens einen Auslegerarm fixiert sein. Alternativ zu einer solchen festen Verbindung kann auch eine bloße Abstützung des Stempels vorgesehen sein. Da die erfindungsgemäße Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung typischerweise der Aufnahme, Handhabung und der Ablage von gestapelten flächigen Gegenständen mit horizontaler Ausrichtung dient, ist der Stempel vorzugsweise ungefähr vertikal ausgerichtet. Bei einer Hubbewegung des Halteabschnittes zum Aufnehmen des flächigen Gegenstandes und/oder bei dessen Abheben von einem Stapel schiebt die Rückstellkraft den Stempel im Halteabschnitt unter konvexer Verformung des mit seinen freien Enden mittels der Zugmittel abgespannten Auslegerarms zurück.Optionally, the stamp may be fixed to at least one cantilever arm. As an alternative to such a fixed connection, a mere support of the stamp can also be provided. Since the receiving, holding and / or handling device according to the invention typically serves to receive, handle and deposit stacked flat objects with a horizontal orientation, the stamp is preferably oriented approximately vertically. In a lifting movement of the holding portion for receiving the sheet-like object and / or when lifting it from a stack, the restoring force pushes the punch in the holding section below convex deformation of the cantilevered with its free ends by the traction means boom.
  • Weiterhin kann dem Stempel und/oder seiner Längsführung im Halte- oder Trägerabschnitt ein Positions- und/oder Wegsensor zugeordnet sein, welcher die Eintauchtiefe gegen die Vorspannkraft erfasst. Hierbei dient der Stempel gleichzeitig als "Antaster", dessen Eintauchtiefe in der Längsführung eine Information über den Grad der Durchbiegung der Auslegerarme liefern kann. Somit definiert der Hub des Arms die passive "Auffaltbewegung" der beidseitig des Stempels verformbaren Armabschnitte. Wahlweise kann ein zusätzlicher optischer Sensor für Fehlermeldungen sorgen, wenn die Sauggreifer keinen flächigen Gegenstand erfassen konnten. Die Meldung kann bspw. lauten: "keine Zwischenlage erfasst", wonach eine Fehlermeldung ausgegeben oder von einer entsprechenden Steuerschaltung verarbeitet wird.Furthermore, the punch and / or its longitudinal guide in the holding or support section may be assigned a position and / or displacement sensor, which detects the immersion depth against the biasing force. Here, the punch is used simultaneously as a "probing" whose immersion depth in the longitudinal guide can provide information about the degree of deflection of the cantilever arms. Thus, the stroke of the arm defines the passive "unfolding movement" of the arm portions deformable on both sides of the punch. Optionally, an additional optical sensor can provide error messages if the suction grippers could not detect a flat object. The message may be, for example, "no intermediate layer detected", after which an error message is output or processed by a corresponding control circuit.
  • Der wenigstens eine Auslegerarm ist vorzugsweise durch ein geeignetes elastisches Material wie einen Kohlefaser-Verbundwerkstoff, ein elastisch verformbares Metall oder einen Metall-Kunststoff-Verbundwerkstoff gebildet. So kann der Auslegerarm bzw. die Auslegerarme bspw. als Blattfedern ausgebildet sein, die z.B. zu ihren Enden hin mit abnehmender Breite, Stärke, abnehmendem Querschnitt etc. ausgebildet sein können, um auf diese Weise das Verformungsverhalten in einer gewünschten Weise beeinflussen zu können. Wahlweise können bei einem Faserverbundmaterial auch veränderliche Faserlagen für eine variable und/oder angepasste Federstärke bzw. Verformbarkeit über der Länge sorgen.The at least one cantilever arm is preferably formed by a suitable elastic material such as a carbon fiber composite material, an elastically deformable metal or a metal-plastic composite material. For example, the cantilever arm or cantilever arms may be formed as leaf springs, e.g. may be formed towards their ends with decreasing width, thickness, decreasing cross section, etc., in order to be able to influence the deformation behavior in a desired manner in this way. Optionally, in a fiber composite material also variable fiber layers for a variable and / or adjusted spring strength or deformability over the length provide.
  • Eine besonders bevorzugte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht zwei gekreuzte Auslegerarme mit insgesamt vier Sauggreifern an ihren jeweiligen freien Enden vor, wobei sich die Auslegerarme in einem mittleren Bereich unterhalb des Stempels überkreuzen. Wahlweise können diese gekreuzten Auslegerarme mit variablen Winkeln angeordnet sein, um unterschiedlich große flächige Gegenstände bzw. Kartonlagen oder Zwischenlagen aufnehmen zu können. Ggf. können diese "scherenartig" angeordneten Auslegerarme auch zum Greifen von halben Zwischenlagen gegeneinander verdreht werden, so dass sich jeweils zwei benachbarte Sauggreifer stark annähern und die Auslegerarme in spitzem Winkel zueinander stehen.A particularly preferred variant of the device according to the invention provides two crossed extension arms with a total of four suction pads at their respective free ends, wherein the extension arms cross over in a central region below the punch. Optionally, these crossed cantilever arms can be arranged with variable angles in order to accommodate different sized sheet articles or cardboard layers or liners. Possibly. can this "scissor-like" arranged cantilever arms are rotated against each other for gripping half liners so that each two adjacent suction pads strongly approximate and the boom arms are at an acute angle to each other.
  • Weiterhin kann es sinnvoll sein, wenn der Stempel mitsamt dem Haltering, an dem die Zugmittel befestigt sind, drehbar im Halte- oder Trägerabschnitt gelagert ist, so dass die gesamte Vorrichtung in einer gewünschten Weise verdreht werden kann, um die aufgenommenen flächigen Gegenstände vor ihrem Ablegen an einem Zielort in eine gewünschte Drehlage bringen zu können. Um diese Beweglichkeit und Steuerbarkeit zu gewährleisten, kann dem Stempel ein Drehantrieb zur Winkelverstellung des wenigstens einen Auslegerarmes um die Längsachse des Stempels zugeordnet sein. Dieser Drehantrieb kann z.B. mit einem Riemenantrieb versehen sein. Weiterhin kann die Hubstange bzw. der Stempel mit einer Profilierung versehen sein oder z.B. als Vierkant- oder Sechskantrohr ausgebildet sein, um damit eine Kombination von Dreh- und Hubbewegung zu ermöglichen. Ein unterer Abschnitt des Stempels oder der Hubstange kann in einer vorteilhaften Ausführungsvariante mit Drehdurchführungen für Luftleitungen für die Sauggreifer ausgestattet sein. Solche Drehdurchführungen durch den Stempel erlauben die freie Verdrehbarkeit der Auslegerarme, ohne dass störende Luftleitungen die Drehbewegungen begrenzen oder behindern. Weiterhin kann es von Vorteil sein, die Hubstange bzw. den Stempel als Druckspeicher für den Unterdruck der Sauggreifer fungieren zu lassen, so dass bei jedem Ansaugvorgang zunächst der Stempel bzw. die Hubstange unter Unterdruck gesetzt wird, der dann über die Leitungsanschlüsse an die Sauggreifer übertragen wird. Der Stempel bzw. die Hubstange ist somit auch als Druckleitung ausgebildet.Furthermore, it may be useful if the stamp together with the retaining ring to which the traction means are mounted rotatably mounted in the holding or support portion, so that the entire device can be rotated in a desired manner to the to bring recorded flat objects before their departure at a destination in a desired rotational position. To ensure this mobility and controllability, the punch may be associated with a rotary drive for angular adjustment of the at least one extension arm about the longitudinal axis of the punch. This rotary drive can be provided for example with a belt drive. Furthermore, the lifting rod or the stamp may be provided with a profiling or be formed, for example, as a square or hexagonal tube, in order to allow a combination of rotational and lifting movement. A lower portion of the punch or the lifting rod may be equipped in an advantageous embodiment with rotary unions for air lines for the suction pads. Such rotary unions through the stamp allow the free rotatability of the boom arms without disturbing air ducts limit or obstruct the rotational movements. Furthermore, it may be advantageous to let the lifting rod or the punch act as a pressure accumulator for the negative pressure of the suction gripper, so that in each priming process, the plunger or the lifting rod is first placed under negative pressure, which is then transmitted via the line connections to the suction gripper becomes. The punch or the lifting rod is thus also designed as a pressure line.
  • Um die freie Beweglichkeit sicherzustellen, sind nicht nur die Auslegerarme verdrehbar, sondern vorzugsweise auch der Halte- oder Trägerabschnitt schwenkbar und/oder heb- und senkbar ausgebildet.In order to ensure the free mobility, not only the cantilever arms are rotated, but preferably also the holding or support portion pivotable and / or raised and lowered formed.
  • Die Zugmittel, welche zwischen den freien Enden des wenigstens einen Auslegerarmes und dem Halte- oder Trägerabschnitt gespannt sind, können jeweils durch Seile, insbesondere durch Drahtseile, durch Kunststoffseile o. dgl. gebildet sein.The traction means, which are stretched between the free ends of the at least one cantilever arm and the holding or support section, can be formed by ropes, in particular by wire cables, by plastic cables or the like.
  • Weiterhin können die Sauggreifer an den freien Enden der Auslegerarme bzw. des wenigstens einen Auslegerarmes jeweils winkelverstellbar gehalten bzw. gelagert sein. Insbesondere eine lockere Lagerung oder Aufhängung kann dafür sorgen, dass sich die Sauggreifer in ihrer Winkelstellung immer jeweils an die Oberfläche des aufzunehmenden flächigen Gegenstandes anpassen können, auch wenn dieser sich verwölbt oder verformt.Furthermore, the suction pads can be held or stored at the free ends of the cantilever arms or the at least one cantilever arm each angle-adjustable. In particular, a loose bearing or suspension can ensure that the suction pads can always adapt in their angular position in each case to the surface of the male flat object, even if it cambers or deforms.
  • Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Aufnehmen bzw. zur Aufnahme, zum Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen mittels mindestens zwei steuerbaren Sauggreifern vor, die jeweils an oder in Nähe von freien Enden wenigstens eines beweglichen und zumindest in Teilbereichen zwischen zwei Endlagen und/oder Betriebszuständen elastisch verformbaren und/oder gelenkig beweglichen Auslegerarms angeordnet und/oder elastisch oder gelenkig gelagert und/oder fixiert sind. Der wenigstens eine Auslegerarm ist ungefähr mittig mit einem Stempel verbunden oder stützt diesen ab. Der Stempel ist längsbeweglich in einem Halte- oder Trägerabschnitt gelagert und geführt. Der Auslegerarm ist zudem mit seinen freien Enden über Zugmittel am Halte- oder Trägerabschnitt fixiert. Weiterhin ist der Auslegerarm in einer ersten, von einem aufzunehmenden flächigen Gegenstand entfernten Endlage und/oder in einem ersten Betriebszustand konvex gekrümmt, wobei der Stempel aus einer Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes ausgefahren ist. Außerdem wird der Stempel zur Aufnahme eines flächigen Gegenstandes auf diesen aufgesetzt und in Richtung einer zweiten Endlage und/oder eines zweiten Betriebszustandes gegen eine Rückstellkraft zumindest teilweise in die Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes eingeschoben, wobei die konvexe Krümmung des Auslegerarmes reduziert wird, die Sauggreifer auf den flächigen Gegenstand aufsetzen und mit einem Unterdruck beaufschlagt werden.To achieve the above-mentioned object, the invention further proposes a method for receiving or for holding and / or handling flat objects by means of at least two controllable suction pads, each at or near free ends of at least one movable and at least in partial areas between two end positions and / or operating conditions elastic arranged deformable and / or articulated movable boom and / or are mounted elastically or articulated and / or fixed. The at least one extension arm is connected approximately centrally with a stamp or supports it. The stamp is longitudinally movably mounted and guided in a holding or support section. The cantilever arm is also fixed with its free ends on traction means on the holding or support section. Furthermore, the cantilever arm is convexly curved in a first end position, which is remote from a male flat object, and / or in a first operating state, the punch being extended from a longitudinal guide of the holding or support section. In addition, the punch for receiving a flat object is placed on this and at least partially inserted in the direction of a second end position and / or a second operating state against a restoring force in the longitudinal guide of the holding or support portion, wherein the convex curvature of the cantilever arm is reduced, the suction pads Place on the flat object and be subjected to a negative pressure.
  • Weiterhin ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass der Halte- oder Trägerabschnitt zur Aufnahme eines flächigen Gegenstandes abgehoben oder mit einer vertikalen Richtungskomponente nach oben bewegt wird, wobei der Stempel durch Unterstützung der Rückstellkraft aus der Längsführung in eine Gegenrichtung ausfährt, wodurch der wenigstens eine Auslegerarm in seine konvex gekrümmte Form gebracht wird. Der von den unterdruckbeaufschlagten Sauggreifern gehaltene flächige Gegenstand kann während einer Umsetz- und/oder Absetzbewegung des Halte- oder Trägerabschnittes unterhalb des Stempels und des Auslegerarms mit konvexer Krümmung durchhängen.Furthermore, it is provided in the method that the holding or support portion for receiving a flat object is lifted or moved upward with a vertical direction component, wherein the punch extends by supporting the restoring force from the longitudinal guide in an opposite direction, whereby the at least one boom in its convex curved shape is brought. The flat object held by the vacuum-loaded suction grippers can sag during a transfer and / or Absetzbewegung of the holding or support portion below the punch and the cantilever arm with convex curvature.
  • Vorzugsweise kann bei dem Verfahren eine Position des Stempels in der Längsführung des Halte- oder Trägerabschnitts und damit seine Eintauchtiefe gegen die Vorspannkraft sensorisch erfasst werden, so dass der Stempel als Antaster zur Erfassung der Durchbiegung der Auslegerarme fungieren kann. Somit definiert der Hub des Arms die passive "Auffaltbewegung". Wahlweise kann ein zusätzlicher optischer Sensor für eine Fehlermeldung sorgen, wenn kein flächiger Gegenstand aufgenommen werden konnte, bspw. mit einer Meldung "keine Zwischenlage erfasst".Preferably, in the method, a position of the punch in the longitudinal guide of the holding or support portion and thus its immersion depth against the biasing force can be sensed, so that the punch can act as a probe for detecting the deflection of the cantilever arms. Thus, the stroke of the arm defines the passive "unfolding movement". Optionally, an additional optical sensor can provide an error message if no flat object could be recorded, for example, with a message "no intermediate position detected".
  • Weiterhin kann eine Variante des Verfahrens vorsehen, dass die flächigen Gegenstände mittels zweier gekreuzter Auslegerarme mit insgesamt vier Sauggreifern an ihren jeweiligen freien Enden erfasst und angehoben werden, wobei sich die Auslegerarme in einem mittleren Bereich unterhalb des Stempels überkreuzen. Zudem kann der Stempel zur Positionierung des aufgenommenen flächigen Gegenstandes im Halte- oder Trägerabschnitt verdreht werden. Außerdem kann der Halte- oder Trägerabschnitt zur Positionierung des aufgenommenen flächigen Gegenstandes verschwenkt und gehoben oder abgesenkt werden.Furthermore, a variant of the method can provide that the flat objects are detected and lifted by means of two crossed boom arms with a total of four suction pads at their respective free ends, wherein the cantilever arms cross in a central region below the punch. In addition, the stamp for positioning the recorded flat object in Retaining or support section to be twisted. In addition, the holding or support portion can be pivoted and raised or lowered for positioning of the recorded flat object.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung, die sich in einem ersten Betriebszustand bzw. in einem Bereitschaftszustand befindet.
    • Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
    • Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht von schräg oben auf die Vorrichtung gemäß Figuren 1 und 2.
    • Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung gemäß Fig. 1, die sich in einem zweiten Betriebszustand bzw. in einem aktiven Zustand oberhalb eines Stapels mit flächigen Gegenständen befindet.
    • Fig. 5 zeigt eine schematische Perspektivansicht von schräg oben auf die Vorrichtung gemäß Fig. 4.
    • Fig. 6 zeigt eine weitere schematische Seitenansicht der Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung gemäß Fig. 4.
    In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.
    • Fig. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a receiving, holding and / or handling device according to the invention, which is in a first operating state or in a standby state.
    • Fig. 2 shows a schematic plan view of the device according to Fig. 1 ,
    • Fig. 3 shows a schematic perspective view obliquely from above of the device according to FIGS. 1 and 2 ,
    • Fig. 4 shows a schematic side view of the receiving, holding and / or handling device according to Fig. 1 which is in a second operating state or in an active state above a stack with flat objects.
    • Fig. 5 shows a schematic perspective view obliquely from above of the device according to Fig. 4 ,
    • Fig. 6 shows a further schematic side view of the receiving, holding and / or handling device according to Fig. 4 ,
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The illustrated embodiments are merely examples of how the device or method of the invention may be configured and are not an exhaustive limitation.
  • Die schematischen Ansichten der Figuren 1 bis 3 zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung 10 zur Aufnahme, zum Halten, zum Handhaben und/oder Ablegen von flächigen Gegenständen (siehe hierzu die Figuren 4 und 5). Im Folgenden wird die in der Fig. 1 in schematischer Seitenansicht, in der Fig. 2 in einer Draufsicht und in Fig. 3 in schematischer Perspektivdarstellung von schräg oben gezeigte Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung der Einfachheit halber nur noch als Handhabungsvorrichtung 10 bezeichnet, ohne dass dies als Einschränkung ihrer Funktionalität oder universellen Verwendbarkeit verstanden werden soll.The schematic views of FIGS. 1 to 3 show various views of a variant of an inventive recording, holding and / or handling device 10 for receiving, for holding, for handling and / or Laying flat objects (see the FIGS. 4 and 5 ). The following is the in the Fig. 1 in a schematic side view, in the Fig. 2 in a plan view and in Fig. 3 in schematic perspective representation of receiving, holding and / or handling device obliquely shown above for the sake of simplicity only referred to as handling device 10, without this being to be understood as limiting its functionality or universal usability.
  • Die in den Figuren 1 bis 3 in einem ersten Betriebszustand bzw. in einem Bereitschaftszustand befindliche Handhabungsvorrichtung 10 umfasst einen schwenkbaren und heb- und senkbaren Trägerabschnitt 12, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als massives Vierkantrohr 14 mit in etwa horizontaler Längserstreckungsrichtung ausgebildet ist. Am freien Ende 16 des Trägerabschnitts 12 befindet sich die eigentliche Handhabungseinheit 18 der Handhabungsvorrichtung 10, mit der die flächigen Gegenstände erfasst, aufgenommen und bewegt werden können. Diese Handhabungseinheit 18 weist insgesamt vier Paare steuerbarer Sauggreifer 20 auf, wobei jedes dieser Sauggreiferpaare 22 jeweils an den freien Enden 24 zweier beweglicher und zwischen zwei Endlagen bzw. Betriebszuständen elastisch verformbarer Auslegerarme 26 angeordnet und/oder elastisch oder gelenkig gelagert und/oder fixiert sind. Die Handhabungseinheit 18 weist zwei gekreuzte Auslegerarme 26 gleicher Länge und Dimensionierung auf, die jeweils an ihren freien Enden 24 mit Paaren 22 von steuerbaren Sauggreifern 20 ausgestattet sind, die jeweils an federnden Tragblechen 28 gehaltert sind, so dass sie sich je nach Verformungsgrad der ihnen zugeordneten Auslegerarme 26 an die variablen Oberflächenkonturen der aufzunehmenden und zu haltenden flexiblen flächigen Gegenstände (vgl. hierzu die Figuren 4 und 5) anpassen können, wobei an ihren nach unten weisenden Saugtellern 30 ein Unterdruck aufgebaut werden kann, mit dessen Hilfe die flächigen Gegenstände an den Sauggreifern 20 gehalten werden können. Durch Abbau oder Abschalten des an den Saugtellern 30 anliegenden Unterdrucks können die flächigen Gegenstände an einem vorgesehenen Ablageort von der Handhabungseinheit 18 getrennt und in ungefähr horizontaler Ausrichtung abgegeben werden.The in the FIGS. 1 to 3 In a first operating state or in a standby state located handling device 10 includes a pivotable and raised and lowered support portion 12 which is formed in the embodiment shown as a solid square tube 14 with approximately horizontal longitudinal extension direction. At the free end 16 of the carrier section 12 is the actual handling unit 18 of the handling device 10, with which the flat objects can be detected, picked up and moved. This handling unit 18 has a total of four pairs of controllable suction pads 20, wherein each of these pairs of suction pads 22 are respectively disposed at the free ends 24 of two movable and between two end positions or operating conditions elastically deformable cantilever arms 26 and / or stored elastic or articulated and / or fixed. The handling unit 18 has two crossed boom arms 26 of equal length and dimensioning, which are each equipped at their free ends 24 with pairs 22 of controllable suction pads 20, which are each supported on resilient support plates 28, so that they depending on the degree of deformation of their associated Boom arms 26 to the variable surface contours of the male and to be held flexible flat objects (see FIGS. 4 and 5 ), wherein on its downwardly facing suction plates 30, a negative pressure can be established, by means of which the flat objects can be held on the suction pads 20. By dismantling or switching off the vacuum applied to the suction plates 30, the flat objects can be separated from the handling unit 18 at an intended storage location and dispensed in approximately horizontal orientation.
  • Die Auslegerarme 26 sind jeweils mittig und damit an ihrem Überkreuzungsbereich mit einem Stempel 32 verbunden und stützen diesen mittig ab. Der als Hubstange 34 fungierende Stempel 32 ist längsbeweglich in einem Halte- oder Trägerabschnitt 36 gelagert und geführt, der am freien Ende 16 des horizontalen Trägerabschnittes 12 bzw. des Vierkantrohres 14 angeordnet ist. Der Stempel 32 bzw. die Hubstange 34 ist vertikal beweglich und stützt sich mit einer unteren Stirnseite an den gekreuzten Auslegerarmen 26 ab. Das gezeigte Ausführungsbeispiel sieht eine Fixierung der Hubstange 34 bzw. des Stempels 32 mit ihrer unteren Stirnseite an den Auslegerarmen 26 vor, während der obere Bereich im Halte- oder Trägerabschnitt 36 in vertikaler Richtung verschoben werden kann. Außerdem sind die freien Enden 24 der Auslegerarme 26 jeweils über Zugseile 38 am Halte- oder Trägerabschnitt 36 fixiert, so dass die freien Enden 24 über die nicht dehnbaren Zugseile 38 am Halte- oder Trägerabschnitt 36 abgespannt sind, während der verschiebbare Stempel 32 für eine Beweglichkeit und eine Verformung der Auslegerarme 26 sorgen kann.The extension arms 26 are each centered and thus connected at its crossover area with a punch 32 and support it centrally. The acting as a lifting rod 34 punch 32 is longitudinally movably mounted and guided in a holding or support portion 36 which is disposed at the free end 16 of the horizontal support portion 12 and the square tube 14. The punch 32 and the lifting rod 34 is vertically movable and is supported by a lower end face on the crossed cantilever arms 26. The embodiment shown provides a fixation of the lifting rod 34 and des Stamp 32 with its lower end face on the cantilever arms 26, while the upper portion in the support or support portion 36 can be moved in the vertical direction. In addition, the free ends 24 of the cantilever arms 26 are each fixed via tension cables 38 on the support or support portion 36, so that the free ends 24 are braced on the non-stretchable traction cables 38 on the support or support portion 36, while the movable punch 32 for mobility and a deformation of the cantilever arms 26 can provide.
  • Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte erste Endlage bzw. der erste Betriebszustand der Handhabungsvorrichtung 10 sieht gleichmäßig konvex gekrümmte Auslegerarme 26 mit aus einer Längsführung 40 (vgl. Fig. 3) des Halte- oder Trägerabschnittes 36 ausgefahrenem Stempel 32 bzw. ausgefahrener Hubstange 34 vor, während eine zweite Endlage und/oder ein zweiter Betriebszustand (siehe hierzu die Figuren 4 bis 6) geringer konvex oder schwach gekrümmte oder annähernd gestreckte Auslegerarme 26 und einen unter Vorspannung einer Druckfeder 42 in die Längsführung 40 des Halte- oder Trägerabschnittes 36 zumindest teilweise eingeschobenen Stempel 32 vorsieht. Die zwischen den beiden Enden 24 jedes der beiden Auslegerarme 26 und dem Halte- oder Trägerabschnitt 36 gespannten Zugseile 38 sorgen bei allen Verformungen der Auslegerarme 26 für eine Abspannung und bleiben in den unterschiedlichen Betriebszuständen jeweils gespannt. Wie es die Figuren 1 und 2 deutlich erkennen lassen, sind die beiden gekreuzten Auslegerarme 26 in einem nicht aktiven oder in einem Ruhezustand in konvexer Krümmung vorgespannt, wogegen sie in einem aktiven oder auf einem flächigen Gegenstand oder einem Stapel von flächigen Gegenstand aufgesetzten Zustand bei mit Unterdruck beaufschlagten Sauggreifern 20 in eine Kontur mit reduzierter konvexer Krümmung oder in eine gestreckte Ausrichtung gebracht sind (siehe Fig. 4). Um diese verschiedenen Betriebszustände zu ermöglichen, ist der die Auslegerarme 26 abstützende Stempel 32 mittels der Druckfeder 42, die um den zylindrischen Außenmantel des Stempels 32 gelegt ist, gegen den Halte- oder Trägerabschnitt 36 vorgespannt. Auf diese Weise kann der mittlere Bereich der Auslegerarme 26 beim Aufsetzen auf einen flächigen Gegenstand oder einen Stapel mit flächigen Gegenständen unter Streckung der elastischen Auslegerarme 26 den Stempel 32 gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 42 in der Längsführung 40 des Trägerabschnittes 40 verschoben werden.The in the FIGS. 1 to 3 shown first end position or the first operating state of the handling device 10 provides evenly convex curved cantilever arms 26 with a longitudinal guide 40 (see. Fig. 3 ) of the holding or support section 36 extended punch 32 and extended stroke rod 34, while a second end position and / or a second operating state (see the FIGS. 4 to 6 ) Provides lower convex or slightly curved or approximately elongated cantilever arms 26 and under bias of a compression spring 42 in the longitudinal guide 40 of the support or support portion 36 at least partially inserted punch 32. The stretched between the two ends 24 of each of the two cantilever arms 26 and the support or support portion 36 traction cables 38 provide at all deformations of the cantilever arms 26 for a guying and remain in the different operating conditions each stretched. Like the FIGS. 1 and 2 can be clearly seen, the two crossed cantilever arms 26 are biased in a non-active or in a dormant state in convex curvature, whereas they placed in an active or on a flat object or a stack of sheet object condition with acted upon by vacuum suction pad 20 in a contour are brought with reduced convex curvature or in a stretched orientation (see Fig. 4 ). In order to enable these various operating conditions, the punch 32 supporting the abutment arms 32 by means of the compression spring 42 which is placed around the cylindrical outer surface of the punch 32, biased against the holding or support portion 36. In this way, the middle portion of the cantilever arms 26 when placed on a flat article or a stack of flat objects under extension of the elastic cantilever arms 26, the punch 32 against the restoring force of the compression spring 42 in the longitudinal guide 40 of the support portion 40 are moved.
  • Wie es die Figuren 4 bis 6 erkennen lassen, wird der Stempel 32 bzw. die Hubstange 34 beim vertikalen Aufsetzen der Handhabungseinheit 18 auf einen Stapel 44 von einzeln aufzunehmenden flächigen Gegenständen wie bspw. von Zwischenlagen 46 aus Karton, die zwischen einzelne Lagen von gestapelten Stückgütern oder Gebinden o. dgl. gelegt werden, gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 42 nach oben in die Längsführung 40 eingeschoben, während sich gleichzeitig die mittels der Zugseile 38 abgespannten Auslegerarme 26 strecken, bis sie ihre konvexe Form verlieren und eine ungefähr ebene Ausrichtung aufweisen. Die insgesamt vier Paare 22 von Sauggreifern 20 können nun mit Unterdruck beaufschlagt werden, so dass die zuoberst liegende Zwischenlage 46 angesaugt und durch den vertikal bewegten und/oder um eine vertikale Achse geschwenkten Trägerabschnitt 12 angehoben und vom Stapel 44 entnommen werden kann. Da die Zwischenlage 46 normalerweise flexibel ist, kann die Vorspannung der Druckfeder 42 für eine Zurückbewegung des Stempels 32 nach unten sorgen, so dass die Auslegerarme 26 wieder ihre ursprüngliche Wölbung einnehmen, bei der ihre freien Enden 24, die jeweils durch die Zugseile 38 nach oben abgespannt sind, leicht nach oben weisen, so dass die Auslegerarme 26 eine leicht konvexe Ausrichtung bekommen. Die elastisch nachgiebigen Tragbleche 28, an denen die beiden Sauggreifer 20 jedes Sauggreiferpaars 22 gehaltert sind, sorgen für die jeweils passende Ausrichtung der Sauggreifer 20 zur Oberfläche der flexiblen Zwischenlage 46, so dass die Saugteller 30 jeweils bündig mit der Oberfläche abschließen und der dort anliegende Unterdruck zuverlässig aufrechterhalten wird.Like the FIGS. 4 to 6 can be seen, the punch 32 and the lifting rod 34 in the vertical placement of the handling unit 18 on a stack 44 of individually recorded flat objects such as. Of intermediate layers 46th made of cardboard, which are placed between individual layers of stacked piece goods or containers o. The like., Inserted against the restoring force of the compression spring 42 upwards into the longitudinal guide 40, while at the same time stretched by means of the traction cables 38 boom arms 26 stretch until they have their convex Lose shape and have a roughly planar orientation. The four pairs 22 of suction pads 20 can now be subjected to negative pressure, so that the uppermost intermediate layer 46 sucked and lifted by the vertically moved and / or about a vertical axis pivoted support portion 12 and removed from the stack 44. Since the intermediate layer 46 is normally flexible, the bias of the compression spring 42 can provide for downward movement of the punch 32, so that the cantilever arms 26 resume their original curvature, at their free ends 24, each through the traction cables 38 upwards are biased slightly upward, so that the cantilever arms 26 get a slightly convex orientation. The elastically yielding support plates 28, on which the two suction pads 20 of each pair of suction pads 22 are supported, ensure the respective matching alignment of the suction pads 20 to the surface of the flexible intermediate layer 46, so that the suction plates 30 each flush with the surface and the negative pressure applied there is reliably maintained.
  • Die Hubstange 34 bzw. der Stempel 32 dient vorzugsweise als Unterdruckreservoir für jeden Saug- und Greifvorgang und dient außerdem als Druckleitung bzw. als Luftverteiler 48, der am unteren Bereich der Hubstange 34 angeordnet und mit Leitungsanschlüssen 50 für die Unterdruckversorgung der Sauggreifer 20 ausgestattet ist. Der Luftverteiler 48 sorgt für kurze Leitungsverbindungen 52 zwischen den Leitungsanschlüssen 50 und den Sauggreifern 20, die oberhalb der jeweiligen Auslegerarme 26 geführt sind und dadurch nicht an irgendwelchen Hindernissen hängenbleiben können. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind von diesen Leitungsverbindungen 52 in Fig. 4 und in Fig. 5 jeweils nur eine einzige in unterbrochener Linierung schematisch eingezeichnet.The lifting rod 34 or the punch 32 preferably serves as a vacuum reservoir for each suction and gripping operation and also serves as a pressure line or air distributor 48, which is arranged at the lower region of the lifting rod 34 and equipped with line connections 50 for the vacuum supply of the suction pads 20. The air distributor 48 provides for short line connections 52 between the line connections 50 and the suction pads 20, which are guided above the respective extension arms 26 and thereby can not catch on any obstacles. For better clarity, of these line connections 52 in Fig. 4 and in Fig. 5 in each case only a single drawn in broken line schematically.
  • Die Handhabungseinheit 18 ist drehbar am freien Ende 16 des horizontalen Trägerabschnittes 12 gelagert, was durch eine in der Längsführung 40 drehbar angeordnete Hubstange 34 realisiert ist, die oberhalb des Trägers 36 einen Drehantrieb 54 aufweist, der im gezeigten Ausführungsbeispiel eine drehfest mit dem oberen Abschnitt der Hubstange 34 verbundene Riemenscheibe 56 aufweist, um die ein Antriebsriemen 58 verläuft, der von einem elektrischen Antriebsmotor 60 angetrieben wird. Zur Reduzierung der Massenkräfte ist der Antriebsmotor 60 an einer vom freien Ende 16 entfernten Bereich des Trägerabschnittes 12 angeordnet, wie dies insbesondere die Draufsicht der Fig. 2 erkennen lässt.The handling unit 18 is rotatably mounted at the free end 16 of the horizontal support portion 12, which is realized by a longitudinal guide 40 rotatably arranged lifting rod 34 which has a rotary drive 54 above the support 36 which rotatably in the illustrated embodiment with the upper portion of Lifting rod 34 has connected pulley 56 about which a drive belt 58 extends, which is driven by an electric drive motor 60. To reduce the mass forces of the drive motor 60 is at one of the free End 16 remote area of the support portion 12 arranged, as in particular the top view of Fig. 2 lets recognize.
  • Wahlweise kann dem Stempel 32 und/oder seiner Längsführung 40 im Halte- oder Trägerabschnitt 36 ein hier nicht gezeigter Positions- und/oder Wegsensor zugeordnet sein, der die Eintauchtiefe gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 42 erfassen kann. Dadurch wirkt der Stempel 32 gleichzeitig als "Antaster", dessen Eintauchtiefe in der Längsführung 40 eine Information über den Grad der Durchbiegung der Auslegerarme 26 liefern kann. Somit definiert der Hub bzw. die Verformung der Arm 26 die passive "Auffaltbewegung" der beidseitig des Stempels 32 verformbaren Armabschnitte. Wahlweise kann ein zusätzlicher optischer Sensor für Fehlermeldungen sorgen, wenn die Sauggreifer 20 z.B. keinen flächigen Gegenstand oder keine Zwischenlage 46 erfassen konnten. Die Meldung kann bspw. lauten: "keine Zwischenlage erfasst", wonach eine Fehlermeldung ausgegeben oder von einer entsprechenden Steuerschaltung verarbeitet wird.Optionally, the punch 32 and / or its longitudinal guide 40 in the holding or support portion 36 may be assigned a position and / or displacement sensor, not shown here, which can detect the immersion depth against the biasing force of the compression spring 42. As a result, the punch 32 at the same time acts as a "pilot", whose immersion depth in the longitudinal guide 40 can provide information about the degree of deflection of the extension arms 26. Thus, the stroke or the deformation of the arm 26 defines the passive "Auffaltbewegung" of both sides of the punch 32 deformable arm portions. Optionally, an additional optical sensor can provide error messages when the suction pads 20 are e.g. could not capture a flat object or liner 46. The message may be, for example, "no intermediate layer detected", after which an error message is output or processed by a corresponding control circuit.
  • Die Auslegerarme 26 können aus geeigneten elastischen Materialien wie bspw. aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff, aus elastisch verformbarem Metall oder auch durch einen geeigneten Metall-Kunststoff-Verbundwerkstoff bestehen. Auf diese Weise sind die Auslegerarme 26 als Blattfedern ausgebildet, die zur Beeinflussung ihres Verformungsverhaltens ggf. zu ihren Enden 24 hin mit abnehmender Breite, Stärke, abnehmendem Querschnitt etc. ausgebildet sein können. Wahlweise können bei einem Faserverbundmaterial auch veränderliche Faserlagen für eine variable und/oder angepasste Federstärke bzw. Verformbarkeit über der Länge der Auslegerarme 26 sorgen.The cantilever arms 26 may be made of suitable elastic materials such as carbon fiber composite material, elastically deformable metal or by a suitable metal-plastic composite material. In this way, the cantilever arms 26 are formed as leaf springs, which may be designed to influence their deformation behavior, if necessary, towards their ends 24 with decreasing width, thickness, decreasing cross section, etc. Optionally, in a fiber composite material also variable fiber layers for a variable and / or adapted spring strength or deformability over the length of the cantilever arms 26 provide.
  • Wahlweise können die in den Figuren 1 bis 3 und 5 gezeigten gekreuzten Auslegerarme 26 mit variablen Winkeln zueinander angeordnet sein, um unterschiedlich große flächige Gegenstände bzw. Kartonlagen oder Zwischenlagen 46 aufnehmen zu können. Ggf. können diese "scherenartig" angeordneten Auslegerarme 26 auch zum Greifen von halben Zwischenlagen (nicht gezeigt) gegeneinander verdreht werden, so dass sich jeweils zwei benachbarte Sauggreiferpaare 22 stärker annähern und die Auslegerarme 26 in spitzem Winkel zueinander stehen können.Optionally, in the FIGS. 1 to 3 and 5 shown crossed cantilever arms 26 with variable angles to each other to be able to accommodate different sized flat objects or cardboard layers or intermediate layers 46 can. Possibly. For example, these "scissor-like" arranged cantilever arms 26 can also be rotated against one another for gripping half intermediate layers (not shown) so that two adjacent pairs of suction pairs 22 more closely approximate and the cantilever arms 26 can be at an acute angle to one another.
  • Anhand der schematischen Seitenansicht der Fig. 6 soll das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufnahmen, Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen mittels der zuvor erläuterten Handhabungsvorrichtung 10 beispielhaft verdeutlicht werden. Wie zuvor anhand der Figuren 1 bis 3 veranschaulicht, sind die gekreuzten Auslegerarme 26 in der ersten, von dem Stapel 44 entfernten Endlage und/oder in einem ersten Betriebszustand konvex gekrümmt, wobei der Stempel 32 bzw. die Hubstange 34 aus ihrer Längsführung 40 des Halte- oder Trägerabschnittes 36 ausgefahren ist. Zur Aufnahme einer Zwischenlage 46 wird der Stempel 32 auf den Stapel 44 aufgesetzt und in Richtung seiner zweiten Endlage und/oder eines zweiten Betriebszustandes gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 42 zumindest teilweise in die Längsführung 40 des Halte- oder Trägerabschnittes 36 eingeschoben, wobei die konvexe Krümmung der Auslegerarme 26 reduziert wird, die Sauggreifer 20 auf die Zwischenlage 46 aufsetzen und mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. Die auf den Stempel 32 wirkende Druckkraft beim Aufsetzen auf den Stapel 44 ist durch den Pfeil 62 verdeutlicht. Dieser Druckkraft 62 wirkt die Rückstellkraft der Druckfeder 42 entgegen.Based on the schematic side view of Fig. 6 The inventive method for recording, holding and / or handling of flat objects by means of the previously described handling device 10 is exemplary be clarified. As before with the help of FIGS. 1 to 3 illustrated, the crossed cantilever arms 26 in the first, remote from the stack 44 end position and / or in a first operating state convexly curved, the punch 32 and the lifting rod 34 is extended from its longitudinal guide 40 of the support or support portion 36. For receiving an intermediate layer 46 of the punch 32 is placed on the stack 44 and at least partially inserted in the direction of its second end position and / or a second operating state against the restoring force of the compression spring 42 in the longitudinal guide 40 of the support or support portion 36, wherein the convex curvature the cantilever arms 26 is reduced, the suction pads 20 are placed on the intermediate layer 46 and acted upon by a negative pressure. The force acting on the punch 32 pressing force when placed on the stack 44 is illustrated by the arrow 62. This pressure force 62 counteracts the restoring force of the compression spring 42.
  • Anschließend wird der Halte- oder Trägerabschnitt 36 zur Aufnahme der Zwischenlage 46 abgehoben oder mit einer vertikalen Richtungskomponente nach oben bewegt, wobei der Stempel 32 durch Unterstützung der Rückstellkraft der Druckfeder 42 aus der Längsführung 40 in die Gegenrichtung nach unten ausfährt, wodurch die Auslegerarme 26 wieder in ihre konvex gekrümmte Ursprungsform gebracht werden. Die von den unterdruckbeaufschlagten Sauggreifern 20 gehaltene Zwischenlage 46 kann während einer Umsetz- und/oder Absetzbewegung des Halte- oder Trägerabschnittes 36, der typischerweise durch eine Schwenk- und/oder Hebebewegung des horizontal ausgerichteten Trägerabschnittes 12 bzw. Vierkantrohres 14 erfolgen kann, unterhalb des Stempels 32 und der Auslegerarme 26 mit konvexer Krümmung durchhängen.Subsequently, the holding or support portion 36 is lifted to receive the intermediate layer 46 or moved upwards with a vertical direction component, wherein the punch 32 extends by supporting the restoring force of the compression spring 42 from the longitudinal guide 40 in the opposite direction downwards, whereby the cantilever arms 26 again be brought into their convex curved original form. The intermediate layer 46 held by the vacuum-loaded suction grippers 20 can, during a transfer and / or set-down movement of the holding or support section 36, which can typically take place by means of a pivoting and / or lifting movement of the horizontally oriented support section 12 or square tube 14, below the punch 32 and the cantilever arms 26 sag with convex curvature.
  • Sinnvollerweise wird bei dem Verfahren eine Position des Stempels 32 in der Längsführung 40 des Halte- oder Trägerabschnittes 36 und damit seine Eintauchtiefe gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 42 sensorisch erfasst, so dass der Stempel 32 als Antaster zur Erfassung der Durchbiegung der Auslegerarme 26 fungieren kann. Ansonsten wäre die Absenkbewegung der Handhabungseinheit 18 bei unterschiedlichen Höhenniveaus des Stapels 44 undefiniert und schwer zu steuern. Wahlweise kann ein zusätzlicher optischer Sensor für eine Fehlermeldung sorgen, wenn kein flächiger Gegenstand oder keine Zwischenlage 46 aufgenommen werden konnte, bspw. mit einer Meldung "keine Zwischenlage erfasst".It makes sense in the method, a position of the punch 32 in the longitudinal guide 40 of the support or support portion 36 and thus its depth of immersion against the biasing force of the compression spring 42 detected by sensors, so that the punch 32 can act as a probe for detecting the deflection of the cantilever arms 26. Otherwise, the lowering movement of the handling unit 18 at different height levels of the stack 44 would be undefined and difficult to control. Optionally, an additional optical sensor can provide an error message if no planar object or intermediate layer 46 could be received, for example, with a message "no interlayer detected".
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it is conceivable for a person skilled in the art that modifications or Changes of the invention can be made without departing from the scope of the following claims.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1010
    Handhabungsvorrichtunghandling device
    1212
    Trägerabschnitt, Querträger, HorizontalträgerCarrier section, cross member, horizontal beam
    1414
    VierkantrohrSquare tube
    1616
    freies Ende (Trägerabschnitt)free end (beam section)
    1818
    Handhabungseinheithandling unit
    2020
    SauggreiferSuction pads
    2222
    Paar von Sauggreifern, SauggreiferpaarPair of suction pads, pair of suction pads
    2424
    freies Ende (Auslegerarm)free end (cantilever arm)
    2626
    Auslegerarmboom
    2828
    Tragblechsupport plate
    3030
    Saugtellersuction cups
    3232
    Stempelstamp
    3434
    Hubstangelifting rod
    3636
    Trägerabschnitt, Tragabschnitt, HalteabschnittCarrier section, support section, holding section
    3838
    Zugseil, ZugmittelPulling rope, traction means
    4040
    Längsführunglongitudinal guide
    4242
    Druckfedercompression spring
    4444
    Stapel (mit Zwischenlagen, mit flächigen Gegenständen)Stack (with intermediate layers, with flat objects)
    4646
    Zwischenlage, flächiger GegenstandIntermediate layer, flat object
    4848
    Luftverteilerair distributor
    5050
    Leitungsanschlussline connection
    5252
    Leitungsverbindung, UnterdruckleitungLine connection, vacuum line
    5454
    Drehantriebrotary drive
    5656
    Riemenscheibepulley
    5858
    Antriebsriemendrive belts
    6060
    Antriebsmotordrive motor
    6262
    Druckkraft, AufsetzkraftCompressive force, placement force

Claims (16)

  1. A pick-up device, holding device and/or handling device (10) for planar objects (46) with at least two controllable suction grippers (20), which are each arranged and/or elastically or articulatedly mounted and/or affixed to or in the vicinity of free ends (24) of at least one movable cantilever arm (26) that is elastically deformable and/or articulatedly movable at least in partial areas between two end positions and/or between two operating modes, which at least one cantilever arm (26) is approximately centrally connected to a punch (32) or supports said punch (32), which punch (32) is mounted and guided in a holding section or carrier section (36) so as to be longitudinally movable, wherein the at least one cantilever arm (26) is affixed with its free ends (24) via traction means (38) to the holding section or carrier section (36), characterised in that a first end position and/or a first operating mode provides a convexly curved cantilever arm (26) with the punch (32) extended from a longitudinal guide (40) of the holding section or carrier section (36), and wherein a second end position and/or a second operating mode provides a less convexly curved or slightly curved or approximately distended cantilever arm (26) and a punch (32) that is at least partially inserted under preload into the longitudinal guide (40) of the holding section or carrier section (36).
  2. The device as recited in claim 1 in which the at least one cantilever arm (26) is preloaded into a convex curvature in a non-active state or state of rest, and wherein the cantilever arm (26), with the suction grippers (20) being applicable with negative pressure, is brought into a reduced convex curvature or into a distended arrangement in an active state or in a state in which the cantilever arm is placed onto a planar object (46) or onto a stack (44) of planar objects (46).
  3. The device as recited in claim 1 or 2 in which the punch (32) supporting the at least one cantilever arm (26) is preloaded against the holding section or carrier section (36).
  4. The device as recited in claim 3 in which the punch (32) is preloaded against a shoulder on the carrier section (36) by means of a pressure spring (42).
  5. The device as recited in claim 3 or 4 in which a position sensor and/or a path sensor is/are associated with the punch (32) and/or with its longitudinal guide (40) in the holding section or carrier section (36), which position sensor and/or path sensor detects/detect the engagement depth against the preload force.
  6. The device as recited in one of the claims 1 to 5 in which the at least one cantilever arm (26) is formed by an elastic material, such as a carbon fibre composite material, by metal, or a metal-plastic compound.
  7. The device as recited in one of the claims 1 to 6 which has two crossed cantilever arms (26) with a total of at least four suction grippers (20), each located at the free ends (24) of the cantilever arms (26), wherein the cantilever arms (26) cross with each other in a central area below the punch (32).
  8. The device as recited in one of the claims 1 to 7 in which the punch (32) is rotatably mounted in the holding section or carrier section (36).
  9. The device as recited in claim 8 in which the punch (32) has associated with it a rotary actuator (54) for the angle adjustment of the at least one cantilever arm (26) about the longitudinal axis of the punch (32).
  10. The device as recited in one of the claims 1 to 9 in which the suction grippers (20) are held or mounted, as the case may be, in each case to be angle-adjustable, at the free ends (24) of the cantilever arms (26) or of the at least one cantilever arm (26), as the case may be.
  11. The device as recited in one of the claims 1 to 10 in which the holding section or carrier section (12) is designed to be swivelable and/or liftable and lowerable.
  12. A method for picking up, holding, and/or handling planar objects (46) by means of at least two controllable suction grippers (20), which are each arranged and/or elastically or articulatedly mounted and/or affixed to or in the vicinity of free ends (24) of at least one movable cantilever arm (26) that is elastically deformable and/or articulatedly movable at least in partial areas between two end positions and/or between two operating modes, which at least one cantilever arm (26) is approximately centrally connected to a punch (32) or supports said punch (32), which punch (32) is mounted and guided in a holding section or carrier section (36) so as to be longitudinally movable, wherein the at least one cantilever arm (26) is affixed with each of its free ends (24) via traction means (38) to the holding section or carrier section (36), characterised in that the at least one cantilever arm (26) is convexly curved and the punch (32) is extended from a longitudinal guide (40) of the holding section or carrier section (36) in a first end position, which is distant from a planar object (46) to be picked up, and/or in a first operating mode, and wherein the punch (32) is placed onto a planar object (46) for the purpose of picking up said planar object (46) and is at least partially inserted against a restoring force into the longitudinal guide (40) of the holding section or carrier section (36) toward a second end position and/or a second operating mode, wherein the convex curvature of the at least one cantilever arm (26) is reduced, the suction grippers (20) are placed onto the planar object (46), and they are negatively pressurised.
  13. The method as recited in claim 12 in which the holding section or carrier section (36) is lifted or moved upward with a vertical directional component for the purpose of picking up a planar object (46), wherein the punch (32) extends from the longitudinal guide (40) in an opposite direction by way of the support of the restoring force, whereby the at least one cantilever arm (26) is brought into its convexly curved form.
  14. The method as recited in claim 13 in which the planar object (46) that is being held by the negatively pressurised suction grippers (20) sags below the punch (32) and the cantilever arm (26) with a convex curvature during a transferring movement and/or depositing movement of the holding section or carrier section (36).
  15. The method as recited in one of the claims 12 to 14 in which a position of the punch (32) in the longitudinal guide (40) of the holding section or carrier section (36) and thus its engagement depth against the preload force is sensor-detected.
  16. The method as recited in one of the claims 12 to 15 in which the planar objects (46) are seized and lifted up by means of two crossed cantilever arms (26) with a total of at least four suction grippers (20) at their free ends (24), wherein the cantilever arms (26) cross with each other in a central area below the punch (32).
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