DE102013004675A1 - Greifmittel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Greifmittel zur Ankopplung an einen Greifarm einer Greifeinrichtung, mit einem Befestigungsabschnitt (2), der für eine Verbindung mit dem Greifarm ausgebildet ist, mit einem Kontaktabschnitt (3), der für eine Anlage an einem Greifobjekt ausgebildet ist, mit einer Gelenkeinrichtung (4), die zwischen dem Befestigungsabschnitt (2) und dem Kontaktabschnitt (3) für eine bewegliche Verbindung des Befestigungsabschnitts (2) mit dem Kontaktabschnitt (3) angeordnet ist und die ein elastisch ausgebildetes Festkörpergelenk (4) umfasst, sowie mit einem zwischen dem Befestigungsabschnitt (2) und dem Kontaktabschnitt (3) angeordneten elektrischen Sensormittel (14), das zur Bereitstellung eines Greifsignals in Abhängigkeit von einem Greifzustand ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Greifmittel zur Ankopplung an einem Greifarm einer Greifeinrichtung.
  • Ein Greifmittel bildet das Verbindungsglied zwischen einem Greifarm einer Greifeinrichtung und einem Greifobjekt, beispielsweise einem zu bewegenden Werkstück. Bei der Greifeinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Handabschnitt eines Industrieroboters oder eines anderen Manipulators handeln, bei dem wenigstens ein beweglicher Greifarm vorgesehen ist, um das Greifobjekt mit einer Greifkraft gegen einen Gegenhalter zu pressen, um somit die zum Anheben und Bewegen des Greifobjekts notwendige Greifverbindung herzustellen. Dabei liegt das Greifmittel unmittelbar an der Oberfläche des Greifobjekts an und dient somit zur Kraftübertragung zwischen dem Greifarm der Greifeinrichtung und dem Greifobjekt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Greifmittel bereitzustellen, dass bei einfacher Aufbauweise ein sicheres Ergreifen des Greifobjekts sowie eine Bereitstellung einer Zustandsmeldung über den jeweiligen Greifzustand ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird für ein Greifmittel eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass das Greifmittel einen Befestigungsabschnitt umfasst, der für eine Verbindung mit dem Greifarm ausgebildet ist, dass ferner ein Kontaktabschnitt vorgesehen ist, der für eine Anlage an einem Greifobjekt ausgebildet ist, dass zudem eine Gelenkeinrichtung vorgesehen ist, die zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Kontaktabschnitt für eine bewegliche Verbindung des Befestigungsabschnitts mit dem Kontaktabschnitt angeordnet ist und die ein elastisch ausgebildetes Festkörpergelenk umfasst und dass mit einem zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Kontaktabschnitt angeordneten Sensormittel ein Greifsignal in Abhängigkeit von einem Greifzustand bereitgestellt werden kann.
  • Dabei dient der Befestigungsabschnitt der mechanischen und gegebenenfalls auch der elektrischen Kopplung des Greifmittels mit dem Greifarm. Beispielsweise ist der Befestigungsabschnitt als Flansch oder Nase ausgebildet, der bzw. die an einer entsprechenden Aufnahme am Greifarm kraftschlüssig, stoffschlüssig und/oder formschlüssig befestigt werden kann. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass am Befestigungsabschnitt eine Schnittstelle für eine Übertragung von elektrischen Signalen vorgesehen ist, um ein von dem elektrischen Sensormittel bereitgestelltes Greifsignal über die Schnittstelle an die Greifeinrichtung zu übermitteln, die ihrerseits beispielsweise mit einer übergeordneten Steuereinrichtung zur Steuerung oder Regelung eines Greifvorgangs verbunden ist. Ferner umfasst das Greifmittel einen Kontaktabschnitt, der für eine Anlage an dem Greifobjekt ausgebildet ist und der vorzugsweise eine an das Greifobjekt angepasste Oberflächengeometrie und/oder Oberflächenstruktur aufweist. Je nach Einsatzgebiet für die Greifeinrichtung kann vorgesehen sein, dass der Kontaktabschnitt individuell auf das zu greifende Greifobjekt angepasst ist, wenn beispielsweise in einer industriellen Produktionsanlage stets gleichartig geformte und ausgerichtete Greifobjekte gegriffen werden sollen. Bei einem Einsatz der Greifeinrichtung beispielsweise in einer Sortiereinrichtung, in der Greifobjekte mit unterschiedlicher Oberflächengeometrie und/oder unterschiedlicher räumlicher Ausrichtung gegriffen werden sollen, ist der Kontaktabschnitt eher universell gestaltet, um an den unterschiedlichen Oberflächengeometrien stets eine zumindest ausreichende Greifkraftübertragung zu gewährleisten. Durch die Gelenkeinrichtung zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Kontaktabschnitt wird eine vorteilhafte Ausrichtung des Kontaktabschnitts gegenüber dem Greifobjekt ermöglicht, ohne dass hierzu eine Ausrichtung des jeweiligen Greifarms gegenüber dem Greifobjekt erforderlich ist. Dabei ist die Gelenkeinrichtung als elastisch ausgebildetes Festkörpergelenk gestaltet, wodurch die gewünschte einfache Aufbauweise für das Greifmittel verwirklicht werden kann und bei entsprechender Auslegung des Festkörpergelenks ein wartungsfreies und dauerfestes Greifmittel geschaffen werden kann. Das zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Kontaktabschnitt angeordnete elektrische Sensormittel dient zumindest zur Bereitstellung eines Greifsignals, sobald zwischen dem Greifmittel und dem Greifobjekt eine vorgebbare Mindest-Greifkraft übertragen wird. Bei dem Sensormittel kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Schalter oder eine elektrische bzw. elektronische Kraftmesseinrichtung handeln, wobei die Schaltfunktion eines Schalters dann ausgelöst wird, wenn der Kontaktabschnitt gegenüber dem Befestigungsabschnitt um einen vorgebbaren Betrag ausgelenkt ist, was angesichts des vorgesehenen, elastisch deformierbaren Festkörpergelenks mit einer vorgebbaren Greifkraft einhergeht. Bei einer Ausgestaltung des elektrischen Sensormittels als Kraftsensor wird ein von der Auslenkung zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt abhängiges Kraftsignal an eine übergeordnete Steuerungseinrichtung bereitgestellt und dort auf Erreichen bzw. Überschreiten einer vorgebbaren Schaltschwelle hin analysiert, um dadurch das Vorliegen des gewünschten Greifzustands ermitteln zu können.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Zweckmäßig ist es, wenn die Gelenkeinrichtung ausschließlich aus Festkörpergelenken besteht, insbesondere als Festkörpergelenk ausgebildet ist, und/oder wenn die Gelenkeinrichtung mehrere Freiheitsgrade der Bewegung, insbesondere genau einen Freiheitsgrad der Bewegung, aufweist. Bei einer Ausgestaltung der Gelenkeinrichtung ausschließlich aus Festkörpergelenken können Schwenkbewegungen zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt in einer oder mehreren Schwenkbewegungsebenen erreicht werden, wobei jedes Festkörpergelenk eine derartige Schwenkbewegungsebene bestimmt. Eine besonders einfache Aufbauweise für das Greifmittel wird erreicht, wenn die Gelenkeinrichtung als Festkörpergelenk ausgebildet ist, das eine Schwenkbewegung zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt in zumindest einer Schwenkbewegungsebene ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Festkörpergelenk in der Art eines elastisch deformierbaren Verbindungszapfens zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt ausgebildet ist, wodurch eine Verkippung zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt nahezu in der Art eines Kugelgelenks erreicht wird. Je nach Einsatzzweck für das Greifmittel kann durch eine entsprechende Auswahl des Festkörpergelenks bzw. der Festkörpergelenke die Anzahl der Freiheitsgrade der Bewegung zwischen dem Kontaktabschnitt und dem Befestigungsabschnitt bestimmt werden, wodurch die gewünschte Anpassungsfähigkeit für das Greifmittel an das Greifobjekt vorgegeben werden kann.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gelenkeinrichtung für Schwenkbewegungen des Kontaktabschnitts gegenüber dem Befestigungsabschnitt in einer Schwenkbewegungsebene oder in, insbesondere wenigstens, zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Schwenkbewegungsebenen ausgebildet ist. Eine derartige Gelenkeinrichtung kann beispielsweise durch ein oder zwei jeweils ausschließlich in einer Schwenkbewegungsebene verschwenkbare Festkörpergelenke realisiert werden, wobei die Schwenkebenen der beiden Festkörpergelenke senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Ferner kann jedem der Festkörpergelenke ein elektrisches Sensormittel zugeordnet werden, so dass bei einer Auswertung der jeweiligen Greifsignale, insbesondere bei Verwendung von Kraftsensoren, eine exakte Bestimmung der jeweiligen Ausrichtung des Greifmittels gegenüber dem Greifarm bestimmt werden kann.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Gelenkeinrichtung zusätzlich für eine Linearbewegung des Kontaktabschnitts gegenüber dem Befestigungsabschnitt ausgebildet ist. Hierdurch kann beispielsweise eine Beschränkung der Greifkraft, die zwischen dem Greifarm und dem Greifobjekt über das Greifmittel übertragen wird, erreicht werden. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn es sich bei den Greifobjekten um druckempfindliche Güter wie beispielsweise Obst oder Gemüse handelt, die zur Vermeidung von Druckstellen nur mit begrenzten Greifkräften beaufschlagt werden dürfen. Beispielsweise kann der Gelenkeinrichtung ein Federmittel zugeordnet sein, insbesondere ist die Gelenkeinrichtung als Federmittel ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die Gelenkeinrichtung als ringförmiger Balgenkörper oder als zirkulare Anordnung von mehreren ringabschnittsförmigen Balgabschnitten ausgebildet. Beispielsweise ist der ringförmige Balgenkörper rotationssymmetrisch zu einer Symmetrieachse ausgebildet und weist in einer die Symmetrieachse umfassenden Querschnittsebene einen wellenartigen Querschnitt auf. Bei einer Gestaltung der Gelenkeinrichtung als zirkulare Anordnung von mehreren ringabschnittsförmigen Balgabschnitten kann beispielsweise vorgesehen sein, einen ringförmigen Balgenkörper an seinem Umfang mit mehreren Aussparungen zu versehen, um zu einer derartigen Gelenkeinrichtung zu gelangen.
  • Vorteilhaft ist es, wenn an einer dem Befestigungsabschnitt gegenüberliegenden Oberfläche des Kontaktabschnitts wenigstens ein, vorzugsweise kugelabschnittsförmiger, Vorsprung ausgebildet ist, der für eine Kraftübertragung zwischen dem Kontaktabschnitt und dem Sensormittel vorgesehen ist. Der wenigstens eine Vorsprung kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn das Sensormittel als Schalter ausgebildet ist, so dass eine Betätigung des Sensormittels erst dann vorgesehen sein soll, wenn eine vorgebbare Auslenkung zwischen dem Kontaktabschnitt und dem Befestigungsabschnitt erreicht ist. Mit Hilfe des Vorsprungs wird eine definierte Krafteinleitung auf das Sensormittel gewährleistet. Vorteilhaft bei einer kugelabschnittsförmigen Ausgestaltung des Vorsprungs ist es, dass unabhängig von einer Relativbewegung des Kontaktabschnitts gegenüber dem Befestigungsabschnitt stets eine zumindest nahezu punktförmige Krafteinleitung auf das Sensormittel stattfindet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kontaktabschnitt einen formstabil ausgebildeten Tragkörper umfasst, der an einer ersten Oberflächen mit der Gelenkeinrichtung verbunden ist und der an einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche abgewandt ist, eine am Tragkörper festgelegte, elastisch ausgebildete Abdeckung umfasst. Dabei dient die elastische Abdeckung dazu, eine möglichst großflächige Kraftübertragung zwischen dem Greifmittel und dem Greifobjekt mit einem hohen Reibungskoeffizienten zu gewährleisten, so dass beispielsweise ein Verdrehen des Greifobjekts nach Aufnehmen durch die Greifeinrichtung zumindest weitgehend unterbunden werden kann. Vorzugsweise ist die Abdeckung mit einem Elastizitätsmodul ausgebildet, der erheblich unter dem Elastizitätsmodul des formstabil ausgebildeten Tragkörpers und/oder der Gelenkeinrichtung liegt, so dass bei einem Greifkontakt zwischen Greifmittel und Greifobjekt zunächst eine Deformation der Abdeckung zur Vergrößerung der Greifoberfläche stattfindet, bevor es zur Übertragung der endgültigen Greifkraft kommt. Hierdurch können auch druckempfindliche Greifobjekte schonend gegriffen werden. Vorzugsweise ist die Abdeckung aus einem dauerelastischen, insbesondere gummielastischen, Kunststoffmaterial hergestellt, wodurch in Abhängigkeit von den Oberflächeneigenschaften des Greifobjekts die gewünschte Reibungspaarung mit hohem Reibungskoeffizienten erzielt werden kann.
  • Vorteilhaft ist es, wenn eine Dicke der Abdeckung in Richtung einer Oberflächennormale auf eine, vorzugsweise kugelabschnittsförmig ausgebildete, Oberfläche der Abdeckung zumindest im Wesentlichen konstant ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Elastizitätseigenschaften der Abdeckung zumindest weitgehend unabhängig von einem Ort der Kraftübertragung zwischen dem Greifmittel und dem Greifobjekt sind.
  • Zweckmäßig ist es, wenn der Tragkörper, die Gelenkeinrichtung und der Befestigungsabschnitt einstückig miteinander ausgebildet sind und/oder dass die Abdeckung formschlüssig, insbesondere unlösbar, am Tragkörper angebracht ist. Eine einstückige Ausgestaltung von Tragkörper, Gelenkeinrichtung und Befestigungsabschnitt kann insbesondere bei einer Herstellung dieser Komponenten des Greifmittels in einem Urformverfahren wie Kunststoffspritzguss oder selektivem Lasersintern erzeugt werden. Durch die einstückige Ausführung dieser Komponenten kann einerseits ein vorteilhafter Kraftfluss vom Befestigungsabschnitt über die Gelenkeinrichtung bis zum Tragkörper gewährleistet werden, andererseits wird dadurch eine besonders kompakte Gestaltung des Greifmittels ermöglicht, da keine Schnittstellen zwischen den einzelnen Komponenten vorgesehen werden müssen. Zudem entfallen Montagemittel und Montagekosten zum Fügen der Einzelkomponenten des Greifmittels. Vorzugsweise ist die Abdeckung formschlüssig, insbesondere unlösbar, am Tragkörper angebracht. Dies wird beispielsweise durch Herstellung der Abdeckung aus einer gestaltlosen Masse in einem Gießverfahren oder in einem Zweikomponentenspritzgussverfahren erreicht. Somit kann eine unlösbare Befestigung der Abdeckung am Tragkörper vorgesehen werden, bei der ein Entfernen der Abdeckung vom Tragkörper nur unter Zerstörung der Abdeckung möglich ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gelenkeinrichtung wenigstens zwei Festkörpergelenke umfasst, die jeweils für eine Schwenkbewegung des Kontaktabschnitts gegenüber dem Befestigungsabschnitt in unterschiedlichen Schwenkbewegungsebenen ausgebildet sind, wobei jedem Festkörpergelenk wenigstens ein Sensormittel zugeordnet ist, das eine Erfassung einer Relativbewegung zwischen dem Kontaktabschnitt und dem Befestigungsabschnitt in der jeweiligen Schwenkbewegungsebene ermöglicht. Hierdurch kann der Kontaktabschnitt gegenüber dem Befestigungsabschnitt in zwei definierten Schwenkbewegungsebenen, insbesondere in der Art eines Kardangelenks, ausgelenkt werden und in jeder der Schwenkbewegungsebene findet eine diskrete Ermittlung der Relativbewegung zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt statt. Damit kann in vorteilhafter Weise auf die beim Greifvorgang stattfindende Relativbewegung zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt durch Auswertung der Sensorsignale der Sensormittel geschlossen werden und damit eine Bewertung des Greifzustands für das Greifmittel vorgenommen werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
  • 1 eine perspektivische Darstellung eines Greifmittels, das einen Befestigungsabschnitt, einen Kontaktabschnitt und ein elastisch ausgebildetes Festkörpergelenk umfasst,
  • 2 eine Seitenansicht des Greifmittels gemäß der 1,
  • 3 eine perspektivische Darstellung eines Greifmittels ohne eine in den 1 und 2 dargestellte Abdeckung,
  • 4 eine Schnittdarstellung des Greifmittels gemäß 3 und
  • 5 eine perspektivische Unteransicht des Greifmittels gemäß den 3 und 4.
  • Ein in den 1 und 2 dargestelltes Greifmittel 1 umfasst einen Befestigungsabschnitt 2, einen Kontaktabschnitt 3 sowie ein zwischen Kontaktabschnitt 3 und Befestigungsabschnitt 2 angeordnetes, exemplarisch als elastischer Federbalg 4 ausgebildetes Festkörpergelenk.
  • Der Befestigungsabschnitt 2 umfasst eine exemplarisch im Wesentlichen kreisrund ausgebildete Grundplatte 5, die an einer ersten Oberfläche 6 mit einem Kupplungsabschnitt 7 versehen ist. Der Kupplungsabschnitt 7 ist exemplarisch im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und wird an seiner größten Oberfläche beispielhaft von zwei Bohrungen 8 durchsetzt. Der Kupplungsabschnitt 7 und die darin eingebrachten Bohrungen 8 dienen zur Befestigung des Greifmittels 1 an einem nicht dargestellten Greifarm einer Greifeinrichtung und bilden somit eine mechanische Schnittstelle für die Übertragung von Betätigungskräften von dem nicht dargestellten Greifarm auf das Greifmittel 1. Ferner ist die Grundplatte 5 mit einer Ausgleichsbohrung 9 versehen, die für einen Zu- und/oder Abstrom von Umgebungsluft in einem bzw. aus einem im Greifmittel 1 ausgebildeten Hohlraum dient. Hierdurch wird vermieden, dass ein in dem Hohlraum ansonsten eingeschlossenes Luftpolster die Deformationseigenschaften des Greifmittels 1 beeinflussen würde. Bei einer Herstellung des Greifmittels 1, vorzugsweise in einem selektiven Lasersinterverfahren, dient die Ausgleichsbohrung 9 zusätzlich zur Entfernung von überschüssigem, nicht gesintertem Material aus dem Hohlraum im Greifmittel 1.
  • An die Grundplatte 5 schließt sich der, exemplarisch einstückig ausgebildete, vorzugsweise aus mehreren mit jeweils S-förmig Querschnitten versehenen und zirkular um eine auch als Mittelachse 20 bezeichneten Rotationssymmetrieachse umlaufenden Balgabschnitten geformte Federbalg 4 an, der an einem der Grundplatte 5 abgewandten Endbereich mit einer vorzugsweise kreisrund ausgebildeten Abdeckplatte 10, insbesondere einstückig, verbunden ist. Diese Abdeckplatte 10 geht insbesondere aus der Schnittdarstellung der 4 hervor. Aus der 4 ist auch ersichtlich, dass an jeweils exemplarisch eben ausgeführten Oberflächen 11, 12 jeweils Vorsprünge 15, 16 ausgebildet sind, deren Funktion nachstehend näher erläutert wird.
  • Die auf der Oberfläche 11 angeordneten, im Wesentlichen pilzartig geformten Vorsprünge 15 dienen zur Abstützung einer in den 1 und 2 dargestellten, exemplarisch mit einer im Wesentlichen kugelabschnittsförmigen Oberfläche 23 ausgebildeten Abdeckung 17. Die Abdeckung 17 ist insbesondere aus einem gummielastischen Material hergestellt und dient zur unmittelbaren Anlage an einem Greifobjekt, das mit Hilfe des Greifmittels gegriffen werden soll. Diese Abdeckung kann beispielsweise in einem Gießverfahren aus einer gestaltlosen Masse formschlüssig und ggf. zusätzlich auch stoffschlüssig an den Vorsprüngen 15 festgelegt werden. Dabei sind die Vorsprünge 15 ausgehend von der Oberfläche 11 unterschiedlich hoch ausgebildet, um in jedem Bereich der Abdeckung 17 eine im Wesentlichen konstante Materialstärke für die, vorzugsweise aus einem gummielastischen Material gebildete, Abdeckung 17 und damit im Wesentlichen konstante Elastizitätseigenschaften für die Abdeckung 17 zu gewährleisten.
  • Der an der Oberfläche 12 vorgesehene Vorsprung 16 ist exemplarisch kugelabschnittsförmig ausgebildet und erstreckt sich in einem kraftfreien Zustand des Greifmittels 1 in einem zwischen Grundplatte 5 und Abdeckplatte 10 ausgebildeten Hohlraum 19 bis nahezu an eine innenliegende Oberfläche 18 der Grundplatte 5. In einen zwischen dem Vorsprung 16 und der Oberfläche 18 im kraftfreien Zustand des Greifmittels 1 bestehenden Arbeitsspalt 22 kann ein schematisch dargestellter, vorzugsweise streifenförmig ausgebildeter Sensor 14 durch einen Schlitz 21 im Federbalg 4 zumindest teilweise in den Hohlraum 19 eingeschoben werden. Der Sensor 14 kann insbesondere als Schaltsensor zur Ausgabe eines elektrischen Schaltsignals oder als Kraftsensor zur Ausgabe eines elektrischen Kraftsignals, insbesondere eines zu einer einwirkenden Druckkraft proportionalen Kraftsignals, ausgebildet sein. Der Sensor 14 ist demnach in der Lage, eine Annäherung des Vorsprungs 16 an die Oberfläche 18 der Grundplatte 5 zu detektieren, die beispielsweise dann auftreten kann, wenn eine äußere Kraft auf die Abdeckung 17 und eine korrespondierende Gegenkraft auf den Befestigungsabschnitt 2 einwirken, die zu einer Kompression des Federbalgs 4 führen. Eine solche Krafteinwirkung kann beispielsweise dann stattfinden, wenn das an einem Greifarm einer Greifeinrichtung angebrachte Greifmittel 1 zur Einleitung einer Greifkraft auf einen nicht dargestellten Greifgegenstand gepresst wird.
  • Anhand des elektrischen Signals des Sensors 14 kann beispielsweise festgestellt werden, dass eine vorgebbare Deformation des Federbalgs 4 überschritten wurde und damit die auf den Sensor 14 einwirkende Betätigungskraft vom Vorsprung 16 eine vorgebbare Schaltschwelle überschritten hat, so dass davon auszugehen ist, dass auch eine vorgegebene Greifkraft erreicht wurde und dass ein Greifgegenstand mit Hilfe des Greifmittels 1 sicher gegriffen ist. Bei einer anderen Ausführungsform des Greifmittels 1 ist der Sensor 14 als Kraftsensor ausgebildet, mit dem während eines Greifvorgangs eine Greifkraft ermittelt und diese Greifkraft, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Steuerungseinrichtung, durch entsprechende Beeinflussung eines der Greifeinrichtung zugehörigen elektrischen oder fluidischen Aktors gesteuert oder geregelt werden kann.
  • Da der Federbalg 4 aus mehreren, jeweils mit S-förmigem Querschnitt ausgebildeten und zirkular umlaufenden Balgabschnitten gebildet ist, sind die Grundplatte 5 und die Abdeckplatte 10 mit einem Festkörpergelenk gekoppelt, das in einer Schar von Bewegungsebenen verschwenkt werden kann, die jeweils eine in der 4 dargestellte Mittelachse 20 beinhalten. Damit ist gewährleistet, dass ein Erreichen bzw. eine Überschreitung einer vorgebbaren Greifkraft zwischen Greifmittel 1 und einem Greifgegenstand stets zu einem Signal des Sensors 14 unabhängig von einer Griffposition des Greifmittels gegenüber dem Greifgegenstand führt.
  • Informationen über die Greifposition des Greifmittels gegenüber dem Greifgegenstand lassen sich gegebenenfalls ermitteln, wenn der Sensor 14 eine hohe örtliche Auflösung hinsichtlich des Orts aufweist, an dem der Vorsprung 16 bei Einleitung der Greifkraft auf dem Sensor 14 zu liegen kommt.
  • Sofern eine Information über die Greifposition gewünscht ist und einfache Schaltsensoren ohne die Fähigkeit zur Auflösung des Auflageorts des Vorsprungs eingesetzt werden sollen, kann bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung eine Anordnung von zwei in unterschiedlichen, vorzugsweise jeweils parallel zur Oberfläche der Grundplatte ausgerichteten Ebenen ausgebildeten und jeweils nur in genau einer Schwenkebene schwenkbaren Festkörpergelenken vorgesehen sein, die somit eine kardanische Kopplung der Grundplatte und der Abdeckplatte ausbilden. Exemplarisch sind den Festkörpergelenken jeweils zwei auf einander entgegengesetzten Seiten der Schwenkebene angeordnete Vorsprünge und an der Grundplatte unter den Vorsprüngen platzierte Schaltsensoren zugeordnet, die somit jeweils eine Schwenkbewegung des jeweiligen Festkörpergelenks in genau eine Raumrichtung detektieren können.
  • Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Grundplatte und die Abdeckplatte mittels eines schlanken Zapfens oder mittels einer Feder, insbesondere mittels einer Wendelfeder, gekoppelt. Dadurch wird ein Festkörpergelenk gebildet, das in Schwenkebenen verschwenkt werden kann, die jeweils die Mittelachse umfassen. Durch zirkular am Rand der Abdeckplatte und/oder der Grundplatte angeordnete Sensormittel kann eine Verkippung der Abdeckplatte gegenüber der Grundplatte sowie die Richtung der Verkippung ermittelt werden.

Claims (10)

  1. Greifmittel zur Ankopplung an einen Greifarm einer Greifeinrichtung, mit einem Befestigungsabschnitt (2), der für eine Verbindung mit dem Greifarm ausgebildet ist, mit einem Kontaktabschnitt (3), der für eine Anlage an einem Greifobjekt ausgebildet ist, mit einer Gelenkeinrichtung (4), die zwischen dem Befestigungsabschnitt (2) und dem Kontaktabschnitt (3) für eine bewegliche Verbindung des Befestigungsabschnitts (2) mit dem Kontaktabschnitt (3) angeordnet ist und die ein elastisch ausgebildetes Festkörpergelenk (4) umfasst, sowie mit einem zwischen dem Befestigungsabschnitt (2) und dem Kontaktabschnitt (3) angeordneten elektrischen Sensormittel (14), das zur Bereitstellung eines Greifsignals in Abhängigkeit von einem Greifzustand ausgebildet ist.
  2. Greifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtung (4) ausschließlich aus Festkörpergelenken (4) besteht, insbesondere als Festkörpergelenk (4) ausgebildet ist, und/oder dass die Gelenkeinrichtung (4) mehrere Freiheitsgrade der Bewegung, insbesondere genau einen Freiheitsgrad der Bewegung, aufweist.
  3. Greifmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtung (4) für Schwenkbewegungen des Kontaktabschnitts (3) gegenüber dem Befestigungsabschnitt (2) in einer Schwenkbewegungsebene oder in, insbesondere wenigstens, zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Schwenkbewegungsebenen ausgebildet ist.
  4. Greifmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtung (4) zusätzlich für eine Linearbewegung des Kontaktabschnitts gegenüber dem Befestigungsabschnitt ausgebildet ist.
  5. Greifmittel nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtung (4) als ringförmiger Balgenkörper oder als zirkulare Anordnung von mehreren ringabschnittsförmigen Balgabschnitten ausgebildet ist.
  6. Greifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Befestigungsabschnitt (2) gegenüberliegenden Oberfläche (12) des Kontaktabschnitts (3) wenigstens ein, vorzugsweise kugelabschnittsförmiger, Vorsprung (16) ausgebildet ist, der für eine Kraftübertragung zwischen dem Kontaktabschnitt (3) und dem Sensormittel (14) vorgesehen ist.
  7. Greifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (3) einen formstabil ausgebildeten Tragkörper (10) umfasst, der an einer ersten Oberfläche (12) mit der Gelenkeinrichtung (4) verbunden ist und der an einer zweiten Oberfläche (11), die der ersten Oberfläche (12) abgewandt ist, eine am Tragkörper (10) festgelegte, elastisch ausgebildete Abdeckung (17) umfasst.
  8. Greifmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke der Abdeckung (17) in Richtung einer Oberflächennormale auf eine, vorzugsweise kugelabschnittsförmig ausgebildete, Oberfläche (23) der Abdeckung (17) zumindest im Wesentlichen konstant ist.
  9. Greifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (10), die Gelenkeinrichtung (4) und der Befestigungsabschnitt (2) einstückig miteinander ausgebildet sind und/oder dass die Abdeckung (17) formschlüssig, insbesondere unlösbar, am Tragkörper (10) angebracht ist.
  10. Greifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtung wenigstens zwei Festkörpergelenke umfasst, die jeweils für eine Schwenkbewegung des Kontaktabschnitts gegenüber dem Befestigungsabschnitt in unterschiedlichen Schwenkbewegungsebenen ausgebildet sind, wobei jedem Festkörpergelenk wenigstens ein Sensormittel zugeordnet ist, das eine Erfassung einer Relativbewegung zwischen Kontaktabschnitt und Befestigungsabschnitt in der jeweiligen Schwenkbewegungsebene ermöglicht.
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