EP3957442B1 - Handhabungseinrichtung sowie verfahren zur entnahme von einem aus einem plattenförmigen material durch trennende bearbeitung hergestellten werkstückteil - Google Patents

Handhabungseinrichtung sowie verfahren zur entnahme von einem aus einem plattenförmigen material durch trennende bearbeitung hergestellten werkstückteil Download PDF

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EP3957442B1
EP3957442B1 EP20191976.8A EP20191976A EP3957442B1 EP 3957442 B1 EP3957442 B1 EP 3957442B1 EP 20191976 A EP20191976 A EP 20191976A EP 3957442 B1 EP3957442 B1 EP 3957442B1
Authority
EP
European Patent Office
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handling device
gripping
workpiece part
gripping element
handle
Prior art date
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Active
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EP20191976.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3957442A1 (de
Inventor
Peter Dubler
Manuel Stucky
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Trumpf Schweiz AG
Original Assignee
Trumpf Schweiz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Schweiz AG filed Critical Trumpf Schweiz AG
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Priority to DE102021120290.6A priority patent/DE102021120290A1/de
Publication of EP3957442A1 publication Critical patent/EP3957442A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • B25B11/002—Magnetic work holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • B25B11/005—Vacuum work holders
    • B25B11/007—Vacuum work holders portable, e.g. handheld

Definitions

  • the invention relates to a handling device for removing a workpiece part produced from a plate-shaped material by separating machining and to a method for removing a workpiece part using such a handling device.
  • a machine tool for processing a plate-shaped material, in particular sheet metal is known.
  • an upper and lower tool are controlled by means of a controller in order to produce workpiece parts from the plate-shaped material by means of a punching process.
  • This machine tool can also have a laser processing device by means of which individual workpiece parts are cut out of the plate-shaped material using a laser beam.
  • the machine tool can also comprise only one laser processing device for producing the workpiece parts from the plate-shaped material.
  • Such workpiece parts are often removed by hand from a remaining residual grid of the plate-shaped material. With thicker plate-shaped materials, it may be necessary to remove the workpiece part from the residual grid using an additional hand tool.
  • a vacuum suction device is known.
  • an electric pump is driven by an accumulator.
  • a vacuum can be created within a vacuum suction element in order to handle a component.
  • An analog vacuum suction device is also known from the US 2019/0375604 A1 known.
  • the CN 105 818 018 A discloses an electromagnetic gripper that is battery-operated.
  • the electromagnetic gripper is activated and deactivated via a switch that is connected to a control board.
  • the invention is based on the object of proposing a handling device for removing a workpiece part produced from a plate-shaped material by separating machining and a method for removing such a workpiece part, by means of which the removal of the workpiece part from a residual grid of the plate-shaped material is facilitated.
  • a handling device which comprises a housing with at least one handle, at the lower end of which a gripping element is provided.
  • This gripping element comprises a gripping surface for contact with the workpiece part to be gripped.
  • an accumulator is provided on the housing or handle, which supplies the gripping element with energy for gripping the workpiece part.
  • the handling device comprises an operating element for activating and deactivating the gripping element.
  • the gripping element comprises at least one electromagnet.
  • the gripping element can be activated in a simple manner to hold a workpiece part by energizing it, and the workpiece part can be easily released from the gripping element by de-energizing the electromagnet.
  • the gripping surface of the gripping element of the handling device is the front side of the electromagnet. This allows an optimal transfer of the magnetic field lines to the workpiece part being gripped in this way in order to enable an increased holding force between the workpiece part and the gripping element.
  • gripping elements are provided on the underside of the handle, each of which has a gripping surface that preferably lies in a common plane.
  • two or more gripping elements can be provided on the underside of the handle.
  • Such an embodiment is preferably advantageous when gripping workpiece parts that are made of a thinner plate-shaped material.
  • this arrangement of several gripping elements on the underside of the handle has the advantage that the arrangement and/or number of gripping elements enables easy adaptation to different sizes of workpiece parts to be handled.
  • the gripping element is designed as a suction gripper.
  • a suction gripper can comprise one or more suction elements, in particular vacuum suction cups.
  • suction grippers are placed on the surface of the workpiece part and a holding force is generated by applying a vacuum.
  • the vacuum can be generated by means of a vacuum pump which is supplied with energy by the accumulator.
  • the vacuum can also be generated by a lifting cylinder, the volume of which is preferably designed such that when a stroke is carried out, a sufficient vacuum is generated to achieve the holding force between the workpiece part and the suction gripper.
  • This lifting cylinder is also preferably controlled by the accumulator.
  • the handling device preferably has a detachable interface on the housing or the handle for receiving the accumulator. This allows fully charged accumulators to be alternately can be used to enable permanent use of the handling device. In addition, the use of such accumulators enables increased flexibility in the handling of a wireless handling device within the work area.
  • At least one operating element is provided on the handle, by means of which the gripping element can be activated, preferably by pressing a button on the operating element, and the operating element can be deactivated by pressing a button again.
  • the gripping element can be activated by pressing a button and deactivated when the button is released, or can be active when the button is released and deactivated when the button is pressed.
  • the handling device can be put away when not in use without metal parts adhering to the gripping element.
  • the workpiece part it is possible for the workpiece part to be easily released from the handling device after gripping and handling a workpiece part using the handling device.
  • the handling device comprises a control device.
  • This control device can, for example, control a display on the housing of the handling device or on the accumulator.
  • This allows the handling device to be integrated into an automated production process.
  • This allows the handling device to show the user information about, for example, the assumed number of workpiece parts.
  • the display can also guide the user in removing the corresponding workpiece parts. For example, it can be shown that a first size of workpiece parts is first removed and placed in a first storage location and then another workpiece size is removed in order to place it in a further storage location.
  • This control device controls a data interface for transmitting information from the handling device to an external data processing device.
  • the handling device is provided with a camera, a barcode or a QR code reader for recording data on the workpiece part and/or the geometry of the workpiece part, which is connected to the control device.
  • the recording of data on the workpiece part has the advantage that integration of this handling device enables the recording of necessary information from production orders.
  • this camera can, for example, record a barcode or a QR code, which is provided on or on the workpiece part, for the automatic identification of the respective workpiece part and feed it into the production control system.
  • the camera is preferably provided on a housing of the handling device, in particular the handle or on the accumulator. Integration in the gripping element or adjacent arrangement to the gripping element can also be provided.
  • At least one further operating element for entering information into the control device can be provided on the housing of the handling device. This makes it possible, for example, to enter whether the removed workpiece part is a good part or a reject. Such an operating element can also be used, for example, to start and end the sorting of workpiece parts for a process cycle.
  • the handling device is designed as a one-handed parts gripper. This enables simple and flexible handling for removing workpiece parts, which can still be done using muscle power.
  • the object underlying the invention is further achieved by a method for removing a workpiece part from a plate-shaped material, in which the handling device according to one of the previously described embodiments is placed with a gripping surface on the workpiece part to be removed and after the gripping element has been activated, the workpiece part is guided out of the plate-shaped material by lifting the handling device.
  • the handling device can also be used as a lever to release the workpiece part from the residual grid, in particular when the workpiece part to be removed is still connected to the residual grid by a microjoint, i.e. by a small web.
  • a further advantageous embodiment of the method provides that the workpiece part held by the gripping element is transferred to a storage position and the gripping element is deactivated by actuating an operating element to release the workpiece part. This has the advantage that a permanent actuation of the operating element is not necessary during handling of the workpiece part with the handling device. This can increase safety during handling.
  • FIG 1 is a perspective view obliquely from below of a handling device 11.
  • the Figure 2 shows a further perspective view of the handling device 11 according to Figure 1 with a partial section.
  • This handling device 11 comprises a housing 12. Part of the housing 12 forms a handle 14 for one-handed operation of the handling device 11.
  • a gripping element 16 is provided at a lower end of the handle 14.
  • An accumulator 17 is arranged opposite the gripping element 16 at an upper end of the handle 14. This accumulator 17 is connected to the handle 14 or the housing 12 via a detachable interface 18.
  • the arrangement of the accumulator 17 opposite the gripping element 16 with the handle 14 in between has an ergonomically favorable design, since the weight forces acting on the handle 14 are evenly distributed.
  • the accumulator can also be positioned between the gripping element 16 and the handle 14.
  • the gripping element 16 which in a side view of the handling device 11 according to Figure 3 shown in partial section, has a gripping surface 21 on one end face.
  • This gripping surface 21 is flat.
  • the gripping surface 21 is advantageously ground. This enables a particularly good contact with the workpiece part 22 to be gripped.
  • Such a workpiece part 22 is produced by separating processing from a plate-shaped material.
  • the separating processing can be a This can be laser cutting, water jet cutting, plasma jet cutting, punching or a combination of these.
  • the gripping surface 21 is assigned to a housing section 23 of the gripping element 16.
  • the gripping surface 21 and the housing section 23 are the electromagnet 24 itself.
  • the electromagnet 24 can also be inserted into the housing section 23, which is open at the bottom. This electromagnet 24 can be held on the handle 14 or housing 12 by a clamp, screw or other fastening.
  • the gripping element 16 preferably has a circular gripping surface 21. This enables cost-effective production together with the housing section 23.
  • the gripping surface 21 can have a triangular, square or polygonal or other contour.
  • At least one operating element 26 is provided on the handle 14.
  • This operating element 26 is designed as a button or a switch which is connected to a control device 28.
  • this control device 28 is provided in the handle 14, as can be seen from the sectional view according to Figure 2
  • This control device 28 controls the gripping element 16 on the one hand and is also supplied with energy via the interface 18 by the accumulator 17.
  • the accumulator 17 is arranged between the handle 14 and the gripping element 16.
  • the accumulator 17 is fixed to or in the handling device 11 and is charged by means of a charging cable or in a charging station.
  • a display in the form of a screen can be provided on the housing 12, the handle 14 and/or the accumulator 17, which is intended for detecting and/or displaying various operating states or information.
  • the control device 28 can control a communication interface through which data can be transmitted to a machine tool or external data processing device wirelessly, for example via Bluetooth. Wifi or other channels.
  • the control device 28 comprises a location system by means of which the location and/or position of the handling device 11 can be identified. This enables the sorted workpiece parts 22 to be automatically assigned to the production orders.
  • a further interface is provided on the housing 12 or the handle 14 in order to arrange different gripping elements 16 thereon in an interchangeable manner.
  • this can enable a connection of different sizes and/or geometries of the gripping surfaces 21 of the gripping elements 16 for the respective handling task.
  • a camera is provided on the handling device 11.
  • the camera can be adjacent to the gripping element 16 or integrated into the gripping surface 21 of the gripping element 16.
  • a camera can also be provided on the housing 12 and/or the accumulator 17. This allows the geometry of the workpiece parts 22 and/or a marking attached or applied thereto, such as a barcode, to be recorded for automatic identification.
  • FIG 4 is a perspective view obliquely from below of an alternative handling device 11.
  • This handling device 11 corresponds in structure to the previously described embodiment.
  • the design of the gripping element 16 differs in this handling device 11.
  • three gripping elements 16 are arranged adjacent to one another on the handle 14 or the housing 12.
  • the gripping surfaces 21 of the respective gripping elements 16 are preferably located in a common plane.
  • the three gripping elements 16 are preferably activated simultaneously by the operating element 26, so that a holding force from each of the gripping elements 16 acts on the workpiece part 22.
  • the number of gripping elements 16 and/or the geometry of the gripping surfaces 21 can vary as desired.
  • FIG 5 a partial view of an alternative embodiment of the gripping element 16 of the handling device 11 is shown.
  • the gripping element 16 is shown in a sectional view.
  • This gripping element 16 differs from the embodiment according to Figure 1 Instead of the electromagnet 24 with a gripping surface 21 fixedly arranged on the housing section 23, a suction gripper 31 is provided.
  • This suction gripper 31 is integrated in the housing section 23.
  • the housing section 23 is connected to the housing 12 or the handle 14.
  • the suction gripper 31 comprises a suction plate 32 which is connected to a lifting cylinder 33.
  • the lifting cylinder 33 comprises a lifting piston 34 which can be activated and deactivated via a coil 35. To activate the suction gripper 31, the coil 35 is energized via the operating element 26 by means of the control device 28.
  • Such an alternative design of the gripping element 16 can also be provided several times on an underside of the handle 14 in analogy to Figure 4 Such an embodiment of the gripping element 16 can also be provided so as to be interchangeable with the housing 12 or handle 14.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Handhabungseinrichtung zur Entnahme von einer aus einem plattenförmigen Material durch trennende Bearbeitung hergestellten Werkstückteil sowie ein Verfahren zur Entnahme von einem Werkstückteil mit einer solchen Handhabungseinrichtung.
  • Aus der DE 10 2016 119 464 A1 ist eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von einem plattenförmigen Material, insbesondere von Blech, bekannt. Zur Herstellung von Werkstückteilen aus dem plattenförmigen Material wird mittels einer Steuerung ein Ober- und Unterwerkzeug angesteuert, um aus dem plattenförmigen Material mit einer Stanzbearbeitung Werkstückteile herzustellen. Diese Werkzeugmaschine kann des Weiteren eine Laserbearbeitungsvorrichtung aufweisen, durch welche einzelne Werkstückteile aus dem plattenförmigen Material mittels eines Laserstrahls ausgeschnitten werden. Auch kann die Werkzeugmaschine nur eine Laserbearbeitungsvorrichtung für die Herstellung der Werkstückteile aus dem plattenförmigen Material umfassen. Solche Werkstückteile werden oftmals mit Hand aus einem verbleibenden Restgitter des plattenförmigen Materials herausgelöst. Bei dickeren plattenförmigen Materialien kann es erforderlich werden, mit einem zusätzlichen Handwerkszeug das Werkstückteil aus dem Restgitter herauszulösen.
  • Aus der US 6 781 493 B1 ist eine Handhabungseinrichtung mit einem Magnetgreifer zum Handhaben von Nägeln, Bolzen oder sonstigen metallischen Teilen bekannt.
  • Aus der WO 2019/215722 A1 ist ein Vakuumsauger bekannt. Bei diesem Vakuumsauger wird durch einen Akkumulator eine elektrische Pumpe angetrieben. Durch den Betrieb der Pumpe kann innerhalb eines Vakuumsaugelementes ein Vakuum erzeugt werden, um ein Bauteil zu handhaben. Ein analoger Vakuumsauger ist des Weiteren aus der US 2019/0375604 A1 bekannt.
  • Die CN 105 818 018 A offenbart einen elektromagnetischen Greifer, der batteriebetrieben ist. Über einen Schalter, der mit einer Steuerplatine in Verbindung steht, wird der elektromagnetische Greifer aktiviert und deaktiviert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungseinrichtung zur Entnahme von einem aus einem plattenförmigen Material durch trennende Bearbeitung hergestellten Werkstückteil sowie ein Verfahren zur Entnahme von einem solchen Werkstückteil vorzuschlagen, durch welche die Entnahme des Werkstückteils aus einem Restgitter des plattenförmigen Materials erleichtert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Handhabungseinrichtung gelöst, welche ein Gehäuse mit zumindest einem Handgriff umfasst, an dessen unterem Ende ein Greifelement vorgesehen ist. Dieses Greifelement umfasst eine Greiffläche zur Anlage an dem zu ergreifenden Werkstückteil. Des Weiteren ist an dem Gehäuse oder Handgriff ein Akkumulator vorgesehen, der das Greifelement zum Greifen des Werkstückteils mit Energie versorgt. Darüber hinaus umfasst die Handhabungseinrichtung ein Bedienelement, um das Greifelement zu aktivieren und zu deaktivieren. Diese Handhabungseinrichtung ermöglicht ein einfaches und sicheres Greifen der Werkstückteile, um diese aus einem Restgitter des plattenförmigen Materials zu entnehmen. Dadurch kann das Werkstückteil aus der Werkzeugmaschine entnommen und in einem Magazin abgestapelt oder in eine weitere Station für eine nachfolgende Bearbeitung übergeführt werden. Des Weiteren kann nach dem Überführen des Werkstückteils in ein Magazin oder eine weitere Bearbeitungsstation ein einfaches Lösen des Werkstückteils von dem Greifelement durch Betätigen des Bedienelementes erfolgen.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Handhabungseinrichtung umfasst das Greifelement zumindest einen Elektromagneten. In einfacher Weise kann durch ein Bestromen das Greifelement zum Halten eines Werkstückteiles aktiviert und durch Stromlosschalten des Elektromagneten ein einfaches Lösen des Werkstückteils von dem Greifelement ermöglicht sein.
  • Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Greiffläche des Greifelementes der Handhabungseinrichtung die Stirnseite des Elektromagneten ist. Dadurch kann eine optimale Übertragung der Magnetfeldlinien auf das so greifende Werkstückteil erzielt werden, um eine erhöhte Haltekraft zwischen dem Werkstückteil und dem Greifelement zu ermöglichen.
  • Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass an der Unterseite des Handgriffs mehrere Greifelemente vorgesehen sind, die jeweils eine Greiffläche aufweisen, die vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene liegen. Beispielsweise können zwei oder mehrere Greifelemente an der Unterseite des Handgriffs vorgesehen sein. Eine solche Ausführungsform ist bevorzugt beim Ergreifen von Werkstückteilen von Vorteil, die aus einem dünneren plattenförmigen Material hergestellt sind. Des Weiteren weist diese Anordnung von mehreren Greifelementen an der Unterseite des Handgriffs den Vorteil auf, dass durch die Anordnung und/oder Anzahl der Greifelemente eine einfache Anpassung an unterschiedliche Größen von zu handhabenden Werkstückteilen ermöglicht ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Handhabungseinrichtung ist vorgesehen, dass das Greifelement als ein Sauggreifer ausgebildet ist. Ein solcher Sauggreifer kann ein oder mehrere Saugelemente, insbesondere Vakuumsauger, umfassen. Solche Sauggreifer werden auf der Oberfläche des Werkstückteils aufgesetzt und durch Anlegen eines Vakuums wird eine Haltekraft erzeugt. Diese Erzeugung des Vakuums kann gemäß einer ersten Ausführungsform mittels einer Vakuumpumpe erfolgen, welche durch den Akkumulator durch Energie versorgt wird. Alternativ kann die Erzeugung des Vakuums auch durch einen Hubzylinder erfolgen, dessen Volumen bevorzugt derart ausgelegt ist, dass bei Durchführung eines Hubes ein hinreichendes Vakuum erzeugt wird, um die Haltekraft zwischen dem Werkstückteil und dem Sauggreifer zu erzielen. Auch dieser Hubzylinder wird bevorzugt durch den Akkumulator angesteuert.
  • Die Handhabungseinrichtung weist an dem Gehäuse oder dem Handgriff bevorzugt eine lösbare Schnittstelle zur Aufnahme des Akkumulators auf. Dies ermöglicht, dass abwechselnd voll geladene Akkumulatoren eingesetzt werden können, um einen dauerhaften Einsatz der Handhabungseinrichtung zu ermöglichen. Darüber hinaus ist durch den Einsatz solcher Akkumulatoren eine erhöhte Flexibilität in der Handhabung einer kabellosen Handhabungseinrichtung innerhalb des Arbeitsraumes ermöglicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Handhabungseinrichtung ist an dem Handgriff zumindest ein Bedienelement vorgesehen, durch welches, vorzugsweise mit einem Tastendruck auf das Bedienelement, das Greifelement aktivierbar und mit einem weiteren Tastendruck das Bedienelement deaktivierbar ist. Alternativ kann das Greifelement durch Tastendruck aktiviert und beim Loslassen der Taste deaktiviert werden, oder bei losgelassener Taste aktiv sein und bei Tastendruck deaktiviert werden. Dadurch kann insbesondere bei dem elektromagnetischen Greifelement die Handhabungseinrichtung im Nichtgebrauchszustand abgelegt werden, ohne dass metallische Teile an dem Greifelement anhaften. Darüber hinaus wird ermöglicht, dass nach dem Greifen und Handhaben eines Werkstückteils mittels der Handhabungseinrichtung ein einfaches Lösen des Werkstückteils von der Handhabungseinrichtung ermöglicht ist.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Handhabungseinrichtung eine Steuerungseinrichtung umfasst. Diese Steuerungseinrichtung kann beispielsweise eine Anzeige am Gehäuse der Handhabungseinrichtung oder an dem Akkumulator ansteuern. Dadurch kann die Handhabungseinrichtung in eine automatisierte Fertigung eingebunden sein. Dadurch kann die Handhabungseinrichtung zum einen dem Benutzer Informationen über beispielsweise die angenommene Anzahl der Werkstückteile anzeigen. Auch kann über die Anzeige eine Führung des Benutzers für die Entnahme der entsprechenden Werkstückteile erfolgen. Beispielsweise kann angezeigt werden, dass zunächst eine erste Größe von Werkstückteilen entnommen und an einem ersten Ablageort abgelegt wird und darauffolgend eine weitere Werkstückgröße entnommen wird, um diese an einem weiteren Ablageort abzulegen.
  • Diese Steuerungseinrichtung steuert eine Datenschnittstelle zur Übertragung von Informationen von der Handhabungseinrichtung an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung an.
  • Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Handhabungseinrichtung eine Kamera, einen Barcode- oder einen QR-Code-Leser zur Erfassung von Daten auf dem Werkstückteil und/oder der Geometrie des Werkstückteils vorgesehen ist, welche mit der Steuerungseinrichtung in Verbindung steht. Die Erfassung von Daten auf dem Werkstückteil weist den Vorteil auf, dass eine Integration dieser Handhabungseinrichtung die Erfassung von notwendigen Informationen von Fertigungsaufträgen ermöglicht ist. Des Weiteren kann durch diese Kamera beispielsweise ein Barcode oder ein QR-Code, welcher am oder auf dem Werkstückteil vorgesehen ist, zur automatischen Identifizierung des jeweiligen Werkstückteils erfasst und in die Fertigungssteuerung eingespeist werden. Durch die Erfassung der Geometrie der Werkstückteile kann zusätzlich eine Kontrolle der absortierten bzw. entnommenen Werkstückteile aus dem Restgitter des plattenförmigen Materials ermöglicht sein. Die Kamera ist bevorzugt an einem Gehäuse der Handhabungseinrichtung, insbesondere des Handgriffs oder an dem Akkumulator, vorgesehen. Auch kann eine Integration im Greifelement oder benachbarte Anordnung zum Greifelement vorgesehen sein.
  • Bevorzugt kann an dem Gehäuse der Handhabungseinrichtung zumindest ein weiteres Bedienelement zur Eingabe von Informationen in die Steuerungseinrichtung vorgesehen sein. Dadurch kann beispielsweise eingegeben werden, ob das entnommene Werkstückteil ein Gutteil oder ein Ausschuss ist. Auch kann mittels eines solchen Bedienelements beispielsweise der Beginn und das Ende einer Absortierung von Werkstückteilen für einen Prozesszyklus erfolgen.
  • Bevorzugt ist die Handhabungseinrichtung als ein Einhand-Teilegreifer ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache und flexible Handhabung zur Entnahme von Werkstückteilen, welche noch mit einer Muskelkraft ermöglicht sind.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Entnahme von einem Werkstückteil aus einem plattenförmigen Material gelöst, bei welchem die Handhabungseinrichtung gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen mit einer Greiffläche auf das zu entnehmende Werkstückteil aufgesetzt und nach dem Aktivieren des Greifelements das Werkstückteil durch Anheben der Handhabungseinrichtung aus dem plattenförmigen Material herausgeführt wird. Dadurch können die zu entnehmenden Werkstückteile sicher gegriffen und absortiert werden. Auch kann nach dem Greifen des Werkstückteils mittels des Greifelements die Handhabungseinrichtung als ein Hebel verwendet werden, um das Werkstückteil aus dem Restgitter herauszulösen, insbesondere dann, wenn das zu entnehmende Werkstückteil mit dem Restgitter durch einen Mikrojoint, also durch einen kleinen Steg, noch verbunden ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das von dem Greifelement gehaltene Werkstückteil in eine Ablageposition übergeführt wird und das Greifelement durch Betätigen eines Bedienelementes zum Lösen des Werkstückteils deaktiviert wird. Dies weist den Vorteil auf, dass während der Handhabung des Werkstückteils mit der Handhabungseinrichtung eine dauerhafte Betätigung des Bedienelementes nicht erforderlich ist. Dies kann die Sicherheit bei der Handhabung erhöhen.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
    • Figur 1 eine erste perspektivische Ansicht auf eine Handhabungseinrichtung,
    • Figur 2 eine weitere perspektivische Handhabungseinrichtung im Teilschnitt auf die Handhabungseinrichtung gemäß Figur 1,
    • Figur 3 eine schematische Seitenansicht der Handhabungseinrichtung gemäß Figur 1,
    • Figur 4 eine perspektivische Ansicht auf eine alternative Ausführungsform der Handhabungseinrichtung gemäß Figur 1, und
    • Figur 5 eine schematische Seitenansicht im Teilschnitt auf eine weitere alternative Ausführungsform der Handhabungseinrichtung zu Figur 1.
  • In Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht schräg von unten auf eine Handhabungseinrichtung 11 dargestellt. Die Figur 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Handhabungseinrichtung 11 gemäß Figur 1 mit einem Teilschnitt. Diese Handhabungseinrichtung 11 umfasst ein Gehäuse 12. Ein Teil des Gehäuses 12 bildet einen Handgriff 14 für eine Einhandbedienung der Handhabungseinrichtung 11. An einem unteren Ende des Handgriffs 14 ist ein Greifelement 16 vorgesehen. Dem Greifelement 16 gegenüberliegend ist an einem oberen Ende des Handgriffs 14 ein Akkumulator 17 angeordnet. Dieser Akkumulator 17 ist über eine lösbare Schnittstelle 18 mit dem Handgriff 14 bzw. dem Gehäuse 12 verbunden.
  • Die Anordnung des Akkumulators 17 gegenüberliegend zum Greifelement 16 mit dem dazwischenliegenden Handgriff 14 weist eine ergonomisch günstige Ausgestaltung auf, da dadurch die auf den Handgriff 14 wirkenden Gewichtskräfte gleichmäßig verteilt sind. Auch kann der Akkumulator zwischen dem Greifelement 16 und dem Handgriff 14 positioniert sein.
  • Das Greifelement 16, welches in einer Seitenansicht der Handhabungseinrichtung 11 gemäß Figur 3 im Teilschnitt dargestellt ist, weist an einer Stirnseite eine Greiffläche 21 auf. Diese Greiffläche 21 ist eben ausgebildet. Die Greiffläche 21 ist vorteilhafterweise geschliffen. Dadurch kann eine besonders gute Anlage an dem zu greifenden Werkstückteil 22 ermöglicht sein. Ein solches Werkstückteil 22 wird durch eine trennende Bearbeitung aus einem plattenförmigen Material hergestellt. Bei der trennenden Bearbeitung kann es sich um ein Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Plasmastrahlschneiden als auch um eine Stanzbearbeitung oder eine Kombination hiervon handeln.
  • Die Greiffläche 21 ist einem Gehäuseabschnitt 23 des Greifelementes 16 zugeordnet. Beim Elektromagneten 24 ist die Greiffläche 21 und der Gehäuseabschnitt 23 der Elektromagnet 24 selbst. Der Elektromagnet 24 kann auch in dem Gehäuseabschnitt 23, der nach unten offen ist, eingesetzt sein. Dieser Elektromagnet 24 kann durch eine Klemm-, Schraub- oder sonstige Befestigung am Handgriff 14 oder Gehäuse 12 gehalten sein.
  • Das Greifelement 16 weist bevorzugt eine kreisförmige Greiffläche 21 auf. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung zusammen mit dem Gehäuseabschnitt 23. Alternativ kann die Greiffläche 21 eine dreieckförmige, quadratische oder mehreckförmige oder sonstige Kontur aufweisen.
  • Am Handgriff 14 ist zumindest ein Bedienelement 26 vorgesehen. Dieses Bedienelement 26 ist als ein Taster oder ein Schalter ausgebildet, der mit einer Steuerungseinrichtung 28 verbunden ist. Bevorzugt ist diese Steuerungseinrichtung 28 im Handgriff 14 vorgesehen, wie dies aus der Schnittansicht gemäß Figur 2 hervorgeht. Diese Steuerungseinrichtung 28 steuert zum einen das Greifelement 16 und wird zum anderen über die Schnittstelle 18 durch den Akkumulator 17 mit Energie versorgt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass zwischen dem Handgriff 14 und dem Greifelement 16 der Akkumulator 17 angeordnet ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Akkumulator 17 fest an oder in der Handhabungseinrichtung 11 vorgesehen ist und mittels eines Ladekabels oder in einer Ladestation aufgeladen wird.
  • An dem Gehäuse 12, dem Handgriff 14 und/oder dem Akkumulator 17 kann eine Anzeige in Form eines Displays vorgesehen sein, welche zur Erfassung und/oder Anzeige von verschiedenen Betriebszuständen oder Informationen vorgesehen ist.
  • Die Steuerungseinrichtung 28 kann eine Kommunikationsschnittstelle ansteuern, durch welche Daten an einer Werkzeugmaschine oder externe Datenverarbeitungseinrichtung kabellos, beispielsweise über Bluetooth, Wifi oder andere Kanäle, übertragen werden. Die Steuerungseinrichtung 28 umfasst ein Ortungssystem durch welches die Lage und/oder die Position der Handhabungseinrichtung 11 erkennbar ist. Dadurch kann eine automatische Zuordnung der absortierten Werkstückteile 22 für die Fertigungsaufträge erfolgen.
  • Des Weiteren kann alternativ vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse 12 oder dem Handgriff 14 eine weitere Schnittstelle vorgesehen ist, um verschiedene Greifelemente 16 austauschbar daran anzuordnen. Beispielsweise kann dadurch eine Anbindung von verschiedenen Größen und/oder Geometrien der Greifflächen 21 der Greifelemente 16 für die jeweilige Handhabungsaufgabe ermöglicht sein.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass an der Handhabungseinrichtung 11 eine Kamera vorgesehen ist. Die Kamera kann benachbart zum Greifelement 16 oder auch in die Greiffläche 21 des Greifelementes 16 integriert sein. Auch kann an dem Gehäuse 12 und/oder dem Akkumulator 17 eine Kamera vorgesehen sein. Dadurch kann die Geometrie der Werkstückteile 22 und/oder ein darauf angebrachtes oder aufgebrachtes Kennzeichen, wie beispielsweise ein Barcode, zur automatischen Identifikation erfasst werden.
  • In Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht schräg von unten auf eine alternative Handhabungseinrichtung 11 dargestellt. Diese Handhabungseinrichtung 11 gemäß Figur 4 entspricht im Aufbau der vorbeschriebenen Ausführungsform. Abweichend bei dieser Handhabungseinrichtung 11 ist die Ausgestaltung des Greifelementes 16. Beispielsweise sind an dem Handgriff 14 bzw. dem Gehäuse 12 drei Greifelemente 16 benachbart zueinander angeordnet. Die Greifflächen 21 der jeweiligen Greifelemente 16 liegen bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene. Durch das Bedienelement 26 werden die drei Greifelemente 16 bevorzugt gleichzeitig aktiviert, so dass eine Haltekraft von jedem der Greifelemente 16 auf das Werkstückteil 22 wirkt. Die Anzahl der Greifelemente 16 und/oder die Geometrie der Greifflächen 21 kann beliebig variieren.
  • In Figur 5 ist eine Teilansicht einer alternativen Ausführungsform des Greifelements 16 der Handhabungseinrichtung 11 dargestellt. Das Greifelement 16 ist in einer Schnittansicht dargestellt ist. Dieses Greifelement 16 weicht von der Ausführungsform gemäß Figur 1 ab. Anstelle des Elektromagneten 24 mit einer fest an dem Gehäuseabschnitt 23 angeordneten Greiffläche 21 ist ein Sauggreifer 31 vorgesehen. Dieser Sauggreifer 31 ist in dem Gehäuseabschnitt 23 eingebunden. Der Gehäuseabschnitt 23 steht mit dem Gehäuse 12 bzw. dem Handgriff 14 in Verbindung. Der Sauggreifer 31 umfasst eine Saugplatte 32, die mit einem Hubzylinder 33 verbunden ist. Der Hubzylinder 33 umfasst einen Hubkolben 34, der über eine Spule 35 aktivierbar und deaktivierbar ist. Zum Aktivieren des Sauggreifers 31 wird über das Bedienelement 26 mittels der Steuerungseinrichtung 28 die Spule 35 bestromt. Dadurch wird der Hubkolben 34 in Richtung Handgriff 14 bewegt und zwischen der Saugplatte 32 und dem Werkstückteil 22 ein Vakuum erzeugt. Dieses erzeugte Vakuum bildet die Haltekraft zum Handhaben des Werkstückteils 22. Beim weiteren Aktivieren des Bedienelementes 26 wird die Spule 35 stromlos geschalten, so dass der Hubkolben 34 in Richtung Saugplatte 32 bewegt wird, wodurch sich das Vakuum zum Werkstückteil 22 löst.
  • Eine solche alternative Ausgestaltung des Greifelementes 16 kann auch mehrfach an einer Unterseite des Handgriffs 14 in Analogie zu Figur 4 vorgesehen sein. Auch eine solche Ausführungsform des Greifelements 16 kann auswechselbar zum Gehäuse 12 oder Handgriff 14 vorgesehen sein.

Claims (15)

  1. Handhabungseinrichtung zur Entnahme von einem aus einem plattenförmigen Material durch trennende Bearbeitung hergestellten Werkstückteil (22),
    - mit einem Gehäuse (12), welches zumindest einen Handgriff (14) umfasst,
    - mit einem am unteren Ende des Handgriffs (14) angeordneten Greifelement (16),
    - mit einer an einer Stirnseite des Greifelementes (16) angeordneten Greiffläche (21), welche zur Anlage an dem zu ergreifenden Werkstückteil (22) ausgebildet ist,
    - mit einem am Gehäuse (12) angeordneten Akkumulator (17), der das Greifelement (16) mit Energie versorgt,
    - mit einem Bedienelement (26) zum Aktivieren und Deaktivieren des Greifelementes (16), dadurch gekennzeichnet,
    - dass an oder in dem Gehäuse (12) der Handhabungseinrichtung (11) eine Steuerungseinrichtung (28) vorgesehen ist, welche eine Datenschnittstelle zur Übertragung von Informationen an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung ansteuert, wobei die Steuerungseinrichtung (28) ein Ortungssystem umfasst, durch welches die Lage und/oder die Position der Handhabungseinrichtung (11) erkennbar ist.
  2. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (16) zumindest einen Elektromagneten (24) aufweist.
  3. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiffläche (21) des Greifelementes (16) die Stirnseite des Elektromagneten (24) ist.
  4. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Handgriffs (14) mehrere Greifelemente (16) vorgesehen sind, die jeweils eine Greiffläche (21) aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen.
  5. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Greifelement (16) als ein Sauggreifer (31) ausgebildet ist, der über eine Vakuumpumpe oder einen Hubzylinder (33) aktivierbar ist.
  6. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe oder der Hubzylinder (33) durch den Akkumulator (17) elektrisch ansteuerbar ist.
  7. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (17) am oberen Ende des Handgriffs (14) vorgesehen ist.
  8. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (17) über eine Schnittstelle (18) lösbar zum Handgriff (14) fixiert ist.
  9. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass das zumindest eine Greifelement (16) mit einem Tastendruck auf das Bedienelement (26) aktivierbar und mit einem weiteren Tastendruck auf das Bedienelement (26) deaktivierbar ist, oder
    - dass das zumindest eine Greifelement (16) durch Tastendruck auf das Bedienelement (26) aktivierbar und durch Loslassen des Bedienelements (26) deaktivierbar ist, oder
    - dass das zumindest eine Greifelement (16) bei nicht betätigtem Bedienelement (26) aktiv ist und beim Betätigen des Bedienelements (26) deaktivierbar ist.
  10. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Gehäuse (12) der Handhabungseinrichtung (11) die Steuerungseinrichtung (28) vorgesehen ist, welche eine Anzeige am Gehäuse (12) und/oder an dem Akkumulator (17) ansteuert.
  11. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera oder ein Barcode- oder QR-Code-Leser zur Erfassung von Daten auf dem Werkstückteil (22) und/oder der Geometrie des Werkstückteils (22) vorgesehen ist, welche mit der Steuerungseinrichtung (28) in Verbindung steht und vorzugsweise an dem Handgriff (14), dem Greifelement (16) oder dem Akkumulator (17) vorgesehen ist.
  12. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (12) zumindest ein weiteres Bedienelement zur Eingabe von Informationen in die Steuerungseinrichtung (28) vorgesehen ist.
  13. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (11) als ein Einhand-Teilegreifer ausgebildet ist.
  14. Verfahren zur Entnahme von einem Werkstückteil (22), welches durch eine trennende Bearbeitung aus einem plattenförmigen Material hergestellt wird,
    - bei dem eine Handhabungseinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einer Greiffläche (21) auf das zu entnehmende Werkstückteil (22) aufgesetzt wird,
    - bei dem mit dem aktivierten Greifelement (16) das Werkstückteil (22) durch Anheben der Handhabungseinrichtung (11) aus dem plattenförmigen Material herausgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Greifelement (16) gehaltene Werkstückteil (22) in eine Ablageposition übergeführt und das Greifelement (16) durch Betätigen oder Loslassen eines Bedienelementes (26) zum Lösen des Werkstückteils (22) deaktiviert wird.
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