JPWO2019191794A5 - - Google Patents

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対象物（２）、好ましくはシートメタル、を監視して移動させるための把持装置（１）であって、
対象物データ（３１）を処理し、かつ、把持モジュール（４）を制御するように形成された設備制御部（３）を備えており、
前記把持モジュール（４）は、互いに協働するように形成された、少なくとも２つの把持顎部（５）を有しており、
前記把持顎部（５）は、監視して移動すべき対象物（２）の少なくとも一部を収容するための中間の収容部（６）を形成し、かつ、
前記把持顎部（５）は、予め定義できるクランプ力（７）を適用することによって、前記把持顎部（５）と前記対象物（２）の少なくとも一部との間に、少なくとも１つの摩擦形式の結合を可能とされて、前記対象物（２）が移動可能とするように形成されており、かつ、移動されて監視される前記対象物（２）の前記対象物データ（３１）を収集するための、少なくとも１つのセンサ要素（８）を有する、把持装置（１）において、
少なくとも１つの前記センサ要素（８）は、その前記収容部（６）に面するセンサ領域（９）を有して、少なくとも１つの把持顎部（５）に配置されており、かつ、前記対象物データ（３１）の少なくとも一時的な収集によって、前記把持顎部（５）の少なくとも１つに対する前記対象物（２）の相対移動及び／又は相対速度（２６）を検出するように、形成されている、ことを特徴とする把持装置（１）。 A gripping device (1) for monitoring and moving an object (2), preferably a sheet metal.
It includes an equipment control unit (3) formed to process object data (31) and control the grip module (4).
The grip module (4) has at least two grip jaws (5) formed to cooperate with each other.
The grasping jaw portion (5) forms an intermediate accommodating portion (6) for accommodating at least a part of the object (2) to be monitored and moved, and
The gripping jaw (5) applies at least one friction between the gripping jaw (5) and at least a portion of the object (2) by applying a predefinable clamping force (7). The object data (31) of the object (2) that is formed so that the object (2) is movable and is moved and monitored so that the form can be combined. In the gripping device (1), which has at least one sensor element (8) for collecting.
The at least one sensor element (8) has a sensor area (9) facing the accommodating portion (6), is located in at least one gripping jaw portion (5), and is the subject. Formed to detect relative movement and / or relative velocity (26) of the object (2) with respect to at least one of the gripping jaws (5) by at least temporary collection of object data (31). The gripping device (1). 前記センサ要素（８）は、対象物データ（３１）として、前記対象物（２）の位置及び／又は場所を、少なくとも周期的に収集するように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置（１）。 Claimed, wherein the sensor element (8) is formed so as to collect the position and / or the place of the object (2) at least periodically as the object data (31). The gripping device (1) according to 1. 前記センサ要素（８）は、少なくとも１つの光電子式、好ましくは、レーザ光学式、及び／又は、音響式、及び／又は、容量式、及び／又は、誘導式のセンサ要素（８）として形成されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の把持装置（１）。 The sensor element (8) is formed as at least one optoelectronic, preferably laser optical, and / or acoustic, and / or capacitive, and / or inductive sensor element (8). The gripping device (1) according to claim 1 or 2, wherein the gripping device (1) is characterized by the above. ２つのセンサ要素（８）は、信号ベースで冗長に前記設備制御部（３）と接続されるように配置されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の把持装置（１）。 The two sensor elements (8) are arranged so as to be redundantly connected to the equipment control unit (3) on a signal basis according to any one of claims 1 to 3. The gripping device (1) according to the above. 前記把持顎部（５）の内面（１０）は、互いに対して、少なくとも部分的に平行に整列可能に形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の把持装置（１）。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner surface (10) of the gripping jaw portion (5) is formed so as to be aligned at least partially in parallel with each other. The gripping device (1) according to the description. 少なくとも１つの把持顎部（５）は、クランプ軸（１１）回りに回動可能に形成されており、かつ、把持すべき前記対象物におけるクランプ力を増加させるために、少なくとも１つの角度補正手段（１６）を有している、ことを特徴とする請求項５に記載の把持装置（１）。 At least one grip jaw portion (5) is rotatably formed around the clamp axis (11), and at least one angle correction means is used to increase the clamping force in the object to be gripped. The gripping device (1) according to claim 5, further comprising (16). 前記把持装置（１）は、好ましくは、前記クランプ軸（１１）回りに回動可能な、２つの把持顎部（５）、及び／又は、ペンチ（１４）を有する、ペンチ式把持器（１２）として形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載の把持装置（１）。 The gripping device (1) preferably has a plier-type gripper (12) having two gripping jaws (5) and / or a plier (14) rotatable around the clamp axis (11). ), The gripping device (1) according to claim 6. 少なくとも１つの把持顎部（５）は、第２の把持顎部（５）に対して平行に変位可能に形成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の把持装置（１）。 The gripping device (1) according to claim 5, wherein at least one gripping jaw portion (5) is formed so as to be displaceable in parallel with the second gripping jaw portion (5). 把持装置（１）は、クランプ軸（１１）に対して法線方向に移動可能な２つの把持顎部（５）、及び／又は、プレート（１５）を有する、プレート把持器（１３）として形成されている、ことを特徴とする請求項８に記載の把持装置（１）。 The gripping device (1) is formed as a plate gripper (13) having two gripping jaws (5) and / or a plate (15) that are movable in the normal direction with respect to the clamp axis (11). The gripping device (1) according to claim 8, wherein the gripping device (1) is provided. 前記対象物（２）表面の少なくとも一部に対する前記把持顎部（５）の摩擦を増加させるために、少なくとも１つの把持顎部（５）の、前記収容部（６）と対面する少なくとも１つの内面（１０）上に、摩擦ライニング（２２）が配置されている、ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の把持装置（１）。 At least one of the gripping jaws (5) facing the accommodating portion (6) in order to increase the friction of the gripping jaws (5) against at least a portion of the surface of the object (2) . The gripping device (1) according to any one of claims 1 to 9, wherein the friction lining (22) is arranged on the inner surface (10). 少なくとも１つの把持顎部（５）は、その上に形成された少なくとも１つの固定手段（１７）を備えており、かつ、前記摩擦ライニング（２２）は、移動可能とされ、かつ、ばね力（４４）によって予め負荷を加えるように、静止位置（１８）と作動位置（１９）との間において、クランプ力（７）の方向に形成されており、
ばね力（４４）に対して弱いクランプ力で取ることができる前記静止位置（１８）において、前記摩擦ライニング（２２）は、前記固定手段（１７）を越えて突き出すように配置されており、
かつ、ばね力（４４）に対して強いクランプ力で取ることができる前記作動位置（１９）において、前記対象物（２）表面の少なくとも一部に、少なくとも点状の固定力（２０）を適用するために、前記摩擦ライニング（２２）は、前記固定手段（１７）に対して後退して配置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の把持装置（１）。 The at least one gripping jaw portion (5) comprises at least one fixing means (17) formed on the gripping jaw portion (5), and the friction lining (22) is movable and has a spring force (2). It is formed in the direction of the clamping force (7) between the stationary position (18) and the operating position (19) so as to apply a load in advance by 44).
At the stationary position (18), which can be taken with a weak clamping force with respect to the spring force (44), the friction lining (22) is arranged so as to protrude beyond the fixing means (17).
In addition, at least a point-shaped fixing force (20) is applied to at least a part of the surface of the object (2) at the operating position (19) which can be taken with a strong clamping force against the spring force (44). In order to do so, the friction lining (22) is retracted with respect to the fixing means (17).
The gripping device (1) according to claim 10. 前記対象物（２）表面の少なくとも一部に、少なくとも点状の固定力を適用するための、少なくとも１つの前記固定手段（１７）は、スパイク形状、及び／又は、フック形状に形成されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の把持装置（１）。 At least one fixing means (17) for applying at least a point-shaped fixing force to at least a part of the surface of the object (2) is formed in a spike shape and / or a hook shape. The gripping device (1) according to claim 11. 前記摩擦ライニング（２２）は、油圧式、空気圧式、機械式及び／又は電気機械式のばね手段によって移動可能に形成されている、ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の把持装置（１）。 The grip according to claim 11 or 12, wherein the friction lining (22) is movably formed by hydraulic, pneumatic, mechanical and / or electromechanical spring means. Device (1). 前記把持モジュール（４）は、少なくとも２軸移動可能なマニピュレータ（２３）、好ましくは、多軸のロボットの把持工具として形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の把持装置（１）。 Any of claims 1 to 13, wherein the grip module (4) is formed as a manipulator (23) capable of moving at least two axes, preferably as a grip tool for a multi-axis robot. The gripping device (1) according to item 1. 前記マニピュレータ（２３）は、前記マニピュレータ（２３）の移動領域（２４）を増加させるために、走行区間（２５）に沿って移動可能に形成されている、ことを特徴とする請求項１４に記載の把持装置（１）。 14. The 14th aspect of the present invention, wherein the manipulator (23) is formed so as to be movable along a traveling section (25) in order to increase the moving region (24) of the manipulator (23). Gripping device (1). 少なくとも２軸移動可能な前記マニピュレータ（２３）は、予め画定可能な警告領域（３２）及び予め画定可能な停止領域（３３）内の、可能性のある異物を検出するために、前記設備制御部（３）と接続された少なくとも１つのレーザ光学式安全性スキャナ（３９）を有する、ことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の把持装置（１）。 The manipulator (23), which can move at least two axes, has the equipment control unit in order to detect possible foreign matter in the pre-definable warning area (32) and the pre-definable stop area (33). The gripping device (1) according to claim 14 or 15, further comprising at least one laser optical safety scanner (39) connected to (3). 対象物（２）、好ましくはシートメタル、を監視して移動させるための方法であって、
－請求項１から請求項１６の何れか１項に記載の把持装置（１）を設けるステップであって、前記把持装置（１）は、把持モジュール（４）を備えており、前記把持モジュール（４）は、互いに協働するように形成された少なくとも２つの把持顎部（５）を有しており、前記把持顎部（５）は、監視されると共に移送されるべき対象物（２）の少なくとも一部を収容するための、中間の収容部（６）を形成すると共に、予め定義することができるクランプ力（７）を適用することによって、前記把持顎部（５）と前記対象物（２）の少なくとも一部との間の少なくとも１つの摩擦形式の結合が可能とされ、これによって、前記対象物（２）が、移動可能であるように、形成されており、かつ、前記把持モジュール（４）は、移動されると共に監視されるべき前記対象物（２）の対象物データ（３１）を収集するための、少なくとも１つのセンサ要素（８）を有しており、少なくとも１つの前記センサ要素（８）は、前記収容部（６）に面するセンサ領域（９）を有している、少なくとも１つの把持顎部（５）に配置されており、かつ、前記対象物データ（３１）の少なくとも一時的な収集によって、前記把持顎部（５）の少なくとも１つに対する前記対象物（２）の相対移動及び／又は相対速度（２６）を検出するように、形成されている、ステップと、
－少なくとも１つの移動すべき前記対象物（２）を設けるステップと、
－前記把持装置（１）の前記把持顎部（５）を用いて、移動すべき前記対象物（２）を把持するステップと、
－前記対象物（２）を、予め定義可能な移動シーケンスに従って移動するステップであって、
――前記把持装置（１）の移動データ（４０）の収集が行われると共に、
――設備制御部（３）によって、前記移動データ（４０）の少なくとも周期的な評価が行われ、かつ
――少なくとも１つのセンサ要素（８）を用いて、把持されて、移動される前記対象物（２）の前記対象物データ（３１）の収集が行われると共に、
――前記設備制御部（３）内で前記対象物データ（３１）の少なくとも周期的な評価が行われ、かつ、
――前記対象物データ（３１）と前記移動データ（４０）との少なくとも周期的な比較が、少なくとも１つの前記把持顎部（５）に対する移動すべき対象物（２）の相対移動及び／又は相対速度（２６）に対応する、可能性のある偏差を検出するために、使用されており、
―――いずれの偏差も通常作動に相当せず、かつ、予め定義された移動シーケンスが終了される、又は、
―――偏差が検出された場合に、前記設備制御部（３）を介して、少なくとも１つの、好ましくは複数の、対策（２９）が始動される、ステップと、
を備えた方法。 A method for monitoring and moving an object (2), preferably sheet metal.
-A step of providing the gripping device (1) according to any one of claims 1 to 16, wherein the gripping device (1) includes a gripping module (4), and the gripping module (1) is provided. 4) has at least two gripping jaws (5) formed to cooperate with each other, said gripping jaws (5) being monitored and transferred to an object (2). By forming an intermediate accommodating portion (6) for accommodating at least a portion of the above and applying a pre-definable clamping force (7), the gripping jaw portion (5) and the object. At least one frictional form of coupling with at least a portion of (2) is allowed, whereby the object (2) is formed to be mobile and the grip. Module (4) has at least one sensor element (8) for collecting object data ( 31 ) of said object (2) to be moved and monitored. The sensor element (8) is arranged in at least one gripping jaw portion (5) having a sensor region (9) facing the accommodating portion (6), and the object data ( 31 ) are formed to detect relative movement and / or relative velocity (26) of the object (2) with respect to at least one of the gripping jaws (5) by at least temporary collection. Steps and
-A step of providing at least one object (2) to be moved, and
-A step of gripping the object (2) to be moved by using the grip jaw portion (5) of the gripping device (1).
-A step of moving the object (2) according to a predefined movement sequence.
--The movement data (40) of the gripping device (1) is collected, and at the same time, the movement data (40) is collected.
--The equipment control unit (3) performs at least periodic evaluation of the movement data (40), and --the object being gripped and moved using at least one sensor element (8). The object data (31) of the object (2) is collected, and at the same time, the object data (31) is collected.
--At least periodic evaluation of the object data ( 31 ) is performed in the equipment control unit (3), and
--At least a periodic comparison of the object data ( 31 ) and the movement data (40) is relative movement and / or movement of the object (2) to be moved with respect to at least one gripping jaw (5). Used to detect possible deviations corresponding to the relative velocity (26),
――― Neither deviation corresponds to normal operation, and the predefined movement sequence is terminated or
――― When a deviation is detected, at least one, preferably a plurality, countermeasures (29) are started via the equipment control unit (3).
A method equipped with. 前記対象物データ（３１）として、前記対象物（２）の位置、及び／又は、場所が、前記センサ要素（８）によって、少なくとも周期的に収集される、ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。 17. Claim 17, wherein as the object data ( 31 ), the position and / or location of the object (2) is collected at least periodically by the sensor element (8). The method described. 前記センサ要素（８）は、前記対象物データ（３１）を、少なくとも光電子式、好ましくはレーザ光学式、及び／又は、音響式、及び／又は、容量式、及び／又は、誘導式に決定する、ことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の方法。 The sensor element (8) determines the object data ( 31 ) to be at least optoelectronic, preferably laser optical, and / or acoustic, and / or capacitive, and / or inductive. The method according to claim 17 or claim 18, wherein the method is characterized by the above. 前記少なくとも１つの対策（２９）の始動は、相対速度（２６）の範囲に従って２段階で行われ、第１の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第１の閾値（４１）に到達したときに始動され、かつ、第２の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第２の閾値（４２）に到達したときに始動される、ことを特徴とする請求項１７から請求項１９の何れか１項に記載の方法。 The initiation of the at least one measure (29) is performed in two steps according to the range of the relative speed (26), and the at least one measure (29) in the first step has reached the first threshold (41). 17 to 19, wherein the second step, at least one measure (29), is initiated when the second threshold (42) is reached. The method according to any one. 前記少なくとも１つの対策（２９）の始動は、相対速度（２６）の範囲に従って２段階で行われ、第１の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第１の閾値（４１）に到達したときに始動され、かつ、第２の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第２の閾値（４２）に到達したときに始動され、
前記第１の段階（２７）の少なくとも１つの対策（２９）として、
－前記把持顎部（５）の前記クランプ力（７）の増加、及び／又は、
－前記把持装置（１）の走行速度（３０）の低速化と、
－固定手段（１７）の作動位置（１９）と、
－第１の光学式警告信号の始動と、
－第１の音響式警告信号の始動と、
－移動される前記対象物（２）の垂直方向における下降と、
のグループの中から始動される、ことを特徴とする請求項１７から請求項２０の何れか１項に記載の方法。 The initiation of the at least one measure (29) is performed in two steps according to the range of the relative speed (26), and the at least one measure (29) in the first step has reached the first threshold (41). When started, and at least one measure (29) in the second stage is started when the second threshold (42) is reached.
As at least one measure (29) of the first step (27),
-Increase in the clamping force (7) of the gripping jaw (5) and / or
-Reducing the traveling speed (30) of the gripping device (1) and
-The operating position (19) of the fixing means (17) and
-Starting the first optical warning signal,
-Starting the first acoustic warning signal,
-The vertical descent of the moving object (2) and
The method according to any one of claims 17 to 20, wherein the method is started from within the group of. 前記少なくとも１つの対策（２９）の始動は、相対速度（２６）の範囲に従って２段階で行われ、第１の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第１の閾値（４１）に到達したときに始動され、かつ、第２の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第２の閾値（４２）に到達したときに始動され、
前記第２の段階（２８）の少なくとも１つの対策（２９）として、
－前記把持装置（１）の移動の停止と、
－第１の光学式警告信号、又は、前記第１の光学式警告信号とは異なる第２の光学式警告信号の始動と、
－第１の音響式警告信号、又は、前記第１の音響式警告信号とは異なる第２の音響式警告信号の始動と、
のグループの中から始動される、ことを特徴とする請求項１７から請求項２１の何れか１項に記載の方法。 The initiation of the at least one measure (29) is performed in two steps according to the range of the relative speed (26), and the at least one measure (29) in the first step has reached the first threshold (41). When started, and at least one measure (29) in the second stage is started when the second threshold (42) is reached.
As at least one measure (29) of the second step (28),
-Stopping the movement of the gripping device (1) and
-Starting of a first optical warning signal or a second optical warning signal different from the first optical warning signal.
-Starting of the first acoustic warning signal or a second acoustic warning signal different from the first acoustic warning signal.
The method according to any one of claims 17 to 21, wherein the method is started from the group of. 少なくとも１つの固定手段（１７）の作動位置（１９）において、摩擦ライニングに作用するばね力（４４）を克服するように、かつ、前記摩擦ライニング（２２）は、静止位置（１８）から移動されると共に、少なくとも１つの前記固定手段（１７）が、前記摩擦ライニング（２２）に対して急激に突出するように、クランプ力（７）は、急激に増加され、付加的な固定力（２０）を適用しながら、対象物（２）表面の少なくとも一部と接触する、ことを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の方法。 At the working position (19) of at least one fixing means (17), the friction lining (22) is moved from the stationary position (18) so as to overcome the spring force (44) acting on the friction lining. At the same time, the clamping force (7) is rapidly increased so that at least one of the fixing means (17) protrudes sharply with respect to the friction lining (22), and the additional fixing force (20). 21 or 22 according to claim 22, wherein the object (2) is in contact with at least a part of the surface while applying the above method. 少なくとも１つの前記固定手段（１７）は、前記対象物（２）表面の少なくとも一部の内部へ、少なくとも部分的に進入し、これによって前記対象物（２）表面の一部の塑性変形が生じる、ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。 The at least one fixing means (17) at least partially penetrates into at least a part of the surface of the object ( 2), which causes a plastic deformation of a part of the surface of the object (2) . 23. The method according to claim 23. 前記対象物データ（３１）を収集するために、少なくとも１つの第２のセンサ要素（８）が使用される、ことを特徴とする請求項１７から請求項２４の何れか１項に記載の方法。 The method according to any one of claims 17 to 24, wherein at least one second sensor element (8) is used to collect the object data (31). .. 前記把持装置（１）の作動の間に、前記設備制御部（３）と接続されたレーザ光学式安全性スキャナ（３９）によって、予め画定可能な警告領域（３２）及び予め画定可能な停止領域（３３）内の、可能性のある異物の検出が行われる、ことを特徴とする請求項１７から請求項２５の何れか１項に記載の方法。 A pre-definable warning area (32) and a pre-definable stop area by the laser optical safety scanner (39) connected to the equipment control unit (3) during the operation of the gripping device (1). The method according to any one of claims 17 to 25, wherein the detection of a possible foreign substance in (33) is performed. 前記少なくとも１つの対策（２９）の始動は、相対速度（２６）の範囲に従って２段階で行われ、第１の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第１の閾値（４１）に到達したときに始動され、かつ、第２の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第２の閾値（４２）に到達したときに始動され、
前記警告領域（３２）内で異物が検出された場合に、前記第１の段階（２７）の前記対策（２９）が始動される、ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。 The initiation of the at least one measure (29) is performed in two steps according to the range of the relative speed (26), and the at least one measure (29) in the first step has reached the first threshold (41). When started, and at least one measure (29) in the second stage is started when the second threshold (42) is reached.
The method according to claim 26, wherein when the foreign matter is detected in the warning area (32), the countermeasure (29) of the first step (27) is started. 前記少なくとも１つの対策（２９）の始動は、相対速度（２６）の範囲に従って２段階で行われ、第１の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第１の閾値（４１）に到達したときに始動され、かつ、第２の段階の少なくとも１つの対策（２９）は、第２の閾値（４２）に到達したときに始動され、
前記停止領域（３３）内で異物が検出された場合に、前記第２の段階（２８）の前記対策（２９）が始動される、ことを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記載の方法。 The initiation of the at least one measure (29) is performed in two steps according to the range of the relative speed (26), and the at least one measure (29) in the first step has reached the first threshold (41). When started, and at least one measure (29) in the second stage is started when the second threshold (42) is reached.
26 or 27, wherein when the foreign matter is detected in the stop region (33), the countermeasure (29) of the second step (28) is started. Method. 前記対象物（２）の移動の間、マニピュレータ（２３）は、その移動領域（２４）を増加させるために、走行区間（２５）に沿って移動する、ことを特徴とする請求項１７から請求項２８の何れか１項に記載の方法。 According to claim 17, the manipulator (23) moves along the traveling section (25) in order to increase the moving area (24) during the movement of the object (2). Item 28. The method according to any one of Items 28.
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