DE69206775T2

DE69206775T2 - Sauggreifer für Roboter

Info

Publication number: DE69206775T2
Application number: DE1992606775
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Iwata; Kazuya Sekiguchi; Masao Taguchi
Original assignee: House Foods Corp
Current assignee: House Foods Corp
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1992-02-04
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: DE69206775D1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Sauggreifer für Roboter, insbesondere einen Sauggreifer, der zum Ansaugen und Transportieren brüchiger Gegenstände, wie zum Beispiel frittierter Koteletts, gebratener Bohnengallerte, Brot u.ä., an einen erwünschten Platz geeignet ist.
Es ist zum Beispiel aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift 63-251186 ein Greifer für Roboter als Stand der Technik bekannt, welcher Greifer zwei Finger zum Ergreifen und Transportieren von Geständen oder Material an einen erwünschten Platz benutzt.
Andere Ausführungen von Greifern für Roboter sind zum Beispiel aus den japanischen Patentoffenlegungsschriften 64-8141 und 63-283884 bekannt, wo an einem Greifer für Roboter ein Saugblock angebracht ist, der zum Ansaugen und Transportieren von Gegenständen oder Material an einen erwünschten Platz geeignet ist.
Eine andere Ausführung eines Greifers für Roboter ist aus der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift 61-58084 bekannt, wo ein Sauggreifer ein Gitter in einem bestimmten Abstand von seiner Öffnung aufweist, um einen Sack anzusaugen, ohne bei ihm Falten zu erzeugen.
Jedoch kann keiner der oben erwähnten Greifer für Roboter gleichzeitig brüchige Gegenstände, wie zum Beispiel ein frittiertes Kotelett, gebratene Bohnengallerte, ein Stück Brot u.ä., an einen erwünschten Platz transportieren.
Eine durch Luftstrom angetriebene und von oben greifende Einrichtung zum Anheben flächenförmiger Gegenstände ist in US-A-3796455 offenbart und bestimmt den nächstliegenden Stand der Technik.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Greifer für Roboter anzugeben, der gleichzeitig brüchige Gegenstände greifen und transportieren kann, ohne die Gegenstände zu beschädigen.
Die vorliegende Erfindung gibt einen Sauggreifer für Roboter an, aufweisend (a) einen hohlen Saugblock mit einem gasdurchlässigen Hindernis an einer Öffnung des Saugblocks, und (b) einen Hauptkörper des Sauggreifers, welcher Hauptkörper den Saugblock aufnimmt und einen mit dem Saugblock verbundenen Saugweg aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauggreifer ferner aufweist (c) einen Druckdetektor zum Detektieren des Saugdruckes in dem Sauggreifer, (d) eine Vorrichtung zur Sogeinstellung, um den Druck in dem Saugblock in Übereinstimmung mit dem Ausgang des Druckdetektors einzustellen, und (e) einen Behälter in dem Saugweg zum Zurückhalten jeglichen Materials, das durch das gasdurchlässige Hindernis an der Öffnung des Saugblocks gelangt.
Im Fall des Sauggreifers für Roboter der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Merkmal des gasdurchlässigen Hindernisses an der Öffnung des Saugblocks, brüchige Gegenstände an die Öffnung und das Hindernis zu saugen, ohne sie zu beschädigen, und diese Gegenstände gleichzeitig an einen erwünschten Ort zu transportieren.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei der folgenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offenbar. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erläuternde schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Sauggreifers für Roboter der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Unteransicht eines Saugblocks des in Fig. 1 dargestellten Sauggreifers und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Saugblocks, der mehrere flexible Ansätze an seiner Öffnung aufweist.
Wie in Figur 1 gezeigt, ist ein Sauggreifer 1 für Roboter der vorliegenden Erfindung dafür geeignet, an einen Hauptkörper (nicht dargestellt) eines Roboters montiert zu werden. Der Sauggreifer weist einen Saugblock 2 und einen Hauptkörper 3 des Sauggreifers 1 auf.
Die in Figur 2 gezeigte Gestalt des Saugblocks 2 ist zylinderförmig. Es ist jedoch nicht notwendig, ihn zylinderförmig zu gestalten. Er könnte irgendeine andere Gestalt, wie die eines Prismas, eines Kegels, einer Pyramide u.ä., aufweisen. Ebenso besteht keine Beschränkung für das Material des Saugblocks 2. Er könnte aus einem geeigneten Material, wie zum Beispiel Gummi, Plastik u.ä., geformt werden.
Der Saugblock 2 weist ein Netz 5 auf, das an der Öffnung 4 des Saugblocks 2 angeordnet ist. Folglich wird der brüchige Gegenstand an der Öffnung 4 und dem Netz 5 angesaugt, ohne daß der brüchige Gegenstand durch den Sog beschädigt wird, weil im Zentrum der Öffnung 4 auf den Gegenstand kein großer Saugdruck wirkt.
Der Sauggreifer 1 weist in der Nähe des Saugblocks 2 einen Druckdetektor 13 auf. Der Druckdetektor 13 ist mit einer Einstelvorrichtung 15 verbunden, damit der Saugdruck in dem Saugblock 2 in Übereinstimmung mit dem Ausgang des Detektors 13 eingestellt wird, um den Saugdruck im Saugblock 2 in einem geeigneten Bereich zu halten.
Das Netz 5 könnte auch durch ein in Figur 2(B) gezeigtes, kreuzförmiges 20 oder ein in Figur 2(C) gezeigtes, linearförmiges 22 Gitter ersetzt werden, wobei das Gitter aus einem Stück mit dem Hauptkörper des Saugblocks 2 gebildet ist.
Der Saugblock 2 wird von dem Hauptkörper 3 des Sauggreifers 1 an seiner Frontseite aufgenommen. Ein Saugkanal 6 ist in dem Hauptkörper 3 des Sauggreifers 1 ausgebildet, und ein Ende des Saugkanals 6 ist mit dem Inneren des Saugblocks 2 verbunden. Das andere Ende des Saugkanals 6 ist mit einem Behälter 9 über eine erste Saugleitung 7 und ein erstes Verbindungsstück 8 verbunden.
Der Behälter 9 ist mit einer Pumpe 12 über ein zweites Verbindungsstück 10 und eine zweite Saugleitung 11 verbunden. Der Behälter 9 dient dazu, mit der Luft eingesaugtes Wasser oder eingesaugte Trümmer brüchiger Gegenstände aufzunehmen und ihre Weiterleitung zur Pumpe 12 zu verhindern. Bei hinreichender Druckminderung in dem Behälter 9 vor dem Saugvorgang des Saugblocks 2 ist es möglich, in einer kurzen Zeit eine ausreichende Saugwirkung auf Gegenstände auszuüben.
Die erste Saugleitung 7 weist eine Beweglichkeit und Länge auf, die hinlänglich an die Bewegung des Roboters angepaßt ist. Zusätzlich ist das erste Verbindungsstück 8 mit einem ersten 14a und einem zweiten 14b Kugelventil versehen.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Sauggreifers 1 für Roboter der vorliegenden Erfindung erläutert. Als erstes wird das Kugelventil 14a geschlossen und das Kugelventil 14b geöffnet. Dann wird der Roboter mit Energie versorgt, und der Saugblock 2 über die erwünschten Gegenstände bewegt.
Dann wird die Pumpe 12 mit Energie versorgt, und die Saugwirkung mit einer konstanten Luftstromgeschwindigkeit begonnen. Die Luftstromgeschwindigkeit sollte in diesem Fall mindestens folgender Beziehung genügen:
(Größe des Unterdrucks) x "Flächeninhalt der Öffnung des Saugblocks) > (abgeschätztes Maximalgewicht der bestimmten Menge der Zielobjekte)
Die linke Seite des obigen Ausdrucks gibt die Saugkraft zum Aufheben der Zielobjekte an.
Der von der Pumpe 12 erreichte Unterdruck wird dem Inneren des Saugblocks 2 über die zweite Saugleitung 11, das zweite Verbindungsstück 10, den Behälter 9, das erste Verbindungsstück 8, die erste Saugleitung 7 und den Saugkanal 6 des Hauptkörpers 3 des Sauggreifers 1 zugeführt. Dies bewirkt, daß der brüchige Gegenstand an die Öffnung 4 des Saugblocks 2 und das Netz 5 gesaugt wird.
Dann wird der Roboter an einen erwünschten Ort mit den in dem Saugblock 2 angesaugten brüchigen Gegenständen bewegt.
Schließlich wird das Kugeventil 14b geschlossen und das Kugelventil 14a geöffnet. Das bewirkt ein Einleiten der Umgebungsluft in das Innere des Saugblocks 2 über das erste Verbindungsstück 8, die erste Saugleitung 7 und den Saugkanal 6 des Hauptkörpers 3 des Sauggreifers 1. Dadurch verschwindet die Saugwirkung des Saugblocks 2, und die Teile werden auf dem bestimmten erwünschten Ort von dem Saugblock 2 freigegeben. Es wäre auch möglich, die Teile vom Saugblock 2 schneller freizugeben, wenn Druckluft von einer mit dem Kugelventil 14a verbundenen Luftquelle (nicht dargestellt) zugeführt würde.
Eine andere, in Figur 3 dargestellte Ausführung eines Blocks weist mehrere Ansätze 30 auf, die rings um die Öffnung ohne jeglichen Zwischenraum angeordnet sind. Jeder Ansatz 30 weist einen dünnen Abschnitt in seinem unteren Bereich auf, so daß die Ansätze bei Sog in den Block 2 einwärts gebogen werden. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es ungeachtet der Tatsache, daß die Oberfläche des Gegenstandes nicht eben ist, möglich, den Gegenstand mit dem Block 2 schnell zu ergreifen, ohne den Gegenstand zu beschädigen. Die Ansätze 30 könnten dadurch gebildet werden, daß mehrere Schnitte 40 in dem zylinderförmigen Bauelement erzeugt werden, die parallel zu seiner Achse verlaufen.

Claims

1. Sauggreifer (1) für Roboter aufweisend

a) einen hohlen Saugblock (2) mit einem gasdurchlässigen Hindernis (5, 20, 22) an einer Öffnung (4) des Saugblocks (2), und

b) einen Hauptkörper (3) des Sauggreifers (1), welcher Hauptkörper den Saugblock aufnimmt und einen mit dem Saugblock (2) verbundenen Saugweg (7, 8, 10, 11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauggreifer (1) ferner aufweist

c) einen Druckdetektor (13) zum Detektieren des Saugdruckes in dem Sauggreifer (1),

d) eine Vorrichtung zur Sogeinstellung (15), um den Druck in dem Saugblock (2) in Übereinstimmung mit dem Ausgang des Druckdetektors einzustellen, und

e) einen Behälter (9) in dem Saugweg (7, 8, 10, 11) zum Zurückhalten jeglichen Materials, das durch das gasdurchlässige Hindernis (5, 20, 22) an der Öffnung (4) des Saugblocks (2) gelangt.

2. Sauggreifer (1) für Roboter nach Anspruch 1, bei welchem das gasdurchlässige Hindernis ein Netz (5) ist.

3. Sauggreifer (1) für Roboter nach Anspruch 1, bei welchem das gasdurchlässige Hindernis ein kreuzförmiges Gitter (20) ist, das aus einem Stück mit dem Hauptkörper (3) des Saugblocks (2) gebildet ist.

4. Sauggreifer (1) für Roboter nach Anspruch 1, bei welchem das gasdurchlässige Hindernis ein linearförmiges Gitter (22) ist, das aus einem Stück mit dem Hauptkörper (3) des Saugblocks (2) gebildet ist.

5. Sauggreifer (1) für Roboter nach Anspruch 1, bei welchem mehrere flexible Ansätze (30) an der Öffnung (4) des Saugblocks (2) ohne Zwischenraum angeordnet sind.