DE102014225981A1 - Device and method for receiving, holding and / or handling of flat objects - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufnahmen, Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen (46) mittels mindestens zwei steuerbaren Sauggreifern (20) offenbart. Die Sauggreifer (20) sind jeweils an oder in Nähe von freien Enden (24) wenigstens eines beweglichen und zumindest in Teilbereichen zwischen zwei Endlagen und/oder Betriebszuständen elastisch verformbaren und/oder gelenkig beweglichen Auslegerarms (26) angeordnet und/oder elastisch oder gelenkig gelagert und/oder fixiert. Der wenigstens eine Auslegerarm (26) ist ungefähr mittig mit einem Stempel (32) verbunden oder stützt diesen ab, der längsbeweglich in einem Halte- oder Trägerabschnitt (36) gelagert und geführt ist. Der Auslegerarm (26) ist mit seinen freien Enden (24) jeweils über Zugmittel (38) am Halte- oder Trägerabschnitt (36) fixiert. Zudem ist der Auslegerarm (26) in einer ersten, von einem aufzunehmenden flächigen Gegenstand (46) entfernten Endlage und/oder in einem ersten Betriebszustand konvex gekrümmt, wobei der Stempel (32) aus einer Längsführung (40) des Halte- oder Trägerabschnittes (36) ausgefahren ist. Der Stempel (32) wird zur Aufnahme eines flächigen Gegenstandes (46) auf diesen aufgesetzt und in Richtung einer zweiten Endlage und/oder eines zweiten Betriebszustandes gegen eine Rückstellkraft zumindest teilweise in die Längsführung (40) des Halte- oder Trägerabschnittes (36) eingeschoben, wobei die konvexe Krümmung des wenigstens einen Auslegerarmes (26) reduziert wird, die Sauggreifer (20) auf den flächigen Gegenstand (46) aufsetzen und mit einem Unterdruck beaufschlagt werden.A device and a method for receiving, holding and / or handling flat objects (46) by means of at least two controllable suction grippers (20) are disclosed. The suction grippers (20) are each arranged at or in the vicinity of free ends (24) of at least one movable and at least in some areas between two end positions and / or operating conditions elastically deformable and / or articulated movable boom (26) and / or stored elastic or articulated and / or fixed. The at least one cantilever arm (26) is connected or supports approximately centrally with a plunger (32), which is mounted and guided longitudinally movably in a holding or carrier section (36). The extension arm (26) is fixed with its free ends (24) in each case via traction means (38) on the holding or support portion (36). In addition, the cantilever arm (26) is convexly curved in a first end position remote from a flat object (46) and / or in a first operating state, wherein the punch (32) consists of a longitudinal guide (40) of the holding or support section (36 ) is extended. The punch (32) is placed for receiving a flat object (46) on this and at least partially inserted in the direction of a second end position and / or a second operating state against a restoring force in the longitudinal guide (40) of the holding or support portion (36), wherein the convex curvature of the at least one cantilever arm (26) is reduced, the suction pads (20) are placed on the flat object (46) and subjected to a negative pressure.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung für flächige Gegenstände mit wenigstens zwei steuerbaren Sauggreifern, welche die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Aufnahme, zum Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen über mindestens zwei steuerbare Sauggreifer mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 12. The present invention relates to a receiving, holding and / or handling device for flat objects with at least two controllable suction pads, which has the features of independent claim 1. The invention additionally relates to a method for receiving, holding and / or handling flat objects via at least two controllable suction grippers having the features of the independent method claim 12.
Bei der Verarbeitung und/oder Verpackung von Artikeln und Stückgütern werden diese oftmals in mehreren Palettenlagen übereinander gestapelt, wobei zwischen die einzelnen Lagen sog. Zwischenlagen oder Trennschichten in Form von flächigen Gegenständen eingelegt sein können. Solche flächige Gegenstände bzw. Platten können bspw. durch Kartonzwischenlagen, Kunststoffzwischenlagen, Hohlkammerplatten, Platten aus Wellpappe oder Stegpappe, wahlweise aus Karton oder Kunststoff gebildet sein. Sollen flächige Gegenstände wie bspw. gestapelte Platten einzeln von einem Stapel angehoben werden, so entstehen oftmals Probleme, da die Gegenstände oder Platten häufig dazu neigen, aneinander zu haften. Für diese unerwünschten Hafteffekte können bspw. Adhäsionskräfte oder auch mechanische Faserverschränkungen oder Unterdruckanhaftungen verantwortlich sein, die beim Anheben einzelner Platten reduziert oder unwirksam gemacht werden müssen. Je schneller die Taktzeiten der Greif- und Hebevorrichtungen sind, desto ausgeprägter treten diese unerwünschten Hafterscheinungen auf. Um das Aneinanderhaften der Platten zu vermeiden oder zumindest abzuschwächen, können beim Anheben einer zuoberst liegenden Platte die darunter liegenden Platten bspw. mittels geeigneter Bürstenelemente zurückgehalten werden. Auch das Anheben und Aufbiegen der seitlichen Ränder der obersten Platte hat sich in der Praxis als wirksame Maßnahme herausgestellt, um das Mitziehen weiterer Platten nach dem Abnehmen oder Abziehen einer zuoberst liegenden Platte zu verhindern. Eine weitere Maßnahme zur Vermeidung der genannten Probleme kann die Verwendung von Rahmenmagazinen mit Vorseparierung der Platten sein. In the processing and / or packaging of articles and general cargo, these are often stacked in several pallet layers, with so-called intermediate layers or separating layers in the form of flat objects being able to be inserted between the individual layers. Such sheet-like objects or plates can be formed, for example, by cardboard liners, plastic liners, hollow board panels, sheets of corrugated cardboard or web cardboard, optionally of cardboard or plastic. If flat objects such as, for example, stacked plates are to be lifted individually from a stack, problems often arise because the articles or plates often tend to adhere to one another. Adhesive forces or else mechanical fiber entanglements or negative pressure adhesions may be responsible for these undesired adhesive effects, which must be reduced or rendered ineffective when lifting individual plates. The faster the cycle times of the gripping and lifting devices, the more pronounced occur these undesirable disadvantages. In order to avoid or at least mitigate the adherence of the plates, the underlying plates can, for example, be retained by means of suitable brush elements when lifting an uppermost plate. Also, the lifting and bending of the lateral edges of the top plate has been found in practice to be an effective measure to prevent the entrainment of other plates after removing or removing a topmost plate. Another measure to avoid the problems mentioned may be the use of frame magazines with Vorseparierung the plates.
Die
Eine Vorrichtung zum Vereinzeln von flexiblen plattenartigen Werkstücken wie bspw. Blechplatten mittels als Tragsaugern bezeichneten Sauggreifern ist weiterhin aus der
Die
Die
Die
Zur Aufnahme eines flächigen Gegenstandes mittels der Sauggreifer wird die Vorrichtung auf einem flächigen Gegenstand wie bspw. einem Kartonbogen aufgesetzt, wobei zumindest der Oberzug über eine Zugeinrichtung mit einer horizontalen Richtungskomponente ungefähr parallel zur Längserstreckungsrichtung des Auslegerarms bewegt wird. Der flächige Gegenstand kann durch die erzielte Durchbiegung seines mittleren Bereichs an den Rändern angehoben und unter Überwindung von Adhäsionskräften von einem Stapel aufgenommen werden, ohne dass darunter befindliche weitere flächige Gegenstände bzw. Kartonbögen verrutschen oder mitgezogen werden. For receiving a flat object by means of the suction gripper, the device is placed on a sheet-like object such as. A cardboard sheet, wherein at least the top pull on a traction device with a horizontal direction component approximately parallel to Longitudinal direction of the boom is moved. The sheet article can be raised by the achieved deflection of its central region at the edges and taken over by adhesion forces from a stack, without slipping underneath other flat objects or cardboard sheets or be pulled along.
Das vorrangige Ziel der Erfindung besteht darin, eine besonders leichte, sehr einfach aufgebaute und möglichst zuverlässig arbeitende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Aufnahme, zum Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen mittels steuerbarer Sauggreifer zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe ohne weitere unterstützende Mittel wie bspw. Zwischenlagenmagazine mit Bürstenelementen und/oder Vorseparierungen oder andere Rückhaltesysteme die flächigen Gegenstände wie Platten o. dgl. einzeln von Stapeln aufgenommen werden können, ohne dass die darunter liegenden Gegenstände oder Platten mitgezogen werden und/oder dabei verrutschen. Dabei sollen insbesondere im Interesse einer industriellen Einsatzmöglichkeit hohe Taktzahlen realisierbar sein, ohne dass die Handhabungspräzision darunter leidet. Zudem sollen die Vorrichtung und das entsprechende Verfahren kostengünstig betreibbar bzw. durchführbar sein. The primary object of the invention is to provide a particularly light, very simple and reliable device and a corresponding method for receiving, holding and / or handling of flat objects by means of controllable suction gripper available with their help without further supporting means such as. Intermediate magazines with brush elements and / or Vorseparierungen or other restraint systems the sheet-like objects such as plates o. The like. Can be individually taken from stacks without the underlying objects or plates are pulled along and / or slip it. Here, in particular in the interest of industrial application, high cycle numbers should be feasible without the handling precision suffers. In addition, the device and the corresponding method should be cost-effective operable or feasible.
Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung der genannten Ziele schlägt die Erfindung eine Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung für flächige Gegenstände mit mindestens zwei steuerbaren Sauggreifern vor, die jeweils an oder in Nähe von freien Enden wenigstens eines beweglichen und zumindest in Teilbereichen zwischen zwei Endlagen und/oder Betriebszuständen elastisch verformbaren und/oder gelenkig beweglichen Auslegerarms angeordnet und/oder elastisch oder gelenkig gelagert und/oder fixiert sind. Dieser wenigstens eine Auslegerarm ist ungefähr mittig mit einem Stempel verbunden oder stützt diesen ungefähr mittig ab. Der Stempel ist längsbeweglich in einem Halte- oder Trägerabschnitt gelagert und geführt, so dass er mit seiner unteren Stirnseite am Auslegerarm abgestützt oder dort fixiert ist und mit seinem oberen Bereich im Halte- oder Trägerabschnitt verschoben werden kann. Weiterhin ist der Auslegerarm mit seinen freien Enden oder im Bereich seiner freien Enden über Zugmittel am Halte- oder Trägerabschnitt fixiert, so dass die freien Enden über die Zugmittel am Halte- oder Trägerabschnitt abgespannt sind, während der verschiebbare Stempel für eine Beweglichkeit und eine Verformung der Auslegerarme bzw. des wenigstens einen Auslegerarmes sorgen kann. Eine erste Endlage und/oder ein erster Betriebszustand der erfindungsgemäßen Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung sieht einen konvex gekrümmten Auslegerarm mit aus einer Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes ausgefahrenem Stempel vor, während eine zweite Endlage und/oder ein zweiter Betriebszustand einen geringer konvex oder schwach gekrümmten oder annähernd gestreckten Auslegerarm und einen unter Vorspannung in die Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes zumindest teilweise eingeschobenen Stempel vorsieht. Die zwischen den beiden Enden des Auslegerarmes und dem Halte- oder Trägerabschnitt gespannten Zugmittel sorgen bei allen Verformungen des Auslegerarms für eine Abspannung und bleiben in den unterschiedlichen Betriebszuständen jeweils gespannt. These objects of the invention are achieved with the objects of the independent claims. Features of advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims. To achieve the above objects, the invention proposes a receiving, holding and / or handling device for flat objects with at least two controllable suction pads, each at or near free ends of at least one movable and at least in some areas between two end positions and / or Operating conditions elastically deformable and / or articulated movable boom arranged and / or are mounted elastically or articulated and / or fixed. This at least one boom is connected approximately centrally with a stamp or supports this approximately centrally. The punch is longitudinally movably mounted and guided in a holding or support portion, so that it is supported with its lower end face on the boom or fixed there and can be moved with its upper portion in the holding or support portion. Furthermore, the cantilever arm is fixed with its free ends or in the region of its free ends on traction means on the support or support portion, so that the free ends are braced on the traction means on the holding or support portion, while the movable punch for mobility and deformation of the Cantilever arms or the at least one cantilever arm can provide. A first end position and / or a first operating state of the receiving, holding and / or handling device according to the invention provides a convexly curved extension arm with a punch extended from a longitudinal guide of the holding or support section, while a second end position and / or a second operating state have a smaller one convex or slightly curved or approximately elongated cantilever arm and a prestressed into the longitudinal guide of the holding or support portion at least partially inserted stamp provides. The stretched between the two ends of the boom and the holding or support section traction means provide for all deformations of the boom for a guy and remain in the different operating conditions each stretched.
Somit ist der wenigstens eine Auslegerarm in einem nicht aktiven oder in einem Ruhezustand in konvexer Krümmung vorgespannt, wogegen er in einem aktiven oder auf einem flächigen Gegenstand oder einem Stapel von flächigen Gegenständen aufgesetzten Zustand bei mit Unterdruck beaufschlagbaren Sauggreifern in eine Kontur mit reduzierter konvexer Krümmung oder in eine gestreckte Ausrichtung gebracht ist. Vorzugsweise ist der den wenigstens einen Auslegerarm abstützende Stempel gegen den Halte- oder Trägerabschnitt vorgespannt, bspw. mittels einer Druckfeder, die z.B. um den zylindrischen Außenmantel des Stempels gelegt sein kann. Auf diese Weise kann der Stempel mittels einer Druckfeder gegen einen Absatz am Trägerabschnitt vorgespannt sein. Hierbei kann der mittlere Bereich des Auslegerarms beim Aufsetzen auf einen flächigen Gegenstand oder einen Stapel mit flächigen Gegenständen unter Streckung des elastischen Auslegerarms den Stempel gegen eine Rückstellkraft der Druckfeder oder einer anderen geeigneten Federeinrichtung im Halteabschnitt verschoben werden. Thus, the at least one cantilever arm is biased in a non-active or in a rest state in convex curvature, whereas he placed in an active or on a flat article or a stack of sheet objects patch condition can be acted upon with vacuum suction pads in a contour with reduced convex curvature or placed in a stretched orientation. Preferably, the punch supporting the at least one cantilever arm is biased against the support or support portion, for example by means of a compression spring, e.g. can be placed around the cylindrical outer surface of the stamp. In this way, the punch can be biased by a compression spring against a shoulder on the support section. Here, the middle region of the cantilever arm when placed on a flat object or a stack with flat objects under extension of the elastic cantilever arm the punch against a restoring force of the compression spring or other suitable spring means are moved in the holding section.
Wahlweise kann der Stempel am wenigstens einen Auslegerarm fixiert sein. Alternativ zu einer solchen festen Verbindung kann auch eine bloße Abstützung des Stempels vorgesehen sein. Da die erfindungsgemäße Aufnahme-, Halte- und/oder Handhabungsvorrichtung typischerweise der Aufnahme, Handhabung und der Ablage von gestapelten flächigen Gegenständen mit horizontaler Ausrichtung dient, ist der Stempel vorzugsweise ungefähr vertikal ausgerichtet. Bei einer Hubbewegung des Halteabschnittes zum Aufnehmen des flächigen Gegenstandes und/oder bei dessen Abheben von einem Stapel schiebt die Rückstellkraft den Stempel im Halteabschnitt unter konvexer Verformung des mit seinen freien Enden mittels der Zugmittel abgespannten Auslegerarms zurück. Optionally, the stamp may be fixed to at least one cantilever arm. As an alternative to such a fixed connection, a mere support of the stamp can also be provided. Since the receiving, holding and / or handling device according to the invention typically serves to receive, handle and deposit stacked flat objects with a horizontal orientation, the stamp is preferably oriented approximately vertically. During a lifting movement of the holding section for receiving the flat article and / or lifting it from a stack, the restoring force pushes the punch back in the holding section under convex deformation of the cantilevered with its free ends by the traction means.
Weiterhin kann dem Stempel und/oder seiner Längsführung im Halte- oder Trägerabschnitt ein Positions- und/oder Wegsensor zugeordnet sein, welcher die Eintauchtiefe gegen die Vorspannkraft erfasst. Hierbei dient der Stempel gleichzeitig als „Antaster“, dessen Eintauchtiefe in der Längsführung eine Information über den Grad der Durchbiegung der Auslegerarme liefern kann. Somit definiert der Hub des Arms die passive „Auffaltbewegung“ der beidseitig des Stempels verformbaren Armabschnitte. Wahlweise kann ein zusätzlicher optischer Sensor für Fehlermeldungen sorgen, wenn die Sauggreifer keinen flächigen Gegenstand erfassen konnten. Die Meldung kann bspw. lauten: „keine Zwischenlage erfasst“, wonach eine Fehlermeldung ausgegeben oder von einer entsprechenden Steuerschaltung verarbeitet wird. Furthermore, the position of the punch and / or its longitudinal guide in the holding or supporting section can be assigned to a position and / or displacement sensor, which detects the immersion depth against the biasing force. Here, the punch is used simultaneously as a "probing" whose immersion depth in the longitudinal guide can provide information about the degree of deflection of the cantilever arms. Thus, the stroke of the arm defines the passive "unfolding movement" of the arm portions deformable on both sides of the punch. Optionally, an additional optical sensor can provide error messages if the suction grippers could not detect a flat object. The message may be, for example, "no intermediate layer detected", after which an error message is output or processed by a corresponding control circuit.
Der wenigstens eine Auslegerarm ist vorzugsweise durch ein geeignetes elastisches Material wie einen Kohlefaser-Verbundwerkstoff, ein elastisch verformbares Metall oder einen Metall-Kunststoff-Verbundwerkstoff gebildet. So kann der Auslegerarm bzw. die Auslegerarme bspw. als Blattfedern ausgebildet sein, die z.B. zu ihren Enden hin mit abnehmender Breite, Stärke, abnehmendem Querschnitt etc. ausgebildet sein können, um auf diese Weise das Verformungsverhalten in einer gewünschten Weise beeinflussen zu können. Wahlweise können bei einem Faserverbundmaterial auch veränderliche Faserlagen für eine variable und/oder angepasste Federstärke bzw. Verformbarkeit über der Länge sorgen. The at least one cantilever arm is preferably formed by a suitable elastic material such as a carbon fiber composite material, an elastically deformable metal or a metal-plastic composite material. For example, the cantilever arm or cantilever arms may be formed as leaf springs, e.g. may be formed towards their ends with decreasing width, thickness, decreasing cross section, etc., in order to be able to influence the deformation behavior in a desired manner in this way. Optionally, in a fiber composite material also variable fiber layers for a variable and / or adjusted spring strength or deformability over the length provide.
Eine besonders bevorzugte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht zwei gekreuzte Auslegerarme mit insgesamt vier Sauggreifern an ihren jeweiligen freien Enden vor, wobei sich die Auslegerarme in einem mittleren Bereich unterhalb des Stempels überkreuzen. Wahlweise können diese gekreuzten Auslegerarme mit variablen Winkeln angeordnet sein, um unterschiedlich große flächige Gegenstände bzw. Kartonlagen oder Zwischenlagen aufnehmen zu können. Ggf. können diese „scherenartig“ angeordneten Auslegerarme auch zum Greifen von halben Zwischenlagen gegeneinander verdreht werden, so dass sich jeweils zwei benachbarte Sauggreifer stark annähern und die Auslegerarme in spitzem Winkel zueinander stehen. A particularly preferred variant of the device according to the invention provides two crossed extension arms with a total of four suction pads at their respective free ends, wherein the extension arms cross over in a central region below the punch. Optionally, these crossed cantilever arms can be arranged with variable angles in order to accommodate different sized sheet articles or cardboard layers or liners. Possibly. can this "scissor-like" arranged cantilever arms are rotated against each other for gripping half liners so that each two adjacent suction pads strongly approximate and the boom arms are at an acute angle to each other.
Weiterhin kann es sinnvoll sein, wenn der Stempel mitsamt dem Haltering, an dem die Zugmittel befestigt sind, drehbar im Halte- oder Trägerabschnitt gelagert ist, so dass die gesamte Vorrichtung in einer gewünschten Weise verdreht werden kann, um die aufgenommenen flächigen Gegenstände vor ihrem Ablegen an einem Zielort in eine gewünschte Drehlage bringen zu können. Um diese Beweglichkeit und Steuerbarkeit zu gewährleisten, kann dem Stempel ein Drehantrieb zur Winkelverstellung des wenigstens einen Auslegerarmes um die Längsachse des Stempels zugeordnet sein. Dieser Drehantrieb kann z.B. mit einem Riemenantrieb versehen sein. Weiterhin kann die Hubstange bzw. der Stempel mit einer Profilierung versehen sein oder z.B. als Vierkant- oder Sechskantrohr ausgebildet sein, um damit eine Kombination von Dreh- und Hubbewegung zu ermöglichen. Ein unterer Abschnitt des Stempels oder der Hubstange kann in einer vorteilhaften Ausführungsvariante mit Drehdurchführungen für Luftleitungen für die Sauggreifer ausgestattet sein. Solche Drehdurchführungen durch den Stempel erlauben die freie Verdrehbarkeit der Auslegerarme, ohne dass störende Luftleitungen die Drehbewegungen begrenzen oder behindern. Weiterhin kann es von Vorteil sein, die Hubstange bzw. den Stempel als Druckspeicher für den Unterdruck der Sauggreifer fungieren zu lassen, so dass bei jedem Ansaugvorgang zunächst der Stempel bzw. die Hubstange unter Unterdruck gesetzt wird, der dann über die Leitungsanschlüsse an die Sauggreifer übertragen wird. Der Stempel bzw. die Hubstange ist somit auch als Druckleitung ausgebildet. Furthermore, it may be useful if the stamp together with the retaining ring to which the traction means are mounted rotatably mounted in the holding or support portion, so that the entire device can be rotated in a desired manner to the recorded flat objects before their storage at a destination in a desired rotational position to bring. To ensure this mobility and controllability, the punch may be associated with a rotary drive for angular adjustment of the at least one extension arm about the longitudinal axis of the punch. This rotary drive can e.g. be provided with a belt drive. Furthermore, the lifting rod or the stamp can be provided with a profiling or e.g. be designed as a square or hexagonal tube, so as to allow a combination of rotation and lifting movement. A lower portion of the punch or the lifting rod may be equipped in an advantageous embodiment with rotary unions for air lines for the suction pads. Such rotary unions through the stamp allow the free rotatability of the boom arms without disturbing air ducts limit or obstruct the rotational movements. Furthermore, it may be advantageous to let the lifting rod or the punch act as a pressure accumulator for the negative pressure of the suction gripper, so that in each priming process, the plunger or the lifting rod is first placed under negative pressure, which is then transmitted via the line connections to the suction gripper becomes. The punch or the lifting rod is thus also designed as a pressure line.
Um die freie Beweglichkeit sicherzustellen, sind nicht nur die Auslegerarme verdrehbar, sondern vorzugsweise auch der Halte- oder Trägerabschnitt schwenkbar und/oder heb- und senkbar ausgebildet. In order to ensure the free mobility, not only the cantilever arms are rotated, but preferably also the holding or support portion pivotable and / or raised and lowered formed.
Die Zugmittel, welche zwischen den freien Enden des wenigstens einen Auslegerarmes und dem Halte- oder Trägerabschnitt gespannt sind, können jeweils durch Seile, insbesondere durch Drahtseile, durch Kunststoffseile o. dgl. gebildet sein. The traction means, which are stretched between the free ends of the at least one cantilever arm and the holding or support section, can be formed by ropes, in particular by wire cables, by plastic cables or the like.
Weiterhin können die Sauggreifer an den freien Enden der Auslegerarme bzw. des wenigstens einen Auslegerarmes jeweils winkelverstellbar gehalten bzw. gelagert sein. Insbesondere eine lockere Lagerung oder Aufhängung kann dafür sorgen, dass sich die Sauggreifer in ihrer Winkelstellung immer jeweils an die Oberfläche des aufzunehmenden flächigen Gegenstandes anpassen können, auch wenn dieser sich verwölbt oder verformt. Furthermore, the suction pads can be held or stored at the free ends of the cantilever arms or the at least one cantilever arm each angle-adjustable. In particular, a loose bearing or suspension can ensure that the suction pads can always adapt in their angular position in each case to the surface of the male flat object, even if it cambers or deforms.
Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Aufnehmen bzw. zur Aufnahme, zum Halten und/oder zur Handhabung von flächigen Gegenständen mittels mindestens zwei steuerbaren Sauggreifern vor, die jeweils an oder in Nähe von freien Enden wenigstens eines beweglichen und zumindest in Teilbereichen zwischen zwei Endlagen und/oder Betriebszuständen elastisch verformbaren und/oder gelenkig beweglichen Auslegerarms angeordnet und/oder elastisch oder gelenkig gelagert und/oder fixiert sind. Der wenigstens eine Auslegerarm ist ungefähr mittig mit einem Stempel verbunden oder stützt diesen ab. Der Stempel ist längsbeweglich in einem Halte- oder Trägerabschnitt gelagert und geführt. Der Auslegerarm ist zudem mit seinen freien Enden über Zugmittel am Halte- oder Trägerabschnitt fixiert. Weiterhin ist der Auslegerarm in einer ersten, von einem aufzunehmenden flächigen Gegenstand entfernten Endlage und/oder in einem ersten Betriebszustand konvex gekrümmt, wobei der Stempel aus einer Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes ausgefahren ist. Außerdem wird der Stempel zur Aufnahme eines flächigen Gegenstandes auf diesen aufgesetzt und in Richtung einer zweiten Endlage und/oder eines zweiten Betriebszustandes gegen eine Rückstellkraft zumindest teilweise in die Längsführung des Halte- oder Trägerabschnittes eingeschoben, wobei die konvexe Krümmung des Auslegerarmes reduziert wird, die Sauggreifer auf den flächigen Gegenstand aufsetzen und mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. To achieve the above-mentioned object, the invention further proposes a method for receiving or for holding and / or handling flat objects by means of at least two controllable suction pads, each at or near free ends of at least one movable and at least are arranged in partial areas between two end positions and / or operating conditions elastically deformable and / or articulated movable boom and / or elastically or articulated and / or fixed. The at least one extension arm is connected approximately centrally with a stamp or supports it. The stamp is longitudinally movably mounted and guided in a holding or support section. The cantilever arm is also fixed with its free ends on traction means on the holding or support section. Furthermore, the boom is in a first, of a to be taken flat object remote end position and / or convexly curved in a first operating state, wherein the punch is extended from a longitudinal guide of the holding or support portion. In addition, the punch for receiving a flat object is placed on this and at least partially inserted in the direction of a second end position and / or a second operating state against a restoring force in the longitudinal guide of the holding or support portion, wherein the convex curvature of the cantilever arm is reduced, the suction pads Place on the flat object and be subjected to a negative pressure.
Weiterhin ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass der Halte- oder Trägerabschnitt zur Aufnahme eines flächigen Gegenstandes abgehoben oder mit einer vertikalen Richtungskomponente nach oben bewegt wird, wobei der Stempel durch Unterstützung der Rückstellkraft aus der Längsführung in eine Gegenrichtung ausfährt, wodurch der wenigstens eine Auslegerarm in seine konvex gekrümmte Form gebracht wird. Der von den unterdruckbeaufschlagten Sauggreifern gehaltene flächige Gegenstand kann während einer Umsetz- und/oder Absetzbewegung des Halte- oder Trägerabschnittes unterhalb des Stempels und des Auslegerarms mit konvexer Krümmung durchhängen. Furthermore, it is provided in the method that the holding or support portion for receiving a flat object is lifted or moved upward with a vertical direction component, wherein the punch extends by supporting the restoring force from the longitudinal guide in an opposite direction, whereby the at least one boom in its convex curved shape is brought. The flat object held by the vacuum-loaded suction grippers can sag during a transfer and / or Absetzbewegung of the holding or support portion below the punch and the cantilever arm with convex curvature.
Vorzugsweise kann bei dem Verfahren eine Position des Stempels in der Längsführung des Halte- oder Trägerabschnitts und damit seine Eintauchtiefe gegen die Vorspannkraft sensorisch erfasst werden, so dass der Stempel als Antaster zur Erfassung der Durchbiegung der Auslegerarme fungieren kann. Somit definiert der Hub des Arms die passive „Auffaltbewegung“. Wahlweise kann ein zusätzlicher optischer Sensor für eine Fehlermeldung sorgen, wenn kein flächiger Gegenstand aufgenommen werden konnte, bspw. mit einer Meldung „keine Zwischenlage erfasst“. Preferably, in the method, a position of the punch in the longitudinal guide of the holding or support portion and thus its immersion depth against the biasing force can be sensed, so that the punch can act as a probe for detecting the deflection of the cantilever arms. Thus, the stroke of the arm defines the passive "unfolding movement". Optionally, an additional optical sensor can provide an error message if no flat object could be recorded, for example, with a message "no intermediate position detected".
Weiterhin kann eine Variante des Verfahrens vorsehen, dass die flächigen Gegenstände mittels zweier gekreuzter Auslegerarme mit insgesamt vier Sauggreifern an ihren jeweiligen freien Enden erfasst und angehoben werden, wobei sich die Auslegerarme in einem mittleren Bereich unterhalb des Stempels überkreuzen. Zudem kann der Stempel zur Positionierung des aufgenommenen flächigen Gegenstandes im Halte- oder Trägerabschnitt verdreht werden. Außerdem kann der Halte- oder Trägerabschnitt zur Positionierung des aufgenommenen flächigen Gegenstandes verschwenkt und gehoben oder abgesenkt werden. Furthermore, a variant of the method can provide that the flat objects are detected and lifted by means of two crossed boom arms with a total of four suction pads at their respective free ends, wherein the cantilever arms cross in a central region below the punch. In addition, the punch for positioning the recorded flat object in the holding or support section can be rotated. In addition, the holding or support portion can be pivoted and raised or lowered for positioning of the recorded flat object.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The illustrated embodiments are merely examples of how the device or method of the invention may be configured and are not an exhaustive limitation.
Die schematischen Ansichten der
Die in den
Die Auslegerarme
Die in den
Wie es die
Die Hubstange
Die Handhabungseinheit
Wahlweise kann dem Stempel
Die Auslegerarme
Wahlweise können die in den
Anhand der schematischen Seitenansicht der
Anschließend wird der Halte- oder Trägerabschnitt
Sinnvollerweise wird bei dem Verfahren eine Position des Stempels
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it will be apparent to those skilled in the art that modifications or changes may be made to the invention without departing from the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Handhabungsvorrichtung handling device
- 1212
- Trägerabschnitt, Querträger, Horizontalträger Carrier section, cross member, horizontal beam
- 1414
- Vierkantrohr Square tube
- 1616
- freies Ende (Trägerabschnitt) free end (beam section)
- 1818
- Handhabungseinheit handling unit
- 2020
- Sauggreifer Suction pads
- 2222
- Paar von Sauggreifern, Sauggreiferpaar Pair of suction pads, pair of suction pads
- 2424
- freies Ende (Auslegerarm) free end (cantilever arm)
- 2626
- Auslegerarm boom
- 2828
- Tragblech support plate
- 3030
- Saugteller suction cups
- 3232
- Stempel stamp
- 3434
- Hubstange lifting rod
- 3636
- Trägerabschnitt, Tragabschnitt, Halteabschnitt Carrier section, support section, holding section
- 3838
- Zugseil, Zugmittel Pulling rope, traction means
- 4040
- Längsführung longitudinal guide
- 4242
- Druckfeder compression spring
- 4444
- Stapel (mit Zwischenlagen, mit flächigen Gegenständen) Stack (with intermediate layers, with flat objects)
- 4646
- Zwischenlage, flächiger Gegenstand Intermediate layer, flat object
- 4848
- Luftverteiler air distributor
- 5050
- Leitungsanschluss line connection
- 5252
- Leitungsverbindung, Unterdruckleitung Line connection, vacuum line
- 5454
- Drehantrieb rotary drive
- 5656
- Riemenscheibe pulley
- 5858
- Antriebsriemen drive belts
- 6060
- Antriebsmotor drive motor
- 6262
- Druckkraft, Aufsetzkraft Compressive force, placement force
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- EP 1215148 A1 [0004] EP 1215148 A1 [0004]
- EP 1864922 B1 [0005] EP 1864922 B1 [0005]
- US 5433426 A [0006] US 5433426 A [0006]
- EP 2476637 A2 [0007] EP 2476637 A2 [0007]
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