WO2024251889A1

WO2024251889A1 - System und verfahren zur vereinzelung von stofflagen

Info

Publication number: WO2024251889A1
Application number: PCT/EP2024/065633
Authority: WO
Inventors: Michael Mayr; Michael HOFMANNRICHTER; Anton WOHLGEMUTH; Urs Hunziker
Original assignee: Silana GmbH
Current assignee: Silana GmbH
Priority date: 2023-06-07
Filing date: 2024-06-06
Publication date: 2024-12-12
Anticipated expiration: 2025-12-07
Also published as: CN121620435A; DE102023114951A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen (111). Das System weist einen Handhabungsroboter (100) mit einem Effektor (101) zum Handhaben von Stofflagen (111) auf, wobei der Effektor (101) eine Handhabungsmechanik (120) aufweist, die ausgebildet ist, zumindest eine Stofflage (111) aufzunehmen und abzulegen. Die Handhabungsmechanik (120) weist eine Effektorkontur (106) auf, wobei innerhalb der Effektorkontur (106) die Stofflage (111) befestigbar ist, wobei die Effektorkontur (106) kleiner als eine Außenkontur der Stofflage (111) ist. Die Handhabungsmechanik (120) ist derart konfiguriert, zumindest eine Stofflage (111) einzeln aus einem Stofflagenstapel (112) zu vereinzeln und aufzunehmen, zumindest eine vereinzelte Stofflage (111) auf einer Arbeitsfläche (102) eines Arbeitstisches (103) flach abzulegen, und die Stofflage (111) innerhalb der Effektorkontur (106) faltenfrei aufzuspannen. Ferner weist das System eine Überwachungsvorrichtung (130) auf, welche konfiguriert ist zur Überwachung der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage (111) von dem Stofflagenstapel (112).

Description

SYSTEM UND VERFAHREN ZUR VEREINZELUNG VON STOFFLAGEN

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen mit einer Handhabungsmechanik und einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung der Vereinzelung einer Stofflage von einem Stofflagenstapel.

Hintergrund der Erfindung

Auf dem technischen Gebiet der Textilverarbeitung ist es ein Ziel, den Automatisierungsgrad zu erhöhen, um Personal kosten und entsprechend Produktionskosten zu senken.

Ein Textilverarbeitungssystem, welches z.B. für ein automatisiertes Nähen ausgebildet ist, benötigt einen Handhabungsmechanismus, um den Stoff von einem Stapel zu vereinzeln und nach einer Manipulation in genügender Nähe einem Nähsystem (bzw. Nähmaschine) zuzuführen. Hierfür werden Roboter mit einem Effektor eingesetzt, an welchem entsprechende Greifmechaniken zum greifendes Textilstücks angeordnet sind. Allerdings weisen Stoffteile, welche ein Kleidungsstück darstellen, unterschiedliche Größen auf und können sowohl untereinander als auch innerhalb desselben Stückes unterschiedliche

Eigenschaften (Dicke, Luftdurchlässigkeit, Steifheit, usw.) aufweisen.

Um diese dünnen und leicht verformbaren Textilstücke zu greifen, werden an die Handhabung der Textilstücke während der Textilverarbeitung hohe Anforderungen gestellt. Für die Manipulation von Textilstücken sind in der Robotik unterschiedliche Arten von Effektoren mit entsprechenden Greifern bekannt. Diese Greifer können als konturadaptiver Greifer ausgebildet sein und beispielsweise ein anpassbares Umgreifen verschiedenartiger Textilstücke ermöglichen. Ferner sind verschiedene Vakuum-Greifsysteme bekannt, welche mittels Saugnäpfen das Textilstück fixieren und handhaben können.

Gerade beim vereinzelten von Stofflagen von einem Stofflagenstapel ist es notwendig sicherzustellen, dass beispielsweise nur eine obere Stofflagen eine bestimmte Anzahl von Stofflagen gegriffen wird. Ferner ist es notwendig, dass die Stofflagen in einer bestimmten Ausrichtung und beispielsweise faltenfrei gegriffen werden. Falls die vorbestimmte Anzahl von Stofflagen oder auch die vorbestimmte Ausrichtung und Beschaffenheit der Stofflagen nicht übereinstimmt, wird bei einem hohen Automatisierungsgrad ein hoher Ausschuss generiert.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Qualität der Verarbeitung mehrerer Stofflagen zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird mit einem System und einem Verfahren zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen gemäß den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen gegeben. Das System weist einen Handhabungsroboter mit einem Effektor zum Handhaben von Stofflagen auf. Der Effektor weist eine Handhabungsmechanik auf, die ausgebildet ist, zumindest eine Stofflage aufzunehmen und abzulegen, wobei die Handhabungsmechanik eine Effektorkontur aufweist. Innerhalb der Effektorkontur ist die Stofflage befestigbar ist, wobei die Effektorkontur kleiner als eine Außenkontur der Stofflage ist. Mit anderen Worten ist die Stofflage größer als die Effektorkontur und ragt über die Effektorkontur hinaus.

Die Handhabungsmechanik ist derart konfiguriert, zumindest eine Stofflage einzeln aus einem Stofflagenstapel zu vereinzeln und aufzunehmen, wobei die Handhabungsmechanik ferner derart konfiguriert ist, dass zumindest eine vereinzelte Stofflage auf einer Arbeitsfläche eines Arbeitstisches flach abzulegen und die Stofflage innerhalb der Effektorkontur faltenfrei aufzuspannen.

Ferner weist das System eine Überwachungsvorrichtung auf, welche konfiguriert ist zur Überwachung der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage von dem Stofflagenstapel. Mit anderen Worten kann die Überwachungsvorrichtung den Prozess der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage überwachen und somit sicherstellen, ob beispielsweise die vorbestimmte Anzahl, d. h. ein oder eine bestimmte Anzahl von Stofflagen gehandhabt werden.

Mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen beschrieben. Das Verfahren weist ein Aufnehmen und Ablegen zumindest einer Stofflage mittels einer Handhabungsmechanik eines Effektors eines Handhabungsroboters auf, wobei die Handhabungsmechanik eine Effektorkontur aufweist und wobei innerhalb der Effektorkontur die Stofflage befestigbar ist. Die Effektorkontur ist kleiner als eine Außenkontur der Stofflage, wobei die Handhabungsmechanik derart konfiguriert ist, zumindest eine Stofflage einzeln aus einem Stofflagenstapel zu vereinzeln und aufzunehmen und zumindest eine vereinzelte Stofflage auf einer Arbeitsfläche eines Arbeitstisches flach abzulegen.

Gemäß dem Verfahren wird die Stofflage innerhalb der Effektorkontur faltenfrei aufgespannt. Ferner weist das Verfahren ein Überwachen der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage von dem Stofflagenstapel mittels einer Überwachungsvorrichtung auf.

Der Handhabungsroboter weist den Effektor auf, an welchem die entsprechenden Handhabungsmechanik, insbesondere austauschbar, angebracht ist. Der Handhabungsroboter ist mit einer stationären Roboterbasis am Boden oder am Arbeitstisch befestigt, um entsprechende Kräfte in das entsprechende System einzuleiten. Alternativ ist der Handhabungsroboter auch derart konfigurierbar, dass die Roboterbasis entlang des Bodens verfahrbar ausgebildet ist. Zwischen dem Effektor und der Roboterbasis kann ein Roboterarm angeordnet sein, welcher beispielsweise eines oder mehrere Gelenke aufweist, um somit den Effektor in eine gewünschte Position zu steuern.

Der Handhabungsroboter ist ein programmierbares Mehrzweck- Handhabungsgerät für das Bewegen von Material, Werkstücken, Werkzeugen oder Spezialgeräten. Insbesondere ist der Handhabungsroboter ausgebildet, die Stofflagen handzuhaben bzw. zu manipulieren und entsprechend zu bewegen und zu positionieren. Mit anderen Worten ermöglicht der Handhabungsroboter eine maschinengesteuerte Positionsänderungsmöglichkeit in mehr als einer Achse und/oder entlang einer translatorischen Positionsänderung der Stofflagen.

Unter dem Begriff Stofflage werden die möglichen Textilien oder Textilteile eines Textil Produkts, insbesondere eines Kleidungsstückes, verstanden. Der Begriff Stofflage schließt unterschiedliche Gewirkformen ein, insbesondere Gewebe und Vliese. Als links/linke Seite einer Stofflage wird die Innenseite (d.h. die Stoffunterseite, Stoffinnenseite bzw. die 'nicht schönen Seite' einer Stofflage verstanden. Bei einem Kleidungsstück entspricht die linke Seite der nicht sichtbaren Seite der Stofflage. Als Rechts / rechte Seite einer Stofflage wird die 'schöne Seite' eines Stoffes bzw. Stofflage verwendet (z.B. die Stoffoberseite, Sichtseite, Stoffaußenseite). Bei einem Kleidungsstück entspricht die rechte Seite der sichtbaren Seite des Stoffes bzw. der Stofflage (z.B. der Außenseite eines T-Shirts). Ferner kann ein Stoffteil aus mehreren Stofflagen bestehen. Beispielsweise kann ein Stoffteil (wie beispielsweise ein Kleidungsstück) mehrfach umgeschlagen sein und als Stofflagenstapel mit mehreren Stofflagen auf einem Arbeitstisch aufliegen. Alternativ können die Stofflagen jeweils getrennte Stoffteile darstellen, die übereinander einen Stofflagenstapel bilden.

An dem Effektor ist die steuerbare Handhabungsmechanik angeordnet. Die Handhabungsmechanik befördert eine oder mehrere Stofflagen. Dabei können die Stofflagen lose aufeinandergelegt sein und als Stapel (beispielsweise mittels Unterdrucks oder mittels eines mechanischen Greifers der Handhabungsmechanik) gegriffen werden, oder die Stofflagen sind, beispielsweise temporär, miteinander befestigt. Die Handhabungsmechanik kann die Stofflagen zu einer Fügeeinheit befördert. Der Effektor bzw. die Handhabungsmechanik kann sich an die Kontur der Stofflagen anpassen, beispielsweise indem Fixierungspunkte der Handhabungsmechanik, an welchem die Stofflage fixiert wird, einstellbar ist. Beispielsweise können dazu die unten beschriebenen Fixierungselemente angeordnet werden, in welchen die einzelnen Fixierungspunkte ausgebildet sind. Dabei deckt die Handhabungsmechanik insbesondere die umrissrelevanten Punkte einer Kontur der Stofflage ab, wobei bevorzugt ein Rand der Stofflagen als Fügebereich frei bleibt und nicht durch die Handhabungsmechanik abgedeckt wird. Der Bereich der Stofflagen, der von dem Effektor bzw. der Handhabungsmechanik zum Fixieren der Stofflagen abgedeckt wird, wird im folgenden Effektorkontur genannt.

Der Effektor bildet somit ein Endteil des Handhabungsroboters mit beispielsweise Greifern als Handhabungsmechanik aus, die eine Stofflage (beispielsweise eine flächige unbearbeitete Stofflage oder ein ganzes Kleidungsstück als Stofflage) oder einen Stofflagenstapel, der aus Stofflagen besteht, die mit einer Fixierungsmechanik befestigt sind, ergreifen und manipulieren.

Die Fügeeinheit ist konfiguriert zum Bearbeiten der Fügebereiche einer Stofflage und/oder zum Verbinden von zumindest zwei Stofflagen. Die Fügeeinheit kann eine Nähmaschine, eine Schweißmaschine, eine Heftmaschine, eine Häkelmaschine, ein Klebeautomat oder weitere Verbindungsautomaten für Stofflagen sein. Die Fügeeinheit kann beispielsweise zwei Stofflagen miteinander verbinden, sodass eine Naht (Stoffnaht oder Schweißnaht, etc.) entsteht. Die Naht beschreibt beispielsweise die Verbindung zweier Stofflagen mittels eines Fadens oder Garns, wobei zumindest das eine Material im Wesentlichen einen Stoff, ein Vlies oder ein Gewebe darstellt.

Gemäß dem Ansatz der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die eine Vereinzelung der zumindest einen Stofflagen oder der Vielzahl von Stofflagen von dem Stofflagenstapel überwacht. Somit kann sichergestellt werden, dass für eine spätere Weiterverarbeitung, beispielsweise an der Fügeeinheit, eine exakte Orientierung der Stofflagen und ein exaktes Ablegen der Stofflagen ermöglicht wird. Dabei kann Überwachungsvorrichtung insbesondere auch den faltenfreien Zustand der Stofflagen erkennen, wenn diese von der Handhabungsmechanik innerhalb der Effektorkontur aufgegriffen ist. Wie in der beispielhaften Ausführungsformen erläutert, kann die Überwachungsvorrichtung beispielsweise über eine Gewichtsmessung, über eine optische Messung/oder über das Messen eines elektromagnetischen Feldes die korrekte Vereinzelung der gewünschten Stofflagen durch die Handhabungsmechanik erkennen. Somit kann der Automatisierungsgrad in der Textilverarbeitung erhöht werden, da beispielsweise keine personengebundene Überwachung der Handhabung der Stofflagen notwendig ist, sondern mittels der Überwachungsvorrichtung automatisiert werden kann. Ferner wird dabei ebenfalls die Qualität der Verarbeitung der Stofflagen erhöht, da mittels der Überwachungsvorrichtung Fehler während der Vereinzelung der Stofflagen selbsttätig erkannt werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Überwachungsvorrichtung einen optischen Sensor, insbesondere eine Überwachungskamera, auf. Der optische Sensor ist konfiguriert zum Detektieren einer vereinzelten Stofflage, welche von der Handhabungsmechanik aufgenommen ist. Mittels eines optischen Sensors, z.B. einer Kamera und geeigneter nachgeschalteter Auswertung, kann sowohl die Aufnahme der Stofflagen als auch die faltenfreie Positionierung nach dem Niederlegen sichergestellt werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Überwachungsvorrichtung einen Gewichtssensor auf, wobei der Gewichtssensor am Effektor derart angeordnet ist, dass ein Gewicht der durch die Handhabungsmechanik aufgenommenen Stofflage messbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist der Gewichtssensor im Arbeitstisch installiert und derart konfiguriert, dass eine Gewichtsänderung des Stofflagenstapels vor und nach der Vereinzelung einer Stofflage messbar ist. Insbesondere mittels einer elektronischen Wägung und der Einbettung des Ergebnisses in die Steuerung wird ermittelt, dass nur eine Stofflage oder eine gewünschte Vielzahl von Stofflagen erfasst wird. Dabei kann der Stofflagenstapel und/oder der Gewichtszuwachs am Effektor vor und nach der Vereinzelung gewogen werden. Durch Vergleich vor und nach der Vereinzelung kann darauf geschlossen werden, wie viele Stofflagen durch den Effektor von dem Stofflagenstapel entfernt worden sind.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Überwachungsvorrichtung einen Tastsensor und/oder einen Abstandssensor auf, um das Vorhandensein einer vereinzelten Stofflage an der Handhabungsmechanik zu bestimmen. Mittels des Tast-, Distanz- oder Annäherungssensors kann die Präsenz einer Stofflage, welche durch die Handhabungsmechanik gehalten ist, und beispielsweise auch die Dicke der Stofflagen bzw. die gesamte Dicke der Stofflagen am Effektor überwacht werden. Als Tastsensor kann beispielsweise ein Drucksensor verstanden werden, welcher aufgrund der Eindringtiefe einer gehaltenen Stofflage oder Stofflagen mit einem bestimmten Druck feststellen kann, wie viele Stofflagen gehalten werden. Ein Abstandsensor bzw. ein Distanzsensor kann beispielsweise die Dicke der Stofflagen messen. Der Abstandsensor kann beispielsweise ein Ultraschall oder einen optischen Sensor sein. Der Drucksensor kann beispielsweise einen ausfahrbaren Kolben aufweisen, welcher den Widerstand beim Eindrücken in die Stofflagen misst. So kann z.B. sichergestellt werden, dass nur eine Stofflage oder eine gewünschte Vielzahl von Stofflagen aufgenommen wurde. Eine solche Vorrichtung kann auch zur Entscheidung verwendet werden, wann ein Greifvorgang gestartet werden soll und wann dieser abgeschlossen ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Handhabungsmechanik eine Saugvorrichtung auf, die konfiguriert ist, mittels Unterdrucks eine Stofflage von dem Stofflagenstapel zu vereinzeln und aufzunehmen. Die Überwachungsvorrichtung weist insbesondere einen Vakuumsensor auf, welcher konfiguriert ist, einen Luftstrom der Saugvorrichtung zu messen, wobei der Luftstrom indikativ dafür ist, ob die Saugvorrichtung eine Stofflage festhält, ob mehrere Stofflagen festgehalten werden oder ob keine Stofflage aufgenommen ist.

Die Saugvorrichtung weist beispielsweise zumindest einen Sauger auf, wobei die Saugvorrichtung ausgebildet ist, mittels des Saugers Luft zumindest einer zu haltenden Stofflage derart abzusaugen, dass eine Stofflage oder aufeinander liegende Stofflagen an der Saugvorrichtung fixierbar sind. Da die Stofflagen aufgrund ihrer Materialbeschaffenheit zu einem gewissen Grad luftdurchlässig sind, kann mit einer entsprechend eingestellten Saugleistung eine, zwei oder mehr Stofflagen in einem Stofflagenstapel mittels Saugens befestigt werden. Die Saugvorrichtung weist beispielsweise eine Vakuumpumpe auf, die beabstandet vom Effektor, beispielsweise am Arbeitstisch, angeordnet werden kann. Eine oder mehrere Sauger wie beispielsweise Saugnäpfe, können als Teil der Handhabungsmechanik am Effektor befestigt sein. Ferner kann die Saugvorrichtung mit den Saugern auch Teile der Handhabungsmechanik bilden, um die fixierten Stofflagen auszurichten und zu befördern. Die Saugvorrichtung bildet in einer beispielhaften Ausführungsform auch Teile der Handhabungsmechanik zum Handhaben der Stofflagen.

Beispielsweise kann die Saugvorrichtung zusätzlich im Arbeitstisch einen Anzugbereich ausbilden, um eine auf dem Arbeitstisch aufliegende Stofflage von unten (nach dem Prinzip eines Vakuumspanntisches) zu halten und von oben mit dem Effektor das Obergewebe gehalten werden. Somit kann eine verbesserte relative Ausrichtung zwischen der ersten Stofflage und der zweiten Stofflage erreicht werden, da die am Arbeitstisch aufliegende Stofflage nicht verrutscht und fixiert bleibt.

Der Vakuumsensor kann dabei den Luftstrom (insbesondere den Volumenstrom), welcher von den Saugern durch die gehaltene Stofflagen angesaugt wird, insbesondere in abhängig von der Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe, messen. Anhand dieser Parameter kann festgestellt werden, ob ein oder mehrere Stofflagen gehalten werden. Werden beispielsweise mehrere Stofflagen gehalten, so reduziert sich der Volumenstrom, welcher bei einer entsprechenden Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe abgesaugt wird. Wenn bei der Aufnahme eines Stoffstücks bei einem Vakuumsauger der Eingangsluftstrom reduziert wird, kann dies als Zeichen einer erfolgreichen Aufnahme mittels einer Drucküberwachung auf der Vakuumleitung oder einer Strömungsüberwachung des saugenden Luftstromes detektiert werden. Eine Strömungsüberwachung kann zusätzlich bei einigermassen durchlässigen Textilien auch das fälschliche Aufnehmen von zwei Stoffstücken delektieren. Insbesondere kann z.B. diskriminiert werden, dass der Volumenstrom eines Vakuumgreifers zwischen einem Minimum- und einem Maximumwert liegen muss.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bildet die Saugvorrichtung eine Saugfläche aus, an welcher eine der Stofflagen oder der Stofflagenstapel anlegbar ist. Die Saugfläche weist eine Vielzahl von Ansaugöffnungen auf, insbesondere mehr als 9, mehr als 15, mehr als 22 und/oder mehr als 30 Ansaugöffnungen. Bei einer auf Unterdrück basierenden Handhabungsmechanik kann bei einer kleinen Ansaugöffnung nur mit hohem Unterdrück genügend Kraft erzeugt werden, um die Stofflagen zu halten. Die Stofflage verformt sich, was insbesondere das Bügeln in einem nächsten Arbeitsschritt notwendig machen könnte. Andererseits Verformen große Ansaugöffnungen auch bei wenig Unterdrück das Textile Material derart stark, dass es nicht mehr genügend flach in der x-y-Ebene liegt. Zusätzlich kann beim Positionieren auf einer anderen Stofflage diese auch noch angesaugt werden, was der genauen Positionierung entgegenwirkt. Aus diesem Grund wurde eine Lösung gewählt, welche eine Vielzahl von kleinen Ansaugöffnungen (die auf eine größere Fläche oder Kante verteilt sind) verwendet. So werden gute Ergebnisse erreicht mit mehr als 9, insbesondere mehr als 15, bevorzugt mehr als 22 besonders bevorzugt mehr als 30 Ansaugöffnungen. Die Versuche bezüglich kleinerer Durchmesser dieser Ansaugöffnungen haben ergeben, die Stofflagen plan in der x-y-Ebene hält. Dies verhindert insbesondere Verzug und Faltenbildung für das spätere Niederlegen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die Ansaugöffnungen mit einem Durchmesser von kleiner 20 mm, insbesondere kleiner 10 mm, weiter insbesondere kleiner 5 mm, weiter insbesondere kleiner 3 mm ausgebildet. So wurde gute Ergebnisse erreicht mit mehr als 9, insbesondere mehr als 15, bevorzugt mehr als 22 besonders bevorzugt mehr als 30 Ansaugöffnungen. Die Versuche bezüglich Durchmesser dieser Ansaugöffnungen haben ergeben, dass Durchmesser kleiner 20 mm, insbesondere kleiner 10 mm, weiter insbesondere kleiner 5 mm, weiter insbesondere kleiner 3 mm von besonderem Vorteil sind, weil beispielsweise ein zwischen Stofflagen eingefügtes Stützmaterial das Stoffteil plan in der x-y- Ebene hält. Dies verhindert insbesondere Verzug und Faltenbildung für das spätere Niederlegen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Überwachungsvorrichtung einen Sensor zum Messen eines elektromagnetischen Feldes auf, wobei die elektromagnetische Feldstärke indikativ dafür ist, ob die Handhabungsmechanik eine Stofflage festhält, ob mehrere Stofflagen festgehalten werden oder ob keine Stofflage aufgenommen ist.

Beispielhaften Ausführungsform weist die Handhabungsmechanik eine elektrostatische Greifvorrichtung auf. Beispielsweise kann an dem Effektor eine Anlagefläche, beispielsweise aus Metall, ausgebildet werden, an welchen Elektroden gekoppelt sind, die als Potenzialquelle dienen und somit eine elektrostatische Anziehungskraft mit den Stofflagen erzeugen können. Bei der Aufnahme mit einer elektrostatischen Greifvorrichtung kann dann dessen Energiefluss und/oder mittels eines kapazitiv angekoppelten elektromagnetischen Feldes dessen Dämpfung in Abhängigkeit eines erfolgreichen Aufnehmens eines einzelnen Stoffteils ausgewertet werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Handhabungsmechanik konfiguriert, eine Stofflage an Fixierungspunkten, an welchen die Handhabungsmechanik die Stofflage fixiert ist, zu erfassen. Die Handhabungsmechanik ist ferner derart konfiguriert, dass mittels Bewegens der Fixierungspunkte die fixierte Stofflage spannbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist die Handhabungsmechanik ferner konfiguriert, innerhalb der Effektorkontur die Stofflage an weiteren Fixierungspunkten zu fixieren und/oder mit den weiteren Fixierungspunkten nachzuspannen. Beispielsweise können entsprechende Vakuumsauger, elektrostatische Anziehungselemente oder mechanische Greif an den Fixierungspunkt angeordnet sein. Es können entsprechende bewegbare Fixierungselemente, wie Haltestangen, welche beispielsweise teleskopartig oder mittels gelenksartiger Verbindung ein- und ausfahrbare sind, an dem Effektor befestigt werden, wobei an den Haltestangen eine entsprechende Handhabungsmechanik befestigt ist. Mittels Bewegung der Fixierungselemente kann dann beispielsweise ein Fixierungspunkt bewegt werden und entsprechend ein Spannen der gehaltenen Stofflagen ermöglicht werden. Insbesondere bei größeren Stoffstücken besteht die Gefahr, dass diese durchhängen, wenn sie nur an den relevanten Konturpunkten, beispielsweise am Rand der Effektorkontur, angehoben werden. Aus diesem Grund können auch innerhalb der aufgespannten Effektorkontur zusätzliche Fixierungspunkt somit entsprechender Handhabungsmechanik platziert werden, welche das Stoffstück in der aufgespannten Ebene behalten (auch bei schnellen Positionsänderungen des Effektors) und/oder die Haltestangen bzw. die Greifer können nach dem pickup des Stoffstückes dieses in Richtung 'weg vom Zentrum' vorspannen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Handhabungsmechanik ferner derart konfiguriert, dass Stofflagen einzeln von zwei beabstandeten Stofflagenstapeln aufnehmbar sind. Eine der großen Aufgaben bei einer nachherigen automatischen Konfektionierung ist das Drehen von Stofflagen von 'rechts' auf 'links' (oder umgekehrt). Diese Aufgabe kann bereits bei der Vereinzelung einer Stofflage von dem Stofflagenstapel angegangen werden, in dem entweder ein Stofflagenstapel 'auf links' und ein Stofflagenstapel auf 'rechts' zur Verfügung steht oder in dem man bereits vor dem Zuschnitt die Stofflagen derart aufschichtet, dass eine Lage 'links' und eine Lage 'rechts' ist. Dadurch kann nach dem Vereinzeln vereinfacht eine Doppellage erstellt werden, bei welchem sich zwei Stofflagen berühren, welche auf 'rechts' sind und somit die linksseitige Oberfläche außen ist, was der üblichen Seite für Vernähungen entspricht. Die erfindungsgemäßen dynamischen Greifvariationen der Handhabungsmechanik für die Vereinzelung kommen so besonders gut zum Tragen, weil die linke und die rechte Seite einer Stofflage üblicherweise leicht unterschiedliche Qualitätsanforderungen und/oder technische Eigenschaften haben.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Effektor zumindest zwei Handhabungsmechaniken auf, die selektiv zum Fixieren einer der Stofflagen oder des Stofflagenstapels steuerbar sind, wobei die zumindest zwei Handhabungsmechaniken insbesondere ortsabhängig und/oder in Abhängigkeit von einem Sensorwert und/oder in Abhängigkeit von einem Manipulationsschritt und/oder einem Fügeschritt aktivierbar und ansteuerbar sind.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Effektor zumindest ein Fixierungselement auf, an dem die Handhabungsmechanik bzw. die Fixierungspunkte, an welchem die Handhabungsmechanik vorliegt, ausgebildet ist. Die Handhabungsmechanik ist ferner ausgebildet, den Stofflagenstapel zum Handhaben zu der Fügeeinheit, insbesondere innerhalb der Effektorkontur, zu fixieren und zu befördern. Die Handhabungsmechanik ist beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Greifern, Saugern, Klammern, Bereiche mit erhöhter Reibung und/oder elektrostatischer Anziehung, Haltenadeln, Rollen, Gefrier-Greifer, und/oder Bernoulli-Greifer.

Elektroadhäsive Greifer zur elektrostatischen Anziehung arbeiten mit elektrostatischen Feldern. Haltekräfte werden durch Polarisation erzeugt. Sie können auf der Oberseite der Stofflage erzeugt werden, die sich in Kontakt mit einem Greiferdielektrikums des elektroadhäsiven Greifers befindet.

Ein Bernoulligreifer weist einen Saugkörper auf, wobei über einen Strömungskanal des Saugkörpers an den Randbereichen des Saugkörpers Druckluft zwischen dem Stoffteil und dem Saugkörper entlang der x-y-Ebene nach außen geströmt wird. In dem Zentrum des Saugkörpers befindet sich eine Luftöffnung, welche mit dem Strömungskanal gekoppelt ist. Aufgrund des Bernoullieffekts wird Luft aus Richtung des Stoffteils in den Strömungskanal eingesaugt. Somit entsteht eine Fixierungskraft des Stoffteils an dem Saugkörper.

Ein Gefriergreifer weist eine stark gekühlte Kontaktfläche mit dem Stoffteil auf, wodurch gefrorenes Wasser bzw. Eis als Haftmittel das Stoffteil an die Kontaktfläche anhaftet. Dabei kann das Wasser als Haftmittel aus der Atmosphäre (Luftfeuchtigkeit) bezogen werden oder von einer Haftmittelzufuhr hinzugefügt werden.

Mit anderen Worten können beispielsweise an einer Trägerstange eines Fixierungselements mehrere (gleiche oder verschiedene) Handhabungsmechaniken angeordnet werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Handhabungsmechanik derart steuerbar, dass unterschiedliche Greifintensitäten zum Fixieren einer der Stofflagen oder mehrerer Stofflagen steuerbar sind. Wenn mit der Handhabungsmechanik Stofflagen unterschiedlicher Dicke, unterschiedlicher technischer/haptischer Eigenschaften oder unterschiedlicher Schichtung 'links' / 'rechts' verarbeitet werden müssen, ist es von Vorteil, wenn das Greifen in einem weiteren Freiheitsgrad, nämlich mit der unterschiedlichen Greifintensität, gesteuert werden kann. Insbesondere kann eine unterschiedliche Greifintensität und auch eine unterschiedliche Handhabungsmechanik ausgewählt werden, wenn es sich bei dem Greifen der Stofflage um eine Links- oder eine Rechtsseite des Stoffteils handelt. Beispielsweise kann die rechtzeitige einer Stofflage schonend mit einer Saugvorrichtung gegriffen werden, während die Linksseite mit Haltenadeln aufgenommen werden kann, da ein Strich auf der linken Seite der Stofflage akzeptabel sind. Ferner kann die Greifintensität und/oder die Art der Handhabungsmechanik ortsabhängig bezüglich der Stofflage ausgewählt werden. Beispielsweise kann ein Effektor eine Handhabungsmechanik für große Stofflagen mit einer großen Fläche aufweisen und an einem anderen Bereich des Effektors eine Handhabungsmechanik mit mehreren eng zusammenstehenden Fixierungspunkten. Somit kann entsprechend der Art der Stofflage ein ortsabhängiges Greifen mit der einen Handhabungsmechanik am Effektor oder mit der anderen Handhabungsmechanik am Effektor ausgewählt werden. Ferner kann die Greifintensität in Abhängigkeit von dem Prozessschritt des Handhabungsroboters ausgewählt werden. Beispielsweise kann bei einem Anheben und Vereinzeln einer Stofflage von dem Stofflagenstapel eine größere Greifintensität ausgewählt werden, beispielsweise eine hohe Saugleistung einer Saugvorrichtung vorliegen, aber weniger Greifintensität, d. h. weniger Saugleistung der Saugvorrichtung beim Verschieben der Stofflage entlang dem Arbeitstisch. Im Beispiel der Saugvorrichtung kann mit einer entsprechenden Steuerung der Saugleistung auch verhindert werden, dass sich die Saugvorrichtung beispielsweise auf dem Arbeitstisch festsaugt.

Die Fixierungselemente weisen beispielsweise jeweils zumindest eine Trägerstange (oder wie unten beschrieben ein Fachwerk an Koppelstangen) auf, welche mit einem Ende beweglich an dem Effektor befestigt ist. Entlang der Trägerstange oder an einem freien Ende der Trägerstange sind entsprechende Fixierungsvorrichtungen bzw. Fixierungsmechanik vorgesehen, wie beispielsweise ein Greifer oder eine Haltenadelvorrichtung, welche Haltenadeln zum Halten des Stoffstücks aufweist. Die Trägerstange kann insbesondere schwenkbar und/oder translatorisch verschiebbar an dem Effektor befestigt sein. Ferner kann die Trägerstange beispielsweise teleskopartig ein- und ausfahrbar sein, um ihre Länge zu verändern. Zudem kann die Trägerstange selbst zumindest ein Gelenk aufweisen, sodass die Trägerstange selbst zwei zu sich verschwenkbare Teilbereiche aufweist. Somit kann eine exakte Einstellung und Justage der Greifvorrichtung eines Fixierungselements ermöglicht werden. Die Verstellung der Effektorkontur des Effektors kann zum Beispiel durch integrierte Aktoren (z.B. Schrittmotoren mit mechanischer Übertragung auf die Fixierungselemente) ermöglicht werden.

Die Fixierungselemente sind an dem Effektor derart angeordnet, dass zumindest ein Fixierungselement oder alle Führungselemente zwei Freiheitsgrade pro Arm in einer x-y-Ebene und insbesondere einen weiteren zusätzlicher Freiheitsgrad in der z-Ebene (zum Wegklappen inaktiver Greifer) aufweisen.

Die x-y Ebene wird dabei als diejenige Ebene definiert, in welcher die Stofflage vorliegt, wenn es von den Fixierungselementen fixiert ist. Insbesondere wird die Stofflage zwischen den Fixierungselementen aufgespannt. In diesem aufgespannten Zustand weist die Stofflage eine plane Form auf, und liegt somit innerhalb der x-y-Ebene. Die Normale der x-y-Ebene bildet die z- Richtung aus. Mit anderen Worten bildet die x-y-Ebene die Stoffebene aus und entlang der z-Richtung wird die Dicke des Stoffes definiert.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform generiert die Überwachungsvorrichtung Überwachungsdaten, welche die Anzahl, die Orientierung und/oder die Beschaffenheit der Stofflage, welche an der Handhabungsmechanik fixiert ist, beschreiben, wobei die Handhabungsmechanik basierend auf den Überwachungsdaten steuerbar ist. Die Überwachungsdaten können beispielsweise mit oben beschriebenen Sensoren beschafft und überwacht werden. Die Daten werden beispielsweise in einer Steuereinheit verarbeitet. Die Steuereinheit kann ferner zur Steuerung des Handhabungsroboters und insbesondere der Handhabungsmechanik konfiguriert sein. In einer weiteren Ausführungsform werden die Handhabungsmechanismen basierend auf den Sensorsignalen in Echtzeit angepasst. Dabei kann zum Beispiel eine elektronische Wägevorrichtung bzw. der Gewichtssensor des Stoffstapels oder des Lastgewichts am Effektor feststellen, ob auch wirklich nur eine Stofflage vereinzelt wurde. Alternativ kann der optische Sensor in verschiedenen Arbeitsschritten den Manipulationsfortschritt überwachen und allenfalls auf den Handhabungsmechanismus bzw. die Manipulation zurückwirken. Insbesondere können hierzu Mechanismen der künstlichen Intelligenz für die Faltendetektion, bzw. Verhinderung eingesetzt werden. Zusätzlich kann ein Lernprozess die Erkennung und/oder das Rückwirkung auf die Robotik / das Greifen diese Ausführungsform verbessern. Für die Faltendetektion kann mittels eines 3D Scans der Oberfläche des vereinzelten Stoffteils die Unebenheit festgestellt werden. Ab einem gewissen Maß an Unebenheit (insbesondere, wenn die erste Ableitung der Z-Höhe einer Messlinie in einer der Koordinatenrichtungen eine auffällige Impulsantwort liefert) kann von einer Faltenbildung ausgegangen werden. Als Gegenmaßnahme kann die Stofflage nochmals angehoben und wieder abgelegt werden, oder die Stofflage wird auf einen Fehlerstapel aussortiert. Eine solche Ausführungsform kann sicherstellen, dass nur ein Stoffteil bei der Vereinzelung aufgenommen wird.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit zum Steuern des Handhabungsroboters und/oder der Fügeeinheit ausgebildet, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, die Daten betreffend der Bewegung des Effektors und Daten des Fügeergebnis der Fügeeinheit und insbesondere die Überwachungsdaten zu sammeln und auszuwerten, um bei vorbestimmter Abweichung von einem vorgebbaren Grenzwert Maßnahmen betreffend die Steuerung der Bewegung des Effektors und des Fügeablaufs der Fügeeinheit zu treffen. Die Steuereinheit kann drahtlos oder kabelgebunden an die einzelnen Sensoren des Systems gekoppelt werden, um die entsprechenden Bewegungsdaten, Positionsdaten und Zustandsdaten des Effektors sowie die Daten der Fügeeinheit wie auch die Zustandsdaten der Fügestelle bzw. des Fügeergebnisses des Stoffteils zu erhalten. Ferner kann die Steuereinheit mit einer Speichereinheit mit einer Datenbank bzw. mit der Datenverarbeitungseinheit ausgestattet werden oder mit einer entfernten, webbasierten bzw. in einer Cloud gespeicherten Datenbank gekoppelt werden. In der Datenbank können beispielsweise Sollwerte für die Daten bzw. gemessenen Parameter vorliegen. Basierend auf einem Ist-/Soll- Werteabgleich kann die Steuereinheit entsprechende Steuerbefehle für das System generieren. Mit anderen Worten nutzt das erfindungsgemäße System die Erkenntnisse aus der sensorischen Bewertung, ob die jeweilige Manipulation erfolgreich war. So kann eine Veränderung der Zuverlässigkeit erkannt werden und einem übergeordneten System mitgeteilt werden. Dadurch kann z.B. eine präventive Wartung oder eine Anpassung der Handling-Parameter in die Wege geleitet werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Handhabungsmechanik eine Haltenadelvorrichtung mit Haltenadeln auf, welche derart konfiguriert ist, dass eine Einstechtiefe und/oder ein Einstechwinkel zumindest einer Haltenadel steuerbar ist, insbesondere in Echtzeit und/oder basierend auf einem Sensorfeedback.

Die Haltenadelvorrichtung ist eingerichtet, Haltenadeln in die Stofflagen zur Fixierung einzubringen. Mittels der Haltenadelvorrichtung kann entweder von Effektorseite, von Arbeitstischseite oder von einem Hilfssystem aus (z.B. Hilfsplatte, Nadelband) eine oder mehrere nadelartige Stifte bzw. Haltenadeln aus einem Magazin in oder durch die Stofflagen getrieben werden, um diese miteinander und/oder an den Effektor zu befestigen. Die Haltenadelvorrichtung weist insbesondere eine Zuführvorrichtung, beispielsweise ein Haltenadelmagazin, auf, die konfiguriert ist, Haltenadeln für die Haltenadelvorrichtung zuzuführen. Eine zusätzliche Form eines differenzierten Greifens kann die Tiefe einer Einstechnadel bzw. Haltenadel und/oder den Winkel einer Haltenadel (und insbesondere eine Vielzahl davon) betreffen. So kann zum Beispiel eine Haltenadel beim Vereinzeln in einem flachen Winkel oder nicht so tief in die Stofflage eingesteckt werden, währenddem bei dickeren Stofflagen ein steilerer Winkel oder eine größere Einstechtiefe verwendet werden kann, um die Stofflage oder die Stofflagen sicher zuzugreifen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weisen die Haltenadeln einen Durchmesser von kleiner 1300 Mikrometer, kleiner 900 Mikrometer, insbesondere kleiner 550 Mikrometer, weiter insbesondere kleiner 250 Mikrometer, auf. Es hat sich herausgestellt, dass bei feinen Mikronadeln als Haltenadeln in Kombination mit einem geeigneten Vakuumunterdruck und einem passenden Luftstrom nach der Bearbeitung keine qualitätsstörenden Effekte auf der Stoffoberfläche Zurückbleiben. Dies hat sich besonderes bei Nadeldurchmessern von kleiner 1300 Mikrometer, kleiner 900 Mikrometer, insbesondere kleiner 550 Mikrometer, bevorzugt kleiner 250 Mikrometer gezeigt.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Handhabungsmechanik ein Auflageelement, insbesondere eine Auflageplatte, zum Auflegen der zumindest einen zu befördernden Stofflage, auf, wobei die Handhabungsmechanik insbesondere derart konfiguriert ist, dass die Stofflage anhebbar ist und das Auflageelement unter die fixierte Stofflage beförderbar ist. Das Auflageelement kann beispielsweise eine Gabelform, bzw. die Auflageplatte kann eine runde Auflagefläche oder eine eckige Auflagefläche aufweisen. Ferner kann das Auflageelement eine Haftoberfläche aufweisen, sodass die Stofflage während des Transports oder des Fügens nicht ungewollt herunterrutscht. Das Auflageelement kann beispielsweise (z.B. über einen weiteren Roboterarm) gelenkig an dem Effektor angeordnet sein, um entsprechend unter oder zwischen die Stofflagen eingeschoben zu werden.

Mit anderen Worten kann somit die oberste bzw. die obersten Stofflagen eines Stofflagenstapels angehoben werden. Hierfür kann die Handhabungsmechanik mittels der erläuterten Ausführungsbeispiele (z.B. mittels eines temporären Klebers, mit Halte- bzw. Mikronadeln, mittels eines Bernoulligreifer oder mittels Saugern bzw. Vakuum) die oberste Stofflage oder zumindest eine Kante bzw. einen Rand anheben, sodass das Auflageelement dazwischen gefahren werden kann, d.h. zwischen oberster Stofflage(n) und den darunterliegenden Stofflagen oder dem Arbeitstisch anschließend transportiert werden. Mit anderen Worten bewegt sich das Auflageelement zunächst in x- oder y-Richtung unter die anzuhebende Stofflage, so dass am Anfang die Frontkante des Auflageelement parallel zur geraden Schnittkante der Stofflage ist. Wenn das Auflageelement ganz (oder zumindest) untergeschoben ist, wird das Auflageelement zusammen mit der anzuhebenden Stofflage vertikal bzw. in z-Richtung hochgehoben und so vereinzelt vom Rest der darunterliegenden Stofflagen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Handhabungsmechanik derart ausgebildet, dass ein Fügebereich der Stofflage, an welchem ein Fügeschritt einer Fügeeinheit durchführbar ist, gegenüber der Effektorkontur einen Überstand von mehr als 0,5 cm, insbesondere mehr als 1 cm, weiter insbesondere mehr als 2 cm oder mehr als 3 cm einen Überstand bildet. Durch den so entstehenden Stoffüberstand werden die Fügebereiche definiert und wird eine nachfolgende Fügung möglich. Der Fügebereich kann dann auf zumindest einem anderen freien Fügebereich einer weiteren Stofflage platziert werden. Alternativ kann der Fügebereich derart manipuliert werden, dass er gefaltet wird (z.B. für einen Saum) und so aus einer Stofflage die bilden. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, dass alle Handhabungsmechanismus bzw. Fixierungspunkte sich innerhalb der Effektorkontur befinden. Dadurch wird es möglich, Randeffekte, welche insbesondere durch das Schnittverfahren der Stofflagen geprägt sind (Fasern, welche sich mit der nächstunteren Lage verklemmen, Schnittkantenverbiegungen bei steiferen Soffen, schnittbedingtes Ausfasern von Gewebe, Schnittbrausen usw.), auszublenden, bzw. im Handling zu beherrschen.

Ein Fügebereich einer Stofflage beschreibt einen Bereich, der mit einer Fügeeinheit bearbeitet werden soll. Der Fügebereich kann beispielsweise derjenige Bereich einer Stofflage sein, an welchem eine Naht oder ein Saum verlaufen kann. Insbesondere werden Fügebereiche zweier aufeinanderliegenden Stofflagen übereinandergelegt, damit diese mittels der Fügeeinheit verbunden werden können (beispielsweise mittels Nähens oder Schweißens).

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System ferner den Arbeitstisch mit der Arbeitsfläche auf, wobei der Arbeitstisch eine Niederhaltevorrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, die Stofflage am Arbeitstisch, insbesondere mittels elektrostatischer Haltekräfte, selektiv zu fixieren. Die Niederhaltevorrichtung kann mit einer Kraft gegen den Arbeitstisch/die Arbeitsfläche drücken, was zu einer Fixierung der beiden zwischenliegenden Stofflagen führt. Alternativ kann der Effektor auch Druckluft zwischen seine Unterseite und die Stofflagen einströmen lassen. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn sich der Effektor umpositionieren muss, damit er die Adhesivkräfte zwischen Effektor und erster Stofflage schnell überwinden kann. Dies erlaubt ein sicheres und flaches Deponieren eines Stoffteiles nach der Vereinzelung.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Überwachungseinrichtung einen Luftfeuchtigkeitssensor auf. Die Handhabungsmechanik, welche insbesondere als elektrostatische Handhabungsmechanik ausgebildet ist, ist basierend auf der gemessenen Luftfeuchtigkeit steuerbar. Das System weist ferner eine Luftbefeuchtungseinrichtung zum Einstellen der Luftfeuchtigkeit auf, wobei die Luftbefeuchtungseinrichtung basierend auf der gemessenen Luftfeuchtigkeit steuerbar ist. Die Luftfeuchtigkeit kann in der Umgebungsluft des Arbeitsbereichs und insbesondre in der Nähe oder in dem Stoffstapel gemessen werden. Aus den ermittelten Feuchtigkeitswerten kann durch eine geeignete Zusatzeinrichtung (z.B. eine Luftbefeuchtervorrichtung) die Luftfeuchtigkeit erhöht werden, damit keine störenden elektrostatischen Effekte einwirken und/oder es können Beeinflussungen des Greifmechanismus ausgelöst werden (z.B. höhere Haltekräfte, wenn die Stofflagen feucht und dadurch schwerer sind.). Insbesondere elektrostatische Greifsysteme sind stark beeinflusst von Materialfeuchte und Luftfeuchte, so dass sich dort eine solche Anwendung besonders empfiehlt.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Überwachungseinrichtung eingerichtet, Fehlgreifungen oder Fehlplatzierungen der Stofflage an der Handhabungsmechanik festzustellen, wobei die Handhabungsmechanik ausgebildet ist bei Feststellung von Fehlgreifungen oder Fehlplatzierungen die Stofflage abzulegen und neu zu greifen. Die Fehlgreifungen können insbesondere durch die Überwachungsvorrichtung und ihre beschriebenen Sensoren festgestellt werden. Somit kann effektiv verhindert werden, dass während dem Handhaben eine Stofflage aufgrund falscher Handhabung (z.B. zu starkes zusammendrücken und entsprechende Faltenbildung) oder Fügestellen zwischen zwei Stofflagen durch Fehlpositionierung nicht korrekt ausgerichtet sind.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Effektor austauschbar ausgebildet. Dabei kann das System eine Effektoraustauschvorrichtung aufweisen, welche ausgebildet ist, einen Effektor von dem Handhabungsroboter selbsttätig zu koppeln und zu entkoppeln. Die Effektoraustauschvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, Versorgungsleitungen zu dem Effektor selbsttätig zu koppeln und zu entkoppeln. Die Effektoraustauschvorrichtung ist ferner konfiguriert den Effektor zwischen einem Lagerplatz und dem Handhabungsroboter zu befördern. Der Effektor kann somit an einem Standplatz deponiert werden und ein anderer Effektor an den Handhabungsroboter angekoppelt werden. Dabei werden die benötigten Verbindungen zu Ressourcen (Energie, Druckluft, Vakuum, Daten, Steuerleitungen) mitverbunden und Staubdichtheit sichergestellt. So kann bei Stoffstücken unterschiedlicher Größe die Konturthematik gelöst werden.

Die Effektoraustauschvorrichtung ist beispielsweise an einem Lagerplatz angeordnet, an welchem eine Vielzahl von verschiedenen Effektoren mit unterschiedlichen Handhabungsmechanismen gelagert werden können. Der Handhabungsroboter kann den Effektor durch Bewegung seines Roboterarms an einem vorbestimmten Platz der Effektoraustauschvorrichtung platzieren. Die Effektoraustauschvorrichtung kann lokal am Lagerplatz zur Aufnahme des Effektors angeordnet sein. Dabei kann beispielsweise eine automatische Kopplung und Entkopplung am Roboterarm stattfinden, um den Effektor an einem gewünschten Platz an der Effektoraustauschvorrichtung zu platzieren. Die Effektoraustauschvorrichtung kann ferner Kopplungselemente, wie beispielsweise Entkopplungswerkzeuge, aufweisen, um entsprechende Fluidleitungen oder Leitungen zwischen dem Effektor und dem Roboterarm zu lösen oder beim Koppeln zu verbinden. Ferner kann Effektoraustauschvorrichtung selbst einen Roboterarm aufweisen und zum Kopplungsort des Effektors fahren. Mittels eines Entkopplungswerkzeugs kann die Effektoraustauschvorrichtung entsprechend den Effektor entkoppeln und koppeln.

Das System kann in einer beispielhaften Ausführungsform insbesondere an dem Lagerplatz eine Effektorreinigungsanlage aufweisen, um den Effektor zu reinigen. Am Lagerplatz kann der unbenutzte Effektor (automatisch) mit der Effektorreinigungsanlage gereinigt werden. Insbesondere Oberflächen mit speziellem Reibwiderstand bedürfen einer regelmäßigen Reinigung zur Sicherstellung der gewünschten Reibungseffekte. Zudem können mit der Effektorreinigungsanlage Sensoren, wie beispielsweise optische Linsen des optischen Sensors, oder auch Teile der Saugvorrichtung bzw. des Vakuumsystems gereinigt werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Effektor ausgebildet ist, die Stofflage auf einer Arbeitsfläche eines Arbeitstisches niederzudrücken. Je nach Stofflageneigenschaften können bei der Vereinzelung weitere Stofflagen angehoben werden. Aus diesem Grund kann der Roboter vor der Vereinzelung eine Niederhalteaktion ausführen und beispielsweise auf den Stofflagenstapel drücken. Dies kann zum Beispiel ein kurzes Niederdrücken des Stoffstapels (ohne aktivierte Greifer) sein, damit seitlich die Luft zwischen den Stofflagen entweichen kann. Hier ist wiederum die Konturreduktion bzw. die reduzierte Effektorkontur des Effektors von Vorteil, da bei einem Zusammendrücken des Stofflagenstapels weniger Behinderung für ausströmende Restluft zwischen den Stofflagen besteht.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Effektor konfiguriert, insbesondere bei Feststellen einer Falte mittels der Überwachungsvorrichtung, eine Glättungsaktion der Stofflage durchzuführen. Zur Durführung der Glättungsaktion ist der Effektor insbesondere derart konfiguriert, dass der Effektor die Stofflage auf einen Arbeitstisch auflegt und Fixierungspunkte der Handhabungsmechanik mit der Stofflage ändert, sodass ein Glattstreichen der Stofflage durchführbar ist.

Zusätzlich oder alternativ kann zur Durführung der Glättungsaktion der

Effektor eine Rolleneinheit aufweisen, die insbesondere derart konfiguriert ist, dass der Effektor die Stofflage auf einen Arbeitstisch auflegt und mittels der Rolleneinheit die Stofflage glattstreicht.

Zusätzlich oder alternativ kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor insbesondere derart konfiguriert sein, dass mittels Anhebens und erneuten Ablegens auf einem Arbeitstisch ein Repositionieren und entsprechend eine Glättung der Stofflage durchführbar ist.

Zusätzlich oder alternativ kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor insbesondere derart konfiguriert sein, dass mittels dem Effektor eine Schüttelbewegung durchführbar ist, um eine Glättung der Stofflage zu erzielen.

Zusätzlich oder alternativ kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor eine Ausblaseinheit zum Ausblasen von Druckluft in Richtung Stofflage aufweisen, welche insbesondere derart konfiguriert ist, dass Druckluft auf die Oberfläche eine Stofflage blasbar ist, um diese zur Faltenreduktion zu spannen.

Zusätzlich oder alternativ kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor eine Glättungsplatte, insbesondere eine erwärmbare Glättungsplatte, aufweisen und derart konfiguriert sein, dass mittels Aufdrückens der Glättungsplatte auf die Stofflage eine Glättung durchführbar ist.

Zusätzlich oder alternativ kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor einen elastischen und/oder aufblasbaren Stempel aufweisen (sog. Walken) und derart konfiguriert sein, dass mittels Aufdrückens des Stempels auf die Stofflage die Oberfläche des Stempels vergrößerbar ist und somit eine Glättung der Stofflage durchführbar ist. Aufgrund einer Reibfläche zwischen dem Stempel und der Stofflage sieht sich bei Vergrößerung der Oberfläche des Stempels die Stofflage auseinander und Falten werden reduziert. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine Auflockerungseinheit zum Auflockern des Stofflagenstapels auf, wobei die Auflockerungseinheit an einem Arbeitstisch neben einem Stofflagenstapel und/oder am Effektor angeordnet ist. Die Auflockerungseinheit weist beispielsweise eine Schütteleinheit zum Schütteln des Stofflagenstapels, eine Drucklufteinheit zum seitlichen Einblasen von Druckluft in den Stofflagenstapel und/oder eine elastostatischen Einheit zum statischen Aufladen der Stofflagen des Stofflagenstapels auf.

Beispielsweise kann der Effektor auf den Stofflagenstapel drücken und gleichzeitig mit Druckluft und/oder mit einer mechanischen Bewegung der Auflockerungseinheit, welche stationär am Arbeitstisch oder am Effektor montiert sein kann, den Stofflagenstapel auflockern. Dabei kann die Auflockerungseinheit insbesondere seitlich, über die Schnittkanten des Stoffstapels beispielsweise Druckluft einblasen. Hier ist wiederum die kleinere Effektorkontur des Effektors gegenüber der entsprechenden äußeren Stofflagenkontur von Vorteil, da so die Randzonen frei für eine Auflockerung Bewegung sind. Alternativ kann auch ein Schüttelmechanismus den Stoffstapel auflockern. Bei Stoffstapeln kann dies mittels elektromagnetischer/elektrostatischer Effekte oder seitlich vorbeiströmender Druckluft erreicht werden. Da sich elektrostatische Kräfte abstoßen und/oder vorbeiströmende Druckluft einen Unterdrück erzeugt, wird die oberste Stofflage am meisten gelöst und so für die Vereinzelung vorbereitet. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit der Vereinzelung. Wenn ein solcher Hilfsmechanismus am Tisch statt am beweglichen Teil des Roboters montiert ist, muss der Roboter weniger Gewicht beschleunigen, was einen Geschwindigkeitsvorteil bedeutet.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine Zuführeinheit auf, welche konfiguriert ist zum Befördern eines Stofflagenstapels. Die Zuführeinheit ist konfiguriert, einen Stofflagenstapel aus einem Lagerbereich zu einem Arbeitstisch zu befördern, an welchem Stofflagen des Stofflagenstapels mittels der Handhabungsmechanik des Effektors vereinzelbar sind. Die Zuführeinheit kann beispielsweise ein Förderband und/oder einen Manipulator (beispielsweise ein weiterer Handhabungsroboter oder ein Gabelstapler) aufweisen, welcher den Stofflagenstapel von dem Lagerbereich zu dem Arbeitstisch befördert. Der Stofflagenstapel wird aus einem Lagerbereich automatisch in den Arbeitsbereich der erfindungsgemäßen Vereinzelung gebracht. Da das Vereinzelungssystem aufgrund der zusätzlichen Überwachung der Vereinzelung eine genügend präzise Information gewinnen kann, wann eine erfolgreiche Vereinzelung abgeschlossen ist, kann daraus eine Vorhersage abgeleitet werden, wann die nächste Vereinzelung (frühestens) erfolgen kann. Dies ist gerade bei Wechsel von Stofflagenstapel von funktioneller Bedeutung, um dadurch Pausen und Wartezeiten zu verhindern, da die automatische Zuführung eines anderen Stofflagenstapels aus einem Lagerbereich eine gewisse Vorlaufszeit vor der Vereinzelung des ersten Stoffteils aus diesem Stofflagenstapel bedingt.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Effektor eine Anlagefläche auf, an welche innerhalb der Effektorkontur eine der Stofflagen oder der Stofflagenstapel anlegbar ist. Dies erlaubt es, die Stofflage verzugs- und faltenfrei zu transportieren und später zu deponieren.

Insbesondere kann dadurch eine Faltenbildung effizient reduziert werden und es braucht nach der Platzierung keinen Mechanismus zum Flachstreichen. Die Anlagefläche bildet insbesondere einen Teil der Handhabungsmechanik zum Fixieren einer der Stofflagen oder des Stofflagenstapels aus, wobei die Anlagefläche derart ausgebildet ist, eine der Stofflagen oder den Stofflagenstapel magnetisch, luftdruckbasierend, mechanisch oder elektrostatisch am Effektor zu halten. Die Anlagefläche erlaubt es, die Stofflagen oder den Stofflagenstapel Verzugs- und faltenfrei zu transportieren und später zu deponieren. Nach dem Positionieren, bzw. Aufschichten der Stofflagen kann mit der Anlagefläche, die Stofflagen einfacher fixiert werden. Die Anlagefläche kann zum Beispiel Teil einer Magnetvorrichtung sein und entsprechend magnetisch ausgebildet sein. Ferner kann die Anlagefläche mit Unterdrück, mit mechanischen Elementen (z.B. durchgehende Mikronadeln) oder mit elektrostatischen Elementen die Stofflagen halten. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bildet die Anlagefläche als Teil der Handhabungsmechanik eine Saugfläche aus, an welcher eine der Stofflagen oder der Stofflagenstapel anlegbar ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine Datenverarbeitungseinheit auf, welche konfiguriert ist, Stofflagendaten betreffend insbesondere Stofflagenmaterial und/oder Stofflagengeometrie bereitzustellen. Die Datenverarbeitungseinheit ist ferner konfiguriert, Verarbeitungsdaten, insbesondere links-/rechts-Lage, Ausrichtung, Auffaltungen und/oder Herstellungsqualität eines der Stofflagen oder des Stofflagenstapels bereitzustellen. Somit können von dem System Informationsdetails zum Platzierten der Stofflagen an ein nachfolgendes Handlingsystem für den nächsten Arbeitsschritt übergeben werden. Dadurch kann die Neuaufnahme von Positionsdetails, Materialdetails und/oder links- /rechts-herum Platzierung der Stofflage entfallen. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Details zu Materialeigenschaften, links-/rechts-Lage, Ort, Auffaltungen und/oder Herstellungsqualität zur Weitergabe geeignet sind.

Insbesondere können mit der Steuereinheit insbesondere in Verbindung mit der Datenverarbeitungsanlage Erkenntnisse aus der sensorischen Bewertung herangezogen werden, ob die jeweilige Manipulation bzw. Handhabung erfolgreich war. So kann eine Veränderung der Zuverlässigkeit erkannt werden und einem übergeordneten System mitgeteilt werden. Dadurch kann z.B. eine präventive Wartung oder eine Anpassung der Handling-Parameter in die Wege geleitet werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Effektor zumindest zwei, insbesondere unterschiedliche, Handhabungsmechaniken auf, wobei die zwei Handhabungsmechaniken unterschiedliche Handhabungsmechanismen aufweisen und/oder unterschiedliche Greifintensitäten auf der linken und der rechten Seite einer der Stofflagen oder des Stofflagenstapels anwenden. Die unterschiedlichen Handhabungsmechaniken können beispielsweise einerseits eine elektrostatische und/oder andererseits eine unterdruckbasierende (Beispiel eine Saugvorrichtung) Handhabungsmechanik aufweisen, welche für die Vereinzelung anderes angesteuert sind als für andere Manipulationsschritte. So kann zum Beispiel nur ein Teil der vorhanden Vakuumsauger einer Saugvorrichtung für die Vereinzelung aktiviert werden, damit nicht mehrere Stofflagen erfasst werden, danach aber können alle Sauger aktiviert werden, damit bei schnellen Positionsänderungen des Effektors die Stofflage sicher fixiert bleibt. Dasselbe Prinzip lässt sich auch bei elektrostatischen/elektromagnetischen Greifsystemen des Handhabungsmechanismus umsetzen, indem die gesamte Haltekraft eines solchen Handhabungsmechanismus entsprechend variiert werden kann.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens ist der Effektor ausgebildet, zwischen zwei Vereinzelungen, bei welchen jeweils eine Stofflage mit der Handhabungsmechanik von dem Stofflagenstapel vereinzelt wird, mehr als 1 Sekunde, insbesondere mehr als 2 Sekunden, insbesondere mehr als 4 Sekunden, insbesondere mehr als 8 Sekunden bis zur nächsten Vereinzelung von dem demselben Stofflagenstapel zu warten. Das Aufnehmen und Handhaben einer Stofflage von einem Stofflagenstapel kann zu einem Anheben der weiter unten liegenden Stofflagen führen. Es hat sich gezeigt, dass durch Einlegen einer Pause zwischen zwei Vereinzelungen ab demselben Stofflagenstapel, die angehobenen Lagen wieder zurücksinken können. So hat sich gezeigt, dass eine sichere Vereinzelung gewünschter Stofflagen erzielt wird, wenn mehr als 1 Sekunde, insbesondere mehr als 2 Sekunden, bevorzugt mehr als 4 Sekunden, besonders bevorzugt mehr als 8 Sekunden bis zur nächsten Vereinzelung ab demselben Stofflagenstapel gewartet wird. Das Zurücksinken der Stofflagen kann unterstützt werden mittels Ansaugens der Stofflagen im Stofflagenstapel an einen Arbeitstisch, auf welchem die Stofflagen im Stofflagenstapel aufliegen. Der Arbeitstisch weist beispielsweise Ansaugöffnungen auf, sodass mittels Unterdrück die Stofflagen an den Arbeitstisch angesaugt werden können. Somit kann die Zeit zwischen zwei Vereinzelungen verkürzt werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören. Kurze Beschreibunq der Zeichnungen

Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zum Handhaben von Stofflagen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Effektors mit einer Handhabungsmechanik gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Handhabungsmechanik mit einer Ansaugfläche gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen mit Fixierungselementen, die am Effektor angeordnet sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Effektoraustauschvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Rolleneinheit zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Ausblaseinheit zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Glättungsplatte zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einem Stempel zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Auflockerungseinheit zur Unterstützung einer Vereinzelung von Stofflagen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

Detaillierte

von exem

Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 100 zum Handhaben von Stofflagen 111 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das System weist einen Handhabungsroboter 100 mit einem Effektor 101 zum Handhaben von Stofflagen 111 auf, wobei der Effektor 101 eine Handhabungsmechanik 120 aufweist, die ausgebildet ist, zumindest eine Stofflage 111 aufzunehmen und abzulegen. Die Handhabungsmechanik 120 weist eine Effektorkontur 106 auf, wobei innerhalb der Effektorkontur 106 die Stofflage 111 befestigbar ist, wobei die Effektorkontur 106 kleiner als eine Außenkontur der Stofflage 111 ist. Die Handhabungsmechanik 120 ist derart konfiguriert, zumindest eine Stofflage 111 einzeln aus einem Stofflagenstapel 112 zu vereinzeln und aufzunehmen, zumindest eine vereinzelte Stofflage 111 auf einer Arbeitsfläche 102 eines Arbeitstisches 103 flach abzulegen, und die Stofflage 111 innerhalb der Effektorkontur 106 faltenfrei aufzuspannen. Ferner weist das System eine Überwachungsvorrichtung 130 auf, welche konfiguriert ist zur Überwachung der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage 111 von dem Stofflagenstapel 112.

Die Handhabungsmechanik 120 ist derart konfiguriert, zumindest eine Stofflage 111 einzeln aus einem Stofflagenstapel 112 zu vereinzeln und aufzunehmen, wobei die Handhabungsmechanik 120 ferner derart konfiguriert ist, dass zumindest eine vereinzelte Stofflage 111 auf einer Arbeitsfläche 102 eines Arbeitstisches 103 flach abzulegen und die Stofflage 111 innerhalb der Effektorkontur 106 faltenfrei aufzuspannen.

Ferner weist das System eine Überwachungsvorrichtung 130 auf, welche konfiguriert ist zur Überwachung der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage 111 von dem Stofflagenstapel 112. Mit anderen Worten kann die Überwachungsvorrichtung 130 den Prozess der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage 111 überwachen und somit sicherstellen, ob beispielsweise die vorbestimmte Anzahl, d. h. ein oder eine bestimmte Anzahl von Stofflagen 111 gehandhabt werden.

Der Handhabungsroboter 100 weist den Effektor 101 auf, an welchem die entsprechenden Handhabungsmechanik 120, insbesondere austauschbar, angebracht ist. Der Handhabungsroboter 100 ist mit einer stationären Roboterbasis am Boden oder am Arbeitstisch 103 befestigt, um entsprechende Kräfte in das entsprechende System einzuleiten. Alternativ ist der Handhabungsroboter 100 auch derart konfigurierbar, dass die Roboterbasis entlang des Bodens verfahrbar ausgebildet ist. Zwischen dem Effektor 101 und der Roboterbasis kann ein Roboterarm 104 angeordnet sein, welcher beispielsweise eines oder mehrere Gelenke aufweist, um somit den Effektor 101 in eine gewünschte Position zu steuern. An dem Effektor 101 ist die steuerbare Handhabungsmechanik 120 angeordnet. Die Handhabungsmechanik 120 befördert eine oder mehrere Stofflagen 111. Dabei können die Stofflagen 111 lose aufeinandergelegt sein und als Stapel (beispielsweise mittels Unterdrucks oder mittels eines mechanischen Greifers der Handhabungsmechanik 120) gegriffen werden, oder die Stofflagen 111 sind, beispielsweise temporär, miteinander befestigt. Die Handhabungsmechanik 120 kann die Stofflagen 111 zu einer Fügeeinheit 140 befördert. Der Effektor 101 bzw. die Handhabungsmechanik 120 kann sich an die Kontur der Stofflagen 111 anpassen, beispielsweise indem Fixierungspunkte der Handhabungsmechanik 120, an welchem die Stofflagen 111 fixiert wird, einstellbar ist. Beispielsweise können dazu die unten beschriebenen Fixierungselemente 401 angeordnet werden, in welchen die einzelnen Fixierungspunkte ausgebildet sind. Dabei deckt die Handhabungsmechanik 120 insbesondere die umrissrelevanten Punkte einer Kontur der Stofflage 111 ab, wobei bevorzugt ein Rand der Stofflagen 111 als Fügebereich 113 frei bleibt und nicht durch die Handhabungsmechanik 120 abgedeckt wird. Der Bereich der Stofflagen 111, der von dem Effektor 101 bzw. der Handhabungsmechanik 120 zum Fixieren der Stofflagen 111 abgedeckt wird, wird dem folgenden Effektorkontur 106 genannt. Der Effektor 101 weist eine Anlagefläche auf, an welche innerhalb der Effektorkontur 106 eine der Stofflagen 111 oder der Stofflagenstapel 112 anlegbar ist. Dies erlaubt es, die Stofflage 111 Verzugs- und faltenfrei zu transportieren und später zu deponieren.

Der Effektor 101 bildet somit ein Endteil des Handhabungsroboters 100 mit beispielsweise Greifern als Handhabungsmechanik 120, die eine Stofflage 111 (beispielsweise eine flächige unbearbeitete Stofflage 111 oder ein ganzes Kleidungsstück als Stofflage 111) oder einen Stofflagenstapel 112, der aus Stofflagen 111 besteht, die mit einer Fixierungsmechanik befestigt sind, ergreifen und manipulieren. Die Fügeeinheit 140 ist konfiguriert zum Bearbeiten der Fügebereiche einer Stofflage 111 und/oder zum Verbinden von zumindest zwei Stofflagen 111. Die Fügeeinheit 140 kann eine Nähmaschine, eine Schweißmaschine, eine Heftmaschine, eine Häkelmaschine, ein Klebeautomat oder weitere Verbindungsautomaten für Stofflagen 111 sein. Die Fügeeinheit 140 kann beispielsweise zwei Stofflagen 111 miteinander verbinden, sodass eine Naht (Stoffnaht oder Schweißnaht, etc.) entsteht. Die Naht beschreibt beispielsweise die Verbindung zweier Stofflagen 111 mittels eines Fadens oder Garns, wobei zumindest das eine Material im Wesentlichen einen Stoff, ein Vlies oder ein Gewebe darstellt.

Gemäß dem Ansatz der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine Überwachungsvorrichtung 130 vorgesehen, die eine Vereinzelung der zumindest einen Stofflagen 111 oder der Vielzahl von Stofflagen 111 von dem Stofflagenstapel 112 überwacht. Somit kann sichergestellt werden, dass für eine spätere Weiterverarbeitung, beispielsweise an der Fügeeinheit 140 eine exakte Orientierung der Stofflagen 111 und ein exaktes Ablegen der Stofflagen 111 ermöglicht. Dabei kann Überwachungsvorrichtung 130 insbesondere auch den faltenfreien Zustand der Stofflagen 111 erkennen, wenn diese von der Handhabungsmechanik 120 innerhalb der Effektorkontur 106 aufgegriffen ist.

Die Überwachungsvorrichtung 130 weist einen optischen Sensor 131 auf, insbesondere eine Überwachungskamera, auf. Der optische Sensor 131 ist konfiguriert zum Detektieren einer vereinzelten Stofflage 111, welche von der Handhabungsmechanik 120 aufgenommen ist. Mittels eines optischen Sensors 131, z.B. einer Kamera und geeigneter nachgeschalteter Auswertung kann sowohl die Aufnahme in der Stofflagen 111 als auch die faltenfreie Positionierung nach dem Niederlegen sichergestellt werden.

Ferner weist die Überwachungsvorrichtung 130 einen Gewichtssensor 132 auf, wobei der Gewichtssensor 132 am Effektor 101 derart angeordnet ist, dass ein Gewicht der durch die Handhabungsmechanik 120 aufgenommenen Stofflage 111 messbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist ein Gewichtssensor 403 im Arbeitstisch 103 installiert (siehe Fig. 4) und derart konfiguriert, dass eine Gewichtsänderung des Stofflagenstapels 112 vor und nach der Vereinzelung einer Stofflage 111 messbar ist.

Ferner weist die Überwachungsvorrichtung 130 einen Abstandssensor 133 auf, um das Vorhandensein einer vereinzelten Stofflage 111 an der Handhabungsmechanik 120 zu bestimmen. Mittels des Ferner weist die Überwachungsvorrichtung 130 kann die Präsenz einer Stofflage 111, welche durch die Handhabungsmechanik 120 gehalten ist, und beispielsweise auch die Dicke der Stofflagen 111 bzw. die gesamte Dicke der Stofflagen 111 am Effektor 101 überwacht werden.

Die Handhabungsmechanik 120 weist in der Ausführungsformen aus Fig. 1 eine Saugvorrichtung 121 auf, die konfiguriert ist, mittels Unterdrucks eine Stofflage 111 von dem Stofflagenstapel 112 zu vereinzeln und aufzunehmen. Die Überwachungsvorrichtung 130 weist beispielsweise einen Vakuumsensor auf, welcher konfiguriert ist, einen Luftstrom der Saugvorrichtung 121 zu messen, wobei der Luftstrom indikativ dafür ist, ob die Saugvorrichtung 121 eine Stofflage 111 festhält, ob mehrere Stofflagen 111 festgehalten werden oder ob keine Stofflage 111 aufgenommen ist.

Die Saugvorrichtung 121 weist beispielsweise zumindest einen Sauger auf, wobei die Saugvorrichtung 121 ausgebildet ist, mittels des Saugers Luft zumindest einer zu haltenden Stofflage 111 derart abzusaugen, dass die Stofflagen 111 an der Saugvorrichtung 121 fixierbar sind. Da die Stofflagen 111 aufgrund ihrer Materialbeschaffenheit zu einem gewissen Grad luftdurchlässig sind, kann mit einer entsprechend eingestellten Saugleistung eine, zwei oder mehr Stofflagen 111 in einem Stofflagenstapel 112 mittels Saugens befestigt werden. Die Saugvorrichtung 121 weist beispielsweise eine Vakuumpumpe auf, die beabstandet vom Effektor 101, beispielsweise am Arbeitstisch 103, angeordnet werden kann. Eine oder mehrere Sauger wie beispielsweise Saugnäpfe, können als Teil der Handhabungsmechanik 120 am Effektor 101 befestigt sein. Ferner kann die Saugvorrichtung 121 mit den Saugern auch Teile der Handhabungsmechanik 120 bilden, um die fixierten Stofflagen 111 auszurichten und zu befördern. Die Saugvorrichtung 121 bildet in einer beispielhaften Ausführungsform auch Teile der Handhabungsmechanik 120 zum Handhaben der Stofflagen 111.

Die Handhabungsmechanik 120 ist beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Greifern, Saugern, Klammern, Bereiche mit erhöhter Reibung und/oder elektrostatischer Anziehung, Haltenadeln, Rollen, Gefrier- Greifer, und/oder Bernoulli-Greifer.

Die Handhabungsmechanik 120 ist insbesondere durch die Steuereinheit 105 derart steuerbar, dass unterschiedliche Greifintensitäten zum Fixieren einer der Stofflagen 111 oder mehrerer Stofflagen 111 steuerbar sind.

Die Überwachungsvorrichtung 130 generiert Überwachungsdaten, welche die Anzahl, die Orientierung und/oder die Beschaffenheit der Stofflage 111, welche an der Handhabungsmechanik 120 fixiert ist, beschreiben, wobei die Handhabungsmechanik 120 basierend auf den Überwachungsdaten steuerbar ist. Die Überwachungsdaten können beispielsweise mit Sensoren 131, 132, 133 beschafft und überwacht werden. Die Daten werden beispielsweise in der Steuereinheit 105 verarbeitet. Die Steuereinheit 105 kann ferner zur Steuerung des Handhabungsroboters 100 und insbesondere der Handhabungsmechanik 120 konfiguriert sein.

Die Steuereinheit 105 ist somit zum Steuern des Handhabungsroboter 100 und/oder der Fügeeinheit 140 ausgebildet, wobei die Steuereinheit 105 konfiguriert ist, die Daten betreffend der Bewegung des Effektors 101 und Daten des Fügeergebnis der Fügeeinheit 140 und insbesondere die Überwachungsdaten zu sammeln und auszuwerten, um bei vorbestimmter Abweichung von einem vorgebbaren Grenzwert Maßnahmen betreffend die Steuerung der Bewegung des Effektors 101 und des Fügeablaufs der Fügeeinheit 140 zu treffen. Die Steuereinheit 105 kann drahtlos oder kabelgebunden an die einzelnen Sensoren des Systems gekoppelt werden, um die entsprechenden Bewegungsdaten, Positionsdaten und Zustandsdaten des Effektors 101 sowie die Daten der Fügeeinheit 140 wie auch die Zustandsdaten der Fügestelle bzw. des Fügeergebnisses des Stoffteils zu erhalten.

Das System weist ferner eine Zuführeinheit 107 auf, welche konfiguriert ist zum Befördern eines Stofflagenstapels 112. Die Zuführeinheit 107 ist konfiguriert, einen Stofflagenstapel 112 aus einem Lagerbereich zu einem Arbeitstisch 103 zu befördern, an welchem Stofflagen 111 des Stofflagenstapels 112 mittels der Handhabungsmechanik 120 des Effektors 101 vereinzelbar sind. Die Zuführeinheit 107 kann beispielsweise ein Förderband und/oder einen Manipulator (beispielsweise ein weiterer Handhabungsroboter 100 oder ein Gabelstapler) aufweisen, weicher den Stofflagenstapel 112 von dem Lagerbereich zu dem Arbeitstisch 103 befördert.

Fig. 2zeigt eine schematische Darstellung eines Effektors 101 mit einer Handhabungsmechanik 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Effektor 101 weist zumindest zwei, insbesondere unterschiedliche, Handhabungsmechaniken 120 auf, wobei die zwei Handhabungsmechaniken 120 unterschiedliche Handhabungsmechanismen aufweisen und/oder unterschiedliche Greifintensitäten auf der linken und der rechten Seite einer der Stofflagen 111 oder des Stofflagenstapels 112 anwendet. Beispielsweise weist der Effektor 101 eine Saugvorrichtung 121 und eine Haltenadelvorrichtung 201 auf. Die Saugvorrichtung 121 und die Haltenadelvorrichtung 201 können selektiv zum Fixieren einer der Stofflagen 111 oder des Stofflagenstapels 112 angesteuert werden.

Die Haltenadelvorrichtung 201 weist Haltenadeln 202 auf, welche derart konfiguriert ist, dass eine Einstechtiefe und/oder ein Einstechwinkel zumindest einer Haltenadel 202 steuerbar ist. Die Haltenadelvorrichtung 201 ist eingerichtet, Haltenadeln 202 in die Stofflagen 111 zur Fixierung einzubringen. Mittels der Haltenadelvorrichtung 201 kann entweder von Effektorseite, von Arbeitstischseite oder von einem Hilfssystem aus (z.B. Hilfsplatte, Nadelband) eine oder mehrere nadelartige Stifte bzw. Haltenadeln aus einem Magazin in oder durch die Stofflagen 111 getrieben werden, um diese miteinander und/oder an den Effektor 101 zu befestigen. Die Haltenadelvorrichtung 201 weist insbesondere eine Zuführvorrichtung, beispielsweise ein Haltenadelmagazin, auf, die konfiguriert ist, Haltenadeln für die Haltenadelvorrichtung zuzuführen.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Handhabungsmechanik 120 mit einer Ansaugfläche 301 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere bildet die Saugvorrichtung 121 die Saugfläche 301 aus, an welcher eine der Stofflagen 111 oder der Stofflagenstapel 112 anlegbar ist. Dies auch Fläche 301 bildet somit die Effektorkontur 106 aus. Die Saugfläche 301 weist eine Vielzahl von Ansaugöffnungen 302 auf. Bei einer auf Unterdrück basierenden Handhabungsmechanik 120 kann bei einer kleinen Ansaugöffnung nur mit hohem Unterdrück genügend Kraft erzeugt werden, um die Stofflagen 111 zu halten.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen 111 mit Fixierungselementen 401, die am Effektor 101 angeordnet sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Fixierungselemente 401 können an dem Effektor 101 schwenkbar und ausfahrbar angeordnet werden. An einem der Fixierungselemente 401 kann die Handhabungsmechanik 120 angeordnet sein, wobei die Handhabungsmechanik 120 ferner ausgebildet ist, den Stofflagenstapel 112 zum Handhaben zu der Fügeeinheit 140, insbesondere innerhalb der Effektorkontur 106, zu fixieren und zu befördern.

Der Effektor 101 kann mehrere, z.B. fünf Fixierungselemente 401 aufweisen. Ein Fixierungselement 401 weist zumindest eine Handhabungsmechanik 120, beispielsweise eine Saugvorrichtung 121, einen mechanischen Greifer, Greifer mit Vakuumdüsen, eine Haltenadelvorrichtung 201 mit Haltenadeln 202, ein Fixierungssystem mit elektrostatischer Anziehung, Fixierungsrollen, insbesondere gegenläufige Fixierungsrollen und/oder Klammern.

An einer Trägerstange eines Fixierungselements 401 können mehrere Fixierungspunkte mit entsprechenden (gleichen oder verschiedenen) Handhabungsmechaniken 120 angeordnet werden. Die Trägerstange kann insbesondere schwenkbar und/oder translatorisch verschiebbar an dem Effektor 101 befestigt sein. Ferner kann die Trägerstange beispielsweise teleskopartig ein- und ausfahrbar sein, um ihre Länge zu verändern. Zudem kann die Trägerstange selbst zumindest ein Gelenk aufweisen, sodass die Trägerstange selbst zwei zu sich verschwenkbare Teilbereiche aufweist. Somit kann eine exakte Einstellung und Justage der Greifvorrichtung eines Fixierungselements 401 ermöglicht werden. Die Verstellung der Effektorkontur 106 des Effektors 101 kann zum Beispiel durch integrierte Aktoren (z.B. Schrittmotoren mit mechanischer Übertragung auf die Fixierungselemente 401) ermöglicht werden.

Die Fixierungselemente 401 sind an dem Effektor 101 derart angeordnet, dass zumindest ein Fixierungselement 401 oder alle Führungselemente 401 zwei Freiheitsgrade pro Arm in einer x-y-Ebene und insbesondere einen weiteren zusätzlicher Freiheitsgrad in der z-Ebene (zum Wegklappen inaktiver Greifer) aufweisen.

Die x-y Ebene wird dabei als diejenige Ebene definiert, in welcher die Stofflage 111 vorliegt, wenn es von den Fixierungselementen fixiert ist. Insbesondere wird die Stofflage 111 zwischen den Fixierungselementen aufgespannt. In diesem aufgespannten Zustand weist die Stofflage 111 eine plane Form auf, und liegt somit innerhalb der x-y-Ebene. Die Normale der x-y-Ebene bildet die z-Richtung aus. Mit anderen Worten bildet die x-y-Ebene die Stoffebene aus und entlang der z-Richtung wird die Dicke des Stoffes definiert.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Handhabungsmechanik 120 konfiguriert, eine Stofflage 111 an Fixierungspunkten, an welchen die Handhabungsmechanik 120 die Stofflage 111 fixiert ist, zu erfassen. Die Handhabungsmechanik 120 ist ferner derart konfiguriert, dass mittels Bewegens der Fixierungspunkte die fixierte Stofflage 111 spannbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist die Handhabungsmechanik 120 ferner konfiguriert, innerhalb der Effektorkontur 106 die Stofflage 111 an weiteren Fixierungspunkten zu fixieren und/oder mit den weiteren Fixierungspunkten nachzuspannen. Mittels Bewegung der Fixierungselemente 401 kann dann beispielsweise ein Fixierungspunkt bewegt werden und entsprechend ein Spannen der gehaltenen Stofflagen 111 ermöglicht werden.

Ferner ist eine Datenverarbeitungseinheit 402 dargestellt, welche konfiguriert ist, Stofflagendaten betreffend insbesondere Stofflagenmaterial und/oder Stofflagengeometrie bereitzustellen. Die Datenverarbeitungseinheit 402 ist ferner konfiguriert, Verarbeitungsdaten, insbesondere links-/rechts-Lage, Ausrichtung, Auffaltungen und/oder Herstellungsqualität eines der Stofflagen 111 oder des Stofflagenstapels 112 bereitzustellen. Die Datenverarbeitungseinheit 402 ist zum Datenaustausch mit der Steuereinheit 105 gekoppelt. Insbesondere können mit der Steuereinheit 105 insbesondere in Verbindung mit der Datenverarbeitungsanlage 402 der Erkenntnisse aus der sensorischen Bewertung herangezogen werden, ob die jeweilige Manipulation bzw. Handhabung erfolgreich war.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Effektoraustauschvorrichtung 501 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Effektor 101 ist austauschbar ausgebildet. Dabei kann das System eine Effektoraustauschvorrichtung 501 aufweisen, welche ausgebildet ist, einen Effektor 101 von dem Handhabungsroboter 100 selbsttätig zu koppeln und zu entkoppeln. Die Effektoraustauschvorrichtung 501 ist insbesondere ausgebildet, Versorgungsleitungen zu dem Effektor 101 selbsttätig zu koppeln und zu entkoppeln. Die Effektoraustauschvorrichtung 501 ist ferner konfiguriert den Effektor 101 zwischen einem Lagerplatz 503 und dem Handhabungsroboter 100 zu befördern. Der Effektor 101 kann somit an einem Standplatz deponiert werden und ein anderer Effektor 101 an den Handhabungsroboter 100 angekoppelt werden. Dabei werden die benötigten Verbindungen zu Ressourcen (Energie, Druckluft, Vakuum, Daten, Steuerleitungen) mitverbunden und Staubdichtheit sichergestellt. So kann bei Stoffstücken unterschiedlicher Größe die Konturthematik gelöst werden.

Die Effektoraustauschvorrichtung 501 ist beispielsweise an einem Lagerplatz 503 angeordnet, an welchem eine Vielzahl von verschiedenen Effektoren mit unterschiedlichen Handhabungsmechanismen gelagert werden können. Der Handhabungsroboter 100 kann den Effektor 101 durch Bewegung seines Roboterarms 104 an einem vorbestimmten Platz der Effektoraustauschvorrichtung 501 platzieren. Die Effektoraustauschvorrichtung 501 kann lokal am Lagerplatz 503 zur Aufnahme des Effektors 101 angeordnet sein. Dabei kann beispielsweise eine automatische Kopplung und Entkopplung am Roboterarm 104 stattfinden, um den Effektor 101 an einem gewünschten Platz an der Effektoraustauschvorrichtung 501 zu platzieren. Das System kann insbesondere an dem Lagerplatz 503 eine Effektorreinigungsanlage 504 aufweisen, um den Effektor 101 zu reinigen. Am Lagerplatz 503 kann der unbenutzte Effektor 101 (automatisch) mit der Effektorreinigungsanlage 504 gereinigt werden. Insbesondere Oberflächen mit speziellem Reibwiderstand bedürfen einer regelmäßigen Reinigung zur Sicherstellung der gewünschten Reibungseffekte. Zudem können mit der Effektorreinigungsanlage 504 Sensoren, wie beispielsweise optische Linsen des optischen Sensors 131, oder auch Teile der Saugvorrichtung 121 bzw. des Vakuumsystems gereinigt werden.

Ferner weist der Arbeitstisch 103 eine Niederhaltevorrichtung 505 auf, welche eingerichtet ist, die Stofflage 111 am Arbeitstisch 103, insbesondere mittels elektrostatischer Haltekräfte, selektiv zu fixieren. Die Niederhaltevorrichtung 505 kann mit einer Kraft gegen den Arbeitstisch 103/die Arbeitsfläche 102 drücken, was zu einer Fixierung der beiden zwischenliegenden Stofflagen 111 führt. Alternativ kann der Effektor 101 auch Druckluft zwischen seine Unterseite und die Stofflagen 111 einströmen lassen. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn sich der Effektor 101 umpositionieren muss, damit er die Adhesivkräfte zwischen Effektor 101 und erster Stofflage 111 schnell überwinden kann.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Rolleneinheit 601 zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Bei Feststellen einer Falte mittels der Überwachungsvorrichtung 130 kann eine solche Glättungsaktion der Stofflage 111 durchgeführt werden. Zur Durführung der Glättungsaktion ist der Effektor 101 insbesondere derart konfiguriert, dass der Effektor 101 die Stofflage 111 auf einen Arbeitstisch 103 auflegt und Fixierungspunkte der Handhabungsmechanik 120 mit der Stofflage 111 ändert, sodass ein Glattstreichen der Stofflage 111 durchführbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor 101 insbesondere derart konfiguriert sein, dass mittels Anhebens und erneuten Ablegens auf einem Arbeitstisch 103 ein Repositionieren und entsprechend eine Glättung der Stofflage 111 durchführbar ist. Ferner kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor 101 insbesondere derart konfiguriert sein, dass mittels dem der Effektor 101 eine Schüttelbewegung durchführbar ist, um eine Glättung der Stofflage 111 zu erzielen.

Wie in Fig. 6 dargestellt kann zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor 101 eine Rolleneinheit 601 aufweist, insbesondere derart konfiguriert ist, dass der Effektor 101 die Stofflage 111 auf einen Arbeitstisch 103 auflegt und mittels der Rolleneinheit 601 die Stofflage 111 glattstreicht.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Ausblaseinheit 701 zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Zur Durführung der Glättungsaktion kann der Effektor 101 eine Ausblaseinheit 701 zum Ausblasen von Druckluft in Richtung Stofflage 111 aufweisen, welche insbesondere derart konfiguriert ist, dass Druckluft auf die Oberfläche eine Stofflage 111 blasbar ist, um diese zur Faltenreduktion zu spannen.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Glättungsplatte 801 zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Zur Durführung der Glättungsaktion kann der Effektor 101 eine Glättungsplatte 801, insbesondere eine erwärmbare Glättungsplatte 801, aufweisen und derart konfiguriert sein, dass mittels Aufdrückens der Glättungsplatte 801 auf die Stofflage 111 eine Glättung durchführbar ist.

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einem Stempel 901 zur Durchführung einer Glättungsaktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor 101 einen elastischen und/oder aufblasbaren Stempel 901 aufweisen und derart konfiguriert sein, dass mittels Aufdrückens des Stempels 901 auf die Stofflage

111 die Oberfläche des Stempels 901 vergrößerbar ist und somit eine Glättung der Stofflage 111 durchführbar ist.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Auflockerungseinheit 1001 zur Unterstützung einer Vereinzelung von Stofflagen 111 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Auflockerungseinheit 1001 ist an einem Arbeitstisch 103 neben einem Stofflagenstapel 112 und/oder am Effektor 101 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform weist die Auflockerungseinheit 1001 eine Drucklufteinheit zum seitlichen Einblasen von Druckluft in den Stofflagenstapel

112 auf.

Beispielsweise kann der Effektor 101 auf den Stofflagenstapel 112 drücken und gleichzeitig mit Druckluft und/oder einer mechanischen Bewegung der Auflockerungseinheit 1001, welche stationär am Arbeitstisch 103 montiert ist, den Stofflagenstapel 112 auflockern. Dabei kann die Auflockerungseinheit 1001 insbesondere seitlich, über die Schnittkanten des Stofflagenstapels 112 beispielsweise Druckluft einblasen.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Bezuaszeichenliste:

100 Handhabungsroboter 401 Fixierungselement

101 Effektor 402 Datenverarbeitungseinheit

102 Arbeitsfläche 403 Gewichtssensor Arbeitstisch

103 Arbeitstisch

104 Roboterarm 501 Effektoraustauschvorrichtung

105 Steuereinheit 502 weiterer Effektor

106 Effektorkontur 503 Lagerplatz

107 Zuführeinheit 504 Effektorreinigungsanlage

505 Niederhaltevorrichtung

111 Stofflage

112 Stofflagenstapel 601 Rolleneinheit

113 Fügebereich

701 Ausblaseinheit

120 Handhabungsmechanik

121 Saugvorrichtung 801 Glättungsplatte

130 Überwachungsvorrichtung 901 Stempel

131 optischer Sensor

132 Gewichtssensor 1001 Auflockerungseinheit

133 Abstandssensor

140 Fügeeinheit

201 Haltenadelvorrichtung

202 Haltenadeln

301 Saugfläche

302 Ansaugöffnung

Claims

Patentansprüche

1. System zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen (111), das System aufweisend einen Handhabungsroboter (100) mit einem Effektor (101) zum Handhaben von Stofflagen (111), wobei der Effektor (101) eine Handhabungsmechanik (120) aufweist, die ausgebildet ist, zumindest eine Stofflage (111) aufzunehmen und abzulegen, wobei die Handhabungsmechanik (120) eine Effektorkontur (106) aufweist, wobei innerhalb der Effektorkontur (106) die Stofflage (111) befestigbar ist, wobei die Effektorkontur (106) kleiner als eine Außenkontur der Stofflage (111) ist, wobei die Handhabungsmechanik (120) derart konfiguriert ist, zumindest eine Stofflage (111) einzeln aus einem Stofflagenstapel (112) zu vereinzeln und aufzunehmen, wobei die Handhabungsmechanik (120) ferner derart konfiguriert ist, zumindest eine vereinzelte Stofflage (111) auf einer Arbeitsfläche (102) eines Arbeitstisches (103) flach abzulegen, wobei die Handhabungsmechanik (120) ferner derart konfiguriert ist, die Stofflage (111) innerhalb der Effektorkontur (106) faltenfrei aufzuspannen, und eine Überwachungsvorrichtung (130), welche konfiguriert ist zur Überwachung der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage (111) von dem Stofflagenstapel (112).

2. System gemäß Anspruch 1, wobei die Überwachungsvorrichtung (130) einen optischen Sensor (131), insbesondere eine Überwachungskamera, aufweist, wobei der optische Sensor (131) konfiguriert ist zum Detektieren einer vereinzelten Stofflage (111), welche von der Handhabungsmechanik (120) aufgenommen ist.

3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Überwachungsvorrichtung (130) einen Gewichtssensor (132) aufweist, wobei der Gewichtssensor (132) am Effektor (101) derart angeordnet ist, dass ein Gewicht der durch die Handhabungsmechanik (120) aufgenommenen Stofflage (111) messbar ist, und/oder, wobei der Gewichtssensor (132) derart konfiguriert ist, dass eine Gewichtsänderung des Stofflagenstapels vor und nach der Vereinzelung einer Stofflage (111) messbar ist.

4. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Überwachungsvorrichtung (130) einen Tastsensor und/oder einen Abstandssensor (133) aufweist, um das Vorhandensein einer vereinzelten Stofflage (111) an der Handhabungsmechanik (120) zu bestimmen.

5. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Handhabungsmechanik (120) eine Saugvorrichtung (121) aufweist, die konfiguriert ist, mittels Unterdrucks eine Stofflage (111) von dem Stofflagenstapel (112) zu vereinzeln und aufzunehmen, wobei die Überwachungsvorrichtung (130) insbesondere einen Vakuumsensor aufweist, welcher konfiguriert ist, einen Luftstrom der Saugvorrichtung (121) zu messen, wobei der Luftstrom indikativ dafür ist, ob die Saugvorrichtung (121) eine Stofflage (111) festhält, ob mehrere Stofflagen festgehalten werden oder ob keine Stofflage (111) aufgenommen ist.

6. System gemäß Anspruch 5, wobei die Saugvorrichtung (121) eine Saugfläche (301) ausbildet, an welcher eine der Stofflagen (111) oder der Stofflagenstapel (112) anlegbar ist, wobei die Saugfläche (301) eine Vielzahl von Ansaugöffnungen (302) aufweist, insbesondere mehr als 9, mehr als 15, mehr als 22 und/oder mehr als 30 Ansaugöffnungen (302).

7. System gemäß Anspruch 6, wobei die Ansaugöffnungen (302) mit einem Durchmesser von kleiner 20 mm, insbesondere kleiner 10 mm, weiter insbesondere kleiner 5 mm, weiter insbesondere kleiner 3 mm ausgebildet sind.

8. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Überwachungsvorrichtung (130) einen Sensor zum Messen eines elektromagnetischen Feldes aufweist, wobei das elektromagnetische Feldstärke indikativ dafür ist, ob die Handhabungsmechanik (120) eine Stofflage (111) festhält, ob mehrere Stofflagen festgehalten werden oder ob keine Stofflage (111) aufgenommen ist.

9. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Handhabungsmechanik (120) konfiguriert ist, eine Stofflage (111) an Fixierungspunkten, an welchen die Handhabungsmechanik (120) die Stofflage (111) fixiert, zu erfassen, wobei die Handhabungsmechanik (120) ferner derart konfiguriert ist, dass mittels Bewegens der Fixierungspunkte die fixierte Stofflage (111) spannbar ist, und/oder wobei die Handhabungsmechanik (120) ferner konfiguriert ist, innerhalb der Effektorkontur (106) die Stofflage (111) an weiteren Fixierungspunkten zu fixieren und/oder mit den weiteren Fixierungspunkten nachzuspannen.

10. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Handhabungsmechanik (120) ferner derart konfiguriert ist, dass Stofflagen (111) einzeln von zwei beabstandeten Stofflagenstapeln (112) aufnehmbar sind.

11. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Effektor (101) zumindest ein Fixierungselement (401) aufweist, an dem die Handhabungsmechanik (120) ausgebildet ist, wobei die Handhabungsmechanik (120) ferner ausgebildet ist, den Stofflagenstapel (112) zum Handhaben zu einer Fügeeinheit, insbesondere innerhalb der Effektorkontur (106), zu fixieren und zu befördern, wobei die Handhabungsmechanik (120) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Greifern, Saugern, Klammern, Bereiche mit erhöhter Reibung und/oder elektrostatischer Anziehung, Haltenadeln (202), Rollen, Gefrier- Greifer, und/oder Bernoulli-Greifer.

12. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Handhabungsmechanik (120) derart steuerbar ist, dass unterschiedliche Greifintensitäten zum Fixieren einer der Stofflagen (111) oder mehrerer Stofflagen (111) steuerbar sind.

13. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Effektor (101) zumindest zwei Handhabungsmechaniken aufweist, die selektiv zum Fixieren einer der Stofflagen (111) oder des Stofflagenstapels steuerbar sind, wobei die zumindest zwei Handhabungsmechaniken insbesondere ortsabhängig, in Abhängigkeit von einem Sensorwert, in Abhängigkeit von einem Manipulationsschritt und/oder einem Fügeschritt aktivierbar und ansteuerbar sind.

14. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Überwachungsvorrichtung (130) Überwachungsdaten generiert, welche die Anzahl, die Orientierung und/oder die Beschaffenheit der Stofflage (111), welche an der Handhabungsmechanik (120) fixiert ist, beschreiben, wobei die Handhabungsmechanik (120) basierend auf den Überwachungsdaten steuerbar ist.

15. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Handhabungsmechanik (120) eine Haltenadelvorrichtung (201) mit Haltenadeln (202) aufweist, welche derart konfiguriert ist, dass eine Einstechtiefe und/oder ein Einstechwinkel zumindest einer Haltenadel (202) steuerbar ist, insbesondere in Echtzeit und/oder basierend auf einem Sensorfeedback.

16. System gemäß Anspruch 15, wobei die Haltenadeln (202) einen Durchmesser von kleiner 1300 Mikrometer, kleiner 900 Mikrometer, insbesondere kleiner 550 Mikrometer, weiter insbesondere kleiner 250 Mikrometer, aufweisen.

17. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Handhabungsmechanik (120) ein Auflageelement, insbesondere eine Auflageplatte, zum Auflegen der zumindest einen zu befördernden Stofflage (111) aufweist, wobei die Handhabungsmechanik (120) insbesondere derart konfiguriert ist, dass die Stofflage (111) anhebbar ist und das Auflageelement unter die fixierte Stofflage (111) beförderbar ist.

18. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Handhabungsmechanik (120) derart ausgebildet ist, dass ein Fügebereich (113) der Stofflage (111), an welchem ein Fügeschritt einer Fügeeinheit (140) durchführbar ist, gegenüber der Effektorkontur (106) einen Überstand von mehr als 0,5 cm, insbesondere mehr als 1 cm, weiter insbesondere mehr als 2 cm oder mehr als 3 cm einen Überstand bildet.

19. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner aufweisend den Arbeitstisch (103) mit der Arbeitsfläche (102), wobei der Arbeitstisch (103) eine Niederhaltevorrichtung (505) aufweist, welche eingerichtet ist, die Stofflage (111) am Arbeitstisch (103), insbesondere mittels elektrostatischer Haltekräfte, selektiv zu fixieren.

20. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Überwachungseinrichtung einen Luftfeuchtigkeitssensor aufweist, wobei die Handhabungsmechanik, welche insbesondere als elektrostatische Handhabungsmechanik (120) ausgebildet ist, basierend auf der gemessenen Luftfeuchtigkeit steuerbar ist, wobei das System insbesondere eine Luftbefeuchtungseinrichtung zum Einstellen der Luftfeuchtigkeit aufweist, wobei die Luftbefeuchtungseinrichtung basierend auf der gemessenen Luftfeuchtigkeit steuerbar ist.

21. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Überwachungseinrichtung eingerichtet ist, Fehlgreifungen oder Fehlplatzierungen der Stofflage (111) an der Handhabungsmechanik (120) festzustellen, wobei die Handhabungsmechanik ausgebildet ist bei Feststellung von Fehlgreifungen oder Fehlplatzierungen die Stofflage (111) abzulegen und neu zu greifen.

22. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei der Effektor (101) austauschbar ausgebildet ist, wobei das System insbesondere eine Effektoraustauschvorrichtung (501) aufweist, welche ausgebildet ist, einen Effektor (101) von dem Handhabungsroboter (100) selbsttätig zu koppeln und zu entkoppeln, wobei die Effektoraustauschvorrichtung (501) insbesondere ausgebildet ist, Versorgungsleitungen zu dem Effektor (101) selbsttätig zu koppeln und zu entkoppeln, wobei die Effektoraustauschvorrichtung (501) konfiguriert ist den Effektor (101) zwischen einem Lagerplatz (503) und dem Handhabungsroboter (100) zu befördern, wobei das System insbesondere an dem Lagerplatz (503) eine Effektorreinigungsanlage (504) aufweist, um den Effektor (101) zu reinigen.

23. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei der Effektor (101) ausgebildet ist, die Stofflage (111) auf einer Arbeitsfläche (102) eines Arbeitstisches (103) niederzudrücken.

24. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei der Effektor (101) konfiguriert ist, insbesondere bei Feststellen einer Falte mittels der Überwachungsvorrichtung (130), eine Glättungsaktion der Stofflage (111) durchzuführen, wobei zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor (101) insbesondere derart konfiguriert ist, dass der Effektor (101) die Stofflage (111) auf einen Arbeitstisch (103) auflegt und Fixierungspunkte der Handhabungsmechanik (120) mit der Stofflage (111) ändert, sodass ein Glattstreichen der Stofflage (111) durchführbar ist, wobei zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor (101) eine Rolleneinheit (601) aufweist, die insbesondere derart konfiguriert ist, dass der Effektor (101) die Stofflage (111) auf einen Arbeitstisch (103) auflegt und mittels der Rolleneinheit (601) die Stofflage (111) glattstreicht, wobei zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor (101) insbesondere derart konfiguriert ist, dass mittels Anhebens und erneuten Ablegens auf einem Arbeitstisch (103) ein Repositionieren und entsprechend eine Glättung der Stofflage (111) durchführbar ist, wobei zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor (101) insbesondere derart konfiguriert ist, dass mittels dem der Effektor (101) eine Schüttelbewegung durchführbar ist, um eine Glättung der Stofflage (111) zu erzielen, wobei zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor (101) eine Ausblaseinheit (701) zum Ausblasen von Druckluft in Richtung Stofflage (111) aufweist und insbesondere derart konfiguriert ist, dass Druckluft auf die Oberfläche eine Stofflage (111) blasbar ist, um diese zur Faltenreduktion zu spannen, wobei zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor (101) eine Glättungsplatte (801), insbesondere eine erwärmbare Glättungsplatte (801), aufweist und derart konfiguriert ist, dass mittels Aufdrücken der Glättungsplatte (801) auf die Stofflage (111) eine Glättung durchführbar ist, und/oder wobei zur Durführung der Glättungsaktion der Effektor (101) einen elastischen und/oder aufblasbaren Stempel (901) aufweist und derart konfiguriert ist, dass mittels Aufdrücken des Stempels (901) auf die Stofflage (111) die Oberfläche des Stempels (901) vergrößerbar ist und somit eine Glättung der Stofflage (111) durchführbar ist.

25. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24, ferner aufweisend eine Auflockerungseinheit (1001) zum Auflockern des Stofflagenstapels, wobei die Auflockerungseinheit (1001) an einem Arbeitstisch (103) neben einem Stofflagenstapel (112) und/oder am Effektor (101) angeordnet ist, wobei die Auflockerungseinheit (1001) eine Schütteleinheit zum Schütteln des Stofflagenstapels, eine Drucklufteinheit zum seitlichen Einblasen von Druckluft in den Stofflagenstapel (112) und/oder eine elastostatischen Einheit zum statischen Aufladen der Stofflagen (111) des Stofflagenstapels aufweist.

26. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 25, ferner aufweisend eine Zuführeinheit (107), welche konfiguriert ist zum Befördern eines

Stofflagenstapels, wobei die Zuführeinheit (107) konfiguriert ist, einen Stofflagenstapel (112) aus einem Lagerbereich zu einem Arbeitstisch (103) zu befördern, an welchem Stofflagen (111) des Stofflagenstapels mittels der Handhabungsmechanik (120) des Effektors (101) vereinzelbar sind.

27. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei der Effektor (101) eine Anlagefläche, welche innerhalb der Effektorkontur (106) eine der Stofflagen (111) oder der Stofflagenstapel (112) anlegbar ist, aufweist.

28. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27, ferner aufweisend eine Datenverarbeitungseinheit (402), welche konfiguriert ist,

Stofflagendaten betreffend insbesondere Stofflagenmaterial und/oder Stofflagengeometrie bereitzustellen, wobei die Datenverarbeitungseinheit (402) ferner konfiguriert ist, Verarbeitungsdaten, insbesondere links-/rechts-Lage, Ausrichtung, Auffaltungen und/oder Herstellungsqualität eines der Stofflagen (111) oder des Stofflagenstapels bereitzustellen.

29. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 28, wobei der Effektor (101) zumindest zwei, insbesondere unterschiedliche, Handhabungsmechaniken aufweist, wobei die zwei Handhabungsmechaniken unterschiedliche Handhabungsmechanismen aufweisen und/oder unterschiedliche Greifintensitäten auf der linken und der rechten Seite einer der Stofflagen (111) oder des Stofflagenstapels anwendet.

30. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei die Stofflagen (111) und/oder der Stofflagenstapel (112) ein Kleidungsstück oder Teile davon darstellen.

31. Verfahren zum Handhaben und Verarbeiten von Stofflagen (111), das Verfahren aufweisend

Aufnehmen und Ablegen zumindest einer Stofflage (111) mittels einer Handhabungsmechanik (120) eines Effektors (101) eines Handhabungsroboters (100), wobei die Handhabungsmechanik (120) eine Effektorkontur (106) aufweist, wobei innerhalb der Effektorkontur (106) die Stofflage (111) befestigbar ist, wobei die Effektorkontur (106) kleiner als eine Außenkontur der Stofflage (111) ist, wobei die Handhabungsmechanik (120) derart konfiguriert ist, zumindest eine Stofflage (111) einzeln aus einem Stofflagenstapel (112) zu vereinzeln und aufzunehmen, wobei die Handhabungsmechanik (120) ferner derart konfiguriert ist, zumindest eine vereinzelte Stofflage (111) auf einer Arbeitsfläche (102) eines Arbeitstisches (103) flach abzulegen, faltenfreies Aufspannen der Stofflage (111) innerhalb der Effektorkontur (106), und

Überwachen der Vereinzelung der zumindest einen Stofflage (111) von dem Stofflagenstapel (112) mittels einer Überwachungsvorrichtung (130).

32. Verfahren gemäß Anspruch 31, wobei der Effektor (101) ausgebildet ist, zwischen zwei Vereinzelungen, bei welchen jeweils eine Stofflage (111) mit der Handhabungsmechanik (120) von dem Stofflagenstapel (112) vereinzelt wird, mehr als 1 Sekunde, insbesondere mehr als 2 Sekunden, insbesondere mehr als 4 Sekunden, insbesondere mehr als 8 Sekunden bis zur nächsten Vereinzelung von dem demselben Stofflagenstapel (112) zu warten.