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Patent Searching and Data


Title:
PIVOTING UNIT FOR A HANDLING ROBOT AND ASSOCIATED METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170527
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pivoting unit (1) for a handling robot (2) for opening a flap (e.g. a door) of a motor vehicle body, comprising a mounting flange (9), a grip arm (10) and a first grip tool (13) for gripping an engaging part on the flap to be opened, the first grip tool (13) being mounted on the grip arm (10), as well as a pivoting head (11) for pivoting the grip arm (10) between a starting position and an engaging position. According to the invention, a second grip tool (12) is also mounted on the grip arm (10), and the two grip tools (12, 13) are embodied on the grip arm (10) so as to be inserted, in different insertion directions, into the engaging part on the flap of the motor vehicle body to be opened, particularly downwards for the first grip tool (13) and upwards for the second grip tool (12). Furthermore, the invention relates to an associated method.

Inventors:
HANNIG, Detlev (Holzstr. 1/2, Winterbach, 73650, DE)
Application Number:
EP2019/055085
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
March 01, 2019
Export Citation:
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Assignee:
DÜRR SYSTEMS AG (Carl-Benz-Straße 34, Bietigheim-Bissingen, 74321, DE)
International Classes:
B25J9/00; B25J19/02; B05B13/02; B25J15/00; B25J19/00
Attorney, Agent or Firm:
V. BEZOLD & PARTNER PATENTANWÄLTE - PARTG MBB (Akademiestraße 7, München, 80799, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Schwenkeinheit (1) zur Montage an einem Handhabungsroboter (2) zum Öffnen und Schlie ßen einer Klappe einer Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere für einen Türöffnerroboter (2) zum Öffnen und Schließen einer Tür einer Kraftfahrzeugkarosserie bei einer Lackierung der Kraftfahr zeugkarosserie, mit

a) einem Montageflansch (9) zur Montage der Schwenkeinheit (1) an dem Handhabungs roboter (2),

b) einem Greifarm (10),

c) einem ersten Greifwerkzeug (13) zum Greifen eines Eingriffs (14, 15, 16), insbesondere eine Rings (15) oder eines Fensterspalts (14), an der zu öffnenden Klappe der Kraftfahrzeug karosserie, wobei das erste Greifwerkzeug (13) an dem Greifarm (10) montiert ist, insbe sondere am Ende des Greifarms (10), und

d) einem Schwenkkopf (11) zum Schwenken des Greifarms (10) mit dem ersten Greifwerkzeug relativ zu dem Montageflansch (9) zwischen

dl) einer Ausgangsstellung, in der das erste Greifwerkzeug (13) nicht in den Eingriff (14, 15, 16) an der zu öffnenden oder zu schließenden Klappe der Kraftfahrzeug karosserie eingreift, und

d2) einer Eingriffsstellung, in der das erste Greifwerkzeug (13) in den Eingriff (14, 15, 16) an der zu öffnenden oder zu schließenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosserie eingreift,

dadurch gekennzeichnet,

e) dass an dem Greifarm (10) auch ein zweites Greifwerkzeug (12) zum Greifen eines Eingriffs (17) an der zu öffnenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosserie montiert ist, insbesondere am Ende des Greifarms (10), und

f) dass die beiden Greifwerkzeuge (12, 13) an dem Greifarm (10) dazu ausgelegt sind, um in unterschiedlichen Einführrichtungen in den Eingriff (14, 15, 16) an der zu öffnenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosserie eingeführt zu werden, insbesondere von oben nach unten bei dem ersten Greifwerkzeug (13) und von unten nach oben bei dem zweiten Greifwerkzeug (12).

2. Schwenkeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greifwerk zeuge (12, 13) als Spitzengreifer ausgebildet sind und in entgegengesetzten Richtungen von dem Greifarm (10) abstehen, insbesondere nach oben bzw. nach unten.

3. Schwenkeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Schwenkkopf (11) zum Schwenken des Greifarms (10) einen Schwenkantrieb aufweist, insbesondere mit einem Pneumatikzylinder, und/oder

b) dass der Schwenkkopf (11) zur Ermittlung der Schwenkstellung mindestens einen Endschalter aufweist, der an einer Endstellung des Schwenkbereichs schaltet, und/oder c) dass der Schwenkkopf (11) zur Ermittlung der Schwenkstellung einen Drehgeber aufweist, insbesondere ein Potentiometer, und/oder

d) dass der Schwenkkopf (11) einen Kraftaufnehmer aufweist, der die auf den Greifarm (10) wirkende Gegenkraft misst und zwar in beiden Schwenkrichtungen, und/oder

e) dass an dem Greifarm (10) zur Erfassung der Position des Greifarms (10) relativ zu dem Eingriff (14, 15, 16) an der zu öffnenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosserie ein Positionssensor montiert ist, insbesondere ein Ultraschallsensor oder ein induktiver Sensor, und/oder

f) dass der Schwenkkopf (11) einen Schwenkwinkel von mindestens 5°, 10° oder 15° erlaubt, und/oder

g) dass der Greifarm (10) einen proximalen Oberarm und einen distalen Unterarm aufweist, die zueinander angewinkelt sind, insbesondere mit einem Winkel von 2°-25°, 5°-20°, 5°-15°.

4. Handhabungsroboter (2) zum Öffnen oder Schließen einer Klappe einer Kraftfahrzeug karosserie, insbesondere Türöffnerroboter (2) zum Öffnen oder Schließen einer Tür der Kraftfahr zeugkarosserie, insbesondere als SCARA-Roboter, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hand habungsroboter (2) eine Schwenkeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche montiert ist.

5. Handhabungsroboter (2) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine senkrechte Verfahr achse (21) zum senkrechten Verschieben der Schwenkeinheit (1), insbesondere zum Einführen des Greifarms (10) mit den Greifwerkzeugen (12, 13) in ein Reinigungsgerät (20).

6. Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Kraftfahrzeugkarosserien, insbesondere Lackieranlage zur Lackierung der Kraftfahrzeugkarosserien, mit einem Handhabungsroboter (2)

2 zum Öffnen oder Schließen einer Klappe einer Kraftfahrzeugkarosserie, dadurch gekennzeichnet, dass der Handhabungsroboter (2) nach Anspruch 4 oder 5 ausgebildet ist.

7. Beschichtungsanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Reinigungsgerät (20) zur Reinigung der Greifwerkzeuge (12, 13) mit einer Einführöffnung zum Einführen des Greifarms (10) mit den Greifwerkzeugen (12, 13) in das Reinigungsgerät (20) für eine Reinigung innerhalb des Reinigungsgeräts (20).

8. Verfahren zum Öffnen einer Klappe, insbesondere einer Tür, einer Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere bei einem Lackiervorgang, insbesondere mittels einer Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, mit den folgenden Schritten:

a) Greifen eines Eingriffs (14, 15, 16) an der zu öffnenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosserie mittels eines Handhabungsroboters (2), insbesondere mittels eines SCARA-Roboters, und b) Öffnen der von dem Handhabungsroboter (2) gegriffenen Klappe mittels des Handhabungs roboters (2),

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

c) Ermitteln des Typs des Eingriffs (14, 15, 16, 17) an der zu öffnenden Klappe,

d) Auswahl eines von mehreren an dem Handhabungsroboter (2) montierten Greifwerk zeugen (12, 13) in Abhängigkeit von dem ermittelten Typ des Eingriffs (14, 15, 16, 17) an der zu öffnenden Klappe,

e) Auswahl einer von mehreren Einführrichtungen in Abhängigkeit von dem ermittelten Typ des Eingriffs (14, 15, 16, 17) an der zu öffnenden Klappe, und

f) Einführen des ausgewählten Greifwerkzeugs (12, 13) in der ausgewählten Einführrichtung in den Eingriff (14, 15, 16, 17) an der zu öffnenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosserie.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zu öffnende Klappe eine Tür der Kraftfahrzeugkarosserie ist und der Eingriff an der zu öffnenden Tür der Kraftfahrzeugkarosserie einem der folgenden Typen angehört:

a) Ring (15) als zusätzliches Betriebsmittel an einer Schwenktür der Kraftfahrzeugkarosserie, b) Fensterspalt (14) an einer Schwenktür der Kraftfahrzeugkarosserie,

c) Türinnenseite (16) einer Schwenktür der Kraftfahrzeugkarosserie,

d) Ring (17) als zusätzliches Betriebsmittel an einer Schiebetür der Kraftfahrzeugkarosserie.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Einführrich tungen des Greifwerkzeugs (12, 13) zur Auswahl stehen:

3 a) Von oben nach unten,

b) von unten nach oben.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

a) dass bei einem Ring (15) als Eingriff an einer Schwenktür ein nach unten abstehender Spitzengreifer (13) als Greifwerkzeug ausgewählt und von oben nach unten in den Ring (15) eingeführt wird, und/oder

b) dass bei einem Fensterspalt (14) als Eingriff an einer Schwenktür ein nach unten abstehender Spitzengreifer (13) als Greifwerkzeug ausgewählt und von oben nach unten in den Fensterspalt (14) eingeführt wird, und/oder

c) dass bei einer Türinnenseite (16) als Eingriff an einer Schwenktür ein nach unten abstehender Spitzengreifer (13) als Greifwerkzeug ausgewählt und von oben nach unten innen hinter die Türinnenseite (16) eingeführt wird, und/oder

d) dass bei einem Ring (17) als Eingriff an einer Schiebetür ein nach oben abstehender Spitzen greifer als Greifwerkzeug (12) ausgewählt und von unten nach oben in den Ring (17) eingeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

a) dass der Typ des Eingriffs (14, 15, 16, 17) an der zu öffnenden Tür aus einer Lackier anlagensteuerung ausgelesen wird, oder

b) dass der Typ des Eingriffs (14, 15, 16, 17) an der zu öffnenden Tür mittels eines Sensors ermittelt wird, insbesondere mittels einer Kamera.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Einführen des Greifarms (10) mit den Greifwerkzeugen in ein Reinigungsgerät zum Reinigen der Greifwerkzeuge innerhalb des Reinigungsgeräts.

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Description:
BESCHREIBUNG

SCHWENKEINHEIT FÜR EINEN HANDHABUNGSROBOTER UND ZUGEHÖRIGES VERFAHREN

Die Erfindung betrifft eine Schwenkeinheit für einen Handhabungsroboter (z. B. Türöffnerroboter) und ein entsprechendes Verfahren zum Öffnen bzw. Schließen einer Klappe (z. B. Tür) einer Kraft fahrzeugkarosserie.

Aus DE 10 2014 017 855 Al ist ein Türöffnerroboter bekannt, der in einer Lackieranlage eingesetzt wird, um die Türen der zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosserien im Rahmen eines Lackiervor gangs zu öffnen, damit auch der Innenraum der Kraftfahrzeugkarosserien lackiert werden kann. Der bekannte Türöffnerroboter ist als SCARA-Roboter (SCARA: Selective Compliance Assembly Robot Arm) ausgebildet und trägt an einem schwenkbaren Greifarm als Greifwerkzeug einen Spitzengreifer, der in einen Eingriff (z. B. Fensterspalt, Ring) der zu öffnenden Tür eingeführt wer den kann, um die Tür zum Öffnen bzw. Schließen zu greifen. Das Greifwerkzeug (z. B. Spitzengrei fer) wird hierbei also von oben nach unten in den Eingriff (z. B. Ring, Fensterspalt) der Tür einge führt. Dadurch eignet sich der bekannte Türöffnerroboter jedoch nur zum Öffnen bzw. Schließen normaler Fahrzeugtüren, wohingegen zum Öffnen bzw. Schließen von Schiebetüren SCARA- Roboter nicht ohne weiteres eingesetzt werden können, sondern 6-Achs-Roboter benötigt wer den, die deutlich komplexer sind und einen größeren Bauraum benötigen.

US 2012/0163948 Al zeigt eine Schwenkeinheit zur Montage an einem Handhabungsroboter, die zum Öffnen einer Klappe einer Kraftfahrzeugkarosserie dient. Die Schwenkeinheit besitzt einen Montageflansch zur Montage der Schwenkeinheit an dem Handhabungsroboter. Ferner weist sie einen Greifarm mit einem ersten Greifwerkzeug und einem zweiten Greifwerkzeug auf, die ausge staltet sind, in unterschiedlichen Einführrichtungen in Eingriffe an der zu öffnenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosserie eingeführt zu werden. Allerdings offenbart diese Druckschrift keinen Schwenkkopf zum Schwenken des Greifarms relativ zu dem Montageflansch.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu lösen, damit SCARA-Roboter auch zum Öffnen und Schließen von Schiebetüren eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Schwenkeinheit für einen Handhabungsroboter und durch ein entsprechendes Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Die Erfindung sieht zunächst eine Schwenkeinheit vor, die an einem Handhabungsroboter (z. B. Türöffnerroboter) zum Öffnen bzw. Schließen einer Klappe (z. B. Tür) einer Kraftfahrzeugkarosse rie montiert werden kann.

Die erfindungsgemäße Schwenkeinheit weist in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zunächst einen Montageflansch auf, mit dem die Schwenkeinheit an dem Handhabungsroboter (z. B. Türöffnerroboter) montiert werden kann, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Montageflansches ist jedoch nicht beschränkt auf eine plattenförmige Montageschnittstelle zwischen der Schwenkeinheit und dem Handha bungsroboter. Entscheidend ist lediglich, dass die Schwenkeinheit von dem Handhabungsroboter geführt wird. Die Schwenkeinheit kann also auch baulich in den Handhabungsroboter integriert sein.

Darüber hinaus weist die Schwenkeinheit einen schwenkbaren Greifarm auf, wie es auch bei dem eingangs beschriebenen bekannten Handhabungsroboter gemäß DE 10 2014 017 855 Al der Fall ist.

An diesem Greifarm ist in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik ein erstes Greifwerkzeug (z. B. Spitzengreifer) angebracht, um einen Eingriff (z. B. Fensterspalt, Ring) an der zu öffnenden Klappe (z. B. Tür) der Kraftfahrzeugkarosserie zu greifen, damit der Handhabungsroboter die Klappe öffnen kann. Vorzugsweise ist dieses erste Greifwerkzeug am Ende des Greifarms ange ordnet, jedoch kann das erste Greifwerkzeug grundsätzlich auch an anderen Stellen des Greifarms angeordnet sein.

Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Schwenkeinheit einen Schwenkkopf zum Schwenken des Greifarms mit dem ersten Greifwerkzeug relativ zu dem Montageflansch zwischen einer Aus gangsstellung und einer Eingriffsstellung. In der Ausgangsstellung greift das erste Greifwerkzeug nicht in den Eingriff (z. B. Ring, Fensterspalt) an der zu öffnenden bzw. zu schließenden Klappe (z. B. Tür) der Kraftfahrzeugkarosserie ein. In der Eingriffsstellung greift das erste Greifwerkzeug da gegen in den Eingriff an der zu öffnenden bzw. zu schließenden Klappe der Kraftfahrzeugkarosse rie ein, so dass der Handhabungsroboter die Klappe öffnen bzw. schließen kann.

Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Schwenkkopfs impliziert nicht notwendi- gerweise eine kopfförmige äußere Gestaltung des Schwenkkopfs. Vielmehr handelt es sich bei dem Schwenkkopf einfach um ein Schwenkgelenk, das in seinem Gehäuse auch weitere Bauteile enthalten.

Insoweit entspricht der erfindungsgemäße Schwenkkopf der Schwenkeinheit bei dem eingangs beschriebenen bekannten Türöffnerroboter gemäß DE 10 2014 017 855 Al.

Die erfindungsgemäße Schwenkeinheit zeichnet sich nun gegenüber dem Stand der Technik dadurch aus, dass an dem Greifarm auch ein zweites Greifwerkzeug (z. B. Spitzengreifer) zum Greifen eines Eingriffs (z. B. Ring) an der zu öffnenden Klappe (z. B. Tür) der Kraftfahrzeugkarosse rie montiert ist. Vorzugsweise ist auch dieses zweite Greifwerkzeug am Ende des Greifarms ange ordnet, jedoch sind grundsätzlich auch andere Montageorte an dem Greifarm möglich.

Die beiden Greifwerkzeuge an dem Greifarm sind nun so ausgelegt, dass sie in unterschiedlichen Einführrichtungen in den Eingriff an der zu öffnenden Klappe (z. B. Tür) der Kraftfahrzeugkarosse rie eingeführt werden. Beispielsweise kann das erste Greifwerkzeug in herkömmlicher Weise von oben nach unten in einen Eingriff (z. B. Fensterspalt) einer zu öffnenden Tür eingeführt werden. Das zweite Greifwerkzeug kann dann beispielsweise von unten nach oben in den Eingriff (z. B. Ring) an der zu öffnenden Klappe (z. B. Tür) eingeführt werden. Die beiden Greifwerkzeuge unter scheiden sich also durch unterschiedliche und vorzugsweise entgegengesetzte Einführrichtungen in Bezug auf den Eingriff an der zu öffnenden Klappe (z. B. Tür). Dadurch eignet sich ein Handha bungsroboter mit der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit sowohl zum Öffnen herkömmlicher Kraftfahrzeugtüren als auch zum Öffnen von Schiebetüren von Kraftfahrzeugkarosserien.

Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass es sich bei den beiden Greifwerkzeugen um Spitzengreifer handeln kann, die in entgegengesetzten Richtungen von dem Greifarm abstehen, beispielsweise nach oben bzw. nach unten. Derartige Spitzengreifer sind an sich aus DE 10 2014 017 855 Al bekannt und müssen deshalb an sich nicht näher beschrieben werden. Es ist in dieser Stelle lediglich zu erwähnen, dass die Spitzengreifer vorzugsweise dornförmig oder stiftförmig sind, um in den Eingriff (z. B. Fensterspalt, Ring) an der zu öffnenden Klappe (z. B. Tür) eingeführt werden zu können.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Schwenkkopf einen Schwenk antrieb auf, um den Greifarm zu schwenken. Beispielsweise kann dieser Schwenkantrieb einen Pneumatikzylinder aufweisen. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, dass der Schwenkantrieb einen Elektromotor oder einen Hydraulikzylinder aufweist.

Darüber hinaus umfasst der Schwenkkopf bei der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit vorzugs weise mindestens einen Endschalter, der an einer Endstellung des Schwenkbereichs des Greifarms schaltet, um eine Positionsrückmeldung zu geben. Beispielsweise kann für beide Endstellungen des Schwenkbereichs des Greifarms jeweils ein Endschalter vorgesehen werden.

Ferner kann der Schwenkkopf einen Drehgeber (z. B. Potentiometer) aufweisen, um die Schwenk stellung des Greifarms zu ermitteln.

Darüber hinaus kann der Schwenkkopf einen Kraftaufnehmer aufweisen, der die auf den Greifarm wirkende Gegenkraft misst. Zum einen ermöglicht dies eine Kollisionserkennung, wenn die auf den Greifarm wirkende Gegenkraft plötzlich ansteigt. Zum anderen ermöglicht dies auch die Er kennung, ob das Greifwerkzeug die zu öffnende Klappe (z. B. Tür) gegriffen hat. Vorzugsweise ermöglicht dieser Kraftaufnehmer die Kraftmessung in beiden Schwenkrichtungen, d. h. für beide Greifwerkzeuge, die in unterschiedlichen Richtungen in den zugehörigen Eingriff eingeführt wer den.

Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Schwenkeinheit einen inte grierten Positionssensor aufweist, um die Position des Greifarms und der Greifwerkzeuge relativ zu dem Eingriff an der zu öffnenden Klappe zu erfassen. Derartige Positionssensoren sind an sich aus DE 10 2014 017 855 Al bekannt und müssen deshalb nicht detailliert beschrieben werden. An dieser Stelle ist lediglich kurz zu erwähnen, dass es sich bei dem Positionssensor beispielsweise um einen Ultraschallsensor oder einen induktiven Sensor handeln kann.

Ferner ist zu erwähnen, dass der Schwenkkopf einen bestimmten Schwenkwinkel des Greifarms ermöglicht, wobei der Schwenkwinkel vorzugsweise mindestens 5°, 10° oder 15° beträgt.

Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass der Greifarm vorzugsweise einen proximalen Oberarm und einen distalen Unterarm aufweist, die zueinander angewinkelt sind. Beispielsweise können der proximale Oberarm und der distale Unterarm mit ihren Längsachsen einen Winkel von 2°-25°, 5°- 20° oder 5°-15° einschließen. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung alternativ auch möglich, dass der Greifarm nicht gekrümmt ist, wie es beispielsweise auch in DE 10 2014 017 855 Al gezeigt ist.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Schwenkeinheit als einzelne Baugruppe. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen kompletten Handhabungsroboter (z. B. Türöffnerroboter) mit einer derartigen Schwenkeinheit.

Der erfindungsgemäße Handhabungsroboter ist vorzugsweise als SCARA-Roboter ausgebildet, wie es an sich von herkömmlichen Türöffnerrobotern bekannt ist und beispielsweise in DE 10 2014 017 855 Al beschrieben wird. Dies ist vorteilhaft, weil SCARA-Roboter weniger kom plex sind als 6-Achs-Roboter und weniger Bauraum benötigen.

Der erfindungsgemäße Handhabungsroboter kann zusätzlich eine senkrechte Verfahrachse auf weisen, um die komplette Schwenkeinheit in senkrechter Richtung zu verschieben. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn der Greifarm mit den daran montierten Greifwerkzeugen von oben nach unten in ein Reinigungsgerät eingeführt werden soll. Diese Schwenkeinheit mit einer Verfahrachse kann wahlweise in einem Scara-Roboter oder in einem Handhabungsroboter inte griert sein.

Ferner beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine komplette Beschichtungsanlage (z. B. La ckieranlage) zur Beschichtung (z. B. Lackierung) von Kraftfahrzeugkarosserien, wobei diese erfin dungsgemäße Beschichtungsanlage mindestens einen erfindungsgemäßen Handhabungsroboter aufweist, wie er vorstehend beschrieben wurde.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage kann zusätzlich ein Reinigungsgerät aufweisen, um die Greifwerkzeuge von Zeit zu Zeit zu reinigen. Hierzu kann der Greifarm mit den darin montier ten Greifwerkzeugen durch eine Einführöffnung des Reinigungsgeräts in das Reinigungsgerät ein geführt werden. Die eigentliche Reinigung kann dann innerhalb des Reinigungsgeräts erfolgen, indem die Greifwerkzeuge beispielsweise mit Spülmittel und Pulsluft angeströmt werden. Dies geschieht vorzugsweise durch die Verwendung der Z-Achse des Scara-Roboters.

Schließlich beansprucht die Erfindung auch Schutz für ein entsprechendes Verfahren zum Öffnen und Schließen von Klappen (z. B. Türen) von Kraftfahrzeugkarosserien in einer Lackieranlage.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst der Typ des jeweiligen Eingriffs der zu öffnenden Tür ermittelt. So kann es sich bei dem Eingriff beispielsweise um einen Ring, einen Fensterspalt oder die Innenseite der zu öffnenden Tür handeln. Darüber hinaus wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt, um welchen Typ von Tür es sich handelt. So kann es sich bei der zu öffnenden Tür beispielsweise um eine herkömmliche Schwenktür oder um eine Schiebetür mit Montagescharnier handeln.

In Abhängigkeit von dem Typ des Eingriffs werden dann die passende Einführrichtung und das passende Greifwerkzeug ausgewählt.

Falls es sich bei dem Eingriff beispielsweise um einen herkömmlichen Ring an einer Schwenktür einer Kraftfahrzeugkarosserie handelt, so wird der nach unten abstehende Spitzengreifer ausge wählt und von oben nach unten in den Ring eingeführt, um die Tür zu greifen.

Das gleiche gilt, wenn es sich bei dem Eingriff um einen Fensterspalt einer Schwenktür oder Schiebetür handelt oder um die Innenseite einer Schiebetür oder um einen Ring an einer Schiebe tür bzw. Schiebetür mit Ersatzscharnier.

Falls es sich bei dem Eingriff jedoch um einen Ring an einer Schiebetür handelt, so wird der nach oben stehende Spitzengreifer ausgewählt und von unten nach oben in den Ring eingeführt.

Der Typ des jeweiligen Eingriffs kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beispiels weise aus der Lackieranlagensteuerung ausgelesen werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Typ des jeweiligen Eingriffs mittels einer Kamera erfasst wird.

Weiterhin kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen werden, dass der Greifarm mit den Greifwerkzeugen in ein Reinigungsgerät eingeführt wird, um die Greifwerkzeuge zu reinigen. Hierzu kann eine zusätzliche senkrechte Verfahrachse in die Schwenkeinheit oder in den SCARA-Roboter integriert werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispie le der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1A eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Türöffnerroboters,

Figur 1B eine Perspektivansicht des Greifarms mit den Greifwerkzeugen bei dem Tür- Öffnerroboter gemäß Figur 1A,

Figuren IC bis 1F verschiedene Stellungen der Schwenkeinheit bei dem Türöffnerroboter gemäß

Figur 1A,

Figuren 2A bis 2E Abwandlungen der Figuren 1B bis 1F mit einem Fensterspalt als Eingriff an einer zu öffnenden Tür einer Kraftfahrzeugkarosserie,

Figuren 3A bis 3E Abwandlungen der Figuren 2A bis 2E, wobei der Eingriff an der zu öffnenden

Tür durch die Innenseite der zu öffnenden Tür gebildet wird,

Figuren 4A bis 4E Abwandlungen der Figuren 2A bis 2E, wobei als Eingriff ein Ring an einer

Schiebetür vorgesehen ist, und das Greifwerkzeug von unten in den Ring einge führt wird,

Figur 5A eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit mit einem

Reinigungsgerät,

Figur 5B eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht von Figur 5A,

Figur 5C eine Detailvergrößerung aus Figur 5B,

Figur 5D eine Aufsicht auf das Reinigungsgerät und die Schwenkeinheit gemäß den Figu ren 5A bis 5C, sowie

Figur 6 das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines Flussdiagramms.

Figur 1A zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schwenkeinheit 1 an einem Tür öffnerroboter 2, der hier nur schematisch dargestellt ist.

Der Türöffnerroboter 2 ist als SCARA-Roboter (SCARA: Selective Compliance Assembly Robot Arm) ausgebildet und weist zunächst eine Roboterbasis 3 auf, die beispielsweise auf einem Kabinenbo den 4 einer Lackierkabine montiert sein kann.

Darüber hinaus weist der Türöffnerroboter 2 einen proximalen Roboterarm 5 und einen distalen Roboterarm 6 auf, die beide um senkrechte Drehachsen Al bzw. A2 relativ zu der Roboterbasis 4 bzw. relativ zu dem proximalen Roboterarm 5 drehbar sind.

Am Ende des distalen Roboterarms 6 ist an der Oberseite ein Aufbau 7 angeordnet, der um eine senkrechte Drehachse A3 relativ zu dem distalen Roboterarm 6 drehbar ist und an seiner Obersei te einen Montageflansch 8 trägt.

Die Schwenkeinheit 1 weist zunächst ebenfalls einen Montageflansch 9 auf, der mit dem Monta geflansch 8 des Türöffnerroboters 2 verschraubt ist.

Darüber hinaus weist die Schwenkeinheit 1 einen Greifarm 10 auf, der mittels eines Schwenkkopfs 11 relativ zu dem Montageflansch 8 in der Zeichenebene schwenkbar ist.

Der Greifarm 10 weist einen proximalen Oberarm 10.1 und einen distalen Unterarm 10.2 auf, die relativ zueinander angewinkelt sind.

Am Ende des Greifarms 10 befinden sich zwei Greifwerkzeuge 12, 13 in Form von Spitzengreifern, wobei das Greifwerkzeug 12 nach oben absteht, während das Greifwerkzeug 13 nach unten ab steht.

Das untere Greifwerkzeug 13 dient hierbei zum Eingreifen in einen Fensterspalt 14 (vgl. Fig. 2A), in einen Ring 15 (vgl. Fig. 1B) oder an der Innenseite 16 (vgl. Fig. 3A) einer Tür, wobei das untere Greifwerkzeug 13 von oben nach unten eingeführt wird, wie noch detailliert beschrieben wird.

Das obere Greifwerkzeug 12 dient dagegen in neuartiger Weise zum Einführen in einen Ring 17 (vgl. Fig. 4A), der mittels einer Ringstange 18 mit einer Schiebetür verbunden ist, wobei das obere Greifwerkzeug 12 von unten nach oben in den Ring 17 eingeführt wird.

An dem distalen Unterarm 10.2 des Greifarms 10 befindet sich an der Unterseite noch ein Positi onssensor 19, der die Aufgabe hat, die Positionierung der Greifwerkzeuge 12, 13 in Bezug auf den jeweiligen Eingriff zu erfassen, damit die Greifwerkzeuge 12 bzw. 13 positionsgenau eingeführt werden können. Der Positionssensor 19 ist grundsätzlich aus DE 10 2014 017 855 Al bekannt, so dass hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise des Positionssensors 19 auf diese Patentveröffentli chung verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Figur 1B zeigt eine Eingriffsstellung, in der das untere Greifwerkzeug 13 in den Ring 15 eingeführt ist.

Die Figuren IC bis 1F zeigen hierbei verschiedene Schwenkstellungen des Greifarms 10. So zeigt Figur IC eine Grundstellung mit einem Anschlag eines Arretierzylinders bei einem Schwenkwinkel a=20°.

Figur ID zeigt dagegen eine Arbeitsstellung (Eingriffsstellung) mit einem Schwenkwinkel a=27°, wobei an eine Steuerung ein Signal abgegeben wird, das anzeigt, dass die Tür gegriffen ist.

Figur IE zeigt eine Überlaststellung mit einem Winkel a=30°. In dieser Überlaststellung wird ein Signal an eine übergeordnete Steuerung abgegeben, das anzeigt, dass eine Überlast vorliegt.

Schließlich zeigt Figur 1F eine Endlagenstellung mit einem Winkel a=35°, wobei auch in dieser Endlagenstellung ein entsprechendes Signal an einer übergeordnete Steuerung abgegeben wird.

Die Figuren 2A bis 2E zeigen Abwandlungen der Figuren 1B bis 1F, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Eingriff für das untere Greifwerkzeug 13 hierbei nicht durch den Ring 15 gebildet wird, sondern durch den Fensterspalt

14.

Die Figuren 3A bis 3E zeigen wieder Abwandlungen der Figuren 2A bis 2E, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheit dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Eingriff durch eine Innen seite 16 der zu öffnenden Tür gebildet wird. Auch hierbei wird das untere Greifwerkzeug 13 je doch von oben nach unten in den Eingriff eingeführt, d. h. an die Innenseite 16 der Tür.

Die Figuren 4A bis 4E zeigen wieder Abwandlungen der Figuren 2A bis 2E, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass hierbei das obere Greifwerk zeug 12 von unten nach oben in den Ring 17 eingeführt wird, der über die Ringstange 18 mit der Schiebetür verbunden ist.

Figur 5A zeigt zusätzlich ein Reinigungsgerät 20 zum Reinigen der Greifwerkzeuge 12, 13 an dem Greifarm 10.

Hierzu wird der Greifarm 10 von dem Schwenkkopf nach unten geschwenkt, wie es in den Figuren 5A und 5B dargestellt ist.

Anschließend wird die Schwenkeinheit 1 dann mittels einer Verfahrachse 21 senkrecht nach unten gefahren, bis sich die Greifwerkzeuge 12, 13 innerhalb des Reinigungsgeräts 20 befinden, wie in Figur 5B dargestellt ist.

Das Reinigungsgerät 20 weist Anschlussleitungen 22 auf, über die beispielsweise Pulsluft und Spülmittel zum Reinigen der Greifwerkzeuge 12, 13 zugeführt werden können.

Im Folgenden wird nun das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Flussdiagramms gemäß Figur 6 erläutert.

In einem ersten Schritt S1 wird zunächst der Typ des Eingriffs an der zu öffnenden Tür ermittelt.

Falls es sich um eine herkömmliche Schwenktür mit einem Ring 15 handelt, so wird in einem Schritt S2 zu einem Schritt S3 abgezweigt, in dem festgelegt wird, dass die Einführrichtung für die Greifwerkzeuge von oben nach unten gerichtet ist. Darüber hinaus wird in dem Schritt S3 auch das untere Greifwerkzeug 13 ausgewählt.

Andernfalls wird in einem Schritt S4 geprüft, ob es sich bei dem Eingriff um den Fensterspalt 14 an der herkömmlichen Schwenktür handelt.

Falls dies der Fall ist, so wird in einem Schritt S5 festgelegt, dass das untere Greifwerkzeug 13 ausgewählt und dann von oben nach unten in den Fensterspalt 14 eingeführt wird.

Andernfalls wird in einem Schritt S6 geprüft, ob es sich um eine Schwenktür ohne einen Fenster spalt handelt. Falls dies der Fall ist, so wird in einem Schritt S7 festgelegt, dass die Einführrichtung von oben nach unten gerichtet ist und als Eingriff die Innenseite 16 der zu öffnenden Tür dient.

Andernfalls wird in einem Schritt S8 geprüft, ob es sich bei der zu öffnenden Tür um eine Schiebe tür mit dem Ring 17 handelt.

Falls dies der Fall ist, so wird in einem Schritt S9 festgelegt, dass die Einführrichtung von unten nach oben gerichtet ist, wobei das obere Greifwerkzeug 12 ausgewählt wird.

In einem nächsten Schritt S10 wird dann das ausgewählte Greifwerkzeug 12 bzw. 13 in der aus gewählten Einführrichtung in den Eingriff der zu öffnenden Tür eingeführt.

Anschließend wird die Tür dann in einem Schritt Sil geöffnet.

Bei geöffneter Tür können dann in einem Schritt S12 weitere Arbeitsschritte ausgeführt werden, wie beispielsweise eine Innenlackierung der Kraftfahrzeugkarosserie.

In einem Schritt S13 wird die Tür dann wieder geschlossen.

Schließlich wird das jeweilige Greifwerkzeug 12 bzw. 13 dann in einem Schritt S14 wieder aus dem Eingriff herausgezogen.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele be schränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch Abwandlungen und Modifikationen, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbe sondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Un teransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Flauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfin dungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen. Bezugszeichenliste:

1 Schwenkeinheit

2 Türöffnerroboter

3 Roboterbasis des Türöffnerroboters

4 Kabinenboden der Lackierkabine

5 Proximaler Roboterarm ("Arm 1") des Türöffnerroboters

6 Distaler Roboterarm ("Arm 2") des Türöffnerroboters

7 Aufbau auf dem distalen Roboterarm

8 Montageflansch des Türöffnerroboters

9 Montageflansch der Schwenkeinheit

10 Greifarm

10.1 Oberarm des Greifarms

10.2 Unterarm des Greifarms

11 Schwenkkopf

12 Oberes Greifwerkzeug (Spitzengreifer)

13 Unteres Greifwerkzeug (Spitzengreifer)

14 Fensterspalt der Tür

15 Ring an herkömmlicher Schwenktür

16 Innenseite der Tür

17 Ring

18 Ringstange

19 Positionssensor am Greifarm

20 Reinigungsgerät

21 Verfahrachse

22 Anschlussleitungen des Reinigungsgeräts

Al Drehachse des proximalen Roboterarms

A2 Drehachse des distalen Roboterarms

A3 Drehachse der Schwenkeinheit