KR20200125951A

KR20200125951A - 2차원 작업물을 픽업하기 위한 도구

Info

Publication number: KR20200125951A
Application number: KR1020207027030A
Authority: KR
Inventors: 아드리안 스타우퍼; 마르쿠스 거버; 루카스 뮐러
Original assignee: 귀델 그룹 아게
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2020-11-05
Also published as: WO2019166097A1; CN112203813B; US11358810B2; KR102424659B1; EP3758900A1; CN112203813A; US20210002086A1

Abstract

2차원 작업물을 픽업하기 위한 도구(100)는, 본체(110) 및 이 본체(110)에 배치되는 복수의 홀딩 요소(131, 132)를 포함하고, 홀딩 요소(131, 132)는 서로 독립적으로 본체(110)에 대해 움직일 수 있다. 각 홀딩 요소(131, 132)는 아암(121.1...10, 122.1...10)의 단부 영역에 체결된다. 아암(121, 122)은 각 특정한 아암(121, 122)의 종방향 연장으로 있는 선형 운동 경로를 따라 본체(110)에 대해 피동적으로 움직일 수 있다. 도구(100)는 각 아암(121, 122)을 위한 고정 장치를 포함하고, 이 고정 장치에 의해 운동 경로를 따른 각 특정한 아암(121, 122)의 위치가 고정될 수 있다. 본 발명에 따른 도구(100)는 그의 피동적인 특성 때문에 가볍고 또한 비용 효과적으로 제조될 수 있다. 고정적으로 구성되는 도구와 비교하여, 다른 종류의 도구가 이용 가능하게 유지되고 제공될 필요가 없기 때문에, 구성 가능성으로 인해 비용이 감소된다. 대체 도구를 위한 보관 영역이 절감되고, 또한 자동적인 도구 교환 스테이션 또는 수동적인 도구 교환이 불필요하게 된다. 본 발명에 따른 기하학적 구조의 결과로, 도구(100)는 쉽게 설정될 수 있고, 복잡한 운동이 필요 없고 이에 따라 복잡한 설정 장치(예컨대, 다축 로봇)가 필요 없다.

Description

2차원 작업물을 픽업하기 위한 도구

본 발명은 2차원 작업물을 픽업하기 위한 도구에 관한 것으로, 도구는 본체 및 이 본체에 배치되는 복수의 홀딩 요소를 포함한다. 홀딩 요소는 서로 독립적으로 본체에 대해 움직일 수 있고, 각 홀딩 요소는 아암의 단부 영역에 체결된다. 본 발명은 또한 운반 장치를 포함하는, 2차원 작업물을 처리하기 위한 시스템에 관한 것이며, 그러한 도구는 운반 장치에 체결된다. 본 발명은 또한 2차원 작업물을 처리하기 위한 방법에 관한 것이다.

2차원 작업물, 예컨대, 판금으로 만들어진 판을 프레스 라인에서 자동적으로 처리하기 위한 시스템에서, 소위 도구가 종종 작업물을 픽업하고 유지시키고 또한 해제시키기 위해 사용된다. 이 경우, 도구는 복수의 홀딩 장치를 갖는 픽업 부재이며, 홀딩 장치는 복수의 지점에서 2차원 작업물과 동시에 접촉할 수 있고 또한 선택적으로 그 2차원 작업물을 고정시킬 수 있다. 도구는 운반 장치에 유지되며 그리하여 미리 결정된 위치 및 미리 결정된 배향으로 움직이며, 그래서 작업물은 처리 작업을 위해 운반되고 위치될 수 있다.

사용되는 도구의 구성, 즉 홀딩 장치의 수 및 위치에 관한 구성은 일반적으로 운반될 작업물에 맞게 되어야 한다. 이를 위해, 상이한 작업물에 대해 상이한 도구가 사용될 수 있고, 도구는 예컨대 신속 커플링 장치에 의해 운반 장치에 부착될 수 있고, 그래서, 필요하다면, 도구는 신속하게 교체될 수 있다. 모든 작업물에 대해 개별적인 특정한 도구를 제공하는 대신에, 재구성 가능한 도구가 또한 사용될 수 있다. 통상적으로, 재구성은 수동적으로 수행되는데, 예컨대, 작업자가 도구에 배치되어 있는 홀딩 장치를 움직이거나 그 도구의 부품을 교체한다.

가능한 한 완전히 자동화된 제조에서는, 재구성이 자동적으로 일어날 수 있는 것이 유리하다. 대응하는 도구 및 시스템이 종래 기술에 알려져 있다.

따라서 DE 10 2013 105 383 B3(Schindler Handhabetechnik GmbH)에는, 유리 판을 공압적으로 유지시키고 들어 올리기 위한 장치가 개시되어 있다. 대응하는 도구는 적어도 2개의 신축 자재형 부재를 갖는 적어도 2개의 신축자재형 가로 지지 비임을 가지며, 그 신축자재형 부재는 가로 지지 비임 구동기에 의해 서로에 대해 움직일 수 있다. 각 경우에, 적어도 하나의 흡인 컵이 유지 요소로서 개별적인 가로 지지 비임의 신축자재형 부재에 체결된다. 따라서, 가로 지지 비임 구동기에 의해, 각각의 가로 지지 비임의 길이를 변화시킬 수 있고 또한 동시에 이 가로 지지 비임에 체결되어 있는 흡인 컵의 간격을 변화시킬 수 있다. 가로 지지 비임 구동기는 도구에 배치되고 선형 모터로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 구동기는 각 경우에 공압 실린더 및 개별적인 신축자재형 부재에 있는 전동 기어로 형성된다.

신축자재형 가로 지지 비임 및 대응하는 가로 지지 비임 구동기를 갖는 대응하는 도구는 비교적 복잡한 구성이고 또한 그에 따라 높은 중량을 갖는다. 그래서, 구체적으로 조립된 도구와 비교하여, 작업 중에 더 높은 힘 및/또는 악화된 역학적 상황이 일어나게 된다. 비교적 무거운 유리 판을 취급할 때, 이는 반드시 중요한 것은 아니지만, 더 가벼운 작업물이 처리되는 경우에는 무거운 도구가 단점이 된다.

DE 10 2014 107 533 B4(GM Global Technology Operations LLC)는, 주 비임, 이 주 비임에 대해 직각으로 배치되고 주 비임의 일 단부에 강성적으로 연결되는 부재, 이 부재로로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 복수의 가지부, 및 각 경우에 적어도 2개의 가지부를 부재에 연결하는 복수의 탠덤 가지부 연결 장치를 갖는 재구성 가능한 픽업 부재 배치에 관한 것이다. 탠덤 가지부 연결 장치는 제 1 및 제 2 가지부 연결부를 포함하고, 각 연결부는 해제 가능한 홀딩 캠을 포함한다. 도구 모듈은 대응적으로 각 경우에 가지부 중의 하나에 장착되고 그에 대해 선택적으로 움직일 수 있고 회전 가능하다. 홀딩 캠이 해제되면, 탠덤 가지부 연결 장치는 각 경우에 부재의 종축선에 회전 가능하고 움직일 수 있다. 따라서, 픽업 부재 장치의 구성은, 픽업될 작업물의 구성에 맞게 될 수 있다. 홀딩 캠을 해제시키기 위한 액츄에이터는, 로봇에 의해 특정한 홀딩 캠과의 상호 작용 위치로 움직이는 구성 도구의 일부분일 수 있다.

액츄에이터를 도구와 별도로 배치함으로써, 도구는 더 가볍게 구성될 수 있고, 이로써 도구를 위한 운반 장치에 가해지는 힘이 감소되고/감소되거나 더 높은역학적 상황이 허용된다. 그러나, 가지부와 회전 가능한 그리고 가동적인 탠덤 가지부 연결 장치를 갖는 이 도구의 구성은 비교적 복잡하고, 구성 도구를 위치시키기 위한 여러 자유도를 갖는 로봇을 필요로 한다. 도구를 재구성하기 위해, 구성 도구는 모든 홀딩 캠으로 연속적으로 움직여야 하는데, 이에는 특정량의 시간이 걸린다.

본 발명의 목적은, 간단하고 신속한 방식으로 자동적으로 구성 가능하고 또한 낮은 중량을 갖는, 앞에서 언급된 기술 분야에 속하는 도구를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적의 해결 방안은 청구항 1의 특징적 사항으로 규정된다. 본 발명에 따르면, 아암은 각 특정한 아암의 종방향 연장으로 있는 선형 운동 경로를 따라 본체에 대해 피동적으로 움직일 수 있고, 도구는 각 아암을 위한 고정 장치를 포함하고, 이 고정 장치에 의해 운동 경로를 따른 각 특정한 아암의 위치가 고정될 수 있다.

따라서, 아암에 할당되어 있는 고정 장치가 해제되면 그 아암의 움직임이 가능하다. 이를 위해 도구에 배치되는 구동기가 필요치 않고, 각각의 아암은 피동적이고, 외부에서 작용하는 대응하는 운동력에 의해 본체에 대해 움직일 수 있다. 아암의 고정은 포지티브 및/또는 논포지티브 수단으로 수행될 수 있다. 따라서, 작동 중에 최대의 예상되는 힘이 작용하는 경우에 본체에 대한 아암의 위치가 변하지 않을 때 아암이 안정화된다(또는 고정됨).

개별 아암에 대한 고정 장치는 개별적으로, 함께 또는 그룹을 이루어 작동 가능하다. 이를 위해, 복수의 고정 장치가 기계적으로, 공압적으로, 유압적으로 또는 전기적으로 함께 연결될 수 있다. 복수의(또는 모든) 고정 장치의 일체적인 구성도 가능하다.

홀딩 요소가 대응하는 아암의 단부 영역에 체결되는 것은 아암의 전방면, 즉 그의 자유 단부에서 수행될 수 있다. 그러나, 이는 아암에서 옆에서 수행될 수도 있다. 아암의 단부 영역은, 아암이 연장되어 있을 때 운동 경로를 따라 본체로부터 멀리 있는 아암의 자유 단부에 인접한다. 단부 영역에서의 위치는, 한 단부 위치에서 다른 단부 위치로 운동 경로를 따른 운동으로, 적어도 홀딩 요소의 요구되는 조절 경로가 얻어지도록 선택된다. 횡방향으로 도구의 좁은 설계가 가능하도록, 운동 경로를 따른 단부 영역의 연장은, 아암이 완전히 연장될 때 본체의 정면측으로부터 아암의 자유 단부의 거리의 바람직하게는 최대 20% 이다.

아암은 특히 일정한 단면을 갖는 기다란 곧은 요소이다. 단면은 정다각형일 수 있지만, 둥근 단면 또는 불규칙한 단면 형상도 가능하다.

본 발명에 따른 도구는 그의 피동적인 특성 때문에 가볍고 비용 효과적으로 제조될 수 있다. 고정적으로 구성되는 도구와 비교하여, 다른 종류의 도구가 이용 가능하게 유지되고 제공될 필요가 없기 때문에, 구성 가능성으로 인해 비용이 감소된다. 대체 도구를 위한 보관 영역이 절감되고, 또한 자동적인 도구 교환 스테이션 또는 수동적인 도구 교환이 불필요하게 된다. 본 발명에 따른 기하학적 구조의 결과로, 도구는 쉽게 설정될 수 있고, 복잡한 운동이 필요 없고 이에 따라 복잡한 설정 장치(예컨대, 다축 로봇)가 필요 없다.

홀딩 요소는 특히 진공 흡인 컵이다. 이들 진공 흡인 컵은 2차원 작업물을 유지하는 데에 잘 적합하고, 유지력은 선택적으로 조절될 수 있고/있거나 공압적으로 온 또는 오프될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 본 발명은 자기적 및/또는 기계적 홀딩 요소로 실행된다.

바람직하게는, 본체는 지지 비임으로 형성되고, 아암은 그 지지 비임에 움직일 수 있게 장착된다. 그러므로, 홀딩 요소가 배치되는 도구의 유지 영역을 규정하는 복수의 아암이 지지 비임을 따라 배치된다. 홀딩 요소의 장착은 지지 비임의 관통 개구에서 수행될 수 있지만, 옆으로 지지 비임에 배치되는 베어링 부시도 가능하다. 이러한 베어링 부시는 부분적으로 지지 비임의 오목부 안으로 연장될 수 있다.

유리하게는, 아암은 본체에 배치되는 플레인 베어링에서 안내된다. 이들 베어링은 정확하고 안정적인 장착을 가능하게 해주며, 간단하고 튼튼한 구성을 가지며 또한 유지 보수도 적다.

대안적으로, 구름 베어링 또는 플레인 베어링과 구름 베어링의 혼합 형태도 가능하다.

유리하게는, 아암과 지지 비임은 공통 평면을 형성하고, 아암의 일면 배치와 양면 배치 둘다 가능하다. 이 경우 양면 배치가 바람직한데, 왜냐하면, 양면 배치에서는, 지지 비임에 작용하는 힘에 대한 토크 보상이 개선되기 때문이다. 대응하는 기하학적 구조는 처리될 작업물의 2차원 특성에 맞게 되어 있고, 도구의 융통성 있는 사용을 가능하게 한다.

유리하게는, 아암의 선형 운동 경로는 서로 평행한데, 즉 아암은 서로 평행하게 지지 비임 상에 배치된다. 이러한 배치로 인해, 홀딩 요소의 운동이 서로 평행하게 수행될 수 있고 그래서 추가로 운동에 요구되는 힘은 모두 평행한 작용선을 따라 작용하기 때문에, 도구의 재구성이 간단하게 된다.

바람직하게는, 모든 아암의 선형 운동 경로는 지지 비임의 종방향 연장에 수직하게 배향되며, 아암은 그의 종방향 연장으로 지지 비임과 교차한다. 이로써, 도구의 단순하고 컴팩트한 구성이 가능하다. 홀딩 요소가 지지 비임에 대해 후퇴되면, 지지 비임의 반대측까지 연장되는 대응하는 아암의 부분의 길이가 증가되며, 홀딩 요소는 원리적으로 지지 비임까지(또는 그의 바로 근처까지) 움직일 수 있다.

유리하게, 고정 장치는 클램핑 유닛으로 형성된다. 이들 클램핑 유닛은 본체의 양측에 배치되며, 제어 가능하고 그리고/또는 활성화 및 비활성화 가능한 클램핑력을 아암에 가하며, 또는 클램핑 유닛은 아암에 배치되며, 제어 가능하고 그리고/또는 활성화 및 비활성화 가능한 클램핑력을 본체에 가한다. 클램핑 유닛의 제어는, 그룹을 이루는 있는 또는 본체에서 중심에 있는 또는 도구의 외부에 있는 국부적 요소(예컨대, 전기적으로 전환 가능한 밸브 또는 서보 모터)에 의해 수행될 수 있다. 해제 및 고정은 도구의 재구성 동안에만 일어나기 때문에, 신속한 전환 시간이 요구되지 않는다.

클램핑 유닛은 아암을 어떤 운동 위치에서도 고정시킬 수 있다.

유리하게, 클램핑력은 스프링에 의해 기계적으로 발생되며, 클램핑이 해제되도록 공압 실린더에 의해 일시적으로 비활성화될 수 있다. 대안적으로, 클램핑력은 공압적으로 발생되며, 그래서 클램핑은 공압 라인이 오프로 전환되면 해제된다.

조절 가능한 요소(예컨대, 핀 또는 캠)를 갖는 유압식 또는 전기적 클팸핑 유닛 또는 대안적인 유닛이 또한 포지티브 고정을 위해 가능하다.

유리하게, 홀딩 요소는 작용 위치로부터 비작용 위치로 각각의 아암에 대해 움직일 수 있다. 이로써, 다른 홀딩 요소가 비작용 상테에 있을 때, 개별 홀딩 요소의 선택적인 사용이 가능하다. 이리하여, 특히 상이한 크기의 작업물에 대한 적합화가 단순화된다. 작용 위치로부터 비작용 위치로의 운동은 상이한 방식으로 수행될 수 있다.

진공 흡인 컵의 경우에, 흡인 컵에 이어진 진공 라인은 비작용 위치에서 선택적으로 차단되어야 한다. 이는 진공 흡인 컵에서 직접 수행되거나 또는 그룹을 이루어 또는 중심에 제공되어 있는 밸브 및/또는 밸브 배터리를 통해 수행될 수 있다.

유리하게, 홀딩 요소를 작용 위치와 비작용 위치 사이에서 선형적으로 이동시키기 위해 조절 유닛이 각 아암에 배치된다. 작용 위치에 있는 홀딩 요소가 예컨대 한 평면 내에 배치되면, 그 홀딩 요소는 그 평면에 수직인 곧은 경로를 따라 비작용 위치로 선택적으로 움직일 수 있다.

위에서 언급된 아암에 추가로, 조절 유닛을 갖지 않는 추가의 아암이 존재할 수 있다. 예컨대, 도구는 모든 작업물을 픽업하기 위해 사용되는 아암의 중심 그룹을 포함하고, 비활성화 가능한 홀딩 요소를 갖는 아암의 두 추가적인 그룹이 중심 그룹의 옆에 주어지며, 아암의 추가 그룹은 선택적으로 사용된다. 홀딩 요소가 없는 아암, 예컨대, 특히 단지 단일의 작업물이 실제로 수용되었는지를 검출하기 위한 센서(이중 시트 센서)를 갖는 아암이 존재할 수 있다.

바람직하게는, 조절 유닛은 단동(single-acting) 공압 실린더 및 복귀 장치, 특히 스프링식 복귀 장치를 포함한다. 그러므로, 각 홀딩 요소는 단지 2개의 규정된 위치, 즉 작용 위치와 비작용 위치를 갖는다. 제어는 아주 간단한 방식으로 실행될 수 있고 두 위치는 정확하게 기계적으로 규정된다. 프링식 복귀 장치가 사용되는 경우, 적절한 스프링 특성으로, 직접적인 결과로서, 홀딩 요소, 예컨대 진공 흡인 컵이 일반적으로 원하는 대로 탄성적으로 장착된다. 이로써, 작업물을 받을 때, 예컨대, 정확히 수평으로 정렬되지 않은 적층체의 경우에, 또는 소위 "맞춤형 블랭크"를 받을 때(이러한 블랭크는 2차원 연장에 수직인 방향으로 상이한 높이를 가지며, 그래서 픽업될 최상측 작업물은 수평으로 안착되지 않은 적층체가 생기게 됨), 홀딩 요소의 수직 방향 위치의 개별적인 적합화가 간단하게 된다.

선형 운동 대신에, 회전 운동(또는 양 종류의 운동의 조합)이 또한 가능하다. 작용 위치에 있는 홀딩 요소가 예컨대 한 평면 내에 배치되면, 홀딩 요소는, 예컨대 이 평면에 평행하게 배향되지만 그 평면의 후방부에 배치되는 축선을 중심으로 회전하여 이 평면에서 벗어날 수 있다.

더 간단한 실시 형태에서, 비활성화의 가능성은 없을 수 있다. 필요치 않은 홀딩 장치는 이 경우 운동 경로를 따라 움직여, 유지될 작업물과 접촉하지 않고 운동을 방해하지 않는 위치로 가게 된다. 진공 흡인 컵의 경우에, 물론 이 경우에 진공 라인의 선택적인 차단에 대한 옵션이 또한 필요하다.

2차원 작업물을 처리하기 위한 본 발명에 따른 시스템은 운반 장치를 포함하고, 본 발명에 따른 도구가 그 운반 장치에 체결되며, 본 시스템은 또한, 아암을 도구의 본체에 대해 움직이기 위한, 그 도구와는 별개의 설정 장치를 포함하며, 설정 장치는, 도구가 운반 장치에 의해 움직일 수 있는 시스템의 일 영역에 배치된다.

작업물의 처리는, 성형, 트리밍 또는 천공, 기계 가공, 코팅 또는 페인팅, 순수한 운반 공정, 이러한 단계들의 조합 또는 작업물이 픽업되거나 유지되어야 하는 다른 작용일 수 있다.

도구를 운반 장치에 체결하는 것은 다른 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 신속 커플링 장치가 존재하여, 도구가 간단하게 또한 신속하게 교체될 수 있다. 재구성 가능성 때문에 변화는 좀 처럼 필요하지 않기 때문에, 도구는 통상적인 스크류 연결 또는 다른 연결을 통해 운반 장치에 부착될 수도 있다. 예컨대 용접 공정을 통한 고정된 배치 또는 운반 장치(또는 그의 일부분)와 도구(또는 그의 일부분)의 일체형 설계도 가능하다.

설정 장치는 도구와는 개별적으로 배치되는데, 즉, 2차원 작업물을 처리하기 위한 시스템의 작동 동안에, 도구는 설정 장치 없이 움직인다. 설정 장치는 특히 움직이지 않게 시스템에 배치된다.

유리하게는, 설정 장치는 복수의 선형 이동 가능한 요소를 포함하고, 도구는, 선형 이동 가능한 요소가 운동 경로를 따른 아암의 운동을 위해 복수의 아암과 동시에 상호 협력할 수 있도록, 설정 장치에 대해 위치될 수 있다.

바람직하게는, 도구의 각 아암을 위한 설정 장치는 선형적으로 움직일 수 있는 요소를 포함하고, 그래서 도구의 재구성은 모든 아암에 대해 동시에 하나의 단계로 수행될 수 있다. 이 경우에, 더 적은 아암을 가질 수 있는 도구는 이 설정 장치와 상호 협력할 수 있고, 그래서, 모든 가동 요소가 재구성에 필요한 것은 아니고, 더 많은 아암을 갖는 도구, 이 경우 복수의 설정 단계가 필요하며, 도구와 설정 장치 사이의 상대 위치가 단계들 사이에서 변한다. 이 변화는 설정 장치, 도구 또는 설정 장치와 도구 둘 다의 운동으로 수행될 수 있다. 바람직하게는, 도구가 장착되는 운반 장치는 요구되는 상대 운동을 일반적으로 쉽게 가능하게 하기 때문에, 변화는 도구의 움직임으로 가능하다.

아암이 동일한 평면 내에서 서로 평행하게 연장되어 있는 실시 형태가 특히 바람직하다. 선형적으로 움직일 수 있는 요소는 따라서 동일한 평면 내에서 서로 에 평행한 경로를 따라 움직인다. 대응적으로, 설정 장치는 구조적으로 간단하게 설계될 수 있다.

유리하게는, 시스템은 2차원 작업물을 위한 준비 유닛을 포함하고, 설정 장치는 그 준비 유닛에 통합된다. 아래에 나타나 있는 바와 같이, 이 통합은 여러 가지 이점을 갖는다. 어떤 경우든, 도구는 운반 장치에 의해 작업물을 위한 준비 유닛으로 이동될 수 있다. 그러므로, 준비 유닛과 설정 장치의 조합에 의해, 공간 요건이 감소된다.

준비 유닛은 예컨대 처리될 작업물이 예컨대 적층체로서 도구에 의해 수용되기 위해 준비되는 준비 공간을 포함한다. 이 준비 유닛은 작업물을 위한 가이드 또는 수용부, 작업물의 픽업을 간단하게 해주는 장치, 작업물 위치의 검출기 등을 추가로 포함할 수 있다.

바람직하게는, 요소는 준비될 작업물을 벌려 분리시키기 위한 장치를 포함한다. 그러므로, 요소는 소위 소위 "패너(fanner)"의 일부분이다. 도구의 재구성 및 벌려 분리하기 둘 다를 위해, 요소는 작업물 윤곽에 맞는 위치로 움직여야 하며, 그래서 실질적으로 동일한 자유도가 양 목적에 사용될 수 있다. 복수의 기능으로 인해, 본 발명에 따른 시스템을 위한 구성 노력이 감소된다.

특히 바람직하게는, 이들 장치는 자기 헤드이다. 이들 헤드는 적층된 금속 작업물을 벌려 분리시키는데에 적합하다. 대안적으로 또는 추가로, 장치는 압축 공기를 위한 출구를 갖는다. 따라서, 비금속(및/또는 비강자성) 작업물을 벌려 분리시킬 수 있다.

2차원 작업물을 처리하기 위한 본 발명에 따른 대응하는 방법은,

a) 도구를 설정 장치와의 상호 작용 위치로 움직이는 단계 - 도구는 선형 운동 경로를 따라 피동적으로 움직일 수 있는 홀딩 요소를 포함함 -;

b) 처리될 2차원 작업물의 기하학적 구조에 따라 설정 장치로 도구의 홀딩 요소의 위치를 설정하는 단계 - 홀딩 요소는 설정 장치의 가동 요소와의 상호 작용에 의해 운동 경로를 따라 서로 독립적으로 선형적으로 움직이고, 운동이 일어난 후에는, 운동 경로를 따른 홀딩 요소의 위치가 도구에 배치되어 있는 고정 장치에 의해 고정됨 -; 및

c) 도구에 의해, 처리될 2차원 작업물을 픽업하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상호 작용 위치에서 도구와 설정 장치는, 홀딩 요소가 운동 경로를 따라 서로 평행하게 선형적으로 움직일 수 있는 동일한 평면 내에서 설정 장치의 가동 요소가 서로 평행하게 움직일 수 있도록, 서로에 대해 배치된다. 이러한 배치로 인해, 가동 요소의 운봉 방향이 서로 평행하고 그래서 홀딩 요소의 운동에 요구되는 힘은 모두 동일한 방향으로 작용하기 때문에, 설정 장치는 구조적으로 간단하게 구성될 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따른 방법은, 처리될 2차원 작업물을 픽업하기 위해 요구되지 않는 도구의 홀딩 요소를 비활성화시키는 단계를 더 포함한다. 모든 홀딩 요소가 이미 활성화되어 있고 또한 작업물을 픽업하기 위해 요구되면, 본 발명의 실제적인 실행에서 이 단계는 경우에 따라서는 없어도 된다.

이로써, 다른 홀딩 요소가 비작용 상태일 때 개별적인 홀딩 요소의 선택적인 사용이 가능하다. 진공 흡인 컵의 경우에, 이 진공 흡인 컵에 이어져 있는 진공 라인은 비작용 위치에서 선택적으로 차단되어야 한다. 이는 진공 흡인 컵에서 직접 수행되거나 또는 그룹을 이루어 또는 중심에 제공되어 있는 밸브 및/또는 밸브 배터리를 통해 수행될 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따른 방법은, 상기 설정 장치의 가동 요소에 배치되는 장치로 복수의 작업물을 벌려 분리시키는 단계를 더 포함한다. 따라서, 요소는 소위 소위 "패너"의 일부분이다. 도구의 재구성 및 벌려 분리하기 둘 다를 위해, 요소는 작업물 윤곽에 맞는 위치로 움직여야 하며, 그래서 실질적으로 동일한 자유도가 양 목적에 사용될 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따른 방법은 설정 장치의 가동 요소에 의해, 처리될 2차원 작업물의 윤곽을 받는 단계를 더 포함한다. 이어서, 특히 홀딩 요소를 위치시킬 때 작업물의 윤곽이 고려된다. 윤곽을 받는 것은, 가동 요소가 작업물의 외측 윤곽에 접촉할 때까지 그 작업물 쪽으로 이동함으로써 특히 기계적으로 수행된다. 대안적으로, 예컨대 전자기적, 용량성, 유도식 또는 다른 적절한 센서에 의해 비접촉식 검출이 또한 가능하다.

이러한 기능의 통합으로, 요구되는 요소의 수가 감소되고 또한 어떤 경우에도 시스템에 대한 공간 요건도 감소되며, 가동 요소는 윤곽을 받기 위해 또한 홀딩 요소를 위치시키기 위해 추가로 사용되므로, 수용부와 설정 사이의 에러의 가능한 원인이 감소된다.

대안적으로, 작업물 윤곽은 본 발명에 따른 시스템 및/또는 본 발명에 따른 방법에 대해 독립적으로, 예컨대 수동으로 또는 고정식 카메라에 의해 검출될 수 있다.

본 발명의 추가의 유리한 실시 형태 및 특징들의 조합은 이하의 상세한 설명 및 전체 청구 범위에서 알 수 있다.

예시적인 실시 형태를 설명하기 위해 사용되는 도면에서,
도 1은 2차원 작업물을 처리하기 위한 본 발명에 따른 시스템의 사시도를 나타내고,
도 2는 홀딩 아암이 최대로 연장되어 있는 시스템의 도구의 사시도를 나타내이며,
도 3은 2개의 인접하는 그리고 부분적으로 연장되어 있는 홀딩 아암의 평면도를 나타내고,
도 4는 부분적으로 연장되어 있는 홀딩 아암을 갖는 도구의 사시도를 나타내며,
도 5는 완전히 후퇴된 홀딩 아암을 갖는 도구의 사시도를 나타내고,
도 6은 홀딩 아암을 위한 베어링 부시와 클팸핑 유닛을 갖는 도구의 지지 비임의 단면도를 나타내고,
도 7은 클램핑 유닛의 사시도를 나타내며,
도 8은 도구의 홀딩 요소의 상세도를 나타내며,
도 9는 진공 라인과 공압 공급 라인을 갖는 도구의 지지 비임의 하측면을 나타내며,
도 10은 진공 라인과 공압 공급 라인을 갖는 지지 비임의 하측면의 평면도를 나타내며,
도 11 - 22는 2차원 작업물을 처리하기 위한 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 본 발명에 따른 시스템의 사시도 및 평면도를 나타낸다.
원리적으로, 도면에서 동일한 부분에는 동일한 참조 번호가 주어져 있다.

도 1은 2차원 작업물을 처리하기 위한 본 발명에 따른 시스템의 사시도이다. 이 시스템(1)은 개별적인 프레임 유닛(2, 3)을 갖는 기계 프레임을 포함한다. 종방향 레일(4)이 공지된 방식으로 프레임 유닛(2, 3) 사이에 배치된다. 이는 통상적인 구성 요소의 경우이기 때문에, 이들 구성 요소는 여기서 더 상세히 설명하지 않는다.

취급 장치(10)가 종방향 레일(4) 상에 움직일 수 있게 장착된다. 취급 장치(10)는 종방향 레일 상에 선형적으로 이동 가능하게 장착되는 캐리지(11)를 포함한다. 지지 요소(12)가 수직 방향으로 움직일 수 있도록 캐리지(11)에 장착된다. 수직 위치는 캐리지(11)에 배치되는 구동기(13)에 의해 설정된다. 지지 요소(12)는 하단부에서 연결판(14)을 갖는다. 이들 요소는 그 자체 알려져 있고 더 상세히 설명될 필요는 없다.

본 발명에 따른 도구(100)가 연결판(14)에 체결된다. 이 도구는 도 2 - 10과 관련하여 아래에서 더 상세히 설명한다.

준비 유닛(200)이 프레임 유닛(2)에 배치된다. 이 준비 유닛은 작업물(20)을 위한 준비 공간(210)(더 상세히는 나타나 있지 않음)을 포함한다. 나타나 있는 예에서, 작업물(20)은 2개의 적층체로 제공되는 차체 패널(예컨대, 자동차의 측면 도어용 차체 패널)이다. 두 적층체는 높이 조절 가능한 지지부(나타나 있지 않음) 상에 놓인다. 도 1에서, 지지부는 그의 최하측 위치에 있다.

준비 유닛(200)은 프레임 유닛(2)에 체결되는 기부 프레임(220)을 더 포함하고, 이 기부 프레임은 종방향 레일 측의 프레임 유닛(2)으로부터 작업물(20)의 반대측까지 연장되어 있다. 이를 위해, 기부 프레임은, 프레임 유닛(2)으로부터 반대측까지 종방향 레일(4)에 수직하게 연장되어 있는 2개의 가로 비임(221, 222)을 포함한다. 여기서, 보조 프레임(223)(2개의 발부, 2개의 수직 지지부, 2개의 종방향 지주 및 지지부의 상단부에 배치되는 지지 지주(224)를 가짐)이 가로 비임(221, 222)에 연결되어 있다. 기부 프레임(220)은 종방향 레일 측에서 제 2 지지 지주(225)를 갖는다. 2개의 지지 지주(224, 225)는 종방향 레일(4)에 평행하고 직접 서로 대향하여 배치된다. 10개의 설정 유닛(231.1 ... 10, 232.1 ... 10)이 지지 지주(224, 225) 각각에 배치되어 있다. 설정 유닛(231, 232)은 횡방향으로, 즉 종방향 레일에 수직인 수평면에서 서로 독립적으로 움직일 수 있다. 이를 위해, 설정 유닛(231, 232) 각각은 서보 구동기를 가지며, 그리하여, 기다란 설정 요소가 각각의 지지 지주(224, 225)에 대해 횡방향으로 움직일 수 있다. 구동기는 각각의 지지 지주(224, 225)에 움직이지 않게 배치된다. 도 1에서, 모든 설정 유닛(231, 232)은 그의 최외측 위치에 있고, 구동기에 의해 설정 유닛은 서로의 쪽으로 그래서 작업물의 준비 공간(210) 안으로 움직일 수 있다.

설정 유닛(213, 232)은 그의 내측 단부에서 접촉편을 갖는다. 이들 접촉편은 평평한 전방면을 가지며, 각 경우에 수직 축선을 중심으로 회전 가능하다. 전방면의 안착 위치는 종방향 레일(4)에 평행하게 위치되며, 각각의 전방면에 작용하는 힘이 없으면 대응하는 스프링 수단으로 인해 취해지게 된다. 영구 자석이 각 전방면 뒤에 배치된다.

준비 유닛(200)은 4개의 측면 안내 요소(241.1, 241.2, 242.1, 242.2)를 더 포함하고, 두 각각의 요소는 서로 독립적으로 종방향 레일(243, 244)을 따라 움직일 수 있다. 종방향 레일(243, 244)은, 설정 유닛(231, 232)에 의해 취해지는 전체 영역에 걸쳐 기계 프레임의 종방향 레일(4)에 평행하게 연장되어 있다. 측면 안내 요소는 종방향 레일(243, 244)의 연장에 대해 횡방향으로 작업물(20)을 위한 준비 공간(210) 안으로 연장되어 있고 평평한 수직 측면을 갖는다.

도 2는 홀딩 아암이 최대로 연장되어 있는 시스템의 도구의 사시도이다. 도구(100)는 실질적으로 정사각형 단면을 갖는 지지 비임(110)을 포함하고, 연결판(111)이 취급 장치의 대응하는 연결판에 부착되기 위해 지지 비임의 상면에서 중심에서 배치되어 있다. 10개의 홀딩 아암(121.1...10,, 122.1...10)이 양측에서 일정한 간격으로 지지 비임(110)에 각각 장착되어 있다. 홀딩 아암(121, 122)은 곧으며, 모든 아암의 종방향은 평행하고, 지지 비임(110)의 종방향에 수직이다. 그러므로, 모든 홀딩 아암(121, 122)과 지지 비임(110)은 단지 하나의 평면을 규정하게 된다.

홀딩 아암(121, 122)를 장착하기 위해, 지지 비임(110)은 실질적으로 정사각형 단면을 갖는 20개의 관통 개구를 포함하며, 홀딩 아암(121, 122)이 대응하는 또한 실질적으로 정사각형 단면을 갖는 관통 개구를 통과한다. 홀딩 아암(121, 122)은 각 경우에 그의 외측 단부에서 흡인 컵 유닛(131, 132)을 지니고 있다. 홀딩 아암(121, 122)과 흡인 컵 유닛(131, 132)은 아래에서 도 3, 7 및 8과 관련하여 더 상세히 설명할 것이다.

도구(100)는 또한 지지 비임(110)에 고정적으로 배치되는 3개의 흡인 컵 유닛(181.1, 181.2, 181.3)을 갖는다. 이들 흡인 컵 유닛(181.1...3) 각각은, 그 자체 알려져 있는 전자기적으로 작용하는 이중 시트(sheet) 센서를 포함한다. 각각의 작업물과 흡인 컵 유닛(181.1...3)의 접촉에 의해, 이중 시트 센서는 작업물에 대한 정해진 위치를 취하게 되며, 센서에 의해 단지 하나의 금속판이 도구(100)에 의해 유지되는지 또는 복수의 판들이 서로에 부착되는지를 결정할 수 있다. 후자의 경우에, 복수의 판이 동일한 속도로 다음 스테이션, 예컨대, 성형 프레스 안으로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 이는 작업물 및/또는 다음 스테이션에 손상을 야기할 수 있다. 이중 시트 센서를 갖는 3개의 흡인 컵 유닛(181.1...3)의 배치로, 단지 하나의 개별적인 (큰 표면의) 판이 운반될 때와 2개의 작은 판이 도구(100)에 의해 서로에 인접하여 검출될 때의 양 경우에 이중 시트 검출이 가능하다. 이중 시트 센서의 수는 지정된 용도에 맞게 될 수 있다. 큰 표면의 작업물만이 개별적으로 수용되는 경우에, 단일의 이중 시트 센서가 충분할 수 있다. 예상되는 기하학적 구조에 따라, 서로에 인접하는 복수의 작업물을 수용하는 경우에는, 2개 또는 3개 이상의 이중 시트 센서(대응하는 흡인 컵 유닛을 가짐)가 또한 편리할 수 있다.

도 3은 도구(100)의 2개의 인접하는 그리고 부분적으로 연장되어 있는 홀딩 아암(121, 122)의 평면도이다. 홀딩 아암(121, 122)은 지지 비임(110)의 대응하는 개구를 통해 연장되며, 지지 비임(110)의 양측에서 그 지지 비임을 넘어 수직으로 돌출한다. 인접하는 홀딩 아암(121, 122)의 경우에, 홀딩 아암(121, 122)의 자유 단부에 배치되는 흡인 컵 유닛(131, 132)은 지지 비임(110)에 대해 상호 반대 측들에 배치된다. 이를 위해, L-형 체결 프로파일(133, 134)이 홀딩 아암(121, 122)의 대응하는 전방면 단부에 체결되며, 그 체결 프로파일의 제1 림(limb)은 홀딩 아암(121, 122)에 의해 규정되는 평면 내에서 홀딩 아암(121, 122)에 수직하게 옆으로 연장되어 있다. 제 2 림은 동일한 평면 내에서 제 1 림에 수직하게 그리고 지지 비임(110) 쪽으로 내측으로 연장되어 있다. 각각의 흡인 컵 유닛(131, 132)은 체결 프로파일(133, 134)의 제 2 림의 단부에 배치된다.

각 홀딩 아암(121, 122)을 위한 진공 라인(141, 142)이 지지 비임(110)에서부터 흡인 컵 유닛(131, 132)의 흡인 헤드(135, 136)까지 연장되어 있다. 이를 위해, 진공 라인(141, 142)은 흡인 컵 측에 있는 홀딩 아암(121, 122)의 일부분에 나선형으로 감긴다. 후퇴 및 연장 동안에, 흡인 컵 측에 있는 홀딩 아암(121, 122)의 대응하는 부분의 길이 변화에 진공 라인(141, 142)이 쉽게 참여할 수 있도록 권선 간격이 변한다. 공압식 공급 라인(143, 144)이 지지 비임(110)에서부터, 흡인 컵 유닛으로부터 멀리 있는 홀딩 아암(121, 122)의 단부까지 연장되어 있고, 그 단부로부터 홀딩 아암(121, 122)의 내부에서 흡인 컵 유닛(131, 132)까지 계속되어 있다. 여기서, 흡인 컵 유닛으로부터 멀리 있는 홀딩 아암(121, 122)의 부분의 변화 가능한 길이에의 적합화는 권선 간격의 변화로 일어난다. 공압식 공급 라인(143, 144)은 흡인 컵 유닛(131, 132)을 비활성화시키기 위해 공압 실린더에 대한 공급을 하는 역할을 한다. 이에 대해서는 아래에서 도 8과 관련하여 더 상세히 설명한다.

도 4는 부분적으로 연장되어 있는 홀딩 아암(121, 122)을 갖는 도구(100)의 사시도이고, 도 5는 완전히 후퇴되어 있는 홀딩 아암(121, 122)을 갖는 도구(100)의 사시도이다. 이들 도에서 그리고 도 2와의 비교로 알 수 있듯이, 횡방향으로의 상당한 조절 범위가 얻어진다. 나타나 있는 이 예시적인 실시 형태에서, 완전히 연장된 상태에 있는 흡인 헤드(135, 136)의 상호 반대 위치들 사이의 간격은 1800 mm이고, 도 4에 따른 상태에서, 그 간격은 1000 mm 이며, 도 5에 따른 상태에서는 230 mm 이다. 도 2, 4 및 5에 나타나 있는 구성은 예시적인 것으로 이해해야 한다. 실제로, 서로 독립적으로 설정 가능한 홀딩 아암은 일반적으로 상이한 횡방향 위치를 갖는다.

도 6은 홀딩 아암을 위한 베어링 부시와 클팸핑 유닛을 갖는 도구의 지지 비임의 단면도를 나타내고, 도 7에는 복수의 클램핑 유닛이 사시도로 나타나 있다. 각 홀딩 아암(121, 122)에는, 클램핑 유닛(150)이 할당되어 있다. 또한 도 6 및 7에는 베어링 부시(161, 162)가 있는데, 이들 베어링 부시는 양측에서 서로 대향하여 지지 비임(110)의 측벽에 나사 결합되며, 지지 비임의 관통 개구를 둘러싸는 베어링 개구를 갖는다. 관통 개구는 베어링 개구 보다 약간 더 큰 단면을 가지며, 그래서 베어링 부시(161, 162)는 각각의 홀딩 아암(121, 122)을 위한 플레인(plain) 베어링을 형성한다. 홀딩 아암(121, 122)은 지지 비임(110)과 직접 접촉하지 않는다.

모든 클램핑 유닛(150)은 지지 비임(110)에서 종방향으로 있는 레일(152) 상에 장착된다. 각 클램핑 유닛(150)은 접촉판(153)을 포함하고, 이 접촉판은 수직 방향으로 움직일 수 있게 레일(152)에 장착되고 또한 복수의 압축 스프링(154)을 통해 대응하는 홀딩 아암(121, 122)에 대한 접촉 위치로 움직이게 된다. 클램핑 유닛(150)은 단동 공압 실린더(151)를 더 포함하는데, 이 실린더는 가압되면 압축 스프링(154)의 힘에 대항하여 접촉판(153)을 홀딩 아암(121, 122)으로부터 멀어지게 움직인다. 이를 위해, 공압 실린더(151)는 후방부에서 접촉판(153)에 체결되어 있는 작동판에 작용하고, 접촉판(153)과 함께 이 작동판을 홀딩 아암(121, 122)으로부터 멀어지게 후방으로 민다.

접촉판(153)은 예컨대 고무 재로로 만들어지는 미끄럼 방지 코팅을 가지며, 그래서, 대응하는 접촉 압력이 가해지면, 홀딩 아암(121, 122)은 그의 운동 위치에서 비확고하게 유지된다. 따라서, 공압 실린더(151)의 비활성화 상태에서 홀딩 아암(121, 122)은 클램핑 유닛(150)의 압축 스프링(154)의 스프링력에 의해 지지 비임(110)에 고정적으로 클램핑된다. 클램핑은 공압 실린더(151)가 가압되자 마자 해제된다. 그래서 지지 비임(110)에 대한 홀딩 아암(121, 122)의 위치는 외력의 작용으로 적은 수고로 변경될 수 있다.

나타나 있는 예시적인 실시 형태에서, 모든 클램핑 유닛(150)의 공압 실린더(151)는 동일한 압력 라인에 연결되며, 그래서 클램핑 유닛(150) 모두는 동시에 해제 가능하다.

도 8은 도구의 홀딩 요소의 상세도이다. 이 홀딩 요소는, 전술한 바와 같이, L-형 체결 프로파일(133)에 의해 홀딩 아암(121)의 자유 단부에 부착되는 흡인 컵 유닛(131)으로 형성된다. 흡인 컵 유닛(131)은 공압 실린더(136)를 포함하고, 이 공압 실린더 안에는 공압 피스톤이 수직으로 움직일 수 있게 장착된다. 그 피스톤의 제어를 위한 공압 공급 라인은 공압 피스톤의 아래쪽에서 개방되어 있고, 위에서 언급한 바와 같이 그 공압 공급 라인은 홀딩 아암(121)의 중공 프로파일 내부에서 흡인 컵 유닛(131)의 영역 안으로 안내되고 또한 커넥터를 통해 공압 실린더(136)의 하측 피스톤 챔버에 연결된다.

바닥에서 하우징으로부터 개구를 통해 나오는 피스톤 로드(137)가 공압 피스톤에 배치된다. 흡인 헤드(135)가 피스톤 로드(137)의 자유 단부에 배치되어 있다. 이 흡인 헤드는 피스톤 로드(137) 내부에 있는 라인 및 공압 실린더(136)의 상측면에 배치되는 연결부에 의해 진공 라인(141)에 연결된다. 금속 접촉판(139)이 전방면에서 공압 실린더(136)에 배치된다. 이 금속 접촉판은, 전방측에서 공압 실린더(136)의 수직벽에 나사 결합되는 체결부, 정상부에서 체결부에 인접하고 공압 실린더(136)로부터 멀어지게 아래쪽으로 비스듬히 연장되어 있는 천이부, 및 천이부에 인접하고 공압 실린더(136)에 평행하게 아래쪽으로 연장되어 있는 접촉부를 포함한다.

나선형 스프링이 공압 실린더(136)에 배치된다. 이 나선형 스프링은 입력 압력이 없으면 공압 피스톤과 흡인 헤드(135)를 하측 위치로 밀고, 흡인 헤드(135)에 의한 작업물의 접촉 및 유지를 위한 탄성적인 구성을 보장한다. 공압 유닛이 활성화되면, 공압 피스톤은 대응하는 스탑에 도달할 때까지 나선형 스프링의 힘에 대항하여 위쪽으로 밀리게 된다. 이에 따라 피스톤 로드(137) 및 흡인 헤드(135)는 공압 실린더(136)를 향해 다시 위쪽으로 끌어 당겨진다.

도 9는 진공 라인과 공압 공급 라인을 갖는 도구의 지지 비임(110)의 하측면을 나타내며, 도 10에는 진공 라인과 공압 공급 라인을 갖는 지지 비임(110)의 하측면의 평면도가 나타나 있다.

진공 펌프에 연결되는 진공 라인(171)이 밸브 장치(170) 안으로 이어져 있다. 이 밸브 장치는 2개의 3/2-방향 밸브를 포함한다. 밸브의 출구는 연결 라인(172, 173)을 통해 서로 대향하는 두 홀딩 아암(121, 122)의 진공 라인(141, 142)에 연결된다. 밸브 장치(170)의 3/2-방향 밸브는 공압적으로 예비 제어되며, 이를 위해 제어 라인(174, 175)을 통해 공압 공급 라인(143, 144)에 연결된다. 대응하는 밸브 장치(170) 및 위에서 언급된 라인이 지지 비임(110)에 있는 각 쌍의 홀딩 아암에 대해 반복된다.

공압 공급 라인(143, 144) 중의 하나가 가압되면, 전술한 바와 같이, 피스톤 로드(137)가 흡인 헤드(135)와 함께 비작용 위치로 위쪽으로 움직이게 된다. 공압적인 예비 제어로 인해 공급 라인(143, 144) 내의 압력에 의해, 밸브 장치(170)의 대응하는 3/2-방향 밸브(휴지 상태서 개방됨)가 대응하는 흡인 헤드(135)에 이어져 있는 진공 라인에 대해 차단된다. 그래서 흡인 헤드(135)는 비활성화된다.

도 11 - 22는 2차원 작업물을 처리하기 위한 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 것이다. 따라서 도 11, 12, 14, 16, 19 및 22는 본 발명에 따른 시스템의 평면도를 나타내고, 도 13, 15, 17, 18, 20 및 21에는 사시도가 나타나 있다.

도 11은 초기 위치에 있는 시스템의 평면도를 나타낸다. 도구(100)는 종방향 레일(4)을 따라 취급 장치(10)에 의해 준비 유닛(200)의 외부의 초기 위치에 위치되었다. 총 20개의 홀딩 아암(121, 122)이 도 4에 따른 상황과 유사하게 중심 위치에 위치되어 있다. 작업물(20)은 2개의 정렬된 적층체로 준비 유닛(200)의 준비 공간(210)에 위치되어 있다. 총 20개의 설정 유닛(231, 232) 모두가 그의 뒤로 당겨진 최외측 위치에 있다. 측면 안내 요소(241.1, 241.2, 242.1, 242.2)가 설정 유닛(231, 232)의 영역의 외부에서 최외측 종방향 위치에 위치되어 있다.

이 초기 위치에서 시작하여, 제 1 단계에서, 작업물(20)의 윤곽에 대한 가르침이 일어난다. 이는 도 12의 평면도에 나타나 있다. 나타나 있는 구성에서 처음에, 일측의 측면 안내 요소(241.1, 241.2)가 두 작업물(20) 사이의 중심 위치 안으로 이동된다. 그런 다음에 작업물(20)은 높이 조절 가능한 지지부에 의해 상승 위치로 이동되어, 준비 유닛(200)의 설정 유닛(231, 232)에 의해 규정되는 수평면을 통과하게 된다. 그런 다음에, 모든 측면 안내 요소(241.1, 241.2, 242.1, 242.2)가 그의 측면으로 작업물 적층체 중의 하나와 접촉할 때까지, 중심 위치에 있는 측면 안내 요소(241.1, 241.2)는 그의 종방향 레일(243)을 따라 외측으로 이동되고, 외측 위치에 있는 다른 측의 측면 안내 요소(242.1, 242.2)는, 종방향 레일(244)을 따라 내측으로 이동된다. 결과적으로, 설정 유닛(231, 232)은 그의 접촉편이 작업물(20)의 적층체의 윤곽과 접촉할 때까지 내측으로 이동된다. 이 경우, 접촉편의 전방면의 배향은 접촉 위치에서 작업물(20)의 윤곽에 맞게 된다. 설정 유닛(231.1, 231.2, 231.5., 231.6, 231.9, 231.10, 232.1, 232.5, 232.6, 232.10)(완전 후퇴 위치에서 작업물(20)과 접촉하지 않음)이 다시 완전히 뒤로 이동된다. 나머지 설정 유닛(231.3, 231.4, 231.7, 231.8, 232.2, 232.3, 232.4, 232.7, 232.8, 232.9)의 위치는 시스템 제어기에 저장된다. 이로써 작업물 윤곽에 대한 가르침이 완료된다.

그런 다음에 준비 유닛(200)의 설정 유닛(231, 232)이 완전히 외측으로 뒤로 당겨진 위치로 이동되고 작업물(20)이 하강된다. 측면 안내 요소(241.1, 241.2, 242.1, 242.2)가 또한 그의 외측 휴지 위치로 이동된다. 이제, 도구(100)는 취급 장치(10)에 의해 종방향 레일(4)을 따라 준비 유닛(200) 안으로 이동될 수 있다. 도구(100)는 종방향 레일(4)을 따른 그의 종방향 위치에 그리고 그의 높이에 있어 정렬되고, 그래서 홀딩 아암(121, 122)의 각 종방향 축선은 설정 유닛(231, 232) 중의 하나의 각각의 종방향 축선과 정렬된다. 대응하는 상황이 도 13의 사시도 및 도 14의 평면도에 나타나 있다.

다음 설정 유닛(231, 232)은 그의 접촉편과 함께 홀딩 아암(121, 122)의 단부까지 내측으로 이동된다. 영구 자석이 접촉편의 전방면의 바로 뒤에서 이동되며, 그래서 작용적으로 되고 홀딩 아암(121, 122)의 금속 접촉판(139)과 상호 작용한다(도 8 참조). 다음에, 클램핑 유닛(150)(도 6, 7 참조)이 해제된다. 따라서, 홀딩 아암(121, 122)은 자유롭게 움직일 수 있고 종방향으로 설정 유닛(231, 232)에 의해 양 방향으로 위치된다. 이 결과적인 상황이 도 15의 사시도 및 도 16의 평면도에 나타나 있다.

홀딩 아암(121, 122)의 위치 설정은 더 빠른 가르침 단계에서 설정 유닛(231, 232)의 검출된 위치에 따라 수행된다. 홀딩 아암(121, 122)의 흡인 컵 유닛의 흡인 헤드의 위치는 다음과 같이 검출된 위치로부터 얻어지고, 지지 비임의 중심선은 준비 유닛(200)의 중심선과 일치된다.

위치	설정 유닛(검출됨)	홀딩 아암/흡인 컵 유닛(설정됨)
기준점	작업물 윤곽과의 접촉점	흡인 헤드의 중심
경우 1	없음(설정 유닛과 작업물 윤곽과의 접촉이 없음)	완전 내부
경우 2	중심선으로부터의 간격(x)	지지 비임의 중심선으로부터의 간격(y)
		y = x - △a

오프셋(△a)의 값은, 중심선에 대해 비스듬한 윤곽의 경우에도 흡인 헤드가 완전히 작업물 윤곽 내부에 있도록 선택된다. 대응하는 위치를 설정한 후에, 클램핑 유닛(150)이 활성화되어 홀딩 아암(121, 122)의 위치가 고정된다. 영구 자석이 다시 접촉편의 전방면으로부터 뒤로 움직여, 관련된 당김력이 더 이상 홀딩 아암(121, 122)의 접촉판에 작용하지 않는다. 설정 유닛(231, 232)으로부터 멀어지게 움직인 후의 위치 설정의 결과가 도 17에 나타나 있다.

경우 1에 따라 완전히 내부에 위치된 홀딩 아암(121, 122)의 흡인 컵 유닛(131, 132)이 이제 공압 피스톤의 작동으로 들어 올려지게 된다. 이로써 또한, 전술한 바와 같이, 대응하는 흡인 헤드에 이어져 있는 진공 라인이 비활성화된다. 그 결과는 도 18에 나타나 있다.

도 19에 따른 평면도에는, 어떤 흡인 컵 유닛이 활성되는지(원으로 표시) 그리고 어떤 흡인 컵 유닛이 비활성되는지(x로 표시)가 나타나 있다. 도 19의 상세도에서, 흡인 헤드의 위치(y)와 설정 유닛의 검출된 간격(x)이 강조되어 있다.

일측의 측면 안내 요소(241.1, 241.2)는 이제 뒤로 중심 위치로 이동된다. 작업물(20)이 이제 다시 들어 올려질 수 있다. 그런 다음에 모든 측면 안내 요소(241.1, 241.2, 242.1, 242.2)는, 측면에서 접촉할 때까지 각각의 종방향 레일(243, 244)을 따라 작업물 쪽으로 이동된다. 그런 다음에, 사용되는 설정 유닛(231, 232)은, 이 설정 유닛이 작업물(20)의 윤곽과 접촉하고 또한 접촉편의 전방면이 윤곽과 정렬될 때까지, 내측으로 이동된다. 그런 다음 자석이 재활성화된다. 그리고 설정 유닛은 패너(fanner)로서 작용하고 또한 서로 벌려져 분리되어 있는 각 적층체의 두 최상측 작업물(20)까지 이른다. 이로써, 제 2 작업물이 위에서 최상측 작업물에 부착되는 것이 방지되고, 그리하여, 각 경우에 최상측 작업물(20)의 수용이 단순화된다. 결과적인 상황이 도 20에 나타나 있다.

2개의 최상측 작업물(20)은 이제 도구(100)의 활성화된 흡인 컵 유닛(131, 132)에 의해 검출되며 멀어지게 운반될 수 있다(도 21 참조). 각 경우, 작업물(20) 또는 미리 결정된 수의 작업물을 들어 분리시킨 후에, 적층체는 패너가 신뢰적으로 최상측 작업물을 벌려 분리시킬 수 있는 수용 높이에 도달할 때까지 위쪽으로 이동된다.

도 11 - 22에 근거하여, 도구의 구성 및 작업물 적층체로부터의 개별 작업물의 운반을 설명했다. 일반적으로 추가의 단계가 이들 단계 다음에 있으며, 그 추가의 단계 동안에 작업물은 도구에 의해 유지된다. 예컨대, 도구에 의해 유지되는 작업물은 추가의 처리 스테이션에 이어져 있는 운반 벨트 상에 놓인다.

본 발명은 나타나 있는 예시적인 실시 형태에 한정되지 않는다. 따라서, 예컨대, 도구는 홀딩 아암의 상이한 기하학적 구조 및/또는 상이한 수 및/또는 배치를 가질 수 있다. 조절 가능한 그리고 비활성화 가능한 흡인 헤드에 추가로, 중심 영역에서, 처리될 작업물과의 접촉이 항상 이루어진다고 가정하면, 조절 가능하지 않은 그리고/또는 비활성화 가능하지 않은 추가의 흡인 헤드가 예컨대 중심 영역에서 도구에 배치될 수 있다.

평평한 전방면을 갖는 회전 가능한 접촉편을 갖는 설정 유닛 대신에, 볼록한 전방면을 갖는 설정 유닛이 사용될 수 있다.

영구 자석 대신에, 추가적으로 전자석이 또한 사용될 수 있다. 이들 전자석은 전력 공급부의 온 및 오프로 활성화 및/또는 비활성화될 수 있다.

자석에 의한 설정 유닛과 홀딩 아암의 상호 작용 대신에, 순수하게 기계적인 상호 작용도 제공될 수 있다. 홀딩 아암은 예컨대 해제 상태에서 스프링 요소에 의해 그의 최대 연장 위치로 움직이고, 스프링력에 대항하여 작용하는 기계적 힘의 작용으로 설정 유닛에 의해 요망되는 위치로 밀리고 대응하는 클램핑 유닛에 의해 그 위치에 고정된다.

따라서, 설정 유닛과 벌림 자석의 조합이 반드시 필요한 것은 아니다. 본 발명의 단순화된 실시 형태에서, 홀딩 아암의 위치를 설정하기 위한 장치는 단지 2개의 가동 요소를 포함하고, 이들 가동 요소는 각 경우에 지지 아암의 일측에 있는 홀딩 아암과 상호 협력할 수 있다. 도구를 구성하기 위해, 이 도구는 연속적으로 홀딩 아암과 가동 요소의 상호 작용 요소 위치로 가게 된다. 홀딩 아암의 일면 배치로, 원리적으로 단일의 가동 요소가 또한 충분하다. 추가로, 중간적인 방안이 또한 가능한데, 이 방안에서는, 각 측면에 대해 복수의 가동 요소가 존재하지만, 전체 도구를 구성하기 위해 복수의 단계가 수행된다(예컨대, 각 경우에 측면 마다 5개의 요소가 있고, 2개의 단계에서 각 경우에 10개의 홀딩 아암을 갖는 구성).

요컨대, 본 발명은 간단하고 신속한 방식으로 자동적으로 구성 가능하고 작은 중량을 갖는, 2차원 작업물을 픽업하기 위한 도구를 제공할 수 있다.

Claims

2차원 작업물을 픽업하기 위한 도구로서, 본체 및 이 본체에 배치되는 복수의 홀딩 요소를 포함하고, 홀딩 요소는 서로 독립적으로 상기 본체에 대해 움직일 수 있고, 각 홀딩 요소는 아암의 단부 영역에 체결되며,
상기 아암은 각 특정한 아암의 종방향 연장으로 있는 선형 운동 경로를 따라 상기 본체에 대해 피동적으로 움직일 수 있고, 상기 도구는 각 아암을 위한 고정 장치를 포함하고, 이 고정 장치에 의해 상기 운동 경로를 따른 각 특정한 아암의 위치가 고정될 수 있는, 2차원 작업물을 픽업하기 위한 도구.
제 1 항에 있어서,
상기 홀딩 요소는 진공 흡인 컵인, 도구.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 본체는 지지 비임으로 형성되고, 상기 아암은 그 지지 비임에 움직일 수 있게 장착되는, 도구.
제 3 항에 있어서,
상기 아암과 지지 비임은 공통 평면을 형성하는, 도구.
제 4 항에 있어서,
상기 아암의 선형 운동 경로는 서로 평행하게 배향되는, 도구.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모든 아암의 선형 운동 경로는 지지 비임의 종방향 연장에 수직하게 배향되며, 아암은 그의 종방향 연장으로 상기 지지 비임과 교차하는, 도구.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아암은 상기 본체에 배치되는 플레인(plain) 베어링에서 안내되는, 도구.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 장치는 클램핑 유닛으로 형성되는, 도구.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홀딩 요소는 작용 위치로부터 비작용 위치로 각각의 아암에 대해 움직일 수 있는, 도구.
제 9 항에 있어서,
상기 홀딩 요소를 상기 작용 위치와 비작용 위치 사이에서 선형적으로 이동시키기 위해 조절 유닛이 각 아암에 배치되어 있는, 도구.
제 10 항에 있어서,
상기 조절 유닛은 단동(single-acting) 공압 실린더 및 복귀 장치, 특히 스프링식 복귀 장치를 포함하는, 도구.
운반 장치를 포함하는, 2차원 작업물을 처리하기 위한 시스템으로서, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 도구가 상기 운반 장치에 체결되며, 상기 시스템은 또한, 아암을 상기 도구의 본체에 대해 움직이기 위한, 그 도구와는 별개의 설정 장치를 포함하며, 설정 장치는, 도구가 상기 운반 장치에 의해 움직일 수 있는 상기 시스템의 일 영역에 배치되는, 2차원 작업물을 처리하기 위한 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 설정 장치는 복수의 선형 이동 가능한 요소를 포함하고, 상기 도구는, 상기 선형 이동 가능한 요소가 운동 경로를 따른 아암의 운동을 위해 복수의 아암과 동시에 상호 협력할 수 있도록, 상기 설정 장치에 대해 위치될 수 있는, 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 시스템은 2차원 작업물을 위한 준비 유닛을 포함하며, 상기 설정 장치는 그 준비 유닛에 통합되어 있는, 시스템.
제 13 항 및 제 14 항에 있어서,
상기 요소는 준비될 작업물을 벌려 분리시키기 위한 장치, 특히, 준비될 금속 작업물을 벌려 분리시키기 위한 자기 헤드를 갖는, 시스템.
2차원 작업물을 처리하기 위한 방법으로서,
a) 도구를 설정 장치와의 상호 작용 위치로 움직이는 단계 - 상기 도구는 선형 운동 경로를 따라 피동적으로 움직일 수 있는 홀딩 요소를 포함함 -;
b) 처리될 2차원 작업물의 기하학적 구조에 따라 상기 설정 장치로 도구의 홀딩 요소의 위치를 설정하는 단계 - 상기 홀딩 요소는 설정 장치의 가동 요소와의 상호 작용에 의해 운동 경로를 따라 서로 독립적으로 선형적으로 움직이고, 운동이 일어난 후에는, 운동 경로를 따른 홀딩 요소의 위치가 도구에 배치되어 있는 고정 장치에 의해 고정됨 -; 및
c) 처리될 2차원 작업물을 상기 도구로 픽업하는 단계를 포함하는, 2차원 작업물을 처리하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 상호 작용 위치에서 도구와 설정 장치는, 상기 홀딩 요소가 운동 경로를 따라 서로 평행하게 선형적으로 움직일 수 있는 동일한 평면 내에서 상기 설정 장치의 가동 요소가 서로 평행하게 움직일 수 있도록, 서로에 대해 배치되는, 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
d) 처리될 2차원 작업물을 픽업하기 위해 요구되지 않는 도구의 홀딩 요소를 비활성화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
e) 상기 설정 장치의 가동 요소에 배치되는 장치로 복수의 작업물을 벌려 분리시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
f) 상기 설정 장치의 가동 요소에 의해, 처리될 2차원 작업물의 윤곽을 받는 단계를 더 포함하는 방법.