NL2003892C2

NL2003892C2 - DEVICE FOR TAKING UP OBJECTS AND COMBINATION THEREOF WITH A MANIPULATOR.

Info

Publication number: NL2003892C2
Application number: NL2003892A
Authority: NL
Inventors: Johannes Gerhardus Mensink
Original assignee: Robertpack Ind & Packaging Equipment B V
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2011-06-06

Description

Inrichting voor het oppakken van voorwerpen en combinatie daarvan met een manipulatorDevice for picking up objects and combination thereof with a manipulator

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting 5 voor het oppakken van voorwerpen, omvattende een frame, met het frame verbonden oppakmiddelen, en middelen voor het bedienen van de oppakmiddelen, waarbij de oppakmiddelen ten minste één paar op afstand van elkaar aan het frame opgehangen klemorganen omvatten, die door de 10 bedieningsmiddelen naar en van elkaar beweegbaar zijn en die ingericht zijn voor het daartussen inklemmen van de op te pakken voorwerpen, waarbij elk klemorgaan een naar het tegenovergelegen klemorgaan gericht aangrijpingsdeel vertoont, dat ingericht is om een daardoor op de voorwerpen 15 uitgeoefende klemkracht gelijkmatig te verdelen. Een dergelijke oppakinrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.252.496 en wordt bijvoorbeeld gebruikt bij het op pallets stapelen van gebundelde of verpakte voorwerpen.The invention relates to a device 5 for picking up objects, comprising a frame, pick-up means connected to the frame, and means for operating the pick-up means, wherein the pick-up means comprise at least one pair of clamping members suspended from the frame at a distance from each other , which are movable towards and away from each other by the operating means and which are adapted for clamping the objects to be picked up between them, wherein each clamping member has an engaging part directed towards the opposite clamping member, which part is adapted to fit an article exerted on it by the objects. distribute clamping force evenly. Such a pick-up device is known from U.S. Pat. No. 4,252,496 and is used, for example, for stacking bundled or packaged objects on pallets.

20 Voorbeelden van dergelijke gebundelde of verpakte voorwerpen zijn met frisdrank of bier gevulde blikken, die vaak met vier of zes stuks - of een veelvoud daarvan - samen verpakt zijn. Daarbij kunnen de blikken op een kartonnen tray of plaat geplaatst zijn of kunnen zij in een krimpfolie 25 verpakt zijn. Ook combinaties van deze verpakkingsvormen zijn denkbaar. De met blikken gevulde trays of krimpfolieverpakkingen worden voor transport vanaf een lokatie waar de blikken gevuld zijn verzameld op een pallet. Daarbij wordt op de pallet een aantal lagen gestapeld, 30 waarbij elke laag bestaat uit een aantal trays of krimpfolieverpakkingen.Examples of such bundled or packaged articles are cans filled with soft drinks or beer, which are often packed together with four or six pieces - or a multiple thereof. The cans can thereby be placed on a cardboard tray or plate or they can be packaged in a shrink film. Combinations of these packaging forms are also conceivable. The trays or shrink-wrapped packaging filled with cans are collected on a pallet for transport from a location where the cans are filled. A number of layers are stacked on the pallet, each layer consisting of a number of trays or shrink-foil packages.

Voor het op pallets stapelen of "palletiseren" van de voorwerpen wordt gebruik gemaakt van een verplaatsbare 2 oppakinrichting, die onderdeel vormt van een palletiseerinstallatie. Een dergelijke palletiseerinstallatie kan een manipulator omvatten, bijvoorbeeld een robot die een of meer robotarmen vertoont.For stacking or "palletizing" the objects on pallets, use is made of a movable pick-up device, which forms part of a palletizing installation. Such a palletizing installation can comprise a manipulator, for example a robot which has one or more robot arms.

5 Daarbij kan de oppakinrichting aan de manipulator, dus aan een arm van de robot zijn bevestigd.The pick-up device can be attached to the manipulator, i.e. to an arm of the robot.

Een variant van de conventionele oppakinrichting is voorzien van L-vormige oppakorganen die, wanneer zij naar elkaar bewogen worden, elk onder een rand van een gevulde 10 tray of krimpfolieverpakking grijpen en zo de gebundelde of verpakte voorwerpen optillen. Dit vindt bijvoorbeeld plaats aan het eind van een verpakkingslijn. De oppakinrichting wordt dan door de robotarm naar een pallet bewogen, waar de voorwerpen worden neergezet. Daartoe worden de L-vormige 15 oppakorganen van elkaar bewogen, zodat zij onder de rand van de tray of folieverpakking vandaan getrokken worden.A variant of the conventional pick-up device is provided with L-shaped pick-up members which, when moved toward each other, each engage under an edge of a filled tray or shrink-foil package and thus lift the bundled or packaged objects. This takes place, for example, at the end of a packaging line. The pick-up device is then moved by the robot arm to a pallet where the objects are placed. To this end, the L-shaped pick-up members are moved away from each other, so that they are pulled away from under the edge of the tray or foil package.

Deze conventionele oppakinrichting heeft het nadeel, dat daarmee gebundelde of verpakte voorwerpen op een pallet onvoldoende dicht tegen elkaar geplaatst kunnen 20 worden. Dit komt omdat bij het neerzetten naast de voorwerpen ruimte nodig is om de L-vormige oppakorganen onder voorwerpen uit te kunnen trekken. Doordat zo tussen trays of verpakkingen op een pallet telkens ruimte vrij blijft, is de belading van de pallet niet optimaal.This conventional pick-up device has the disadvantage that articles bundled or packaged with it cannot be placed sufficiently close to each other on a pallet. This is because space is required next to the objects for placing the L-shaped pick-up members under objects. Because space is always kept free between trays or packages on a pallet, the loading of the pallet is not optimal.

25 Een andere variant van de conventionele oppakinrichting maakt gebruik van inklemming voor het oppakken van gevulde trays of folieverpakkingen. Daartoe is deze oppakinrichting voorzien van vlakke klemorganen, die aangrijpen op de zijkanten van de op te pakken voorwerpen of 30 de zijkanten van de trays. Dergelijke vlakke klemorganen nemen minder ruimte in dan de hiervoor beschreven L-vormige oppakorganen, zodat de voorwerpen dichter bij elkaar op een pallet geplaatst kunnen worden.Another variant of the conventional pick-up device makes use of clamping for picking up filled trays or foil packages. For this purpose this pick-up device is provided with flat clamping members which engage on the sides of the objects to be picked up or the sides of the trays. Such flat clamping members take up less space than the above-described L-shaped pick-up members, so that the objects can be placed closer together on a pallet.

33

Deze bekende oppakinrichting heeft echter het nadeel, dat die niet geschikt is voor het oppakken van kwetsbare producten, zoals bijvoorbeeld met drank gevulde blikken. Om dergelijke voorwerpen door middel van inklemming 5 op te pakken moet daarop namelijk een aanzienlijke klemkracht worden uitgeoefend. Als gevolg van deze hoge klemkracht worden de blikken ter plaatse van randen van de klemorganen beschadigd door indrukking. Beschadigde of ingedeukte blikken zijn minder aantrekkelijk voor 10 consumenten, en verliezen zo (een deel van) hun waarde. Deze conventionele oppakinrichting is dan ook uitsluitend geschikt voor het oppakken van relatief stevige voorwerpen, zoals kartonnen dozen. Blikken kunnen met deze inrichting alleen worden opgepakt wanneer zij op een tray verpakt zijn, 15 omdat dan de klemorganen kunnen aangrijpen op de zijkanten van de tray, die minder kwetsbaar zijn.However, this known pick-up device has the disadvantage that it is not suitable for picking up delicate products, such as, for example, cans filled with drinks. In order to pick up such objects by means of clamping 5, a considerable clamping force must be exerted on them. As a result of this high clamping force, the cans at the edges of the clamping members are damaged by compression. Damaged or indented cans are less attractive for 10 consumers, and thus lose (part of) their value. This conventional picking device is therefore only suitable for picking up relatively sturdy objects, such as cardboard boxes. Cans can only be picked up with this device when they are packed on a tray, because then the clamping members can engage on the sides of the tray, which are less vulnerable.

Het hiervoor genoemde Amerikaanse octrooischrift 4.252.496 beschrijft een grijper waarmee in één keer een gehele laag van meerdere trays met blikken kan worden 20 opgepakt. Deze grijper is voorzien van twee paar zwenkbare klemplaten, die de op te pakken laag trays aan alle zijden omsluiten. De klemplaten die bediend worden door hydraulische cilinders zijn elk voorzien van een verende of rubberen klemrand aan hun onderzijde. De grijper is 25 opgehangen aan de vork van een heftruck.The aforementioned US patent 4,252,496 describes a gripper with which a whole layer of several trays cans can be picked up in one go. This gripper is provided with two pairs of pivotable clamping plates, which enclose the layer of trays to be picked up on all sides. The clamping plates that are operated by hydraulic cylinders are each provided with a resilient or rubber clamping edge on their underside. The gripper is suspended from the fork of a forklift truck.

Grijpers met klemarmen zijn verder bekend uit de Japanse octrooipublicatie 2002-370889, het Duitse octrooischrift 2 221 669 en het Franse octrooi 1.285.165.Grippers with clamping arms are also known from Japanese patent publication 2002-370889, German patent specification 2 221 669 and French patent 1,285,165.

Het betreft daarbij telkens een grijper voor het oppakken 30 van stenen of (beton)blokken.In each case it concerns a gripper for picking up stones or (concrete) blocks.

Verder zijn uit het Europese octrooischrift 0 348 311, het Duitse "Offenlegungsschrift" 21 26 198 en de Japanse octrooipublicatie 4-87788 nog grijpers bekend met 4 zuigmonden en een bron van onderdruk. Ook de grijper volgens de Japanse octrooipublicatie 2002-370889 vertoont overigens zuigmonden.Furthermore, from European patent specification 0 348 311, German "Offenlegungsschrift" 21 26 198 and Japanese patent publication 4-87788, grippers with 4 suction nozzles and a source of underpressure are known. The gripper according to Japanese patent publication 2002-370889 also has suction nozzles.

De uitvinding heeft nu tot doel een 5 oppakinrichting van de hiervoor beschreven soort zodanig te verbeteren, dat de genoemde nadelen zich niet, of althans in mindere mate voordoen. Met name heeft de uitvinding tot doel een oppakinrichting te verschaffen waarmee relatief kwetsbare voorwerpen kunnen worden opgepakt zonder deze te 10 beschadigen.The invention now has for its object to improve a pick-up device of the above-described type such that the disadvantages mentioned do not occur, or at least to a lesser extent. In particular, the invention has for its object to provide a pick-up device with which relatively fragile objects can be picked up without damaging them.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt dit bij een dergelijke oppakinrichting bereikt, doordat het aangrijpingsdeel een relatief glad oppervlak vertoont, dat in hoofdzaak vrij is van discontinuïteiten. Door de 15 voorwerpen in te klemmen tussen klemorganen, in plaats van deze op te tillen door deels daaronder geschoven L-vormige oppakorganen, kunnen de gebundelde of verpakte voorwerpen dichter bij elkaar op een pallet geplaatst worden. Bovendien kunnen zo ook minder stijve verpakkingen worden opgepakt, 20 omdat de inklemming de gebundelde voorwerpen extra stijfheid geeft. Door daarbij de klemkracht gelijkmatig te verdelen wordt beschadiging van de voorwerpen, met name indrukking in het geval van blikken, voorkomen. Door discontinuïteiten in het oppervlak te vermijden wordt het risico van beschadiging 25 van de voorwerpen, met name indrukking van blikken, beperkt. Anderzijds zorgt het gladde oppervlak van het aangrijpingsdeel ervoor, dat het klemorgaan eenvoudig losgenomen kan worden van de opgepakte voorwerpen.According to a first aspect of the invention, this is achieved with such a pick-up device in that the engaging part has a relatively smooth surface which is substantially free of discontinuities. By clamping the objects between clamping members, instead of lifting them by L-shaped pick-up members partly slid underneath, the bundled or packaged objects can be placed closer together on a pallet. Moreover, less rigid packages can thus also be picked up, because the clamping gives the bundled objects extra rigidity. By evenly distributing the clamping force, damage to the objects, in particular compression in the case of cans, is prevented. By avoiding discontinuities in the surface, the risk of damage to the objects, in particular impression of cans, is limited. On the other hand, the smooth surface of the engagement part ensures that the clamping member can easily be detached from the picked up objects.

Bij voorkeur vertoont het aangrijpingsdeel een 30 gekromd oppervlak. Daardoor wordt een relatief groot en optimaal gevormd contactvlak met de zijkant van een op te pakken voorwerp gecreëerd, waarbij die zijkant in zeer geringe mate kan worden ingedrukt. De indrukking blijft 5 binnen het elastisch bereik, zodat de zijkant van het voorwerp na het wegnemen van de klemkracht weer terugveert naar zijn oorspronkelijke vorm, en er geen beschadiging optreedt.The engagement part preferably has a curved surface. As a result, a relatively large and optimally formed contact surface with the side of an object to be picked up is created, wherein that side can be pressed in to a very small extent. The depression remains within the elastic range, so that the side of the object springs back to its original shape after the clamping force has been removed, and no damage occurs.

5 De optimale waarde van de krommingstraal van het oppervlak hangt af van een aantal parameters, zoals de wanddikte van de op te pakken voorwerpen, de stijfheid en sterkte van het materiaal waarvan de voorwerpen gemaakt zijn, en de hoogte en de breedte of diameter van de 10 voorwerpen. Voor het schadevrij oppakken van relatief dunwandige blikken of bussen dient deze krommingstraal bij voorkeur tussen 5 mm en 2500 mm te bedragen. Bij dergelijke waarden van de krommingstraal wordt de klemkracht zeer gelijkmatig verdeeld en is het risico van blijvende 15 indrukking minimaal.The optimum value of the radius of curvature of the surface depends on a number of parameters, such as the wall thickness of the objects to be picked up, the stiffness and strength of the material from which the objects are made, and the height and width or diameter of the objects. 10 items. For picking up relatively thin-walled cans or cans without damage, this radius of curvature should preferably be between 5 mm and 2500 mm. With such values of the radius of curvature, the clamping force is distributed very evenly and the risk of permanent compression is minimal.

Verder is het ook van voordeel wanneer een van het frame afgekeerd vrij uiteinde van elk klemorgaan afgeschuind is. Zo wordt de ruimte die tussen aangrenzende voorwerpen op een pallet vrijgehouden moet worden verder geminimaliseerd, 20 terwijl ook het risico van beschadiging van naastgelegen voorwerpen door een uitstekende achterrand van het klemorgaan wordt vermeden.Furthermore, it is also advantageous if a free end remote from the frame is chamfered. The space that must be kept free between adjacent objects on a pallet is thus further minimized, while also the risk of damage to adjacent objects by a protruding rear edge of the clamping member is avoided.

Een constructief eenvoudige en doelmatige oppakinrichting wordt verkregen, wanneer de klemorganen 25 zwenkbaar om paar onderling evenwijdige assen aan het frame opgehangen zijn, en de bedieningsmiddelen ingericht zijn om de klemorganen naar en van elkaar te zwenken. Een zwenkbeweging is relatief eenvoudig te realiseren en vergt geen complexe en zware geleidingen.A structurally simple and efficient pick-up device is obtained when the clamping members are pivotally suspended on a pair of mutually parallel axes and the operating means are adapted to pivot the clamping members towards and away from each other. A pivoting movement is relatively easy to realize and does not require complex and heavy guides.

30 Hoewel er voor het naar en van elkaar bewegen van de klemorganen verschillende actuatoren denkbaar zijn, verdient het de voorkeur dat de bedieningsmiddelen ten minste één zuiger/cilindereenheid omvatten. Een dergelijke 6 eenheid is relatief snel, kan een behoorlijke kracht opwekken en is eenvoudig te besturen.Although different actuators are conceivable for moving the clamping members towards and from each other, it is preferred that the operating means comprise at least one piston / cylinder unit. Such a unit is relatively fast, can generate a considerable force and is easy to control.

Bij voorkeur is dan deze zuiger/cilindereenheid pneumatisch aandrijfbaar. Pneumatische aandrijvingen zijn 5 schoon en daardoor geschikt voor toepassing in de levensmiddelenindustrie. In veel bedrijven zijn bovendien reeds persluchtsystemen aanwezig, waarop de oppakinrichting dan eenvoudig aangesloten kan worden.This piston / cylinder unit is then preferably pneumatically drivable. Pneumatic drives are clean and therefore suitable for use in the food industry. Moreover, in many companies compressed air systems are already present, to which the pick-up device can then be easily connected.

Anderzijds is het ook goed denkbaar dat de 10 bedieningsmiddelen ten minste één motor omvatten, bijvoorbeeld een elektromotor. Dergelijke motoren zijn compact en sterk, en kunnen eenvoudig gevoed worden vanuit alom aanwezige elektriciteitsnetten.On the other hand, it is also conceivable that the operating means comprise at least one motor, for example an electric motor. Such motors are compact and strong, and can easily be supplied from omnipresent electricity networks.

Wanneer de bedieningsmiddelen in de oppakrichting 15 van de voorwerpen beschouwd boven de aangrijpingsdelen aangebracht zijn, wordt de ruimte tussen de aangrijpingsdelen geheel vrij gehouden voor het oppakken van de voorwerpen.When the operating means, viewed in the picking direction of the objects, are arranged above the engagement parts, the space between the engagement parts is kept completely free for picking up the objects.

Teneinde een grote hoeveelheid voorwerpen in een 20 keer te kunnen oppakken en naar een pallet over te kunnen brengen omvat de inrichting bij voorkeur meerdere paren klemorganen, die zowel afzonderlijk als gemeenschappelijk beweegbaar zijn. Door de afzonderlijke beweegbaarheid van de klemorganen kunnen de voorwerpen op verschillende plaatsen 25 op de pallet worden neergezet.In order to be able to pick up a large amount of objects in one go and to be able to transfer them to a pallet, the device preferably comprises several pairs of clamping members, which can be moved separately as well as together. Due to the separate movability of the clamping members, the objects can be placed on different positions on the pallet.

Daarbij omvatten de bedieningsmiddelen met voordeel voor elk paar klemorganen een afzonderlijke zuiger/cilindereenheid of motor. Daarnaast of in plaats daarvan kunnen de bedieningsmiddelen een met meerdere paren 30 klemorganen verbonden, gemeenschappelijke zuiger/cilindereenheid of motor omvatten. Wanneer afzonderlijke en gemeenschappelijke aandrijvingen naast elkaar worden toegepast, kunnen deze in verschillende 7 richtingen werkzaam zijn, bijvoorbeeld de afzonderlijke aandrijvingen voor het inklemmen en de gemeenschappelijke aandrijving voor het lossen van de voorwerpen.The operating means herein advantageously comprise a separate piston / cylinder unit or engine for each pair of clamping members. In addition or instead, the operating means may comprise a common piston / cylinder unit or engine connected to a plurality of pairs of clamping members. When separate and common drives are used side by side, they can operate in different directions, for example the separate drives for clamping and the common drive for releasing the objects.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding is de 5 oppakinrichting voorzien van een tussen de oppakmiddelen en de bedieningsmiddelen aangebrachte vrijloopkoppeling. Zo kunnen de oppakmiddelen vrij worden bewogen wanneer de bedieningsmiddelen niet werkzaam zijn, en kunnen zij zich richten naar de omgeving wanneer zij worden teruggetrokken 10 na het neerzetten van de voorwerpen. Op deze wijze wordt voorkomen dat traagheid of inwendige wrijving in de bedieningsmiddelen van invloed is op het lossen van de opgepakte voorwerpen.According to a second aspect of the invention, the pick-up device is provided with a freewheel coupling arranged between the pick-up means and the operating means. For example, the pick-up means can be moved freely when the operating means are not operative, and they can face the environment when they are withdrawn after the objects have been set down. In this way it is prevented that inertia or internal friction in the operating means influences the release of the picked up objects.

Een dergelijke vrijloop of vrije slag kan op 15 constructief eenvoudige wijze worden bereikt, wanneer ten minste één van de klemorganen verschuifbaar is verbonden met een zuigerstang van de zuiger/cilindereenheid.Such a freewheel or free stroke can be achieved in a constructively simple manner if at least one of the clamping members is slidably connected to a piston rod of the piston / cylinder unit.

Volgens weer een ander aspect van de uitvinding wordt een oppakinrichting verschaft van de in de aanhef 20 beschreven soort, waarbij de oppakmiddelen op basis van vacuüm werkzame oppakelementen omvatten, welke vacuüm-oppakelementen een aantal verspreid aan het frame opgehangen, met een bron van onderdruk verbonden zuigmondstukken, en een aan het frame opgehangen plaat met 25 conformerend oppervlak omvatten, waarin een aantal met een bron van onderdruk verbonden zuigopeningen is gevormd, de plaat losneembaar aan het frame opgehangen is, en zodanig dat de zuigopeningen in verbinding staan met de zuigmondstukken.According to yet another aspect of the invention, a pick-up device of the type described in the preamble is provided, wherein the pick-up means comprise vacuum-active pick-up elements, which vacuum pick-up elements have a number of scattered on the frame, connected to a source of underpressure. suction nozzles, and a plate with conforming surface suspended from the frame, in which a number of suction openings connected to a source of underpressure are formed, the plate is releasably suspended from the frame, and such that the suction openings are in communication with the suction nozzles.

30 Door de aanwezigheid van deze vacuüm- oppakelementen kan de inrichting ook gebruikt worden voor het oppakken van voorwerpen die langs mechanische weg niet of slechts met grote moeite opgepakt kunnen worden. Daarbij 8 kunnen de vacuüm-oppakelementen in plaats van de mechanische oppak- of klemorganen worden toegepast, maar is ook een gecombineerd gebruik van de mechanische oppak- of klemorganen en vacuüm-oppakelementen denkbaar.Due to the presence of these vacuum-picking elements, the device can also be used for picking up objects that cannot be picked up mechanically or only with great difficulty. 8, the vacuum pick-up elements can be used instead of the mechanical pick-up or clamping members, but a combined use of the mechanical pick-up or clamp members and vacuum pick-up elements is also conceivable.

5 De zuigmonden zijn met name doelmatig voor het oppakken van voorwerpen die in een luchtdichte krimpfolie zijn verpakt.Deze mondstukken, die enigszins elastisch vervormbaar kunnen zijn, zuigen zich op verschillende plaatsen vast aan de folie en pakken zo de verpakte 10 voorwerpen op. De plaat met conformerend oppervlak kan dienen voor het oppakken van voorwerpen die niet in een luchtdichte krimpfolie verpakt zijn.Wanneer de op te pakken voorwerpen blikken zijn, kan de plaat met zijn conformerend of elastisch vervormbaar oppervlak op de bovenranden van 15 deze blikken geplaatst worden, waarna de blikken via de zuigopeningen aan de plaat vastgezogen kunnen worden.The suction nozzles are particularly effective for picking up objects that are packaged in an airtight shrink film. These nozzles, which can be somewhat elastically deformable, suck themselves onto the film at different places and thus pick up the packaged objects. The plate with conforming surface can serve to pick up objects that are not packed in an airtight shrink film. When the objects to be picked up are cans, the plate with its conforming or elastically deformable surface can be placed on the upper edges of these cans, after which the cans can be sucked to the plate via the suction openings.

Doordat de plaat losneembaar is, kan de inrichting naar keuze worden gebruikt voor het oppakken van voorwerpen in luchtdichte krimpfolie of voorwerpen die niet in 20 dergelijke folie verpakt zijn. Daartoe hoeft slechts de plaat met zuigopeningen van het frame genomen of juist daaraan bevestigd te worden.Because the plate is detachable, the device can optionally be used for picking up objects in airtight shrink film or objects that are not packaged in such a film. To this end, only the plate with suction openings needs to be taken from the frame or, conversely, to be attached thereto.

Teneinde de inrichting volgens de uitvinding te kunnen gebruiken voor het oppakken van voorwerpen met 25 verschillende hoogtes, verdient het de voorkeur dat de vacuüm-oppakelementen in hoogte verstelbaar aan het frame opgehangen zijn. Dit kan op constructief eenvoudige wijze worden bereikt door de zuigmondstukken en/of de plaat met zuigopeningen aan te brengen in een subframe, dat door 30 middel van een aantal in hoogterichting beweegbare geleiders met het frame verbonden is.In order to be able to use the device according to the invention for picking up objects with different heights, it is preferred that the vacuum picking elements are adjustable in height so that they are suspended from the frame. This can be achieved in a constructively simple manner by arranging the suction nozzles and / or the plate with suction openings in a subframe which is connected to the frame by means of a number of guides which are movable in height.

Om de oppakinrichting toe te kunnen passen voor het uitvoeren van verschillende overzetbewerkingen met 9 uiteenlopende en verschillend verpakte voorwerpen, is deze bij voorkeur voorzien van middelen voor het besturen van de bedieningsmiddelen, de vacuüm-oppakelementen en/of de hoogteverstelling. Voor een optimale flexibiliteit zijn deze 5 besturingsmiddelen bij voorkeur programmeerbaar.In order to be able to use the pick-up device for performing different transfer operations with 9 different and differently packaged objects, it is preferably provided with means for controlling the operating means, the vacuum pick-up elements and / or the height adjustment. For optimum flexibility, these control means are preferably programmable.

Met voordeel is de oppakinrichting voorzien van op het frame aangebrachte middelen voor het aan een manipulator bevestigen daarvan. Deze bevestigingsmiddelen kunnen permanent zijn, maar een losneembare bevestiging is ook 10 denkbaar, zodat verschillende oppakinrichtingen of andere gereedschappen gebruikt kunnen worden in combinatie met een enkele manipulator.The pick-up device is advantageously provided with means arranged on the frame for fixing thereof to a manipulator. These fastening means can be permanent, but a detachable fastening is also conceivable, so that different pick-up devices or other tools can be used in combination with a single manipulator.

De uitvinding heeft ook betrekking op een dergelijke combinatie van een manipulator en een daaraan 15 bevestigde oppakinrichting. Met voordeel zijn daarbij de oppakinrichting en de manipulator elk voorzien van met elkaar samenwerkende besturingsmiddelen, zodat de bewegingen van de manipulator en de werking van de bedieningsmiddelen, vacuüm-oppakelementen en/of hoogteverstelling op elkaar 20 afgestemd kunnen worden. Wanneer de manipulator een robot is die ten minste één beweegbare arm vertoont, en de oppakinrichting aan de ten minste ene arm bevestigd is, wordt een zeer flexibele productie-eenheid verkregen, die op velerlei wijze toepasbaar is.The invention also relates to such a combination of a manipulator and a pick-up device attached thereto. Advantageously, the pick-up device and the manipulator are each provided with control means cooperating with each other, so that the movements of the manipulator and the operation of the operating means, vacuum pick-up elements and / or height adjustment can be adjusted to each other. When the manipulator is a robot that has at least one movable arm, and the pick-up device is attached to the at least one arm, a highly flexible production unit is obtained, which can be used in many ways.

25 De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een voorbeeld, waarbij verwezen wordt naar de bij gevoegde tekening, waarin:The invention is now elucidated on the basis of an example, wherein reference is made to the appended drawing, in which:

Fig. 1 een perspectivisch aanzicht toont van een manipulator, hier een robot met een arm, waaraan een 30 oppakinrichting volgens de uitvinding is bevestigd, die een aantal trays met blikken draagt, 10FIG. 1 shows a perspective view of a manipulator, here a robot with an arm, to which is attached a pick-up device according to the invention, which carries a number of trays with cans,

Fig. 2 een perspectivisch bovenaanzicht is van de oppakinrichting van fig. 1, waarin ook een plaat met zuigopeningen getoond is,FIG. 2 is a top perspective view of the pick-up device of FIG. 1, also showing a plate with suction openings,

Fig. 3 een perspectivisch bovenaanzicht met 5 uiteengenomen delen is van de oppakinrichting van fig. 1 en 2,FIG. 3 is a perspective top view with 5 exploded parts of the pick-up device of FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 een perspectivisch onderaanzicht is van de oppakinrichting van fig. 1, 2 en 3, ditmaal zonder de plaat met zuigopeningen, 10 Fig. 5 een perspectivisch bovenaanzicht is van de klemorganen van de inrichting en hun bedieningsmiddelen,FIG. Fig. 4 is a bottom perspective view of the pick-up device of Figs. 1, 2 and 3, this time without the plate with suction openings, Figs. 5 is a top perspective view of the clamping members of the device and their operating means,

Fig. 6 een doorsnede toont volgens de lijn VI-VIFIG. 6 shows a section along the line VI-VI

in fig. 5,in fig. 5,

Fig. 7 een vooraanzicht is van de oppakinrichting 15 wanneer die in een krimpfolie verpakte blikken draagt,FIG. 7 is a front view of the pick-up device 15 when it carries cans packaged in shrink film,

Fig. 8 vooraanzichten zijn van de oppakinrichting wanneer die trays draagt met blikken met verschillende hoogten,FIG. 8 are front views of the pickup device when it carries trays with cans of different heights,

Fig. 9 een perspectivisch bovenaanzicht is van de 20 vacuüm-oppakelementen en de hoogteverstelling van de oppakinrichting volgens de uitvinding,FIG. 9 is a top perspective view of the vacuum pick-up elements and the height adjustment of the pick-up device according to the invention,

Fig. 10 een detailaanzicht is volgens de pijl X in fig. 9,FIG. 10 is a detailed view taken in the direction of the arrow X in FIG. 9,

Fig. 11 een perspectivisch bovenaanzicht is van de 25 plaat met zuigopeningen,FIG. 11 is a top perspective view of the plate with suction openings,

Fig. 12 een vooraanzicht toont van een klemorgaan van de inrichting volgens de uitvinding tussen twee bundels voorwerpen,FIG. 12 shows a front view of a clamping member of the device according to the invention between two bundles of objects,

Fig. 13 een perspectivisch aanzicht toont van de 30 middelen voor het gemeenschappelijk bewegen van de klemorganen, enFIG. 13 shows a perspective view of the means for jointly moving the clamping members, and

Fig. 14 een detailaanzicht op vergrote schaal is volgens de pijl XIV in fig. 7.FIG. 14 is a detailed view on an enlarged scale according to the arrow XIV in FIG. 7.

1111

Een inrichting 1 voor het oppakken van voorwerpen 2, zoals blikken die op een tray 3 zijn verpakt, omvat een frame 4 dat voorzien is van bevestigingsmiddelen 5 waarmee de oppakinrichting 1 kan worden bevestigd aan een 5 manipulator, hier een arm 6 van een robot 7 (fig. 1). Aan het frame 4 is een aantal (hier twaalf) paren klemorganen 8 opgehangen. De afstand D tussen de klemorganen 8 van elk paar komt daarbij overeen met een gebruikelijke maat van een tray 3. Verder is de oppakinrichting 1 voorzien van 10 bedieningsmiddelen 9 voor het naar en van elkaar bewegen van de klemorganen 8.A device 1 for picking up objects 2, such as cans packed on a tray 3, comprises a frame 4 which is provided with fastening means 5 with which the picking device 1 can be fixed to a manipulator, here an arm 6 of a robot 7 (fig. 1). A number of (here twelve) pairs of clamping members 8 are suspended from the frame 4. The distance D between the clamping members 8 of each pair here corresponds to a usual size of a tray 3. Furthermore, the pick-up device 1 is provided with operating means 9 for moving the clamping members 8 towards and away from each other.

De klemorganen 8 zijn volgens de uitvinding bedoeld om de op te pakken voorwerpen 2 daartussen in te klemmen, in plaats van het aan de randen optillen van de 15 trays 3, zoals bij conventionele oppakinrichtingen. Daarom zijn de klemorganen 8 niet L-vormig, maar vertoont elk klemorgaan 8 een naar het tegenovergelegen klemorgaan 8 gericht aangrijpingsdeel 10. Dit aangrijpingsdeel 10 vertoont een relatief glad oppervlak zonder 20 discontinuïteiten. In het getoonde voorbeeld is het oppervlak van het aangrijpingsdeel 10 gekromd, met een relatief grote krommingstraal R (fig. 6, 12, 14) .According to the invention, the clamping members 8 are intended to clamp the objects 2 to be picked up between them, instead of lifting the trays 3 at the edges, as with conventional pick-up devices. Therefore, the clamping members 8 are not L-shaped, but each clamping member 8 has an engaging part 10 facing the opposing clamping member 8. This engaging part 10 has a relatively smooth surface without discontinuities. In the example shown, the surface of the engagement part 10 is curved, with a relatively large radius of curvature R (Figs. 6, 12, 14).

Deze krommingstraal R hangt ondermeer samen met de aard, de materiaaleigenschappen en de afmetingen van de op 25 te pakken voorwerpen 2. In de praktijk zal de krommingstraal R voor de cilindrische blikken of bussen met gangbare afmetingen tussen 5 mm en 2500 mm kunnen variëren.This radius of curvature R is inter alia related to the nature, material properties and dimensions of the objects to be picked up 2. In practice, the radius of curvature R for the cylindrical cans or cans with common dimensions can vary between 5 mm and 2500 mm.

Als gevolg van de gekozen configuratie van de oppakinrichting 1 steekt het aangrijpingsdeel 10 hier uit 30 ten opzichte van een hoofdvlak 11 van het klemorgaan 8, maar dit is niet wezenlijk. Om de trays 3 met minimale tussenruimte op een pallet te kunnen plaatsen is slechts van belang dat de klemorganen 8 slank zijn. Het vrije uiteinde 12 12 van elk klemorgaan 8 is afgeschuind, enerzijds om de inrichting 1 enigszins zelfzoekend te maken wanneer deze op een tray 3 met voorwerpen 2 wordt neergelaten, en anderzijds om beschadiging van aangrenzende voorwerpen 2 door een 5 uitstekende achterrand van het klemorgaan 8 te voorkomen.As a result of the chosen configuration of the pick-up device 1, the engagement part 10 here protrudes 30 relative to a main surface 11 of the clamping member 8, but this is not essential. In order to be able to place the trays 3 on a pallet with minimal spacing, it is only important that the clamping members 8 are slender. The free end 12 of each clamping member 8 is chamfered, on the one hand to make the device 1 somewhat self-seeking when it is lowered onto a tray 3 with objects 2, and on the other hand to damage adjacent objects 2 by a protruding rear edge of the clamping member 8 to prevent.

De klemorganen 8 zijn in het getoonde voorbeeld zwenkbaar om twee onderling evenwijdige assen 13, 14 aan het frame 4 opgehangen, en kunnen door de bedieningsmiddelen 9 zowel gemeenschappelijk als per paar afzonderlijk naar en 10 van elkaar gezwenkt worden. Elk klemorgaan 8 is door middel van twee schroeven 35 bevestigd aan een lagerblok 36, dat zwenkbaar om een van de assen 13, 14 is gelagerd.In the example shown, the clamping members 8 are pivotally suspended about two mutually parallel axes 13, 14 on the frame 4, and can be pivoted individually and per pair to and from each other by the operating means 9. Each clamping member 8 is attached by means of two screws 35 to a bearing block 36 which is pivotally mounted around one of the shafts 13, 14.

Voor de afzonderlijke beweging van elk paar klemorganen 8 omvatten de bedieningsmiddelen 9 hier twaalf 15 pneumatische zuiger/cilindereenheden 15, die tussen bedieningsdelen 16 van de klemorganen 8 van elk paar zijn geplaatst. Deze bedieningsdelen 16 bevinden zich aan de andere zijde van de zwenkassen 13, 14 dan de overeenkomstige aangrijpingsdelen 10. Elke pneumatische 20 zuiger/cilindereenheid 15 omvat een cilinder 25 waarin een (hier niet getoonde) zuiger heen en weer beweegbaar is onder invloed van perslucht, die wordt toegevoerd via een van de aansluitingen 58, 59 en afgevoerd via de andere aansluiting. De zuiger is verbonden met een zuigerstang 28, die uit een 25 einde 60 van de cilinder 25 steekt. In het getoonde voorbeeld is het tegenovergelegen uiteinde 26 van de cilinder 25 door middel van een pen 27 zwenkbaar verbonden met het bedieningsdeel 16 van een van de klemorganen 8 van het betreffende paar. De zuigerstang 28 van de eenheid 15 is 30 met het bedieningsdeel 16 van het tegenoverliggende klemorgaan 8 verbonden onder tussenkomst van een vrijloopkoppeling 29, dat wil zeggen een verbinding met een vrije slag.For the separate movement of each pair of clamping members 8, the operating means 9 here comprise twelve pneumatic piston / cylinder units 15, which are placed between operating parts 16 of the clamping members 8 of each pair. These operating parts 16 are located on the other side of the pivot axes 13, 14 than the corresponding engagement parts 10. Each pneumatic piston / cylinder unit 15 comprises a cylinder 25 in which a piston (not shown here) can be moved back and forth under the influence of compressed air, it is supplied via one of the connections 58, 59 and discharged via the other connection. The piston is connected to a piston rod 28 which protrudes from an end 60 of the cylinder 25. In the example shown, the opposite end 26 of the cylinder 25 is pivotally connected by means of a pin 27 to the operating part 16 of one of the clamping members 8 of the relevant pair. The piston rod 28 of the unit 15 is connected to the operating part 16 of the opposite clamping member 8 with the intervention of a freewheel coupling 29, i.e. a connection to a free stroke.

1313

Deze vrijloop- of vrije slag koppeling 29 wordt hier gevormd door een sleuf 30 in het bedieningsdeel 16, die met ruime speling verschuifbaar is om een versmald deel 31 van de zuigerstang 28. De koppeling 29 omvat verder een 5 drukpen 32 die in dwarsrichting uitsteekt uit de zuigerstang 28 en het bedieningsdeel 16 kan bedienen in een richting waarin het klemorgaan 8 met zijn aangrijpingsdeel 10 naar de op te pakken voorwerpen 2 wordt gedwongen. Tussen de drukpen 32 en het bedieningsdeel 16 is nog een dempingselement 33 10 van een relatief zachter materiaal, bijvoorbeeld een kunststof aangebracht, om rechtstreeks contact tussen de metalen zuigerstang 28 en het eveneens metalen klemorgaan 8 te voorkomen. Het versmalde deel 31 is afgesloten door een moer 34, waarvan de diameter groter is dan de breedte van de 15 sleuf 30, en die als aanslag of eindbeveiliging fungeert. Zo wordt, wanneer de zuigerstang 28 wordt uitgestoken, het bedieningsdeel 16 naar buiten gedrukt door de drukpen 32.This freewheel or freewheel clutch 29 is here formed by a slot 30 in the operating part 16, which can be slid with ample clearance around a narrowed part 31 of the piston rod 28. The clutch 29 further comprises a thrust pin 32 protruding transversely of the piston rod 28 and the operating part 16 can operate in a direction in which the clamping member 8 with its engagement part 10 is urged to the objects 2 to be picked up. Between the pressure pin 32 and the operating part 16, a damping element 33 of a relatively softer material, for instance a plastic, is arranged to prevent direct contact between the metal piston rod 28 and the also metal clamping member 8. The narrowed part 31 is closed by a nut 34, the diameter of which is larger than the width of the slot 30, and which functions as a stop or end protection. Thus, when the piston rod 28 is extended, the operating part 16 is pushed out by the pin 32.

Het klemorgaan 8 zwenkt dan dus om de bijbehorende as 13, 14, waarbij het aangrijpingsdeel 10 naar binnen bewogen 20 wordt, en in aangrijping kan komen met een op te pakken voorwerp 2. Wanneer daarna de zuigerstang 28 weer ingetrokken wordt, zal het bedieningsdeel 16 deze beweging niet volgen, omdat het versmalde deel 31 van de zuigerstang 28 vrij kan bewegen in de sleuf 30. Alleen als de moer 34 25 met het bedieningsdeel 16 in aangrijping zou komen zou dit terugzwenken, maar die situatie doet zich onder normale omstandigheden niet voor. Het klemorgaan 8 is dus in feite vrij zwenkbaar tussen een stand waarin het bedieningsdeel 16 de drukpen 32 raakt en een stand waarin het bedieningsdeel 30 16 de moer 34 raakt. Door deze vrije beweegbaarheid kan het klemorgaan 8 tussen twee dicht tegen elkaar geplaatste verpakkingen met voorwerpen 2 vandaan getrokken worden, 14 zonder de voorwerpen 2 te verschuiven, en zonder te blijven haken of klemmen.The clamping member 8 then pivots about the associated shaft 13, 14, wherein the engaging part 10 is moved inwards and can come into engagement with an object to be picked up 2. When the piston rod 28 is subsequently retracted, the operating part 16 do not follow this movement, because the narrowed part 31 of the piston rod 28 can move freely in the slot 30. Only if the nut 34 would come into engagement with the operating part 16 would this swing back, but that situation does not occur under normal circumstances . The clamping member 8 is thus in fact freely pivotable between a position in which the operating part 16 touches the thrust pin 32 and a position in which the operating part 16 touches the nut 34. Due to this free movability, the clamping member 8 can be pulled away between two packs of articles 2 placed closely against each other, without shifting the articles 2, and without getting caught or stuck.

De gemeenschappelijke zwenkbeweging van alle paren klemorganen 8 wordt hier verzorgd door een extra 5 pneumatische zuiger/cilindereenheid 17, die aangebracht is tussen twee hefbomen 18, 19, die elk met een van de zwenkassen 13, 14 verbonden zijn. Ook deze pneumatische zuiger/cilindereenheid 17 wordt gevormd door een cilinder 61, een daarin beweegbare zuiger en een met de zuiger 10 verbonden zuigerstang 62. Voor de toe- en afvoer van perslucht zijn weer twee aansluitingen 63, 64 voorzien aan weerszijden van de zuiger. Om een gelijkmatige beweging van de klemorganen 8 aan weerszijden van het frame 4 te waarborgen zijn de hefbomen 18, 19 verbonden door een 15 diagonale stang 20, die van de ene zijde van de zwenkas 13 naar de andere zijde van de zwenkas 14 verloopt. Op elke zwenkas 13, 14 is telkens tussen twee aangrenzende klemorganen 8 een kunststof ring 21 en een drukplaatje 22 bevestigd door middel van een schroef 23 (fig. 13). De 20 schroef 23 steekt daarbij door uitsparingen 24 in de zijranden van de betreffende klemorganen 8. Elk drukplaatje 22 bedient zo twee klemorganen 8, die zwenkbaar zijn om het deel van de betreffende zwenkas 13, 14 tussen twee kunststof ringen 21. Daarbij drukt de onderzijde van het drukplaatje 25 22 tegen een onder de zwenkas 13, 14 gelegen deel van het klemorgaan 8 (fig. 6), om het aangrijpingsdeel 10 van het klemorgaan 8 naar buiten te doen zwenken. Door deze beweging worden de klemorganen 8 naar hun gespreide of "open" uitgangspositie gebracht, waarin de oppakinrichting 1 over 30 een op te pakken verzameling voorwerpen 2 neergelaten kan worden.The joint pivoting movement of all pairs of clamping members 8 is here provided by an additional pneumatic piston / cylinder unit 17, which is arranged between two levers 18, 19, each of which is connected to one of the pivot axes 13, 14. This pneumatic piston / cylinder unit 17 is also formed by a cylinder 61, a piston movable therein and a piston rod 62 connected to the piston 10. Two connections 63, 64 are again provided on either side of the piston for the supply and discharge of compressed air. In order to ensure uniform movement of the clamping members 8 on either side of the frame 4, the levers 18, 19 are connected by a diagonal rod 20 which extends from one side of the pivot axis 13 to the other side of the pivot axis 14. A plastic ring 21 and a pressure plate 22 are fixed to each pivot axis 13, 14 between two adjacent clamping members 8 by means of a screw 23 (Fig. 13). The screw 23 thereby protrudes through recesses 24 in the side edges of the relevant clamping members 8. Each pressure plate 22 thus serves two clamping members 8 which are pivotable about the part of the relevant pivot axis 13, 14 between two plastic rings 21. Thereby the underside presses of the pressure plate 22 against a part of the clamping member 8 (Fig. 6) located below the pivot axis 13, 14, to cause the engagement part 10 of the clamping member 8 to swing out. As a result of this movement, the clamping members 8 are brought to their spread or "open" starting position, in which the pick-up device 1 can be lowered over a collection of objects 2 to be picked up.

Naast de mechanische klemorganen 8, waarmee de op te pakken voorwerpen 2 kunnen worden vastgeklemd, is de 15 oppakinrichting 1 in het getoonde voorbeeld ook voorzien van vacuüm-oppakelementen 37. Deze vacuüm-oppakelementen 37 kunnen naast de klemorganen 8 worden gebruikt om de voorwerpen 2 nog steviger vast te houden, maar kunnen ook 5 zelfstandig worden toegepast om de voorwerpen 2 alleen door zuiging op te pakken. De vacuüm-oppakelementen 37 hebben hier twee verschillende verschijningsvormen, die geschikt zijn voor het oppakken van op verschillende wijze verpakte voorwerpen 2.In addition to the mechanical clamping members 8, with which the objects 2 to be picked up can be clamped, the pick-up device 1 in the shown example is also provided with vacuum pick-up elements 37. These vacuum pick-up elements 37 can be used in addition to the clamp members 8 for the objects 2 hold even more firmly, but can also be used independently to pick up the objects 2 only by suction. The vacuum-picking elements 37 here have two different forms of appearance, which are suitable for picking-up objects packaged in different ways 2.

10 In de eerste plaats omvatten de vacuüm- oppakelementen 37 een groot aantal naar beneden gerichte, komvormige zuigmondstukken 38 van een enigszins elastisch meegevend materiaal, die in een regelmatig patroon verdeeld aan het frame 4 zijn opgehangen. Deze zuigmondstukken 37 15 kunnen op een bovenvlak van een krimpfolieverpakking worden geplaatst om deze op te pakken. In het getoonde voorbeeld is ter plaatse van elk paar klemorganen 8 een rij van zes zuigmondstukken 38 aangebracht (fig. 4). De zuigmondstukken 38 zijn hier bevestigd aan een subframe 39, dat op zijn 20 beurt door middel van een zestal kolommen of geleiders 40 is opgehangen aan het frame 4. In het subframe 39 zijn (hier niet getoonde) kanalen gevormd, waardoor de zuigmondstukken 38 van elke rij verbonden zijn met een op het subframe 39 aangebrachte vacuüm-injecteur 41 (fig. 10). De vacuüm-25 injecteurs 41 zijn op hun beurt via leidingen 42 verbonden met een ventielenblok 43 aan de bovenzijde van het frame 4. Dit ventielenblok 43 zorgt voor de toevoer van perslucht, die in de vacuüm-injecteurs 41 in een vernauwing versnelt en dan in een uitwaaierend deel weer expandeert. Daarbij wordt 30 een onderdruk of vacuüm opgewekt in de kanalen in het subframe 39 en in de zuigmondstukken 37.In the first place, the vacuum pick-up elements 37 comprise a large number of downwardly directed, cup-shaped suction nozzles 38 of a somewhat elastic yielding material, which are suspended in a regular pattern distributed on the frame 4. These suction nozzles 37 can be placed on an upper surface of a shrink-foil package for picking it up. In the example shown, a row of six suction nozzles 38 is arranged at the location of each pair of clamping members 8 (Fig. 4). The suction nozzles 38 are here fixed to a subframe 39, which in turn is suspended from the frame 4 by means of six columns or guides 40. In the subframe 39, channels (not shown here) are formed, through which the suction nozzles 38 of each row are connected to a vacuum injector 41 mounted on the subframe 39 (FIG. 10). The vacuum injectors 41 are in turn connected via conduits 42 to a valve block 43 at the top of the frame 4. This valve block 43 provides the supply of compressed air, which accelerates in the vacuum injectors 41 in a narrowing and then into a fanning part expands again. A reduced pressure or vacuum is thereby generated in the channels in the subframe 39 and in the suction nozzles 37.

Verder omvatten de vacuüm-oppakelementen 37 een vlakke plaat 44 met een aantal zuigopeningen 45. Deze plaat 16 44 heeft een conformerend onderoppervlak 46 van een relatief zacht, elastisch vervormbaar materiaal. Dit conformerend oppervlak 46 kan bijvoorbeeld op de bovenvlakken van een aantal op te pakken blikken 2 geplaatst worden, en vormt dan 5 met de harde randen daarvan een luchtdichte afsluiting, zodat de blikken door zuiging kunnen worden opgepakt. De zuigopeningen 45 zijn hier in eenzelfde patroon in de plaat 44 gevormd als het patroon van de zuigmondstukken 38, dus ook twaalf rijen van zes openingen 45 (fig. 11). Hierdoor 10 kan de plaat 44 opgehangen worden aan het subframe 39, waarbij dan de zuigmondstukken 38 in verbinding staan met de zuigopeningen 45, en zo dus het vacuüm dat in de zuigmondstukken 38 opgewekt wordt ook werkzaam is in de zuigopeningen 45. Voor het ophangen van de plaat 44 met de 15 zuigopeningen 45 aan het subframe 39 wordt gebruik gemaakt van twee staande koppelelementen 47 met elk een ringvormige groef 48, die op de bovenzijde van de plaat 44 zijn aangebracht. Deze koppelelementen 47 worden door overeenkomstige openingen in het subframe 39 gestoken en 20 daar elk vergrendeld door een verschuifbare bek 48, die door een pneumatische actuator 49 wordt bediend.Furthermore, the vacuum pick-up elements 37 comprise a flat plate 44 with a number of suction openings 45. This plate 16 44 has a conforming bottom surface 46 of a relatively soft, elastically deformable material. This conforming surface 46 can for instance be placed on the upper surfaces of a number of cans 2 to be picked up, and then forms an airtight seal with its hard edges, so that the cans can be picked up by suction. The suction openings 45 are formed here in the same pattern in the plate 44 as the pattern of the suction nozzles 38, so also twelve rows of six openings 45 (Fig. 11). As a result, the plate 44 can be suspended from the subframe 39, the suction nozzles 38 then being connected to the suction openings 45, and thus the vacuum generated in the suction nozzles 38 is also active in the suction openings 45. For suspending In the plate 44 with the suction openings 45 on the subframe 39, use is made of two standing coupling elements 47, each with an annular groove 48, which are arranged on the top side of the plate 44. These coupling elements 47 are inserted through corresponding openings in the subframe 39 and there, each locked, by a slidable jaw 48, which is operated by a pneumatic actuator 49.

Teneinde de vacuüm-oppakelementen 37 in combinatie met de klemorganen 8 te kunnen gebruiken voor het oppakken van verschillende maten voorwerpen 2, bijvoorbeeld blikken 2 25 van 0,33 liter (fig. 7), blikken 2' van 0,5 liter of blikken 2" van 0,6 liter (fig. 8), zijn deze hier in hoogte verstelbaar aan het frame 4 opgehangen. Daartoe zijn de kolommen of geleiders 40 voorzien van een aantal ringvormige groeven 50 op verschillende hoogten boven het subframe 39.In order to be able to use the vacuum-picking elements 37 in combination with the clamping members 8 for picking up different sizes of objects 2, for example cans 2 of 0.33 liters (Fig. 7), cans 2 'of 0.5 liter or cans 2 "of 0.6 liters (Fig. 8), these are here height-adjustablely suspended from the frame 4. For this purpose the columns or guides 40 are provided with a number of annular grooves 50 at different heights above the sub-frame 39.

30 In het frame 4 zijn twee paren strips 51, 52 verschuifbaar gelagerd in lagerblokken 53. De lagerblokken 53 vertonen daarbij verticaal gerichte doorgaande openingen 54, waar de kolommen 40 doorheen steken. Ter plaatse van de lagerblokken 17 53 zijn de strips 51, 52 voorzien van sleutelgatvormige openingen 55, met een rond deel dat groter is dan de doorsnede van een kolom 40 en een sleufdeel dat smaller is dan de kolom 40, maar waar de groef 50 in past. De strips 5 51, 52 kunnen door middel van pneumatische actuatoren 56 heen en weer worden bewogen tussen een verstelstand, waarin het ronde deel van elke opening 55 met een van de openingen 54 op een lijn ligt, en een vergrendelingstand, waarin de openingen 55 met hun sleufdelen in de groeven 50 van de 10 kolommen grijpen.In the frame 4 two pairs of strips 51, 52 are slidably mounted in bearing blocks 53. The bearing blocks 53 here have vertically directed through openings 54 through which the columns 40 protrude. At the location of the bearing blocks 53, the strips 51, 52 are provided with keyhole-shaped openings 55, with a round part that is larger than the cross-section of a column 40 and a slot part that is narrower than the column 40, but into which the groove 50 suits. The strips 51, 52 can be moved back and forth by means of pneumatic actuators 56 between an adjusting position, in which the round part of each opening 55 is aligned with one of the openings 54, and a locking position, in which the openings 55 are their slot members engage in the grooves 50 of the 10 columns.

De werking van deze hoogteverstelling wordt net als die van de vacuüm-oppakelementen 37 en de bedieningsmiddelen 9 van de klemorganen 8 bestuurd door besturingsmiddelen. Deze besturingsmiddelen, die een of meer 15 elektronische schakelingen kunnen omvatten, en die programmeerbaar kunnen zijn, zijn in het getoonde voorbeeld opgenomen in een kast 57 aan de bovenzijde van het frame 4, naast de bevestigingsmiddelen 5 voor de robotarm 6. De besturingsmiddelen kunnen ook samenwerken met 20 besturingsmiddelen van de robot 7. De besturingsmiddelen besturen ventielen in het ventielenblok 43, waardoor perslucht naar de verschillende onderdelen van de oppakinrichting 1 gestuurd wordt. De perslucht kan daarbij aangevoerd worden via de robotarm 6. Door het aansturen van 25 de ventielen in het ventielenblok wordt bijvoorbeeld perslucht via aansluitingen 58, 59 naar een van de beide zijden van een cilinder 26 gestuurd, dieThe operation of this height adjustment, just like that of the vacuum pick-up elements 37 and the operating means 9 of the clamping members 8, is controlled by control means. In the example shown, these control means, which may comprise one or more electronic circuits, and which may be programmable, are accommodated in a cabinet 57 on the upper side of the frame 4, in addition to the fixing means 5 for the robot arm 6. The control means may also cooperating with control means of the robot 7. The control means control valves in the valve block 43, whereby compressed air is sent to the different parts of the pick-up device 1. The compressed air can thereby be supplied via the robot arm 6. By controlling the valves in the valve block, compressed air is sent, for example, via connections 58, 59 to one of the two sides of a cylinder 26, which

De werking van de oppakinrichting 8 volgens de uitvinding is nu als volgt.The operation of the pick-up device 8 according to the invention is now as follows.

30 Voordat een bundel of verpakking met voorwerpen 2 wordt opgepakt, worden eerst de vacuüm-oppakelementen 37 gereed gemaakt en naar een gewenste stand bewogen. Wanneer de vacuüm-oppakelementen 37 gebruikt moeten worden voor het 18 oppakken, wordt de gewenste uitvoering van de vacuüm-oppakelementen geselecteerd, de zuigmondstukken 38 of de plaat 44 met zuigopeningen 45. Daartoe wordt de robotarm 6 naar een positie bewogen waar de oppakinrichting 1 zo kan 5 worden afgezet, dat deze op de vacuüm-oppakelementen 37 komt te rusten. In die positie kan de plaat 44 met zuigopeningen 45 naar behoefte worden losgekoppeld en afgezet, of juist opgenomen en aan het subframe 39 bevestigd. Bovendien kan het subframe 39 door het indrukken of uittrekken van de 10 kolommen of geleiders 40 ten opzichte van het frame 4 op de juiste hoogte worden gebracht. Bij gebruik van de vacuüm-oppakelementen 37 is dat een hoogte waarbij de vacuüm-oppakelementen 37 precies op de bovenzijde van de op te pakken voorwerpen 2 komen te rusten. Wanneer de vacuüm-15 oppakelementen 37 niet nodig zijn worden zij in hun hoogste stand gefixeerd, zodat er zoveel mogelijk ruimte vrij blijft onder het frame 4.Before a bundle or package with objects 2 is picked up, first the vacuum pick-up elements 37 are prepared and moved to a desired position. When the vacuum pickup elements 37 are to be used for picking up, the desired embodiment of the vacuum pickup elements, the suction nozzles 38 or the plate 44 with suction openings 45 is selected. To this end, the robot arm 6 is moved to a position where the pickup device 1 is so it can be deposited that it comes to rest on the vacuum pick-up elements 37. In that position, the plate 44 with suction openings 45 can be disconnected and deposited as required, or just picked up and attached to the subframe 39. Moreover, the subframe 39 can be brought to the correct height by pressing or pulling out the columns or guides 40 relative to the frame 4. When the vacuum pick-up elements 37 are used, this is a height at which the vacuum pick-up elements 37 come to rest precisely on the top of the objects 2 to be picked up. When the vacuum pick-up elements 37 are not needed, they are fixed in their highest position, so that as much space as possible remains under the frame 4.

Vervolgens worden alle klemorganen 8 met hun aangrijpingsdelen 10 van elkaar bewogen door het bedienen 20 van de gemeenschappelijke pneumatische zuiger/cilindereenheid 17. De afzonderlijke pneumatische zuiger/cilindereenheden 15 staan daarbij in hun ingetrokken stand. Zo wordt een maximale opening van de oppakinrichting 1 bereikt, waarna deze kan worden neergelaten over een 25 bundel op te pakken voorwerpen 2. Zodra de aangrijpingsdelen 10 van de klemorganen 8 zich op de hoogte van de op te pakken voorwerpen bevinden worden de benodigde klemorganen 8 met hun aangrijpingsdelen 10 naar elkaar bewogen door het bedienen van de overeenkomstige pneumatische 30 zuiger/cilindereenheden 15. Tegelijkertijd wordt de gemeenschappelijke zuiger/cilindereenheid 17 drukloos gemaakt, zodat deze de inklembeweging niet tegenwerkt. Daarbij grijpen de aangrijpingsdelen 10 als gevolg van hun 19 gekromde vorm zonder discontinuïteiten zeer gelijkmatig aan op de zijkanten van de op te pakken voorwerpen 2. Beschadiging van deze voorwerpen 2 wordt zo vermeden, ook omdat de klemkrachten worden verdeeld over een relatief 5 groot oppervlak van het aangrijpingsdeel 10. Dit grote oppervlak is het gevolg van de breedte van het klemorgaan 8 en de afstand waarover het aangrijpingsdeel 10 met de grote krommingstraal R zich in langsrichting van het klemorgaan 8 uitstrekt. Zo kunnen bijvoorbeeld dunwandige blikken worden 10 ingeklemd zonder risico van blijvende indeuking. Weliswaar worden de blikken 2 licht vervormd bij het oppakken (fig. 14), maar deze vervorming is elastisch en elk blik 2 neemt na het lossen uiteindelijk weer zijn oorspronkelijke vorm aan.Subsequently, all clamping members 8 with their engagement parts 10 are moved away from each other by operating the common pneumatic piston / cylinder unit 17. The individual pneumatic piston / cylinder units 15 are then in their retracted position. A maximum opening of the pick-up device 1 is thus achieved, after which it can be lowered over a bundle of objects to be picked up 2. As soon as the engagement parts 10 of the clamping members 8 are at the height of the objects to be picked up, the required clamping members 8 with their engagement parts 10 moved towards each other by operating the corresponding pneumatic piston / cylinder units 15. At the same time, the common piston / cylinder unit 17 is depressurized, so that it does not counteract the clamping movement. The engaging parts 10 thereby engage very uniformly on the sides of the objects to be picked up as a result of their curved shape without discontinuities. Damage to these objects 2 is thus avoided, also because the clamping forces are distributed over a relatively large surface of the engaging part 10. This large surface is the result of the width of the clamping member 8 and the distance over which the engaging part 10 with the large radius of curvature R extends in the longitudinal direction of the clamping member 8. For example, thin-walled cans can be clamped without the risk of permanent indentation. It is true that the cans 2 are slightly deformed during picking up (Fig. 14), but this deformation is elastic and each can 2 finally returns to its original shape after release.

15 Wanneer de voorwerpen 2 tussen de klemorganen 8 zijn ingeklemd kunnen eventueel ook de vacuüm-oppakelementen 37 worden geactiveerd om de voorwerpen 2 nog steviger op te pakken. Vervolgens wordt de oppakinrichting 1 door de robotarm 6 verplaatst tot boven een pallet 65, waarop de 20 voorwerpen 2 moeten worden afgezet. Hier wordt de oppakinrichting 1 neergelaten, waarna de vacuüm-oppakelementen 37 worden uitgeschakeld en de klemorganen 8 losgenomen worden van de voorwerpen 2. Daartoe worden de pneumatische zuiger/cilindereenheden 15 ingetrokken. Als 25 gevolg van de vrije slag in de verbinding 29 tussen de zuiger/cilindereenheden 15 en de klemorganen 8 kunnen de klemorganen vrij bewegen, zelfs als de zuiger/cilindereenheden 15 zelf nog enigszins vast blijven zitten als gevolg van inwendige wrijving, de zogeheten "slip 30 stick". Zo kunnen de klemorganen 8 tussen twee bundels voorwerpen 2 uitgetrokken worden wanneer de oppakinrichting 1 door de robotarm omhoog bewogen wordt. Mede als gevolg van het gladde oppervlak van de klemorganen 8 worden daarbij 20 nauwelijks merkbare krachten op de voorwerpen 2 uitgeoefend. De voorwerpen 2 kunnen dus dicht tegen elkaar op de pallet 65 geplaatst worden, en blijven ook bij het terugtrekken van de klemorganen 8 op hun plaats staan.When the objects 2 are clamped between the clamping members 8, the vacuum-picking elements 37 can optionally also be activated to pick up the objects 2 even more firmly. The pick-up device 1 is then moved by the robot arm 6 to above a pallet 65 on which the objects 2 must be deposited. Here, the pick-up device 1 is lowered, whereafter the vacuum pick-up elements 37 are switched off and the clamping members 8 are detached from the objects 2. To that end, the pneumatic piston / cylinder units 15 are retracted. As a result of the free stroke in the connection 29 between the piston / cylinder units 15 and the clamping members 8, the clamping members can move freely, even if the piston / cylinder units 15 themselves still remain somewhat fixed as a result of internal friction, the so-called "slip 30 stick ". The clamping members 8 can thus be pulled out between two bundles of objects 2 when the pick-up device 1 is raised by the robot arm. Partly as a result of the smooth surface of the clamping members 8, hardly noticeable forces are exerted on the objects 2. The objects 2 can thus be placed close to each other on the pallet 65, and also remain in place when the clamping members 8 are withdrawn.

5 Hoewel de uitvinding hiervoor is toegelicht aan de hand van een voorbeeld, zal het duidelijk zijn dat deze daartoe niet is beperkt, maar op velerlei wijze kan worden gevarieerd en aangepast. Zo kunnen de verschillende nieuwe aspecten van de oppakinrichting volgens de uitvinding met 10 behoud van de daarmee samenhangende voordelen ook afzonderlijk toegepast worden, bijvoorbeeld in oppakinrichtingen die verder conventioneel van opbouw zijn. Verder kunnen de vorm en afmetingen van de klemorganen en hun bediening anders gekozen zijn dan hier beschreven en 15 getoond. Ook de uitvoering van de vrije slag koppeling en zijn plaats binnen de oppakinrichting kunnen worden gevarieerd. Bij andere aandrijvingen dan zuiger/cilindereenheden kunnen andere types vrijloopkoppeling geschikter zijn. Tenslotte kunnen geheel 20 andere soorten vacuüm-oppakelementen worden toegepast dan hier beschreven, met of zonder hoogteverstelling. Een hoogteverstelling is bijvoorbeeld niet nodig wanneer de vacuüm-oppakelementen niet gecombineerd worden met mechanische klemorganen.Although the invention has been explained above with reference to an example, it will be clear that it is not limited thereto, but can be varied and adapted in many ways. The various new aspects of the pick-up device according to the invention can thus also be applied separately, for instance in pick-up devices which are further conventional in construction, while retaining the associated advantages. Furthermore, the shape and dimensions of the clamping members and their operation can be chosen differently than described and shown here. The design of the free stroke clutch and its location within the pick-up device can also be varied. For drives other than piston / cylinder units, other types of freewheel coupling may be more suitable. Finally, entirely different types of vacuum-picking elements can be used than described here, with or without height adjustment. For example, a height adjustment is not necessary if the vacuum pick-up elements are not combined with mechanical clamping members.

25 De omvang van de uitvinding wordt dan ook uitsluitend bepaald door de nu volgende conclusies.The scope of the invention is therefore solely determined by the following claims.

Claims

Device for picking up objects, comprising a frame, pick-up means connected to the frame, and means for operating the pick-up means, wherein the pick-up means comprise at least one pair of clamping members suspended from the frame on each other and which are fixed by the operating means are movable towards and away from each other and which are adapted to clamp the objects to be picked up between them, wherein each clamping member has an engaging part directed towards the opposite clamping member, which is adapted to distribute evenly a clamping force exerted on the objects by it, characterized in that the engaging part has a relatively smooth surface that is substantially free of discontinuities.

Device according to claim 1, characterized in that the engaging part has a curved surface.

Device according to claim 2, characterized in that the surface has a radius of curvature that is between 5 mm and 2500 mm.

4. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that a free end remote from the frame is chamfered from each clamping member.

5. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the clamping members are pivotally suspended on a pair of mutually parallel axes, and the operating means are adapted to pivot the clamping members towards and away from each other.

Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the operating means comprise at least one piston / cylinder unit.

Device according to claim 6, characterized in that the piston / cylinder unit is pneumatically drivable.

Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the operating means comprise at least one motor.

9. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the operating means are arranged above the engagement parts in the picking direction of the objects.

Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the device comprises a plurality of pairs of clamping members which can be moved separately as well as together.

Device as claimed in claims 6 or 8 and 10, characterized in that the operating means comprise a separate piston / cylinder unit or engine for each pair of clamping members.

Device as claimed in claims 6 or 8 and 10 or 11, characterized in that the operating means comprise a common piston / cylinder unit or engine connected to a plurality of pairs of clamping members.

13. Device as claimed in any of the foregoing claims or according to the preamble of claim 1, characterized by a freewheel coupling arranged between the pick-up means and the operating means.

14. Device as claimed in claims 6 and 13, characterized in that at least one of the clamping members is slidably connected to a piston rod of the piston / cylinder unit.

Device as claimed in any of the foregoing claims or according to the preamble of claim 1, characterized in that the pick-up means comprise pick-up elements active on the basis of vacuum, which pick-up pick-up elements comprise: a number of scattered on the frame, with a source of underpressure connected suction nozzles, and a plate with conforming surface suspended from the frame, in which a number of suction openings connected to a source of underpressure is formed, the plate being releasably suspended from the frame 10 such that the suction openings are in communication with the suction nozzles .

Device as claimed in claim 15, characterized in that the vacuum-picking elements are height-adjustablely suspended from the frame.

Device as claimed in claim 16, characterized in that the suction nozzles and / or the plate with suction openings are arranged in a subframe which is connected to the frame by means of a number of guides which are movable in height.

Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized by means for controlling the operating means, the vacuum-picking elements and / or the height adjustment.

19. Device as claimed in claim 18, characterized in that the control means are programmable.

Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized by means mounted on the frame for attaching the device to a manipulator.

A combination of a manipulator and a pick-up device attached thereto according to any one of the preceding claims.

A combination as claimed in claim 21, characterized in that the pick-up device and the manipulator are each provided with cooperating control means.

A combination as claimed in claim 21 or 22, characterized in that the manipulator is a robot which has at least one movable arm, and the pick-up device is attached to the at least one arm.