DE102008057246A1

DE102008057246A1 - Vorrichtung zum Handhaben insbesondere stapelbarer Gegenstände

Info

Publication number: DE102008057246A1
Application number: DE200810057246
Authority: DE
Inventors: Josef Scholz
Original assignee: ThyssenKrupp Krause GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Krause GmbH
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Das automatisierte Stapeln von Paketen (10) findet mit Robotern (13) statt, die einen Greifer (21) zum Erfassen des jeweiligen Pakets (10) aufweisen. Problematisch ist das Stapeln unterschiedlich großer Pakete (10), und zwar insbesondere dann, wenn Pakete (10) in stark voneinander abweichenden Formaten nacheinander gestapelt werden müssen. Für solche Fälle haben sich bekannte Greifer (21) als nachteilig erwiesen. Die Erfindung sieht es vor, den Greifer (21) mit angetriebenen Einstelleinrichtungen zur Anpassung der Abstände von zum Beispiel Saugern (22) an die Größe des jeweiligen Pakets (10) zu versehen. Insbesondere sind jeweils zwei Sauger (22) an parallelen Längsträgern (26) angeordnet, die unter Beibehaltung ihrer parallelen Ausrichtung durch Parallelogrammlenkertriebe synchron zusammen- und auseinanderfahrbar sind. Durch solche angetriebenen Einstelleinrichtungen kann der Greifer (21) rasch an beliebig große Pakete (10) angepasst werden, wodurch die Stapelleistung auch beim ständigen Wechsel großer und kleiner Pakete (10) nicht beeinträchtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben stapelfähiger Gegenstände gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die automatische Handhabung von Gegenständen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Vor allem auf dem Transport- und Logistiksektor werden Gegenstände automatisiert gehandhabt, und zwar vor allem automatisch gestapelt.
Es sind Vorrichtung zum automatischen Handhaben, und zwar auch zum automatischen Stapeln von Gegenständen bekannt, die über Greifer mit Haltemitteln für den jeweiligen Gegenstand verfügen. Die Greifer dieser bekannten Vorrichtungen sind entweder so ausgebildet, dass sie nur Gegenstände bestimmter Größe erfassen können oder das Erfassen unterschiedlich großer Gegenstände zulassen, die Größenunterschiede zwischen den Gegenständen aber nur innerhalb eines relativ kleinen Spektrums liegen. Es gibt aber Einsatzfälle, wo Gegenstände unterschiedlichster Größen, und zwar auch mit extremen Größenunterschieden, aufeinanderfolgend vom Greifer erfasst werden müssen. Bekannte Vorrichtungen sind zum Ergreifen solcher Gegenstände nicht geeignet oder erfordern verhältnismäßig lange Zeit zur Umstellung auf unterschiedlich große Gegenstände.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in rascher Aufeinanderfolge unterschiedlich große Gegenstände, insbesondere auch in der Größe stark voneinander abweichende Gegenstände, handhaben kann.
Eine Vorrichtung zur Lösung der genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach verfügt der Greifer über angetriebene Einstelleinrichtungen zur Anpassung der Abstände der Haltemittel an die Größe des jeweiligen Gegenstands. Die angetriebenen Einstelleinrichtungen erlauben ein automatisches Verändern des Abstands der Haltemittel. Durch den Antrieb der Einstelleinrichtungen ist es möglich, die Abstände der Haltemittel rasch zu verändern. Vor allem kann eine Anpassung an erhebliche Größenunterschiede aufweisende Gegenstände schnell erfolgen.
Die Erfindung sieht es vor, die Abstände der Haltemittel in unterschiedlichen Richtungen zu verändern. Vorzugsweise sind die Abstände der Haltemittel in zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen, also in Längs- und in Querrichtung des Greifers, von den angetriebenen Einstelleinrichtungen veränderbar. Auf diese Weise können die Haltemittel in einer Ebene verstellt werden, und zwar über einen recht großen Verstellbereich. Insbesondere können alle Haltemittel soweit zusammenbewegt werden, dass sie dicht beieinander liegen, sich nämlich nahezu berühren.
Es ist weiterhin vorgesehen, die Haltemittel derart dem Greifer zuzuordnen, dass sie gegenüber seinen feststehenden Teilen nach unten vorstehen. Dadurch können die Haltemittel einen beliebig großen Gegenstand an unterschiedlichen Stellen unter dem Greifer halten und erfassen. Der Verstellbereich der Haltemittel wird nicht durch über die Ebene der Haltemittel hinausragende feste Teile des Greifers gestört. Vielmehr liegen durch diese besondere Ausbildung des Greifers die mit den Gegenständen zur Anlage kommenden Flächen der Haltemittel außerhalb der Kontur des Greifers. Die Kontur des Greifers beeinflusst dadurch seinen Arbeitsbereich nicht.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weisen die Einstellmittel zwei in Längsrichtung des Greifers verlaufende, parallele Längsträger mit jeweils zwei Haltemitteln auf. Die beiden Längsträger verlaufen auch parallel zu einer Längsmittelachse des Greifers, insbesondere seines Greiferkörpers, wobei die Längsträger auf gegenüberliegenden Seiten der Längsmittelachse des Greifers gleiche Abstände von der Längsmittelachse aufweisen. Die beiden Längsträger ermöglichen es, die Haltemittel synchron in Querrichtung und in Längsrichtung des Greifers zu verfahren. Dabei ist der maximale Abstand der Haltemittel durch die Länge der Längsträger festgelegt, während der minimale Abstand so klein sein kann, dass die benachbarten Haltemittel, und zwar am gleichen Längsträger als auch der gegenüberliegenden Längsträgern, sich nahezu berühren. Auf diese Weise ermöglicht es die Erfindung, sowohl große als auch extrem kleine Gegenstände zu ergreifen, wobei der Abstand von den angetriebenen Einstelleinrichtungen sowohl in Längsrichtung, also entlang der Längsträger, als auch in Querrichtung durch Veränderung des Abstands der Längsträger beliebig variierbar ist. Die Abstände der Haltemittel werden in Querrichtung durch synchrones Zusammen- oder Auseinanderfahren der Längsträger verändert, wobei der Abstand der an gegenüberliegenden Längsträgern angeordneten Haltemitteln bezüglich der Längsmittelachse des Greifers stets der gleiche bleibt.
In Längsrichtung werden die Abstände der Haltemittel ebenso gleichmäßig verändert durch synchrones Zusammenfahren der Haltemittel an den unterschiedlichen Längsträgern. Dabei können beide Haltemittel am jeweiligen Längsträger synchron zusammen- und auseinandergefahren werden oder es wird nur ein Haltemittel jedes Längsträgers verfahren, während das andere ortsfest am jeweiligen Längsträger angeordnet ist. In jedem Falle ist durch die genannte Ausbildung der angetriebenen Einstelleinrichtungen eine automatische synchrone Veränderung des Abstands der Haltemittel möglich. Vor allem können die Haltemittel soweit zusammengefahren werden, dass sie nahezu aneinanderliegen. Dadurch sind auch verhältnismäßig kleine Gegenstände erfassbar.
Bevorzugt ist vorgesehen, die angetriebenen Einstelleinrichtungen durch den Haltemitteln zugeordnete eigene Antriebe, insbesondere Linearantriebe, zum Verändern ihres Abstands in Querrichtung einerseits und in Längsrichtung andererseits zu bilden. Dadurch können die Haltemittel in Längsrichtung und in Querrichtung verfahren werden, wobei die Verfahrwege in Längsrichtung und Querrichtung voneinander abweichen. Denkbar ist auch ein Verfahren der Haltemittel nur in Längs- oder Querrichtung, je nachdem, welche Größe der als nächstes zu ergreifende Gegenstand aufweist.
In besonderer Weise erfolgt die Veränderung des Abstands der Haltemittel in Querrichtung des Greifers. Dazu ist die Einstelleinrichtung so ausgebildet, dass die die Haltemittel tragenden Längsträger ihren Abstand in Querrichtung des Greifers verändern, also der Abstand der Längsträger zur Längsmittelachse des Greifers vergrößert oder verringert wird. Hierzu werden die Längsträger synchron jeweils um das gleiche Maß an die Längsmittelachse herangefahren oder von dieser wegbewegt. Dabei ist die Einstelleinrichtung so ausgebildet, dass sich die Position der Haltemittel in Längsrichtung des Greifers beim Zusammenfahren und Auseinanderfahren der Längsträger nicht ändert, sofern nicht gleichzeitig die Haltemittel auch in Richtung der Längsträger verfahren werden. Die Einstelleinrichtungen sind außerdem so ausgebildet, dass beim Verfahren der Haltemittel in Längs- und Querrichtung die Haltemittel nur auf einer vorzugsweise horizontalen Ebene bewegt werden, sich also nur in einer Ebene bewegen, aber nicht senkrecht dazu.
Zur Veränderung des Abstands der Längsträger sind nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung Schwenkarme vorgesehen. Bevorzugt sind jedem Längsträger zwei gleiche, jedoch gegensinnig bewegliche Schwenkarme zugeordnet. Gegenüberliegende Endbereiche der Schwenkarme sind einerseits an Endbereichen der Längsträger und andererseits an einem auf der Längsmittelachse des Greifers liegenden Greiferkörper um Drehachsen verschwenkbar gelagert. Die Drehachsen an den Längsträgern sind ortsfest, während die Drehachsen am Greiferkörper in Längsrichtung desselben verschiebbar sind. Dazu sind die Drehachsen an am Greiferkörper verfahrbaren Schlitten angeordnet. Durch Zusammenfahren der Schlitten werden die Schwenkarme an ihren am Schlitten gelagerten Endbereichen zusammenbewegt und dabei die Abstände der Längsträger zur Längsmittelachse des Greifers synchron verringert. Dadurch kommt es zum gleichmäßigen, symmetrischen Verändern des Abstands der Haltmittel in Querrichtung des Greifers. Die Schwenkarme stabilisieren dabei die gleichmäßige Zusammen- und Auseinanderbewegung der Haltemittel in Querrichtung des Greifers. In Längsrichtung des Greifers werden beim Zusammen- und Auseinanderbewegen der Längsträger die Haltemittel in ihrer Position nicht verändert, sofern sie nicht gleichzeitig an den Längsträgern auch im Abstand in Längsrichtung zueinander verändert werden. Die Schwenkarme gewährleisten auch, dass die Haltemittel beim Zusammen- und Auseinanderfahren der diese haltenden Längsträger sich nur in einer Ebene bewegen, nicht aber in vertikaler Richtung zu dieser Ebene.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Greifers der Vorrichtung sieht es vor, mindestens einem der beiden jedem Längsträger zugeordneten Schwenkarme wenigstens einen Lenkerarm zuzuordnen. Die Lenkerarme sorgen dafür, dass die Längsträger beim Zusammen- und Auseinanderbewegen sich nur der Längsmittelachse nähern bzw. sich von dieser entfernen und dabei ihre parallele Ausrichtung zueinander und zur Längsmittelachse aber stets beibehalten. Außerdem werden die Längsträger beim Zusammen- und Auseinanderbewegen nicht in Richtung ihrer Längsachsen bewegt bzw. verschoben. Auf diese Weise ist es möglich, die Haltemittel nur quer zur Längsachse zusammen- oder auseinanderzubewegen, ihre Position in Richtung der Längsachse aber nicht zu verändern.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass jeder Lenkerarm mit einem Endbereich um eine feste Drehachse am Greiferkörper angelenkt ist, während ein gegenüberliegendes Ende jedes Lenkerarms an einer ortsfesten Drehachse des Schwenkarms angelenkt ist, und zwar vorzugsweise auf halber Länge des jeweiligen Schwenkarms. Insbesondere ist es des Weiteren vorgesehen, dass die Drehpunkte der Lenkerarme am Greiferkörper und die Drehpunkte der Schwenkarme an den Endbereichen der Längsträger auf gemeinsamen gedachten Linien liegen, die quer zur Längsmittelachse des Greifers und damit des Greiferkörpers verlaufen. Die Lenkerarme und die Schwenkarme jeder Seite des Greifers bilden so ein Parallelogramm, das ein exakt geführtes, spielfreies und synchrones Zusammen- und Auseinanderbewegen der Längsträger gewährleistet, wobei stets die Längsträger auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Greifers einen gleichen Abstand zur Längsachse aufweisen.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, alle Schwenkarme und Lenkerarme in einer gemeinsamen, vorzugsweise horizontalen, Ebene oder auch in mehreren parallel zueinander verlaufenden horizontalen Ebenen anzuordnen, während die Drehachsen senkrecht zu der jeweiligen horizontalen Ebene verlaufen. Auf diese Weise werden alle Haltemittel, die vorzugsweise mit gleichem Abstand unter den Längsträgern angeordnet sind, auch in einer zu den Ebenen der Schwenkarme und der Lenkerarme parallelen horizontalen Ebene bewegt, wodurch die Haltemittel unabhängig von ihrem Abstand stets gemeinsam einen Gegenstand an einer Fläche ergreifen, die auf der Ebene liegen, in der die Greifmittel angeordnet sind. So ist sichergestellt, dass insbesondere bei beispielsweise als Sauger ausgebildeten Haltemitteln alle Sauger gleichmäßig zur Anlage an einer Fläche des zu ergreifenden Gegenstands gebracht werden können und den Gegenstand gleichermaßen halten können.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer zum Stapeln von Kartons eingesetzten Vorrichtung,
2 eine perspektivische Ansicht eines Greifers der in der 1 dargestellten Vorrichtung mit auseinandergefahrenen Saugern,
3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der 2,
4 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung der 3,
5 eine Seitenansicht der Vorrichtung der 2 bis 4,
6 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß der 2 bis 5,
7 eine perspektivische Ansicht des Greifers bei zusammengefahrenen Saugern, und
8 eine Draufsicht analog zu 4 auf den Greifer mit zusammengefahrenen Saugern.
Die hier gezeigte Vorrichtung dient zum Stapeln von Paketen 10. Die Vorrichtung ist besonders ausgebildet zum Ergreifen und Stapeln unterschiedlich großer Pakete 10. Die Vorrichtung eignet sich aber auch zum Stapeln anderer stapelfähiger Gegenstände. Außerdem ist die Vorrichtung auch einsetzbar zur anderweitigen Handhabung von Gegenständen aller Art, vorzugsweise stapelfähigen Gegenständen.
Die Vorrichtung weist einen Greifer 21 auf, der um eine vorzugsweise senkrecht zur Oberseite 11 des Pakets 10 verlaufende Drehachse drehbar am Arm 12 einer Handhabungseinrichtung, im gezeigten Ausführungsbeispiel einem Roboter 13, angeordnet ist. Der Roboter 13 kann – wie im gezeigten Ausführungsbeispiel – auf einer geradlinigen Transportbahn 14 hin- und herbewegbar sein. Vor einem Ende der Transportbahn 14 ist ein Zuführförderer 15 angeordnet, von dem die Pakete 10 einzeln vor der Transportbahn 14 positionierbar sind. Der Zuführförderer 15 richtet dazu jeweils ein einzelnes Paket 10 an zwei senkrecht zueinander verlaufenden aufrechten Seitenflächen 16 und 17 gezielt aus. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Seitenflächen 16 und 17 gegen feste, geradlinige Anschläge 18 und 19 bewegt. Auch die Anschläge 18 und 19 verlaufen rechtwinklig zueinander. Dadurch wird das Paket 10 an einer definierten Stelle, nämlich hier in einer Ecke des Zuführförderers 15, positioniert und dort ausgerichtet. Vorzugsweise ist die am Anschlag 19 anliegende Seitenfläche 16 des Pakets 10 parallel zur Längsrichtung der Transportbahn 14, auf der der Roboter 13 entlangbewegbar ist, ausgerichtet.
Von der Vorrichtung ist ein Paket 10 beliebiger Größe vom Zuführförderer 15 ergreifbar und abstapelbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich auf beiden Seiten neben der Transportbahn 14 Unterlagen zum Abstapeln der Pakete 10. Bei den Unterlagen handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um Paletten 20. Mehrere Paletten 20 sind in der Darstellung der Figur hintereinanderliegend auf jeder Seite der Transportbahn 14 angeordnet. Im gezeigten Falle mit Paletten 20 auf beiden Seiten der Transportbahn 14 werden Pakete 10 bestimmter Größe auf den Paletten 20 auf einer Seite der Transportbahn 14 abgestapelt, während Pakete 10 anderer Größen auf den Paletten 20 auf der anderen Seite der Transportbahn 14 gestapelt werden. Auf eine solche Abstapelweise ist die Erfindung aber nicht beschränkt. Insbesondere können Paletten 20 oder andere Unterlagen auf nur einer Seite der Transportbahn 14 angeordnet sein. Der Roboter 13 kann auch ortsfest angeordnet sein, so dass er nicht längs der Transportbahn 14 verfahrbar ist.
In den 2 bis 8 ist der drehbar am freien Ende des Arms 12 des Roboters 13 angeordnete Greifer 21 in verschiedenen Konfigurationen, nämlich mit auseinanderbewegten Haltemitteln (2 bis 6) und zusammenbewegten Haltemitteln (7 und 8) dargestellt. Bei den Haltemitteln handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um Sauger 22. Der gezeigte Greifer 21 verfügt über vier gleiche Sauger 22. Die Haltemittel könnten aber auch als Elektromagnete, Haken oder Klemmbackenpaare ausgebildet sein. Der Greifer 21 weist einen länglichen Greiferkörper 24 auf, dessen Längsachse auf einer Längsmittelachse 25 des Greifers liegt. Des weiteren verfügt der Greifer 21 über zwei gegenüberliegenden Seiten der Längsmittelachse 25 zugeordnete gleiche Längsträger 26. Die Längsträger 26 verlaufen parallel zueinander und jeweils mit gleichen Abständen parallel zur Längsmittelachse 25 des Greifers 21 bzw. des Greiferkörpers 24. Jeder Längsträger 26 trägt zwei Sauger 22. Alle vier Sauger 22 des Greifers 21 sind den Längsträgern 26 so zugeordnet, dass sie in einer gemeinsamen Ebene liegen und so gleichermaßen ein Paket 10 an der Oberseite 11 ergreifen können. Die Ebene, auf der alle Sauger 22 liegen, befindet sich unterhalb der tiefsten Stelle des Greifers 21, so dass die Oberseite 11 eines Pakets 10, das von den Saugern 22 gehalten wird, mit keinem Teil des Greifers 21 kollidiert (5 und 6).
An einem Endbereich 27 jedes Längsträgers 26 ist ein Sauger 22 ortsfest angeordnet. Ein zweiter Sauger 22 ist an jedem Längsträger 26 längsverschieblich gelagert. Die beweglichen Sauger 22 sind in Richtung der Längsträger 26 entlang einer parallel zur Längsmittelachse 25 des Greifers 21 verlaufenden Bahn verschiebbar. Dazu dient eine angetriebene Einstelleinrichtung für einen Saugers 22 an jedem Längsträger 26, die als ein Lineartrieb ausgebildet ist, und zwar im gezeigten Ausführungsbeispiel als Gewindespindeltrieb 28. Der Gewindespindeltrieb 28 verfügt über eine längliche Gewindespindel 29, die an einem Ende mit einem Elektromotor 30 verbunden und von diesem drehend antreibbar ist. Das gegenüberliegende freie Ende der Gewindespindel 29 ist am Endbereich 27 des jeweiligen Längsträgers 26 gehalten. Auf der Gewindespindel 29 befindet sich eine Spindelmutter 31, die bei drehend angetriebener Gewindespindel 29 den Sauger 22 entlang des Längsträgers 26 verschiebt. Der verschiebliche Sauger 22 ist befestigt an einer Längsführung aus einer parallel verlaufend zur Gewindespindel 29 an der Innenseite des Längsträgers 26 befestigten Führungsschiene 32 und einem darauf verfahrbaren Schlitten 33, der den bewegbaren Sauger 22 trägt (5).
Die Längsträger 26 sind durch zwei Parallelogrammlenkertriebe 34 zusammen- und auseinanderbewegbar. Die beiden Parallelogrammlenkertriebe 34 sind gleich ausgebildet, jedoch in spiegelbildlicher Relativanordnung der Vorderseite und der Rückseite des Greifers 21 zugeordnet. Jeder Parallelogrammlenkertrieb 34 weist zwei gleich lange Schwenkarme 35 und zwei Paare von Lenkerarmen 36 auf. Der gezeigte Greifer 21 verfügt über insgesamt vier gleiche Schwenkarme 35 und acht gleiche Lenkerarme 36. Jedem Schwenkarm 35 sind dadurch zwei Lenkerarme 36 zugeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass jedem Schwenkarm 35 nur ein Lenkerarm 36 zugeordnet ist. Es reicht auch aus, wenn nur ein Parallelogrammlenkertrieb 34 zwei oder vier Lenkerarme 36 aufweist. Alle Schwenkarme 35 liegen in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zur Ebene verläuft, auf der die Längsträger 26 bzw. die Sauger 22 liegen. Die übereinander paarweise angeordneten Lenkerarme 36 befinden sich in zwei parallelen Ebenen über und unter der dazu parallelen Ebene, auf der die Schwenkarme 35 liegen.
Jeweils ein Schwenkarm 35 jedes Parallelogrammlenkertriebs 34 ist mit einem Ende um eine ortsfeste Drehachse 37 schwenkbar am Endbereich 27 jedes Längsträgers 26 und am gegenüberliegenden Endbereich 38 jedes Längsträgers 26 gelagert. Gegenüberliegende Enden der Schwenkarme 35 sind jeweils um eine längs zum Greiferkörper 24 verschiebbare Drehachse 39 verschwenkbar gelagert. Zur Verschiebbarkeit der Drehachsen 39 längs des Greiferkörpers 24 sind die Drehachsen 39 mit an gegenüberliegenden Seiten des länglichen Greiferkörpers 24 auf der Längsmittelachse 25 verschieblichen Schlitten 40 verbunden. Jeweils einer der beiden Schlitten 40 ist einem Parallelogrammlenkertrieb 34 zugeordnet. Demzufolge sind die mit den Endbereichen 38 der Längsträger 26 verbundenen Schwenkarme 35 am einen Schlitten 40 gelagert, während die den Endbereichen 27 der Längsträger 26 zugeordneten Schwenkarme 35 am anderen Schlitten 40 schwenkbar gelagert sind. Die beiden Schlitten 40 sind auf einer geraden Längsführung auf der Längsmittelachse 25 des Greifers 21 verschiebbar. Die Längsführung wird beim hier gezeigten Greifer 21 gebildet aus zwei parallelen Führungs schienen 41. Gegebenenfalls kann aber auch eine Führungsschiene 41 zur verschieblichen Lagerung der Schlitten 40 ausreichen. Beide Schlitten 40 beinhalten eine Spindelmutter, die sich auf der Längsmittelachse 25 des Greiferkörpers 24 liegend durch die Schlitten 40 erstrecken und mit einer gegenläufige Bewegungsgewinde aufweisenden Gewindespindel korrespondieren. Die in den Figuren nicht gezeigte Gewindespindel wird von einem Elektromotor, der einem Ende der Gewindespindel zugeordnet ist, angetrieben. Das andere freie Ende der Gewindespindel ist drehbar an einem Ende des Greiferkörpers 24 gelagert. Durch Drehen der Gewindespindel werden aufgrund der gegenläufigen Gewinde derselben die Schlitten 40 längs der Führungsschienen 41 synchron zusammen- und auseinanderbewegt. Dabei werden die in einer X-artigen Anordnung an den am Greiferkörper 24 gegensinnig längsverfahrbaren Schlitten 40 und an den Längsträgern 26 gelagerten Schwenkarme 35 gleichmäßig verschwenkt, so dass die X-artige Anordnung höher oder niedriger wird (vgl. 4 und 8).
Jedem Schwenkarm 35 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei gleiche Lenkerarme 36 so zugeordnet, das sie mit einem Ende um eine gemeinsame Drehachse 42 drehbar in der Mitte des jeweiligen Lenkerarms 36, also mittig zwischen den Drehachsen 37 und 39, angelenkt sind, während die gegenüberliegenden Enden der beiden Lenkerarme 36 auf einer Drehachse 43 in einem Eckbereich 44 des länglichen Greiferkörpers 24 drehbar gelagert sind.
Die Drehachsen 43 der Lenkerarme 36 und die Drehachsen 37 der Schwenkarme 35 jedes Parallelogrammlenkertriebs 34 liegen auf einer gemeinsam gedachten Linie an gegenüberliegenden Seiten des Greifers 21. Diese beiden gedachten Linien verlaufen parallel zueinander senkrecht zur Längsmittelachse 25 des Greifers 21 und senkrecht zur Längsrichtung der parallelen Längsträger 26. Die Drehachsen 42 jedes Parallelogrammlenkertriebs 34 liegen mittig zwischen der gedachten Linie durch die Drehachsen 37 und 43 einerseits und die Drehachsen 39 andererseits. Alle Drehachsen 37, 39, 42 und 43 verlaufen senkrecht zur Ebene, in der die Schwenkarme 35 verschwenkbar sind und senkrecht zu den Ebenen, in denen die unteren Lenkerarme 36 und die oberen Lenkerarme 36 liegen.
Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung der Parallelogrammlenkertriebe 34, insbesondere ihrer Schwenkarme 35 und ihrer Lenkerarme 36, sowie die Anordnung der Drehachsen 37, 39, 42 und 43 werden bei einem Zusammenfahren der die inneren Enden der Schwenkarme 35 lagernden Schlitten 40 längs der Führungsschienen 41 alle Schwenkarme 35 gleichmäßig und synchron so verschwenkt, dass sie die Längsträger 26 gleichmäßig zusammenbewegen, wodurch sich die Abstände der Sauger 22 in Querrichtung des Greifers 21 verringern. Dabei bleiben die beiden Längsträger 26 stets parallel zueinander und zur Längsmittelachse 25 des Greifers 21 ausgerichtet. Dabei bleibt der Abstand jedes Längsträgers 26 zur Längsmittelachse 25 stets gleich. Auch die Positionen der feststehend an den Längsträgern 26 angeordneten Sauger 22 immer in Richtung der Längsmittelachse 25 ändern sich beim Zusammenfahren der Längsträger 26 nicht. Beim Zusammenfahren der Längsträger 26 bleiben somit die fest an denselben angeordneten Sauger 22 immer auf einer gedachten geraden Linie, die rechtwinklig zur Längsmittelachse 25 des Greifers 21 verläuft (vgl. 4 und 8). Das Verschwenken der Schwenkarme 35 beim Zusammenfahren der Längsträger 26 wird synchronisiert und geführt durch die Lenkerarme 36, und zwar insbesondere durch die zuvor beschriebene gezielte Anordnung ihrer Drehachsen 42 und 43 auf der halben Länge der Schwenkarme 35 einerseits und auf der gedachten Linie durch die Drehachsen 37. Die Lenkerarme 36 dienen aber auch zur Stabilisierung der Schwenkarme 35, damit sie stets spielfrei in der gleichen Ebene parallel zur Ebene aller Sauger 22 liegen.
Beim Auseinanderfahren der Schlitten 40 werden die Schwenkarme 35 geführt von Lenkerarmen 36 gegensinnig verschwenkt, wodurch die Längsträger 26 gleichmäßig auseinandergefahren werden (vgl. 4 und 8). Hierbei bleiben die Längsträger 26 stets parallel zueinander ausgerichtet und es bleibt auch der Abstand der Längsträger 26 zur Längsmittelachse 25 jeweils gleich. Beim Auseinanderbewegen der Längsträger 26 bewegen sich auch die fest an denselben angeordneten Sauger 22 auf einer geraden Linie, die unter einem rechten Winkel zur Längsmittelachse 25 des Greifers 21 verläuft.
Beim Zusammen- und Auseinanderbewegen der Längsträger 26 werden alle vier daran angeordneten Sauger 22 gleichermaßen, nämlich synchron, in Querrichtung des Greifers 21 auf rechtwinklig zur Längsmittelachse 25 verlaufenden geradlinigen Bahnen zusammen- bzw. auseinanderbewegt. In Richtung der Längsmittelachse 25 werden die Sauger an jedem Längsträger 26 gleichmäßig zusammen- und auseinanderbewegt durch Entlangfahren jeweils eines Saugers 22 jedes Längsträgers 26 auf den diesen zugeordneten Führungsschienen 32.
Je nach Größe des Pakets 10, dem der Abstand der Sauger 22 des Greifers 21 angepasst werden soll, können das Zusammen- und Auseinanderfahren der Längsträger 26 und das Verfahren der beweglichen Sauger 22 entlang der Längsträger 26 zusammen oder unabhängig voneinander erfolgen. Bei Gegenständen mit besonderen Geometrien ist es denkbar, die an den Längsträgern 26 verfahrbaren Sauger 22 unterschiedlich zu verfahren, so dass der Abstand der beweglichen Sauger 22 von den feststehenden Saugern an den Längsträgern 26 voneinander abweicht.

10: Paket
11: Oberseite
12: Arm
13: Roboter
14: Transportbahn
15: Zuführförderer
16: Seitenfläche
17: Seitenfläche
18: Anschlag
19: Anschlag
20: Palette
21: Greifer
22: Sauger
24: Greiferkörper
25: Längsmittelachse
26: Längsträger
27: Endbereich
28: Gewindespindeltrieb
29: Gewindespindel
30: Elektromotor
31: Spindelmutter
32: Führungsschiene
33: Schlitten
34: Parallelogrammlenkertrieb
35: Schwenkarm
36: Lenkerarm
37: Drehachse
38: Endbereich
39: Drehachse
40: Schlitten
41: Führungsschiene
42: Drehachse
43: Drehachse
44: Eckbereich

Claims

Vorrichtung zum Handhaben insbesondere stapelbarer Gegenstände mit einem von einer Handhabungseinrichtung bewegbaren Greifer (21) mit mehreren Haltemitteln für den zu handhabenden Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (21) angetriebene Einstelleinrichtungen zur Anpassung der Abstände der Haltemittel an die Größe des jeweiligen Gegenstands aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Haltemittel in unterschiedlichen Richtungen, vorzugsweise zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen, insbesondere in Längs- und in Querrichtung des Greifers (21), von den angetriebenen Einstelleinrichtungen veränderbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel derart gegenüber dem Greifer (21) nach unten vorstehen, dass sie einen Gegenstand unabhängig von seiner Größe an beliebigen Stellen unter dem Greifer (21) erfassen und halten können.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel zwei auf gegenüberliegenden Seiten einer Längsmittelachse (25) des Greifers (21) angeordnete Längsträger (26) aufweisen, deren Längsrichtungen parallel mit jeweils gleichem Abstand zur Längsmittelachse (25) verlaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längsträger (26) zwei Haltemittel aufweist, wobei insbesondere der Abstand der beiden Haltemittel an jedem Längsträger (26) vorzugsweise stufenlos veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung des Abstands der Haltemittel am jeweiligen Längsträger (26) ein Haltemittel am jeweiligen Längsträger (26) vom angetriebenen Einstellmittel, vorzugsweise einem Linearantrieb, geführt verfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel an den Längsträgern (26) synchron verfahrbar sind zur gleichmäßigen Veränderung des Abstands des jeweiligen verfahrbaren Haltemittels gegenüber einem ortsfesten Haltemittel am jeweiligen Längsträger (26).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Längsträger (26) mit den Haltemitteln zueinander in Querrichtung des Greifers (21) von der angetriebenen Einstelleinrichtung, insbesondere Parallelogrammlenkertriebe (34), vorzugsweise stufenlos veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Längsträger (26) in Querrichtung des Greifers (21) derart veränderbar sind, dass die Position der Haltemittel in Längsrichtung unverändert bleiben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (26) zu Veränderung des Abstands an zwei Parallelogrammlenkertrieben (34) mit jeweils zwei Schwenkarmen (35) gelagert sind, wobei äußere freie Enden der Schwenkarme (35) an ortsunveränderlichen Drehachsen (37) an gegenüberliegenden Endbereichen (27, 38) des jeweiligen Längsträgers (26) gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme (35) mit innenliegenden Enden an entlang der Längsmittelachse (25) des Greifers (21) verschiebbaren Drehachsen (43) gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Drehachsen (43) an in Längsrichtung eines Greiferkörpers (24) des Greifers (21) verfahrbaren Schlitten (40) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Schlitten (40) die inneren Ende der Schwenkarme (35) an eigenen Drehachsen (43) gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitten (40) gegensinnig synchron durch einen den Antrieb der Einstelleinrichtung bildenden Linearantrieb in Längsrichtung am Greiferkörper (24), insbesondere auf der Längsmittelachse (25) des Greifers (21), verfahrbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem der beiden jedem Längsträger (26) zugeordneten Schwenkarm (35) wenigstens ein Lenkerarm (36) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lenkerarm (36) mit einem Ende um eine ortsfeste Drehachse (43) schwenkbar am Greiferkörper (24) angelenkt ist und ein gegenüberliegendes Ende jedes Lenkerarms (36) an einer ortsfesten Drehachse (42) des den betreffenden Lenkerarm (36) zugeordneten Schwenkarms (35) angeordnet ist, vorzugsweise in der Mitte des jeweiligen Schwenkarms (35).
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (37) der Schwenkarme (35) an den Endbereichen (27, 38) der Längsträger (26) auf der gleichen Seite des Greifers (21) und die Drehachsen (43), womit die Lenkerarme (36) des Parallelogrammlenkertriebs (34) auf der gleichen Seite des Greifers (21) am Greiferkörper (24) angelenkt sind, auf einer gemeinsam gedachten Verbindungslinie liegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (39) der beiden dem gleichen Längsträger (26) zugeordneten Schwenkarme (35) an den Schlitten (40) und die Drehachsen (43) der den Schwenkarmen (35) zugeordneten Lenkerarme (36) am Greiferkörper (24) auf einer gemeinsamen gedachten Linie liegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schwenkarme (35) in einer gemeinsamen Ebene liegen, die parallel zur Ebene verläuft, auf der alle Haltemittel liegen und auch die Lenkerarme (36) in mindestens einer Ebene liegen, die parallel zur Ebene der Schwenkarme (35) verläuft.