CN117337228A - 操作设备和用于运行该操作设备的方法 - Google Patents
操作设备和用于运行该操作设备的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117337228A CN117337228A CN202280034566.9A CN202280034566A CN117337228A CN 117337228 A CN117337228 A CN 117337228A CN 202280034566 A CN202280034566 A CN 202280034566A CN 117337228 A CN117337228 A CN 117337228A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transport
- clamping
- gripping
- flat object
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 87
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 6
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/0028—Gripping heads and other end effectors with movable, e.g. pivoting gripping jaw surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
- B25J15/0206—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
- B25J15/0213—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers actuated by gears
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G59/00—De-stacking of articles
- B65G59/02—De-stacking from the top of the stack
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G61/00—Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H3/00—Separating articles from piles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H3/00—Separating articles from piles
- B65H3/46—Supplementary devices or measures to assist separation or prevent double feed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
- B65H2404/20—Belts
- B65H2404/26—Particular arrangement of belt, or belts
- B65H2404/269—Particular arrangement of belt, or belts other arrangements
- B65H2404/2693—Arrangement of belts on movable frame
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2405/00—Parts for holding the handled material
- B65H2405/50—Gripping means
- B65H2405/58—Means for achieving gripping/releasing operation
- B65H2405/581—Means for achieving gripping/releasing operation moving only one of the gripping parts towards the other
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/10—Handled articles or webs
- B65H2701/17—Nature of material
- B65H2701/174—Textile; fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Specific Conveyance Elements (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明提出了一种操作设备(1),通过该操作设备能够重新定位形状不稳定的扁平物体(2),并且该操作设备具有能运动的抓取设备(4),该抓取设备具备承载结构(14)和至少一个抓取单元(24a、24b)。抓取单元(24a、24b)具有夹持臂(34),该夹持臂连同承载结构(14)的夹持面(32)一起限定了夹持间隙(25),扁平物体区段(42)能够夹紧在该夹持间隙中。借助于夹持臂(44)的能被驱动以进行绕转式的运输运动的运输结构(44),能够将扁平物体区段(42)运输进入到夹持间隙中以用于随后的夹持。
Description
技术领域
本发明涉及一种操作设备,该操作设备用于对形状不稳定的扁平物体进行重新定位,该操作设备具有至少一个能在空间中运动的抓取设备,该抓取设备具有居中的虚构的竖轴线,该抓取设备具有至少一个允许以能松开的方式抓住和固定住扁平物体的抓取单元。此外,本发明涉及一种用于运行这样的操作设备的方法。
背景技术
由DE 102018216393 A1已知的这种类型的操作设备包括至少一个抓取设备,该抓取设备能够借助于例如由机器人所形成的定位单元在空间上运动,并且具备一个或多个能够实现以能松开的方式抓住和固定住扁平物体的抓取单元。每个抓取单元装备有粘结带,该粘结带能够通过对抓取设备的对应的定位来置放在扁平物体处,从而将该扁平物体附着在抓取单元处。在这种抓住状态中,扁平物体能够借助于抓取设备来重新定位并且又放置在其他地点处。即使当扁平物体是透气的时,也能够利用已知的操作设备来可靠地操作形状不稳定的扁平物体。然而,在有灰尘的周围环境中使用时或者为了操纵倾向于起绒的纺织物体,可能快速地弄脏粘结带,这可能导致减轻固定力。
发明内容
本发明所基于的目的是,实现一种操作设备,利用该操作设备能够在较长时间的使用寿命之后还仍然可靠地抓住形状不稳定的、透气的扁平物体,并且能够在所进行的重新定位之后又容易地放置。此外,旨在提出一种用于运行这样的操作设备的有效的方法。
为了实现这个目的,在结合开头所提及的特征的操作设备中设置了,抓取设备具备承载结构,该承载结构在抓取设备的下侧处设有沿竖轴线的轴线方向向下指向的抵靠面,抓取设备为了占据抓取位置能够利用该抵靠面来置放在有待抓住的扁平物体处,并且
至少一个抓取单元具有在承载结构的夹持面与布置在承载结构处的夹持臂之间延伸的夹持间隙,该夹持间隙以物体引入开口朝向抓取设备的下侧敞开,并且有待重新定位的扁平物体的扁平物体区段能够以能松开的方式夹紧在该夹持间隙中,
其中,夹持臂具备运输结构,该运输结构能够在抓取设备的抓取位置中按压到有待抓住的扁平物体处,并且能够被转动驱动装置驱动,以用于进行绕转式的运输运动,借助于该运输运动,由该运输结构所加载的扁平物体区段能够受摩擦影响地穿过物体引入开口运输进入到夹持间隙中。
所述目的此外借助于一种方法来实现,所述方法设置了在实施以下方法步骤的情况下运行前面所提到的操作设备:
(a)将抓取设备定位在抓取位置中,在该抓取位置中,承载结构以其抵靠面从竖直上方起置放到有待重新定位的形状不稳定的扁平物体处,
(b)在将抓取设备定位在抓取位置中期间或之后,将每个抓取单元的运输结构按压到有待抓住的扁平物体处,
(c)实施运输结构的绕转式的运输运动,并且由此将由运输结构所加载的扁平物体区段受摩擦影响地运输进入到夹持间隙中,其中,在将运输结构按压到扁平物体处之前或之后,启动运输运动,
(d)通过夹紧在夹持臂与承载结构的夹持面之间来固定住运动进入到夹持间隙中的扁平物体区段,并且
(e)将抓取设备包括固定的扁平物体在内移位至目标位置。
按照本发明的措施提供了有利的可能性,即:即使当扁平物体具有透气结构时,也可靠地抓住经常也被称为“柔软”的形状不稳定的扁平物体、如例如纺织品或薄膜,并且为了移位目的而将其暂时地固定。该固定基于对扁平物体的夹持,然而其中并不夹紧整个扁平物体,而是抓取设备的每个抓取单元仅夹紧有待重新定位的扁平物体的一定的扁平物体区段。抓取设备具有一个或多个抓取单元,该抓取单元分别规定夹持间隙,在该夹持间隙中能够实施以能松开的方式夹持有待固定的扁平物体区段。在被构造在抓取设备的承载结构处的夹持面与被布置在承载结构处的夹持臂之间规定所述夹持间隙。抓取设备的位置变化引起了每个抓取单元的对应的位置变化,从而携带所夹紧的扁平物体,以用于重新定位。为了抓住扁平物体区段,抓取设备能够利用构造在承载结构处的抵靠面以尤其平坦的接触部来预先如此置放到有待抓住的扁平物体处,从而有待固定的扁平物体区段不会被抵靠面所遮盖,而是在抵靠面旁在夹持间隙的被称为物体引入开口的间隙开口的区域中延伸。这个扁平物体区段能够借助于夹持臂来带入到夹持间隙中,为了这种目的,夹持臂具备运输结构,该运输结构能够借助于优选作为抓取设备的组成部件所构造的转动驱动装置来驱动,以用于进行绕转式的运输运动。当抓取设备带入到抓取位置中时、或者已经在带入到抓取位置中期间,运输结构能够按压到伸出超过抵靠面的扁平物体区段处,从而运输结构的运输运动由于存在于运输结构与扁平物体之间的摩擦配合而引起了:柔性的扁平物体区段穿过物体引入开口而运输进入或者说滚动进入到夹持间隙中。扁平物体区段在夹持间隙中的夹紧能够依赖于现有的夹持机构的设计方案直接与滚动进入到夹持间隙中的功能相组合,或者时间上随后发生。为了将所固定的扁平物体在重新定位之后放置在目标地点处,通常取消对处在夹持间隙中的扁平物体区段的夹持就已经足够了,从而扁平物体由于其重力而能够从抓取设备落下。在夹持臂的对应的设计方案中,扁平物体区段然而也能够通过运输结构的逆转的运输运动来主动地从夹持间隙中推移出。利用操作设备就能够可靠地固定住这种柔软的扁平物体,该扁平物体的底面明显大于抓取设备的底面,其中,而后不是单层地、而是双层地折叠所夹紧的扁平物体区段。
本发明的有利的改进方案由从属权利要求得到。
运输结构以适宜的方式由具有橡胶弹性的特性的材料构成,该材料具备高摩擦系数。优选运输结构由弹性体材料并且尤其由硅橡胶构成。以这种方式,扁平物体的材料能够容易地以能松开的方式保持附着在运输结构处并且能够可靠地运输进入到夹持间隙中。
承载结构的设置用于抵靠在有待接纳的扁平物体处的抵靠面以适宜的方式在与抓取设备的竖轴线成直角的抵靠平面中延伸。优选抵靠面总体上平坦地构造。
抓取单元的夹持间隙在被称为间隙平面的平面中延伸,该平面以适宜的方式关于抓取设备的竖轴线如此倾斜,使得该平面距竖轴线的间距以及因此夹持间隙的距该竖轴线间距也朝向抓取设备的下侧变大。优选抵靠平面和间隙平面围成锐角,该锐角优选呈45度的规格。
扁平物体区段在夹持间隙中的夹持能够例如基于扁平物体材料和/或运输结构的柔韧性,而不需要进行主动的夹持运动。下述夹持机构例如也是可行的,该夹持机构具备能关于承载臂或承载结构运动的夹持凸模。然而,下述设计方案被视为特别有利,在该设计方案中,借助于能总体上关于承载结构运动的夹持臂来引起对扁平物体区段的能松开的夹持。在这种情况下以适宜的方式设置了,至少一个抓取单元的夹持臂能枢转运动地布置在承载结构处,并且能够关于承载结构实施被称为夹持臂-枢转运动的枢转运动,在该枢转运动中,夹持间隙的在夹持面与夹持臂之间所测量的间隙大小发生变化。优选夹持间隙至少在扁平物体区段的未被夹紧的状态中具有从物体引入开口出发朝向对置的内部的间隙端部逐渐变窄的轮廓,该轮廓具有锐角的间隙角度,该间隙角度在夹持臂-枢转运动中变化。
运输结构具有尤其配属于夹持臂的自由端部的区段,该区段在抓取设备的抓取位置中按压或能按压到有待抓住的扁平物体区段处。因为该区段在绕转式的运输运动时负责初始携带扁平物体区段,所以承载结构的这个区段被称为运输初始化区段。在夹持臂的关于承载结构进行的夹持臂-枢转运动时,运输初始化区段的沿抓取设备的竖轴线的轴线方向所占据的高度位置参照承载结构且因此也参照抵靠面变化。这提供了关于施加压紧压力的可能性,该压紧压力确保可靠地携带扁平物体区段。
为了引起夹持臂-枢转运动并且为了将夹持臂定位在关于承载结构不同的枢转位置中,抓取设备以适宜的方式装备有枢转驱动装置。枢转驱动装置优选具有布置在承载结构处的线性驱动单元,该线性驱动单元通过啮合传动机构来与夹持臂以传递力的方式处于接合之中。线性驱动单元优选马达驱动地构造并且尤其包括电动马达,该电动马达优选是伺服马达。为了容易使用,线性驱动单元也能够是手动的结构形式,并且例如具备能由手操纵的手柄,该手柄能够与承载手柄相组合,该承载手柄允许手动运送抓取设备。
无论是马达驱动还是手动,在任何情况下都适宜的是,线性驱动单元具备为了进行线性驱动运动而能沿竖轴线的轴线方向驱动的驱动机构,该驱动机构具有啮合传动机构的齿条状的驱动齿部,该驱动齿部与啮合传动机构的布置在抓取单元的夹持臂处的弓形的从动齿部处于啮合嵌接之中,从而依赖于驱动机构的线性的运动方向能够沿顺时针方向或沿逆时针方向引起夹持臂的夹持臂-枢转运动。
如已经提到的那样适宜的是,就适合于实施枢转运动的夹持臂而言,通过夹持臂的夹持臂-枢转运动以及夹持间隙的间隙大小的由此所引起的变化来引起对处在夹持间隙中的扁平物体区段的夹持和又松开的过程。夹持间隙的间隙大小由承载区段的夹持面与夹持臂的对置的运输结构之间的间距来确定。
优选夹持臂能够借助于夹持臂-枢转运动如此程度地向下枢转,从而运输结构的运输初始化区段沿竖轴线的轴线方向比承载结构的抵靠面要低。这能够在同一夹持间隙中以特别容易的方式实现先后跟随地抓住和随后同时固定住多个扁平物体。以这种方式能够将多个以堆叠在彼此之上的形式提供作为扁平物体堆叠体的形状不稳定的扁平物体共同地重新定位。
在这方面,一种有利的方法设置了,仅关于扁平物体堆叠体的最上方的扁平物体来实施上面所提到的方法步骤(a),并且随后在保持住抵靠在最上方的扁平物体处的抓取位置的情况下,通过重新一次或多次地实施同样上面所提及的方法步骤(b)和(c),来将一个或多个处在下方的扁平物体的扁平物体区段同样运输进入到夹持间隙中,从而将多个扁平物体的扁平物体区段叠置地布置在夹持间隙中。因为在这些过程中扁平物体堆叠体的在承载结构的抵靠面下方的堆叠高度没有变化(而由于配属于引入间隙的堆叠区段中的、滚动进入到夹持间隙中的扁平物体区段而出现这种情况),所以能够通过夹持臂的向下枢转来保持用于可靠地携带扁平物体区段所必需的压紧压力。当所有有待抓取的扁平物体的扁平物体区段叠置地布置在夹持间隙中时,能够按照上面所提到的方法步骤(d)和(e)来将所有处在夹持间隙中的扁平物体区段共同地夹紧,并且通过移位抓取设备来移位到目标位置。
运输结构以适宜的方式属于夹持臂的运输装置,该运输装置在夹持臂的与承载结构连接的臂基体处就此而言能运动地布置。就能枢转的夹持臂而言,臂基体和运输结构能够共同地实施夹持臂-枢转运动,其中,然而运输结构能够相对于臂基体实施绕转式的运输运动。
有利的是,运输装置具备运输辊装置,该运输辊装置具有至少一个能转动的运输辊,并且运输结构围绕该运输辊装置以环形地自身闭合的方式延伸。运输辊装置的至少一个和必要时唯一的运输辊能够旋转地驱动,以用于产生运输结构的绕转式的运输运动。在运输方面,就运输结构而言始终只有布置在夹持间隙的区域中的运输结构区段是激活的。
夹持间隙具有在物体引入开口与就此而言对置的间隙端部之间的延伸的间隙纵轴线,该间隙纵轴线连同竖轴线一起处在共同的平面中。运输辊装置以适宜的方式包括沿间隙纵轴线的轴线方向相对于彼此间隔开的、以能转动的方式布置在臂基体处的多个运输辊,运输结构缠绕这些运输辊,并且其中一个运输辊能够借助于转动驱动装置旋转地驱动,以便产生运输结构的绕转式的运输运动。现有的运输辊中的两个运输辊形成用于运输结构的、在端侧布置在运输辊装置处的转向辊,其中,在此能够涉及唯一的运输辊。特别地,当构造为转向辊的运输辊相对于彼此具有略微较大的间距时,则有利的是,在它们之间布置至少一个另外的运输辊,该另外的运输辊构造为仅用于支撑运输结构且不用于使该运输结构转向的支撑辊。
在操作设备的非常简单的设计方案中,运输辊装置仅包括唯一的运输辊,该运输辊四周由参与唯一的运输辊的转动运动的、并且由此实施绕转式的运输运动的运输结构所包围。
运输结构的当前缠绕配属于物体引入开口的运输辊的长度区段以适宜的方式形成运输结构的能按压到有待抓住的扁平物体处的运输初始化区段,如该运输初始化区段上文已经阐释的那样。
为了产生运输结构的运输运动而存在的转动驱动装置以适宜的方式具备转动驱动单元,该转动驱动装置以适宜的方式是抓取设备的组成部件,该转动驱动单元通过尤其构造为齿轮传动机构的传动机构在驱动方面与至少一个抓取单元的运输结构耦接。通过传动机构的设计方案能够产生最佳的传动比和因此运输结构的优选的绕转速度。传动机构替代地也能够实施为皮带传动机构。当抓取设备具备多个抓取单元时,则转动驱动单元以适宜的方式负责用于驱动两个夹持臂的运输结构。
特别地,结合自动化的运行有利的是,转动驱动单元马达驱动地构造并且例如包括电动马达和尤其伺服马达。为了容易使用,转动驱动单元也能够手动地实施并且例如具备用于引入转矩的摇把。
运输结构以适宜的方式由至少一个环形地自身闭合的弯曲柔性的绳线元件构成。绳线元件能够例如带状地或绳状地实施。运输结构能够仅由唯一的绳线元件构成,例如由足够宽的运输带构成,或者该运输结构能够由多个以相互的间距彼此并排地布置的绳线元件组装而成,该绳线元件例如以窄带的形式或者以具有圆形和尤其圆形的材料横截面的环形体的形式实施。
为了在移位抓取设备时使得被抓住的扁平物体不会不受控制地从抓取设备垂下,有利的是,抓取设备不仅具备仅唯一的抓取单元(这一点原则上也是可行的),而且装备有多个抓取单元。优选抓取设备具有横向于抓取设备的竖轴线彼此并排地布置的刚好两个抓取单元,这两个抓取单元关于该竖轴线尤其对称地构造,并且这两个抓取单元能够用于在不同的扁平物体区段处抓住和固定住同一扁平物体。
优选多个抓取单元能够同步运行。在这种情况下适宜的是,设置线性驱动单元,其用于产生所有夹持臂的夹持臂-枢转运动,并且设置转动驱动单元,其用于所有运输结构的运输运动。
在抓取设备的承载结构处以适宜的方式构造有紧固接口,抓取设备能够通过该紧固接口来固定在优选同样属于操作设备的定位单元处,该定位单元例如是机器人或其他操纵器,并且该定位单元允许抓取设备的机械空间运动。
操作设备能够装备有仅唯一的抓取设备或者装备有多个抓取设备。多个抓取设备优选横向于它们的竖轴线以相互的间距分布地布置。多个抓取设备能够统一地安装在同一定位单元处。多个抓取设备尤其适合用于操纵非常大面积的形状不稳定的扁平物体,例如纺织幅面或薄膜幅面。在此,大面积的扁平物体能够借助于多个抓取设备来在多个部位处被同时固定,以用于随后运送。操作设备以适宜的方式具有基础框架,多个抓取设备以能相互变化的间距安装在该基础框架处,从而能够实现与有待操作的扁平物体的底面的适配。基础框架能够具有用于安装在定位单元处的紧固接口。
操作设备以适宜的方式装备有电子控制装置,利用该电子控制装置能够控制并且尤其也自动化至少一个抓取设备及其组成部件的运行。
附图说明
在下文中根据附图来更详细地阐释本发明。在附图中示出了:
图1以立体视图示出了按照本发明的操作设备的优选的设计方案,其中,在紧固在仅点划线地勾画的定位单元处的状态中画出了抓取设备的优选的结构形式,
图2在侧视图中以按照来自图1的箭头II的视线方向示出了来自图1的抓取设备,
图3以按照来自图1的箭头III的视线方向示出了抓取设备的俯视图,
图4以按照来自图1的箭头IV的视线方向示出了抓取设备的仰视图,
图5以按照来自图1和图2的箭头V的视线方向示出了抓取设备的前视图,
图6以按照来自图1和图2的箭头VI的视线方向示出了抓取设备的后视图,
图7按照来自图2和图9的剖切平面VII-VII平行于抓取设备的竖轴线示出了抓取设备的截面,
图8以来自图6的与竖轴线成直角的剖切平面VIII-VIII示出了抓取设备的另外的截面,
图9以来自图6的与竖轴线平行的、关于图7的剖切平面垂直地伸展的剖切平面IX-IX示出了抓取设备的截面,并且
图10至图14以与图7对应的截面示图示出了在抓住一个或多个扁平物体时抓取设备的多个运行阶段。
具体实施方式
在附图中示出了操作设备1,该操作设备能够用于,在初始地点与目标地点之间重新定位一个或多个扁平物体2。扁平物体2具有形状不稳定的、或者换句话说柔软的特性,这种特性例如会出现在纺织品层中、或者塑料薄膜中、或者薄橡胶垫中。扁平物体2是一种具有平坦的延展且具有横向于其延展平面相对小的厚度的物体。
分别有待重新定位的扁平物体2在初始地点处例如通过用于对其进行重新定位的任意类型的提供设备3来提供。在最简单的情况下,提供设备3是支架、如例如桌台。提供设备3能够是制造机的组成部件,通过该制造机提供扁平物体2,该扁平物体呈裁剪有期望轮廓的形状。
操作设备1包括至少一个抓取设备4作为主要组件,其中,所画出的操作设备1装备有刚好一个这样的抓取设备4。操作设备1的更为复杂的结构形式包括采用根据需要的分布方式的多个抓取设备4,其中有利的是,所有抓取设备4在工作平面中分布地安放。这样的操作设备1以适宜的方式装备有调整器件,该调整器件能够实现的是,改变并且以不同的样式以能松开的方式固定多个抓取设备4之间的相对位置。
示例性的抓取设备1在其符合规定地使用时紧固在仅示意性地点划线地勾画的定位单元5处,该定位单元以适宜的方式同样形成操作设备1的组成部件,但是也完全能够提供作为外部组件。抓取设备4具有紧固接口6,该紧固接口例如构造为适合于螺旋紧固在定位单元5处的紧固法兰。
定位单元5例如是机器人或者说能运动的机器人臂。定位单元5例如电驱动和/或借助于流体力来驱动。通过对应地操控定位单元5,抓取设备4能够在实施操作运动的情况下根据需求在空间中运动。操作运动优选是三维运动,尽管也能够提供任意的其他运动自由度。
抓取设备4具有虚构的竖轴线9,该竖轴线的轴线方向9a在下文中也被称为高度方向9a。竖轴线9在抓取设备4的上侧18与下侧13之间延伸。图3示出了到上侧18上的视野,并且图4示出了到下侧13上的视野。在一种虽然不是唯一的、然而通常的运行方式中,竖轴线9竖直地指向。
抓取设备4此外具有与竖轴线9成直角的纵轴线8,该纵轴线在抓取设备4的前侧15与后侧16之间延伸,其中,图5提供了到前侧15上的视野,并且图6提供了到抓取设备4的后侧16上的视野。
抓取设备4的虚构的横轴线10不仅与纵轴线8而且也与竖轴线9成直角地伸展,并且在两个彼此相反设置的侧向的设备区域7a、7b之间延伸。
抓取设备4具有稳定的且尤其刚性的承载结构14。可选的紧固接口6构造在承载结构14处并且在那里尤其构造在上侧18处。
承载结构14在下侧13处具有沿高度方向9a向下指向的抵靠面19。示范性地,该抵靠面矩形地勾划轮廓并且在与竖轴线9成直角的抵靠平面22中延伸。在符合规定的使用时,抓取设备4能够以抵靠面19按照图10中的箭头23从上方起置放到有待重新定位的形状不稳定的扁平物体2处。在此,由抵靠面22所加载的扁平物体2本身沿竖直方向支撑在提供设备3上,从而该扁平物体摩擦配合地固定并且尤其夹紧在抵靠面22与提供设备2之间。
抓取设备4装备有两个抓取单元24a、24b,这两个抓取单元在下文中也被称为为第一抓取单元和第二抓取单元24a、24b,并且这两个抓取单元分别位于两个侧向的设备区域7a、7b之一处。两个抓取单元24a、24b沿高度方向9a在相同的高度上、并且沿横轴线10的轴线方向在相互的间距下彼此并排地布置。优选这两个抓取单元相对于由竖轴线9和纵轴线8所撑开的对称平面至少基本上镜面对称地构造。
两个抓取单元24a、24b中的每个抓取单元规定了夹持间隙25,该夹持间隙具有面向下侧13的间隙开口26,该间隙开口在下文中也被称为物体引入开口25。两个物体引入开口26分别沿横轴线10的在下文中也被称为横向方向10a的轴线方向与抵靠面19的两个外部的端部区段19a、19b之一邻接,这两个外部的端部区段配属于两个侧向的设备区域7a、7b。每个物体引入开口26优选至少基本上在抵靠平面22中延伸。
每个物体引入开口26具有平行于纵轴线8的纵向延伸,该纵向延伸小于相关的物体引入开口26的沿横向方向10a所测量的宽度。
每个夹持间隙25沿纵轴线8的在下文中也被称为纵向方向8a的轴线方向连续地从前侧15延伸到后侧16,其中,该夹持间隙不仅在前侧15处而且也在后侧16处连续地敞开。对应的情况适用于物体引入开口26,该物体引入开口尤其缝隙状地构造。
每个夹持间隙25具有间隙纵轴线27,该间隙纵轴线在与竖轴线9并且以适宜的方式也与横轴线10共同的平面中伸展,并且该间隙纵轴线从物体引入开口26出发延伸直至内部的间隙端部28,该内部的间隙端部比物体引入开口26更靠近上侧18。每个夹持间隙25在与间隙纵轴线26重合的间隙平面31中延伸,该间隙平面平行于纵轴线8指向,并且该间隙平面关于竖轴线9如此倾斜,使得该间隙平面在其从物体引入开口26到内部的间隙端部28的路径上靠近抓取设备4的居中的竖轴线9。换句话说,两个物体引入开口26关于横向方向10a比两个内部的间隙端部28布置在相对于彼此更大的间距中。优选每个间隙平面31与抵靠平面22在面向竖轴线9的内侧处围成锐角。
每个夹持间隙25一方面由布置或构造在承载结构14处的夹持面32来限定,该夹持面尤其由承载结构14的面向侧向的设备区域7a、7b的侧面区段形成。由此以适宜的方式引起了承载结构14的配属于下侧13的下方的端部区段33的由图5至图7良好地可见的梯形形状。这个下方的端部区段33的外轮廓在下方由抵靠面19来限定,并且在横向侧部处由向上交汇的夹持面32来限定。每个夹持面32优选是平坦的面。
每个夹持间隙25在与夹持面32对置的区域中由布置在承载结构4处的夹持臂34来限定,如以间距对置放置的夹持面32那样,该夹持臂同样是配属的抓取单元24a、24b的组成部件。
每个夹持臂24具有内部的端部区段35,该内部的端部区段在沿高度方向9a位于内部的间隙端部28的上方的区域中紧固在承载结构14处,并且从那里出发以关于竖轴线9倾斜的走势向下朝向下侧13延伸,并且以与内部的端部区段35相反设置的外部的端部区段36自由地终止。两个夹持臂34的内部的端部区段35因此比两个外部的端部区段36更靠近彼此。
优选每个夹持臂34能枢转地支承在承载结构14处,以用于能够实现通过双箭头所表明的夹持臂-枢转运动37。针对夹持臂-枢转运动37的枢转轴线38沿抓取设备4的纵向方向8a伸展。枢转轴线38优选处在夹持臂35的内部的端部区段35的区域中。在夹持臂-枢转运动37时,夹持间隙35的在夹持面32与夹持臂34之间所测量间隙大小发生变化。
优选每个夹持臂34能够在所述枢转到配属的夹持面32处的内部的枢转端部位置与所述向外枢转的外部的枢转端部位置之间相对于承载结构14枢转,该内部的枢转端部位置由图13显而易见,并且在该内部的枢转端部位置中,夹持间隙25的间隙大小优选至少近似等于零,该外部的枢转端部位置由图10显而易见。在外部的枢转端部位置中,夹持间隙25的间隙大小具有最大值。至少在夹持臂34的所有与内部的枢转端部位置不同的枢转位置中,夹持间隙25以适宜的方式具有从物体引入开口26出发朝向内部的间隙端部28逐渐变窄的走势。
柔软的扁平物体2能够借助于抓取设备4来固定和运输,其方式为:在两个夹持间隙25中的每个夹持间隙中临时地夹紧扁平物体2的两个区段42之一,这两个区段在下文中也分别被称为扁平物体区段42。为此所使用的夹持机构对于每个抓取单元24a、24b包括牢固地布置在承载结构14处的夹持面32以及能关于该承载结构枢转运动的夹持臂34。对扁平物体区段42的夹紧和因此固定由以下方式来引起,即:夹持臂34从偏离内部的枢转端部位置且被称为枢转打开位置的枢转位置出发,按照箭头43朝内部的枢转端部位置的方向枢转,直至将所期望的夹持力施加到处于夹持间隙25中的扁平物体区段42上。上面所提到的外部的枢转端部位置代表具有最大扩张的夹持间隙25的枢转打开位置。
每个夹持臂34的特别的设计方案能够实现,将有待重新定位的扁平物体2的有待固定的扁平物体区段42穿过物体引入开口26输送到夹持间隙25里面。夹持臂34的这种特别的设计方案包括运输结构44,该运输结构在抓取设备4的由图5、图10至图12和图14显而易见的抓取位置中按照图11中的箭头47能够按压到扁平物体2的伸出超过抵靠面19的扁平物体区段42处,并且在这种按压状态中能够通过抓取设备4的转动驱动装置45来驱动,以用于进行图12和图14中通过箭头所表明的绕转式的运输运动46,所加载的扁平物体区段42由于该运输运动而受摩擦影响地被携带,并且穿过物体引入开口26按照图12和图14中的箭头48运输进入到配属的夹持间隙25中。因为运输运动46是绕转运动,所以也能够说由此有待固定的扁平物体区段42滚动进入到邻近的夹持间隙25中。
按照优选的所画出的实施例,运输结构44是相关的夹持臂34的运输装置49的组成部件,该运输装置以能运动的方式布置在夹持臂34的臂基体52处,该夹持臂为了获得夹持臂34的能枢转运动性而能枢转地支承在承载结构14处。因此,关于夹持臂34的枢转支承的上述实施方案示范性地涉及到相应的臂基体42。
示例性地,承载结构14在两个侧向的设备区域7a、7b处分别具备沿横向方向10a突出的且沿纵向方向8a相对于彼此间隔开的两个侧壁53,配属的夹持臂34以其内部的端部区段35插入到这两个侧壁之间,并且支承轴54在这两个侧壁之间延伸,该支承轴也以一种方式贯穿臂基体52的内部的端部区段,从而该臂基体能够围绕支承轴54枢转,该支承轴的纵轴线示例性地规定了针对夹持臂-枢转运动37的枢转轴线38。因此,每个夹持臂34通过配属的臂基体52能枢转地支承在承载结构14处,以用于能够实现夹持臂-枢转运动37。
运输装置49具有运输辊装置55,该运输辊装置具有多个并且示范性地三个运输辊56,这些运输辊分别围绕它们的纵轴线57能旋转地支承在臂基体52处,其中,这些运输辊的纵轴线57平行于抓取设备4的纵轴线8延伸。多个运输辊56沿间隙纵轴线27的轴线方向以相对于彼此的间距先后跟随地布置。运输结构44仅在外部缠绕运输辊装置55,其中,如配属于外部的端部区段36的外部的运输辊56b那样,配属于内部的端部区段35的内部的运输辊56a同样充当转向辊,而布置在它们之间的中部的运输辊56b仅执行支撑辊的功能。
在未被画出的实施例中省去中部的运输辊56c,而在同样未被画出的其他实施例中,在内部的运输辊与外部的运输辊56a、56b之间布置多个中部的运输辊56c作为支撑辊。
对于每个夹持臂34,运输辊56之一充当驱动辊58,该运输辊示范性是内部的运输辊56,该驱动辊在驱动方面与转动驱动装置45耦接,并且该驱动辊能够通过转动驱动装置45来旋转地驱动,以便产生运输结构44围绕运输辊装置55的绕转式的运输运动56。示例性地,对驱动辊58与运输结构44之间的驱动力的传递受摩擦影响地基于一定的预紧力来实现,运输结构44利用该预紧力来放置在运输辊装置55上。特别地,在这方面有利的是,运输结构44由具有橡胶弹性的特性的材料构成并且尤其由弹性体材料构成,这一点符合实施例。替代地,运输结构44例如也能够齿形皮带状地构造并且与外部啮合的驱动辊58处于接合之中。
操作设备1以适宜的方式装备有电子控制装置59,转动驱动装置45与该电子控制装置联接,以便引起运输运动46或者按照需求地中止运输运动46。优选能够双向地引起运输运动46。
抓取设备4以适宜的方式装备有枢转驱动装置62,通过该枢转驱动装置能够引起夹持臂-枢转运动37,并且每个夹持臂34通过该枢转驱动装置能够以适宜的方式定位到上面已经所提到的不同的枢转位置中。枢转驱动装置62也以适宜的方式与电子控制装置59联接,通过该电子控制装置能够控制夹持臂34的夹持臂-枢转运动37以及在枢转角度方面的定位。
每个夹持臂34的运输结构44在外部的端部区段36的区域中具有沿高度方向9a向下指向的区段,该区段在下文中被称为运输初始化区段63,并且其尤其是运输结构44的这样的区段,该区段不依赖于夹持臂34的枢转位置在高度方面规定了运输结构44的最低位置。在此涉及运输结构44的这样的间距,该间距在夹持臂34的按照箭头47进行的向下枢转时在运输结构44与配属的扁平物体区段42之间建立了第一接触。示例性地,运输初始化区段63由运输结构44的这样的长度区段形成,该长度区段当前缠绕配属于物体引入开口26的外部的运输辊56b,并且该长度区段在下文中为了更好区分也被称为缠绕区段。
优选运输初始化区段63由运输结构44的缠绕区段的这样的端部区域形成,该端部区域当前过渡到运输结构44的在下文中被称为运输回行段64的回行段中,该运输回行段限定了夹持间隙25。
通过运输初始化区段63与扁平物体2的接触,开始扁平物体区段42运输进入或者说滚动进入到配属的夹持间隙25中的通过箭头48所表明的过程。
在用于运行操作设备1的优选的方法中,首先在形成扁平物体堆叠体65的情况下在提供设备3上放置多层扁平物体2,如这在图10中画出的那样。而后抓取设备4按照箭头23以其抵靠面19事先下降到扁平物体堆叠体65上,直至抵靠面19放置到扁平物体堆叠体65的最上方的扁平物体2上。在此,两个夹持臂34处在外部的枢转端部位置中。
在此之后,根据图11中的阐述,两个夹持臂34被枢转驱动装置62驱动以用于进行夹持臂-枢转运动37,通过该夹持臂-枢转运动,这两个夹持臂按照箭头47下降,直至运输结构44以运输初始化区段63按压到从抵靠面19伸出的扁平物体区段42处。
随后,两个夹持臂34的运输结构44被转动驱动装置45驱动以用于进行运输运动46,其中该运输结构围绕分别配属的运输辊装置56绕转。在这种在图12中所画出的运行阶段中,扁平物体区段42由抵靠在运输初始化区段63的区域中的运输结构44受摩擦影响地携带,并且在折叠过程的范畴中运动进入到配属的夹持间隙25中,如这通过箭头48画出的那样。夹持间隙25的间隙大小在这个运行阶段中通常还大于扁平物体区段42的厚度,尽管如此在不稳定的物体材料与运送回行段63之间仍然存在接触,从而扁平物体区段42可靠地输送进入到夹持间隙25中足够远。
以适宜的方式,通过枢转驱动装置62将持续的、朝内部的枢转端部位置的方向起作用的驱动力施加到夹持臂34上。这引起了,夹持间隙25的间隙大小在下述瞬间中降低,在这瞬间扁平物体区段42已经离开运输初始化区段63的影响范围。夹持臂34而后进一步向下枢转,直至该夹持臂以其运输初始化区段63抵靠在扁平物体堆叠体65的处于下方的扁平物体2的扁平物体区段42上。
如果应该仅接纳唯一的扁平物体2,那么一旦扁平物体区段42已经滚动进入到配属的夹持间隙25中,就通过控制装置59来停止运输运动46。随后,则按照图13中的箭头66从扁平物体堆叠体65的剩余的扁平物体8提起抓取设备4,其中,夹持臂34同时按照箭头43朝内部的枢转端部位置的方向枢转,直至该夹持臂将处于夹持间隙25中的扁平物体区段42夹紧。
现在,抓取设备4连同由其所固定的扁平物体2一起能够移位到所期望的目标位置。
在目标位置处将目前为止被固定的扁平物体2从夹持中释放,从而该扁平物体向下从抓取设备4中脱落。为此,通过对应地操控枢转驱动装置62将夹持臂34朝外部的枢转端部位置的方向枢转,由此扩张夹持间隙25。在需要时还能够通过下述方式来支持对扁平物体2的放置,即:运输结构44被转动驱动装置45驱动以用于进行运输运动46,该运输运动与已经引起了扁平物体区段42输送进入到夹持间隙25中的运输运动相反设置地指向。
也能够单独地通过逆转的运输运动46并且在没有伴随扩张夹持间隙25的情况下引起将扁平物体2放置在目标地点处。
在运输结构44已经按压到扁平物体区段42处之后又或者甚至之前,能够启动按照图12的引起了将扁平物体区段42输送进入到夹持间隙25中的绕转运动46,从而在置放的瞬间就已经将运输力施加到扁平物体区段42上。
当应该通过抓取设备4来对扁平物体堆叠体65的多个扁平物体2进行同时共同地重新定位时,则如此长时间地重复图12中所画出的运行阶段,直至所期望的数目的扁平物体2的扁平物体区段42已经彼此相继地滚动进入到夹持间隙25中。在图14中画出了这种方法流程。图14示出了,最上方的扁平物体2的扁平物体区段42如何已经完全运动进入到夹持间隙25中,并且处于下方的扁平物体2的扁平物体区段42当前如何同样滚动进入到夹持间隙25中。
一旦所有共同地有待重新定位的扁平物体2的扁平物体区段42运动进入到夹持间隙25中,就跟着进行图13中所画出的结束过程,其中共同地夹紧现在所有处在相应的夹持间隙25的扁平物体区段42,从而将多个扁平物体2固定在抓取设备4处,以用于重新定位到目标位置处。
如尤其由图13明显的是,每个夹持臂34以适宜的方式在夹持臂-枢转运动37的范畴中能够如此程度地向下枢转,使得外部的端部区段36包括处在那里的运输初始化区段63在内占据以下位置,该位置沿高度方向9a比抵靠面19或者其抵靠平面22更低。以这种方式,夹持臂34能够非常靠近地枢转到配属的夹持面32处,尤其甚至直至抵靠在这个夹持面32处,这即使在非常薄的扁平物体2的情况下也确保了可靠的夹持功能。此外,这确保了堆叠在彼此之上的扁平物体2的根据图14所阐释的堆叠处理。
能够利用下述抓取设备4来执行相同的方法流程,该抓取设备仅具备唯一的抓取单元24a或24b。能够相比于目前为止所描述的双重作用的抓取设备4来设想通过以下方式形成这样的单重作用的抓取设备4,即:参照图5将抓取设备4的处在点划线67的左侧的组成部件包括在那里所描绘的第一抓取单元24a的所有能运动的组件在内都省去。
所画出的操作设备1装备有枢转驱动装置62的优选的设计方案。这个枢转驱动装置62包括布置在承载结构14处的线性驱动单元68以及啮合传动机构69,线性驱动单元68通过该啮合传动机构以传递力的方式与每个抓取单元24a、24b的夹持臂34耦接,以用于产生夹持臂-枢转运动37。以适宜的方式,枢转驱动装置62的所有组件布置在抓取设备4的前侧15处。
线性驱动单元68示例性地具有驱动马达72,该驱动马达具有马达壳体73,该驱动马达通过该马达壳体来紧固在承载结构14的前方处,尤其紧固在以下区域中,该区域沿高度方向9a比两个夹持臂34要高。线性驱动单元68此外具有能通过驱动马达72来驱动的驱动机构75,以用于进行通过双箭头所表明的线性驱动运动74,该驱动机构优选在线性引导装置76处能线性推移地引导,该线性引导装置安装在承载结构14的前方处。
线性驱动单元68如此构造,使得线性驱动运动74的运动方向与高度方向9a重合。驱动机构75以适宜的方式沿高度方向9a处在驱动马达72的下方,该驱动机构通过驱动元件76与该驱动马达运动耦合。示例性地,驱动元件76是能旋转地驱动的马达轴,其具备与驱动机构75处于螺纹啮合之中的螺纹区段,从而驱动元件76的能通过驱动马达72引起的旋转引起了关于承载结构14旋转止动的驱动机构75的线性驱动运动74。驱动马达72在这种情况下尤其是电动马达并且优选是伺服马达,其在需要时能够实现精确地设定驱动元件76的转动位置和因此驱动机构75的线性位置。
替代地,驱动马达72也能够是流体马达、例如气动的线性驱动装置,在该流体马达的情况下,驱动元件76是接合在驱动机构75处的能线性地移动的活塞杆。
通过优选布置在驱动马达72的马达壳体73处的机电式的接口装置77,该驱动马达72与电子控制装置59连接或能连接,以用于对该驱动马达进行电操控。
驱动机构75针对每个抓取单元24a、24b具有属于啮合传动机构69的齿条状的驱动齿部78a、78b,该驱动齿部沿高度方向9a延伸。这两个驱动齿部78a、78b优选布置在驱动机构75的沿横向方向10a彼此相反设置的纵向侧部处。
每个抓取单元24a、24b具有摇杆81,该摇杆在承载结构14处就此而言围绕枢转轴线82能枢转地支承,该枢转轴线优选与配属的夹持臂34的枢转轴线38重合。示例性地,通过以下方式来实现这一点,即:支承轴54贯穿配属的侧壁(Seitenwange)53并且就此而言在后侧15处以轴端部区段伸出,摇杆81以能枢转运动的方式插装到该轴端部区段上。
每个摇杆81具有驱动杆臂83,在该驱动杆臂处构造有面向驱动机构75的、凸形地弓形的从动齿部84a、84b,该从动齿部与驱动机构75的面向的齿条状的驱动齿部87a、87b处于持续的啮合嵌接之中。
当驱动机构75沿高度方向9a上下运动时,驱动齿部87a、87b共同进行线性运动,其中,相应配属的从动齿部84a、84b在该驱动齿部处滚压,从而摇杆81围绕枢转轴线82枢转。
每个摇杆81除了驱动杆臂83之外还具有从动杆臂85,该从动杆臂以关于枢转轴线38的径向间距来与配属的夹持臂34的臂基体52以一种方式连接,使得臂基体52和因此整个夹持臂34参与摇杆81的枢转运动,并且因此本身实施枢转运动,该枢转运动是上面已经阐释的夹持臂-枢转运动37。优选通过以下方式来实现这种携带-连接,即:夹持臂34具有在后侧15处沿纵向方向8a突出的携带件突起86,该携带件突起与枢转轴线82间隔开地固定在从动杆臂85处并且例如插入到从动杆臂85中。
在所画出的实施例中,携带件突起86由夹持臂34的支承轴87的端部区段形成,该支承轴用于对中部的运输辊56c进行转动支承。以适宜的方式,这个支承轴87穿过构造在相应的侧壁53中的弓形的长孔88而贯穿两个配属的侧壁53。
负责用于产生运输结构44的围绕运输辊装置56的绕转式的运输运动46的转动驱动装置45包括转动驱动单元91作为驱动源,该转动驱动单元固定在承载结构14处并且优选布置在承载结构14的内部中。此外,转动驱动装置45以适宜的方式包括传动机构92,转动驱动单元91通过该传动机构在驱动方面与每个现有的夹持臂34的运输结构44耦接。传动机构92示例性地布置在承载结构44的之外并且尤其位于后侧16处。
优选转动驱动单元91包括电动马达93,该电动马达具有能被驱动以进行旋转式驱动运动96的驱动轴94,该驱动轴在后侧16处伸出超过承载结构14,并且在那里承载着示范性地构造为齿轮传动机构的传动机构92的驱动齿轮95。驱动齿轮95与驱动轴94一起沿所期望的转动方向实施通过双箭头所表明的旋转的驱动运动96。
就每个夹持臂34而言,优选由内部的运输辊56所形成的驱动辊58与贯穿该驱动辊的支承轴54抗转动地连接,其中,在支承轴54的在前侧15处伸出超过处在那里的侧壁53的端部区段上,抗转动地布置有传动机构92的从动齿轮97。两个从动齿轮97在传动方面如此与驱动齿轮95连接,使得在驱动齿轮95旋转时同时将两个从动齿轮97置于旋转中,更确切地说如此连接,使得两个运输结构44的面向夹持间隙34的区段、示范性地即两个运输回行段64相同指向地运动,也就是根据驱动齿轮95的转动方向,要么朝向内部的间隙端部28要么朝向物体引入开口26运动。以这种方式,能够实现两个抓取单元24a、24b的同步的起相同作用的运行,其中两个抓取单元24a、24b同时在抓住扁平物体区段42的意义中或在松开该扁平物体区段的意义中起作用。
为了实现这种功能性,传动机构92优选包括多个中间齿轮98,这些中间齿轮以来自图6良好地显而易见的方式中间联接在驱动齿轮95与两个从动齿轮97中的相应的一个从动齿轮之间。这些中间齿轮98也以简单的方式确保了,在夹持臂-枢转运动37期间并且在夹持臂34的每个枢转位置中,在驱动齿轮95与两个从动齿轮97之间产生不中断的转动驱动连接。
通过上面所提到的机电式接口装置77,转动驱动单元91的驱动马达91也以适宜的方式与电子控制装置59连接或能连接,以用于对该驱动马达进行电操控。
有利的是,运输结构44根据所画出的实施例由多个分别环形地自身闭合的弯曲柔性的绳线元件99构成,该绳线元件横向于相应的夹持臂的臂纵轴线101以相互的间距彼此并排地布置。臂纵轴线101在夹持臂34的内部的端部区段与外部的端部区段35、36之间在由竖轴线9和横轴线10所撑开的平面中伸展。每个绳线元件99包围配属的运输辊装置55。优选绳线元件99不仅是弯曲柔性的、而且还是橡胶弹性的,其中,该绳线元件在预紧力下放置在运输辊装置55上。
示范性地,每个绳线元件99的绳线体具有圆形的横截面、尤其类似于所谓的O型环。每个运输辊56在其外周处以适宜的方式具有与绳线元件99的数目对应的数目的环形槽,该环形槽沿相应的运输辊56的纵向方向先后跟随地布置,并且该环形槽局部地接纳绳线元件99中的相应的一个绳线元件,从而在绕转式的运输运动46时精确地引导该绳线元件。
在未被画出的实施方式中,多个绳线元件99带状地构造有尤其在横截面中矩形的绳线体。
在同样未被画出的实施例中,运输结构44由唯一的环形地自身闭合的绳线元件99构成,该绳线元件带状地构造,从而能够将运输结构44称为统一的运输带。
Claims (24)
1.操作设备,其用于重新定位形状不稳定的扁平物体(2),该操作设备具有至少一个能在空间中运动的、拥有居中的虚构的竖轴线(9)的抓取设备(4),该抓取设备具有至少一个抓取单元(24a、24b),该抓取单元能够实现以能松开的方式抓住和固定住扁平物体(2),
其特征在于,
所述抓取设备具备承载结构(14),该承载结构在所述抓取设备(4)的下侧(13)处设有沿所述竖轴线(9)的轴线方向向下指向的抵靠面(19),所述抓取设备(4)为了占据抓取位置而能够利用该抵靠面来置放到有待抓住的扁平物体(2)处,
并且所述至少一个抓取单元(24a、24b)具有在所述承载结构(14)的夹持面(32)与布置在所述承载结构(14)处的夹持臂(34)之间延伸的夹持间隙(25),该夹持间隙以物体引入开口(26)朝向所述抓取设备(4)的下侧(13)敞开,并且所述有待重新定位的扁平物体(2)的扁平物体区段(42)能够以能松开的方式夹紧在该夹持间隙中,
其中,所述夹持臂(34)具备运输结构(44),该运输结构在所述抓取设备(4)的抓取位置中能够按压到所述有待抓住的扁平物体(2)处,并且能够通过转动驱动装置来驱动以用于进行绕转式的运输运动(46),借助于该运输运动,由该运输结构所加载的扁平物体区段(42)能够受摩擦影响地穿过所述物体引入开口(26)而运输进入到所述夹持间隙(25)中。
2.根据权利要求1所述的操作设备,其特征在于,所述运输结构(44)由具有橡胶弹性的特性的材料构成,并且以适宜的方式由弹性体材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的操作设备,其特征在于,所述抵靠面(19)在与所述抓取设备(4)的竖轴线(9)成直角的抵靠平面(22)中延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述夹持间隙(25)在间隙平面(31)中延伸,该间隙平面关于所述竖轴线(9)如此倾斜,使得所述夹持间隙(25)与所述竖轴线(9)之间的沿与所述竖轴线(9)垂直的横轴线(10)的轴线方向所测量的横向间距朝向所述抓取设备(4)的下侧(13)变大。
5.根据权利要求4结合权利要求3所述的操作设备,其特征在于,所述抵靠平面(22)和所述间隙平面(31)围成锐角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述至少一个抓取单元(24a、24b)的夹持臂(34)以能枢转运动的方式布置在所述承载结构(14)处,并且能够关于所述承载结构(14)实施夹持臂-枢转运动(27),在该夹持臂-枢转运动中,所述运输结构(44)的能按压到有待抓住的扁平物体(2)处的运输初始化区段(63)的高度位置发生变化,并且同时所述夹持间隙(25)的在所述夹持面(32)与所述夹持臂(34)之间所测量的间隙大小发生变化。
7.根据权利要求6所述的操作设备,其特征在于,所述抓取设备(4)具有枢转驱动装置(62),该枢转驱动装置用于引起所述夹持臂-枢转运动(37),并且用于将所述夹持臂(34)定位在关于所述承载结构(14)不同的枢转位置中。
8.根据权利要求7所述的操作设备,其特征在于,所述枢转驱动装置(62)具有布置在所述承载结构(14)处、以适宜的方式马达驱动地构造的线性驱动单元(68),该线性驱动单元通过啮合传动机构(69)与所述夹持臂(34)耦接。
9.根据权利要求8所述的操作设备,其特征在于,所述线性驱动单元(68)具备为了进行线性驱动运动(74)而能沿所述竖轴线(9)的轴线方向驱动的驱动机构(75),该驱动机构具有所述啮合传动机构(69)的齿条状的驱动齿部(78a、78b),该驱动齿部与啮合传动机构(69)的布置在夹持臂(34)处的弓形的从动齿部(84a、84b)处于啮合嵌接之中,从而依赖于所述驱动机构(75)的线性驱动运动(74)的运动方向能够引起所述夹持臂(34)的顺时针方向或逆时针方向的夹持臂-枢转运动(37)。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的操作设备,其特征在于,用于夹持并且又松开处在所述夹持间隙(25)中的扁平物体区段(42)的过程能够通过所述夹持臂(34)的夹持臂-枢转运动(37)以及所述夹持间隙(25)的间隙大小的由此所引起的变化来引起。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述夹持臂(34)能够借助于所述夹持臂-枢转运动(37)来如此程度地向下枢转,使得所述运输结构(44)的运输初始化区段(63)沿所述竖轴线(9)的轴线方向比所述承载结构(14)的抵靠面(19)要低。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述运输结构(44)属于所述夹持臂(34)的运输装置(49),该运输装置在所述夹持臂(34)的与所述承载结构(14)连接的臂基体(52)处就此而言能运动地布置。
13.根据权利要求12结合权利要求6至11中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述夹持臂(34)为了能够实现所述夹持臂-枢转运动(37)而通过所述臂基体(52)以能枢转的方式支承在所述承载结构(14)处。
14.根据权利要求12或13所述的操作设备,其特征在于,所述运输装置(49)具备运输辊装置(55),该运输辊装置具有至少一个能转动的运输辊(56),所述运输结构(44)围绕该运输辊装置以环形地自身闭合的方式延伸,其中,至少一个运输辊(56)为了产生所述运输结构(44)的绕转式的运输运动(46)而能够旋转地驱动。
15.根据权利要求14所述的操作设备,其特征在于,所述夹持间隙(25)具有从物体引入开口(26)出发、与所述竖轴线(9)在共同的平面中延伸的间隙纵轴线(27),其中,所述运输辊装置(55)具备沿所述间隙纵轴线(27)的轴线方向相对于彼此间隔开的、分别以能转动的方式布置在所述臂基体(52)处的多个运输辊(56),所述运输结构(44)缠绕所述运输辊。
16.根据权利要求15结合权利要求6至11中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述运输结构(44)的下述长度区段形成所述运输结构(44)的在抓取位置中能按压到有待抓住的扁平物体(2)处的运输初始化区段(63),所述长度区段当前缠绕配属于所述物体引入开口(26)的运输辊(56)。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的操作设备,其特征在于,被设置用于产生所述运输结构(44)的运输运动(46)的转动驱动装置(45)具有布置在所述承载结构(14)处、以适宜的方式马达驱动地构造的转动驱动单元(91),该转动驱动单元通过以适宜的方式构造为齿轮传动机构的传动机构(92)在驱动方面与所述运输结构(44)耦接。
18.根据权利要求17结合权利要求14至16中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述转动驱动单元(91)与所述运输辊装置(55)的能旋转地驱动的运输辊(56)在驱动方面耦接。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述运输结构(44)由至少一个环形地自身闭合的弯曲柔性的绳线元件(99)构成,其中,该运输结构以适宜的方式由横向于所述夹持臂(34)的臂纵轴线(101)以相互的间距彼此并排地布置的多个绳线元件(99)组装而成。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的操作设备,其特征在于,所述抓取设备(4)具备横向于所述竖轴线(9)彼此并排地布置的两个抓取单元(24a、24b),这两个抓取单元为了抓住和固定住扁平物体(2)而能够以适宜的方式同步运行。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的操作设备,其特征在于,在所述承载结构(14)处构造有紧固接口(6),该紧固接口用于将所述抓取设备(4)紧固在以适宜的方式同样属于所述操作设备(1)的定位单元(5)处,通过该定位单元,所述抓取设备(4)在实施操作运动的情况下能够运动并且能够定位。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的操作设备,其特征在于,该操作设备具有电子控制装置(59),该电子控制装置用于控制所述至少一个抓取设备(4)的运行。
23.用于运行根据权利要求1至22中任一项所述的操作设备的方法,其特征在于以下方法步骤:
(a)将所述抓取设备(4)定位在抓取位置中,在该抓取位置中,所述承载结构(14)以其抵靠面(19)从竖直上方起置放到有待重新定位的形状不稳定的扁平物体(2)处,
(b)在将所述抓取设备(4)定位在所述抓取位置中期间或之后,将每个抓取单元(24a、24b)的运输结构(44)按压到所述有待抓住的扁平物体(2)处,
(c)实施所述运输结构(44)的绕转式的运输运动(46),并且由此将由所述运输结构(44)所加载的扁平物体区段(42)受摩擦影响地运输进入到所述夹持间隙(34)中,其中,在将所述运输结构(44)按压到所述扁平物体(2)处之前或之后,启动所述运输运动(46),
(d)通过夹紧在所述夹持臂(34)与所述承载结构(14)的夹持面(42)之间,固定住运动进入到所述夹持间隙(25)中的所述扁平物体区段(42),并且
(e)将所述抓取设备(4)包括被固定的扁平物体(2)在内移位到目标位置。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,将以堆叠在彼此之上的形式提供作为扁平物体堆叠体(65)的形状不稳定的多个扁平物体(2)共同地重新定位,其中,仅关于所述扁平物体堆叠体(65)的最上方的扁平物体(2)来实施所述方法步骤(a),并且随后在保持抵靠在所述最上方的扁平物体(2)处的抓取位置的情况下,通过重新一次或多次地实施所述方法步骤(b)和(c),来将一个或多个处于下方的扁平物体(2)的扁平物体区段(42)同样运输进入到所述夹持间隙(25)中,从而将所述多个扁平物体(2)的扁平物体区段(42)叠置地布置在所述夹持间隙(25)中,随后通过所述方法步骤(d)和(e)来将所有处在所述夹持间隙(25)中的扁平物体区段共同地夹紧并且移位到目标位置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021204777.7A DE102021204777A1 (de) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Handhabungsvorrichtung und Verfahren zu ihrem Betreiben |
DE102021204777.7 | 2021-05-11 | ||
PCT/EP2022/061969 WO2022238197A1 (de) | 2021-05-11 | 2022-05-04 | Handhabungsvorrichtung und verfahren zu ihrem betreiben |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117337228A true CN117337228A (zh) | 2024-01-02 |
Family
ID=81940397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280034566.9A Pending CN117337228A (zh) | 2021-05-11 | 2022-05-04 | 操作设备和用于运行该操作设备的方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240227206A1 (zh) |
EP (1) | EP4337431A1 (zh) |
CN (1) | CN117337228A (zh) |
DE (1) | DE102021204777A1 (zh) |
WO (1) | WO2022238197A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116331884B (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-01 | 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 | 一种基于新能源电池生产的上料装置及其上料方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3776584A (en) * | 1972-03-07 | 1973-12-04 | Gerven G Van | Apparatus for replacing tubular lamps and the like which are difficult of access |
DE2749908A1 (de) * | 1977-11-08 | 1979-05-10 | Union Special Gmbh | Einrichtung zum aufnehmen einzelner stoffteile |
IT8319476A0 (it) * | 1982-04-01 | 1983-02-08 | Rockwell Rimoldi Spa | Dispositivo di prelievo di pezzi impilati di materiale tessile osimile. |
JP2577033B2 (ja) * | 1988-03-08 | 1997-01-29 | ▲高▼木産業株式会社 | チャック装置 |
JPH0733180B2 (ja) | 1989-01-25 | 1995-04-12 | ジューキ株式会社 | 布把持装置 |
US5303910A (en) * | 1992-09-10 | 1994-04-19 | Tice Engineering & Sales, Incorporated | Pick-up means for use with limp sheet material |
US6554337B2 (en) | 2000-12-07 | 2003-04-29 | Homayoon Kazerooni | Mechanical grapple for grabbing and holding sacks and bags |
US6474711B2 (en) | 2000-12-07 | 2002-11-05 | Homayoon Kazerooni | Mechanical grapple for manipulating objects |
JP2004133102A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-04-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像記録材料枚葉装置及び自動画像記録システム |
US20080179002A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-07-31 | Gromadzki Jo A L | Method and apparatus for separating a slip-sheet from an image recordable material |
EP2067723A1 (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-10 | Punch Graphix International N.V. | A gripping unit and a method for gripping a paper |
FI20100081A0 (fi) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Raumaster Paper Oy | Laitteisto tarttujan vaihtoon sekä rullavarasto |
GB201113298D0 (en) * | 2011-08-02 | 2011-09-14 | Wilson Graham J | Device and method for collection of material from a surface |
US9527135B2 (en) * | 2013-03-08 | 2016-12-27 | Daniel R Kenner | Bar puller |
US10464217B1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-11-05 | Traptic, Inc. | Robotic gripper with driven belts |
WO2019137585A1 (en) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Inwatec Aps | Method for gripping, moving and releasing a piece of cloth with a gripper, and a gripper |
DE102018216393B4 (de) | 2018-09-26 | 2022-04-07 | Festo Se & Co. Kg | Handhabungsvorrichtung zum Umpositionieren von Objekten |
-
2021
- 2021-05-11 DE DE102021204777.7A patent/DE102021204777A1/de active Pending
-
2022
- 2022-05-04 WO PCT/EP2022/061969 patent/WO2022238197A1/de active Application Filing
- 2022-05-04 US US18/559,705 patent/US20240227206A1/en active Pending
- 2022-05-04 EP EP22727828.0A patent/EP4337431A1/de active Pending
- 2022-05-04 CN CN202280034566.9A patent/CN117337228A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102021204777A1 (de) | 2022-11-17 |
WO2022238197A1 (de) | 2022-11-17 |
EP4337431A1 (de) | 2024-03-20 |
US20240227206A1 (en) | 2024-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2168892B1 (en) | Pick and place device, gripper and method | |
JP4668427B2 (ja) | 自動曲げシステム及びこのシステムのためのマニピュレータ | |
EP3661705B1 (en) | Systems and methods for acquiring and moving objects having complex outer surfaces | |
CN117337228A (zh) | 操作设备和用于运行该操作设备的方法 | |
JP2009516595A (ja) | 工作機械 | |
WO2016033399A1 (en) | Web material unwind apparatus | |
CN110712781B (zh) | 型材包膜装置 | |
CN112867587B (zh) | 用于重新定位物体的操纵装置 | |
CA2690034A1 (en) | Article forming paper wrapping device | |
US20170015450A1 (en) | Strapping apparatus | |
EP1063183A1 (en) | Apparatus for conveying and rotating book packs, pamphlet bundles and the like | |
US4662149A (en) | Table-top apparatus and method for forming sealing packages | |
US5752370A (en) | Continuous motion drive for form, fill and seal machine | |
CN112193876B (zh) | 提手安装机的三工位提手带转移安装装置以及其使用方法 | |
EP4188687A1 (en) | Machine for wrapping already formed boxes with a covering sheet | |
CN109720858B (zh) | 一种全自动装料装置 | |
JP2841091B2 (ja) | 平坦薄板材の取扱い装置 | |
JPH01192436A (ja) | 空気圧又は油圧駆動されるクランク装置を備えた挟持送り装置 | |
US20090317151A1 (en) | Feeding and fixing apparatus for feeding and fixing a functional element to a sheet of film | |
US20040211807A1 (en) | Tear-off device for continuous materials | |
JP3354238B2 (ja) | 物品の移送装置 | |
JP3168640B2 (ja) | プレスブレーキシステムにおけるワーク取扱装置 | |
IT8323261A1 (it) | Dispositivo di azionamento per un attrezzo di riscaldamento di una macchina confezionatrice | |
CN112265846B (zh) | 提手带安装机的单工位提手带给料装置以及其给料方法 | |
JPH0457692A (ja) | 自動調整検査用アクチュエータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |