DE102013222108B3

DE102013222108B3 - Carrying frame for a handling device, as well as handling device

Info

Publication number: DE102013222108B3
Application number: DE201310222108
Authority: DE
Inventors: Aline Defranceski; Michael Müller
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2033-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tragerahmen für Halteorgane einer Handhabungsvorrichtung, mit wenigstens zwei Rahmenschenkeln, wobei jeder Rahmenschenkel entlang seiner Längserstreckung zwei entgegengesetzte Schenkelenden aufweist, wobei je zwei Rahmenschenkel an je einem ihrer Schenkelenden mittels eines Verbindungselements miteinander abwinkelbar verbunden sind. Dabei weist jeder Rahmenschenkel einen sich zwischen seinen Schenkelenden erstreckenden unteren Träger, sowie einen sich entlang des unteren Trägers erstreckenden oberen Träger auf, wobei der obere Träger und der untere Träger an einer zwischen den Schenkelenden gelegenen Kopplungsstelle fest miteinander verbunden sind und zwischen der Kopplungsstelle und den Schenkelenden beabstandet voneinander verlaufen. Die Erfindung betrifft auch eine Handhabungsvorrichtung mit einem solchen Tragerahmen für Halteorgane.The invention relates to a support frame for holding members of a handling device, with at least two frame legs, each frame leg has along its longitudinal extent two opposite leg ends, each two frame legs are connected to each one of its leg ends by means of a connecting element with each other bent. In this case, each frame leg has a extending between its leg ends lower carrier, and extending along the lower carrier upper carrier, wherein the upper carrier and the lower carrier are firmly connected to one located between the leg ends coupling point and between the coupling point and the Leg ends spaced from each other. The invention also relates to a handling device with such a support frame for holding organs.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tragerahmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Handhabungsvorrichtung mit an einem solchen Tragerahmen angeordneten Halteorganen gemäß dem Anspruch 10.The invention relates to a support frame according to the preamble of claim 1, as well as a handling device with arranged on such a support frame holding members according to claim 10.

Das zugrundeliegende Problem besteht in der Handhabung von Greifobjekten mit gewölbten Oberflächen. Entsprechende Probleme treten bei der Handhabung von flexiblen Werkstoffen auf, welche beispielsweise auf unterschiedlich geformten Auflageoberflächen aufgenommen und abgelegt werden sollen. Ein Einsatzgebiet ist beispielsweise die Handhabung textiler Werkstoffe oder Fasermatten, welche bei ihrer Bearbeitung oftmals auf verschieden geformten Oberflächen abgelegt und wieder aufgenommen werden müssen.The underlying problem is the handling of gripping objects with curved surfaces. Corresponding problems occur in the handling of flexible materials, which are to be received and stored for example on differently shaped support surfaces. A field of application is, for example, the handling of textile materials or fiber mats, which often have to be deposited and resumed on differently shaped surfaces during their processing.

Hierzu ist es bekannt, Halteorgane wie Greifer oder Saugeinrichtungen an formanpassbaren Halterungen oder Trägerstrukturen anzuordnen. Beispielsweise in der EP 0 429 901 A1 ist eine Handhabungsvorrichtung mit einer formanpassbaren Halterung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 beschrieben. Die Halterung umfasst eine Vielzahl von Schenkeln, welche über Spannelemente beweglich miteinander verbunden sind. Die Schenkel selbst sind als in sich starre Stäbe ausgebildet. Insofern ist eine Formanpassung nur durch Abwinkelung der Stäbe gegeneinander möglich, so dass der Oberflächenkontur nur näherungsweise gefolgt werden kann. Außerdem sind Handhabungsvorrichtungen bekannt, welche eine Vielzahl von parallel zueinander axial verlagerbaren Halteorganen aufweisen. Die Halteorgane können jeweils in Kontakt mit der gewölbt verlaufenden Oberfläche eines Greifobjekts verfahren werden. Außerdem sind Greifeinrichtungen mit verformbaren Anlageflächen bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2012 001 095 A1 . Hierbei ist durch eine aktive Formänderung mittels einer Einstelleinrichtung ein Aufnehmen und Ablösen des Greifobjekts von der Anlagefläche möglich.For this purpose, it is known to arrange holding members such as grippers or suction devices on conformable supports or support structures. For example, in the EP 0 429 901 A1 is a handling device with a shape-adjustable support having the features of the preamble of claim 1 described. The holder comprises a plurality of legs, which are movably connected to each other via clamping elements. The legs themselves are designed as intrinsically rigid rods. In this respect, a shape adaptation is possible only by bending the bars against each other, so that the surface contour can be followed only approximately. In addition, handling devices are known which have a plurality of mutually axially displaceable holding members. The holding members can each be moved into contact with the curved surface of a gripping object. In addition, gripping devices with deformable contact surfaces are known, for example from the DE 10 2012 001 095 A1 , In this case, it is possible to pick up and detach the gripping object from the abutment surface by means of an adjusting device by means of an active shaping change.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Handhabungsvorrichtungen, Greifvorrichtungen oder Spannvorrichtungen auf konstruktiv einfache und günstige Weise die Handhabung von Greifobjekten mit gewölbten Oberflächen zu ermöglichen, bzw. die Handhabung von verschiedenen Greifobjekten mit unterschiedlichen Oberflächengeometrien zu ermöglichen.The invention has for its object to allow for handling devices, gripping devices or clamping devices in a structurally simple and convenient way, the handling of gripping objects with curved surfaces, or to allow the handling of different gripping objects with different surface geometries.

Diese Aufgabe wird durch einen Tragerahmen gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein solcher Tragerahmen wird für eine Handhabungsvorrichtung, beispielsweise Greifvorrichtung oder Spannvorrichtung, für Greifobjekte mit gekrümmten Oberflächen eingesetzt. Er dient insbesondere dazu, die Halteorgane einer Handhabungsvorrichtung aufzunehmen. Hierbei soll eine formanpassbaren Anlage an eine Oberfläche eines Greifobjekts bereitgestellt werden. Die zwei oder mehreren Rahmenschenkel sind jeweils über ihre Schenkelenden mit weiteren Rahmenschenkeln derart abwinkelbar miteinander verbunden, dass in einem Belastungszustand des Tragerahmens die Rahmenschenkel gegeneinander zur Formanpassung abwinkelbar sind.This object is achieved by a support frame according to claim 1. Such a support frame is used for a handling device, such as gripping device or clamping device, for gripping objects with curved surfaces. It serves in particular to receive the holding members of a handling device. Here, a form-adaptable system is to be provided to a surface of a gripping object. The two or more frame legs are in each case bendable connected to each other via their leg ends with further frame legs, that in a loaded state of the support frame, the frame legs are angled against each other for adapting the shape.

Eine verbesserte Formanpassung wird dadurch ermöglicht, dass jeder Rahmenschenkel einen sich zwischen seinen Schenkelenden erstreckenden unteren Träger zur Anlage an die Oberfläche des Greifobjektes, sowie einen sich entlang des unteren Trägers erstreckenden oberen Träger aufweist. Der obere Träger und der untere Träger sind an einer Kopplungsstelle fest miteinander verbunden, welche zwischen den Schenkelenden des Rahmenschenkels angeordnet ist. Im Verlauf zwischen der Kopplungsstelle und den jeweiligen Schenkelenden sind der obere Träger und der untere Träger zumindest abschnittsweise voneinander beabstandet.Improved conformance is made possible by each frame leg having a lower beam extending between its leg ends for engagement with the surface of the gripping object and an upper beam extending along the lower beam. The upper support and the lower support are fixedly connected to one another at a coupling point, which is arranged between the leg ends of the frame leg. In the course between the coupling point and the respective leg ends of the upper carrier and the lower carrier are at least partially spaced from each other.

Von den unteren Trägern der verbundenen Rahmenschenkel wird eine formanpassbare Anlagefläche aufgespannt. Einerseits können im Belastungszustand die Rahmenschenkel gegeneinander abgewinkelt werden. Zusätzlich kann sich der Rahmenschenkel bzw. der untere Träger in einem Belastungszustand des Trägerrahmens in eine Durchbiegerichtung durchbiegen. Die Durchbiegerichtung ist vorzugsweise senkrecht zur Längserstreckung des jeweiligen Rahmenschenkels definiert. Im belastungsfreien Zustand ist der Rahmenschenkel vorzugsweise nicht durchgebogen.From the lower beams of the connected frame legs a form-adaptable contact surface is clamped. On the one hand, the frame legs can be angled against each other in the load condition. In addition, the frame leg or the lower carrier may bend in a loading state of the support frame in a sagging direction. The deflection direction is preferably defined perpendicular to the longitudinal extension of the respective frame leg. In the load-free state of the frame legs is preferably not bent.

Im Rahmen seiner Flexibilität kann sich der untere Träger dem Oberflächenverlauf des Greifobjektes anpassen, indem er sich zwischen den Schenkelenden entlang der Durchbiegerichtung verbiegt. In dem Bereich, in dem oberer und unterer Träger voneinander beabstandet verlaufen, kann bei Verbiegung des unteren Trägers der von ihm beabstandete, obere Träger unverformt bleiben. Aufgrund der mechanischen Verbindung an der Koppelstelle wird der untere Träger durch den oberen Träger stabilisiert. Als Ganzes betrachtet, ist der Rahmenschenkel damit einerseits formanpassbar durch Verbiegung entlang der Durchbiegerichtung, weist jedoch andererseits eine hohe Tragkraft und Stabilität auf.Within the scope of its flexibility, the lower beam may conform to the surface profile of the gripping object by bending between the leg ends along the sagging direction. In the region in which the upper and lower carrier are spaced from each other, when deflecting the lower carrier, the upper carrier spaced therefrom may remain undeformed. Due to the mechanical connection at the coupling point, the lower support is stabilized by the upper support. Viewed as a whole, the frame leg is thus on the one hand form-adaptable by bending along the deflection, but on the other hand has a high load capacity and stability.

Der Rahmenschenkel ist insbesondere vorzugsweise als Doppelstab oder Doppelleiste ausgebildet. Jeder Träger kann insofern stabartig oder leistenartig verlaufen, wobei die genaue Ausgestaltung grundsätzlich frei ist.The frame leg is particularly preferably designed as a double bar or double bar. Each carrier can insofar run rod-like or strip-like, the exact configuration is basically free.

Der obere Träger und der untere Träger sind vorzugsweise flexibel bzw. elastisch verformbar ausgebildet, um ein Durchbiegen entlang der Durchbiegerichtung zu ermöglichen. Je nach Anwendungsgebiet kann Kunststoff oder ein metallischer Werkstoff zum Einsatz kommen.The upper carrier and the lower carrier are preferably flexible or elastically deformable designed to allow bending along the deflection direction. Depending on the field of application, plastic or a metallic material can be used.

Der obere Träger wirkt insbesondere zur Stabilisierung. Er ist vorzugsweise steifer als der untere Träger ausgebildet. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Dicke und/oder die Breite des oberen Trägers größer ist, als bei dem unteren Träger. Dabei bezeichnen Dicke und Breite jeweils Abmessungen senkrecht zu der Längserstreckung des Rahmenschenkels zwischen den Schenkelenden.The upper carrier acts in particular for stabilization. It is preferably stiffer than the lower carrier. This can be achieved by making the thickness and / or the width of the upper carrier larger than in the lower carrier. In this case, thickness and width respectively denote dimensions perpendicular to the longitudinal extent of the frame leg between the leg ends.

An der Kopplungsstelle laufen der obere Träger und der untere Träger vorzugsweise zusammen. Die Kopplungsstelle kann als ein entlang der Längserstreckung begrenzter Materialabschnitt des Rahmenschenkels ausgebildet sein, welcher in diesem Bereich sowohl den oberen, als auch den unteren Träger bildet. Ein solcher Rahmenschenkel kann auf einfache Weise einstückig hergestellt werden, beispielsweise im Spritzgussverfahren oder in einem generativen Herstellungsverfahren.At the point of coupling, the upper support and the lower support preferably converge. The coupling point can be formed as a material section of the frame limb delimited along the longitudinal extension, which forms both the upper and the lower support in this area. Such a frame leg can be easily manufactured in one piece, for example by injection molding or in a generative manufacturing process.

Die Kopplungsstelle kann mittig zwischen den Schenkelenden, oder auch außermittig zwischen den Schenkelenden angeordnet sein. Durch die Lage der Kopplungsstelle kann das Biegeverhalten gezielt beeinflusst werden.The coupling point can be arranged centrally between the leg ends, or even off-center between the leg ends. Due to the position of the coupling point, the bending behavior can be influenced in a targeted manner.

An seinen Schenkelenden weist der Rahmenschenkel vorzugsweise ein Abstandselement auf, so dass der obere Träger und der untere Träger an den Schenkelenden beabstandet voneinander befestigt sind. Das Abstandselement kann einstückig mit den Trägern ausgebildet sein.At its leg ends, the frame limb preferably has a spacer element, so that the upper support and the lower support are fastened to one another at the leg ends at a distance from one another. The spacer element may be formed integrally with the carriers.

Um eine Anpassung auch an mehrfach gekrömmte Oberflächen zu ermöglichen, können die Rahmenschenkel gewinkelt zueinander an dem Verbindungselement zusammenlaufen. Die Längserstreckungsrichtungen der verschiedenen Rahmenschenkel sind dann gewinkelt zueinander. Allerdings können auch einzelne Rahmenschenkel ungewinkelt verbunden sein.In order to allow an adaptation to multi-curved surfaces, the frame legs can converge angled to each other on the connecting element. The longitudinal extension directions of the various frame legs are then angled to each other. However, individual frame legs can be connected to be angled.

Das Verbindungselement lässt eine Formanpassung im Belastungszustand durch Abwinkelung der Rahmenschenkel zu. Vorzugsweise ist das Verbindungselement derart ausgebildet, dass im Belastungszustand zunächst eine Formanpassung durch Durchbiegung der Rahmenschenkel erfolgt, und erst bei Überschreiten eines Belastungsschwellwertes eine Abwinkelung der Rahmenschenkel gegeneinander unter Verformung des Verbindungselements. Insofern sind die Verbindungselemente vorzugsweise härter gegen Verbindung ausgebildet, als die Trägerschenkel.The connecting element allows a shape adaptation in the load state by bending the frame legs. Preferably, the connecting element is designed such that in the load state first a shape adjustment by bending of the frame legs, and only when a load threshold is exceeded, a bending of the frame legs against each other under deformation of the connecting element. In this respect, the connecting elements are preferably made harder against connection, as the carrier legs.

Die aneinander stoßenden Rahmenschenkel sind vorzugsweise gelenkig über ein Verbindungsgelenk miteinander verbunden, welches das Verbindungselement bildet. Das Verbindungsgelenk ist insbesondre derart ausgebildet, dass einer der an dem Verbindungsgelenk verbundenen Rahmenschenkel gegenüber dem anderen Rahmenschenkel aus derjenigen Ebene heraus verkippt werden kann, welche sich senkrecht zu der Durchbiegerichtung dieses anderen Rahmenschenkels erstreckt. Dadurch wird eine Formanpassung des Tragerahmens in verschiedene Raumrichtungen ermöglicht. Eine Abwinkelung der Rahmenschenkel erfolgt grundsätzlich nur im Belastungszustand des Tragerahmens. Denkbar ist jedoch auch, dass die Rahmenschenkel auch ohne Belastung abgewinkelt sind, z. B. vorgespannt in einer abgewinkelten Position sind.The abutting frame legs are preferably hinged together via a connecting joint, which forms the connecting element. In particular, the connection joint is designed such that one of the frame legs connected to the connection joint can be tilted out of the plane opposite the other frame leg, which plane extends perpendicular to the deflection direction of this other frame leg. This allows a shape adaptation of the support frame in different directions in space. A bending of the frame legs is basically only in the loaded state of the support frame. It is also conceivable, however, that the frame legs are angled without load, z. B. biased in an angled position.

Der Tragerahmen umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von wenigstens drei Rahmenschenkeln. Diese sind über Verbindungselemente insbesondere derart verbunden, dass ein geschlossener Tragerahmen gebildet ist. Dabei können die verschiedenen Rahmenschenkel in der Ebene senkrecht zu ihrer Durchbiegerichtung gewinkelt zueinander verlaufen. Die Rahmenschenkel bilden vorzugsweise eine geschlossene Form, insbesondere ein Polygon (z. B. Dreieck, Quadrat, Rechteck), dessen Seiten von den Rahmenschenkeln gebildet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass mehrere Rahmenschenkel unabgewinkelt miteinander verbunden sind.The support frame preferably comprises a plurality of at least three frame legs. These are in particular connected via connecting elements such that a closed support frame is formed. In this case, the various frame legs in the plane perpendicular to their direction of deflection are angled to each other. The frame legs preferably form a closed mold, in particular a polygon (eg triangle, square, rectangle) whose sides are formed by the frame legs. However, it is also conceivable that a plurality of frame legs are connected to each other without an angle.

Die Rahmenschenkel sind vorzugsweise derart miteinander verbunden, dass im belastungsfreien Zustand eine ebene Anlagefläche aufgespannt ist. Denkbar ist jedoch, dass im belastungsfreien Zustand wenigstens zwei zueinander geneigt verlaufende Anlageflächen bzw. Anlageebenen gebildet sind, wobei je eine Anlageebene von wenigstens zwei miteinander über ein Verbindungselement verbundenen Rahmenschenkeln aufgespannt ist. Der Tragerahmen kann so an die bevorzugt zu handhabenden Greifobjektformen angepasst werden.The frame legs are preferably connected to each other in such a way that in the load-free state, a flat contact surface is clamped. It is conceivable, however, that in the load-free state, at least two mutually inclined contact surfaces or contact planes are formed, wherein each one support plane is spanned by at least two interconnected via a connecting element frame legs. The support frame can be adapted to the preferred handling gripping object shapes.

Zur weiteren Ausgestaltung ist wenigstens eine den Tragerahmen durchquerende Rahmenstrebe vorgesehen, welche an wenigstens einer der Kopplungsstellen der Rahmenschenkel angreift und mit der Kopplungsstelle zur Kraftübertragung mechanisch verbunden ist. Vorzugsweise weist die Rahmenstrebe eine Kraftaufnahmestelle mit einer entsprechenden Kraftaufnahmeeinrichtung (z. B. Kopplungsmittel) zur Verbindung mit einem Aktuator oder einem Auflagepunkt einer Handhabungsvorrichtung auf. Die Kraftaufnahmeeinrichtung ist vorzugsweise innerhalb des Tragerahmens beabstandet von den Rahmenschenkeln angeordnet. Die über die Kraftaufnahmestelle übertragene Kraft wird über die Streben auf die Kopplungsstellen der Rahmenschenkel übertragen, so dass der an der Oberfläche des Greifobjekts anliegende untere Träger des jeweiligen Rahmenschenkels durchgebogen wird und sich der Oberfläche anpasst. Zusätzlich oder alternativ können an dem Tragerahmen weitere Kraftaufnahmestellen mit Kraftaufnahmeeinrichtungen vorgesehen sein, vorzugsweise an den Verbindungselementen und/oder an den Rahmenschenkeln, dort insbesondere an den Kopplungsstellen.For further refinement, at least one frame strut traversing the support frame is provided, which acts on at least one of the coupling points of the frame legs and is mechanically connected to the coupling point for transmitting power. The frame strut preferably has a force receiving point with a corresponding force receiving device (eg coupling means) for connection to an actuator or a support point of a handling device. The force receiving device is preferably arranged within the support frame spaced from the frame legs. The force transmitted via the force application point is transmitted via the struts to the coupling points of the frame legs, so that the on the surface of the Gripping object fitting lower support of the respective frame leg is bent and adapts to the surface. Additionally or alternatively, further force receiving points can be provided with force receiving devices on the support frame, preferably on the connecting elements and / or on the frame legs, there in particular at the coupling points.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Tragerahmen als geschlossener Rahmen mit einer Mehrzahl (z. B. größer drei) von Rahmenschenkeln ausgebildet ist und die Rahmenstrebe mehrere Strebenabschnitte aufweist, welche jeweils mit den Kopplungsstellen der Rahmenschenkel verbunden sind. Insbesondere kann die Rahmenstrebe als eine in den Rahmen eingelegte und befestigte Strebenstruktur ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Kraftübertragung auf dem Tragerahmen.It is particularly advantageous if the support frame is formed as a closed frame with a plurality (eg, greater than three) of frame legs and the frame strut has a plurality of strut sections, which are each connected to the coupling points of the frame legs. In particular, the frame strut can be designed as a strut structure inserted and fastened in the frame. This allows a uniform power transmission on the support frame.

Der Tragerahmen kann einen Anlageabschnitt mit einer formanpassbaren Anlagefläche aufweisen, welche beispielsweise als flexible Matte (z. B. aus einem Elastomer) ausgebildet ist. Der Anlageabschnitt kann an den unteren Trägern der Rahmenschenkel befestigt sein. Vorzugsweise verläuft der Anlageabschnitt entlang der von den Rahmenschenkeln aufgespannten Anlagefläche des Tragerahmens. Denkbar ist auch, dass eine flexible Haut über einen von den Rahmenschenkeln aufgespannten Rahmenbereich gezogen ist. Diese Haut kann zur Übertragung von Haltekräften ausgebildet sein, beispielsweise Adhäsionsabschnitte, aufweisen. Grundsätzlich kann der Anlageabschnitt eine oder mehrere Greifmittel oder Halteorgane aufweisen, mittels welchen eine Greifkraft bzw. Haltekraft auf das Greifobjekt ausübbar ist.The support frame may have an abutment portion with a conformable abutment surface, which is formed, for example, as a flexible mat (eg made of an elastomer). The abutment portion may be attached to the lower beams of the frame legs. Preferably, the contact section extends along the bearing surface of the support frame, which is spanned by the frame legs. It is also conceivable that a flexible skin is pulled over a frame area spanned by the frame legs. This skin may be designed to transmit holding forces, for example adhesion sections. In principle, the contact section can have one or more gripping means or holding members, by means of which a gripping force or holding force can be exerted on the gripping object.

Zur weiteren Ausgestaltung kann eine Einstelleinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Abwinkelung der Rahmenschenkel an einem oder an mehreren Verbindungselementen und/oder die Durchbiegung eines Rahmenschenkels aktiv veränderbar ist. Zur Steuerung der Durchbiegung eines Rahmenschenkels kann beispielsweise eine Zugeinrichtung vorgesehen sein, welche einerseits an einem Schenkelende des Rahmenschenkels und andererseits an der Kopplungsstelle desselben Rahmenschenkels angreift. Wird eine Zugkraft zwischen Kopplungsstelle und Schenkelende ausgeübt, so kann dies zu einer Durchbiegung des Rahmenschenkels führen.For further embodiment, an adjusting device can be provided, by means of which the bending of the frame legs on one or more connecting elements and / or the deflection of a frame leg is actively changeable. To control the deflection of a frame leg, for example, a pulling device may be provided which engages on the one hand at one leg end of the frame leg and on the other hand at the coupling point of the same frame leg. If a tensile force is exerted between the coupling point and the leg end, this can lead to a deflection of the frame leg.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Handhabungsvorrichtung, insbesondere Greifvorrichtung oder Spannvorrichtung, gemäß dem Anspruch 10 gelöst. Die Handhabungsvorrichtung weist wenigstens ein Halteorgan, vorzugsweise mehrere Halteorgane auf, welche an einem Tragerahmen der vorstehend beschriebenen Art angeordnet sind. Die Halteorgane sind vorzugsweise derart an dem Tragerahmen angeordnet, dass bei Anlage des Tragerahmens an eine Oberfläche eines Greifobjektes die Halteorgane in Kontakt mit der Oberfläche des Greifobjektes gelangen und dieses gegriffen werden kann. Vorzugsweise sind die Halteorgane an den unteren Trägern oder an einer Rahmenstrebe des Tragerahmens angeordnet oder an einem Anlageabschnitt (s. o.) angeordnet. Dadurch ist eine formanpassbare Anlage möglich.The object mentioned at the outset is also achieved by a handling device, in particular a gripping device or clamping device, according to claim 10. The handling device has at least one holding member, preferably a plurality of holding members, which are arranged on a support frame of the type described above. The holding members are preferably arranged on the support frame, that when holding the support frame to a surface of a gripping object, the holding members come into contact with the surface of the gripping object and this can be grasped. The holding members are preferably arranged on the lower supports or on a frame strut of the support frame or arranged on a contact section (see above). This makes a form-adaptable system possible.

Zur weiteren Ausgestaltung weist die Handhabungsvorrichtung einen Aktuator zur Bewegung des Tragerahmens mit den Halteorganen auf. Der Aktuator ist z. B. ein Hydraulikarm. Der Aktuator greift vorzugsweise an wenigstens einer Kraftaufnahmestelle bzw. Kraftaufnahmeeinrichtung wie oben beschrieben an. Mittels des Aktuators kann der Tragerahmen gegen die Oberfläche des Greifobjektes gedrückt werden und so der Tragerahmen in seinen Belastungszustand versetzt werden. Dadurch erfolgt eine Formanpassung des Tragerahmens wie vorstehend beschrieben.For further embodiment, the handling device on an actuator for moving the support frame with the holding members. The actuator is z. B. a hydraulic arm. The actuator preferably acts on at least one force receiving point or force receiving device as described above. By means of the actuator, the support frame can be pressed against the surface of the gripping object and so the support frame are placed in its load state. This results in a shape adaptation of the support frame as described above.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren näher beschrieben.Further details and advantageous embodiments of the invention will be described in more detail below with reference to FIGS.

Es zeigen:Show it:

1 perspektivische Darstellung eines Tragerahmens im belastungsfreien Zustand; 1 perspective view of a support frame in the load-free state;

2 perspektivische Darstellung des Tragerahmens gemäß 1 mit abgewinkeltem Rahmenschenkel; 2 perspective view of the support frame according to 1 with angled frame legs;

3 eine Ausgestaltung des Tragerahmens; 3 an embodiment of the support frame;

4 Detailansicht einer ersten Ausgestaltung eines Rahmenschenkels; 4 Detail view of a first embodiment of a frame leg;

5 Detailansicht einer weiteren Ausgestaltung eines Rahmenschenkels; und 5 Detail view of another embodiment of a frame leg; and

6 skizzierte Darstellung einer Handhabungsvorrichtung mit einem Tragerahmen. 6 sketched representation of a handling device with a support frame.

In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren sind für identische oder einander entsprechende Merkmale jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.In the following description as well as in the figures, the same reference numerals are used for identical or corresponding features.

Die 1 und 2 zeigen einen Tragerahmen 10 mit einer Mehrzahl von (im Beispiel vier) Rahmenschenkeln 12, welche über Verbindungselemente 14 miteinander verbunden sind. Jeder Rahmenschenkel 12 erstreckt sich länglich entlang einer ihm zugeordneten Längserstreckungsrichtung 18, welche in 1 beispielhaft für einen der Rahmenschenkel 12 eingezeichnet ist, und weist entlang dieser Längserstreckungsrichtung 18 zwei Schenkelenden 16 auf.The 1 and 2 show a support frame 10 with a plurality of (in the example four) frame legs 12 , which have connecting elements 14 connected to each other. Every frame leg 12 extends oblong along an associated longitudinal direction 18 , Which in 1 exemplified for one of the frame legs 12 is drawn, and points along this longitudinal direction 18 two leg ends 16 on.

Im dargestellten Beispiel sind die Rahmenschenkel 12 jeweils identisch ausgebildet. Dies ist jedoch nicht zwingend. Je nach Anwendungsgebiet können auch verschieden ausgestaltete Rahmenschenkel in einem Tragerahmen verwendet werden.In the example shown, the frame legs 12 each formed identically. However, this is not mandatory. Depending on the field of application, differently configured frame legs can also be used in a support frame.

Je zwei der Rahmenschenkel 12 sind mit jeweils einem ihrer Schenkelenden 16 an einem Verbindungselement 14 befestigt. Dabei verlaufen die aneinander befestigten Rahmenschenkel 12 derart, dass ihre Längserstreckungsrichtungen 18 gewinkelt zueinander sind, im dargestellten Beispiel senkrecht zueinander. So wird ein geschlossener Tragerahmen 10 gebildet, der im dargestellten Beispiel eine quadratische Form aufweist. In dem in der 1 dargestellten belastungsfreien Zustand des Tragerahmens 10 spannen die Rahmenschenkel 12 insofern eine Anlagefläche 20 auf, welche hier quadratisch ist.Two of the frame legs 12 are each with one of their leg ends 16 on a connecting element 14 attached. The mutually attached frame legs run 12 such that their longitudinal extension directions 18 are angled to each other, in the example shown perpendicular to each other. So is a closed support frame 10 formed, which has a square shape in the example shown. In the in the 1 illustrated load-free state of the support frame 10 clamp the frame legs 12 insofar an investment area 20 on, which is square here.

Um eine formanpassbare Anlage des Tragerahmens 10 bzw. seiner Anlagefläche 20 zu ermöglichen, sind zunächst die Verbindungselemente 14 derart ausgebildet, dass die Rahmenschenkel 12 gegeneinander abwinkelbar sind, wie nachfolgend zu 2 noch näher erläutert. Andererseits sind die Rahmenschenkel 12 derart ausgestaltet, dass sie entlang einer Durchbiegerichtung 22 zwischen ihren Schenkelenden 16 durchgebogen werden können, d. h. aus der Ebene der Anlagefläche 20 herausgewölbt werden können.To a form-adaptable system of the support frame 10 or its contact surface 20 to allow, are first the fasteners 14 formed such that the frame legs 12 against each other are angled, as below 2 explained in more detail. On the other hand, the frame legs 12 configured such that it along a sagging direction 22 between her thigh ends 16 can be bent, ie from the plane of the contact surface 20 can be arched out.

Jeder der Rahmenschenkel 12 ist als Doppelstruktur ausgebildet und weist einen unteren Träger 24 auf, welcher bei Verwendung des Tragerahmens 10 an die Oberfläche eines Greifobjektes angelegt werden kann. Der untere Träger 24 erstreckt sich entlang der Längserstreckungsrichtung 18 des Rahmenschenkels 12. Entlang des unteren Trägers 24 erstreckt sich oberhalb der Anlagefläche 20 ein oberer Träger 26. Der untere Träger 24 und der obere Träger 26 sind im Bereich der Schenkelenden 16 voneinander beabstandet. Zwischen den Schenkelenden 16 weist der Rahmenschenkel 12 eine Kopplungsstelle 28 auf, an welcher im dargestellten Beispiel der obere Träger mit dem unteren Träger 24 zusammenläuft und einen gemeinsamen Materialabschnitt bildet.Each of the frame legs 12 is formed as a double structure and has a lower support 24 on, which when using the support frame 10 can be created on the surface of a gripping object. The lower carrier 24 extends along the longitudinal direction 18 of the frame leg 12 , Along the lower beam 24 extends above the contact surface 20 an upper carrier 26 , The lower carrier 24 and the upper carrier 26 are in the area of the leg ends 16 spaced apart. Between the ends of the legs 16 has the frame leg 12 a coupling point 28 on, in which in the example shown, the upper carrier with the lower carrier 24 converges and forms a common material section.

Der untere Träger 24 und ggf. auch der obere Träger 26 können leistenartig oder plattenartig ausgestaltet sein und sich mit einer Breite senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung 18 und zu der Durchbiegerichtung 22 erstrecken (vgl. 1). Die Breite ist insbesondere größer als die Dicke entlang der Durchbiegerichtung 22. Dadurch ist der Rahmenschenkel 12 steif gegenüber Biegung in Richtungen senkrecht zur Durchbiegerichtung 22, aber flexibel in Durchbiegerichtung 22.The lower carrier 24 and possibly also the upper carrier 26 may be designed strip-like or plate-like and with a width perpendicular to the longitudinal direction 18 and the deflection direction 22 extend (cf. 1 ). The width is in particular greater than the thickness along the sagging direction 22 , This is the frame leg 12 stiff against bending in directions perpendicular to the direction of deflection 22 but flexible in the direction of deflection 22 ,

Anhand von 2 wird die Funktionsweise des Verbindungselements 14 näher erläutert. Das Verbindungselement 14 ist vorzugsweise als Verbindungsgelenk ausgebildet, so dass die an dem jeweiligen Verbindungsgelenk 14 zusammenlaufenden Rahmenschenkel 12 gegeneinander abwinkelbar sind. In der 2 sind beispielhaft zwei aneinander anstoßende Rahmenschenkel mit den Bezugszeichen 12' und 12'' versehen. Ein Schenkelende 16' des Rahmenschenkels 12' ist mit dem Verbindungsgelenk 14 verbunden. Ebenso ist ein Schenkelende 16'' des Rahmenschenkels 12'' mit demselben Verbindungsgelenk 14 verbunden. Über das Verbindungsgelenk 14 kann der Rahmenschenkel 12' gegenüber dem Rahmenschenkel 12'' aus derjenigen Ebene herausgeschwenkt werden, welche sich senkrecht zu der Durchbiegerichtung 22 des Rahmenschenkels 12'' erstreckt. Dies ermöglicht es, dass die jeweiligen unteren Träger 24 der Rahmenschenkel 12' bzw. 12'' einer gewölbt verlaufenden Oberfläche eines nicht näher dargestellten Greifobjekts folgen können, wenn der Tragerahmen 10 mit den unteren Trägern 24 gegen diese Oberfläche angedrückt wird (Belastungszustand des Tragerahmens 10).Based on 2 will the functioning of the connector 14 explained in more detail. The connecting element 14 is preferably designed as a connecting joint, so that at the respective connecting joint 14 converging frame legs 12 are angled against each other. In the 2 are exemplary two abutting frame legs with the reference numerals 12 ' and 12 '' Mistake. One leg end 16 ' of the frame leg 12 ' is with the connecting joint 14 connected. Likewise is a leg end 16 '' of the frame leg 12 '' with the same connection joint 14 connected. About the connecting joint 14 can the frame leg 12 ' opposite the frame leg 12 '' be swung out of that plane, which is perpendicular to the direction of deflection 22 of the frame leg 12 '' extends. This allows the respective lower carrier 24 the frame leg 12 ' respectively. 12 '' can follow a curved extending surface of a gripping object, not shown, when the support frame 10 with the lower straps 24 is pressed against this surface (load condition of the support frame 10 ).

An den Schenkelenden 16 der Rahmenschenkel 12 kann ein Abstandselement 30 vorgesehen sein, an welchem der obere Träger 24 und der obere Träger 26 beabstandet voneinander befestigt sind (vgl. 1, 2, 4). Ausgehend von dem Schenkelende 16 verlaufen daher der untere Träger 24 und der obere Träger 26 zunächst beabstandet voneinander und laufen dann in der zwischen den beiden Schenkelenden 16 angeordneten Kopplungsstelle 28 zusammen (vgl. 4 und 5). Dabei kann die Kopplungsstelle 28 mittig zwischen den Schenkelenden 16 angeordnet sein (vgl. 4). Denkbar ist jedoch auch eine außermittige Anordnung, bei welcher die Kopplungsstelle 28 in Richtung einer der beiden Schenkelenden 16 versetzt ist (vgl. 5).At the ends of the legs 16 the frame leg 12 can be a spacer 30 be provided, on which the upper carrier 24 and the upper carrier 26 spaced from each other are fixed (see. 1 . 2 . 4 ). Starting from the leg end 16 Therefore, run the lower carrier 24 and the upper carrier 26 initially spaced from each other and then run in the between the two leg ends 16 arranged coupling point 28 together (cf. 4 and 5 ). In this case, the coupling point 28 in the middle between the ends of the legs 16 be arranged (cf. 4 ). However, it is also conceivable an off-center arrangement, in which the coupling point 28 in the direction of one of the two ends of the legs 16 is offset (cf. 5 ).

Die Abstandselemente 30 können außerdem Gelenkabschnitte 32 aufweisen (hier als Gelenkbolzen ausgebildet), welche mit entsprechenden Gelenkgegenstücken an dem Verbindungselement 14 zur Ausbildung eines Gelenks zusammenwirken (vgl. 4 und 5). Der Rahmenschenkel 12 ist vorzugsweise ein einstückiges Bauteil, welches die Träger 24, 26, die Kopplungsstelle 28, ggf. Abstandselement 30 und Gelenkabschnitte 32 umfasst. Ein solcher Rahmenschenkel 12 kann vorteilhaft im Spritzgussverfahren oder im generativen Verfahren hergestellt werden.The spacers 30 can also joint sections 32 have (formed here as a hinge pin), which with corresponding joint counterparts on the connecting element 14 interact to form a joint (cf. 4 and 5 ). The frame leg 12 is preferably a one-piece component, which is the carrier 24 . 26 , the coupling point 28 , if necessary spacer element 30 and joint sections 32 includes. Such a frame leg 12 can be advantageously prepared by injection molding or in the generative process.

Der in der 3 dargestellte Tragerahmen 40 unterscheidet sich von dem Tragerahmen 10 dadurch, dass in das von den Rahmenschenkeln 12 aufgespannte Gerüst eine Rahmenstrebe 42 eingesetzt ist. Im dargestellten Beispiel ist die Rahmenstrebe 42 kreuzartig ausgebildet und weist vier Strebenabschnitte 44 auf. Je ein Strebenabschnitt 44 ist mit einer Kopplungsstelle 28 eines der Rahmenschenkel 12 fest verbunden. Die Strebenabschnitte 44 laufen ausgehend von den Kopplungsstellen 28 in einer Kraftaufnahmestelle 46 zusammen, an welcher die Rahmenstrebe 42 eine entsprechende Kraftaufnahmeeinrichtung 48 aufweist. Die Kraftaufnahmestelle 46 liegt insofern mittig zwischen dem umlaufenden Tragerahmen 40 und ist von den Rahmenschenkeln 12 beabstandet. An der Kraftaufnahmestelle 46 kann über die Kraftaufnahmeeinrichtung 48 beispielsweise ein Aktuator einer Handhabungsvorrichtung befestigt werden. Dieser kann dazu eingerichtet sein, den Tragerahmen 40 mit den unteren Trägern 24 an die Oberfläche eines Greifobjektes anzudrücken. Die Anpresskraft wird über die Kraftaufnahme 46 auf die Rahmenstrebe 42 übertragen und mittels dieser an den Kopplungsstellen 28 in die Rahmenschenkel 12 eingeleitet. Aufgrund der Abwinkelbarkeit der Verbindungselemente 14 und der Durchbiegbarkeit der Rahmenschenkel 12 entlang der Durchbiegerichtung 22 (vgl. 1 und 2) kann die von dem Tragerahmen 40 aufgespannte Anlagefläche 20 so an den Verlauf der Oberfläche des Greifobjektes angepasst werden.The Indian 3 illustrated support frame 40 differs from the support frame 10 in that in that of the frame legs 12 spanned scaffolding a frame strut 42 is used. In the example shown is the frame strut 42 cross-shaped and has four strut sections 44 on. One strut section each 44 is with a coupling point 28 one of the frame legs 12 firmly connected. The strut sections 44 run from the coupling points 28 in a force receiving point 46 together, on which the frame strut 42 a corresponding force receiving device 48 having. The force receiving point 46 lies in the middle between the rotating support frame 40 and is from the frame legs 12 spaced. At the force receiving point 46 can over the force receiving device 48 For example, be attached to an actuator of a handling device. This can be adapted to the support frame 40 with the lower straps 24 to press against the surface of a gripping object. The contact pressure is on the power input 46 on the frame strut 42 transmitted and by means of this at the coupling points 28 in the frame legs 12 initiated. Due to the bendability of the connecting elements 14 and the resilience of the frame legs 12 along the deflection direction 22 (see. 1 and 2 ) can from the support frame 40 clamped contact surface 20 adapted to the course of the surface of the gripping object.

Zur Verdeutlichung ist in der 6 eine Greifvorrichtung 60 skizziert. Bei dieser ist ein Tragerahmen 40 (vgl. entsprechend 3) über seine Kraftaufnahmestelle 46 mit einem Endabschnitt eines Aktuators 62 verbunden. An der von den unteren Trägern 24 der Rahmenschenkel 12 aufgespannten Anlagefläche 20 ist ein Halteorgan 64 zum Ausüben einer Haltekraft auf ein Greifobjekt angeordnet. Das Halteorgan 64 ist hier als flexible Adhäsionsmatte ausgebildet, mittels welcher beispielsweise eine Elektroadhäsionskraft ausgeübt werden kann.For clarification is in the 6 a gripping device 60 outlined. This is a support frame 40 (see accordingly 3 ) via his force receiving point 46 with an end portion of an actuator 62 connected. At the bottom of the straps 24 the frame leg 12 clamped contact surface 20 is a holding organ 64 arranged to exert a holding force on a gripping object. The holding organ 64 is here designed as a flexible adhesive mat, by means of which, for example, an electro-adhesion force can be exerted.

In 6 ist ein Greifobjekt 66 mit einer gewölbt verlaufenden Oberfläche 68 skizziert. Über den Aktuator 62 kann der Tragerahmen 40 mit dem an seiner Anlagefläche 20 angeordneten Halteorgan 64 an die gewölbte Oberfläche 68 des Greifobjekts 66 angepresst werden. Dadurch wird der Tragerahmen in seinen Belastungszustand überführt, wie in 6 dargestellt. In dem Belastungszustand können sich die Rahmenschenkel 12 je nach Verlauf der Oberfläche 68 entlang ihrer Durchbiegerichtung 22 durchbiegen (vgl. 1, 2, 4). Außerdem können einzelne Rahmenschenkel 12 gegenüber den anderen Rahmenschenkeln abgewinkelt werden (vgl. 2). Der Tragerahmen 40 stellt somit eine formanpassbare Anlagefläche 20 bereit.In 6 is a gripping object 66 with a curved surface 68 outlined. About the actuator 62 can the support frame 40 with the at its contact surface 20 arranged holding member 64 to the curved surface 68 of the gripping object 66 be pressed. As a result, the support frame is transferred to its load state, as in 6 shown. In the load state, the frame legs can 12 depending on the course of the surface 68 along its direction of deflection 22 to bend (cf. 1 . 2 . 4 ). In addition, individual frame legs 12 angled against the other frame legs (see. 2 ). The support frame 40 thus provides a form-adaptable contact surface 20 ready.

Claims

Carrying frame ( 10 . 40 ) for conformable attachment to a surface ( 68 ) of a gripping object ( 66 ), with at least two frame legs ( 12 ), each frame leg ( 12 ) along its longitudinal extent ( 18 ) two opposite leg ends ( 16 ), each two frame legs ( 12 ) on each of its leg ends ( 16 ) by means of a connecting element ( 14 ) are hinged together, characterized in that each frame leg ( 12 ) one between its leg ends ( 16 ) extending lower beam ( 24 ) for contact with the surface ( 68 ) of the gripping object ( 66 ), as well as along the lower support ( 24 ) extending upper carrier ( 26 ), wherein the upper support ( 26 ) and the lower support ( 24 ) at one between the leg ends ( 16 ) interface ( 28 ) are firmly interconnected and between the interface ( 28 ) and the leg ends ( 16 ) spaced from each other.

Carrying frame ( 10 . 40 ) according to claim 1, characterized in that the upper support ( 26 ) stiffer than the lower support ( 24 ) is trained.

Carrying frame ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the upper support ( 26 ) and the lower support ( 24 ) at the interface ( 28 ) converge.

Carrying frame ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling point ( 28 ) in the middle between the leg ends ( 16 ) is arranged.

Carrying frame ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the frame limb ( 12 ) at its leg ends ( 16 ) a spacer element ( 30 ), to which the upper support ( 26 ) and the lower support ( 24 ) are fixed and starting from the spacer element ( 30 ) run at a distance.

Carrying frame ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element ( 14 ) as a connecting joint ( 14 ) is formed, so that the frame legs ( 12 ) are angled against each other.

Carrying frame ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of at least three frame legs ( 12 ) are provided, which via the connecting elements ( 14 ) to a closed support frame ( 10 . 40 ) are connected.

Carrying frame ( 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one the support frame ( 40 ) crossing frame strut ( 42 ) is provided, which at at least one of the coupling points ( 28 ), wherein the frame strut ( 42 ) a force receiving device ( 48 ) for connection to an actuator ( 62 ) or a support point of a handling device.

Carrier frame according to one of the preceding claims, characterized in that the support frame has a contact section with a shape-adaptable contact surface, wherein the contact section on the lower supports ( 24 ) of the frame struts ( 12 ) is arranged.

Handling device ( 60 ) with at least one holding member ( 64 ), preferably a plurality of holding members, which on a support frame ( 10 . 40 ) are arranged according to one of the preceding claims such that when the support frame ( 10 . 40 ) to a surface ( 68 ) of a gripping object ( 66 ) the holding organs ( 64 ) in contact with the surface ( 68 ) of the gripping object ( 66 ) reach.