DE102015015727A1

DE102015015727A1 - Suction gripper for holding a component

Info

Publication number: DE102015015727A1
Application number: DE102015015727.2A
Authority: DE
Inventors: Konrad Wirth; Andreas Domke; Matthias Vogel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sauggreifer (10) zum Halten eines Bauteils (26), welcher ein Saugelement (12) zum Halten des Bauteils (26) aufweist, wobei der Sauggreifer (10) ein Zentrierelement (20) aufweist, welches in radialer Richtung (r) von dem Saugelement (12) umgeben ist und in axialer Richtung (z) zumindest teilweise aus Saugelement (12) herausragt.The invention relates to a suction gripper (10) for holding a component (26), which has a suction element (12) for holding the component (26), wherein the suction gripper (10) has a centering element (20) which extends in the radial direction (r ) is surrounded by the suction element (12) and in the axial direction (z) at least partially protrudes from the suction element (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Sauggreifer zum Halten eines Bauteils der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a suction gripper for holding a component specified in the preamble of claim 1. Art.

Die WO 2009/077694 A1 zeigt einen gattungsgemäßen Sauggreifer zum Halten eines Bauteils, welcher ein Saugelement zum Halten des Bauteils aufweist. Derartige Sauggreifer sehen vor, dass der Sauggreifer auf vollflächigen Geometrien eine Vakuum-Haltefunktion erzeugt. Dabei können ein oder mehrere Bolzen außerhalb von dem Saugelement vorgesehen sein, mittels welchen das aufzunehmende Bauteil zentriert werden kann. Dadurch dass derartige Bolzen bzw. Halteelemente außerhalb von dem Saugelement angeordnet sind, besteht eine hohe Abhängigkeit zwischen dem Saugelement und der Anordnung der Bolzen bzw. Halteelemente. Derartige Sauggreifer sind daher nur schwer universell einsetzbar. Insbesondere bei Mensch-Roboter-Kooperationen können sich derartige Sauggreifer auch als kritisch erweisen, da eine erhöhte Stoß- bzw. Quetschgefahr aufgrund der außerhalb von dem Saugelement angeordneten Bolzen bzw. Halteelemente besteht.The WO 2009/077694 A1 shows a generic suction gripper for holding a component, which has a suction member for holding the component. Such suction pads provide that the suction pads on full-surface geometries creates a vacuum-holding function. In this case, one or more bolts may be provided outside of the suction element, by means of which the male component can be centered. Because such bolts or holding elements are arranged outside of the suction element, there is a high dependence between the suction element and the arrangement of the bolts or holding elements. Such suction pads are therefore difficult to use universally. In particular, in human-robot cooperations such suction pads can also prove to be critical, since there is an increased risk of bumping or crushing due to the outside of the suction element arranged bolts or holding elements.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besonders einfach aufgebauten und universell einsetzbaren Sauggreifer zum Halten eines Bauteils bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide a particularly simple and universally usable suction gripper for holding a component.

Diese Aufgabe wird durch einen Sauggreifer zum Halten eines Bauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a suction gripper for holding a component having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um einen besonders einfach aufgebauten und möglichst universell einsetzbaren Sauggreifer bereitzustellen, weist der erfindungsgemäße Sauggreifer ein Zentrierelement auf, welches in radialer Richtung von dem Saugelement umgeben ist und in axialer Richtung zumindest teilweise aus dem Saugelement herausragt. Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, einen Sauggreifer mit einem mittig zum Saugelement angeordneten Zentrierelement, beispielsweise in Form eines Zentrierbolzens, vorzusehen. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauform, wobei der Sauggreifer zudem besonders universell einsetzbar ist. Ferner kann mittels des erfindungsgemäßen Sauggreifers ein zu haltendes Bauteil besonders exakt ergriffen werden. Ferner eignet sich der erfindungsgemäße Sauggreifer aufgrund der Integration des Zentrierelements für eine Mensch-Roboter-Kooperation, da keine Halter oder dergleichen von dem Sauggreifer abstehen. Des Weiteren ist der erfindungsgemäße Sauggreifer insbesondere bei verschiedensten Lochformen und Lochdurchmessern anwendbar, welche das jeweils zu haltende Bauteil aufweist.In order to provide a suction gripper which is particularly simple in design and can be used as universally as possible, the suction gripper according to the invention has a centering element which is surrounded by the suction element in the radial direction and protrudes at least partially out of the suction element in the axial direction. It is therefore provided according to the invention to provide a suction gripper with a centering element arranged centrally with respect to the suction element, for example in the form of a centering pin. This results in a particularly compact design, wherein the suction pad is also particularly universally applicable. Furthermore, by means of the suction gripper according to the invention, a component to be held can be gripped particularly accurately. Furthermore, the suction pad according to the invention is due to the integration of the centering for a human-robot cooperation, since no holder or the like protrude from the suction pads. Furthermore, the suction gripper according to the invention is particularly applicable to a variety of hole shapes and hole diameters, which has the respective component to be held.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Zentrierelement an einem als Dichtungsfläche dienendem Flansch angeordnet ist, an welchem eine in radialer Richtung vom Zentrierelement beabstandete Dichtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist diese Dichtung in Form eines O-Rings ausgebildet. Eine mögliche Leckage über ein im zu haltenden Bauteil vorgesehenes Loch, durch welchen das Zentrierelement beim Halten bzw. zum Ergreifen des Bauteils hindurchgeführt wird, kann durch den O-Ring, welcher an dem Flansch angeordnet ist, vermieden werden. Dadurch wird ein Unterdruck innerhalb eines Kreisrings des Saugelements erzeugt und nicht innerhalb der gesamten Kreisfläche des Saugelements.An advantageous embodiment of the invention provides that the centering element is arranged on a serving as a sealing surface flange, on which a radially spaced from the centering gasket is arranged. Preferably, this seal is in the form of an O-ring. A possible leakage via a hole to be held in the component to be held, through which the centering element is passed when holding or for gripping the component, can be avoided by the O-ring, which is arranged on the flange. As a result, a negative pressure is generated within a circular ring of the suction element and not within the entire circular area of the suction element.

Das Zentrierelement kann einen runden oder auch einen eckigen Querschnitt aufweisen und dadurch je nach Ausführung der jeweiligen Lochgeometrie des zu haltenden Bauteils ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Zentrierelement als Rundbolzen, Schwertbolzen oder dergleichen ausgebildet sein.The centering element may have a round or even an angular cross-section and thereby be formed depending on the design of the respective hole geometry of the component to be held. For example, the centering element may be formed as a round bolt, sword pin or the like.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Zentrierelement einen an sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitz aufweist. Alternativ kann das Zentrierelement auch ungeschlitzt ausgebildet sein.A further advantageous embodiment of the invention provides that the centering element has a slot extending in the axial direction. Alternatively, the centering element can also be designed without slots.

Schließlich ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Zentrierelement als Spannelement ausgebildet ist. Alternativ kann das Zentrierelement auch eine Umgriff-Haltefunktion aufweisen. Mit anderen Worten kann das Zentrierelement also auch eine aktive Fixierungs- bzw. Haltefunktion beim Halten des Bauteils ermöglichen.Finally, it is provided according to a further advantageous embodiment of the invention that the centering element is designed as a clamping element. Alternatively, the centering element can also have a wrap-around holding function. In other words, the centering element can therefore also enable an active fixing or holding function when holding the component.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Sauggreifers zum Halten eines Bauteils, welcher ein glockenartiges Saugelement zum Halten des Bauteils und ein Zentrierelement aufweist, welches in radialer Richtung von dem Saugelement umgeben ist und in axialer Richtung teilweise aus dem Saugelement herausragt; 1 a partially sectioned side view of a suction pad for holding a component which a bell-like suction member for holding the component and a centering element which is surrounded in the radial direction of the suction element and partially protrudes in the axial direction of the suction element;

2 eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite des Sauggreifers, wobei die konzentrische Anordnung des Zentrierelements zu dem Saugelement erkennbar ist; 2 a perspective view of the underside of the suction pad, wherein the concentric arrangement of the centering element is visible to the suction element;

3 eine Seitenansicht auf den Sauggreifer während dieser an ein Bauteil angesetzt wird, welches eine Durchgangsöffnung aufweist, durch welche das Zentrierelement hindurchgeführt wird; und 3 a side view of the suction gripper while it is attached to a component having a through opening through which the centering element is passed; and

4 eine Perspektivansicht des Sauggreifers während das Bauteil mittels des Saugelements gehalten wird. 4 a perspective view of the suction pad while the component is held by means of the suction element.

Ein insgesamt mit 10 bezeichneter Sauggreifer zum Halten eines Bauteils ist in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht in 1 gezeigt. Der Sauggreifer 10 umfasst ein im Wesentlichen glockenförmig ausgebildetes Saugelement 12 zum Halten eines Bauteils. Ein Rohr 14 ist durch das Saugelement 12 hindurchgeführt und weist einen Anschluss 16 auf, über welchen Luft aus dem Saugelement 12 herausbefördert werden kann, sobald dieses an ein zu haltendes Bauteil angelegt worden ist. Das Rohr 16 weist dabei im Bereich des Saugelements 12 mehrere Bohrungen 18 auf, durch welche innerhalb des Saugelements 12 befindliche Luft herausgesaugt werden kann, um einen Unterdruck innerhalb des Saugelements 12 zu erzeugen, sobald dieses an ein zu haltendes Bauteil angelegt worden ist.A total with 10 designated suction gripper for holding a component is in a partially sectioned side view in 1 shown. The suction pad 10 comprises a substantially bell-shaped suction element 12 for holding a component. A pipe 14 is through the suction element 12 passed through and has a connection 16 on, over which air from the suction element 12 can be carried out as soon as this has been created on a component to be held. The pipe 16 points in the area of the suction element 12 several holes 18 on, through which within the suction element 12 Air can be sucked out to a negative pressure within the Saugelements 12 as soon as it has been applied to a component to be held.

Um den Sauggreifer 10 besonders einfach und exakt an einem zu haltenden Bauteil positionieren zu können, weist der Sauggreifer 10 ein Zentrierelement 20 auf, welches in radialer Richtung r von dem Saugelement 12 umgeben ist und in axialer Richtung z etwas aus dem Saugelement 12 herausragt.Around the suction pad 10 The suction gripper is particularly easy to position on a component to be held 10 a centering element 20 on, which in the radial direction r of the suction element 12 is surrounded and in the axial direction z something from the suction element 12 protrudes.

Das Zentrierelement 20 kann wie vorliegend gezeigt einen runden Querschnitt aufweisen, also als eine Art Rundbolzen ausgebildet sein. Das Zentrierelement 20 kann aber je nach Lochgeometrie des zu haltenden Bauteils auch beispielsweise einen eckigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann das Zentrierelement 20 auch in Form eines Schwertbolzens ausgebildet sein. Zudem ist es auch möglich, dass das Zentrierelement 20 einen sich in axialer Richtung z erstreckenden Schlitz aufweist. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass das Zentrierelement 20 beispielsweise als Spannelement ausgebildet ist oder auch eine Umgriff-Haltefunktion bereitstellt. Das Zentrierelement 20 dient also nicht zwangsläufig nur zur Zentrierung des Sauggreifers 10, sondern kann auch dazu dienen, den Sauggreifer 10 an einem zu haltenden Bauteil zu verspannen.The centering element 20 can, as shown in the present case have a round cross section, so be designed as a kind of round bolt. The centering element 20 However, depending on the hole geometry of the component to be retained, it may also have an angular cross-section, for example. For example, the centering element 20 be formed in the form of a sword pin. In addition, it is also possible that the centering element 20 has a slot extending in the axial direction z. In addition, it is also possible that the centering element 20 for example, is designed as a clamping element or also provides a wrap-around holding function. The centering element 20 So it does not necessarily only serve to center the suction pad 10 but can also serve the suction pad 10 to be clamped on a component to be held.

Das Zentrierelement 20 ist dabei an einem Flansch 22 angeordnet, welcher seinerseits mit dem Rohr 14 verbunden ist. Das Zentrierelement 20 ist also an einer von dem Rohr 16 abgewandten Seite angeordnet. An dem Flansch 22 ist ein O-Ring 24 angeordnet, welcher einen größeren Durchmesser aufweist als der Zentrierbolzen 20.The centering element 20 is on a flange 22 arranged, which in turn with the pipe 14 connected is. The centering element 20 So it's on one of the pipe 16 arranged on the opposite side. At the flange 22 is an O-ring 24 arranged, which has a larger diameter than the centering pin 20 ,

In 2 ist der Sauggreifer 10 in einer Perspektivansicht gezeigt, in welcher im Wesentlichen die Unterseite des Sauggreifers 10 gut zu erkennen ist. In der vorliegenden Darstellung ist nochmals die Anordnung des Zentrierelements 20 zum Saugelement 12 zu erkennen. Ferner sieht man in der vorliegenden Darstellung auch deutlich die Anordnung des O-Rings 24 am Flansch 20. Das Zentrierelement 20, der O-Ring 24, der Flansch 22 und das Saugelement 12 sind alle konzentrisch zueinander angeordnet.In 2 is the suction pad 10 shown in a perspective view, in which substantially the bottom of the suction pad 10 easy to recognize. In the present illustration is again the arrangement of the centering element 20 to the suction element 12 to recognize. Furthermore, the present illustration also clearly shows the arrangement of the O-ring 24 on the flange 20 , The centering element 20 , the O-ring 24 , the flange 22 and the suction element 12 are all arranged concentrically to each other.

In 3 ist der Sauggreifer 10 in einer Seitenansicht gezeigt, während dieser an ein aufzunehmendes Bauteil 26 herangeführt wird. Das Bauteil 26 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine kreisrunde Öffnung 28 auf, durch welche das Zentrierelement 20 hindurchgeführt wird. Mittels des Zentrierelements 20 kann das Saugelement 12 also exakt zu dem aufzunehmenden Bauteils 26 positioniert werden.In 3 is the suction pad 10 shown in a side view, while this on a male component 26 is introduced. The component 26 has a circular opening in the present embodiment 28 on, through which the centering element 20 is passed. By means of the centering element 20 can the suction element 12 So exactly to the male component 26 be positioned.

In 4 ist der Sauggreifer 10 in einer weiteren Perspektivansicht gezeigt während das Bauteil 26 mittels des Saugelements 12 gehalten wird. Sobald das Zentrierelement 22 durch die Öffnung 28 des Bauteils hindurchgeführt und das Saugelement 12 an das Bauteil 26 angelegt worden ist, wird durch den Luftanschluss 16 und durch die Bohrungen 18 die zwischen Saugelement 12 und Bauteil 26 vorhandene Luft abgesaugt, sodass im Zwischenraum zwischen dem Saugelement 12 und dem Bauteil 26 ein Unterdruck entsteht, infolgedessen sich das Saugelement 12 an das Bauteil 26 heransaugt.In 4 is the suction pad 10 shown in another perspective view while the component 26 by means of the suction element 12 is held. As soon as the centering element 22 through the opening 28 passed through the component and the suction element 12 to the component 26 is created by the air connection 16 and through the holes 18 the between suction element 12 and component 26 sucked existing air, so in the space between the suction element 12 and the component 26 a negative pressure arises, as a result, the suction element 12 to the component 26 zoom sucks.

Während das Saugelement 12 dadurch an das Bauteil 26 herangesaugt wird, legt sich der O-Ring 24 ebenfalls an das Bauteil 26 an. Zwischen dem O-Ring 24 und einer Außenkante 30 des Saugelements 12 bildet sich dadurch eine Art Kreisring aus, innerhalb welchem der Unterdruck zum Halten des Bauteils 26 ausgebildet wird.While the suction element 12 thereby to the component 26 is sucked in, puts the O-ring 24 also to the component 26 at. Between the O-ring 24 and an outer edge 30 of the suction element 12 This forms a kind of circular ring, within which the negative pressure to hold the component 26 is trained.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2009/077694 A1 [0002]

Claims

Suction gripper ( 10 ) for holding a component ( 26 ), which a suction element ( 12 ) for holding the component ( 26 ), characterized in that the suction gripper ( 10 ) a centering element ( 20 ), which in the radial direction (r) of the suction element ( 12 ) is surrounded and in the axial direction (z) at least partially of suction element ( 12 ) stands out.

Suction gripper ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the centering element ( 20 ) on a flange serving as sealing surface ( 22 ) is arranged, on which a in the radial direction (r) from the centering ( 20 ) spaced seal ( 24 ) is arranged.

Suction gripper ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the seal ( 24 ) is an O-ring.

Suction gripper ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the centering element ( 20 ) has a round or angular cross-section.

Suction gripper ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the centering element ( 20 ) has a in the axial direction (z) extending slot.

Suction gripper ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the centering element ( 20 ) is designed as a clamping element.