ES2980595T3 - Elemento de agarre de robot, robot industrial, sistema de manipulación y procedimiento para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento - Google Patents

Elemento de agarre de robot, robot industrial, sistema de manipulación y procedimiento para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento Download PDF

Info

Publication number
ES2980595T3
ES2980595T3 ES20726354T ES20726354T ES2980595T3 ES 2980595 T3 ES2980595 T3 ES 2980595T3 ES 20726354 T ES20726354 T ES 20726354T ES 20726354 T ES20726354 T ES 20726354T ES 2980595 T3 ES2980595 T3 ES 2980595T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
suction
workpiece
robot
gripping element
suction unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20726354T
Other languages
English (en)
Inventor
Jens Ludwig
Stefan Brusky
Dominik Ziller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Homag Automation GmbH
Original Assignee
Homag Automation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Homag Automation GmbH filed Critical Homag Automation GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2980595T3 publication Critical patent/ES2980595T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/10Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
    • B21D43/105Manipulators, i.e. mechanical arms carrying a gripper element having several degrees of freedom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/18Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in pneumatic or magnetic engagement with the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/20Storage arrangements; Piling or unpiling
    • B21D43/24Devices for removing sheets from a stack
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085Force or torque sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0052Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Program-controlled manipulators
    • B25J9/16Program controls
    • B25J9/1694Program controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • B65G47/917Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • B65G47/918Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers with at least two picking-up heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G59/00De-stacking of articles
    • B65G59/02De-stacking from the top of the stack
    • B65G59/04De-stacking from the top of the stack by suction or magnetic devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02Articles
    • B65G2201/0214Articles of special size, shape or weigh
    • B65G2201/022Flat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02Articles
    • B65G2201/0282Wooden articles, e.g. logs, trunks or planks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

La invención se refiere a una pinza robótica con una zona de recepción, que está diseñada para ser conectada a un robot industrial, y al menos una unidad de succión, que está diseñada para ser conectada a una fuente de vacío. La unidad de succión tiene una superficie de succión sobre la que se puede sujetar mediante presión negativa una pieza de trabajo preferiblemente en forma de placa, que preferiblemente está compuesta al menos parcialmente de madera, materiales de madera, plástico, aluminio o similares. La unidad de succión tiene un borde de presión sustancialmente recto en una sección del borde. La pinza robótica tiene además un actuador que está diseñado para inclinar la unidad de succión alrededor de un primer eje de inclinación con respecto a la zona de recepción. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Elemento de agarre de robot, robot industrial, sistema de manipulación y procedimiento para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento
Campo técnico
La invención se refiere a un elemento de agarre de robot, que está configurado para unirse con un robot industrial. Además, la invención se refiere a un robot industrial con este elemento de agarre y a un sistema de manipulación, que presenta este robot industrial. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa, que están compuestas preferiblemente al menos por secciones de madera, materiales derivados de la madera, plástico, aluminio o similares, de un apilamiento.
Estado de la técnica
En la industria de los muebles y de los elementos constructivos puede reconocerse actualmente un aumento de la demanda de productos individualizados. Así, los consumidores finales compran por ejemplo cada vez más objetos de decoración, que están adaptados individualmente a las dimensiones de un espacio concreto, o que presentan una determinada combinación de colores y/o de materiales. A pesar de un alto grado de individualización y del tamaño de lote reducido asociado con el mismo, tales productos pueden fabricarse a escala industrial.
En el caso a modo de ejemplo de un mueble, es concebible confeccionar en primer lugar todas las placas necesarias y apilar estas luego sobre un dispositivo de almacenamiento. Dado que un mueble está compuesto en la mayoría de los casos por un gran número de placas de diferentes tipos, las placas confeccionadas, apiladas sobre el dispositivo de almacenamiento, forman en la mayoría de los casos un apilamiento irregular. Un apilamiento irregular, también denominado apilamiento caótico, presenta capas individuales, cuya composición y/o disposición se diferencia. Como se representa en la figura 1, un apilamiento 210 caótico sobre un dispositivo 200 de almacenamiento puede presentar piezas 220b de trabajo, que se encuentra en una sección de borde del apilamiento 210 caótico. Además, un apilamiento 210 caótico puede presentar piezas 220a de trabajo, que se encuentran en una sección central del apilamiento 210 caótico. Además, queda claro que las piezas 220 de trabajo del apilamiento 210 caótico pueden presentar diferentes dimensiones.
Para extraer de manera automatizada partes de un apilamiento caótico (es decir, para el aislamiento de las placas), pueden utilizarse robots industriales, por ejemplo, robots de pórtico o robots de seis ejes, con ventosas. Una ventosa está configurada para absorber y retener objetos mediante depresión. Sin embargo, se ha mostrado que las placas individuales, en particular individuales dispuestas unas sobre otras, son difíciles de aislar debido a efectos de adhesión u otros efectos de adhesión superficial. En concreto, existe el peligro de elevar junto con una placa también la placa que se encuentra debajo. Este efecto se refuerza cuando las piezas de trabajo que deben succionarse presentan una cierta porosidad, es decir que transmiten al menos parcialmente la depresión del elemento de agarre a placas que se encuentran debajo.
Para poder extraer aun así una placa individual de un apilamiento caótico, ha dado buen resultado deslizar la placa que debe extraerse usando una ventosa para separarla de la placa que se encuentra debajo. A ese respecto, el desplazamiento de la placa que debe extraerse tiene lugar en la mayoría de los casos en paralelo a la superficie de cubierta de la placa que se encuentra debajo. Sin embargo, en este procedimiento tienen que extraerse en primer lugar aquellas placas que se encuentran en una sección de borde del apilamiento caótico.
Solo tras la extracción de estas placas que se encuentran fuera está disponible suficiente espacio, para extraer mediante desplazamiento también las placas que se encuentran dentro. Por consiguiente, está predeterminada una secuencia de extracción, que no corresponde obligatoriamente a la secuencia óptima.
Un elemento de agarre de robot según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento US 2017/129109 A1.
Un elemento de agarre de robot se conoce además también por el documento US 2014/277711 A1, el documento US 2018/21 5540 A1, el documento JP S5359592 A, el documento WO 2018/0631 00 A2, el documento JP H05 1 39554 A, el documento EP 3292 962 A1, el documento US 2007/200378 A1, el documento JP 2011 003701 A, el documento US 2015/209964 A1, el documento US 2013/1 271 92 A1 y el documento US 2013/11 0280 A1.
Exposición de la invención
El objetivo de la invención es proporcionar una posibilidad sencilla y eficaz para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento.
Según la invención, este objetivo se alcanza mediante un elemento de agarre de robot según la reivindicación 1, un robot industrial según la reivindicación 9, un procedimiento según la reivindicación 10 y un sistema de manipulación según la reivindicación 14. Formas de realización preferidas se indican en las reivindicaciones dependientes.
Un elemento de agarre de robot según la invención presenta un alojamiento, que está configurado para unirse con un robot industrial. Además, el elemento de agarre de robot presenta al menos una unidad de succión, que está configurada para unirse con una fuente de vacío. La unidad de succión presenta una superficie de succión, en la que puede retenerse mediante depresión una pieza de trabajo preferiblemente en forma de placa, que está compuesta preferiblemente al menos por secciones de madera, materiales derivados de la madera, plástico, aluminio o similares. Además, el elemento de agarre de robot presenta en una sección de borde un canto de apriete sustancialmente recto. Un elemento de agarre de robot según la invención presenta además un actuador, que está configurado para bascular la unidad de succión con respecto al alojamiento con respecto a un primer eje de basculación.
En el elemento de agarre de robot según la invención, el actuador está pretensado con un elemento de resorte hacia una primera posición cero, y el actuador está configurado para, en el caso de una solicitación con presión, ejecutar una carrera discreta, opuesta a la pretensión. De esta manera pueden posibilitarse una construcción sencilla y un control sencillo del elemento de agarre de robot. En concreto, en este elemento de agarre de robot no es necesaria ninguna segunda solicitación con presión, para pasar el actuador de un estado de carrera a su posición cero. Más bien basta con retirar la solicitación con presión, con la que el actuador ejecuta una carrera opuesta a la pretensión. El elemento de resorte mencionado anteriormente puede ser por ejemplo un resorte de torsión, un resorte espiral, un resorte de flexión o un resorte de presión de gas.
Un robot industrial es en el presente contexto un dispositivo, que es adecuado para absorber una pieza de trabajo, variar su posición y depositar la pieza de trabajo. Un robot industrial puede ser por ejemplo un robot de seis ejes, un robot lineal, un robot de pórtico, un robot con cinemática paralela o un dispositivo comparable.
Una unidad de succión puede estar configurada por ejemplo como caja de succión o como una pluralidad de ventosas. Una caja de succión puede estar configurada por ejemplo de manera sustancialmente paralelepipédica. Una superficie de succión puede ser por ejemplo una superficie de una caja de succión, que presenta aberturas. Sin embargo, una superficie de succión puede ser también una superficie virtual, que se define mediante una pluralidad de ventosas.
Un actuador puede ser por ejemplo un motor lineal, un accionamiento de husillo, un cilindro que puede accionarse hidráulica o neumáticamente o un actuador que puede accionarse magnéticamente.
Un elemento de agarre de robot según la invención posibilita de manera ventajosa emplear un procedimiento, en el que también pueden extraerse placas dispuestas de manera central de un apilamiento caótico del apilamiento caótico, sin que previamente tengan que extraerse placas, que están dispuestas en secciones de borde del apilamiento caótico. Para ello, el elemento de agarre según la invención puede moverse en primer lugar por un robot industrial a la proximidad de una pieza de trabajo que debe extraerse sobre un apilamiento caótico. La pieza de trabajo que debe extraerse puede ser por ejemplo una pieza de trabajo en forma de placa, que se encuentra en la capa de apilamiento más superior de un apilamiento caótico en una sección central del apilamiento caótico. La unidad de succión puede entonces bascularse, de modo que la superficie de succión adopte con respecto a la pieza de trabajo que debe extraerse un ángulo, por ejemplo, un ángulo entre en cada caso 1° y 2° ambos inclusive. El elemento de agarre de robot puede desplazarse además de tal manera que el canto de apriete del elemento de agarre de robot se apoye sustancialmente sobre un canto de la pieza de trabajo que debe extraerse. La unidad de succión y la pieza de trabajo que debe extraerse pueden encerrar en este estado un hueco sustancialmente cuneiforme. Si la unidad de succión se solicita ahora en este estado con depresión, puede atraerse la pieza de trabajo que se encuentra bajo el elemento de agarre de robot a la superficie de succión de la unidad de succión, sin que una pieza de trabajo que se encuentra debajo adicional se adhiera a la pieza de trabajo que se atrae. Durante la atracción, la pieza de trabajo describe sustancialmente un movimiento de basculación en la dirección de la superficie de succión. El canto de apriete del elemento de agarre de robot puede considerarse, con respecto al movimiento de basculación de la pieza de trabajo, como eje de basculación.
Un elemento de agarre de robot según la invención puede presentar una pluralidad de unidades de succión, por ejemplo, dos unidades de succión. Una primera unidad de succión puede ser más larga con respecto a una primera dirección que una segunda unidad de succión. La superficie de succión de la primera unidad de succión y la superficie de succión de la segunda unidad de succión se encuentran preferiblemente en el mismo plano. La primera y la segunda unidad de succión están preferiblemente dispuestas una al lado de otras con respecto a la primera dirección.
Cuando un elemento de agarre de robot tal como se describió anteriormente presenta una primera y una segunda unidad de succión, la pluralidad de unidades de succión pueden establecer un grupo de unidades de succión. Un elemento de agarre de robot según la invención puede presentar una pluralidad, pero preferiblemente dos, de estos grupos de unidades de succión. Preferiblemente, las superficies de succión de las unidades de succión de la pluralidad de grupos de unidades de succión se encuentran en el mismo plano. Preferiblemente, los grupos de unidades de succión están dispuestos unos al lado de otros con respecto a una segunda dirección, que es diferente de la primera dirección. La segunda dirección puede encontrarse en perpendicular a la primera dirección.
Cuando un elemento de agarre de robot presenta una pluralidad de unidades de succión, el elemento de agarre de robot está configurado preferiblemente de tal manera que unidades de succión individuales o cada unidad de succión individual pueda abastecerse selectivamente con depresión.
Una pluralidad de unidades de succión puede asociarse con una flexibilidad elevada del elemento de agarre de robot.
En particular, cuando las unidades de succión pueden abastecerse selectivamente con depresión, un elemento de agarre de robot de este tipo es adecuado para la extracción de placas de diferentes dimensiones. Así puede abastecerse con depresión por ejemplo solo una de las unidades de succión del elemento de agarre de robot, concretamente una unidad de succión con una superficie de succión pequeña, para extraer una pieza de trabajo pequeña de un apilamiento. Sin embargo, también puede abastecerse con depresión otra unidad de succión del elemento de agarre de robot, concretamente una unidad de succión con una superficie de succión mayor, para extraer una pieza de trabajo más grande de un apilamiento. Además, también pueden abastecerse con depresión al mismo tiempo varias unidades de succión de un elemento de agarre de robot, para extraer una pieza de trabajo muy grande de un apilamiento.
Un elemento de agarre de robot según la invención puede estar configurado para bascular la unidad de succión con respecto al alojamiento en un ángulo entre en cada caso 0,1° y 35° ambos inclusive. Preferiblemente, un elemento de agarre de robot según la invención está configurado para bascular la unidad de succión con respecto al alojamiento en un ángulo entre en cada caso 0,5° y 10° ambos inclusive. De manera especialmente preferible, un elemento de agarre de robot según la invención está configurado para bascular la unidad de succión con respecto al alojamiento en un ángulo entre en cada caso 1° y 2° ambos inclusive.
Se ha mostrado que los intervalos mencionados son especialmente adecuados para absorber de manera segura para el proceso una pieza de trabajo en forma de placa y al mismo tiempo impedir que una pieza de trabajo que se encuentra debajo se adhiera a la pieza de trabajo que debe extraerse.
En un elemento de agarre de robot según la invención, el canto de apriete puede ser un canto, que discurre sustancialmente en paralelo al primer eje de basculación. Por ejemplo, el canto de apriete puede ser un canto, que está configurado entre la superficie de succión y una superficie lateral de la unidad de succión, y que discurre sustancialmente en paralelo al primer eje de basculación. Preferiblemente, el canto de apriete está dotado de un radio menor de o igual a 10 mm, y de manera especialmente preferible de un radio menor de o igual a 1 mm. Por ejemplo, el radio se encuentra en un intervalo entre en cada caso 0,2 mm y 1 mm ambos inclusive.
Cuando un canto de apriete está dotado de un radio, este puede tener ventajosamente un efecto sobre posibles interacciones con la pieza de trabajo que debe extraerse. En concreto, un radio fomenta una extracción libre de daños de la pieza de trabajo.
Sin embargo, el canto de apriete puede ser también un elemento, que no está unido directamente con la superficie de succión de una unidad de succión. Así, un canto de apriete puede ser por ejemplo un elemento, que está sujetado al alojamiento del elemento de agarre de robot o a otro elemento estructural del mismo. Un elemento de agarre de robot puede presentar además varios cantos de apriete.
Un elemento de agarre de robot según la invención puede presentar además un sistema de identificación, que está configurado para leer datos de un medio de identificación de una pieza de trabajo. Un medio de identificación puede ser por ejemplo un código de barras, un código QR, una etiqueta RFID o un medio de identificación comparable. De esta manera puede posibilitarse a un sistema de gestión de producción, por ejemplo, un sistema MES, planificar etapas de fabricación pendientes y/o monitorizar el proceso de fabricación.
Un elemento de agarre de robot según la invención puede presentar un sistema de reconocimiento, que está configurado para reconocer el tamaño y/o la posición de piezas de trabajo y/o cantos de piezas de trabajo. Por ejemplo, el elemento de agarre de robot puede estar configurado para reconocer el tamaño y/o la posición de piezas de trabajo y/o cantos de piezas de trabajo con ayuda de un sistema de reconocimiento de imágenes óptico. Alternativa o adicionalmente, el elemento de agarre de robot puede estar configurado para determinar el tamaño y/o la posición de piezas de trabajo y/o cantos de piezas de trabajo con ayuda del medio de identificación y/o con ayuda de datos, que se ponen a disposición por un dispositivo central.
Con un sistema de reconocimiento de este tipo puede detectarse la posición de cantos de piezas de trabajo con una exactitud relativamente alta, con lo que el canto de apriete del elemento de agarre de robot puede colocarse de manera relativamente exacta sobre un canto de pieza de trabajo. Una colocación relativamente exacta del canto de apriete del elemento de agarre de robot sobre un canto de pieza de trabajo fomenta a su vez una extracción segura desde el punto de vista del proceso de la pieza de trabajo que debe extraerse del apilamiento.
Un elemento de agarre de robot según la invención puede estar configurado para reconocer si el canto de apriete está en contacto con un objeto. Preferiblemente, el elemento de agarre de robot está configurado además para obtener información sobre la fuerza de apriete que resulta del contacto. De esta manera puede por un lado generarse una cierta presión, necesaria para la extracción de la pieza de trabajo, en el canto de pieza de trabajo. Por otro lado, la pieza de trabajo puede protegerse de ese modo frente a daños, por ejemplo, debido a una fuerza de apriete elevada.
El elemento de agarre de robot descrito anteriormente puede presentar al menos dos actuadores conectados en serie, estando configurado cada uno de los al menos dos actuadores conectados en serie para, en el caso de una solicitación con presión, ejecutar una carrera discreta, opuesta a la pretensión, y estando configurado el elemento de agarre de robot de tal manera que cada uno de los al menos dos actuadores conectados en serie pueda solicitarse selectivamente con presión. De esta manera puede proporcionarse un elemento de agarre de robot económico, en el que la superficie de succión de la unidad de succión puede adoptar diferentes ángulos de basculación. En consecuencia, el elemento de agarre de robot puede utilizarse de manera flexible para diferentes tipos de pieza de trabajo y tamaños de pieza de trabajo.
Uno de los elementos de agarre de robot descritos anteriormente puede presentar además al menos dos actuadores dispuestos en paralelo, estando configurado cada uno de estos al menos dos actuadores para, en el caso de una solicitación con presión, ejecutar una carrera discreta, opuesta a la pretensión, y estando configurado el elemento de agarre de robot de tal manera que cada uno de los al menos dos actuadores conectados en paralelo puede solicitarse selectivamente con presión. De esta manera puede posibilitarse que la superficie de succión de la unidad de succión se bascule en una primera dirección y/o en una segunda dirección. La primera dirección y la segunda dirección pueden ser direcciones opuestas. En consecuencia, puede aumentarse adicionalmente la flexibilidad del elemento de agarre de robot.
Un elemento de agarre de robot según la invención puede estar configurado además de tal manera que la al menos una unidad de succión pueda bascularse con respecto a un segundo eje, estando pretensada la unidad de succión con respecto al segundo eje hacia una segunda posición cero, siendo el segundo eje diferente del primer eje. Preferiblemente, el segundo eje se encuentra en perpendicular sobre el primer eje. Además, el segundo eje es preferiblemente paralelo a la primera dirección. Con un elemento de agarre de robot de este tipo puede posibilitarse extraer una pieza de trabajo de un apilamiento, que se encuentra en oblicuo sobre el apilamiento con respecto al plano horizontal. El plano horizontal es un plano, con respecto al que el sentido de la gravedad discurre en perpendicular. Además, con un elemento de agarre de robot de este tipo pueden extraerse piezas de trabajo de un apilamiento, que no presentan un grosor constante.
Un robot industrial según la invención está configurado como robot lineal con al menos dos, pero preferiblemente tres, grados de libertad meramente de traslación y con no más de dos grados de libertad de rotación. El robot industrial según la invención está dotado de uno de los elementos de agarre de robot descritos previamente.
Una ventaja de la invención radica en la actuación conjunta del robot industrial según la invención con el elemento de agarre de robot. Concretamente, dado que el actuador para bascular la superficie de succión está integrado en el elemento de agarre de robot, en lugar de un robot de seis ejes costoso puede utilizarse un robot lineal económico. Un procedimiento según la invención para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa, que están compuestas preferiblemente al menos por secciones de madera, materiales derivados de la madera, plástico, aluminio o similares, de un apilamiento, presenta las etapas de:
- desplazar un elemento de agarre de robot descrito previamente a la proximidad de una pieza de trabajo que debe extraerse, encontrándose la pieza de trabajo que debe extraerse preferiblemente entre otras piezas de trabajo;
- bascular la unidad de succión, de modo que la superficie de succión adopte con respecto a la pieza de trabajo que debe extraerse un ángulo entre en cada caso 0,1° y 35° ambos inclusive, preferiblemente entre en cada caso 0,5° y 10° ambos inclusive y de manera especialmente preferible entre en cada caso 1° y 2° ambos inclusive;
- desplazar el elemento de agarre de robot, de modo que el canto de apriete del elemento de agarre de robot se apoye sustancialmente sobre un canto de la pieza de trabajo que debe extraerse;
- solicitar la unidad de succión con depresión, de modo que la pieza de trabajo que debe extraerse se atraiga a la superficie de succión de la unidad de succión;
- elevar el elemento de agarre de robot junto con la pieza de trabajo que debe extraerse retenida en la superficie de succión.
Un procedimiento según la invención puede presentar además la etapa de bascular de vuelta la unidad de succión, junto con la pieza de trabajo que debe extraerse.
Preferiblemente, el procedimiento según la invención se realiza con el robot industrial según la invención.
Al procedimiento según la invención pueden asociarse las mismas ventajas y/u otras comparables, a las del elemento de agarre de robot o robot industrial descrito previamente.
Preferiblemente, la etapa de procedimiento de solicitar la unidad de succión con depresión se realiza tras la etapa de bascular la unidad de succión. De esta manera se minimiza el peligro de succionar conjuntamente piezas de trabajo adicionales, dispuestas bajo la pieza de trabajo que debe extraerse.
Un procedimiento según la invención puede presentar además la siguiente etapa: detectar el tamaño de la pieza de trabajo con un sistema de reconocimiento, que está configurado para detectar la posición de los cantos de la pieza de trabajo, y/o con un sistema de identificación, que está configurado para leer el tamaño de la pieza de trabajo a partir de un medio de identificación asociado a la pieza de trabajo, siendo el medio de identificación preferiblemente un código de barras, un código QR o un código comparable.
Con un sistema de reconocimiento de este tipo puede detectarse la posición de cantos de piezas de trabajo con una exactitud relativamente alta, con lo que el canto de apriete del elemento de agarre de robot puede colocarse de manera relativamente exacta sobre un canto de pieza de trabajo. Una colocación relativamente exacta del canto de apriete del elemento de agarre de robot sobre un canto de pieza de trabajo fomenta a su vez una extracción segura desde el punto de vista del proceso de la pieza de trabajo que debe extraerse del apilamiento.
Un procedimiento según la invención puede presentar además la siguiente etapa: determinar la posición del canto de una pieza de trabajo basándose en la posición de un medio de identificación asociado a la pieza de trabajo, siendo el medio de identificación preferiblemente un código de barras, un código QR o un código comparable.
El procedimiento descrito previamente puede presentar ventajas de coste con respecto a otros procedimientos comparables. Así son concebibles por ejemplo configuraciones, en las que un sistema para la determinación de la posición de un medio de identificación es más económico que un sistema directo para la determinación de la posición de un canto de una pieza de trabajo. Además, un procedimiento descrito previamente puede ser más exacto que un sistema directo para la determinación de la posición de un canto de una pieza de trabajo. El motivo radica en que un medio de identificación puede estar dotado de marcas reproducibles, mientras que cantos de una pieza de trabajo según la naturaleza del material pueden presentar un aspecto diferente.
Un procedimiento según la invención puede presentar además las siguientes etapas:
- seleccionar una unidad de succión adecuada para el tamaño de la pieza de trabajo que debe extraerse; o seleccionar una combinación de varias unidades de succión adecuadas para el tamaño de la pieza de trabajo que debe extraerse;
- abastecer selectivamente la unidad de succión seleccionada o las unidades de succión seleccionadas con depresión, no abasteciéndose con depresión las unidades de succión no seleccionadas.
Mediante estas etapas de procedimiento adicionales puede fomentarse la flexibilidad del procedimiento según la invención. En concreto, de ese modo pueden extraerse eficazmente también placas de diferentes dimensiones. Por ejemplo, solo una de las unidades de succión del elemento de agarre de robot, concretamente una unidad de succión con una superficie de succión pequeña, puede abastecerse con depresión, para extraer una pieza de trabajo pequeña de un apilamiento. Sin embargo, también puede abastecerse con depresión otra unidad de succión del elemento de agarre de robot, concretamente una unidad de succión con una superficie de succión más grande, para extraer una pieza de trabajo más grande de un apilamiento. Además, también pueden abastecerse con depresión varias unidades de succión de un elemento de agarre de robot al mismo tiempo, para extraer una pieza de trabajo muy grande de un apilamiento.
Un sistema de manipulación según la invención presenta un robot industrial según la invención y un medio de medición. El sistema de manipulación está configurado para reconocer si varias piezas de trabajo se retienen en una unidad de succión del elemento de agarre de robot. El medio de medición es preferiblemente un escáner de superficies. Las diversas piezas de trabajo pueden ser por ejemplo dos piezas de trabajo en forma de placa, que se adhieren entre sí en la dirección de grosor de las piezas de trabajo debido a efectos de adhesión y/o debido a la acción de succión del elemento de agarre de robot.
Cuando en el lado inferior de una pieza de trabajo que debe extraerse se adhiere una pieza de trabajo adicional, existe el peligro de que esta pieza de trabajo caiga de manera descontrolada durante la manipulación. De ese modo puede alterarse por ejemplo la rutina de extracción adicional. Además, también existe el peligro de que debido a la caída se lesiones personas o se dañen componentes de la instalación. Por el contrario, cuando se reconoce que varias piezas de trabajo se retienen en una unidad de succión, la operación de extracción concreta puede por ejemplo detenerse y/o desarrollarse de vuelta. Alternativa o adicionalmente, puede llamarse a un operario de la máquina, que subsana el error. Por consiguiente, el sistema de manipulación según la invención puede asociarse con el efecto de mejorar la eficacia de la operación de extracción, reducir el peligro de lesión para personas y/o proteger componentes de la instalación frente a un daño.
Breve descripción de las figuras
la figura 1 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo de almacenamiento con un apilamiento caótico; la figura 2 es una representación esquemática de una primera forma de realización de un elemento de agarre de robot según la invención;
la figura 3a es una representación esquemática de una segunda forma de realización de un elemento de agarre de robot según la invención en un primer estado;
la figura 4a es una vista en planta esquemática de una tercera forma de realización de un elemento de agarre de robot según la invención;
la figura 4b es una vista en corte esquemática de la tercera forma de realización de un elemento de agarre de robot según la invención a lo largo de la línea A-A en la figura 4a;
la figura 5a muestra esquemáticamente una etapa de una forma de realización de un procedimiento según la invención para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento;
la figura 5b muestra esquemáticamente una etapa adicional de una forma de realización de un procedimiento según la invención para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento; la figura 5c muestra esquemáticamente una etapa adicional de una forma de realización de un procedimiento según la invención para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento la figura 5d muestra esquemáticamente una etapa adicional de una forma de realización de un procedimiento según la invención para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento;Descripción detallada de formas de realización preferidas
Las formas de realización preferidas descritas a continuación de la presente invención representan únicamente ejemplos y no deben considerarse como limitativas. Los mismos números de referencia, que están expuestos en diferentes figuras, identifican elementos idénticos, correspondientes entre sí o funcionalmente similares.
En la figura 1 se representa un apilamiento 210 caótico, que se apoya sobre un dispositivo 200 de almacenamiento. El apilamiento 210 caótico presenta capas individuales con piezas 220 de trabajo, diferenciándose las capas individuales en cuanto a su composición y/o disposición. En el caso representado, el apilamiento 210 caótico está compuesto exclusivamente por piezas 220 de trabajo en forma de placa. Sin embargo, también es concebible que el apilamiento caótico presente alternativa o adicionalmente tipos de pieza de trabajo diferentes, por ejemplo, piezas de trabajo en forma de barra. El apilamiento 210 caótico puede presentar también piezas de trabajo con un grosor no constante, por ejemplo, piezas de trabajo cuneiformes y/o piezas de trabajo con una forma arbitraria. El dispositivo 200 de almacenamiento puede ser por ejemplo un palé, o un portapiezas para un sistema de transporte sin conductor (FTS). El apilamiento 210 caótico representado en la figura 1 presenta piezas 220b de trabajo, que se encuentran en una sección de borde del apilamiento 210 caótico. Además, el apilamiento 210 caótico representado en la figura 1 presenta piezas 220a de trabajo, que se encuentran en una sección central del apilamiento 210 caótico. Las piezas 220 de trabajo del apilamiento 210 caótico representado en la figura 1 presentan diferentes medidas.
En la figura 2 se representa esquemáticamente una primera forma de realización de un elemento de agarre de robot según la invención. El elemento 100 de agarre de robot presenta un alojamiento 10, que está configurado para unirse con un robot 300 industrial. Además, el elemento 100 de agarre de robot presenta al menos una unidad 20 de succión, que está configurada para unirse con una fuente de vacío. La unidad 20 de succión presenta una superficie 21 de succión, en la que puede retenerse mediante depresión una pieza de trabajo preferiblemente en forma de placa, que está compuesta preferiblemente al menos por secciones de madera, materiales derivados de la madera, plástico, aluminio o similares. Además, el elemento 100 de agarre de robot presenta en una sección de borde un canto 140 de apriete sustancialmente recto. El elemento 100 de agarre de robot presenta además un actuador 30, que está configurado para bascular la unidad 20 de succión con respecto al alojamiento 10 con respecto a un primer eje de basculación.
En la primera forma de realización representada, el eje de basculación es el eje de una articulación 90. El eje de basculación discurre en paralelo a la dirección X. El actuador 30 es un cilindro, por ejemplo, un cilindro que puede accionarse hidráulica o neumáticamente. El actuador 30 está unido a través de una articulación 110 con un primer elemento 40 portante, y una articulación 110 adicional con un segundo elemento 41 portante. El primer elemento 40 portante está unido sin grado de libertad con el alojamiento 10. El segundo elemento 41 portante está unido a través de una articulación 90 con el alojamiento 10. Al segundo elemento 41 portante está sujetada la unidad 20 de succión. La unidad 20 de succión está configurada en el presente caso como caja 20 de succión, que presenta en su lado inferior aberturas 50 de succión. Las aberturas 50 de succión están conectadas desde el punto de vista de la técnica de flujo con un espacio en el interior de la caja 20 de succión. El espacio en el interior de la caja de succión puede conectarse a su vez con una fuente de vacío (no representada) desde el punto de vista de la mecánica de fluidos.
Las figuras 3a y 3b muestran una representación esquemática de una segunda forma de realización de un elemento 100 de agarre de robot según la invención. El elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización presenta un alojamiento 10, que está configurado para unirse con un robot 300 industrial. Además, el elemento 100 de agarre de robot presenta al menos dos unidades 20a, 20b de succión, que están configuradas en cada caso para unirse con una fuente de vacío. Las unidades 20a, 20b de succión presentan una superficie 21 de succión, en la que puede retenerse mediante depresión una pieza 220 de trabajo preferiblemente en forma de placa, que está compuesta preferiblemente al menos por secciones de madera, materiales derivados de la madera, plástico, aluminio o similar. El elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización presenta en una primera sección de borde un canto 140a de apriete sustancialmente recto, y en una segunda sección de borde un canto 140b de apriete sustancialmente recto. El elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización presenta además al menos cuatro actuadores 30a, 30b, 30c, 30d, que están configurados para bascular las unidades 20a, 20b de succión con respecto al alojamiento 10 con respecto a un primer eje de basculación.
En el caso representado, el primer eje de basculación es un eje, que es paralelo a la dirección X. El primer eje de basculación puede ser por ejemplo un eje de la articulación 90, un eje de una articulación 110 de un actuador 30a, 30b, 30c, 30d, o un eje, que es sustancialmente coincidente con uno de los cantos 140a, 140b de apriete. En el elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización, los actuadores están pretensados con elementos 60 de resorte hacia una primera posición cero. El elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización presenta al menos cuatro actuadores 30a, 30b, 30c, 30d, de los que en cada caso dos actuadores 30a, 30b y 30c, 30d están conectados en serie. Cada uno de los actuadores 30a, 30b, 30c, 30d conectados en serie está configurado para, en el caso de una solicitación con presión, ejecutar una carrera discreta, opuesta a la pretensión. El elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización está configurado de tal manera que cada uno de los actuadores 30a, 30b, 30c, 30d puede solicitarse selectivamente con presión. Los actuadores 30a, 30b dispuestos en serie están dispuestos en paralelo a los actuadores 30c, 30d dispuestos en serie. De esta manera, el elemento 100 de agarre de robot puede bascularse en dos direcciones opuestas entre sí. Mediante la disposición en serie de los actuadores 30a, 30b o 30c, 30d es posible que las unidades 20a, 20b de succión, o la superficie 21 de succión del elemento 100 de agarre de robot, adopten con respecto al alojamiento 10 al menos cuatro ángulos de basculación diferentes. El elemento de agarre de robot de la segunda forma de realización puede presentar elementos 60 de resorte, que están configurados por ejemplo como resortes de presión de gas, como resortes de torsión, como resortes de flexión o de manera similar. La variante representada en las figuras 3a y 3b de la segunda forma de realización presenta resortes 60 de presión de gas.
Como se representa en las figuras 3a y 3b, una unidad 20a de succión del elemento 100 de agarre de robot puede ser más larga en una primera dirección, en el presente caso en la dirección Y, que otra unidad 20b de succión del elemento 100 de agarre de robot. Las unidades 20a, 20b de succión del elemento de agarre de robot presentan una superficie 21 de succión plana, común. Además, las unidades de succión están dispuestas una al lado de otra con respecto a la primera dirección, en el presente caso con respecto a la dirección Y. Las unidades 20a, 20b de succión están configuradas en el presente caso como cajas 20a, 20b de succión, que presentan en su lado inferior aberturas 50 de succión. Las aberturas 50 de succión están conectadas desde el punto de vista de la técnica de flujo en cada caso con espacios en el interior de las cajas 20a, 20b de succión. Los espacios en el interior de las cajas 20a, 20b de succión pueden conectarse a su vez con una fuente de vacío (no representada) desde el punto de vista de la mecánica de fluidos. Cada espacio en el interior de una caja 20a, 20b de succión puede conectarse selectivamente con una fuente de vacío (no representada) desde el punto de vista de la mecánica de fluidos.
Los actuadores 30a, 30c están sujetados con en cada caso una articulación 110 a un primer elemento 40 portante. Los actuadores 30b, 30d están sujetados con en cada caso una articulación 110 a un segundo elemento 41 portante. Al segundo elemento 41 portante están sujetadas las unidades 20a, 20b de succión. El primer elemento 40 portante está unido sin grado de libertad con el alojamiento 10. El segundo elemento 41 portante está unido a través de la articulación 90 con un buje 80 de árbol ranurado. El buje 80 de árbol ranurado están enganchado con un árbol 70 ranurado, que están unido a su vez sin grado de libertad con el alojamiento 10. El alojamiento 10 presenta una superficie 11 de alojamiento.
La forma de realización representada con un árbol 70 ranurado y un buje 80 de árbol ranurado es ventajosa en el sentido de que unidades 20a, 20b de succión con pocos actuadores 30a, 30b, 30c, 30d pueden llevarse a un gran número de ángulos de basculación diferentes. Además, el sistema, compuesto por el árbol 70 ranurado y el buje 80 de árbol ranurado, protege las unidades 20a, 20b de succión frente a fuerzas transversales (en el caso representado: fuerzas en la dirección X y en la dirección Y) y frente a la torsión con respecto al eje de árbol ranurado (en el caso representado: torsión con respecto al eje Z).
Los estados representados en las figuras 3a y 3b del elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización se diferencian solo por el ángulo a de basculación, en el que están basculadas las unidades 20a, 20b de succión, o su superficie 21 de succión, con respecto al alojamiento 10, que presenta una superficie 11 de alojamiento. En concreto, la figura 3a muestra un estado, en el que la superficie 21 de succión del elemento 100 de agarre de robot está orientada sustancialmente en paralelo a la superficie 11 de alojamiento del alojamiento 10. Por el contrario, la figura 3b muestra un estado, en el que la superficie 21 de succión del elemento 100 de agarre de robot adopta con respecto a la superficie 11 de alojamiento del alojamiento 10 un ángulo a . El ánguloapuede adoptar por ejemplo un valor entre en cada caso 0,1° y 35° ambos inclusive. Preferiblemente, el ánguloaadopta un valor entre en cada caso 0,5° y 10° ambos inclusive y de manera especialmente preferible entre en cada caso 1° y 2° ambos inclusive.
En la figura 4a se representa una vista en planta esquemática de una tercera forma de realización de un elemento 100 de agarre de robot según la invención. La figura 4b muestra una vista en corte esquemática de la tercera forma de realización a lo largo de la línea A-A en la figura 4a. La tercera forma de realización del elemento 100 de agarre de robot corresponde sustancialmente a la segunda forma de realización descrita previamente. Sin embargo, la tercera forma de realización del elemento 100 de agarre de robot presenta una pluralidad de, pero preferiblemente dos, grupos de unidades de succión. Las unidades 20a, 20b de succión forman en el caso representado un primer grupo de unidades de succión. Las unidades 20c, 20d de succión forman un segundo grupo de unidades de succión (véase la figura 4a). Las superficies 21 de succión de las unidades de succión de los grupos de unidades de succión se encuentran en el mismo plano. Los grupos de unidades de succión están dispuestos unos al lado de otros con respecto a una segunda dirección, que es diferente de la primera dirección. En el caso representado, la segunda dirección es la dirección X.
El elemento 100 de agarre de robot de la segunda forma de realización está configurado de tal manera que unidades 20a, 20b, 20c, 20d, de succión individuales pueden abastecerse selectivamente con depresión. El elemento 100 de agarre de robot de la tercera forma de realización está configurado también de tal manera que combinaciones individuales de unidades de succión, por ejemplo, las unidades 20b y 20c de succión, pueden abastecerse con depresión.
El elemento 100 de agarre de robot de la tercera forma de realización es adecuado para la extracción de placas 220 de diferentes dimensiones de un apilamiento 210 caótico. Así, puede abastecerse con depresión por ejemplo solo una de las unidades 20a, 20b, 20c, 20d de succión del elemento 100 de agarre de robot, por ejemplo, la unidad 20b de succión, para extraer una pieza de trabajo pequeña de un apilamiento. Sin embargo, también puede abastecerse con depresión otra de las unidades 20a, 20b, 20c, 20d de succión del elemento 100 de agarre de robot, por ejemplo, la unidad 20a de succión, para extraer una pieza 220 de trabajo más grande de un apilamiento 210 caótico. Además, también pueden abastecerse con depresión varias o todas las unidades 20a, 20b, 20c, 20d de succión de un elemento 100 de agarre de robot al mismo tiempo, para extraer una pieza 220 de trabajo muy grande en un apilamiento 210 caótico.
El elemento 100 de agarre de robot de la tercera forma de realización está configurado de tal manera que las unidades 20a, 20b, 20c, 20d de succión pueden bascularse con respecto a un segundo eje. El segundo eje es en el caso representado el eje Y. Las unidades 20a, 20b, 20c, 20d de succión están pretensadas con respecto al segundo eje hacia una segunda posición cero. El pretensado tiene lugar con elementos 60' de resorte (véase la figura 4a). Tanto la basculación con respecto al primer eje como la basculación con respecto al segundo eje pueden implementarse con la articulación 90. La articulación 90 puede estar configurada con este fin como articulación cardán.
Por consiguiente, con un elemento 100 de agarre de robot de la tercera forma de realización pueden extraerse piezas 220 de trabajo de un apilamiento 210 caótico, que se encuentran con respecto al plano horizontal de manera oblicua sobre el apilamiento 210 caótico. El plano horizontal es un plano, con respecto al que el sentido de la gravedad discurre en perpendicular. En el caso representado, el plano horizontal es el plano XY. Además, con un elemento 100 de agarre de robot de la tercera forma de realización pueden extraerse piezas 220 de trabajo de un apilamiento 210 caótico, que no presentan un grosor constante.
Los elementos 60 de resorte del elemento 100 de agarre de robot de la tercera forma de realización en la figura 4b están representados esquemáticamente como resortes espirales. Sin embargo, un elemento 100 de agarre de robot de la tercera forma de realización puede presentar alternativa o adicionalmente también cualquier otro tipo de resorte, por ejemplo, resortes de torsión, resortes de flexión o resortes de presión de gas. Lo mismo es válido para los elementos 60' de resorte.
En las figuras 5a a 5d se representan esquemáticamente etapas de una forma de realización de un procedimiento según la invención para la extracción de piezas 220 de trabajo en forma de placa de un apilamiento 210 caótico. La figura 5a muestra esquemáticamente la etapa de desplazar un elemento 100 de agarre de robot, que está sujetado a un robot 300 industrial, a la proximidad de una pieza 220a de trabajo que debe extraerse. La pieza 220a de trabajo que debe extraerse se apoya sustancialmente de manera centrada sobre la capa más superior de un apilamiento 210 caótico entre piezas 220b de trabajo, que se encuentran en zonas de borde de la capa más superior del apilamiento 210 caótico. El elemento 100 de agarre de robot representado presenta al menos una unidad 20a de succión. El elemento 100 de agarre de robot representado puede ser por ejemplo un elemento 100 de agarre de robot de la primera, segunda o tercera forma de realización. Las piezas de trabajo del apilamiento 210 caótico se apoyan sobre un dispositivo 200 de almacenamiento.
La figura 5b muestra un estado del elemento 100 de agarre de robot sujetado al robot 300 industrial, del dispositivo 200 de almacenamiento y del apilamiento 210 caótico tras la realización de las siguientes etapas de procedimiento: bascular la unidad 20a de succión, de modo que la superficie 21 de succión adopte con respecto a la pieza 220a de trabajo que debe extraerse un ángulo entre en cada caso 0,1° y 35° ambos inclusive, preferiblemente entre en cada caso 0,5° y 10° ambos inclusive y de manera especialmente preferible entre en cada caso 1° y 2° ambos inclusive; desplazar el elemento 100 de agarre de robot, de modo que el canto 140 de apriete del elemento de agarre de robot se apoye sustancialmente sobre un canto de la pieza 220a de trabajo que debe extraerse.
La figura 5c muestra un estado del elemento 100 de agarre de robot sujetado al robot 300 industrial, del dispositivo 200 de almacenamiento y del apilamiento 210 caótico tras la realización de la etapa de procedimiento de: solicitar la unidad 20a de succión con depresión, de modo que la pieza 220a de trabajo que debe extraerse se atraiga a la superficie 21 de succión de la unidad 20a de succión.
La figura 5d muestra un estado del elemento 100 de agarre de robot sujetado al robot 300 industrial, del dispositivo 200 de almacenamiento y del apilamiento 210 caótico tras la realización de la etapa de procedimiento de: elevar el elemento de agarre de robot junto con la pieza de trabajo que debe extraerse retenida en la superficie de succión.
Números de referencia
10 alojamiento
11 superficie de alojamiento
20 unidad de succión
21 superficie de succión
30 actuador
40 primer elemento portante
41 segundo elemento portante
50 abertura de succión
60 elemento de resorte
70 árbol ranurado
80 buje de árbol ranurado
90 articulación
100 elemento de agarre de robot
110 articulación
140 canto de apriete
200 dispositivo de almacenamiento
210 apilamiento caótico
220 pieza de trabajo
220a pieza de trabajo central
220b pieza de trabajo de zona de borde
300 robot industrial

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Elemento (100) de agarre de robot con un alojamiento (10), que está configurado para unirse con un robot industrial, y con al menos una unidad (20) de succión, que está configurada para unirse con una fuente de vacío, presentando la unidad (20) de succión una superficie (21) de succión, en la que puede retenerse por medio de depresión una pieza (220) de trabajo preferiblemente en forma de placa, que está compuesta preferiblemente al menos por secciones de madera, materiales derivados de la madera, plástico, aluminio o similares, y presentando el elemento (100) de agarre de robot en una sección de borde un canto de apriete sustancialmente recto, presentando el elemento (100) de agarre de robot además un actuador (30), que está configurado para bascular la unidad (20) de succión con respecto al alojamiento (10) con respecto a un primer eje de basculación, caracterizado porque el actuador (30) está pretensado con un elemento (60) de resorte hacia una primera posición cero, y en el que el actuador (30) está configurado para, en el caso de una solicitación con presión, ejecutar una carrera discreta, opuesta a la pretensión.
  2. 2. Elemento (100) de agarre de robot según la reivindicación 1, que presenta al menos dos unidades (20) de succión, y en el que una primera unidad (20) de succión es preferiblemente más larga en una primera dirección que una segunda unidad (20) de succión, encontrándose la superficie (21) de succión de la primera unidad (20) de succión y la superficie (21) de succión de la segunda unidad (20) de succión en el mismo plano, y estando dispuestas la primera y la segunda unidad (20) de succión preferiblemente una al lado de otra con respecto a la primera dirección, estableciendo la primera unidad (20) de succión y la segunda unidad (20) de succión un grupo de unidades de succión, presentando el elemento (100) de agarre de robot una pluralidad de, pero preferiblemente dos, grupos de unidades de succión, encontrándose las superficies (21) de succión de las unidades (20) de succión de la pluralidad de grupos de unidades de succión en el mismo plano, y estando dispuestos los grupos de unidades de succión unos al lado de otros con respecto a una segunda dirección, que es diferente de la primera dirección y que está preferiblemente en perpendicular a la primera dirección.
  3. 3. Elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones anteriores, en el que cada unidad (20) de succión puede abastecerse selectivamente con depresión, y estando configurado el elemento (100) de agarre de robot para bascular la unidad (20) de succión con respecto al alojamiento (10) en un ángulo entre en cada caso 0,1° y 35° ambos inclusive, preferiblemente entre en cada caso 0,5° y 10° ambos inclusive y de manera especialmente preferible entre en cada caso 1° y 2° ambos inclusive.
  4. 4. Elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el canto (140) de apriete es un canto entre la superficie (21) de succión y una superficie lateral de la unidad (20) de succión, que discurre sustancialmente en paralelo al primer eje de basculación, estando dotado el canto (140) de apriete preferiblemente de un radio menor de o igual a 10 mm, y de manera especialmente preferible de un radio menor de o igual a 1 mm.
  5. 5. Elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un sistema de identificación, que está configurado para leer datos de un medio de identificación de una pieza (220) de trabajo, y presentando el elemento de agarre de robot además un sistema de reconocimiento, que está configurado para reconocer el tamaño y/o la posición de piezas (220) de trabajo y/o cantos de piezas de trabajo.
  6. 6. Elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones anteriores, que está configurado para reconocer si el canto (140) de apriete está en contacto con un objeto, y que preferiblemente está configurado para obtener información sobre la fuerza de apriete que resulta del contacto.
  7. 7. Elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta al menos dos actuadores (30) conectados en serie, estando configurado cada uno de los al menos dos actuadores (30) conectados en serie para, en el caso de una solicitación con presión, ejecutar una carrera discreta, opuesta a la pretensión, y estando configurado el elemento (100) de agarre de robot de tal manera que cada uno de los al menos dos actuadores (30) conectados en serie puede solicitarse selectivamente con presión, presentando el elemento (100) de agarre de robot al menos dos actuadores (30) dispuestos en paralelo, estando configurado cada uno de estos al menos dos actuadores (30) para, en el caso de una solicitación con presión, ejecutar una carrera discreta, opuesta a la pretensión, y estando configurado el elemento (100) de agarre de robot de tal manera que cada uno de los al menos dos actuadores (30) conectados en paralelo puede solicitarse selectivamente con presión.
  8. 8. Elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones anteriores, configurado de tal manera que la al menos una unidad (20) de succión puede bascularse con respecto a un segundo eje, estando pretensada la unidad (20) de succión con respecto al segundo eje hacia una segunda posición cero, siendo el segundo eje diferente del primer eje.
  9. 9. Robot (300) industrial, configurado como robot lineal con al menos dos, pero preferiblemente tres, grados de libertad meramente de traslación y con no más de dos grados de libertad de rotación, estando dotado el robot (300) industrial de un elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones anteriores.
  10. 10.Procedimiento para la extracción de piezas (220) de trabajo en forma de placa, que están compuestas preferiblemente al menos por secciones de madera, materiales derivados de la madera, plástico, aluminio o similares, de un apilamiento, con las etapas de:
    - desplazar un elemento (100) de agarre de robot según una de las reivindicaciones 1 a 8 a la proximidad de una pieza (220) de trabajo que debe extraerse, encontrándose la pieza (220) de trabajo que debe extraerse preferiblemente entre otras piezas (220) de trabajo;
    - bascular la unidad (20) de succión, de modo que la superficie (21) de succión adopte con respecto a la pieza (220) de trabajo que debe extraerse un ángulo entre en cada caso 0,1° y 35° ambos inclusive, preferiblemente entre en cada caso 0,5° y 10° ambos inclusive y de manera especialmente preferible entre en cada caso 1° y 2° ambos inclusive;
    - desplazar el elemento (100) de agarre de robot, de modo que el canto (140) de apriete del elemento (100) de agarre de robot se encuentre sustancialmente sobre un canto de la pieza (220) de trabajo que debe extraerse;
    - solicitar la unidad (20) de succión con depresión, de modo que la pieza (220) de trabajo que debe extraerse se atraiga a la superficie (21) de succión de la unidad (20) de succión;
    - elevar el elemento (100) de agarre de robot junto con la pieza (220) de trabajo que debe extraerse retenida en la superficie (21) de succión.
  11. 11. Procedimiento según la reivindicación 10, con la etapa adicional de: bascular de vuelta la unidad (20) de succión, junto con la pieza (220) de trabajo que debe extraerse, realizándose la etapa de solicitar la unidad (20) de succión con depresión tras la etapa de bascular la unidad (20) de succión.
  12. 12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, con la etapa adicional de: detectar el tamaño de la pieza (220) de trabajo con un sistema de reconocimiento, que está configurado para detectar la posición de los cantos de la pieza (220) de trabajo, y/o con un sistema de identificación, que está configurado para leer el tamaño de la pieza (220) de trabajo de un medio de identificación asociado a la pieza (220) de trabajo, siendo el medio de identificación preferiblemente un código de barras, un código QR o un código comparable, y con la etapa adicional de: determinar la posición del canto de una pieza (220) de trabajo basándose en la posición de un medio de identificación asociado a la pieza (220) de trabajo, siendo el medio de identificación preferiblemente un código de barras, un código QR o un código comparable.
  13. 13. Procedimiento según la reivindicación 12, con las etapas adicionales de:
    - seleccionar una unidad (20) de succión adecuada para el tamaño de la pieza (220) de trabajo que debe extraerse; o seleccionar una combinación de varias unidades (20) de succión adecuadas para el tamaño de la pieza (220) de trabajo que debe extraerse;
    - abastecer selectivamente la unidad (20) de succión seleccionada o las unidades (20) de succión seleccionadas con depresión, no abasteciéndose con depresión las unidades (20) de succión no seleccionadas.
  14. 14. Sistema de manipulación, que presenta un robot (300) industrial según la reivindicación 9 y un medio de medición, estando configurado el sistema de manipulación para reconocer si se retienen varias piezas (220) de trabajo en una unidad (20) de succión del elemento (100) de agarre de robot, siendo el medio de medición preferiblemente un escáner de superficies.
ES20726354T 2019-05-16 2020-05-13 Elemento de agarre de robot, robot industrial, sistema de manipulación y procedimiento para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento Active ES2980595T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019112867.6A DE102019112867A1 (de) 2019-05-16 2019-05-16 Robotergreifer, Industrieroboter, Handhabungssystem und Verfahren zur Entnahme plattenförmiger Werkstücke von einem Stapel
PCT/EP2020/063297 WO2020229522A1 (de) 2019-05-16 2020-05-13 Robotergreifer, industrieroboter, handhabungssystem und verfahren zur entnahme plattenförmiger werkstücke von einem stapel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2980595T3 true ES2980595T3 (es) 2024-10-02

Family

ID=70740608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20726354T Active ES2980595T3 (es) 2019-05-16 2020-05-13 Elemento de agarre de robot, robot industrial, sistema de manipulación y procedimiento para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220226878A1 (es)
EP (1) EP3969232B1 (es)
CN (1) CN113825712A (es)
DE (1) DE102019112867A1 (es)
ES (1) ES2980595T3 (es)
PL (1) PL3969232T3 (es)
WO (1) WO2020229522A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115582849A (zh) * 2022-12-12 2023-01-10 北华航天工业学院 一种可变位机器人末端执行机构
CN115924557B (zh) * 2022-12-16 2023-07-14 广州赛志系统科技有限公司 一种定制家居板件机器人码垛优化方法及码垛系统
DE102023112520A1 (de) 2023-05-11 2024-11-14 Holz-Her Gmbh Greifereinheit zum greifen von plattenförmigen werkstücken und handhabungssystem mit einer derartigen greifereinheit
DE102024127081A1 (de) 2024-09-19 2026-03-19 KUKA Assembly & Test GmbH Verfahren zum automatischen Handhaben einer von einem Plattenspeicher abgenommenen Platte und zugehöriger Flächengreifer

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5359592A (en) * 1976-11-05 1978-05-29 Niigata Eng Co Ltd Method of and apparatus for box packing
US4527783A (en) * 1983-04-26 1985-07-09 Grumman Aerospace Corporation Universal contoured parts holding fixture
US4746348A (en) * 1986-12-29 1988-05-24 Ppg Industries, Inc. Horizontal press bending apparatus and method
US5079903A (en) * 1990-10-26 1992-01-14 Tatra Pak Holdings, S.A. Gripping head for loading packages into crates
JPH05139554A (ja) * 1991-11-21 1993-06-08 Fuji Seisakusho:Kk 板材積層体の板材剥離用吸着盤
DE19717241A1 (de) * 1997-04-24 1998-10-29 Ees Juergen Scholz Gmbh Transf Verfahren und Vorrichtung zum Vereinzeln von Blechen
JP3995865B2 (ja) * 2000-04-14 2007-10-24 日産自動車株式会社 ワーク搬送装置
CA2347572C (en) * 2000-05-31 2009-10-20 Sig Pack Systems Ag Method and apparatus for forming item groups
JP4244326B2 (ja) * 2004-03-16 2009-03-25 セントラル硝子株式会社 板状ワークの吸着ハンドおよび該吸着ハンドを用いた板状ワークの移載方法
DE102004051915B4 (de) * 2004-10-26 2012-11-22 Airbus Operations Gmbh Vorrichtung zur Bearbeitung von Bauteilen für Verkehrsmittel
US20070200378A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-30 Johnson Charles H Vacuum plate cheese hoist
EP2334474B1 (en) * 2008-09-30 2014-06-18 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Monitoring apparatus for robot
JP5293443B2 (ja) * 2009-06-18 2013-09-18 富士電機株式会社 フィルム基板の移載装置
DE202009008705U1 (de) * 2009-06-24 2009-08-27 Springer Gmbh Halterung für einen Sensor zur Doppelblechkontrolle, und/oder einen Bauteilgreifer, insbesondere einen Magnetgreifer oder Sauggreifer
DE102010002317B4 (de) * 2010-02-24 2018-06-14 Apologistics Gmbh System und Verfahren zur Vereinzelung und Kommissionierung von Artikeln
FR2957905B1 (fr) * 2010-03-29 2012-04-06 Otor Sa Procede et dispositif de transfert de decoupes pour boites d'emballage
DE102010029662B4 (de) * 2010-06-02 2015-02-05 J. Schmalz Gmbh Mit Druckluft betriebener Unterdruckerzeuger
US8371631B2 (en) * 2011-05-05 2013-02-12 GM Global Technology Operations LLC Reconfigurable tool module for an end-effector employed with a robotic arm
US8696043B2 (en) * 2011-11-18 2014-04-15 Nike, Inc. Hybrid pickup tool
JP5768827B2 (ja) * 2013-03-14 2015-08-26 株式会社安川電機 ロボットシステムおよびワークの搬送方法
JP5949799B2 (ja) * 2014-01-24 2016-07-13 株式会社安川電機 パラレルリンクロボット、パラレルリンクロボット用ハンドおよびパラレルリンクロボットシステム
JP6367158B2 (ja) * 2015-07-13 2018-08-01 三菱重工業株式会社 吸着装置、把持装置および搬送方法
JP6382783B2 (ja) * 2015-11-09 2018-08-29 ファナック株式会社 ワークを吸着する吸着式ハンド
CN108778636B (zh) * 2016-02-08 2021-11-19 伯克希尔格雷股份有限公司 用于提供使用运动规划的各种物体的处理的系统和方法
EP3519651B1 (en) * 2016-09-30 2021-11-24 ETH Singapore Sec Ltd System for placing objects on a surface and method thereof
JP2018122945A (ja) * 2017-01-30 2018-08-09 株式会社東芝 可変型物品保持装置、移載装置、ロボットハンドリングシステム、および移載装置の制御方法
US10099385B2 (en) * 2017-02-06 2018-10-16 The Boeing Company End effectors carrying plies of material for shaping by a mandrel
JP2018203480A (ja) * 2017-06-07 2018-12-27 株式会社東芝 仕分装置および仕分システム
JP6609293B2 (ja) * 2017-08-30 2019-11-20 平田機工株式会社 保持ノズル、保持ヘッド及び移載装置
JP6988541B2 (ja) * 2018-02-15 2022-01-05 トヨタ自動車株式会社 セパレータ吸着装置
US11524403B2 (en) * 2019-02-20 2022-12-13 Material Handling Systems, Inc. Vacuum-based end effector for engaging parcels
EP4090501A1 (en) * 2020-01-17 2022-11-23 Material Handling Systems, Inc. Vacuum-based end effector with extendible vacuum cup

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019112867A1 (de) 2020-11-19
EP3969232B1 (de) 2024-05-01
CN113825712A (zh) 2021-12-21
EP3969232A1 (de) 2022-03-23
US20220226878A1 (en) 2022-07-21
PL3969232T3 (pl) 2024-09-09
WO2020229522A1 (de) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2980595T3 (es) Elemento de agarre de robot, robot industrial, sistema de manipulación y procedimiento para la extracción de piezas de trabajo en forma de placa de un apilamiento
JP7708746B2 (ja) 視覚支援型のロボット化デパレタイザ
US10981736B2 (en) Vision-assisted robotized depalletizer
ES2434792T3 (es) Sistema y procedimientos para formar pilas
ES2579169T3 (es) Paletizador
TWI777203B (zh) 運輸集裝箱夾持器
CN210753836U (zh) 末端执行器、机器人和货物分拣系统
US11926061B2 (en) Logistic device
EP3680073B1 (en) Transfer device
KR20200057040A (ko) 화물용 식별코드 및 그 표시물 및 그것을 사용하는 로봇핸드
EP2070848B1 (en) Method and apparatus for handling glass sheets
KR20150128955A (ko) 트레이를 이송하기 위한 트레이 엔진
CN108778965A (zh) 货盘的夹持
WO2020105631A1 (ja) 箱開梱装置及びそれを用いた箱開梱方法
JP2013123788A (ja) ワーク作業システム
US20220017308A1 (en) Transfer apparatus
CN103552849B (zh) 用于箱体码垛-拆垛的机器人手爪
CN108940913B (zh) 一种平面度检测设备
JP2023520348A (ja) カートンスタックを移動及び解体するためのシステム及び方法
CN115703244A (zh) 具有夹持机构的机器人系统以及相关的系统和方法
CN219859420U (zh) 上下料装置
KR102405604B1 (ko) 렌즈 어셈블리 검사 장치
CA2921869A1 (en) Destacking and restacking of containers using a robot in poultry hatchery operations
ES2249537T3 (es) Sistema automatizado para la inspeccion de palets.
ES2975164T3 (es) Celda automatizada para realizar el control de recipientes durante un proceso de recogida de bloques de caucho