用于自动取出布置在容器中的工件的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于自动取出布置在容器中的工件的装置，其具有：用于获取所述工件的获取单元；和可通过带有至少六个轴的机器人臂运动的用于从容器中抓住和取出所述工件的夹具；以及控制部，该控制部用于评估所述获取单元的数据，用于规划轨迹和用于操控所述机器人臂和夹具，其中，用于使所述夹具运动的机器人臂具有夹紧臂元件，该夹紧臂元件带有至少另外两个运动轴。

【技术实现步骤摘要】
用于自动取出布置在容器中的工件的装置
本专利技术涉及一种用于自动取出布置在容器中的工件的装置。尤其地，该装置在此用于可靠地且有目的地从容器中取出事先未知其位置的对象。这种装置通常作为概念“在盒子中抓取”而已知。
技术介绍
在此，通常用于自动取出布置在容器中的工件的装置包括:用于获取工件的获取单元；和可运动的夹具，其通过带有六个轴的机器人臂从容器中抓住和取出工件。在此，设置有控制部，其评估获取单元的数据，规划机器人臂的运动轨迹并且相应地操控机器人臂。在此根据现有技术，通常应用标准化的工业机器人使夹具运动。
技术实现思路
然而，本专利技术的专利技术人认识到，利用这种组件始终无法实现可靠地且过程安全地从容器中取出工件。因此本专利技术的目的是，提供一种用于自动取出布置在容器中的工件的装置，其提高在从容器中取出工件时的过程安全性。根据本专利技术，该目的在第一方面中通过根据权利要求1所述的装置实现，以及在第二方面中通过根据权利要求2所述的装置实现。本专利技术的有利设计方案是从属权利要求的内容。在此，在第一方面中，本专利技术给出一种用于自动取出布置在容器中的工件的装置，其带有用于获取工件的获取单元和可运动的夹具，该夹具通过带有至少六个轴的机器人臂而从容器中抓住和取出工件。此外，设置控制部，该控制部用于评估获取单元的数据，用于规划轨迹且用于操控机器人臂和夹具。根据第一方面，根据本专利技术设置成，用于使夹具运动的机器人臂具有夹紧臂元件，该夹紧臂元件带有至少另外两个运动轴。同时本专利技术的专利技术人已经意识到，通过使用另外两个运动轴能够实现显著改进的取出自由度，主要是对于非对称的或非旋转对称的零件。尤其地，当工件布置在不合适的位置中，例如在容器边缘处或者很深地位于容器下部中时，通过夹紧臂的总共八个轴也能够可靠地取出工件。在此，通过根据本专利技术的夹紧臂元件减小了用于在箱子中抓取而所需的空间。利用由此提高的接近性得到了更高的取出自由度，也就是说，提高了能够在没有附加的措施的情况下被抓住的零件的数量。此外，减少了与箱子的干涉轮廓。此外，在第二方面中，本专利技术包括用于自动取出布置在容器中的工件的装置，其包括用于获取工件的获取单元和用于抓住和从容器中取出工件的夹具。此外，设置控制部，其用于评估获取单元的数据，用于规划轨迹和用于操控夹具。根据本专利技术，根据第二方面的夹具可通过面式龙门架运动，该面式龙门架带有至少两个、优选地三个线性轴和至少两个附加的旋转轴。在此，本专利技术的专利技术人认识到，作为从现有技术中已知的带有六个摆动轴的机器人臂的备选，如果面式龙门架配备有至少两个附加的旋转轴时，也可使用该面式龙门架。优选地，在第二方面中，夹具布置在夹紧臂元件处，该夹紧臂元件额外于面式龙门架的三个线性轴和可能的另一旋转轴而提供至少一个且优选地两个另外的运动轴。除了一个第三线性轴，在此也可代替一个、两个或更多个另外的旋转轴。通过因此总共至少五个运动轴，S卩，两个线性轴与一个或多个旋转轴或三个线性轴、附加的旋转轴以及至少另一运动轴得到在操控夹具时更高的灵活性和精度。优选地，所述另外的运动轴在此同样为旋转轴。此外，额外于旋转轴，配备有夹紧臂元件的面式龙门架总地可具有至少另外两个运动轴，且尤其具有另外两个旋转轴，从而装置具有总共至少六个轴。尤其地，在此可使用在第一方面中用于装备机器人臂的夹紧臂元件。根据本专利技术设置的附加的轴优选地为旋转轴，即，为允许360°的旋转运动的转动轴或者为带有更小的摆动范围的摆动轴。根据本专利技术在第一或第二方面中使用的夹紧臂元件在此特别优选地具有至少两个旋转轴，且尤其地具有一个旋转和摆动机构。尤其地，该旋转机构在此布置在夹具和摆动机构之间。尤其优选地，由此为了使在第一方面中的夹具运动，使用这样机器人臂，S卩，在该机器人臂上布置夹紧臂元件，并且由此提供另外两个旋转轴。根据第二方面，尤其优选地使用带有至少两个或三个线性轴的面式龙门架，夹紧臂元件布置在该面式龙门架处，并且由此提供至少另外两个旋转轴。尤其优选地，在这种情况下，还设置另一旋转轴，尤其是转动轴。在此，本专利技术可与任意夹具一起使用。尤其地，该夹具在此可为磁性的、气动的和/或机械的夹具。尤其优选地，本专利技术在此与机械的夹具一起使用，因为该夹具使尤其高的抓取精度成为可能。此外，根据本专利技术设置的附加轴允许夹具尤其精确地驶向待抓取工件的抓取区域。由此，实现了在困难的抓取情况下也安全地抓住在容器中的工件。尤其地，根据本专利技术的夹具可为指式夹具，例如为双指式夹具。在本专利技术的一个设计方案中，夹具在此可以偏移的方式布置在夹紧臂元件处。夹具的这种偏移的布置使简单地抓住例如布置在容器内壁附近的工件成为可能。尤其地，在此，夹具的抓取区域的中轴线布置成相对于最后一个旋转轴的转动轴错位。尤其优选地，在此，布置在夹紧臂的更上方的元件不形成相对于夹具的干扰棱边。由此避免了夹具无法调整到期望的位置的情况。尤其地，根据本专利技术的夹具为指式夹具和/或块式夹具，其夹紧指或夹紧块布置在夹具的外棱边处。由此，夹具也能够相当可靠地抓到容器的侧壁处。尤其地，在此夹具为双指式夹具或双块式夹具。有利地，在此，在两个指或两个块之间的连接线相对于最后一个旋转轴且尤其相对于最后一个旋转关节的转动轴向外错位。尤其地，在此，该连接线相对于最后一个旋转轴的转动轴切向地伸延。在本专利技术的另一优选的设计方案中，夹紧臂元件如此布置在机器人臂或面式龙门架处，即，甚至当待抓取的工件布置在容器的底部上时，为了抓取工件，也始终必须仅仅将机器人臂或面式龙门架的夹紧臂和如有可能夹紧臂布置在该处的最后一个摆动臂伸入容器中。尤其地，在此，夹紧臂元件形成夹紧臂延长部，其中，夹紧臂的长度如有可能与机器人臂或面式龙门架的夹紧臂布置在该处的最后一个摆动臂的长度一起等于或大于容器的侧壁的高度。由此，机器人臂或面式龙门架的布置在更上方的部件不会形成必须需要考虑的干扰棱边。如以上已经示出的那样，根据本专利技术使用的夹紧臂元件优选地具有旋转和摆动机构，其中，旋转机构布置在夹具和摆动机构之间，并且由此形成夹紧臂元件的最后一个轴。在此，夹紧臂元件的两个旋转轴优选地彼此垂直，并且尤其优选地彼此相交。优选地，在此，两个旋转轴尽可能布置在夹具附近，从而得到紧凑的结构。此外优选地，夹紧臂元件相对于容器和/或应被抓取的工件具有这样的尺寸，即，夹紧臂元件可与待抓取的工件在容器之内的位置无关地在为了抓取而必要的抓取位置内被引入容器中。为此，尤其地，夹具相对于优选地表示摆动轴的倒数第二个旋转轴的最大偏移K具有决定性作用。由于夹具相对于该倒数第二个旋转轴的与该轴的摆动位置相关的偏移K不仅取决于夹紧臂元件在最后一个和倒数第二个旋转轴之间的区段的长度，而且取决于夹紧臂元件在最后一个旋转轴和夹具之间的区段的长度，在此，该最大偏移K定义成在夹紧臂元件的倒数第二个轴的外棱边和夹具包括夹具元件的外棱边之间的最大距离。优选地，夹紧臂元件在此相对于容器具有这样的尺寸，即，K < W/2其中，K表示在夹紧臂元件的倒数第二个轴的外棱边和夹具的外棱边之间的最大距离，并且W表示容器的较小的侧面的长度。优选地，在此容器具有矩形的基础面。此外，优选地，夹紧臂元件相对于容器和工件具有这样的尺寸，即，K< (W-Bw) /2其中，Bw表示工件在夹具抓向工件的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动取出布置在容器中的工件的装置，其具有：用于获取所述工件的获取单元；和可运动的夹具，该夹具通过带有至少六个轴的机器人臂而从容器中抓住和取出所述工件；以及控制部，该控制部用于评估所述获取单元的数据，用于规划轨迹和用于操控所述机器人臂和夹具，其特征在于，用于使所述夹具运动的机器人臂具有夹紧臂元件，该夹紧臂元件具有至少另外两个运动轴。

【技术特征摘要】
2012.08.17 DE 102012016537.4;2013.08.06 DE 1020131.一种用于自动取出布置在容器中的工件的装置，其具有:用于获取所述工件的获取单元；和可运动的夹具，该夹具通过带有至少六个轴的机器人臂而从容器中抓住和取出所述工件；以及控制部，该控制部用于评估所述获取单元的数据，用于规划轨迹和用于操控所述机器人臂和夹具， 其特征在于， 用于使所述夹具运动的机器人臂具有夹紧臂元件，该夹紧臂元件具有至少另外两个运动轴。2.一种用于自动取出布置在容器中的工件的装置，其具有:用于获取所述工件的获取单元；和用于抓住和从容器中取出所述工件的夹具；以及控制部，该控制部用于评估所述获取单元的数据，用于规划轨迹和用于操控所述夹具， 其特征在于，所述夹具可通过面式龙门架运动，该面式龙门架具有至少两个、优选地三个线性轴和至少两个附加的旋转轴。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述夹具布置在夹紧臂元件处，除了所述面式龙门架的两个或三个线性轴和可能的另一旋转轴，该夹紧臂元件还提供至少一个且优选地另外两个运动轴。4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述夹紧臂元件具有至少两个旋转轴，尤其是旋转和摆动机构，其中，有利地，所述旋转机构布置在所述夹具和所述摆动机构之间，和/或其中，所述夹具为机械夹具，尤其为指式夹具或块式夹具，尤其为双指式夹具或双块式夹具，其中优选地，所述夹紧指或夹紧块布置在所述夹具的外棱边处，其中，此外有利地，在两个指或两个块之间的连接线相对于最后一个旋转轴向外错位。5.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其中，所述夹具以偏移的方式布置在所述夹紧臂元件处，其中有利地，所述夹具的中轴线布置成相对于所述最后一个旋转轴，尤其相对于旋转机构的转动轴错位，·和/或其中有利地，布置在所述夹紧臂的更上方的元件不形成相对于所述夹具的干扰棱边。6.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其中，所述夹紧臂元件在此相对于容器和/或应被抓取的工件具有这样的尺寸，即，所述夹紧臂元件可与待抓取的工件在所述容器之内的位置无关地在为了抓取而必要的抓取位置内被引入所述容器中。7.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其中，所述夹紧臂元件相对于所述容器具有这样的尺寸，即，K < W/2 其中，K表示在所述夹紧臂元件的倒数第二个轴的外棱边和夹具的外棱边之间的最大距离，并且W表示所述容器的较小的侧面的长度， 其中有利地，所述夹紧臂元件相对于所述容器和所述工件具有这样的尺寸，即，K<(W-Bw)/2 其中，Bw表示所述工件在夹具抓向工件的方向上的厚度。8.根据以上权利要求中任一项所述的装置，其中，所述夹紧臂元件相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·马特恩，大卫·哈恩施科，伯恩哈德·里德米勒尔，阿洛伊斯·蒙特，
申请(专利权)人：利勃海尔齿轮技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：