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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung, eine Transportanordnung sowie ein Verfahren zum Greifen eines Gegenstandes.
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Obwohl auf beliebige Transportanordnungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf Greifvorrichtungen für Industrieroboter näher erläutert.
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Mit zunehmender Automatisierung verschiedenster industrieller Prozesse werden vielfältige Gegenstände, z. B. Halbzeuge in einem Fertigungsprozess, maschinell zwischen unterschiedlichen Orten mittels einem oder mehreren Industrieroboter(n), befördert. Dazu sind Halte- bzw. Greifvorrichtungen zum Greifen und/oder Halten der Gegenstände notwendig.
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Oftmals soll eine Transportanordnung nicht nur eine Art oder Form von Gegenständen, sondern unterschiedliche Arten oder Formen von Gegenständen transportieren können.
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Die
DE 10 2012 003 094 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Halten eines Objektes, wobei ein mit einem Unterdruck beaufschlagbares Formkissen an eine Kontur des Objektes anpassbar ist und eine Saugkraft auf das Objekt ausübt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Greifvorrichtung und/oder Transportanordnung zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Greifvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder eine Transportanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 und/oder ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- – Eine Greifvorrichtung, mit: einer ersten Kammer, welche mit einem Füllstoff gefüllt ist, der zwischen einem verformbaren und einem formhaltenden Zustand schaltbar ist, wobei die erste Kammer eine flexible Seite aufweist, an der in einem verformbaren Zustand des Füllstoffs ein Abdruck eines Gegenstandes abformbar ist, einer zweiten Kammer, welche an der flexiblen Seite der ersten Kammer angeordnet und zum Greifen des Gegenstandes oder eines gleich geformten Gegenstandes in dem Bereich des Abdrucks expandierbar ausgebildet ist.
- – Eine Transportanordnung, mit: einer beweglichen Trägereinrichtung; und einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung, welche, insbesondere zum Transport eines mit der Greifvorrichtung greifbaren Gegenstandes, mit der Trägereinrichtung koppelbar ist.
- – Ein Verfahren zum Greifen eines Gegenstandes, insbesondere mittels einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung, mit den folgenden Verfahrensschritten: Abformen eines Abdrucks eines Gegenstands an einer flexiblen Seite einer ersten Kammer, welche mit einem zwischen einem verformbaren und einem formhaltenden Zustand schaltbaren Füllstoff gefüllt ist; Schalten des Füllstoffs in den farmhaltenden Zustand, wobei der Abdruck verfestigt wird; und Greifen des Gegenstandes oder eines gleich geformten Gegenstandes durch Expandieren einer an der flexiblen Seite der ersten Kammer angeordneten zweiten Kammer in dem Bereich des Abdrucks.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass ein zu greifender oder zu haltender Gegenstand zunächst mit einem durch einen reversibel verfestigbaren Füllstoff verfestigten Abdruck an einer ersten Kammer abformbar ist und anschließend mit einer expandierbaren, im Bereich des Abdrucks vorgesehenen zweiten Kammer durch den zuvor genommenen Abdruck an die Kontur des Gegenstandes angepasst, insbesondere vollflächig angepasst, greifbar oder nach einem Greifen halterbar bzw. fixierbar ist. Vorteilhaft ist dabei das Greifen von Gegenständen flächig und spielfrei ermöglicht. Druckstellen auf dem Gegenstand werden dabei mittels der flächig wirkenden Haltekräfte der zweiten Kammer vermieden.
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Ferner kann nach einem Ausgeben des Gegenstandes unter Beibehalten des formhaltenden Zustands des Füllstoffs ein gleich geformten Gegenstandes, das heißt ein anderer Gegenstand mit gleicher oder ähnlicher Kontur, durch die Expansion der zweiten Kammer ebenfalls in gleicher Weise gegriffen werden.
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Es ist erfindungsgemäß möglich, beliebige Gegenstände verschiedenster Geometrien mittels der Greifvorrichtung zu greifen bzw. in einem gegriffenen Zustand zu haltern/fixieren. Auch ein Greifen von unterschiedlichen Gegenständen mit Abmessungen verschiedener Größenordnung mittels der Greifvorrichtung ist möglich. Auf einzelne Greifmechanismen für Gegenstände bestimmter Geometrien kann daher vorteilhaft verzichtet werden. Somit können Lagerkosten und Rüstzeiten für einzelne Greifmechanismen eingespart werden.
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Vorteilhaft ist dies ohne eine den Gegenstand ansaugende Saugkraft, welche die maximal aufnehmbaren Lasten limitieren würde, realisiert. Vielmehr ist das Greifen mittels der zweiten Kammer saugkraftfrei ermöglicht. Insbesondere braucht somit kein stetiger Vakuumsog an dem Gegenstand zu wirken, was die Geräuschemission im Vergleich zu Systemen, welche zum Halten des Gegenstandes eine Vakuumansaugung des Gegenstands vorsehen, stark vermindert.
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In einem formhaltenden Zustand des Füllstoffs ist dieser vorzugsweise derart formbeständig, dass zu erwartende äußere Kräfte den abgeformten Abdruck nicht verformen. In einem verformbaren Zustand kann der Füllstoff durch die beim Abformen des Abdrucks aufgebrachten Kräfte hingegen frei verformt werden.
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Die flexible Seite der Kammer kann beispielsweise mit einer flexiblen und/oder elastischen Membran gebildet sein. Die erste Kammer weist zumindest eine derartige flexible Seite auf. Es können auch mehrere flexible Seiten vorgesehen sein.
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Die zweite Kammer kann sich über die gesamte Oberfläche der flexiblen Seite der ersten Kammer oder lediglich auf Teile davon erstrecken. Auch einen Anordnung mehrerer zweiter Kammern an der Oberfläche der flexiblen Seite ist möglich.
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Der Füllstoff kann mit unterschiedlichsten Materialen, welche zwischen einem verformbaren und einem festen Zustand schaltbar sind, realisiert werden. Beispielsweise kann es sich um rieselfähige Feststoffe, verfestigbare Flüssigkeiten oder Gele oder leicht (und reversibel) schmelzbare Materialien handeln. Die Art und Weise der Schaltbarkeit ist an die Stoffauswahl angepasst. Beispielsweise kann ein rieselfähiger Feststoff mit einem in der ersten Kammer angelegten Vakuum verfestigt werden. Eine Flüssigkeit oder ein Gel kann beispielsweise elektroviskos ausgebildet sein. Dementsprechend ist zum Verfestigen ein elektrisches Feld an die erste Kammer anlegbar. Bei einem leicht schmelzbaren Füllstoff kann beispielsweise eine Temperiereinrichtung zum Schmelzen oder Anschmelzen und/oder Erstarren des Füllstoffs vorgesehen sein.
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Ferner kann auch eine Temperierung der zweiten Kammer 6 vorgesehen sein, mittels der eine thermische Wirkung auf zu greifenden oder gegriffenen Gegenstand ermöglicht ist.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Füllstoff mit einer vorbestimmten Schrumpfung verfestigbar ausgebildet. Diese Schrumpfung ist mittels der zweiten Kammer zum Greifen des Gegenstandes zumindest teilweise kompensierbar. Auch eine vollständige Kompensierung der Schrumpfung ist möglich. Vorteilhaft kann so ein Gegenstand mit einem Spiel des Abdrucks aufgenommen und erst anschließend durch Expansion der zweiten Kammer gegriffen werden. Ferner ist auch ein Abformen und ein direkt anschließendes Greifen ermöglicht, ohne dass der Gegenstand dazwischen freigegeben wird. Die Schrumpfung kann beispielsweise durch eine Kompaktierung des Füllstoffs beim Anlegen eines Vakuums oder durch eine Änderung der Dichte bei einem Ändern des Aggregatszustands, insbesondere beim Erstarren, des Füllstoffs, erreicht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Kammer flexibel ausgebildet und mittels einer Druckbeaufschlagung expandierbar. Vorzugsweise handelt es sich bei der zweiten Kammer um ein an der flexiblen Seite der ersten Kammer vorgesehenes flaches Kissen, welches mittels Druckbeaufschlagung expandierbar ist und so eine expandierbare Schicht an der flexiblen Seite der ersten Kammer bildet. Vorzugswiese ist die zweite Kammer daher mit einem Zulauf und einem Ablauf oder mit einem gemeinsamen Zu- und Ablauf zum Einbringen eines Druckfluides versehen. Ansonsten ist die zweite Kammer vorzugsweise nach außen hin dicht. Die Druckbeaufschlagung kann je nach Einsatzzweck mit unterschiedlichsten Gasen oder Flüssigkeiten erfolgen. Das Material der Hülle der zweiten Kammer kann dabei an das jeweilige Fluid angepasst ausgebildet sein. Es handelt sich beispielsweise um eine flexible und/oder elastische Membran.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Füllstoff als ein Granulat ausgebildet. Zum Schalten des Granulats von einem verformbaren in einen formhaltenden Zustand ist die erste Kammer von Fluiden evakuierbar ausgebildet. Insbesondere handelt es sich bei dem zu evakuierenden Fluid um Luft. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Gase und/oder andere Flüssigkeiten vorgesehen sein.
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Bei einer Evakuierung verfestigt sich der Abdruck. Dies wird dadurch erreicht, dass die Luft oder ein anderes Fluid zwischen den einzelnen Partikeln des Granulats entfernt wird und das Granulat kompaktiert wird, wobei sich die einzelnen Partikel unter Haftreibung aneinander halten.
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Ferner kann von einer an der flexiblen Seite der ersten Kammer vorgesehenen Membran durch das Vakuum ein flächiger, den Abdruck verfestigender Druck aufgebracht werden. Vorteilhaft ist so ein schnelles Abformen eines Gegenstandes ermöglicht, so dass auch ein schnelles Greifen unterschiedlicher Gestände mit unterschiedlicher Kontur nacheinander erfolgen kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann auf eine ortsbestimmte Positionierung der zu greifenden Gegenstände verzichtet werden, wenn in die erste Kammer nach jedem beendeten Greif- bzw. Haltevorgang Luft eingelassen wird, sodass sich das in der Kammer befindliche Granulat wieder verformen lässt. Es kann daher bei jedem Greifen eines neuen Gegenstandes ein neuer Abdruck abgeformt werden.
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Das Granulat kann insbesondere ein formstabiles und/oder geringfügig duktiles Material enthalten. Dabei kommen beispielsweise Kunststoffteilchen, insbesondere Kunststoffkugeln, als Granulat in Frage. Es kann sich auch um Teilchen bzw. Kugeln handeln, die einen geschäumten Kunststoff enthalten.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Granulat gleichmäßig große Teilchen auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Granulat eine Größe seiner einzelnen Teilchen in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 40 mm auf. Die Größe der einzelnen Teilchen des Granulats kann so an die Größe der gesamten Greifvorrichtung und/oder an den Einsatzzweck angepasst vorgesehen sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Kammer flexible Verstrebungen auf. Insbesondere verlaufen die flexiblen Verstrebungen in einer Dickenrichtung der zweiten Kammer. Die Dickenrichtung weist dabei insbesondere eine geringere Ausdehnung als eine Längen- und/oder Breitenrichtung der zweiten Kammer auf. Die Verstrebungen können über die gesamte Fläche der zweiten Kammer regelmäßig verteilt vorgesehen sein, lokal in Teilen der zweiten Kammer vorgesehen und/oder gegebenenfalls lokal verstärkt vorgesehen sein. Die Verstrebungen verhindern vorteilhaft ein lokal übermäßiges Entfernen einer Außenhaut der zweiten Kammer gegenüber der flexiblen Seite der ersten Kammer in Bereichen, in welchen ein zu greifender Gegenstand die Ausdehnung der zweiten Kammer nicht beschränkt. Die Verstrebungen sind insbesondere auf Zuglast ausgelegt. Vorteilhaft lassen sich die Verstrebungen wegen ihrer Flexibilität flexibel in ihrer Längsrichtung auch stauchen oder knicken. Somit lässt sich die zweite Kammer auch lokal an etwaige nach außen abstehende Überstände, Ecken oder Kanten des zu greifenden Gegenstandes anpassen. Ferner können die Verstrebungen optional oder zusätzlich auch eine vorbestimmte Vorspannkraft zu einem Vorpositionieren oder Zentrieren des Gegenstandes bei einem Aufnehmen des Gegenstandes in einem Abdruck vor einem festen Greifen durch Druckbefüllen der zweiten Kammer bereitstellen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Kammer als eine Temperiereinrichtung zum Temperieren eines gegriffenen Gegenstandes ausgebildet. Sie kann beispielsweise zum Durchführen eines Heiz- oder Kühlmediums, welches insbesondere gleichzeitig auch zur Druckbefüllung der zweiten Kammer dienen kann, vorgesehen sein. Somit kann über das Fluid in der zweiten Kammer zusätzlich zu dem Druck zum Greifen des Gegenstandes eine thermische Wirkung auf den zu greifenden oder zu haltenden Gegenstand erzielt werden. Verfügt die zweite Kammer über mindestens zwei Zugänge bzw. einen Zu- und ein Ablauf, können über einen Volumenstrom des Fluides an dem Zulauf und Ablauf gleichermaßen Haltekräfte und die thermische Wirkung auf den Gegenstand beeinflusst werden. Bei dem Heiz- oder Kühlmedium kann es sich um Luft und/oder ein anderes Fluid, insbesondere auch eine Flüssigkeit, handeln. Die thermische Wirkung auf den Gegenstand kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn der Gegenstand einer äußeren thermischen Belastung ausgesetzt ist. So kann der Gegenstand während er mittels der Greifvorrichtung gehalten wird, falls gewünscht gekühlt werden, wenn ein Wärmeeintrag, beispielsweise durch an dem Gegenstand durchgeführte Schweißarbeiten, erfolgt. Daher kann die Greifvorrichtung vorteilhaft zur thermischen Beeinflussung eines Fügeprozesses vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich, insbesondere vor- oder nachgeschaltet, kann auch eine Erwärmung des Gegenstandes vorgenommen werden. Dies kann prozessbedingt während eines Transports des Gegenstandes vorgesehen sein, beispielsweise zum Vorwärmen vor einem weiteren Prozess und/oder zum Warmauslagern nach einem vorgeschalteten Prozess. Vorteilhaft ist das Temperieren somit während eines Transports des Gegenstandes möglich.
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Alternativ oder zusätzlich zu einem durchgeführten Heiz- oder Kühlmedium kann auch eine energieumwandelnde Heizeinrichtung, beispielsweise in Form elektrischer Heizkreise, in die zweite Kammer integriert vorgesehen sein. Die Heizeinrichtung kann dazu im Inneren und/oder an oder in den Außenhäuten der zweiten Kammer vorgesehen sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine Mehrzahl zweiter Kammern an der flexiblen Seite der ersten Kammer vorgesehen. Dabei kann es sich um vollständig separate zweite Kammern oder um mechanisch zusammenhängende, jedoch fluidisch voneinander getrennte zweite Kammern handeln. Somit sind die zweiten Kammern unabhängig voneinander befüllbar bzw. druckbeaufschlagbar. Bei einer weiteren Ausführung kann es sich auch fluidisch zusammenhängende Kammern handeln.
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Gemäß einer Weiterbildung sind die zweiten Kammern voneinander unabhängig expandierbar. Insbesondere ist dies in einer steuer- oder regelbaren Weise vorgesehen. Vorzugsweise wird eine geregelte individuelle Druckbeaufschlagung der einzelnen zweiten Kammern ermöglicht. Die zweiten Kammern sind dazu fluidisch voneinander unabhängig ausgebildet bzw. an eine Druckversorgung angeschlossen. Dadurch kann der zu greifende Gegenstand, ohne die Greifvorrichtung zu bewegen, durch eine unterschiedliche Druckverteilung in den zweiten Kammern innerhalb der Greifvorrichtung geringfügig verschoben werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn der Gegenstand gegenüber einem anderen Gegenstand oder einer Anlage präzise positioniert werden soll. Vorteilhaft ist daher eine präzise Positionierbarkeit des Gegenstandes mittels der Greifvorrichtung ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist an einer der flexiblen Seite abgewandten Seite der ersten Kammer eine entgegengesetzt ausgerichtete dritte Kammer angeordnet, welche mit einem Füllstoff gefüllt ist, der zwischen einem verformbaren und einem formhaltenden Zustand schaltbar ist, und zumindest eine zweite flexible Seite aufweist. Insbesondere ist die dritte Kammer gleich wie die erste Kammer ausgebildet. An der zweiten flexiblen Seite der dritten Kammer ist dabei eine vierte Kammer angeordnet, welche, insbesondere gleich wie die zweite Kammer, expandierbar ausgebildet ist. Somit ist die Greifvorrichtung doppelseitig ausgebildet. Vorteilhaft wird so ein sehr flexibler Einsatz der Greifvorrichtung ermöglicht. Insbesondere kann gleichzeitig ein Gegenstand gegriffen oder gehalten werden und die Greifvorrichtung selbst an einer dem Gegenstand abgewandten Seite an einer Trägereinrichtung gehaltert oder fixiert werden. Das Halterungs- bzw. Greifkonzept der Greifvorrichtung wird somit gleichzeitig zum Haltern oder Fixieren der Greifvorrichtung selbst an einer Trägereinrichtung eingesetzt. Insbesondere ist somit auch eine Übergabe der Greifvorrichtung von einer Trägereinrichtung zu einer nächsten Trägereinrichtung ermöglicht.
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Es können auch mehr als zwei voneinander abgewandte Seiten mit einer ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Kammer vorgesehen sein. Beispielsweise wäre auch eine Dreiecksanordnung oder eine Vierecksanordnung oder jede andere beliebige Vieleckanordnung einer Mehrzahl von jeweils ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Kammern möglich. Darüber hinaus sind auch dreidimensionale Anordnungen von zu verschiedenen Seiten ausgerichteten ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Kammern möglich, beispielsweise eine Tetraederanordnung oder einer Würfelanordnung.
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Gemäß einer Ausführungsform einer Transportanordnung sind zumindest eine erste Greifvorrichtung und eine zweite Greifvorrichtung vorgesehen, wobei die erste Greifvorrichtung und die zweite Greifvorrichtung mechanisch miteinander verbunden sind. Eine mechanische Verbindung der Greifvorrichtungen kann fest, gelenkig oder flexibel vorgesehen sein. Vorteilhaft sind damit mehrere Greifvorrichtung mit einer Transporteinrichtung transportierbar bzw. verlagerbar.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Trägereinrichtung ein zur Translation der Greifvorrichtung oder Greifvorrichtungen ausgebildetes Transportelement auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Transportelement auch zur Rotation der Greifvorrichtung oder Greifvorrichtungen ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich um ein Transportelement handeln, welches sich zum Transport dreht, beispielsweise ein Transportband. Auch ein Transportriemen oder eine Transportkette oder dergleichen wäre denkbar. Ein Transportelement kann eine vorbestimmte Translationsrichtung aufweisen. Vorteilhaft ist somit beispielsweise ein Lastenaufzug zur Aufnahme unterschiedlichster Gegenstände realisierbar. Das Transportelement weist insbesondere eine Vielzahl von daran angeordneten Greifvorrichtungen auf. Alternativ oder zusätzlich kann sich die gesamte Transportanordnung auch verlagerbar vorgesehen sein und sich um eine sich an einem stationären Gegenstand haltende Greifvorrichtung drehen, wenn sich das Transportelement dreht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste Greifvorrichtung und die zweite Greifvorrichtung mit ihren flexiblen Seiten in unterschiedliche Raumrichtungen ausgerichtet angeordnet. Die erste Greifvorrichtung ist dabei ausgelegt, die erste und die zweite Greifvorrichtung gemeinsam durch Greifen der Trägereinrichtung mit der Trägereinrichtung zu koppeln. Somit ist es ermöglicht, unterschiedliche Trägereinrichtungen einzusetzen oder die Greifvorrichtung von einer Trägereinrichtung zu einer weiteren Trägereinrichtung zu übergeben. Dabei können insbesondere auch mehr als zwei Greifvorrichtungen vorgesehen sein. Beispielsweise können auch drei oder vier oder mehr Greifvorrichtungen vorgesehen sein, welche jeweils in unterschiedliche Raumrichtungen ausgerichtet angeordnet sind. Unterschiedlichste Anordnungen der Greifvorrichtungen sind dabei möglich, beispielsweise zwei entgegengesetzt angeordnete Greifvorrichtungen, drei in einer Dreiecksanordnung angeordnete Greifvorrichtungen, vier in einer Vierecksanordnung angeordnete Greifvorrichtungen oder in einem anderen Vieleck angeordnete Greifvorrichtungen. Auch dreidimensionale Anordnungen der Greifvorrichtungen sind möglich, beispielswiese eine Tetraederanordnung oder einer Würfelanordnung.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Insbesondere sind sämtliche Merkmale der Greifvorrichtung und der Transportanordnung auf das Verfahren zum Greifen eines Gegenstandes übertragbar, und umgekehrt. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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Von den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Greifvorrichtung und einen zu greifenden Gegenstand;
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2 die Greifvorrichtung beim Abformen des Gegenstandes;
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3 die Greifvorrichtung beim Verfestigen eines Abdrucks;
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4 die Greifvorrichtung beim Aufnehmen eines Gegenstandes;
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5 die Greifvorrichtung beim Greifen des Gegenstandes;
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6 eine Transportanordnung;
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7 eine Transportanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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8 eine Transportanordnung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform;
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9 eine Ausführungsform einer Greifvorrichtung;
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10 eine Greifvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
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11 eine Transportanordnung mit einer Greifvorrichtung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Greifvorrichtung 1 und einen zu greifenden Gegenstand 5.
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Die Greifvorrichtung 1 weist eine erste Kammer 2 auf, welche mit einem Füllstoff gefüllt ist. Es handelt sich bei dem Füllstoff um ein Granulat, welches zur besseren Übersichtlichkeit nicht im Detail dargestellt ist.
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Die erste Kammer 2 ist, abgesehen von einer in 1 nicht dargestellten Lufteinlass- bzw. Luftauslassöffnung, dicht ausgebildet. Es ist eine Vakuumpumpe an die erste Kammer 2 anschließbar, mittels welcher das Granulat zwischen einem verformbaren Zustand und einem formhaltenden Zustand schaltbar ist. In dem verformbaren Zustand ist das Granulat bei Atmosphärendruck frei schüttbar. Somit kann darin ein Abdruck eines beliebigen Gegenstandes abgeformt werden. In dem formhaltenden Zustand liegt ein Vakuum an, sodass das Granulat kompaktiert und verfestigt wird.
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Das Granulat enthält ein formstabiles und/oder geringfügig duktiles Material. Dabei kann das Granulat je nach Größe und Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Vorrichtung Teilchen unterschiedlicher Größe enthalten. Beispielsweise können die Teilchen des Granulats einen Durchmesser im Bereich von 0,5 mm bis 40 mm aufweisen.
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Die erste Kammer 2 ist mit einer flexiblen Seite 3 ausgebildet. Es handelst sich dabei in der dargestellten Ausführungsform um die obere Seite der Kammer 2, welche mit einer flexiblen und elastischen Membran als Außenhaut ausgebildet ist. Zusätzlich können auch weitere Seiten, insbesondere die seitlichen Flächen, flexibel ausgebildet vorgesehen sein. Es kann sich somit bei der ersten Kammer 2 auch um eine als Kissen ausgestaltete erste Kammer 2 handeln.
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Auf der flexiblen Seite 3 der ersten Kammer 2 ist an deren Außenhaut eine zweite Kammer 6 angeordnet. Diese ist flexibel und mittels einer Druckbeaufschlagung expandierbar ausgebildet. Eine Hülle 9 der zweiten Kammer 6 ist dazu beispielsweise mit einer flexiblen und/oder elastischen Membran gebildet.
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In dem hier gezeigten Ausgangszustand ist die zweite Kammer 6 ungefüllt bzw. drucklos und leicht verformbar. Sie erstreckt in der Art eines flachen Kissens über die gesamte flexible Seite 3 der ersten Kammer 2.
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An einer der flexiblen Seite gegenüberliegenden Seite, welche in der dargestellten Ausführungsform die Unterseite der Kammer 2 bildet, ist eine Basis 8 angeordnet. Die Basis 8 bildet das mechanische Gerüst der Greifvorrichtung.
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Soll ein Gegenstand 5 mit der Greifvorrichtung gegriffen werden, wird zunächst einer Annäherung des Gegenstandes und der Greifvorrichtung durchgeführt. Dies kann durch ein Annähern des Gegenstandes 5 zur Greifvorrichtung 1 und/oder durch ein Annähern der Greifvorrichtung zu dem Gegenstande 5 vorgenommen werden.
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Damit der Gegenstand 5 mittels der Greifvorrichtung 1 gegriffen werden kann, wird dieser zunächst an der flexiblen Seite 3 der ersten Kammer 2 abgeformt.
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2 zeigt die Greifvorrichtung 1 beim Abformen des Gegenstandes 5.
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Beim Abformen des Gegenstandes 5 wird dieser im Bereich der flexiblen Seite 3 in die erste Kammer 2 eingedrückt, wobei sich das Granulat im verformbaren Zustand befindet. Es kann sich auch lediglich um ein Aufsetzen des Gegenstandes 5 auf die flexible Seite 3 handeln, wobei der Gegenstand 5, beispielsweise schwerkraftbeschleunigt, einsinkt. Denkbar wäre auch, dass dazu Luft in die erste Kammer 2 eingeleitet wird bzw. durch die erste Kammer 2 hindurch geleitet wird, um das Granulat zu einem einfacheren verformen aufzulockern.
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Dabei werden die flexible Seite 3 der ersten Kammer 2 und die Hülle 9 der zweiten Kammer entsprechend der Kontur des Gegenstandes 5, hier beispielhaft einer quaderförmigen Kontur, verformt. Entsprechend dieser Form wird dabei auch das Granulat, welches sich innerhalb der ersten Kammer 2 befindet, verformt. Das Granulat wird dazu zumindest lokal innerhalb der ersten Kammer 2 verschoben bzw. geschüttet. Das frei schüttbare Granulat weicht dabei einem von außen durch den Gegenstand auf die erste Kammer 2 aufgebrachten Druck aus und ordnet sich so angepasst an die Kontur des Gegenstandes an.
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Damit dieser Vorgang des Verformens des als Granulat ausgebildeten Füllstoffs mit möglichst geringer Reibung behaftet ist, können die einzelnen Teilchen des Granulats gerundet, beispielsweise kugelförmig, ausgebildet sein.
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3 zeigt die Greifvorrichtung 1 beim Verfestigen eines Abdrucks 4.
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Die an der flexiblen Seite 3 der ersten Kammer 2 angenommene Form des Gegenstandes bildet einen Abdruck 4. Dieser wird verfestigt, in dem eine fluidisch mit der ersten Kammer 2 verbundene Vakuumpumpe 10 aktiviert wird. Die Vakuumpumpe 10 kann entweder in die Greifvorrichtung integriert vorgesehen sein oder extern vorgesehen sein und zum Schalten in den formhaltenden Zustand mit der ersten Kammer 2 verbunden werden.
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Mittels der Vakuumpumpe 10 wird die erste Kammer 2 von Fluiden, hier von Luft, evakuiert. Dabei wird das Granulat durch das Absaugen der Luft aus der ersten Kammer 2 kompaktiert und verfestigt. In dem formhaltenden Zustand liegt somit ein Vakuum an, mittels welchem die Luft zwischen den einzelnen Teilchen des Granulats entfernt wird, sodass die Teilchen direkt aneinander anliegen. Somit unterliegen die Teilchen einer Haftreibung untereinander. Die kompaktierte Anordnung der Teilchen des Granulats behält somit ihre Form, auch bei etwaiger mechanischer Belastung.
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Beim Kompaktieren des Granulats durch das Vakuum rücken die einzelnen Teilchen des Granulats auch näher aneinander. Insbesondere ordnet sich das in der ersten Kammer 2 vorhandene Granulat dabei an die Kontur des Gegenstandes 5 angepasst in einer dichtest möglichen Packung an. Das Granulat unterliegt daher insgesamt einer gewissen vorbestimmten Schrumpfung. Ein verfestigter Abdruck 4 entspricht daher nicht exakt der Form des Gegenstandes 5, sondern ist etwas größer als die ursprünglich abgeformte Form. Die Schrumpfung ist in 3 mit an der flexiblen Seite 3 eingezeichneten Pfeilen angedeutet.
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Zwischen dem Gegenstand 5 und der flexiblen Seite 3 entsteht daher bei dem Verfestigen bzw. beim Evakuieren der ersten Kammer 2 ein von der Schrumpfung hervorgerufenes Spiel. Zum Greifen des Gegenstandes 5 wird diese Schrumpfung mittels einer Expansion der zweiten Kammer 6 ausgeglichen.
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Der Gegenstand 5 kann nach dem Verfestigen bzw. Schalten in den formhaltenden Zustand des Granulats aus dem Abdruck 4 entnommen werden oder darin verbleiben. Rein beispielhaft ist er in 3 aus dem Abdruck 4 entnommen dargestellt. Mit gestrichelten Linien ist die Kontur des Gegenstandes 5 im nicht entnommenen Zustand angedeutet, wobei das Spiel zwischen der ersten Kammer 2 und dem Gegenstand 5 erkennbar ist.
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Solange das Vakuum angelegt bleibt, bleibt der Abdruck 4 erhalten. Der Gegenstand oder ein gleich geformter bzw. ähnlich geformter Gegenstand kann daher in den Abdruck 4 aufgenommen und mittels der Greifvorrichtung 1 durch Expansion der zweiten Kammer 6 gegriffen werden. Das Vakuum kann beispielsweise solange angelegt bleiben, bis ein anders geformter Gegenstand oder ein anderer Abschnitt des Gegenstandes gegriffen werden soll.
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4 zeigt die Greifvorrichtung 1 beim Aufnehmen eines Gegenstandes 5.
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Der Gegenstand 5 wird durch eine Relativbewegung zwischen der Greifvorrichtung 1 und dem Gegenstand 5 in den Bereich des Abdrucks 4 eingeführt. Dies ist auf einfache Weise ermöglicht, da wegen der Schrumpfung des Granulats ein Spiel zwischen der Form des Gegenstandes 5 und dem Abdruck 4 vorliegt.
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5 zeigt die Greifvorrichtung 1 beim Greifen des Gegenstandes 5.
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Ist der Gegenstand 5 in dem Bereich des Abdrucks 4 eingeführt oder nach einem Abformen des Gegenstands 5 nicht aus dem Abdruck 4 entnommen worden, so kann die zweite Kammer 6 zum Greifen des Gegenstandes 5 druckbefüllt werden. Dies wird beispielsweise mittels Druckluft vorgenommen. Bei Druckbeaufschlagung expandiert die zweite Kammer 6, insbesondere in ihrer Dickenrichtung, wie mit den kleinen Pfeilen eingezeichnet. Somit schmiegt sich die zweite Kammer 6 im Bereich des Abdrucks genau und flächig an die Form des Gegenstandes 5 an. Dies ist dadurch ermöglicht, dass der Abdruck 4 bereits, abgesehen von dem durch die Schrumpfung verursachten Spiel, nahezu die Form des Gegenstandes 5 aufweist. Die Schrumpfung wird auf diese Weise beim Druckbeaufschlagen der zweiten Kammer 6 ausgeglichen.
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In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die zweite Kammer 6 über den gesamten Abdruck 4, sodass beim Expandieren der zweiten Kammer 6 durch Druckbeaufschlagung ein vollflächiger Kontakt zwischen der zweiten Kammer 6 und dem Gegenstand 5 vorliegt. Somit ist der Gegenstand 5 auf eine Weise gegriffen bzw. gehaltert, welche keine Druckspuren hinterlässt.
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Zur Druckbeaufschlagung ist hier rein beispielhaft ein Druckbehälter 11 eingezeichnet, welcher über ein Einlassventil 12 mit der zweiten Kammer 6 fluidisch verbunden ist. Ferner ist ein abschließbares Auslassventil 13 an der zweiten Kammer 6 vorgesehen, welches in dem dargestellten druckbeaufschlagten Zustand geschlossen ist.
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Das Druckbeaufschlagen kann alternativ auf unterschiedlichste andere Weise und mit unterschiedlichsten anderen Medien erfolgen. Beispielsweise kann auch eine Druckluftpumpe oder eine Hydraulikpumpe oder eine Wasserpumpe direkt an die erste Kammer 6 angeschlossen sein und der Druck entsprechend über die Druckluft, die Hydraulikflüssigkeit oder das Wasser aufgebracht werden. Des Weiteren ist es bei einer Ausführung auch möglich, dass nur über einen einzigen Zugang Luft, ein Hydraulikfluid oder Wasser zum Druckbeaufschlagen der zweiten Kammer 6 ein- und ausgelassen wird.
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Das zum Druckbeaufschlagen der zweiten Kammer 6 verwendete Medium kann vortemperiert sein oder bei einem Einlass in die zweite Kammer 6 entsprechend temperiert werden, sodass die zweite Kammer 6 als Temperiereinrichtung für dem gegriffenen Gegenstand 5 fungiert.
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Mittels des Einlassventils 12 und des Auslassventils 13 sind dabei die Menge und der Druck des sich in der zweiten Kammer 6 befindlichen Fluides beeinflussbar. Ferner ist auch ein Durchfluss und damit gegebenenfalls eine Wärmeübergangsrate über die Ventile 12, 13 einstellbar. Es kann ferner eine Einrichtung zum Steuern oder Regeln der Menge und/oder des Druck des sich in der zweiten Kammer 6 befindlichen Fluides vorgesehen sein.
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Bei dem Temperieren kann es sich um ein Kühlen oder um ein Heizen handeln, was für unterschiedlichste Anwendungen nützlich sein kann. Auch ein geregeltes Temperaturhalten kann vorgesehen sein.
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Die thermische Wirkung auf den Gegenstand 5 kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn der Gegenstand 5 einer äußeren thermischen Belastung ausgesetzt ist. So kann der Gegenstand 5, während er mittels der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung gegriffen bzw. gehaltert wird, beispielsweise gekühlt werden, wenn Schweißarbeiten an ihm durchgeführt werden.
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Der Gegenstand 5 kann daher während eines Transports mit der Greifvorrichtung temperiert werden, insbesondere falls dies prozessbedingt gewünscht ist.
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Alternativ oder zusätzlich zu einem Durchströmen der zweiten Kammer 6 wäre es denkbar, eine energiewandelnde Heizeinrichtung, beispielsweise eine elektrische Heizeinrichtung, in die zweite Kammer zu integrieren. Beispielsweise kann die Heizeinrichtung an der Hülle 9 der zweiten Kammer 6 angebracht sein und/oder in die Außenhäute integriert vorgesehen sein.
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Zum Loslassen des Gegenstandes 5 kann es ausreichend sein, die zweite Kammer 6 zu leeren bzw. deren Inhalt zu reduzieren. Das Volumen der zweiten Kammer 6 sowie die durch deren Druckbeaufschlagung aufgebrachte Haltekräfte verringern sich dadurch, sodass ein Entfernen des Gegenstandes 5 ermöglicht wird. Um das Entfernen des Gegenstandes 5 zusätzlich zu erleichtern, kann die erste Kammer 2 mit ausreichend Luft befüllt werden, sodass sich das Granulat innerhalb der ersten Kammer 2 wieder leicht bewegen bzw. schütten lässt.
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Sollen mehrmals in Folge Gegenstände gleicher oder ähnlicher Kontur gegriffen werden, kann die erste Kammer 2 nach einem Ausgeben des Gegenstandes unter Leeren der zweiten Kammer 6 und anschließendem Entfernen des Gegenstandes 5 weiterhin evakuiert bleiben. Somit kann der nächste Gegenstand direkt durch Expansion der zweiten Kammer gegriffen werden, ohne dass ein erneutes Abformen notwendig ist.
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6 zeigt eine Transportanordnung 20. Diese enthält eine Transporteinrichtung 21 sowie eine damit gekoppelte Greifvorrichtung 1. Die Transporteinrichtung 21 ist hier beispielhaft als mehrachsiger Roboter angedeutet. Beispielsweise kann es sich um einen Industrieroboter handeln. Alternativ können auch unterschiedlichste andersartige Transporteinrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise ein Transportwagen, eine Transportschiene, oder dergleichen.
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Mittels der Transporteinrichtung 21 ist die Greifvorrichtung 1 an einen Ort verlagerbar, an welchem ein Gegenstand 5 aufgenommen werden kann, und an einen weiteren Ort verlagerbar, an den der Gegenstand 5 transportiert werden soll.
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7 zeigt eine Transportanordnung 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Bei dieser Transportanordnung 20 sind zwei Transporteinrichtungen 21, 21' vorgesehen. Es handelt sich dabei beispielhaft jeweils um mehrachsige Industrieroboter.
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Ferner sind drei mechanisch miteinander verbundene Greifvorrichtungen 1, 1', 1'' vorgesehen, die in einer Dreiecksanordnung angeordnet sind. Dazu sind die Basen 8, 8', 8'' der Greifvorrichtungen 1, 1', 1'' jeweils an einem Ende miteinander verbunden.
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In der dargestellten Position der Transportanordnung greift eine erste Greifvorrichtung 1 einen zu transportierenden Gegenstand 5. Eine zweite Greifvorrichtung 1' ist in der gezeigten Position frei. Eine dritte Greifvorrichtung 1'' haltert die miteinander verbundenen Greifvorrichtungen 1, 1', 1'' gemeinsam an der ersten Transporteinrichtung 21.
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Ausgehend von der dargestellten Position ist eine Übergabe der miteinander verbundenen Greifvorrichtungen 1, 1', 1'' von der ersten Transporteinrichtung 21 an die zweite Transporteinrichtung 21' möglich. Dazu positioniert die erste Transporteinrichtung 21 die Greifvorrichtungen 1, 1', 1'' derart, dass die zweite Greifvorrichtung 1' im Bewegungsradius der der zweiten Transporteinrichtung 21' liegt. Die zweite Transporteinrichtung wird entsprechend zur zweiten Greifvorrichtung 1' positioniert, sodass die zweite Greifvorrichtung 1' die zweite Transporteinrichtung 21' greifen kann.
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Wenn die zweite Greifvorrichtung die zweite Transporteinrichtung 21' fest im Griff hat, wird die zweite Greifvorrichtung 1'' gelöst, sodass diese die erste Transporteinrichtung 21 freigibt. Auf diese Weise ist der Gegenstand 5 zwischen mehreren Transporteinrichtungen übergebar, ohne dass er dazu aus der Greifeinrichtung 1 gelöst werden braucht. Ist eine direkte Übergabe des zu greifenden Gegenstandes 5 nicht gewünscht oder nicht möglich, beispielsweise weil der Gegenstand bauartbedingt nur an einer Seite sinnvoll fixiert werden kann, kann daher der Gegenstand 5 einmalig mittels der ersten Greifvorrichtung 1 gegriffen bzw. fixiert werden und anschließend die erste Greifvorrichtung 1 gemeinsam mit der zweiten und dritten Greifvorrichtung 1' und 1'' von einer Transporteinrichtung 21 zu einer nächsten Transporteinrichtung 21' übergeben werden. Somit kann der Gegenstand 5 von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort bewegt werden.
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Aufgrund der Flexibilität der Greifvorrichtungen 1, 1, 1'' brauchen die Transporteinrichtungen für eine Übergabe nicht identisch sein, sondern können auch unterschiedlich ausgebildet sein.
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Bei weiteren Ausführungen können auch mehr als drei Greifvorrichtungen in unterschiedlichen geometrischen Anordnungen vorgesehen sein. Denkbar wäre beispielsweise ebenso eine Anordnung mit vier Greifvorrichtungen im Viereck oder mehr als vier Greifvorrichtungen in einem Vieleck. Auch dreidimensionale Anordnungen der Greifvorrichtungen sowie unterschiedliche Ausgestaltungen der Grundfläche der Greifvorrichtungen sind denkbar. Beispielsweise können vier jeweils dreieckig geformte Greifvorrichtungen in einer Tetraederanordnung oder sechs jeweils viereckig geformte Greifvorrichtungen in einer Würfelanordnung vorgesehen sein.
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8 zeigt eine Transportanordnung 20 gemäß einer noch weiteren Ausführungsform.
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Hier ist die Transporteinrichtung 21 mit einem sich zum Transport drehenden Transportelement 23 vorgesehen. Es handelt sich beispielsweise um ein Transportband. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Transportkette, ein Transportseil oder ein Transportriemen vorgesehen sein.
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Auf dem Transportelement 23 sind eine Mehrzahl von Greifvorrichtungen 1, 1', 1'', ..., 1 n angeordnet, welche bei einem umlaufenden Fortbewegen bzw. Drehen des Transportelements 23 transportierbar sind. Über das Transportelement 23 sind die Greifvorrichtungen 1, 1', 1'', ... 1 n bezeichneten Greifvorrichtungen, mechanisch miteinander verbunden. Beispielhaft sind hier sechs Greifvorrichtungen dargestellt, es kann sich jedoch um eine beliebige, insbesondere an die Dimensionierung des Transportelements 23 angepasste, Mehrzahl von Greifvorrichtungen handeln.
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Die jeweilige Basis 8, 8', 8'', ..., 8 n der Greifvorrichtungen 1, 1', 1'', ..., 1 n ist bei dieser Ausführungsform an den Transportelement 23 befestigt und flexibel ausgebildet. Somit können die Greifvorrichtungen 1, 1', 1'', ..., 1 n umlaufend um das gesamte Transportelement 23, beispielsweise auf einer Oberseite der Transportanordnung in einer Translationsrichtung 22, um die Antriebsrollen 24 und auf einer Unterseite wieder zurück entgegen der Translationsrichtung 22 transportiert werden.
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Mittels der Greifvorrichtungen 1, 1', 1'', ..., 1 n können mittels der Translationseinrichtung 23 beliebig geformte Gegenstände transportiert werden. Insbesondere ist dies dadurch, dass die Greifvorrichtungen 1, 1', 1'',..., 1 n einen Gegenstand flächig greifen können, auch in vertikaler Richtung oder über Kopf möglich.
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Ferner wäre es auch denkbar, dass das Transportelement 23 nicht stationär, sondern verlagerbar vorgesehen ist und durch ein Umlaufen des Transportelements 23 die Transportanordnung 20 selbst fortbewegt wird. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn eine der darauf angeordneten Greifvorrichtungen 1, 1', 1'', ..., 1 n einen stationären Gegenstand greift.
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Die Greifvorrichtungen 1, 1', 1'', ..., 1 n werden vorzugsweise einzeln angesteuert. Wird die Translationseinrichtung in vertikaler Richtung angeordnet, lässt sich so beispielsweise ein Aufzug für unterschiedlich geformte Gegenstände realisieren.
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9 zeigt eine Ausführungsform einer Greifvorrichtung 1. Hierbei sind zwei zweite Kammern 6A und 6B an der flexiblen Seite 3 der ersten Kammer 2 vorgesehen.
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Die beiden zweiten Kammern 6A, 6B sind voneinander fluidisch und mechanisch getrennt und beispielhaft jeweils seitlich an der flexiblen Seite 3 der ersten Kammer angeordnet und voneinander beabstandet. Bei weiteren Ausführungen können auch mehr als zwei voneinander getrennte Kammern vorgesehen sein. Beispielsweise können an einem in der gezeigten Darstellung vorderen und hinteren Bereich der flexiblen Seite 3 weitere Kammern angeordnet sein.
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Denkbar ist auch, dass bei weiteren Ausführungen die Kammern mechanisch miteinander verbunden, jedoch fluidisch voneinander getrennt ausgebildet sind.
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In dargestellten Ausführungsform ist der Abdruck 4 in einem Bereich der flexiblen Seite 3 der ersten Kammer 2 abgeformt, in welchem die beiden zweiten Kammern 6A, 6B voneinander beabstandet sind. Die zweiten Kammern 6A, 6B greifen den Gegenstand 5 bei Druckbeaufschlagung daher seitlich.
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Die zweiten Kammern 6A, 6B sind voneinander unabhängig expandierbar. Die Druckbeaufschlagung der einzelnen Kammern ist dazu einzeln steuer- oder regelbar. Es ist daher auch möglich, mittels einer geregelten individuellen Bedruckung der zweiten Kammern 6A und 6B, welche aufeinander abgestimmt ist, den zu greifenden Gegenstand 5 geringfügig innerhalb des Spiels des Abdrucks 4 zu verschieben bzw. auszurichten. Somit kann beispielsweise ein Gegenstand 5 gegenüber einem anderen Gegenstand oder einer Anlage präzise positioniert werden.
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10 zeigt eine Greifvorrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Die zweite Kammer 6 weist hierbei flexible Verstrebungen 7 auf. Die flexiblen Verstrebungen 7 verlaufen in einer Dickenrichtung der zweiten Kammer 6, welche eine geringere Ausdehnung als eine Längen- und/oder Breitenrichtung der zweiten Kammer 6 aufweist.
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Die Verstrebungen 7 sind hier beispielhaft über die gesamte Fläche der Kammer regelmäßig verteilt vorgesehen. Bei einer weiteren Ausführung können die Verstrebungen 7 auch lediglich lokal in Teilen der zweiten Kammer 6 vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, lokal unterschiedlich geformte oder unterschiedlich starke Verstrebungen 7 vorzusehen.
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Die Verstrebungen 7 verhindern vorteilhaft ein lokal übermäßiges Entfernen der Hülle 9 der zweiten Kammer 6 gegenüber der flexiblen Seite 3 der ersten Kammer 2, insbesondere in Bereichen, in welchen der zu greifende Gegenstand 5 die Ausdehnung der zweiten Kammer 6 nicht beschränkt. Die Verstrebungen 7 sind daher vorzugsweise auf Zuglast ausgelegt.
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Ferner lassen sich die Verstrebungen wegen ihrer Flexibilität in ihrer Längsrichtung stauchen oder knicken. Somit lässt sich die zweite Kammer 6 lokal an etwaige nach außen abstehende Überstände, Ecken oder Kanten des zu greifenden Gegenstandes anpassen. Ferner wird so das Abformen des Gegenstandes 5 erleichtert bzw. nicht behindert.
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11 zeigt eine Transportanordnung 20 mit einer Greifvorrichtung 1 gemäß einer noch weiteren Ausführungsform.
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Bei dieser Ausführungsform ist an einer der flexiblen Seite 3 abgewandten Seite der ersten Kammer 2 eine entgegengesetzt ausgerichtete dritte Kammer 2' angeordnet. Diese erstreckt sich in der dargestellten Ausführung von der Basis 8 nach unten und ist gleich wie die erste Kammer 2 mit einem Granulat als Füllstoff gefüllt, welches mittels An- und Ablegen eines Vakuums zwischen einem verformbaren und einem formhaltenden Zustand schaltbar ist.
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An der in der Darstellung nach unten weisenden, der ersten Kammer 2 abgewandten Seite der dritten Kammer 2' weist diese eine zweite flexible Seite 3' auf, die gleich wie die flexible Seite 3 der ersten Kammer 2 ausgebildet ist. Insbesondere ist die dritte Kammer 2' somit gleich wie die erste Kammer 2 mit einer entgegengesetzten Ausrichtung ausgebildet.
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An der zweiten flexiblen Seite 3' der dritten Kammer 2' ist eine vierte Kammer 6' angeordnet, welche gleich wie die zweite Kammer 6 expandierbar ausgebildet ist. Somit ist eine doppelseitige Greifvorrichtung 1 geschaffen. Bei einer weiteren Ausführung können zum Bereitstellen einer doppelseitigen Anordnung auch zwei einseitige Greifvorrichtungen, beispielsweise Greifvorrichtungen 1 gemäß den 1 bis 5, miteinander gekoppelt vorgesehen sein. Im Unterschied zu der hier dargestellten Ausführungsform wäre dann jedoch an jeder Greifvorrichtung 1 eine eigene Basis 8 vorhanden.
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Mit einer doppelseitigen Greifvorrichtung 1 ist ein sehr flexibler Einsatz bei geringerem Gewicht der der Greifvorrichtung ermöglicht. Insbesondere kann gleichzeitig an einer Seite der Greifvorrichtung 1 ein Gegenstand 5 gegriffen oder gehalten werden und an der anderen Seite der Greifvorrichtung 1 die Greifvorrichtung selbst an einer Trägereinrichtung 21 gehaltert oder fixiert werden. Dies ist hier beispielhaft mit einem Roboterarm illustriert, dessen Ende die Greifvorrichtung 1 mit der dritten und vierten Kammer 2', 6' greift. Das Halterungs- bzw. Greifkonzept der Greifvorrichtung 1 wird somit gleichzeitig zum Haltern oder Fixieren der Greifvorrichtung 1 selbst an einer Trägereinrichtung 21 eingesetzt. Dies ermöglicht unter anderem auch eine Übergabe der Greifvorrichtung 1 von einer Trägereinrichtung 21 zu einer nächsten Trägereinrichtung.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Beispielsweise muss eine Basis 8 nicht flach ausgebildet sein, sondern kann eine an die aufzunehmenden Lasten und/oder an die Kopplung mit der Transporteinrichtung angepasste Ausbildung aufweisen.
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Die erste und zweite Kammer können mit einem Umriss unterschiedlichster geometrischer Formen, beispielsweise rund, dreieckig, viereckig oder dergleichen gebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Greifvorrichtung
- 2
- erste Kammer
- 3
- flexible Seite
- 4
- Abdruck
- 5
- Gegenstand
- 6
- zweite Kammer
- 7
- Verstrebung
- 8
- Basis
- 9
- Hülle
- 20
- Transportanordnung
- 21
- Trägereinrichtung
- 22
- Translationsrichtung
- 23
- Transportelement
- 24
- Antriebsrolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012003094 A1 [0005]
