CN113103271A - 搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于搬运物体的搬运装置，该搬运装置包括基座单元，该基座单元沿着基座轴线从第一端部到第二端部总体上以细长的方式延伸，凸缘部分布置在第一端部处用于将搬运装置紧固到机械臂，且其中具有枢转部分的枢转单元布置在第二端部处，枢转部分被安装为借助枢转接头绕枢转轴线可枢转，基座单元具有气动缸，气动缸设计为使枢转部分绕枢转轴线枢转，且包括用于抓取物体的可联接的或联接的气动操作的端部执行器，基座单元包括集成的负压发生器，并且构造为具有其自身的模块壳体的结构单元，模块壳体设计为以细长的方式沿着基座轴线延伸，且特别是围绕气动缸和负压发生器。

Description

搬运装置

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于搬运物体的搬运装置。

背景技术

例如，当在仓库中拣选货物时，使用这种搬运装置，其中，它们特别用于从具有多个货物的储存容器中抓取货物(所谓的“料箱拣选”)，并且在抓取之后，将货物移动到另一个位置。为了还能够从储存容器的角落区域抓取物体，这种搬运装置通常具有细长的基座单元，在该基座单元的端部设置有用于抓取物体的端部执行器，例如可以通过负压启用的抽吸抓取器。

WO 2014/040843 A1公开了一种具有纵向臂的搬运装置，在该纵向臂的第一端部设置有用于将搬运装置紧固到机械臂的保持装置，在该纵向臂的第二端部设置有铰接臂，该铰接臂可以经由压力缸绕枢转轴线枢转。铰接臂经由联接机构联接到抽吸波纹管，该抽吸波纹管可以经由外部负压供应管路被供应负压，以便吸起和抓取物体。为了枢转铰接臂，压力缸可以经由外部正压供应管路被供应压缩空气。在这种设置中，外部负压和正压供应管路会形成干涉轮廓，并且在搬运物体时可能会是一种障碍，特别是在“料箱拣选”的情况下。例如，物体可能会卡在供应管路中，并且因此无意中被夹住或撕裂供应管路。当抓入到容器中时，外部压力缸也可能会损坏。

发明内容

基于此，本发明解决的问题是使物体的搬运灵活并且尽可能无故障。

这个问题通过具有权利要求1的特征的搬运装置来解决。

该搬运装置包括基座单元，该基座单元沿着基座轴线从第一端部到第二端部总体上以细长的方式，特别是以杆的方式延伸。此外，搬运装置包括凸缘部分，该凸缘部分布置在基座单元的第一端部处，并且设计为将搬运装置连接到机械臂。

该搬运装置还具有用于抓取物体的气动启动的端部执行器。例如，可以想到的是将端部执行器设计为用于吸起和抓取物体的抽吸抓取器。对于端部执行器也可以想到的是气动启动的机械抓取器，例如以流体-弹性体致动器的形式。

当搬运装置按预期操作时，端部执行器联接到枢转部分。原则上，端部执行器的固定安装是可以想到的。然而，端部执行器可拆卸地联接到枢转部分也是有利的。为此目的，搬运装置可以包括联接机构，借助该联接机构，端部执行器沿着联接轴线可以被联接到或被联接到枢转部分。联接机构优选地设计为，使得端部执行器可以重复地联接到枢转部分和从枢转部分分离。

搬运装置还包括布置在基座单元的第二端部的枢转单元。枢转单元具有枢转部分和枢转接头，枢转部分被安装为借助枢转接头绕枢转轴线可枢转。枢转轴线特别地不平行于基座轴线延伸，但优选地垂直于基座轴线延伸。

基座单元包括气动缸(在气动驱动的意义上)，该气动缸与枢转单元相互作用，使得枢转部分可以借助气动缸绕枢转轴线枢转。特别地，气动缸包括可以沿着移位轴线往复运动的活塞。

基座单元还包括用于产生负压的集成的负压发生器。特别地，负压发生器是用于通过压缩空气产生负压的喷射器。

基座单元构造为具有其自身模块壳体的结构单元，模块壳体设计为沿着基座轴线以细长的方式延伸。特别地，模块壳体设计为使得气动缸和负压发生器被模块壳体封闭，特别是被模块壳体包围。

这种搬运装置在抓取物体时具有特别小的干涉轮廓。因为操作端部执行器所需的负压可以在搬运装置自身中产生，所以在这种搬运装置中，特别地，没有必要经由外部气动供应管路、特别是软管向端部执行器供应负压。这防止了外部供应管路在搬运物体时形成干涉轮廓。特别地，这种具有集成的负压发生器的搬运装置根本不需要任何外部供应的负压，而只需要压缩空气，从技术角度来看，这更容易实施。在这种搬运装置的情况下，干涉轮廓也通过具有模块壳体的基座单元而减小，该模块壳体特别地封闭气动缸和负压发生器。以此方式，气动缸和负压发生器免受环境影响。特别地，物体卡在气动缸或负压发生器的凸起或凹部上并可能在此过程中损坏它们的风险被最小化。这种搬运装置设计为特别牢固，使得即使在具有多个物体的储存容器中进行多次抓取循环之后，也能确保可靠的功能。

例如，如果模块壳体设计为围绕基座轴线柱形地延伸，即当特别是在沿着基座轴线的横截面中观察时具有圆形外部轮廓，则实现了具有小的干涉轮廓的有利形状。优选地，从沿着基座轴线的横截面观察，模块壳体的直径小于搬运装置所连接的机械臂的直径，或者至少不大于机械臂的直径。

通过使枢转部分绕枢转轴线枢转，可以改变端部执行器的取向。这允许不同位置和方位的物体很容易地被抓取。这在“箱柜拣选”中特别有利，在“箱柜拣选”中，货物通常以无序的方式，即以不同的取向规则地位于储存容器中，并且因此适于抓取不同物体的外表面区域被不同地取向。在这种情况下，如果枢转部分可以绕枢转轴线连续地枢转，则这是特别有利的。特别地，枢转部分的最大枢转角度在0°和90°之间，包括0°和90°，特别是30°，进一步特别是45°。

联接机构特别设计为将端部执行器可拆卸地紧固到枢转部分，同时在端部执行器和枢转部分之间建立至少一个流体联接。特别地，联接机构设计为使得当端部执行器被紧固到枢转部分时，形成至少一个流体联接。这允许端部执行器易于更换。特别地，端部执行器可以以此方式自动地更换。

可以想到的是，联接机构包括在端部执行器和枢转部分之间起作用的磁性连接。特别地，磁性连接包括布置在枢转部分上的至少一个磁性元件，以及与磁性元件相互作用以形成磁力并布置在端部执行器上的至少一个对向磁性元件。然后，仅需要端部执行器和枢转部分之间的沿着联接轴线的线性相对运动来将端部执行器紧固到枢转部分。通过使端部执行器相对于枢转部分倾斜，可以以简单的方式拆开磁性连接。在这方面，仅需要简单的运动模式来将端部执行器联接到枢转部分或从枢转部分分离，这有利于端部执行器的自动更换。可以想到的是，磁性元件和对向磁性元件设计为永磁体。还可以想到的是，磁性元件或对向磁性元件设计为永磁体，并且另一个元件由可磁化材料制成，例如金属。也可以想到的是，磁性连接包括电磁体。

为了给端部执行器供应负压，也优选设置有内部负压引导件。负压导管特别设计为将负压从负压发生器引导到端部执行器。特别地，负压引导件的一部分在模块壳体中延伸。如果负压引导件设计为没有软管，则这是特别优选的。这防止了软管连接在搬运物体时形成干涉轮廓。此外，软管材料的节省导致搬运装置的低重量，这允许使用具有相对低的负载能力的轻重量机器人。

为了确保即使在枢转部分绕枢转轴线的枢转运动期间向端部执行器供应负压，优选负压引导件延伸穿过枢转接头。在这方面，负压引导件特别地设计为使得负压被引导通过枢转接头。

为此目的，枢转接头可以包括中空轴，该中空轴特别围绕枢转轴线同心地布置。中空轴特别具有至少一个第一流体开口和至少一个第二流体开口，第一和第二流体开口流体互连。该至少一个第一流体开口特别地流体连接到基座单元的通向负压发生器的流体通道。该至少一个第二流体开口特别地流体连接到枢转部分侧上的流体通道。特别地，至少一个第一流体开口和至少一个第二流体开口设计和布置为，使得当枢转部分绕枢转轴线枢转时，在每种情况下都建立流体连接。

在有利的实施例的上下文中，枢转单元设计为与基座单元分开设置的模块化结构单元。然后，枢转单元特别包括连接部分，该连接部分可以连接(特别是可以可拆卸地连接并且特别是可以重新连接)到基座单元的模块壳体，并且枢转部分经由枢转接头枢转地安装在该连接部分上。为了在基座单元和枢转单元之间传递负压或正压，连接部分优选地包括至少一个流体接口，该流体接口设计为连接到布置在基座单元的模块壳体上的流体接口。流体接口优选地设计和布置为，使得当枢转单元紧固到基座单元时，它们形成流体连接。连接部分的流体接口优选地流体连接到中空轴的第一流体开口。

为了给搬运装置提供负压和/或正压，凸缘部分也优选地具有用于连接到外部流体供应(负压或正压)的至少一个气动供应连接件。该至少一个气动供应连接件优选地布置在凸缘部分的端面上，经由该气动供应连接件，凸缘部分可以连接到机械臂的工具凸缘。然后，该至少一个气动供应连接件特别设计为连接到机械臂的工具凸缘的流体接口。在这样的实施例中，搬运装置从“上方”被供应负压和/或正压，使得在杆状基座单元的区域中不需要外部软管。以此方式可以进一步减少干涉轮廓。

特别地，凸缘部分包括至少一个正压供应连接件，该正压供应连接件经由封闭在模块壳体中的正压通道流体连接到负压发生器。此外，凸缘部分优选地具有至少一个正压供应连接件，该正压供应连接件经由封闭在模块壳体中的正压通道流体连接到气动缸。

此外，如果凸缘部分具有至少一个正压供应连接件，该正压供应连接件连接到用于向端部执行器供应正压的正压导管，这是特别有利的。正压导管特别设计为将正压从凸缘部分的至少一个正压供应连接件引导到端部执行器。正压导管优选地被封闭在模块壳体中，并且特别在模块壳体的整个长度上从第一端部延伸到第二端部。一方面，这样的实施例可以使用可以通过正压进行操作的端部执行器(例如可以通过正压移位的机械抓取指)。此外，这样的实施例可以对设计为抽吸抓取器的端部执行器进行快速通风，并吹走已经被吸起的物体。

在这种情况下，特别优选的是，当端部执行器联接到枢转部分时，联接装置设计为在端部执行器和枢转部分之间建立负压流体联接和正压流体联接。根据有利的实施例，枢转部分在联接侧上具有负压出口和正压出口，并且端部执行器可选地在相应的对向联接侧上具有负压入口和/或负压入口。可以想到的是，端部执行器仅具有一个负压入口或仅具有一个正压入口。然后，端部执行器可以特别设计为使得枢转部分的联接侧上的相关的其它出口在联接状态下被密封。在这方面，可以采用负压或正压(模块化系统)。也可以想到的是，端部执行器同时具有负压入口和正压入口。例如，如果端部执行器设计为抽吸抓取器，这能够实现首先经由负压入口吸起物体，然后借助正压将其吹走。例如，可以想到的是，端部执行器包括用于联接到枢转部分的联接适配器。特别地，联接适配器设计为使得具有负压入口和/或正压入口的不同的可互换插入件可以被插入到联接适配器中。

优选地，至少一个负压出口和至少一个负压入口或者至少一个正压出口和至少一个正压入口相对于彼此设计和布置为，使得当端部执行器紧固到枢转部分时，至少一个负压出口和至少一个负压入口或者至少一个正压出口和至少一个正压入口形成流体连接，并且该连接在断开时再次分开。这有利于自动更换端部执行器。

可以提供密封元件，例如以O形环或泡沫密封件的形式，以密封正压出口和正压入口之间或负压出口和负压入口之间的相关的流体连接。

在搬运装置的特别有利的实施例中，联接机构设计为，使得其有效地在端部执行器相对于枢转部分绕联接轴线的多个预定旋转取向上、但是特别在端部执行器绕联接轴线的每个旋转取向上联接端部执行器。在这方面，联接机构特别设计为使得端部执行器可以在多个预定的旋转取向上紧固到枢转部分，同时，在端部执行器和枢转部分之间的负压流体联接和/或正压流体联接可以形成在这些旋转取向中。这能够实现在枢转部分上以不同的旋转取向布置端部执行器，并向其供应负压和/或正压。

例如，为了将端部执行器紧固到枢转部分，联接机构可以包括上述磁性连接件。为了允许端部执行器以不同的旋转取向紧固到枢转部分，特别优选的是，至少一个磁性元件和/或至少一个对向磁性元件设计为以环或环部分的方式围绕联接轴线延伸。

为了能够在端部执行器和枢转部分之间在端部执行器的不同的旋转取向上形成流体联接，同样优选的是，至少一个负压出口和/或至少一个负压入口或者至少一个正压出口和/或至少一个正压入口分别在枢转部分的联接侧或端部执行器的对向联接侧中以开口横截面向外敞开，该开口横截面特别是以环或环部分的方式围绕联接轴线旋转对称地延伸。特别地，至少一个负压出口和至少一个正压出口围绕联接轴线同心地布置。这里特别优选的是，正压出口设计为以圆形的方式围绕联接轴线延伸，并且与负压出口径向间隔开的负压出口设计为以环形的方式围绕联接轴线延伸。然后，负压出口具有较大的开口横截面，使得高体积流量可以流过。如果端部执行器设计为抽吸抓取器，这能够实现即使在泄漏的情况下也可以牢固地吸起物体。如果联接机构设计为具有磁性联接件，则该至少一个磁性元件特别设计为使得其以环或环部分的方式围绕联接轴线延伸，并且特别地被布置在负压出口和正压出口之间。

为了防止端部执行器相对于枢转部分绕联接轴线的不期望的旋转，还优选的是，设置有在枢转部分和端部执行器之间起作用的防旋转机构，并且该防旋转机构设计为防止绕联接轴线的旋转。

防旋转机构优选包括布置在枢转部分上的第一防旋转部分和布置在端部执行器上的第二防旋转部分。特别地，第一防旋转部分和第二防旋转部分设计为使得当端部执行器联接到枢转部分时，沿绕联接轴线的旋转方向观察，它们以形状配合的方式相互作用。为此目的，第一防旋转部分或第二防旋转部分可以具有多个凹部，例如以局部凹部的形式，这些凹部布置为沿着围绕联接轴线的周边彼此偏移。然后，第二或第一防旋转部分可以具有至少一个凸起，特别是多个凸起，该至少一个凸起布置为，使得其可以可选地布置在不同的凹部中，以限定端部执行器相对于枢转部分绕联接轴线的旋转取向。凹部优选地布置为沿着围绕联接轴线的周边均匀分布。

此外，如果基座单元包括与端部执行器流体连接的通气阀，这可以是有利的。例如，如果端部执行器设计为抽吸抓取器，这能够实现快速对其通气，并且因此快速放置已经被吸起的物体。

如果基座单元包括设计为控制供应负压或正压到搬运装置的阀机构，这也可以是有利的。然后，凸缘部分也可以可选地具有用于控制阀机构的电气接口。特别地，阀机构设计为控制向气动缸供应正压，并且因此控制枢转部分绕枢转轴线的枢转运动。特别地，阀机构布置在模块壳体中，并且优选地被模块壳体包围。

还可以想到的是，搬运装置包括阀模块，该阀模块与基座单元分开设置，并且可以布置在凸缘部分和机械臂之间。特别地，阀模块设计为控制供应负压或正压到搬运装置，特别是监控正压值和/或负压值。

在有利的实施例的情况下，搬运装置还可以包括具有至少一个相机的相机模块，该相机设计为识别待抓取的物体的位置和方位，特别是物体的外表面的位置和方位。这能够实现在端部执行器接近物体之前表征物体，特别是识别物体上的抓取位置。相机模块优选地布置在基座单元上或凸缘部分上。特别地，相机模块由保持机构保持在模块壳体或凸缘部分的外侧上。为了确保抓取区域的清晰视图，如果至少一个相机保持在与模块壳体的外部径向间隔开的位置，则这可能有利的。

附图说明

下面将参照附图更详细地解释本发明，其中：

图1是在机械臂上处于紧固状态的搬运装置的实施例的简化示意图；

图2是具有处于初始结构的枢转部分的搬运装置的实施例的轮廓的前视图；

图3是根据图2的具有处于枢转结构的枢转部分的搬运装置的轮廓的侧视图；

图4是根据图3的搬运装置的轮廓的竖直截面；

图5是根据图2的搬运装置的基座单元的轮廓的透视图；

图6是根据图2的搬运装置的枢转单元的轮廓的透视图；

图7是根据图7的枢转单元的轮廓的剖视图；

图8是搬运装置的端部执行器的实施例的轮廓；以及

图9a、9b分别是根据图8的端部执行器的联接适配器在负压结构(视图a)和正压结构(视图b)下的轮廓的平面图。

具体实施方式

在以下描述和附图中，相同的附图标记用于相同或相应的特征。

图1示出了用于抓取和搬运物体(未示出)的搬运装置10。如图1中示意性示出的，搬运装置10特别设计为连接到机器人14的机械臂12并由其操纵。

搬运装置10包括基座单元16，该基座单元以杆的方式沿着基座轴线20在第一端部22和第二端部24之间与模块壳体18一起延伸。以示例的方式并且优选地，模块壳体18设计为圆柱体。

搬运装置10还包括凸缘部分26，该凸缘部分布置在基座单元16的第一端部22处，并且设计为将搬运装置10连接到机械臂12。为此目的，凸缘部分26可以以本身已知的方式包括相应的用于将凸缘部分26连接到机械臂12的工具凸缘的紧固机构(未示出)。

搬运装置10还包括优选地与基座单元16分开设置的枢转单元28，该枢转单元布置在基座单元16的第二端部24。枢转单元28包括连接部分30，该连接部分可以以示例的方式并且优选地，经由相应设计的螺纹连接件34可拆卸地连接到模块壳体18的端面32(参见图5和6)。枢转单元28还包括枢转部分36，该枢转部分经由枢转接头38安装在连接部分30上，使得其可以绕枢转轴线40枢转。枢转轴线40在此以示例的方式取向为优选地垂直于基座轴线20(参见图1和3)。

搬运装置10还包括用于抓取物体的气动操作的端部执行器42(下面将详细描述)。在所示的示例中，端部执行器42设计为用于吸起物体的抽吸抓取器。然而，在未示出的实施例中，端部执行器42还可以设计为气动操作的机械抓取器。

如下文将更详细解释的，端部执行器42可以经由联接机构44沿着联接轴线46联接到枢转部分36。然后，在联接状态下，端部执行器42的取向可以借助于枢转部分36绕枢转轴线40的枢转运动来改变。

例如从图2中可以看出，从沿着基座轴线20的横截面观察，枢转单元28的连接部分30和基座单元16的模块壳体18具有相同的，优选为圆形的形状和面积。在这方面，连接部分30和模块壳体18在连接状态下形成共同的外部轮廓。

在端部执行器42可以联接到的联接区域48中，枢转部分36优选也具有柱形的外部形状(参见图6)，使得模块壳体18、连接部分30和枢转部分36在图2所示的初始结构中形成整体杆状的外部形状。

从该初始结构开始，枢转部分36可以转换为图3所示的枢转结构，在枢转结构中，枢转部分36相对于基座单元16绕枢转轴线40枢转一枢转角α。最大枢转角α优选在0°和90°之间，特别是30°，进一步特别是45°。

为了致动枢转部分36绕枢转轴线40的枢转运动，搬运系统10包括可以通过压缩空气操作的气动缸50。从图4和图5可以看出，气动缸50被封闭在基座单元16的模块壳体18中。气动缸50具有活塞52，该活塞可以沿着移位轴线54往复运动(参见图4)。气动缸50取向为使得移位轴线54平行于基座轴线20延伸。从图4中可以看出，活塞52经由联结机构56机械地联接到枢转部分36，使得活塞52沿移位轴线54的运动导致枢转部分36绕枢转轴线40的枢转运动。

为了使活塞52沿移位轴线54往复运动，气动缸50可以经由两个正压通道58、60被供应压缩空气。从图5中可以看出，正压通道58、60被封闭在基座单元16的模块壳体18中，并且每一个通向凸缘部分26上的相应的正压供应连接件62、64。以示例的方式并且优选地，正压供应连接件62、64布置在凸缘部分26的端面66上，借助该端面66，凸缘部分26可以连接到机械臂12。在这方面，正压供应连接件62、64优选地设计为连接到机械臂12的工具凸缘(未示出)的正压接口。

为了控制气动缸50，特别是为了控制活塞52沿移位轴线54的运动，基座单元16还可以具有阀机构68，该阀机构优选地也布置在模块壳体18中(参见图5)。

基座单元16还包括负压发生器70，该负压发生器设计为通过压缩空气产生负压。从图4和图5可以看出，负压发生器70布置在模块壳体18中，并且优选地被其包围。负压发生器70可以经由正压通道72被供应压缩空气(参见图5)。正压通道72通向凸缘部分26的端面66上的相应的正压供应连接件74。负压供应连接件74优选地设计为连接到外部压缩空气供应(未示出)，特别是机械臂12的工具凸缘的压缩空气接口。

负压发生器70还具有用于输出压缩空气的正压输出76。正压输出76通向模块壳体18的侧表面80上的正压出口78(参见图4)。以示例的方式并且优选地，正压出口78装配有消音器82。

负压发生器70还具有负压出口84(抽吸入口)，该负压出口流体连接到负压引导件86以用于将负压从负压发生器70引导到端部执行器42(参见图5)。以示例的方式并且优选地，负压引导件86设计为不具有软管。负压引导件86包括第一流体通道88，该第一流体通道被基座单元16的模块壳体18封闭，并且在基座单元16的第二端部24处通向布置在模块壳体18的端面32上的负压流体接口90(参见图5)。该负压流体接口90可以流体连接到枢转单元28的连接部分30的相应的负压流体接口92(参见图7)，使得负压可以从基座单元16引导到枢转单元28。负压流体接口90、92优选设计为使得当枢转单元28借助螺纹连接件34紧固到模块壳体18时，它们建立流体连接。从图7可以看出，可以提供相应的密封元件94，例如以O形环的形式，以密封流体连接。

为了即使在绕枢转轴线40的枢转运动期间也能够向端部执行器42供应负压，负压引导件86优选地延伸穿过枢转接头38。为此目的，枢转接头38包括具有中空轴壁98的中空轴96，该中空轴壁界定中空轴96的内腔100(参见图7)。中空轴96围绕枢转轴线40同心地布置，并且优选地连接到连接部分30以用于共同旋转。相反，枢转部分36安装在中空轴96上，以便绕枢转轴线40可枢转。中空轴96具有多个第一流体开口102，所述多个第一流体开口例如设计为沿径向方向穿过中空轴壁98的孔口104，并且优选地布置为沿着围绕中空轴96的周边分布。从图7可以看出，第一流体开口102经由流体通道106流体连接到连接部分30的负压流体接口92，使得中空轴96的腔体100可以被供应负压。

中空轴96还具有多个第二流体开口108，所述多个第二流体开口布置为与第一流体开口102轴向间隔开，但是在其它方面设计成类似于第一流体开口102。第二流体开口108流体连接到枢转部分侧上的负压流体通道110，从而可以向其提供负压。因为第一和第二流体开口102、108布置为沿着围绕中空轴96的周边分布，所以即使在枢转部分36围绕枢转轴线40枢转时，负压可以被供应到枢转部分侧上的负压流体通道110。

枢转部分侧上的负压流体通道110流体联接到负压出口112，该负压出口在枢转部分36的联接侧116中通过开口横截面114向外敞开，在该联接侧116处，端部执行器42可以联接到枢转部分36。从图6可以看出，负压出口112的开口横截面114是环状的，并且围绕联接轴线40同心地延伸。

在所示的示例中，搬运装置10还包括正压导管118，该正压导管设计为将正压从凸缘部分26的正压供应连接件120引导到端部执行器42(参见图5)。从图5可以看出，正压导管118被封闭在基座单元16的模块壳体18中，并且从第一端部22穿过模块壳体18至第二端部24。正压导管118在第一端部22处通向凸缘部分26的正压供应连接件120。在基座单元16的第二端部24处，正压导管118通向模块壳体18的端面32上的正压流体接口122。

模块壳体18的正压流体接口122可以流体连接到枢转单元28的连接部分30的相应的正压流体接口124(参见图7)。类似于上述负压流体接口90、92，正压流体接口122、124也优选地设计为，使得当连接部分30借助螺纹连接件34紧固到模块壳体18时，它们建立流体连接。从图7可以看出，可以提供相应的密封元件94，例如以O形环的形式，以密封流体连接。

连接部分30的正压流体接口124经由软管连接件126连接到枢转部分侧上的正压出口128(参见图7)。从图7可以看出，正压出口128通过开口横截面130中心地通向枢转部分36的联接侧116。正压出口128的开口横截面130围绕联接轴线46圆形地且同心地延伸。

如上所述，端部执行器42可以借助联接机构44联接到枢转部分30。联接机构44一方面设计为将端部执行器42可拆卸地紧固到枢转部分36。此外，联接机构44设计为当端部执行器42紧固到枢转部分36时，在端部执行器42和枢转部分36之间建立负压流体联接和/或正压流体联接。为此目的，如下文将详细解释的，端部执行器42可选地在与枢转部分36的联接侧116相互作用的对向联接侧132上具有用于连接到枢转部分36的负压出口112的负压入口134和/或用于连接到枢转部分36的正压出口128的正压入口136。

从图8可以看出，端部执行器42基本上沿着中心轴线138延伸，当端部执行器42联接到枢转部分36时，该中心轴线138对应于联接轴线46。端部执行器42具有联接适配器140，端部执行器42可以借助于该联接适配器连接到枢转部分36。

在所示的示例中，端部执行器42设计为包括抽吸主体142的抽吸抓取器，该抽吸主体经由中间适配器144连接到联接适配器140。在所示的示例中，抽吸主体142具有连接套筒146，抽吸主体142经由该连接套筒连接到中间适配器144，并且经由该连接套筒，抽吸主体142可以被供应负压。抽吸主体142还具有抽吸主体壁148，该抽吸主体壁远离连接套筒146延伸，并通向用于与待抓取的物体接触的接触部分150。

从图8可以看出，抽吸主体壁148沿着从连接接头146到接触部分150的方向以漏斗的方式变宽，使得抽吸主体壁148的材料厚度在从连接接头146到接触部分150的过程中减小。因此，这种抽吸主体142可以通过其薄壁的并且因此柔性的接触部分150特别好地附着到被抓取的物体的外表面上；同时，具有较大材料厚度的壁部分确保了抽吸主体142的足够的尺寸稳定性。

在未示出的实施例中，端部执行器42还可以被设计为气动操作的机械抓取器。端部执行器42然后可以具有例如流体-弹性体致动器，该流体-弹性体致动器经由相应设计的中间适配器连接到联接适配器140。在这方面，联接适配器140可以优选是通用的。

联接适配器140具有柱形连接部分152，联接适配器140经由该柱形连接部分连接到中间适配器144。联接适配器140还具有壁154，该壁以漏斗的方式变宽，远离连接部分152延伸，并通向用于接收可互换插入件158的接收部分156，这将在下面详细描述。壁154界定了流体室160，负压和/或正压经由该流体室可以被引导到中间适配器144，并进一步被引导到抽吸主体142。

以示例的方式并且优选地，可互换插入件158设计为圆盘的形状，其中可互换插入件158的盖表面162形成对向联接侧132。可互换插入件158优选刚性地连接到联接适配器140，例如压入。根据端部执行器42的设计，可互换插入件158可以被不同地设计。

图9a示出了具有处于负压结构的可互换插入件158的联接适配器140的实施例，例如，如在根据图8的端部执行器中使用的。在负压结构中，可互换插入件158具有多个穿孔164，所述多个穿孔穿过可互换插入件158并通向具有环形部分形式的开口横截面166的盖表面162。穿孔164布置和设计为，使得当端部执行器42被紧固到枢转部分36时，它们与枢转部分36的环状负压出口112相互作用以形成负压流体连接。就此而言，环形部分形状的凹部164形成端部执行器42的负压入口134。可以提供相应的密封元件94，例如以O形环的形式，以密封负压流体连接(参见图7)。然而，在如图9a所示的负压结构中，在可互换插入件158对应于枢转部分36的正压出口128的区域中没有设置开口，使得当端部执行器42紧固到枢转部分36时，正压出口128与可互换插入件158的盖表面162密封隔离。

图9b示出了处于正压结构的可互换插入件158。在这样的实施例中，可互换插入件158具有中心穿孔168，该中心穿孔穿过可互换插入件158，并以圆形开口横截面170通向可互换插入件158的盖表面162。穿孔168布置为，使得当端部执行器42被紧固到枢转部分36时，它与枢转部分36的正压出口128相互作用，以形成正压流体连接。就此而言，穿孔168形成端部执行器42的正压入口136。可以提供相应的密封元件94，例如以O形环的形式，以密封正压流体连接(参见图7)。然而，在枢转部分36的负压出口112的区域中，处于如图9b所示的正压结构中的可互换插入件158没有开口，使得当端部执行器42紧固到枢转部分36时，负压出口112与可互换插入件158的盖表面162密封隔离。

在未示出的实施例中，可互换插入件158也可以具有负压入口134和正压入口136。然后，例如，物体可以首先使用负压被吸起，然后使用正压被吹走。

为了将端部执行器42紧固到枢转部分36，在所示的示例中，联接机构44具有磁性连接件172。磁性联接件172包括磁性元件174，该磁性元件布置在枢转部分36的联接侧116上，并且围绕联接轴线46以环的方式延伸。从图7可以看出，所示示例中的磁性元件174布置在正压出口128和负压出口112之间。在所示的示例中，磁性连接件172还包括两个对向磁性元件176，所述反向磁性元件布置在端部执行器42的可互换插入件158上，并与磁性元件174相互作用以形成磁力。可以想到的是，磁性元件174和对向磁性元件176都由永磁体形成。还可以想到的是，磁性元件174或对向磁性元件176由永磁体形成，并且另一个元件在每种情况下由可磁化材料形成，例如金属。

为了能够将端部执行器42固定在绕联接轴线46的预定旋转取向上，还设置有防旋转机构178，该防旋转机构在枢转部分36和端部执行器42之间起作用。防旋转机构178包括布置在枢转部分36上的第一防旋转部分180，以及布置在端部执行器42上的第二防旋转部分182。第一防旋转部分180包括多个凹部184，这些凹部布置为沿围绕联接轴线的周边以15°的角度彼此偏移。在所示的示例中，凹部184由枢转部分36的外表面上的局部凹部形成。第二防旋转部分182包括多个凸起186，这些凸起设计和布置为，使得它们可以可选地布置在不同的凹部184中(参见图3)，以限定端部执行器42围绕联接轴线46的旋转取向。在所示的示例中，凸起186由端部执行器42的联接适配器140的壁154的相应的壁凸起形成(参见图8和9)。

可选地，搬运装置10可以进一步包括具有相机190的相机模块188，该相机设计为识别待抓取的物体的位置和方位(参见图1)。例如，相机190可以经由保持机构192连接到基座单元16的模块壳体18的侧表面80(参见图1)或凸缘部分26(参见图3)。相机190优选地相对于基座轴线20径向地布置在距模块壳体18一定距离处，以便允许待抓取的物体的清晰视野。

Claims (16)

1.用于搬运物体的搬运装置(10)，包括：

-基座单元(16)，所述基座单元沿着基座轴线(20)从第一端部(22)到第二端部(24)总体上以细长的方式，特别是以杆的方式延伸；凸缘部分(26)，其布置在所述第一端部(22)处用于将所述搬运装置(10)紧固到机械臂(12)上；枢转单元(28)，所述枢转单元具有布置在所述第二端部(24)处的枢转部分(36)，所述枢转部分(36)被安装为借助于枢转接头(38)绕枢转轴线(40)可枢转，所述基座单元(16)具有用于使所述枢转部分(36)绕所述枢转轴线(40)枢转的气动缸(50)；以及

-用于抓取物体的气动启动的端部执行器(42)，所述端部执行器可联接或联接到所述枢转部分(36)；

其特征在于，

所述基座单元(16)包括集成的负压发生器(70)并且构造为具有其自身的模块壳体(18)的结构单元，所述模块壳体(18)设计为以细长的方式沿着所述基座轴线(20)，并且特别是围绕所述气动缸(50)和所述负压发生器(70)延伸。

2.根据权利要求1所述的搬运装置(10)，其中，设置有负压引导件(86)，所述负压引导件设计为将负压从所述负压发生器(70)引导至所述端部执行器(42)，特别地，其中，所述负压引导件(86)设计为没有软管。

3.根据权利要求2所述的搬运装置(10)，其中，所述负压引导件(86)穿过所述枢转接头(38)。

4.根据权利要求3所述的搬运装置(10)，其中，所述枢转接头(38)包括中空轴(96)，所述中空轴具有至少一个第一流体开口(102)和至少一个第二流体开口(108)，其中，所述至少一个第一流体开口(102)流体连接到通向所述负压发生器(70)的流体通道(106、88)，并且其中，所述至少一个第二流体开口(108)流体连接到枢转部分侧上的流体通道(110)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的搬运装置(10)，其中，所述枢转单元(28)设计为与所述基座单元(16)分开设置的结构单元，所述枢转单元包括连接部分(30)，所述连接部分能够连接到所述基座单元(16)的模块壳体(18)，并且所述枢转部分(36)枢转地安装在所述连接部分上，特别地，其中，所述连接部分(30)包括用于连接到布置在所述基座单元(16)的模块壳体(18)上的流体接口(90、122)的至少一个流体接口(92、124)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的搬运装置(10)，其中，所述凸缘部分(26)具有用于连接到外部流体供应的至少一个气动供应连接件(62、64、74、120)。

7.根据权利要求6所述的搬运装置(10)，其中，所述凸缘部分(26)具有至少一个正压供应连接件(62、64、120)，并且其中设置有正压导管(118)，所述正压导管设计为从所述凸缘部分(26)的至少一个正压供应连接件(120)向所述端部执行器(42)供应正压。

8.根据前述权利要求中任一项所述的搬运装置(10)，还包括联接机构(44)，借助于该联接机构，所述端部执行器(42)能够沿着联接轴线(46)可拆卸地联接到所述枢转部分(36)。

9.根据权利要求8所述的搬运装置(10)，其中，所述联接机构(44)设计为在所述端部执行器(42)和所述枢转部分(36)之间建立负压流体连接和正压流体连接。

10.根据权利要求9所述的搬运装置(10)，其中，所述枢转部分(36)在联接侧(116)上具有负压出口(112)和正压出口(128)，并且其中，所述端部执行器(42)在相应的对向联接侧(132)上具有负压入口(134)和/或正压入口(136)，其中，所述负压出口(112)和所述负压入口(134)或者所述正压出口(128)和所述正压入口(136)设计和布置为，使得当所述端部执行器(42)紧固到所述枢转部分(36)时，所述负压出口(112)和所述负压入口(134)和/或所述正压出口(128)和所述正压入口(136)形成流体连接。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的搬运装置(10)，其中，所述联接机构(44)设计为，使得其有效地将所述端部执行器(42)联接在所述端部执行器(42)相对于所述枢转部分(36)绕所述联接轴线(46)的多个预定的旋转取向上。

12.根据权利要求9和10所述的搬运装置(10)，其中，所述至少一个负压出口(112)和/或所述至少一个负压入口(134)或者所述至少一个正压出口(128)和/或所述至少一个正压入口(136)分别在联接侧(116)或对向联接侧(132)中以开口横截面(114、130、166、170)向外敞开，其中，所述开口横截面(114、130、166、170)围绕所述联接轴线(46)旋转对称地、特别是以环或环部分的方式延伸。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的搬运装置(10)，其中，设置有防旋转机构(178)，所述防旋转机构在所述枢转部分(36)和所述端部执行器(42)之间起作用，并且设计为防止绕所述联接轴线(46)旋转。

14.根据权利要求13所述的搬运装置(10)，其中，所述防旋转机构(178)具有布置在所述枢转部分(36)上的第一防旋转部分(180)和布置在所述端部执行器(42)上的第二防旋转部分(182)，其中，所述第一或第二防旋转部分(180、182)具有多个凹部(184)，所述多个凹部布置为沿着围绕所述联接轴线(46)的周边彼此偏移，并且其中，所述第二或第一防旋转部分(180、182)具有至少一个凸起(186)，其中所述至少一个凸起(186)能够可选地接合在不同的凹部(184)中，以限定所述端部执行器(42)相对于所述枢转部分(36)绕所述联接轴线(46)的旋转取向。

15.根据前述权利要求中任一项所述的搬运装置(10)，其中，所述基座单元(16)具有以下附加特征中的至少一个：

a)所述基座单元(16)还包括与所述端部执行器(42)流体连接的通气阀；

b)所述基座单元(16)还包括阀机构(68)，所述阀机构设计为控制向所述搬运装置(10)供应负压或正压。

16.根据前述权利要求中任一项所述的搬运装置(10)，还包括相机模块(188)，所述相机模块特别地布置在所述基座单元(16)上并且具有至少一个相机(190)，所述至少一个相机设计为识别待抓取的物体的位置和方位，特别是所述物体的外表面。

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