DE102012100916A1

DE102012100916A1 - Greifervorrichtung zum Greifen von Objekten sowie Bestückautomat

Info

Publication number: DE102012100916A1
Application number: DE201210100916
Authority: DE
Inventors: Martin Neusser
Original assignee: ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-08-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Greifervorrichtung (1) zum Greifen von Objekten aufweisend ein Gehäuse (2) und ein Greiferelement (4). Ferner betrifft die Erfindung einen Bestückautomat, der zum Bestücken von Leiterplatten mit Bauelementen ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifervorrichtung zum Greifen von Objekten sowie einen Bestückautomaten mit einer derartigen Greifervorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Greifervorrichtungen zum Greifen von Objekten sind allgemein in vielfältiger Art und Weise bekannt. Ein Beispiel für den Einsatz von Greifervorrichtungen stellen dabei Bestückautomaten dar, in denen Greifervorrichtungen zum Greifen von Bauelementen eingesetzt werden. Bestückautomaten werden bei der Fertigung von elektronischen Platinen eingesetzt. In den Bestückautomaten werden, insbesondere elektronische, Bauelemente auf Leiterplatten platziert. Dafür werden die Bauelemente insbesondere von Greifervorrichtungen an Bestückköpfen der Bestückautomaten gegriffen und auf der Leiterplatte an einer vorgesehenen Stelle platziert. In einem anschließenden Fertigungsschritt werden die Bauelemente dann auf der Leiterplatte verlötet. Grundsätzlich ist dabei bekannt, dass die Bestückköpfe Greifervorrichtungen aufweisen, die mithilfe einer Saugvorrichtung die Bauelemente ansaugen und anschließend halten. Durch den bestehenden Unterdruck zwischen Saugvorrichtung und Bauelement ist das Bauelement sicher am Bestückkopf gehalten und kann präzise auf der Leiterplatte platziert werden. Für den Einsatz eines derartigen Saugelements ist es jedoch nötig, dass das Bauelement eine glatte, insbesondere ebene, Oberfläche aufweist. Bauelemente mit unregelmäßig geformter Oberfläche können mit einer derartigen Saugvorrichtung nicht sicher gehalten werden. Um Bauelemente mit unregelmäßiger Oberfläche sicher zu halten, ist beispielsweise aus der US 5,458,388 ein Greiferelement zum Greifen von Bauelementen bekannt. Bei diesem Greiferelement wird über einen Unterdruck ein Kolben in einem Zylinder bewegt, wobei die Bewegung des Kolbens wiederum ein Schließen eines an dem Kolben angeordneten Greifmechanismus nach sich zieht. Dies stellt eine mechanisch aufwändige sowie komplizierte, aus mehreren Bauteilen aufgebaute, Möglichkeit dar, ein Greiferelement für Bauelemente zu schaffen. Neben dem mechanisch komplizierten Aufbau weist dabei dieses Greiferelement auch einen hohen Platzbedarf, insbesondere eine große Bauhöhe, auf. Ein Einsatz eines derartigen Greiferelements ist daher aufwändig, wartungsintensiv und auf Grund der großen Bauhöhe nicht für Anwendungen, bei denen nur wenig Bauraum zur Verfügung steht, möglich.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bekannter Greifervorrichtungen zum Greifen von Objekten zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Greifervorrichtung, die zum Greifen von Objekten ausgebildet ist, sowie einen Bestückautomaten mit einer derartigen Greifervorrichtung bereitzustellen, welche in einfacher und kostengünstiger Weise ein Greifen von Objekten ermöglichen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Greifervorrichtung zum Greifen von Objekten mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch einen Bestückautomaten mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Greifervorrichtung zum Greifen von Objekten, aufweisend ein Gehäuse und ein Greiferelement, gelöst. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Greifervorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine Membran vorgesehen ist, welche eine flexible Wandung bildet, dass das Greiferelement ein direkt an der Membran angeordnetes Grundelement und die Greifervorrichtung zumindest zwei Zangenelemente aufweist, wobei wenigstens eines der zumindest zwei Zangenelemente an dem Grundelement angelenkt ist, und dass das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement mit dem Gehäuse der Greifervorrichtung derart in Wirkverbindung steht, dass während einer Betätigung der Membran das Greiferelement bewegbar ist und durch die Wirkverbindung mit dem Gehäuse die zumindest zwei Zangenelemente zum Greifen von Objekten relativ zueinander bewegbar sind.
Die erfindungsgemäße Greifervorrichtung kann insbesondere zum Greifen von Bauelementen ausgestaltet sein und kann ferner insbesondere an einem Bestückkopf eines Bestückautomaten angeordnet sein. Dadurch ist es möglich, auch Objekte beziehungsweise Bauelemente mit einer unregelmäßig geformten, insbesondere nicht ebenen, Außenfläche sicher zu greifen und auf einer Oberfläche, insbesondere einer Leiterplatte, sicher und präzise zu platzieren. Für einen Greifvorgang kann die Greifervorrichtung über dem Objekt platziert werden. Die Membran, die eine flexible Wandung bildet, wird bei einer Betätigung konkav oder konvex gewölbt. Dabei sind verschiedenste Möglichkeiten zur Betätigung der Membran, wie beispielsweise ein an der Membran angeordneter Stempel oder eine hydraulische beziehungsweise pneumatische Betätigung, denkbar. Die Membran kann vorteilhafterweise kreisförmig ausgestaltet sein. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungsformen der Membran, etwa mehreckig oder ellipsenförmig, realisierbar. Das Greiferelement ist über sein Grundelement direkt an der Membran angeordnet. Das Grundelement kann dabei insbesondere eine Grundplatte sein. Ein als Grundplatte ausgestaltetes Grundelement kann dabei beliebig, insbesondere vieleckig, kreisförmig oder elliptisch, geformt sein. Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsvarianten, wie beispielsweise ein sphärisches oder ellipsoidförmiges Grundelement, denkbar. Das Grundelement kann ferner an einer beliebigen Stelle an der Membran angeordnet sein. Eine Berücksichtigung verschiedenster Anforderungen an ein Greiferelement ist dadurch möglich. Durch die direkte Verbindung des Grundelements des Greiferelements mit der Membran wird bei einer Bewegung der Membran das Greiferelement in die gleiche Richtung bewegt wie die Membran. Das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement des Greiferelements, das an dem Grundelement vorzugsweise auf einer der Membran abgewandten Seite des Grundelements angelenkt ist, bewegt sich dabei mit. Durch die Wirkverbindung zwischen dem wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelement und dem Gehäuse können die zumindest zwei Zangenelemente zum Greifen von Objekten relativ zueinander bewegt werden. Die zumindest zwei Zangenelemente können dabei direkt gegenüberliegend oder über Kreuz gegenüberliegend angeordnet sein. Bei einer direkt gegenüberliegenden Anordnung der zumindest zwei Zangenelemente führt eine konkave Wölbung der Membran zu einer Greifbewegung, eine konvexe Wölbung der Membran zu einer Spreizbewegung. Bei einer über Kreuz gegenüberliegenden Anordnung der zumindest zwei Zangenelemente ist die Wirkung umgekehrt. Eine konkave Wölbung der Membran führt zu einer Spreizbewegung, eine konvexe Wölbung der Membran zu einer Greifbewegung der Zangenelemente.
Insbesondere führen die zumindest zwei Zangenelemente eine Greifbewegung aus. Dabei können sich die zumindest zwei Zangenelemente aufeinander, insbesondere auf einen gemeinsamen Mittelpunkt, zu bewegen. Ein Bauelement, das zwischen den Zangenelementen angeordnet ist, wird somit sicher von außen gegriffen. Alternativ ist auch eine Anordnung der zumindest zwei Zangenelemente denkbar, die bei einer konkaven und/oder konvexen Wölbung der Membran zu einer Spreizbewegung der zumindest zwei Zangenelemente führt. Ein Bauelement, das insbesondere eine Aufnahme aufweist, in welche die zumindest zwei Zangenelemente eingreifen können, wird somit sicher von innen gegriffen. Solange die Membran konkav beziehungsweise konvex gewölbt ist, bleibt das Bauelement durch die zumindest zwei Zangenelemente von außen beziehungsweise innen sicher gehalten. Dieses sichere und definierte Greifen ist insbesondere für einen Bestückautomaten nötig, um mit einer Greifervorrichtung, die insbesondere an einem Bestückkopf angeordnet ist, Bauelemente von einer Zuführeinrichtung durch Greifen aufzunehmen und sicher und präzise auf einer Leiterplatte zu positionieren. Nach dem Positionieren des Bauelements auf der Leiterplatte kann die Betätigung der Membran aufgehoben werden. Dadurch entspannt sich die Membran, wodurch das mit der Membran verbundene Greiferelement zurück in seine ursprüngliche Position überführbar ist. Dadurch werden die Zangenelemente aus ihrer Greif- beziehungsweise Spreizposition wieder geöffnet. Das Platzieren des Bauelements auf der Leiterplatte ist damit abgeschlossen. Durch die direkte Anordnung des Greiferelements an der Membran und der Wirkverbindung des wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelements mit dem Gehäuse ist die Greifervorrichtung mechanisch sehr einfach ausgestaltet. Eine kompakte Bauform, insbesondere eine Bauform mit niedriger Bauhöhe, kann dadurch ebenfalls erreicht werden. Durch die Vermeidung einer aufwändigen Mechanik ist es ferner möglich, die Greifervorrichtung leicht, das heißt mit geringem Gewicht, zu realisieren. Ferner können durch die einfache Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung auch Kosten eingespart werden.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine innerhalb des Gehäuses angeordnete, mit einem Unter- und/oder Überdruck beaufschlagbare Kammer aufweist, wobei die Kammer derart angeordnet ist, dass bei einer, aus einer Beaufschlagung der Kammer mit einem Unter- und/oder Überdruck resultierenden, Bewegung der Membran die zumindest zwei Zangenelemente relativ zueinander bewegbar sind. Insbesondere stellt eine Beaufschlagung der Kammer mit einem Unter- und/oder Überdruck eine pneumatische Betätigung der Membran dar. Bei einer Beaufschlagung mit einem Unterdruck wölbt sich die Membran konkav, bei einer Beaufschlagung mit einem Überdruck wölbt sich die Membran konvex. Die Kammer kann dabei insbesondere auf einer der Membran gegenüberliegenden Seite der Kammer offen sein beziehungsweise kann auf dieser Seite eine Öffnung zur Beaufschlagung der Kammer mit Unterdruck und/oder Überdruck aufweisen. Zum Öffnen der Zangenelemente kann die Beaufschlagung der Kammer mit einem Unter- und/oder Überdruck wieder aufgehoben werden. Der Unterdruck und/oder Überdruck in der Kammer kann dabei durch atmosphärischen Druckausgleich über ein einfaches Öffnen der Kammer aufgehoben werden. Bevorzugt kann die Kammer auch mit einem kurzen positiven beziehungsweise negativen Druckimpuls beaufschlagt werden. Der Druckausgleich, das heißt die Aufhebung des Unterdrucks oder des Überdrucks in der Kammer, kann auf diese Weise schneller erfolgen. Dadurch kann auch das Öffnen der Zangenelemente beschleunigt werden. Eine derartige pneumatische Betätigung der Membran durch eine innerhalb des Gehäuses angeordnete, mit einem Unter- und/oder Überdruck beaufschlagbare Kammer stellt eine besonders einfache Möglichkeit der Betätigung der Membran dar, da keine aufwendigen mechanischen Betätigungsmechanismen für das Betätigen der Membran nötig sind. Dadurch kann die erfindungsgemäße Greifervorrichtung insbesondere montagefreundlich und wartungsfrei beziehungsweise zumindest wartungsarm ausgestaltet werden.
In einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Membran als flexible Wandung der Kammer ausgestaltet ist. Die Membran, die als flexible Wandung insbesondere einen unteren Abschluss der Kammer bildet, wird durch den Unterdruck in die Kammer hineingesaugt beziehungsweise durch den Überdruck von der Kammer weggewölbt. Dies stellt eine besonders unmittelbare Betätigung, insbesondere eine pneumatische Betätigung, der Membran dar. Es sind keine zusätzlichen Bauteile nötig, um eine Betätigung der Membran bei einer Beaufschlagung der Kammer mit einem Unter- und/oder Überdruck zu erreichen. Dadurch kann die Montagefreundlichkeit und die Wartungsfreiheit beziehungsweise zumindest Wartungsarmut einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung nochmals gesteigert werden. Ferner stellt die Einsparung von unnötigen Bauteilen einen Kostenvorteil in der Produktion dar.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass wenigstens ein Zangenelement als feststehendes Teil des Gehäuses der Greifervorrichtung ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltungsform ist somit zumindest ein Zangenelement beweglich am Grundelement des Greiferelements angelenkt und zumindest ein Zangenelement als Gegenstück feststehend als Teil des Gehäuses der Greifervorrichtung ausgebildet. Die relative Bewegung der zumindest zwei Zangenelemente wird daher nur von dem zumindest einen am Grundelement angelenkten Zangenelement ausgeführt, das sich relativ zum feststehenden Zangenelement bewegt. Selbstverständlich ist hierbei sowohl eine Greifbewegung zum Greifen eines Objekts von außen als auch eine Spreizbewegung zum Greifen eines Objekts von innen denkbar. Eine derartige Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung stellt eine besonders einfache Art und Weise dar, eine Greifervorrichtung zu schaffen. Insbesondere wird die Anzahl der beweglichen Teile minimiert, wodurch beispielsweise die Wartungsfreundlichkeit der Greifervorrichtung erhöht werden kann.
Alternativ kann bei einer Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass alle Zangenelemente an dem Grundelement angelenkt sind und dass die Zangenelemente mit dem Gehäuse der Greifervorrichtung derart in Wirkverbindung stehen, dass bei einer Betätigung der Membran das Greiferelement bewegbar ist und durch die Wirkverbindung mit dem Gehäuse die Zangenelemente relativ zueinander bewegbar sind. Durch die Miteinbeziehung aller Zangenelemente in die Bewegung wird die für eine Greif- beziehungsweise Spreizbewegung nötige Bewegung jedes einzelnen Zangenelements verringert. Da die Greif- beziehungsweise Spreizbewegung auf einer konkaven und/oder konvexen Wölbung der Membran bei einer Betätigung der Membran basieren, ist somit eine geringere Auslenkung der Membran nötig, um eine Greif- beziehungsweise Spreizbewegung der Greifervorrichtung hervorzurufen. Dadurch kann insbesondere die nötige Bauhöhe der Greifervorrichtung nochmals verringert werden. Ferner ermöglicht eine Miteinbeziehung aller Zangenelemente in die Bewegung ein besonders definiertes und damit sicheres inneres beziehungsweise äußeres Greifen eines Objektes.
Ferner kann bei einer Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass das Grundelement des Greiferelements zentral an der Membran angeordnet ist. Eine zentrale Anordnung des Grundelements des Greiferelements an der Membran hat dabei, insbesondere mit einer ebenfalls zentralsymmetrischen Anordnung der zumindest zwei Zangenelemente der Greifervorrichtung, den Vorteil, dass eine Drehsymmetrie des Greiferelements um eine zentrale Achse zumindest teilweise gewahrt ist. Dadurch sind insbesondere Drehbewegungen eines Bestückkopfs, an dem die Greifervorrichtung zum Greifen von Bauelementen angeordnet ist, einfacher durchzuführen, insbesondere wenn die zentrale Drehachse der Greifervorrichtung der zentralen Achse des Bestückkopfs entspricht. Aufwändige Positionsberechnungen für ein gegriffenes Bauelement, wie sie bei einer nicht zentralen Anordnung des Grundelements des Greiferelementes an der Membran nötig sind, können so vermieden werden. Das Grundelement des Greiferelements kann dabei insbesondere mittig an der Membran angeordnet sein und kann ferner eine flächige Ausgestaltung aufweisen. Auch kann das Grundelement des Greiferelements lediglich als eine Verdickung beziehungsweise Verstärkung im Material der Membran in einer zentralen Region der Membran ausgestaltet sein.
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass zumindest Teile des Greiferelements elastisch verformbar ausgestaltet sind. Elastisch verformbar bedeutet dabei insbesondere, dass das Greiferelement nach einer Verformung selbstständig wieder in seine Grundform zurückkehrt. Dies kann insbesondere das Öffnen der zumindest zwei Zangenelemente nach einem Greifvorgang, das heißt, wenn die konkave und/oder konvexe Wölbung der Membran bei der Betätigung der Membran nicht mehr aufrechterhalten wird, unterstützen. Die Elastizität des Greiferelements ist dabei nicht notwendigerweise gleichmäßig im ganzen Greiferelement. Insbesondere kann die Elastizität abhängig sein von einer lokalen Dicke des Materials des Greiferelements. Beispielsweise kann der Bereich, in dem ein Zangenelement am Grundelement angeordnet ist, derart ausgestaltet sein, dass dort eine erhöhte Elastizität vorherrscht. Dadurch kann beispielsweise insbesondere das Zangenelement gegenüber dem Grundelement bewegbar ausgestaltet sein. Ein weiterer bevorzugter Teil des Greiferelements für den eine erhöhte Elastizität vorteilhaft ist, sind die Enden der zumindest zwei Zangenelemente, die zum Greifen der Bauelemente verwendet werden. Dies kann insbesondere beispielsweise durch spitz zulaufende Zangenelemente erreicht werden. Eine hohe Elastizität an den Spitzen der zumindest zwei Zangenelemente dient der Schonung der gegriffenen Objekte. Durch die Elastizität der Enden der zumindest zwei Zangenelemente des Greiferelements geben diese Enden nach, wenn der Druck auf das gegriffene Objekt zu groß werden würde. Eine Beschädigung oder gar Zerstörung der gegriffenen Objekte durch einen durch die zumindest zwei Zangenelemente ausgeübten zu hohen Druck auf die gegriffenen Objekte kann somit vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse der Greifervorrichtung zumindest einen Anschlag zur Herstellung der Wirkverbindung durch Anschlagen wenigstens eines der zumindest zwei Zangenelemente während einer Bewegung des Zangenelements aufweist. Insbesondere bei einer Betätigung des Greiferelements durch eine konkave Wölbung der Membran kann das Gehäuse dabei insbesondere derart ausgestaltet sein, dass es in den Zwischenraum zwischen dem wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelement und der Membran hineinragt. Das wenigstens eine Zangenelement wird dabei insbesondere durch den Anschlag des Gehäuses hinterschnitten. Bei einer Betätigung des Greiferelements durch eine konvexe Wölbung der Membran kann das Gehäuse dabei insbesondere derart ausgestaltet sein, dass das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement zwischen der Membran und dem den Anschlag tragenden Teil des Gehäuses angeordnet ist. In beiden Varianten bewegt sich bei einer konkaven und/oder konvexen Wölbung der Membran das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement, das über das Grundelement mit der Membran verbunden ist, in Richtung des den zumindest einen Anschlag tragenden Teils des Gehäuses. Nach einer bestimmten zurückgelegten Wegstrecke der Greiferelemente in Richtung des den zumindest einen Anschlag tragenden Teil des Gehäuses liegt das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement formschlüssig am zumindest einen Anschlag des Gehäuses an. Der zumindest eine Anschlag kann Schrägen aufweisen, die insbesondere der Form des wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelements angepasst ist. Bei einer weiteren Bewegung des wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelements in Richtung der Kammer streift das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement formschlüssig an dem zumindest einen Anschlag des Gehäuses entlang. Auf diese Weise wird eine Wirkverbindung zwischen dem wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelement und dem Gehäuse durch Anschlagen des wenigstens einen der zumindest zwei Zangenelemente während einer Bewegung des Zangenelements hergestellt. Die Zangenelemente werden durch den zumindest einen Anschlag des Gehäuses zueinander gedrückt beziehungsweise voneinander weggedrückt und führen so eine äußere beziehungsweise innere Greifbewegung aus. Eine derartige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung stellt dabei eine besonders einfache Möglichkeit dar, zwischen dem Gehäuse und den zumindest zwei Zangenelementen eine Wirkverbindung herzustellen.
Alternativ kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass zwischen dem Gehäuse und dem wenigstens einen am Grundelement angelenkten Zangenelement ein Verbindungselement zur Herstellung der Wirkverbindung mit dem Gehäuse angeordnet ist. Das Verbindungselement bewirkt dabei eine Kraftübertragung zur Ausführung einer äußeren oder inneren Greifbewegung der zumindest zwei Zangenelemente des Greiferelements. Bei einer konkaven und/oder konvexen Wölbung der Membran bei einer Betätigung der Membran bewegen sich die Membran und damit das an der Membran angeordnete Grundelement des Greiferelements. Das wenigstens eine Zangenelement, das am Grundelement angelenkt ist, bewegt sich daher ebenfalls. Durch das Verbindungselement zwischen dem Gehäuse und dem wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelement wird dabei insbesondere eine Kraft auf das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement ausgeübt, wodurch sich die zumindest zwei Zangenelemente relativ zueinander bewegen. Eine äußere oder innere Greifbewegung der Zangenelemente ist die Folge. Dabei ist es denkbar, dass das Verbindungselement stangenartig ausgeführt ist. Bevorzugt ist ein derartiges stangenartiges Verbindungselement zumindest abschnittsweise, insbesondere durchgängig, elastisch ausgebildet. Das Verbindungselement wird dann bei einer Bewegung des Greiferelements verformt und gibt seinerseits diese Verformungsenergie an das wenigstens eine an dem Grundelement angelenkte Zangenelement ab. Am Ende der Greifbewegung, das heißt, wenn die Membran nicht mehr betätigt ist, das heißt nicht länger konkav und/oder konvex gewölbt ist, bewegt sich das Greiferelement wieder in seine Ursprungsposition. Durch das Verbindungselement an dem wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelement werden in diesem Fall die zumindest zwei Zangenelemente in umgekehrter Richtung relativ zueinander bewegt, die Greifbewegung wird aufgehoben. Durch die Verbindung des Gehäuses mit dem wenigstens einen an dem Grundelement angelenkten Zangenelement durch ein Verbindungselement ergibt sich somit insbesondere eine spielfreie Wirkverbindung. Die einzelnen Teile der Greifervorrichtung sind ständig miteinander verbunden. Eine Lockerung der Einzelteile gegeneinander, was zu einem Verlust der Präzision der Greifbewegung führen könnte, kann somit vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einer Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass jedes Verbindungselement zumindest ein Gelenk aufweist. Bei Vorhandensein eines Gelenks muss nicht das gesamte Verbindungselement die Spannung bei einer Bewegung des Greiferelements aufnehmen. Das Verbindungselement kann daher insbesondere steif ausgeführt sein, die nötige Relativbewegung zwischen Gehäuse, Verbindungselement und zugeordnetem Zangenelement wird durch das zumindest eine Gelenk realisiert. Dabei ist es möglich, dass das Verbindungselement ein Gelenk, insbesondere in der Mitte zwischen dem Gehäuse und dem angeordneten Zangenelement, aufweist. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung des Verbindungselements mit zwei Gelenken, wobei ein Gelenk nahe dem Gehäuse und das zweite Gelenk nahe dem zugeordneten Zangenelement angeordnet sind. Diese Ausgestaltungsform erlaubt eine besonders lange steife Sektion des Verbindungselementes, wodurch eine besonders gute Wirkverbindung zwischen dem Gehäuse und dem angeordneten Zangenelement erreichbar ist.
Ferner kann bei einer bevorzugten Weiterentwicklung einer Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass das zumindest eine Gelenk ein Festkörpergelenk ist. Insbesondere kann das Gelenk dabei als Filmscharnier ausgebildet sein. Ein Festkörpergelenk stellt dabei ein einteiliges Gelenk aus einem durchgängigen Material dar und beruht meist auf einer erhöhten Elastizität des Materials durch eine lokale Querschnittsverringerung. Ein Festkörpergelenk ist daher einfacher und kostengünstiger herzustellen als ein konventionelles Gelenk im Sinne eines kinematischen Paares, bei dem zumindest zwei Bauteile und eine Montage dieser Bauteile nötig sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Greifervorrichtung einteilig ausgestaltet ist. Insbesondere sind dabei das Gehäuse, das Greiferelement, aufweisend zumindest ein Grundelement und die zumindest zwei Zangenelemente, und die Membran einteilig ausgestaltet. Selbstverständlich können auch eine in dem Gehäuse enthaltene Kammer und die Verbindungselemente, wenn sie an der Greifervorrichtung vorhanden sind, einteilig mit den bereits genannten Bauteilen ausgestaltet sein. Eine einteilige Ausgestaltung hat dabei insbesondere den Vorteil, dass die Einzelteile der Greifervorrichtung fest aneinander angeordnet, insbesondere fest miteinander verbunden, sind. Eine Lockerung der einzelnen Teile der Greifervorrichtung ist somit nicht möglich. Selbstverständlich ist denkbar, dass die Einteiligkeit durch eine stoffschlüssige Verbindung von Einzelteilen der Greifervorrichtung erreicht wird. So kann zum Beispiel das Grundelement des Greiferelements an der Membran stoffschlüssig verbunden sein. Insbesondere ist dabei ein Schweißverfahren, insbesondere ein Ultraschallschweißverfahren, denkbar.
Besonders bevorzugt kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass die Greifervorrichtung monolithisch hergestellt ist. Monolithisch hergestellt bedeutet dabei im Sinne der Erfindung, dass die gesamte Greifervorrichtung, insbesondere die Membran, das Greiferelement und die zumindest zwei Zangenelemente in einem einzigen Fertigungsschritt hergestellt sind. Soweit die Greifervorrichtung auch eine in dem Gehäuse enthaltene Kammer und Verbindungselemente aufweist, sind diese Bauteile in diesem einzigen Fertigungsschritt selbstverständlich ebenfalls umfasst. Ein Vorteil einer monolithischen Herstellung der Greifervorrichtung besteht insbesondere darin, dass keine zusätzliche Montage nötig ist und somit keine zusätzlichen Montagekosten anfallen. Die Fertigung der Greifervorrichtung ist nach dem Fertigungsschritt abgeschlossen. Da eine zusätzliche Montage nicht nötig ist, stellt dies eine besonders einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung dar. Durch den Entfall von Montagekosten können darüber hinaus Kosten eingespart werden.
Ferner kann in einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass die Greifervorrichtung durch ein Spritzgussverfahren hergestellt ist. Selbstverständlich sind auch andere Gussverfahren denkbar. Bei einem derartigen Verfahren wird das Material für die Greifervorrichtung in eine Gussform eingebracht, wo es erhärtet. Dadurch ist es möglich, auf besonders einfache Art und Weise große Stückzahlen einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung herzustellen, da die Gussform eine besonders einfache wiederholte Anfertigung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung erlaubt.
Alternativ dazu kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass die Greifervorrichtung durch ein Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt ist. Bei einem Rapid-Prototyping-Verfahren wird der zu erzeugende Gegenstand durch Umformung eines vorhandenen Materials durch chemische und/oder physikalische Prozesse erzeugt. Insbesondere wird dabei oftmals ein schichtweiser Aufbau des zu erzeugenden Gegenstands vorgenommen. Eine Erzeugung einer Form, wie sie beispielsweise beim Gussverfahren nötig ist, ist nicht nötig. Dadurch wird eine hohe Flexibilität bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung erreicht, da bei jeder Herstellung einer derartigen Greifervorrichtung auf neue Vorgaben, insbesondere Kundenwünsche, eingegangen werden kann. Auch stellt ein Rapid-Prototyping-Verfahren ein besonders schnelles Verfahren dar, um eine Greifervorrichtung zu fertigen.
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass die Greifervorrichtung ein Kunststoffmaterial aufweist. Insbesondere ist dabei besonders bevorzugt, dass die Greifervorrichtung vollständig aus Kunststoff ausgebildet ist. Dabei bietet die Verwendung eines Kunststoffmaterials die Möglichkeit, über die Dicke des Materials die Elastizität des jeweiligen Teils der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung zu steuern. So kann beispielsweise die Membran der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung dünn ausgestaltet sein. Sie ist dadurch elastisch und kann sich bei Anlegen eines Unterdrucks an die Kammer der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung in die Kammer hinein bewegen. Auch bei einer Ausgestaltung mit Festkörpergelenken ist die Verwendung eines Kunststoffmaterials von Vorteil. Ein dünn ausgebildeter Kunststoff stellt dabei insbesondere eine Möglichkeit einer Ausgestaltung eines Filmscharniers für die Gelenke der Verbindungselemente dar. Die Verwendung eines Kunststoffmaterials ist somit eine besonders einfache und flexible Wahl, um die Greifervorrichtung zu gestalten.
Besonders bevorzugt kann bei einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass das Kunststoffmaterial ein Polyamid ist. Technisch bedeutsame Polyamide weisen dabei insbesondere eine hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit und Zähigkeit bei gleichzeitiger Elastizität auf und besitzen eine gute Verarbeitbarkeit. Polyamide stellen somit einen sehr geeigneten Werkstoff für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung zum Greifen von Bauelementen dar. Insbesondere das Polyamid PA12, das auch als Laurinlactam oder Omega-Aminododecan-Säure bezeichnet wird, stellt dabei beispielsweise ein Material dar, das bei einem Rapid-Prototyping-Verfahren als Ausgangsmaterial eingesetzt werden kann.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass zumindest ein Zangenelement einen Anschlag zur Positionierung von gegriffenen Objekten aufweist. Die Stärke der Greifbewegung der zumindest zwei Zangenelemente kann vorzugsweise derart ausgelegt sein, dass ein Objekt gerade noch sicher kraftschlüssig gehalten wird, da es bei einem zu hohen Druck zu einer Beschädigung des Objekts kommen kann. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn mit einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung als Objekte Bauelemente gegriffen werden sollen. Bei der Positionierung eines Bauelements auf einer Leiterplatte könnte das Bauelement zwischen den Zangenelementen in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Grundplatte des Greiferelements, verrutschen beziehungsweise verschoben werden. Durch einen Anschlag zur Positionierung von gegriffenen Objekten, insbesondere von Bauelementen, an zumindest einem Zangenelement kann diese ungewollte Bewegung eines Bauelements verhindert beziehungsweise zumindest gestoppt werden. Das Greifen eines Objekts, insbesondere Bauelements, mit einer derart weiterentwickelten Greifervorrichtung ist somit noch definierter und noch sicherer möglich.
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung vorgesehen sein, dass an den zumindest zwei Zangenelementen zumindest ein Sensorelement vorgesehen ist. Das oder die Sensorelement(e) kann beziehungsweise können dabei vorteilhafterweise an den ein Objekt, insbesondere ein Bauelement, greifenden Enden und/oder, wenn vorhanden, an den Anschlägen der zumindest zwei Zangenelemente angeordnet sein. Das zumindest eine Sensorelement kann derart ausgestaltet sein, dass es zum Beispiel den Anpressdruck misst, mit dem die zumindest zwei Zangenelemente ein gegriffenes Objekt halten und/oder an eine Oberfläche, insbesondere eine Leiterplatte, andrücken. Die Vermeidung eines zu großen auf das gegriffene Objekt ausgeübten Drucks, wodurch das gegriffene Objekt beschädigt werden könnte, kann so sichergestellt werden. Auch ist eine durch das zumindest eine Sensorelement ermöglichte Messung elektrischer Größen, beispielsweise des Widerstands des gegriffenen Objekts und/oder weiterer Eigenschaften des gegriffenen Objekts, wie zum Beispiel dessen Abmessungen, realisierbar. Auch eine Identifikation des gegriffenen Objekts kann über das zumindest eine Sensorelement erfolgen. Insbesondere bei einem Einsatz einer derartigen erfindungsgemäßen Greifervorrichtung mit zumindest einem Sensorelement in einem Bestückautomaten zum Greifen von Bauelementen kann so ein Platzieren eines fehlerhaften und/oder falschen Bauelements auf der Leiterplatte vermieden werden. Das zumindest eine Sensorelement ist bevorzugt in einem oder in mehreren Zangenelementen angeordnet, insbesondere bündig mit der Oberfläche der Zangenelemente. Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Sensorelement an beziehungsweise auf der Oberfläche wenigstens eines Zangenelementes angeordnet sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Bestückautomaten, der zum Bestücken von Leiterplatten mit Bauelementen ausgebildet ist, gelöst. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Bestückautomat dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückautomat zum Greifen von Bauelementen zumindest eine Greifervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Sämtliche Vorteile, die zu einer Greifervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, ergeben sich somit selbstverständlich auch für einen erfindungsgemäßen Bestückautomaten, der eine derartige Greifervorrichtung aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Bestückautomaten kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Greifervorrichtung an einem Bestückkopf des Bestückautomaten angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, mit dem Bestückkopf des Bestückautomaten Bauelemente sicher von einer Zuführanordnung zu greifen und auf einer Leiterplatte präzise zu platzieren, auch wenn das Bauelement eine unregelmäßig geformte Oberfläche aufweist. Selbstverständlich sind auch andere Orte innerhalb eines Bestückautomaten, an denen das Greifen von Bauelementen nötig ist, für einen Einsatz einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung denkbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch:
1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltungsform,
2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform und
3 eine perspektivische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung, wie sie in 2 gezeigt ist.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1, 2 und 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der 1 ist eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 gezeigt. Die gezeigte Greifervorrichtung 1 ist insbesondere zum Greifen von Bauelementen vorgesehen. Die erfindungsgemäße Greifervorrichtung 1 weist dabei insbesondere ein Gehäuse 2 auf, in der eine Kammer 3 angeordnet ist. Die Kammer 3 weist dabei auf der oberen Seite eine Öffnung auf, durch die die Kammer 3 mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist. Gegenüber der Öffnung ist die Kammer 3 durch eine flexibel ausgestaltete Membran 5 begrenzt. In der gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 ist an der Membran 5 mittig und zentral ein Grundelement 6 eines Greiferelements 4 angeordnet. An der der Membran 5 abgewandten Seite des Grundelements 6 sind zwei Zangenelemente 7 des Greiferelements 4 angelenkt. Die Anlenkungen sind dabei insbesondere durch Gelenke 12, die hier als Festkörpergelenke 13 ausgestaltet sind, realisiert. Zwischen der Membran 5 und den Zangenelementen 7 erstreckt sich jeweils ein Vorsprung des Gehäuses 2. Das Gehäuse 2 bildet somit an diesen Stellen einen Hinterschnitt für die Zangenelemente 7. Bei einer Beaufschlagung der Kammer 3 mit einem Unterdruck wird die Membran 5 in die Kammer 3 hineingezogen. Dadurch, dass das Grundelement 6 des Greiferelements 4 direkt und zentriert an der Membran 5 angeordnet ist, bewegt sich das Greiferelement 4 in seiner Gesamtheit mit der Membran 5 mit und somit in der gezeigten Zeichnung nach oben. Die Zangenelemente 7 stoßen dabei an den vorspringenden Teil des Gehäuses 2 an, wobei an diesen Stellen insbesondere dafür Anschläge 10 vorgesehen sind. Die Anschläge 10 können dabei insbesondere abgeschrägt vorgesehen sein, um das Streifen der Zangenelemente 7 an den Anschlägen 10 zu vereinfachen. Die Anschläge 10 und die Zangenelemente 7 bilden dabei eine Wirkverbindung, um die Spitzen der Zangenelemente 7 gegeneinander zu drücken und so eine Greifbewegung auszuführen. Die Zangenelemente 7 werden dabei um die Festkörpergelenke 12, 13 gebeugt. Die Spitzen der Zangenelemente 7 bewegen sich aufeinander zu und führen die oben genannte Greifbewegung aus. Ein Bauelement (nicht gezeigt), das sich zwischen den Spitzen der Zangenelemente 7 befindet, wird dadurch sicher gegriffen. Um Beschädigungen der Bauelemente zu vermeiden, sind die Spitzen der Zangenelemente 7 dabei insbesondere weniger massiv ausgeführt, als näher am Grundelement 6 angeordnete Abschnitte der Zangenelemente 7. Dabei wird ausgenutzt, dass die Zangenelemente 7 insbesondere elastische Abschnitte aufweisen können. Insbesondere dünn ausgestaltete Abschnitte der Zangenelemente 7 weisen dabei diese Elastizität auf. Wird ein zu großer Druck durch die Zangenelemente 7 auf die Bauelemente ausgeübt, geben diese elastischen Teile nach, hier insbesondere die Spitzen der Zangenelemente 7, und Beschädigungen an den Bauelementen können so vermieden werden. Zwischen den Spitzen der Zangenelemente 7 und dem Grundelement 6 des Greiferelements 4 sind ferner an den Zangenelementen 7 Anschläge 8 für die gegriffenen Bauelemente vorgesehen. Das Bauelement kann während des Bestückvorgangs kraftschlüssig zwischen den Spitzen der Zangenelemente 7 gehalten werden. Beim Positionieren auf einer Leiterplatte kann allerdings das Bauelement zwischen den Zangenelementen 7 in axialer Richtung, das heißt in Richtung des Grundelements 6 des Greiferelements 4, verrutschen beziehungsweise verschoben werden. Durch die Anschläge 8 für Bauelemente, die an zwei Zangenelementen 7 vorgesehen sind, kann diese ungewollte Bewegung des Bauelements verhindert werden. Ferner sind an den Anschlägen 8 an den Zangenelementen 7 Sensorelemente 9 angeordnet. Die Sensorelemente 9 sind in dieser Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 Drucksensoren. Der Druck, mit dem das Bauelement auf der Leiterplatte abgesetzt beziehungsweise angedrückt wird, kann dadurch überwacht werden. Selbstverständlich sind auch Sensorelemente 9 denkbar, die Eigenschaften des Bauelements, wie den elektrischen Widerstand und/oder die Größe des Bauelements, messen oder die eine Identifikation des Bauelements erlauben. In der gezeigten Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 ist die Greifervorrichtung 1 einteilig, insbesondere monolithisch ausgestaltet. Insbesondere bestehen daher die Kammer, die Membran und das Greiferelement aus demselben Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial wie beispielsweise einem Polyamid, und sind in einem Fertigungsschritt hergestellt. Dieser Fertigungsschritt kann insbesondere ein Gussverfahren oder ein Rapid-Prototyping-Verfahren sein.
2 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1. Die gezeigte Greifervorrichtung 1 ist ebenfalls insbesondere zum Greifen von Bauelementen vorgesehen. Der Aufbau der im Gehäuse 2 angeordneten Kammer 3, der Membran 5 und des Greiferelements 4 entspricht dabei der bereits in 1 beschriebenen Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausgestaltungsform wird bei dieser Greifervorrichtung 1 die Wirkverbindung zwischen dem Gehäuse 2 und den Zangenelementen 7 durch Verbindungselemente 11 realisiert. Die Verbindungselemente 11 weisen dabei an ihren Enden jeweils ein Gelenk 12 auf, das insbesondere als Festkörpergelenk 13 ausgestaltet sein kann. Im gezeigten Fall sind die Gelenke 12 als Filmscharniere ausgestattet. Bei einer Bewegung des Greiferelements 4 nach oben, insbesondere bei einer Beaufschlagung der Kammer 3 mit einem Unterdruck, bewirken die Verbindungselemente 11, die somit eine Wirkverbindung zwischen den Zangenelementen 7 und dem Gehäuse 2 darstellen, dass sich die Spitzen der Zangenelemente 7 aufeinander zu bewegen und eine äußere Greifbewegung ausführen. Insbesondere diese Ausgestaltungsform ermöglicht dabei ein besonders definiertes Greifen eines Bauelements. An den Zangenelementen 7 sind zur Verhinderung einer axialen Bewegung des gegriffenen Bauelements in Richtung des Grundelements 6 des Greiferelements 4 Anschläge 8 vorgesehen. Auch weist die gezeigte Greifervorrichtung 1 Sensorelemente 9 auf. Die Sensorelemente 9 sind dabei an den Enden der Zangenelemente 7, insbesondere im Material der Zangenelemente 7, angeordnet, die zum Greifen der Bauelemente verwendet werden. Dadurch kann insbesondere der Druck, der von den Zangenelementen 7 beim Greifen auf das Bauteil ausgeübt wird, überwacht werden. Eine Beschädigung eines gegriffenen Bauelements durch zu großen Druck kann so vermieden werden. Selbstverständlich sind auch Sensorelemente 9 denkbar, die Eigenschaften des Bauelements, wie den elektrischen Widerstand oder die Größe des Bauelements, messen oder die eine Identifikation des Bauelements erlauben. Auch diese Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 ist dabei einteilig, insbesondere monolithisch, ausgestaltet. Durch die Verwendung der Membran 5 zur Initiierung der Bewegung des Greiferelements 4 stellt eine erfindungsgemäße Greifervorrichtung 1 eine mechanisch besonders einfache Greifervorrichtung 1 dar. Die Anordnung des Grundelements 6 direkt an der Membran 5 ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise, die insbesondere wenig Bauhöhe beansprucht. Die monolithische Ausgestaltung, die insbesondere in einem Rapid-Prototyping-Verfahren ausgeführt werden kann, ermöglicht die Fertigung einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 in einem Arbeitsschritt. Dadurch können zusätzliche Montagekosten vermieden werden.
3 zeigt eine weitere Ansicht einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1, wie sie auch in 2 gezeigt wird. In 3 ist eine perspektivische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 gezeigt. Besonders deutlich wird in dieser perspektivischen Ansicht die zentrale Anordnung des Grundelements 6 des Greiferelements 4 an der Membran 5. Auch wird hier deutlich, dass die erfindungsgemäße Greifervorrichtung 1 zumindest eine teilweise Rotationssymmetrie gemäß einer Mittelachse (nicht eingezeichnet) aufweist. Die Positionierung eines durch eine erfindungsgemäße Greifervorrichtung 1 gegriffenen Bauelements wird dadurch erleichtert, da ein Bestückkopf, der mit einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 ausgestattet ist, gedreht werden kann, ohne auf eventuelle Exzentrizitäten einer erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 1 Rücksicht nehmen zu müssen. Ferner wird in der gezeigten perspektivischen Ansicht besonders deutlich, dass die Verbindungselemente 11 auch flächig ausgestaltet sein können. Die Ausgestaltungen der Gelenke 12 als Festkörpergelenke 13, insbesondere als Filmscharniere, werden ebenfalls besonders deutlich. Durch die flächige Ausgestaltung der Verbindungselemente 11 ist eine besonders gute und dauerhaft sichere Wirkverbindung zwischen dem Gehäuse 2 und den Zangenelementen 7 des Greiferelements 4 sicher gestellt.
Die voranstehend genannten Ausführungsformen beschreiben die vorliegende Erfindung im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können Merkmale zu den einzelnen Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Greifervorrichtung
2: Gehäuse
3: Kammer
4: Greiferelement
5: Membran
6: Grundelement
7: Zangenelemente
8: Anschlag an einem Zangenelement
9: Sensorelement
10: Anschlag am Gehäuse
11: Verbindungselement
12: Gelenk
13: Festkörpergelenk

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5458388 [0002]

Claims

Greifervorrichtung (1) zum Greifen von Objekten aufweisend ein Gehäuse (2) und ein Greiferelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Membran (5) vorgesehen ist, welche eine flexible Wandung bildet, dass das Greiferelement (4) ein direkt an der Membran (5) angeordnetes Grundelement (6) und die Greifervorrichtung (1) zumindest zwei Zangenelemente (7) aufweist, wobei wenigstens eines der zumindest zwei Zangenelemente (7) an dem Grundelement (6) angelenkt ist, und dass das wenigstens eine an dem Grundelement (6) angelenkte Zangenelement (7) mit dem Gehäuse (2) der Greifervorrichtung (1) derart in Wirkverbindung steht, dass während einer Betätigung der Membran (5) das Greiferelement (4) bewegbar ist und durch die Wirkverbindung mit dem Gehäuse (2) die zumindest zwei Zangenelemente (7) zum Greifen von Objekten relativ zueinander bewegbar sind.
Greifervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine innerhalb des Gehäuses (2) angeordnete, mit einem Unter- und/oder Überdruck beaufschlagbare, Kammer (3) aufweist, wobei die Kammer (3) derart angeordnet ist, dass bei einer aus einer Beaufschlagung der Kammer (3) mit einem Unter- und/oder Überdruck resultierenden Bewegung der Membran (5) die zumindest zwei Zangenelemente (7) relativ zueinander bewegbar sind.
Greifervorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (5) als flexible Wandung der Kammer (3) ausgestaltet ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zangenelement (7) als feststehendes Teil des Gehäuses (2) der Greifervorrichtung (1) ausgebildet ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zangenelemente (7) an dem Grundelement (6) angelenkt sind und dass die Zangenelemente (7) mit dem Gehäuse (2) der Greifervorrichtung (1) derart in Wirkverbindung stehen, dass bei Betätigung der Membran (5) das Greiferelement (4) bewegbar ist und durch die Wirkverbindung mit dem Gehäuse (2) die Zangenelemente (7) relativ zueinander bewegbar sind.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (6) des Greiferelements (4) zentral an der Membran (5) angeordnet ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Greiferelements (4) elastisch verformbar ausgestaltet sind.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) der Greifervorrichtung (1) zumindest einen Anschlag (10) zur Herstellung der Wirkverbindung durch Anschlagen wenigstens eines der zumindest zwei Zangenelemente (7) während einer Bewegung des Zangenelements (7) aufweist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (2) und dem wenigstens einem an dem Grundelement (6) angelenkten Zangenelement (7) ein Verbindungselement (11) zur Herstellung der Wirkverbindung mit dem Gehäuse (2) angeordnet ist.
Greifervorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verbindungselement (11) zumindest ein Gelenk (12) aufweist.
Greifervorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Gelenk (12) ein Festkörpergelenk (13) ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifervorrichtung (1) einteilig ausgestaltet ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifervorrichtung (1) monolithisch hergestellt ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifervorrichtung (1) durch ein Spritzgussverfahren hergestellt ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifervorrichtung (1) durch ein Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifervorrichtung (1) ein Kunststoffmaterial aufweist.
Greifervorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein Polyamid ist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zangenelement (7) einen Anschlag (8) zur Positionierung von gegriffenen Objekten aufweist.
Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den zumindest zwei Zangenelementen (7) zumindest ein Sensorelement (9) vorgesehen ist.
Bestückautomat, der zum Bestücken von Leiterplatten mit Bauelementen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückautomat zumindest eine Greifervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Bestückautomat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Greifervorrichtung (1) an einem Bestückkopf des Bestückautomaten angeordnet ist.