DE102017203124A1

DE102017203124A1 - Robotergreifer zum Handhaben von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten

Info

Publication number: DE102017203124A1
Application number: DE102017203124.7A
Authority: DE
Inventors: Sven Brudniok
Original assignee: KUKA Deutschland GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2018-08-30
Also published as: WO2018153829A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Robotergreifer (11) zum Handhaben von biegeschlaffen, flächigen Materialzuschnitten (20), aufweisend einen Greifergrundkörper (12), der einen Anschlussflansch (13) aufweist, der zur Befestigung des Robotergreifers (11) an einem Werkzeugflansch (8) eines Roboterarms (2) ausgebildet ist, und aufweisend ein Basisglied (14), welches mittels eines ersten Drehgelenks (15.1), das von einem ersten Antriebsmotor (A1) des Robotergreifers (11) automatisch verstellbar ist, um eine erste Drehachse (D1) drehbar am Greifergrundkörper (12) gelagert ist, ein Zwischenglied (18), welches mittels eines zweiten Drehgelenks (15.2), das von einem zweiten Antriebsmotor (A2) des Robotergreifers (11) automatisch verstellbar ist, um eine zweite Drehachse (D2), die parallel zur ersten Drehachse (D1) ausgerichtet ist, am Basisglied (14) drehbar gelagert ist, und ein Endglied (17), das mittels eines dritten Drehgelenks (15.3), das von einem dritten Antriebsmotor (A3) des Robotergreifers (11) automatisch verstellbar ist, um eine dritte Drehachse (D3), die parallel sowohl zur ersten Drehachse (D1) als auch zur zweiten Drehachse (D2) ausgerichtet ist, an dem Zwischenglied (18) drehbar gelagert ist, des Weiteren aufweisend eine am Endglied (17) befestigte Materialaufnahmerolle (16.1) und eine am Greifergrundkörper (12) befestigte Halteleiste (16.2), die sich mit ihrer Längserstreckung parallel zur Materialaufnahmerolle (16.1) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Robotergreifer zum Handhaben von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten, aufweisend einen Greifergrundkörper, der einen Anschlussflansch aufweist, der zur Befestigung des Robotergreifers an einem Werkzeugflansch eines Roboterarms ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Roboter, aufweisend eine Robotersteuerung, einen von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarm, der einen Werkzeugflansch und einen den Werkzeugflansch um eine Flanschachse drehantreibenden Flanschantriebsmotor umfasst, und der einen solchen Robotergreifer aufweist.
Aus der EP 0 421 167 A2 ist ein Verfahren zum Aufnehmen, Transportieren und Absetzen von flächigen Werkstücken aus textilem Material, Kunststoff oder aus sonstigen mittels Nadeln erfassbaren Werkstoffen bekannt, bei dem von einer Handhabungsvorrichtung gehaltene Nadelgreifer, deren Nadeln gruppenweise und in voneinander wegstrebenden Richtungen angeordnet sowie bewegbar sind, in eine zum Werkstück parallele Lage zum Aufnehmen bzw. Abgeben des Werkstückes gebracht werden und bei dem die Nadelgreifer nach Erfassen des Werkstückes in eine die Werkstückgrundfläche reduzierende andere Lage versetzt werden, in welcher das Transportieren und Absetzen des Werkstückes erfolgt.
Aus der DE 20 2014 103 132 U1 ist ein Applikationswerkzeug für ein flexibles Werkstück, insbesondere einen Faserverbundkörper bekannt, bei dem das Applikationswerkzeug als Kombiwerkzeug zum flächigen Aufnehmen des flexiblen Werkstücks und zum räumlichen Umformen des aufgenommenen Werkstücks an einem externen Formgebungswerkzeug ausgebildet ist, wobei das Applikationswerkzeug einen steuerbar verformungsfähigen sowie verfestigungsfähigen und rekonfigurierbaren Umformkopf aufweist. Dabei kann das Umformglied als Vakuummatratze mit einer Vakuumeinrichtung ausgebildet sein.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Robotergreifer zum Handhaben von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten zu schaffen, der sehr flexibel eingesetzt werden kann, d.h. zum Handhaben einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten geeignet ist, und der konstruktiv einfach und zuverlässig aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Robotergreifer zum Handhaben von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten, aufweisend einen Greifergrundkörper, der einen Anschlussflansch aufweist, der zur Befestigung des Robotergreifers an einem Werkzeugflansch eines Roboterarms ausgebildet ist, und aufweisend:

- ein Basisglied, welches mittels eines ersten Drehgelenks, das von einem ersten Antriebsmotor des Robotergreifers automatisch verstellbar ist, um eine erste Drehachse drehbar am Greifergrundkörper gelagert ist,
- ein Zwischenglied, welches mittels eines zweiten Drehgelenks, das von einem zweiten Antriebsmotor des Robotergreifers automatisch verstellbar ist, um eine zweite Drehachse, die parallel zur ersten Drehachse ausgerichtet ist, am Basisglied drehbar gelagert ist, und
- ein Endglied, das mittels eines dritten Drehgelenks, das von einem dritten Antriebsmotor des Robotergreifers automatisch verstellbar ist, um eine dritte Drehachse, die parallel sowohl zur ersten Drehachse als auch zur zweiten Drehachse ausgerichtet ist, an dem Zwischenglied drehbar gelagert ist, des Weiteren aufweisend eine am Endglied befestigte Materialaufnahmerolle, die eine Mantelwand aufweist, die ausgebildet ist, zum anhaftenden Halten eines von dem Materialaufnahmerolle aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt, und eine am Greifergrundkörper befestigte Halteleiste, die sich mit ihrer Längserstreckung parallel zur Materialaufnahmerolle erstreckt.

Die biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte können beispielsweise textile Stoffe sein, die insbesondere aus Fasern oder Fäden hergestellt sein können und beispielsweise geflochten, gewebt, gewirkt, oder gefilzt sein können. Die biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte können beispielsweise auch Vliesstoffe oder Tücher sein, die nicht notwendiger Weise aus Naturfasern oder Kunstfasern bestehen müssen, sondern auch Papier, mineralische Füllstoffe und Kunststoffe aufweisen können oder solche Schichten aufweisen können.
Eine Biegeschlaffheit der flächigen Materialbahnzuschnitte ist zumindest derart zu verstehen, dass sie eine solche nicht-elastische Verformbarkeit aufweisen, dass sie insbesondere zumindest um eine erfindungsgemäße Materialaufnahmerolle um 90 Grad oder wenigstens annähernd 90 Grad oder etwas mehr als 90 Grad aufgewickelt werden können.
Unter einem Materialbahnzuschnitt können unter Anderem Abschnitte oder Ausschnitte von sogenannten Endlosbahnen verstanden werden, d.h. Teile, die aus einen Endlosbahn hergestellt sind. Dabei ist der Begriff „Zuschnitt“ nicht darauf beschränkt, dass die Teile durch Schneiden aus der Endlosbahn hergestellt sein müssten. Vielmehr können die Materialbahnzuschnitte, je nach Material, auch beispielsweise durch Stanzen, Sägen oder anderen trennenden Bearbeitungsmethoden hergestellt sein.
Ein Aufnehmen eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts erfolgt dadurch, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt auf einer Mantelwand der Materialaufnahmerolle hängen bleibt oder haften bleibt. Die Mantelwand der Materialaufnahmerolle kann demgemäß, in Abhängigkeit des jeweiligen aufzunehmenden Materials und/oder dessen Gefüge und Aufbau, unterschiedlich ausgebildet sein. Die Mantelwand der Materialaufnahmerolle ist jedoch stets so auszuführen, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt an der Mantelwand hängen bleibt oder haften bleibt, d.h. eine kraft oder formschlüssige Verbindung eingeht, also von der Materialaufnahmerolle aufgenommen werden kann, dadurch, dass die Materialaufnahmerolle mit ihrer Mantelwand auf der Oberfläche des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts abrollt, insbesondere schlupffrei abrollt. Die Haftkraft an der Mantelwand der Materialaufnahmerolle kann zuschaltbar und/oder abschaltbar sein. Beispielsweise kann die Haftkraft durch Unterdruck an einer porösen oder mit Durchtrittsöffnungen versehenen Materialaufnahmerolle erzeugt werden, wobei der Unterdruck abschaltbar und/oder zuschaltbar sein kann.
Alternativ oder ergänzend kann die Haftkraft beispielsweise durch ein elektrostatisches Feld erzeugt werden, das abschaltbar und/oder zuschaltbar sein kann. Dazu kann die Materialaufnahmerolle Leiterbahnen aufweisen, zwischen denen ein elektrisches Feld erzeugt wird.
Hinter der Mantelwand der Materialaufnahmerolle können dazu isolierte Leiterbahnen angeordnet sein, die an eine elektrische Energiequelle angeschlossen sind derart, dass ein elektrostatisches Feld erzeugt wird, welches bewirkt, dass der aufzunehmende biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt an die Mantelwand der Materialaufnahmerolle heranbewegt wird.
Wiederum alternativ oder ergänzend kann der Bernoulli-Effekt genutzt werden, um einen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt mittels Unterdruck an die Mantelwand der Materialaufnahmerolle zu ziehen, welcher Unterdruck durch eine beschleunigte (Luft-)Strömung entlang der Mantelwand der Materialaufnahmerolle erzeugt wird. Die beschleunigte (Luft-) Strömung kann beispielsweise von einer Düse aufgebracht werden, aus der Luft ausströmt.
Dazu kann der Robotergreifer eine Luftdüse aufweisen, die der hohlzylindrischen Materialaufnahmerolle derart zugeordnet ist, dass die Luftdüse eine Luftströmung entlang der Mantelwand der Materialaufnahmerolle erzeugt, die geeignet ist, zwischen dem aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt und der Mantelwand der Materialaufnahmerolle einen Unterdruck zu erzeugen, welcher bewirkt, dass der aufzunehmende biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt an die Mantelwand der Materialaufnahmerolle heranbewegt wird. Die Luftdüse ist demgemäß ausgebildet unter Nutzung des Bernoulli-Effekts die aufzunehmende biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt an die Mantelwand der Materialaufnahmerolle heranzubewegen. Die Luftdüse kann insbesondere auf einer der Halteleiste gegenüberliegenden Seite der Materialaufnahmerolle angeordnet sein. So kann sogar ein der Halteleiste zugewiesener Endabschnitt des aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts an die Materialaufnahmerolle durch die Luftströmung der Luftdüse herangehoben werden, obwohl die Luftdüse an einer diesem Endabschnitt des aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts gegenüberliegenden Seite der Materialaufnahmerolle angeordnet ist.
Indem das Basisglied mittels des ersten Drehgelenks, das von dem ersten Antriebsmotor des Robotergreifers automatisch verstellbar ist, um die erste Drehachse drehbar am Greifergrundkörper gelagert ist, das Zwischenglied mittels des zweiten Drehgelenks, das von einem zweiten Antriebsmotor des Robotergreifers automatisch verstellbar ist, um die zweite Drehachse, die parallel zur ersten Drehachse ausgerichtet ist, am Basisglied drehbar gelagert ist, und indem das Endglied mittels des dritten Drehgelenks, das von dem dritten Antriebsmotor des Robotergreifers automatisch verstellbar ist, um die dritte Drehachse, die parallel sowohl zur ersten Drehachse als auch zur zweiten Drehachse ausgerichtet ist, an dem Zwischenglied drehbar gelagert ist, und das Endglied die Materialaufnahmerolle aufweist, insbesondere trägt, kann die Materialaufnahmerolle sowohl um ihre Rollenachse automatisch gedreht werden, als auch in ihrer relativen Position zur Halteleiste automatisch verstellt werden. Demgemäß kann die Rollenachse der Materialaufnahmerolle in ihrer relativen Position zur Halteleiste automatisch verstellt werden. Dadurch kann automatisiert nicht nur die Materialaufnahmerolle mit einer gewünschten Andruckkraft auf die Oberfläche des aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt aufgedrückt werden, sondern die Materialaufnahmerolle kann auch mit einer gewünschten Geschwindigkeit relativ zur Oberfläche des aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts bewegt werden. Darüber hinaus kann die Drehgeschwindigkeit, eine Beschleunigung oder eine Verzögerung der Drehung der Materialaufnahmerolle um die Rollenachse automatisch eingestellt, angesteuert und /oder geregelt werden.
Die Halteleiste kann den Materialbahnzuschnitt, der bereits auf der Materialaufnahmerolle aufgerollt ist, auf der Materialaufnahmerolle festklemmen, um ein Abrutschen des Materialbahnzuschnitts von der Materialaufnahmerolle zu verhindern. Um dies zu ermöglichen, kann die der Materialaufnahmerolle zugewandte Seite der Halteleiste über eine Kontur verfügen, die sich dem Materialbahnzuschnitt, der auf der Materialaufnahmerolle aufgewickelt ist, anschmiegt.
Indem die Halteleiste an dem Greifergrundkörper befestigt ist, und der Robotergreifer zur Befestigung z.B. an einem drehbaren Werkzeugflansch eines Roboterarms ausgebildet ist, kann die Halteleiste durch eine Drehung des Werkzeugflansches des Roboterarms umpositioniert werden. Dabei kann auch die Materialaufnahmerolle durch den Roboterarm umpositioniert werden. Gleichzeitig kann dann wiederrum die Materialaufnahmerolle relativ zur Halteleiste umpositioniert werden und zwar durch den ersten, zweiten und dritten Antriebsmotor des Robotergreifers. Weiterhin kann der Robotergreifer an einem Flansch eines Roboters angebracht sein, der diesen über mehrere Freiheitsgrade, z.B. fünf, sechs oder sieben Freiheitsgrade bewegen kann, womit der Roboter die Halteleiste des Robotergreifers entsprechend seiner Bewegungsmöglichkeiten frei in seinem Bewegungsraum bewegen und ausrichten kann.
Vorzugsweise sind der erste Antriebsmotor, der zweite Antriebsmotor und der dritte Antriebsmotor am Robotergreifer vorgesehen.
Der Greifergrundkörper kann eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Grundform aufweisen. Die rotationssymmetrische Grundform kann in allen Ausführungsvarianten beispielsweise die Form eines im Wesentlichen geraden Kreiszylinders sein. Der Greifergrundkörper kann beispielsweise im Wesentlichen kreisscheibenförmig gestaltet sein. Die rotationssymmetrische Grundform kann aber beispielsweise auch kegelstumpfförmig oder tonnenförmig sein. An einer kreisförmigen ersten Stirnseite des Greifergrundkörpers kann der Anschlussflansch angeordnet sein. An einer der ersten kreisförmigen Stirnseite gegenüberliegenden, kreisförmigen Stirnseite kann sich die Materialaufnahmerolle mit ihrer Rollenachse senkrecht aus der Ebene der zweiten Stirnseite heraus erstrecken. Die Längserstreckungen der Materialaufnahmerolle, also die Rollenachse kann sich insbesondere parallel zur Symmetrieachse des Anschlussflansches, d.h. auch parallel zu einer Drehachse des Werkzeugflansches des Roboterarms, an dem der Robotergreifer anschließbar ist, erstrecken.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann der Robotergreifer einen die Materialaufnahmerolle aufweisenden Rollenträger aufweisen, der mittels des dritten Drehgelenks, das von dem dritten Antriebsmotor automatisch verstellbar ist, um die dritte Drehachse, die parallel sowohl zur ersten Drehachse als auch zur zweiten Drehachse ausgerichtet ist, an einem Zwischenglied des Robotergreifers drehbar gelagert sein, welches Zwischenglied seinerseits mittels des zweiten Drehgelenks um die zweite Drehachse drehbar an dem Basisglied gelagert ist.
In einer solchen Ausführungsform bilden die Glieder des Robotergreifers, welche Glieder durch den Greifergrundkörper, das Basisglied, das Zwischenglied und dem Rollenträger gebildet werden, eine kinematische Kette von Gliedern, die durch das erste Drehgelenk, das zweite Drehgelenk und das dritte Drehgelenk drehbar verstellt werden können. Insoweit kann die Materialaufnahmerolle in insgesamt drei Freiheitsgraden bezüglich des Greifergrundkörpers drehverstellt werden. Die drei Drehachsen des ersten Drehgelenks, des zweiten Drehgelenks und des dritten Drehgelenks sind dabei parallel zueinander ausgerichtet. Im Ergebnis kann dadurch die auf dem Rollenträger montierte Materialaufnahmerolle in der Ebene der zweiten Stirnseite des Greifergrundkörpers nicht nur jede beliebige Position einnehmen und dabei jede beliebige Orientierung aufweisen, sondern jede Position auch auf beliebigen Bewegungsbahnen erreichen. So kann die Materialaufnahmerolle relativ zu der Halteleiste eine universelle Bewegungsfreiheit in der Ebene aufweisen, d.h. jegliche Art von relativen Konstellationen von Materialaufnahmerolle und Halteleiste erzeugen.
Das Basisglied kann eine rotationssymmetrische Außenmantelwand aufweisen, an der das Basisglied vollständig innerhalb der Außenkontur des Greifergrundkörpers drehbar gelagert ist, das Zwischenglied des Robotergreifers kann eine rotationssymmetrische Außenmantelwand aufweisen, an der das Zwischenglied vollständig innerhalb der Außenkontur des Basisglieds drehbar gelagert ist, und der Rollenträger des Robotergreifers kann eine rotationssymmetrische Außenmantelwand aufweisen.
Das Zwischenglied kann einen Durchmesser aufweisen, welcher zumindest im Wesentlichen dem Radius des Greifergrundkörpers entspricht. Die Drehachse des Zwischenglieds, d.h. die zweite Drehachse kann sich dabei zumindest in etwa oder genau auf halber Länge des Radius des Greifergrundkörpers befinden. Der Rollenträger kann einen möglichst kleinen Durchmesser aufweisen und demgemäß kann die Drehachse des Rollenträgers, d.h. die dritte Drehachse möglichst weit in Nähe des Außenumfangs des Zwischenglieds gezogen, angeordnet sein. Die Materialaufnahmerolle kann an dem Rollenträger in einer solchen Anordnung befestigt sein, dass die zentrale Rollenachse der Materialaufnahmerolle entlang der dritten Drehachse ausgerichtet ist. Durch Verstellen des dritten Drehgelenks kann demgemäß die Materialaufnahmerolle um ihre geometrische Rollenachse rotiert werden, ohne dass sich die Position der Materialaufnahmerolle bezüglich des Greifergrundkörpers und des Zwischenglieds verändert. Die kinematischen Verhältnisse ergeben sich aus den Abständen der Drehachsen zueinander. Entscheidend sind die absoluten Längen zwischen der ersten und zweiten Drehachse und zwischen der zweiten und dritten Drehachse und dem Verhältnis zueinander. Die Materialaufnahmerolle kann insbesondere dabei an ihrer Mantelwand einen Außendurchmesser aufweisen, der mindestens so groß ist, dass die Mantelwand in bestimmten Stellungen des zweiten Gelenks oder in allen Stellungen des zweiten Gelenks an einer Seite des Robotergreifers über die Außenkontur des Greifergrundkörpers hinausstehen kann.
Beispielsweise kann das Basisglied eine in Richtung der ersten Drehachse weisende Bauhöhe aufweisen, die höchstens so groß ist, wie die in Richtung der ersten Drehachse weisende Bauhöhe des Greifergrundkörpers. Das Zwischenglied des Robotergreifers kann eine in Richtung der zweiten Drehachse weisende Bauhöhe aufweisen, die höchstens so groß ist, wie die in Richtung der ersten Drehachse weisende Bauhöhe des Basisglieds. Der Rollenträger des Robotergreifers kann eine in Richtung der dritten Drehachse weisende Bauhöhe aufweisen, die höchstens so groß, wie die in Richtung der zweiten Drehachse weisende Bauhöhe des Zwischenglieds. Dadurch ergibt sich eine geringe Gesamtbauhöhe des Robotergreifers.
In einer weiteren speziellen Ausführungsvariante kann der Robotergreifer derart gestaltet sein, dass das erste Drehgelenk ein das Basisglied umgebendes erstes Lager aufweist, insbesondere erstes Wälzlager mit einem Innenring, einer Innenringlaufbahn für Wälzkörper, einem Außenring und einer Außenringlaufbahn aufweist, wobei der Innenring an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Basisglieds befestigt ist oder die Innenringlaufbahn an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Basisglieds ausgebildet ist, und das zweite Drehgelenk ein das Zwischenglied umgebendes zweites Lager aufweist, insbesondere zweites Wälzlager mit einem Innenring, einer Innenringlaufbahn für Wälzkörper, einem Außenring und einer Außenringlaufbahn aufweist, wobei der Innenring an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Zwischenglieds befestigt ist oder die Innenringlaufbahn an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Zwischenglieds ausgebildet ist, und das dritte Drehgelenk ein den Rollenträger umgebendes drittes Lager aufweist, insbesondere drittes Wälzlager mit einem Innenring, einer Innenringlaufbahn für Wälzkörper, einem Außenring und einer Außenringlaufbahn aufweist, wobei der Innenring an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Rollenträgers befestigt ist oder die Innenringlaufbahn an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Rollenträgers ausgebildet ist.
Durch eine solche Lagergestaltung, insbesondere Wälzlagergestaltung oder Gleitlagergestaltung kann eine besonders steife Anordnung von erstem Drehgelenk, zweitem Drehgelenk und drittem Drehgelenk erreicht werden. Demgemäß ist das zweite Wälzlager insoweit vollständig von dem ersten Wälzlager umgeben und das dritte Wälzlager vollständig vom zweiten Wälzlager und in Folge auch vollständig vom ersten Wälzlager umgeben. In einer abgewandelten Ausführungsvariante des Robotergreifers können ein oder mehrere der Wälzlager, insbesondere alle Wälzlager durch Gleitlager ersetzt sein.
Im Folgenden sind nun die speziellen Ausführungsformen des Robotergreifers hinsichtlich der Materialaufnahmerolle und hinsichtlich der Halteleiste beschrieben.
Die Mantelfläche der Materialaufnahmerolle kann auf der gesamten Berührfläche, oder an Teilen davon, die je nach Anwendung variiert werden können, auf den Materialbahnzuschnitt eine anziehende Kraft ausüben, die ein- und ausgeschaltet werden kann, die in ihrer Stärke variiert werden kann und die gegebenenfalls auch als abstoßende Kraft invertiert werden kann.
Die Materialaufnahmerolle kann eine kreiszylindrische Mantelwand aufweisen, deren Zylinderachse sich parallel zur dritten Drehachse erstreckt und die mit einer Anhaftfläche versehen ist, der ausgebildet ist, zum anhaftenden Halten des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts an der Mantelwand der Materialaufnahmerolle. Die Oberfläche der Rolle kann demgemäß mit einem Material beschichtet sein, welches sich mit dem Materialbahnzuschnitt verzahnt und mit dem es möglich ist, eine Normalkraft aufzubringen.
Als Anhaftfläche kann jede Ausgestaltung verstanden werden, bei der zwischen der Oberfläche d.h. der Mantelwand der Materialaufnahmerolle und der Materialbahn eine abziehende Kraft wirkt. So kann beispielsweise die Haftkraft durch Unterdruck an einer porösen oder mit Durchtrittsöffnungen versehenen Materialaufnahmerolle erzeugt werden, wobei der Unterdruck abschaltbar und/oder zuschaltbar sein kann. Alternativ oder ergänzend kann die Haftkraft beispielsweise durch ein elektrostatisches Feld erzeugt werden, das abschaltbar und/oder zuschaltbar sein kann. Dazu können hinter der Mantelwand der Materialaufnahmerolle isolierte Leiterbahnen angeordnet sein, die an eine elektrische Quelle angeschlossen sind. Wiederum alternativ oder ergänzend kann der Bernoulli-Effekt genutzt werden, um einen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt mittels Unterdruck an die Mantelwand der Materialaufnahmerolle zu ziehen, welcher Unterdruck durch eine beschleunigte (Luft-)Strömung entlang der Mantelwand der Materialaufnahmerolle erzeugt wird. Die beschleunigte (Luft-)Strömung kann beispielsweise von einer Düse aufgebracht werden, aus der Luft ausströmt.
Die Anhaftfläche kann eine an die speziellen Eigenschaften des aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts angepasste Oberflächenbeschaffenheit aufweisen. Die Wirkung der Anhaftfläche kann beispielsweise auf einer mechanischen Adhäsion oder einer spezifischen Adhäsion beruhen.
Die Anhaftfläche kann beispielsweise eine Klebeschicht aufweisen, eine Filzschicht aufweisen, eine Klettschicht aufweisen oder eine elektrostatische Schicht aufweisen.
In einer speziellen Ausführungsform kann die Materialaufnahmerolle, ergänzend oder alternativ zu anderen Haltewirkungen, hohlzylindrisch ausgebildet sein und eine starre Kreisringmantelwand aufweisen, die mit um den Umfang verteilt angeordneten Löchern versehen ist, die Ansaugdüsen bilden, die aufgrund eines im Inneren der hohlzylindrischen Materialaufnahmerolle anstehenden Luftunterdrucks, zum Ansaugen eines an der Kreisringmantelwand anliegenden Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt ausgebildet sind. Alternativ oder ergänzend zu einem Luftunterdruck kann die Materialaufnahmerolle hohlzylindrisch ausgebildet sein und eine starre Kreisringmantelwand aufweisen, die mit um den Umfang verteilt angeordneten Löchern versehen ist, die Ansaugdüsen bilden, die aufgrund eines im Inneren der hohlzylindrischen Materialaufnahmerolle anstehenden Luftüberdrucks, zum Abstoßen eines an der Kreisringmantelwand anliegenden Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt ausgebildet sind. In einer speziellen Weiterbildung kann die Strömung in den einzelnen Bohrungen, oder in Gruppen der Bohrungen separat eingestellt werden, d.h. die Strömung an den einzelnen Bohrungen, oder an Gruppen der Bohrungen kann einen anziehenden, einen abstoßenden oder einen neutralen Effekt auf das biegeschlaffe Material ausüben.
In einer speziellen anderen Ausführungsform kann die Materialaufnahmerolle, ergänzend oder alternativ zu anderen Haltewirkungen, eine kreiszylindrische Mantelwand aufweisen, deren Zylinderachse sich parallel zur dritte Drehachse erstreckt und die mit um den Umfang verteilt angeordneten Nadeln und/oder Haken versehen ist, die ausgebildet sind, in einem an der Mantelwand anliegenden Zustand eines Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts, den Abschnitt des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt zu durchdringen und/oder einzudringen, zum formschlüssigen Halten des Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts an der Mantelwand der Materialaufnahmerolle.
Die Materialaufnahmerolle kann eine Rollenbreite aufweisen, die einer Zuschnittsbreite des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts entspricht, oder die größer oder kleiner ist, als die Zuschnittsbreite des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts.
In einer speziellen anderen Ausführungsform kann zwischen dem Materialbahnzuschnitt und der Materialaufnahmerolle eine Luftströmung rechtwinklig zur Achse der Materialaufnahmerolle geführt werden. Die Luftzufuhr erfolgt über eine Düse, die am Grundkörper des Greifers angebracht ist. In dem Spalt zwischen Materialbahnzuschnitt und der Materialaufnahmerolle wird die Luftströmung beschleunigt, was zu einer Verringerung des Druckes unter den Umgebungsdruck führt. Durch den Druckunterschied ergibt sich eine Normalkraft zwischen dem Materialbahnzuschnitt und der Materialaufnahmerolle, der zu einem Anheben des Materialbahnzuschnittes an dieser Stelle führt.
Die Halteleiste kann sich mit ihrer Längserstreckung über die gesamte Breite der Materialaufnahmerolle parallel zu dieser erstrecken.
Die Halteleiste kann eine erste Außenfläche aufweisen, die im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet ist und die sich in Längserstreckung der Halteleiste rinnenförmig erstreckt, derart, dass die erste Außenfläche eine zur Mantelwand der Materialaufnahmerolle angepasste Gestalt aufweist.
Die erste Außenfläche kann demgemäß im Querschnitt einen Kreisbogen aufweisen, dessen Radius dem Radius der Materialaufnahmerolle entspricht oder zumindest annähernd dem Radius der Materialaufnahmerolle entspricht oder geringfügig größer ist. Die Halteleiste kann derart am Greifergrundkörper befestigt sein, dass die Materialaufnahmerolle mittels des ersten, zweiten und dritten Antriebsmotors des Robotergreifers auch bündig an die Halteleiste herangefahren werden kann, derart, dass die erste Außenfläche der Halteleiste an der Mantelwand der Materialaufnahmerolle flächig anliegen kann.
Die Halteleiste kann eine der ersten Außenfläche gegenüberliegende zweite Außenfläche aufweisen, die unter Bildung eines spitzen Winkels zwischen der ersten Außenfläche und der zweiten Außenfläche an einer gemeinsamen Kante zusammengeführt sind. Die zweite Außenfläche kann eben ausgebildet sein. Indem die erste Außenfläche und die zweite Außenfläche einen spitzen Winkel bilden, wird insoweit eine Hohlklinge an der Halteleiste gebildet.
Die Halteleiste kann einen auf der ersten Außenfläche angeordneten, sich entlang der gemeinsamen Kante erstreckenden Haftbelag aufweisen. Der Haftbelag kann eine Erhöhung der Reibung an der Oberseite der gemeinsamen Kante bzw. an der Hohlklinge bewirken, um ein Abstreifen von Materialbahnzuschnitte zu fördern bzw. zu verbessern.
Die zweite Außenfläche und/oder die dritte Außenfläche können eben ausgebildet sein und auf der zweiten Außenfläche verteilt angeordnete Vorsprünge oder drehbar gelagerte Rollen aufweisen. Die Vorsprünge oder drehbar gelagerten Rollen können ein Gleiten der zweiten Außenfläche auf einer Oberfläche eines Materialbahnzuschnitts verbessern, insbesondere durch die Reduzierung der Reibung.
In allen Ausführungen des Robotergreifers kann dabei der erste Antriebsmotor zum kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern ausgebildet sein, der zweite Antriebsmotor zum kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern ausgebildet sein, und/oder der dritte Antriebsmotor zum kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass der erste Antriebsmotor zum kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern ausgebildet sein kann. Alternativ oder ergänzend dazu kann der zweite Antriebsmotor zum kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern ausgebildet sein. Des Weiteren alternativ oder ergänzend dazu kann der dritte Antriebsmotor zum kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern ausgebildet sein.
Bei einem kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern der Antriebsmotoren des Robotergreifers können die Drehgelenke des Robotergreifers hinsichtlich ihrer Steifigkeit parametriert sein. In allen Ausführungen kann dazu das kraft- und/oder momentgeregelten Ansteuern der Antriebsmotoren des Robotergreifers mittels Impedanzregelung oder Admittanzregelung erfolgen. Speziell kann eine Robotersteuerung eines Roboters eingerichtet sein, den Robotergreifer insbesondere mittels Impedanzregelung oder Admittanzregelung zu bewegen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen Roboter, aufweisend eine Robotersteuerung, einen von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarm, der einen Werkzeugflansch und einen den Werkzeugflansch um eine Flanschachse drehantreibenden Flanschantriebsmotor umfasst, und aufweisend einen am Werkzeugflansch des Roboterarms befestigten Robotergreifer nach einer oder mehreren Ausführungen, wie beschrieben, wobei die Robotersteuerung eingerichtet ist, die Motoren des Roboterarms anzusteuern, um die an dem Greifergrundkörper befestigte Halteleiste, insbesondere für die jeweilige Roboteranwendung passend, relativ zum aufzunehmenden biegeschlaffen Material zu positionieren, und die Robotersteuerung eingerichtet ist, das Basisglied mittels des ersten Antriebsmotors um die erste Drehachse, das Zwischenglied mittels des zweiten Antriebsmotors um die zweite Drehachse und das Endglied mittels des drittens Antriebsmotors um die dritte Drehachse automatisch zu drehen, um die Materialaufnahmerolle um ihre Rollenachse zu drehen und relativ zur Halteleiste zu verstellen.
Roboterarme mit zugehörigen Robotersteuerungen, insbesondere Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung und/oder Bearbeitung von Objekten mit Werkzeugen ausgerüstet werden können und in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Industrieroboter weisen üblicherweise einen Roboterarm mit mehreren über Gelenke verbundene Glieder und programmierbare Robotersteuerungen (Steuervorrichtungen) auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Roboterarms automatisch steuern bzw. regeln, um einen Roboterflansch des Roboterarms im Raum zu positionieren und zu bewegen. Die Glieder werden dazu über Antriebsmotoren, insbesondere elektrische Antriebsmotoren, die von der Robotersteuerung angesteuert werden, insbesondere bezüglich der Bewegungsachsen des Industrieroboters, welche die Bewegungsfreiheitsgrade der Gelenke repräsentieren, bewegt.
Die Robotersteuerung kann außerdem eingerichtet sein,

- die Materialaufnahmerolle in einem berührenden Kontakt zu einem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt zu bringen, und
- die Materialaufnahmerolle parallel zur Ebene, in der sich der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt befindet, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle um ihre Rollenachse zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt auf der Mantelwand der Materialaufnahmerolle, insbesondere schlupffrei, wenigstens um 90 Grad aufgewickelt wird, und
- den Robotergreifer zu bewegen, um den von der Materialaufnahmerolle aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt von einer Entnahmestelle an eine Abgabestelle zu transportieren. Alternativ kann der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt auf der Mantelwand der Materialaufnahmerolle, insbesondere schlupffrei auch um weniger als 90° aufgewickelt werden. Das Aufwickeln kann sich insoweit auf die Stelle beschränken, an der die Halteleiste den biegeschlaffen Materialbahnzuschnitt sichert.

Die Robotersteuerung kann außerdem, alternativ oder ergänzend, eingerichtet sein, die Materialaufnahmerolle zusammen mit dem aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt über eine Ablagefläche, auf welcher der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt abgelegt werden soll, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle um ihre Rollenachse zurück zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt von der Mantelwand der Materialaufnahmerolle abgerollt und auf die Ablagefläche abgewickelt wird.
Die Robotersteuerung kann außerdem, alternativ oder ergänzend, eingerichtet sein,

- an einem Stapel von mehreren Lagen von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten, die Halteleiste zwischen der obersten Lage der biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte und einer unmittelbar unter der obersten Lage liegenden weiteren Lage eines weiteren biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts einzuführen, und
- während eines Bewegens der Materialaufnahmerolle, um die oberste Lage der biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte von dem Stapel aufzunehmen, die Halteleiste von oben gegen die Oberseite der unter der obersten Lage liegenden weiteren Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts zu drücken, um die weitere Lage auf dem Stapel zurückzuhalten.

Die Robotersteuerung kann eingerichtet sein, die Materialaufnahmerolle in einem berührenden Kontakt zu einem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt zu bringen, und die Materialaufnahmerolle parallel zur Ebene, in der sich der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt befindet, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle um ihre Rollenachse zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt auf der Mantelwand der Materialaufnahmerolle ein Stück aufgewickelt wird, und die Halteleiste auf einen Abschnitt des Materialbahnzuschnitts drückt, das auf die Mantelwand aufgewickelt ist, und die Halteleiste den Materialbahnzuschnitt dort fixiert. Ein weiteres Aufwickeln kann durch das Rollen der Materialaufnahmerolle tangential auf dem Materialbahnzuschnitt, zusammen mit der in seiner Position unveränderlichen Halteleiste, erfolgen.
Die Robotersteuerung kann außerdem, alternativ oder ergänzend, eingerichtet sein, während eines Ablegens eines auf der Materialaufnahmerolle aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts, die Halteleiste von oben gegen die Oberseite eines auf der Ablagefläche schon teilweise abgelegten Teils des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts zu drücken, um eine Wiederaufnahme des abgelegten Teils des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts auf die Materialaufnahmerolle zu verhindern.
Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder auch in anderen Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines Industrieroboters in Art eines Sechsachs-Knickarmroboters;
2 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Robotergreifers;
3 eine schematische Ansicht von unten auf den Robotergreifer gemäß 2 mit seinen drei Drehachsen;
4 eine schematische Ansicht von unten auf den Robotergreifer gemäß 2 mit verschiedenen beispielhaften Bewegungsformen für die Materialaufnahmerolle relativ zur Halteleiste des Robotergreifers;
5 eine schematische Darstellung des Robotergreifers in seiner Anbauanordnung an einem Werkzeugflansch eines Roboterarms;
6 eine schematische Ansicht des Robotergreifers gemäß 5 in einer ersten Situation, in der die Halteleiste die oberste Lage eines Materialbahnzuschnitts untergreift;
7 eine schematische Ansicht des Robotergreifers gemäß 5 in einer zweiten Situation, in der die Materialaufnahmerolle die oberste Lage des Materialbahnzuschnitts erfasst;
8 eine schematische Ansicht des Robotergreifers gemäß 5 in einer dritten Situation, in der die Materialaufnahmerolle die oberste Lage des Materialbahnzuschnitts aufnimmt;
9 eine schematische Ansicht des Robotergreifers gemäß 5 in einer vierten Situation, in der die Halteleiste auf die gegenüberliegende Seite der Materialaufnahmerolle umgeschwenkt ist;
10 eine schematische Ansicht des Robotergreifers gemäß 5, in der die unterschiedlichen Kräfte an Halteleiste und Materialaufnahmerolle aufgezeigt sind, die automatisch gesteuert und/oder geregelt eingestellt werden können;
11 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante einer Halteleiste des Robotergreifers gemäß 5, mit fest angeordneten Vorsprüngen oder Rollen;
12 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante einer Halteleiste des Robotergreifers gemäß 5, mit drehbar gelagerten Rollen und einem um die Rollen gespannten Riemen;
13 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante einer Halteleiste des Robotergreifers gemäß 5, mit einem Haftbelag;
14 eine schematische Darstellung einer Sequenz zum Aufnehmen einer obersten Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts von einem Stapel durch den erfindungsgemäßen Robotergreifer;
15 eine schematische Darstellung, wie die Halteleiste und die Materialaufnahmerolle gegeneinander bewegt werden können;
16 eine schematische Darstellung einer Sequenz zum Ablegen einer aufgenommenen Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts auf eine Ablagefläche durch den erfindungsgemäßen Robotergreifer;
17 eine schematische Darstellung einer Sequenz zum Aufnehmen einer obersten Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts von einem Stapel durch Einklemmen mittels einer Halteleiste; und
18 eine schematische Darstellung einer Sequenz zum Aufnehmen einer obersten Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts von einem Stapel unterstützt durch den Bernoulli-Effekt.

Die 1 zeigt einen Roboter 1, der einen Roboterarm 2 und eine Robotersteuerung 10 aufweist. Der Roboterarm 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere, nacheinander angeordnete und mittels Gelenke J1 bis J6 drehbar miteinander verbundene Glieder L1 bis L7.
Die Robotersteuerung 10 des Roboters 1 ist ausgebildet bzw. eingerichtet, ein Roboterprogramm auszuführen, durch welches die Gelenke J1 bis J6 des Roboterarms 2 gemäß des Roboterprogramms automatisiert oder in einem Handfahrbetrieb automatisch verstellt bzw. drehbewegt werden können. Dazu ist die Robotersteuerung 10 mit ansteuerbaren elektrischen Motoren M1 bis M6 verbunden, die ausgebildet sind, die Gelenke J1 bis J6 des Roboters 1 zu verstellen.
Bei den Gliedern L1 bis L7 handelt es sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eines Industrieroboters 1a um ein Gestell 3 und ein relativ zum Gestell 3 um eine vertikal verlaufende Achse A1 drehbar gelagertes Karussell 4. Weitere Glieder des Roboterarms 2 sind eine Schwinge 5, ein Armausleger 6 und eine vorzugsweise mehrachsige Roboterhand 7 mit einer als Werkzeugflansch 8 ausgeführten Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines erfindungsgemäßen Robotergreifers 11. Die Schwinge 5 ist am unteren Ende, d.h. an dem Gelenk J2 der Schwinge 5 auf dem Karussell 4 um eine vorzugsweise horizontale Drehachse A2 schwenkbar gelagert.
Am oberen Ende der Schwinge 5 ist an dem ersten Gelenk J3 der Schwinge 5 wiederum um eine ebenfalls vorzugsweise horizontale Achse A3 der Armausleger 6 schwenkbar gelagert. Dieser trägt endseitig die Roboterhand 7 mit ihren vorzugsweise drei Drehachsen A4, A5, A6. Die Gelenke J1 bis J6 sind durch jeweils einen der elektrischen Motoren M1 bis M6 über die Robotersteuerung 10 programmgesteuert antreibbar. Generell kann dazu zwischen jedem der Glieder L1 bis L7 und dem jeweils zugeordneten elektrischen Motoren M1 bis M6 ein Getriebe vorgesehen sein.
Der Robotergreifer 11 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Greifergrundkörper 12 auf, der einen Anschlussflansch 13 umfasst, der zur Befestigung des Robotergreifers 11 an dem Werkzeugflansch 8 des Roboterarms 2 ausgebildet ist. Der Robotergreifer 11 weist außerdem ein Basisglied 14 auf, welches mittels eines ersten Drehgelenks 15.1, das von einem ersten Antriebsmotor A1 automatisch verstellbar ist, um eine erste Drehachse D1 drehbar am Greifergrundkörper 12 gelagert ist. Der Robotergreifer 11 weist des Weiteren eine Materialaufnahmerolle 16.1 auf, die mittels eines zweiten Drehgelenks 15.2, das von einem zweiten Antriebsmotor A2 automatisch verstellbar ist, um eine zweite Drehachse D2, die parallel zur ersten Drehachse D1 ausgerichtet ist, bezüglich des Basisglieds 14 drehbar gelagert ist. Der Robotergreifer 11 weist darüber hinaus wenigstens eine Halteleiste 16.2 auf, die an dem Greifergrundkörper 12 befestigt ist.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der Robotergreifer 11 einen Rollenträger 17 auf, an dem die Materialaufnahmerolle 16.1 befestigt ist. Der Rollenträger 17 ist mittels eines dritten Drehgelenks 15.3, das von einem dritten Antriebsmotor A3 automatisch verstellbar ist, um eine dritte Drehachse D3, die parallel sowohl zur ersten Drehachse D1 als auch zur zweiten Drehachse D2 ausgerichtet ist, an einem Zwischenglied 18 des Robotergreifers 11 drehbar gelagert. Das Zwischenglied 18 ist seinerseits mittels des zweiten Drehgelenks 15.2 um die zweite Drehachse D2 drehbar an dem Basisglied 14 gelagert.
In einer solchen Ausführungsform bilden die Glieder des Robotergreifers 11, welche Glieder durch den Greifergrundkörper 12, das Basisglied 14, das Zwischenglied 18 und dem Rollenträger 17 gebildet werden, eine kinematische Kette von Gliedern, die durch das erste Drehgelenk 15.1, das zweite Drehgelenk 15.2 und das dritte Drehgelenk 15.3 drehbar verstellt werden können, wie dies insbesondere in 3 angedeutet ist. Insoweit kann die Materialaufnahmerolle 16.1 in insgesamt drei Freiheitsgraden bezüglich des Greifergrundkörpers 12 drehverstellt werden. Die drei Drehachsen D1, D2 und D3 des ersten Drehgelenk 15.1, des zweiten Drehgelenks 15.2 und des dritten Drehgelenks 15.3 sind dabei parallel zueinander ausgerichtet. Im Ergebnis kann dadurch der auf dem Rollenträger 17 montierte Materialaufnahmerolle 16.1 in der Ebene der zweiten Stirnseite des Greifergrundkörpers 12 nicht nur jede beliebige Position einnehmen und dabei jede beliebige Orientierung aufweisen, sondern jede Position auch auf beliebigen Bewegungsbahnen erreichen, wie dies beispielsweise in 4 aufgezeigt ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Abstände zwischen der ersten Drehachse D1 und der zweiten Drehachse D2 bzw. zwischen der zweiten Drehachse D2 und der dritten Drehachse D3 gleich sind. Wenn die Längenverhältnisse anders sind, hat dies zur Folge, dass Bereiche im Zentrum des Robotergreifers 11 ggf. nicht angefahren werden können.
So kann die Materialaufnahmerolle 16.1 relativ zur Halteleiste 16.2 eine universelle Bewegungsfreiheit in der Ebene aufweisen, d.h. jegliche Art von Bewegung ausführen.
Das Basisglied 14 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine rotationssymmetrische Außenmantelwand auf, an der das Basisglied 14 vollständig innerhalb der Außenkontur des Greifergrundkörpers 12 drehbar gelagert ist. Das Zwischenglied 18 des Robotergreifers 11 weist eine rotationssymmetrische Außenmantelwand auf, an der das Zwischenglied 18 vollständig innerhalb der Außenkontur des Basisglieds 14 drehbar gelagert ist. Der Rollenträger 17 des Robotergreifers 11 weist eine rotationssymmetrische Außenmantelwand auf, an der der Rollenträger 17 vollständig innerhalb der Außenkontur des Zwischenglieds 18 drehbar gelagert ist.
Wie insbesondere in 2 ersichtlich ist, weist das Basisglied 14 eine in Richtung der ersten Drehachse D1 weisende Bauhöhe H1 auf, die höchstens so groß ist, wie die in Richtung der ersten Drehachse D1 weisenden Bauhöhe H0 des Greifergrundkörpers 12. Das Zwischenglied 18 des Robotergreifers 11 weist dabei auch eine in Richtung der zweiten Drehachse D2 weisende Bauhöhe H2 auf, die höchstens so groß ist, wie die in Richtung der zweiten Drehachse D2 weisenden Bauhöhe H1 des Basisglieds 14. Der Rollenträger 17 des Robotergreifers 11 weist eine in Richtung der dritten Drehachse D3 weisende Bauhöhe H3 auf, die höchstens so groß ist, wie die in Richtung der dritten Drehachse D3 weisenden Bauhöhe H2 des Zwischenglieds 18.
In einer speziellen Ausführungsvariante weist das erste Drehgelenk 15.1 ein das Basisglied 14 umgebendes erstes Wälzlager 19.1 mit einem Innenring, einer Innenringlaufbahn für Wälzkörper, einem Außenring und einer Außenringlaufbahn auf, wobei der Innenring an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Basisglieds 14 befestigt ist. Alternativ kann die Innenringlaufbahn an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Basisglieds 14 ausgebildet sein.
Dabei weist das zweite Drehgelenk 15.2 ein das Zwischenglied 18 umgebendes zweites Wälzlager 19.2 mit einem Innenring, einer Innenringlaufbahn für Wälzkörper, einem Außenring und einer Außenringlaufbahn auf, wobei der Innenring an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Zwischenglieds 18 befestigt ist. Alternativ kann die Innenringlaufbahn an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Zwischenglieds 18 ausgebildet sein.
Außerdem weist das dritte Drehgelenk 15.3 ein den Rollenträger 17 umgebendes drittes Wälzlager 19.3 mit einem Innenring, einer Innenringlaufbahn für Wälzkörper, einem Außenring und einer Außenringlaufbahn auf, wobei der Innenring an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Rollenträgers 17 befestigt ist. Alternativ kann die Innenringlaufbahn an der rotationssymmetrischen Außenmantelwand des Rollenträgers 17 ausgebildet sein.
Die 5 zeigt den vom Roboterarm 2 geführten Robotergreifer 11, wie er seine Materialaufnahmerolle 16.1 beispielhaft auf einem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 aufsetzt, um diesen durch eine Drehbewegung der Materialaufnahmerolle 16.1 aufzunehmen. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Durchmesser der Materialaufnahmerolle 16.1 so groß, dass die Mantelwand über die Außenkontur des Greifergrundkörpers 12 hinausstehen kann, um auf dem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 aufliegen zu können, ohne dass der Greifergrundkörper 12 den biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 berührt.
In 6 bis 10 sind in stirnseitigen Ansichten verschiedene Bewegungen von Materialaufnahmerolle 16.1 und Halteleiste 16.2 dargestellt.
Die Halteleiste 16.2 kann einen Gegenhalter bilden, und wird an dem Greifergrundkörper 12 des Robotergreifers 11 befestigt. Die Halteleiste 16.2 ist damit starr zum Roboterflansch angeordnet. Die Halteleiste 16.2 wird insoweit vom Roboterarm 2 bewegt. Die Materialaufnahmerolle 16.1 kann sich auf einer Bewegungsebene des Robotergreifers 11 frei bewegen. Die Materialaufnahmerolle 16.1 kann sich z.B. parallel zum aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 bewegen und z.B. auf diesen den geforderten Anpressdruck ausüben. Die Materialaufnahmerolle 16.1 kann so über den biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 gerollt werden, derart, dass dieser Materialbahnzuschnitt 20 ohne Schlupf aufgewickelt wird, während die Halteleiste 16.2 die nächste Lage festhält, wie dies insbesondere in 6 angedeutet ist. Die Halteleiste 16.2 schiebt sich aufgrund einer Bewegung des Roboterarms 2 zwischen einer obersten Lage und einer unmittelbar darunter liegenden Lage eines Stapels von mehreren biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten 20 ein und vereinzelt so die oberste Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20.
Die Materialaufnahmerolle 16.1 weist eine kreiszylindrische Mantelwand auf, deren Zylinderachse sich parallel zur dritten Drehachse D3 erstreckt und die mit einer Anhaftfläche versehen ist, der ausgebildet ist, zum anhaftenden Halten des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 an der Mantelwand der Materialaufnahmerolle 16.1, wie dies insbesondere in 7 zu sehen ist. Die Materialaufnahmerolle 16.1 nimmt somit die oberste Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 auf und hebt diese von dem Stapel ab.
Die Halteleiste 16.2 wird vom Roboterarm 2 bewegt und kann der Materialaufnahmerolle 16.1 folgen. Die Materialaufnahmerolle 16.1 bewegt sich relativ zum Greifergrundkörper 12 und damit relativ zur Halteleiste 16.2. Obwohl der Roboterarm 2 in der Situation gemäß 6 und 7 stillsteht und auch die Halteleiste 16.2 ortsfest positioniert ist (um den Stapel zu fixieren) kann die Materialaufnahmerolle 16.1 relativ zum Stapel bewegt werden und insbesondere mit der aufgenommenen oberste Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 von dem Stapel abgehoben und abgehoben werden, obwohl die Halteleiste 16.2 ortsfest positioniert ist. In 8 ist dargestellt, wie der aufgenommene biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 weiter auf die Materialaufnahmerolle 16.1 aufgewickelt und weggeführt werden kann.
Wie in 9 aufgezeigt ist, kann die Halteleiste 16.2 auf die andere Seite der Materialaufnahmerolle 16.1 geschwenkt werden, beispielsweise um ein Ablegen des Materialbahnzuschnitts 20 durch Festhalten zu unterstützen, oder um ein Aufwickeln des obersten Materialbahnzuschnitts ausgehend von der gegenüberliegende Seite des Materialbahnzuschnitts zu gewährleisten, ohne eine Umorientierung des Greifers um 180° durchführen zu müssen.
Zur Messung des Anpressdrucks der Materialaufnahmerolle 16.1 auf das Material des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 und der Kraft mit der die Halteleiste 16.2 den verbleibenden Stapel festhält, kann z.B. eine Kraftmessvorrichtung zwischen Werkzeugflansch 8 und Robotergreifer 11 angeordnet sein. Da die Materialaufnahmerolle 16.1 schlupffrei abrollt und die Abstände zwischen den beiden Kontaktestellen und dem Werkzeugflansch 8 bekannt sich, können beide Kräfte über eine Messung des resultierenden Momentes und der resultierenden Kraft, wie in 10 aufgezeigt, am Werkzeugflansch 8 des Roboterarms 2 bestimmt werden. Zur Messung des Anpressdrucks der Materialaufnahmerolle 16.1 auf den Stapel und der Kraft mit der die Halteleiste 16.2 den Stapel festhält, können auch innere Kräfte im Robotergreifer 11 gemessen werden.
Generell kann die Halteleiste 16.2 eine erste Außenfläche 16a aufweisen, die im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet ist und die sich in Längserstreckung der Halteleiste 16.2 rinnenförmig erstreckt, derart, dass die erste Außenfläche 16a eine zur Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 angepasste Gestalt aufweist.
Die 11 zeigt eine erste Ausführungsvariante der Halteleiste 16.2 des Robotergreifers 11, mit der ersten Außenfläche 16a und der zweiten Außenfläche 16b, wobei an der zweiten Außenfläche 16b Vorsprünge 22 oder Rollen fest angeordnet sind. Diese Vorsprünge 22 oder Rollen können auch an der Außenwand 16.c angebracht sein, um ein gleiches Greifen auf der gegenüberliegenden Seite, siehe 8 und 9 zu ermöglichen.
Die 12 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Halteleiste 16.2 des Robotergreifers 11, mit der ersten Außenfläche 16a und der zweiten Außenfläche 16b, wobei an der zweiten Außenfläche 16b Rollen 23 drehbar gelagert sind. Um diese Rollen kann ein Riemen gespannt sein, der auf dem Gegenstück bündig aufliegen kann. Diese Rollen 23 können auch an der Außenwand 16.c angebracht sein, um ein gleiches Greifen auf der gegenüberliegenden Seite, siehe 8 und 9 zu ermöglichen.
Die Halteleiste 16.2 weist im Falle der dargestellten Ausführungsbeispiele eine der ersten Außenfläche 16a gegenüberliegende zweite Außenfläche 16b auf, die unter Bildung eines spitzen Winkels zwischen der ersten Außenfläche 16a und der zweiten Außenfläche 16b an einer gemeinsamen Kante 24 zusammengeführt sind. Wie in 13 ersichtlich ist, kann die Halteleiste 16.2 einen auf der ersten Außenfläche 16a angeordneten, sich entlang der gemeinsamen Kante 24 erstreckenden Haftbelag 25 aufweisen.
In der 14 ist eine Sequenz zum Aufnehmen einer obersten Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 von einem Stapel 26 durch den erfindungsgemäßen Robotergreifer 11 schematisch gezeigt.
Die Sequenz der 17 veranschaulicht, wie die Materialaufnahmerolle 16.1 in einem berührenden Kontakt zu dem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 gebracht wird, und wie die Materialaufnahmerolle 16.1 parallel zur Ebene, in der sich der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 befindet, bewegt wird, und wie geleichzeitig die Materialaufnahmerolle 16.1 um ihre Rollenachse gedreht wird, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 auf der Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 ein Stück aufgewickelt wird, und die Halteleiste 16.2 auf ein Stück des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 drückt, das auf die Mantelwand 21 ein Stück aufgewickelt ist, und dort mittels der Halteleiste 16.2 fixiert wird. Die Sequenz der 18 veranschaulicht, wie der Robotergreifer eine Luftdüse 30 aufweist, die der hohlzylindrischen Materialaufnahmerolle 16.1 derart zugeordnet ist, dass die Luftdüse 30 eine Luftströmung entlang der Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 erzeugt, die geeignet ist, zwischen dem aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 und der Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 einen Unterdruck zu erzeugen, welcher bewirkt, dass der aufzunehmende biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 an die Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 heranbewegt wird. Die Luftdüse 30 ist demgemäß ausgebildet unter Nutzung des Bernoulli-Effekts den aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 an die Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 heranzubewegen. Die Luftdüse 30 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf einer der Halteleiste 16.2 gegenüberliegenden Seite der Materialaufnahmerolle 16.1 angeordnet. So kann sogar ein der Halteleiste 16.2 zugewiesener Endabschnitt des aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 an die Materialaufnahmerolle 16.1 durch die Luftströmung der Luftdüse 30 herangehoben werden, obwohl die Luftdüse 30 an einer diesem Endabschnitt des aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 gegenüberliegenden Seite der Materialaufnahmerolle 16.1 angeordnet ist.
Die Robotersteuerung 11 ist demgemäß eingerichtet,

- die Materialaufnahmerolle 16.1 in einem berührenden Kontakt zu einem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 zu bringen, und
- die Materialaufnahmerolle 16.1 parallel zur Ebene, in der sich der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 befindet, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle 16.1 um ihre Rollenachse zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 auf der Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 wenigstens um 90 Grad aufgewickelt wird, und
- den Robotergreifer 11 zu bewegen, um den von der Materialaufnahmerolle 16.1 aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 von einer Entnahmestelle (14) an eine Abgabestelle (16) zu transportieren.

Die Robotersteuerung 11 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels dabei eingerichtet,

- an einem Stapel 26 von mehreren Lagen von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten 20, die Halteleiste 16.2 zwischen der obersten Lage der biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte 20 und einer unmittelbar unter der obersten Lage liegenden weiteren Lage eines weiteren biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 einzuführen, und
- während eines Bewegens der Materialaufnahmerolle 16.1, um die oberste Lage der biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte 20 von dem Stapel 26 aufzunehmen, die Halteleiste 16.2 von oben gegen die Oberseite der unter der obersten Lage liegenden weiteren Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 zu drücken, um die weitere Lage auf dem Stapel 26 zurückzuhalten Im Weitern kann die Halteleiste 16.2 ausgebildet sein, gegen den Teil des Materialbahnzuschnitts zu drücken, der auf der Materialaufnahmerolle aufgewickelt ist.

Die 15 zeigt dazu, wie die Halteleiste 16.2 und die Materialaufnahmerolle 16.1 gegeneinander bewegt werden können.
In der 16 ist eine Sequenz zum Ablegen einer aufgenommenen Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 auf eine Ablagefläche 27 durch den erfindungsgemäßen Robotergreifer 11 schematisch gezeigt.
Die Robotersteuerung 11 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels dabei eingerichtet, die Materialaufnahmerolle 16.1 zusammen mit dem aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt 20 über eine Ablagefläche 27, auf welcher der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 abgelegt werden soll, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle 16.1 um ihre Rollenachse zurück zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt 20 von der Mantelwand 21 der Materialaufnahmerolle 16.1 abgerollt und auf die Ablagefläche 27 abgewickelt wird.
Die Robotersteuerung 11 kann dabei eingerichtet sein, während des Ablegens des auf der Materialaufnahmerolle 16.1 aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20, die Halteleiste 16.2 von oben gegen die Oberseite eines auf der Ablagefläche schon teilweise abgelegten Teils des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 zu drücken, um eine Wiederaufnahme des abgelegten Teils 20a des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts 20 auf die Materialaufnahmerolle 16.1 zu verhindern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0421167 A2 [0002]
DE 202014103132 U1 [0003]

Claims

Robotergreifer zum Handhaben von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten (20), aufweisend einen Greifergrundkörper (12), der einen Anschlussflansch (13) aufweist, der zur Befestigung des Robotergreifers (11) an einem Werkzeugflansch (8) eines Roboterarms (2) ausgebildet ist, und aufweisend: - ein Basisglied (14), welches mittels eines ersten Drehgelenks (15.1), das von einem ersten Antriebsmotor (A1) des Robotergreifers (11) automatisch verstellbar ist, um eine erste Drehachse (D1) drehbar am Greifergrundkörper (12) gelagert ist, - ein Zwischenglied (18), welches mittels eines zweiten Drehgelenks (15.2), das von einem zweiten Antriebsmotor (A2) des Robotergreifers (11) automatisch verstellbar ist, um eine zweite Drehachse (D2), die parallel zur ersten Drehachse (D1) ausgerichtet ist, am Basisglied (14) drehbar gelagert ist, und - ein Endglied (17), das mittels eines dritten Drehgelenks (15.3), das von einem dritten Antriebsmotor (A3) des Robotergreifers (11) automatisch verstellbar ist, um eine dritte Drehachse (D3), die parallel sowohl zur ersten Drehachse (D1) als auch zur zweiten Drehachse (D2) ausgerichtet ist, an dem Zwischenglied (18) drehbar gelagert ist, des Weiteren aufweisend eine am Endglied (17) befestigte Materialaufnahmerolle (16.1), die eine Mantelwand aufweist, die ausgebildet ist, zum anhaftenden Halten eines von dem Materialaufnahmerolle (16.1) aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20), und eine am Greifergrundkörper (12) befestigte Halteleiste (16.2), die sich mit ihrer Längserstreckung parallel zur Materialaufnahmerolle (16.1) erstreckt.
Robotergreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaufnahmerolle (16.1) eine kreiszylindrische Mantelwand (21) aufweist, deren Zylinderachse sich parallel zur dritte Drehachse (D3) erstreckt und die mit einer Anhaftfläche versehen ist, der ausgebildet ist, zum anhaftenden Halten des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts (20) an der Mantelwand (21) der Materialaufnahmerolle (16.1).
Robotergreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaufnahmerolle (16.1) hohlzylindrisch ausgebildet ist und eine starre Kreisringmantelwand aufweist, die mit um den Umfang verteilt angeordneten Löchern versehen ist, die Ansaugdüsen bilden, die aufgrund eines im Inneren der hohlzylindrischen Materialaufnahmerolle (16.1) anstehenden Luftunterdrucks, zum Ansaugen eines an der Kreisringmantelwand anliegenden Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20) ausgebildet sind und/oder die aufgrund eines im Inneren der hohlzylindrischen Materialaufnahmerolle (16.1) anstehenden Luftüberdrucks, zum Abstoßen eines an der Kreisringmantelwand anliegenden Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20) ausgebildet sind.
Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotergreifer eine Luftdüse aufweist, die der hohlzylindrischen Materialaufnahmerolle (16.1) derart zugeordnet ist, dass die Luftdüse eine Luftströmung entlang der Mantelwand der Materialaufnahmerolle (16.1) erzeugt, die geeignet ist, zwischen dem aufzunehmenden biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt und der Mantelwand der Materialaufnahmerolle (16.1) einen Unterdruck zu erzeugen, welcher bewirkt, dass der aufzunehmende biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt an die Mantelwand der Materialaufnahmerolle (16.1) heranbewegt wird.
Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Mantelwand der Materialaufnahmerolle (16.1) isolierte Leiterbahnen angeordnet sind, die an eine elektrische Energiequelle angeschlossen sind derart, dass ein elektrostatisches Feld erzeugt wird, welches bewirkt, dass der aufzunehmende biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt an die Mantelwand der Materialaufnahmerolle (16.1) heranbewegt wird.
Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaufnahmerolle (16.1) eine kreiszylindrische Mantelwand (21) aufweist, deren Zylinderachse sich parallel zur dritte Drehachse (D3) erstreckt und die mit um den Umfang verteilt angeordneten Nadeln und/oder Haken versehen ist, die ausgebildet sind, in einem an der Mantelwand (21) anliegenden Zustand eines Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts (20), den Abschnitt des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20) zu durchdringen und/oder einzudringen, zum formschlüssigen Halten des Abschnitts des biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts (20) an der Mantelwand (21) der Materialaufnahmerolle (16.1).
Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteleiste (16.2) eine erste Außenfläche (16a) aufweist, die im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet ist und die sich in Längserstreckung der Halteleiste (16.2) rinnenförmig erstreckt, derart, dass die erste Außenfläche (16a) eine zur Mantelwand (21) der Materialaufnahmerolle (16.1) angepasste Gestalt aufweist.
Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteleiste (16.2) eine der ersten Außenfläche (16a) gegenüberliegende zweite Außenfläche (16b) aufweist, die unter Bildung eines spitzen Winkels zwischen der ersten Außenfläche (16a) und der zweiten Außenfläche (16b) an einer gemeinsamen Kante (24) zusammengeführt sind.
Robotergreifer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteleiste (16.2) einen auf der ersten Außenfläche (16a) angeordneten, sich entlang der gemeinsamen Kante (24) erstreckenden Haftbelag (25) aufweist.
Robotergreifer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Außenfläche (16b) und/oder die dritte Außenfläche (16.c) eben ausgebildet ist und auf der zweiten Außenfläche (16b) verteilt angeordnete Vorsprünge (22) oder drehbar gelagerte Rollen (23) oder Riemen aufweist.
Roboter, aufweisend eine Robotersteuerung (10), einen von der Robotersteuerung (10) angesteuerten Roboterarm (2), der einen Werkzeugflansch (8) und einen den Werkzeugflansch (8) um eine Flanschachse drehantreibenden Flanschantriebsmotor umfasst, und aufweisend einen am Werkzeugflansch (8) des Roboterarms (2) befestigten Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Robotersteuerung (10) eingerichtet ist, die Antriebsmotoren des Roboterarms (2) anzusteuern, um die an dem Greifergrundkörper (12) befestigte Halteleiste (16.2) relativ zum aufzunehmenden biegeschlaffen Material zu positionieren, und die Robotersteuerung (10) eingerichtet ist, das Basisglied (14) mittels des ersten Antriebsmotors (A1) um die erste Drehachse (D1), das Zwischenglied (18) mittels des zweiten Antriebsmotors (A2) um die zweite Drehachse (D2) und das Endglied (17) mittels des drittens Antriebsmotors (A3) um die dritte Drehachse (D2) automatisch zu drehen, um die Materialaufnahmerolle (16.1) zu drehen und relativ zur Halteleiste (16.2) zu verstellen.
Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (10) eingerichtet ist, - die Materialaufnahmerolle (16.1) in einem berührenden Kontakt zu einem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20) zu bringen, und - die Materialaufnahmerolle (16.1) parallel zur Ebene, in der sich der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt (20) befindet, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle (16.1) um ihre Rollenachse zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt (20) auf der Mantelwand (21) der Materialaufnahmerolle (16.1) aufgewickelt wird, und - den Robotergreifer (11) zu bewegen, um den von der Materialaufnahmerolle (16.1) aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20) von einer Entnahmestelle an eine Abgabestelle zu transportieren.
Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (10) eingerichtet ist, - die Materialaufnahmerolle (16.1) in einem berührenden Kontakt zu einem biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20) zu bringen, und - die Materialaufnahmerolle (16.1) parallel zur Ebene, in der sich der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt (20) befindet, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle (16.1) um ihre Rollenachse zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt (20) auf der Mantelwand (21) der Materialaufnahmerolle (16.1) ein Stück aufgewickelt wird, und die Halteleiste (16.2) auf einen Abschnitt des Materialbahnzuschnitts drückt, das auf die Mantelwand aufgewickelt ist, und die Halteleiste den Materialbahnzuschnitt dort fixiert.
Roboter nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (10) eingerichtet ist, die Materialaufnahmerolle (16.1) zusammen mit dem aufgenommenen biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitt (20) über eine Ablagefläche (27), auf welcher der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt (20) abgelegt werden soll, zu bewegen, und geleichzeitig die Materialaufnahmerolle (16.1) um ihre Rollenachse zurück zu drehen, derart, dass der biegeschlaffe, flächige Materialbahnzuschnitt (20) von der Mantelwand (21) der Materialaufnahmerolle (16.1) abgerollt und auf die Ablagefläche (27) abgewickelt wird.
Roboter nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (10) eingerichtet ist, - an einem Stapel (26) von mehreren Lagen von biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitten (20), die Halteleiste (16.2) zwischen der obersten Lage der biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte (20) und einer unmittelbar unter der obersten Lage liegenden weiteren Lage eines weiteren biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts (20) einzuführen, und - während eines Bewegens der Materialaufnahmerolle (16.1), um die oberste Lage der biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitte (20) von dem Stapel (26) aufzunehmen, die Halteleiste (16.2) von oben gegen die Oberseite der unter der obersten Lage liegenden weiteren Lage eines biegeschlaffen, flächigen Materialbahnzuschnitts (20) zu drücken, um die weitere Lage auf dem Stapel (26) zurückzuhalten.