DE102016220643A1 - Robot gripper with movable auxiliary suction elements - Google Patents

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Otmar Honsberg
Friedrich Sterz
Christina Heckl
Jürgen Proske
Kirt Laeske
Vanessa Wolf
Michael Heinrichs
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Robotergreifer (1), einen Greifergrundkörper (2), der eine Anschlusseinrichtung (3) zum Befestigen des Robotergreifers (1) an einem Flansch (4) eines Roboterarms (5) umfasst, wenigstens ein am Greifergrundkörper (2) gelagertes Saugelement (6), das eine an eine Saugleitung (7) anzuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansaugöffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt (8) umfasst, wenigstens eine am Greifergrundkörper (2) verstellbar gelagerte erste Greiferbacke (9.1), die eine erste Greifkontaktfläche (10.1) aufweist, wenigstens eine am Greifergrundkörper (2) verstellbar gelagerte zweite Greiferbacke (9.2), die eine zweite Greifkontaktfläche (10.2) aufweist, wobei die erste Greifkontaktfläche (10.1) der ersten Greiferbacke (9.1) und die zweite Greifkontaktfläche (10.2) der zweiten Greiferbacke (9.2) ausgebildet sind, zum mechanisch klemmenden Greifen eines durch den Robotergreifer (1) zu handhabenden Gegenstandes (20), der durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) an den Greifkontaktflächen (10.1, 10.2, 10.3) festzuklemmen ist, des Weiteren aufweisend wenigstens ein erstes Hilfssaugelement (11.1), das an der ersten Greiferbacke (9.1) angeordnet ist und wenigstens ein zweites Hilfssaugelement (11.2), das an der zweiten Greiferbacke (9.2) angeordnet ist.The invention relates to a robot gripper (1), a gripper base body (2), which comprises a connection device (3) for fastening the robot gripper (1) to a flange (4) of a robot arm (5), at least one suction element mounted on the gripper base body (2) (6) comprising a suction port to be connected to a suction pipe (7) and a sealing lip portion (8) surrounding the suction port, at least one first gripper jaw (9.1) adjustably mounted on the gripper body (2) and having at least one first gripping contact surface (10.1) a second gripper jaw (9.2) adjustably mounted on the gripper body (2) and having a second gripping contact surface (10.2), the first gripping contact surface (10.1) of the first gripper jaw (9.1) and the second gripping contact surface (10.2) of the second gripper jaw (9.2) are, for mechanically clamping gripping an object (20) to be handled by the robot gripper (1), which by adjusting a little at least one first Hilfssaugelement (11.1), which is arranged on the first gripper jaw (9.1) and at least one second Hilfssaugelement (11.2), which is arranged on the second gripper jaw (9.2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Robotergreifer, aufweisend einen Greifergrundkörper, der eine Anschlusseinrichtung zum Befestigen des Robotergreifers an einem Flansch eines Roboterarms umfasst, und aufweisend wenigstens ein am Greifergrundkörper gelagertes Saugelement, das eine an eine Saugleitung anzuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansaugöffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt umfasst.The invention relates to a robot gripper, comprising a gripper base body, which comprises a connection device for fastening the robot gripper to a flange of a robot arm, and comprising at least one suction element mounted on the gripper base body and comprising a suction opening to be connected to a suction line and a sealing lip section surrounding the suction opening.

Aus der DE 20 2007 015 153 U1 ist eine Handhabungseinrichtung für mehrlagige Werkstücke, insbesondere Furniere und Platten bekannt, die zumindest ein Greifwerkzeug mit einem Anschluss zur Verbindung mit einem Manipulator aufweist, wobei das Greifwerkzeug ein die Greifelemente umgebendes, bewegliches und an das gefasste Werkstück anpressbares Stützelement aufweist. Dabei sind die Greifelemente der Handhabungseinrichtung als Sauger ausgebildet.From the DE 20 2007 015 153 U1 a handling device for multi-layer workpieces, in particular veneers and plates is known, which has at least one gripping tool with a connection for connection to a manipulator, wherein the gripping tool has a surrounding the gripping elements, movable and can be pressed against the captured workpiece support member. The gripping elements of the handling device are designed as suckers.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Robotergreifer zu schaffen, der von einem Roboter bewegt und angesteuert werden kann und mit dem unterschiedlichste Gegenstände aus verschiedensten Positionen, Orientierungen und/oder Anordnungen heraus aufgenommen, wegbewegt und wieder abgesetzt werden können.The object of the invention is to provide a robot gripper which can be moved and controlled by a robot and can be picked up with the most diverse objects from various positions, orientations and / or arrangements, moved away and set down again.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Robotergreifer, aufweisend:

  • - einen Greifergrundkörper, der eine Anschlusseinrichtung zum Befestigen des Robotergreifers an einem Flansch eines Roboterarms umfasst,
  • - wenigstens ein am Greifergrundkörper gelagertes Saugelement, das eine an eine Saugleitung anzuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansaugöffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt umfasst,
  • - wenigstens eine erste am Greifergrundkörper verstellbar gelagerte Greiferbacke, die eine erste Greifkontaktfläche aufweist,
  • - wenigstens eine zweite am Greifergrundkörper verstellbar gelagerte Greiferbacke, die eine zweite Greifkontaktfläche aufweist, wobei die erste Greifkontaktfläche der ersten Greiferbacke und die zweite Greifkontaktfläche der zweiten Greiferbacke ausgebildet sind, zum mechanisch klemmenden Greifen eines durch den Robotergreifer zu handhabenden Gegenstandes, der durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken an den Greifkontaktflächen festzuklemmen ist,
  • - des Weiteren aufweisend wenigstens ein erstes Hilfssaugelement, das an der ersten Greiferbacke angeordnet ist und wenigstens ein zweites Hilfssaugelement, das an der zweiten Greiferbacke angeordnet ist.
The object of the invention is achieved by a robot gripper, comprising:
  • a gripper main body, which comprises a connection device for fastening the robot gripper to a flange of a robot arm,
  • at least one suction element mounted on the gripper body and comprising a suction opening to be connected to a suction line and a sealing lip portion surrounding the suction opening,
  • at least one gripper jaw adjustably mounted on the gripper body and having a first gripping contact surface,
  • - At least a second gripper jaw adjustably mounted on the gripper body, having a second gripping contact surface, wherein the first gripping contact surface of the first gripper jaw and the second gripping contact surface of the second gripper jaw are formed for mechanically clamping gripping an object to be handled by the robot gripper, by adjusting at least one of the gripper jaws is to be clamped to the gripping contact surfaces,
  • - Further comprising at least a first Hilfsssaugelement, which is arranged on the first gripper jaw and at least one second Hilfssaugelement, which is arranged on the second gripper jaw.

Mittels der Anschlusseinrichtung kann der Robotergreifer an einem Flansch eines Roboterarms befestigt werden. Mittels des Roboterarms kann der Robotergreifer automatisch gemäß eines Roboterprogramms oder manuell gesteuert in einem Handfahrbetrieb im Raum bewegt und der Robotergreifer eingestellt, d.h. unter anderem geöffnet und geschlossen werden. Roboterarme mit zugehörigen programmierbaren Robotersteuerungen, insbesondere Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung ausgerüstet werden können und in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Industrieroboter weisen üblicherweise einen Roboterarm mit mehreren über Gelenke verbundene Glieder und programmierbare Robotersteuerungen auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Roboterarms automatisch steuern bzw. regeln, um den Roboterflansch und folglich den Robotergreifer des Roboterarms im Raum zu positionieren und zu bewegen. Die Glieder werden dazu über Antriebsmotoren, insbesondere elektrische Antriebsmotoren, die von der Robotersteuerung angesteuert werden, insbesondere bezüglich der Bewegungsachsen des Industrieroboters, welche die Bewegungsfreiheitsgrade der Gelenke repräsentieren, bewegt. Der Roboter kann beispielsweise ein Industrieroboter sein, der insbesondere ein Knickarmroboter mit seriell aufeinander folgenden Drehachsen, beispielsweise fünf, sechs oder sieben Drehachsen sein kann.By means of the connection device, the robot gripper can be fastened to a flange of a robot arm. By means of the robot arm, the robot gripper can be moved automatically in space according to a robot program or manually controlled in a hand-traveling mode and the robot gripper set, i. among other things, be opened and closed. Robot arms with associated programmable robot controls, especially industrial robots are working machines that can be equipped for automatic handling and are programmable in several axes of motion, for example, in terms of orientation, position and workflow. Industrial robots typically include a robotic arm having a plurality of articulated links and programmable robotic controls that automatically control the movements of the robotic arm during operation to position and move the robotic flange and thus the robotic arm of the robotic arm in space. The members are for this purpose via drive motors, in particular electric drive motors, which are controlled by the robot controller, in particular with respect to the axes of movement of the industrial robot, which represent the degrees of freedom of movement of the joints moves. The robot may be, for example, an industrial robot, which may in particular be an articulated-arm robot with serially successive axes of rotation, for example five, six or seven axes of rotation.

Der Robotergreifer weist neben einem vorzugsweise zentral angeordneten Saugelement, das insoweit ein Hauptsaugelement bildet, wenigstens zwei weitere Saugelemente auf, nämlich das wenigstens eine erste Hilfssaugelement und das wenigstens eine zweite Hilfssaugelement. Es sind am Robotergreifer also mindestens drei oder mehr Sauger vorhanden. Der Robotergreifer weist außerdem mindestens zwei Greiferbacken auf. Die Greiferbacken sind am Greifergrundkörper verstellbar gelagert, können insbesondere mit Motoren oder Antriebe versehen sein, um die Greiferbacken, insbesondere angesteuert durch eine Robotersteuerung bzw. gemäß dessen Roboterprogramm, automatisch bewegen zu können. Die Greiferbacken können generell voneinander weg und aufeinander zu bewegt werden, so dass mittels der Greiferbacken ein Gegenstand in einem mechanischen Klemmgriff gehalten werden kann. Bei dem Klemmgriff kann es sich ganz allgemein um einen Außengriff handeln, bei dem der zu haltende Gegenstand zwischen wenigstens zwei Greiferbacken eingeklemmt wird. Alternativ kann der Klemmgriff auch ein Innengriff sein, d.h. wenigstens zwei Greiferbacken tauchen in eine Öffnung des Gegenstandes ein und bewegen sich voneinander weg, so dass die wenigstens zwei Greiferbacken sich in der Öffnung des Gegenstandes einspannen und so den Gegenstand halten.The robot gripper has, in addition to a preferably centrally arranged suction element, which so far forms a Hauptaugelement, at least two further suction elements, namely the at least one first Hilfssaugelement and the at least one second Hilfssaugelement. So there are at least three or more suckers on the robot gripper. The robot gripper also has at least two gripper jaws. The gripper jaws are adjustably mounted on the gripper body, can in particular be provided with motors or drives to automatically move the gripper jaws, in particular driven by a robot controller or according to its robot program. The gripper jaws can generally be moved away from one another and toward one another, so that an object can be held in a mechanical clamping grip by means of the gripper jaws. The clamping handle can generally be an external handle, in which the object to be held is clamped between at least two gripper jaws. Alternatively, the clamping handle can also be an internal handle, ie at least two gripper jaws dive into an opening of the object and move away from each other, so that the at least two gripper jaws clamp in the opening of the object and thus hold the object.

Separat von den Greifkontaktflächen der Greiferbacken, die zum mechanisch klemmenden Halten von Gegenstände ausgebildet sind, weisen die wenigstens zwei Greiferbacken zusätzlich jeweils wenigstens ein Hilfssaugelement auf. Die Hilfssaugelemente können in einer ersten Anwendungsvariante statt des Saugelements, insbesondere statt des Hauptsaugelements den Gegenstand halten. Die Hilfssaugelemente können in einer zweiten Anwendungsvariante zusätzlich zum Saugelement, insbesondere zusätzlich zum Hauptsaugelement den Gegenstand halten. Dies bedeutet, dass der Gegenstand sowohl von dem Saugelement, insbesondere dem Hauptsaugelement, als auch von wenigstens einem der mehreren Hilfssaugelement gehalten wird. In einer dritten Anwendungsvariante kann der Gegenstand statt mit den Hilfssaugelementen saugend, mit den Greifkontaktflächen der Greiferbacken mechanisch klemmend gehalten werden. In einer vierten Anwendungsvariante kann das mechanisch klemmende Halten des Gegenstandes mittels der Greiferbacken durch ein saugendes Halten mittels des Saugelement, insbesondere des Hauptsaugelements unterstützt werden. Somit sind neben dem Halten durch das Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement, noch vier weitere Anwendungsvarianten durch den einen Robotergreifer ermöglicht.Separately from the gripping contact surfaces of the gripper jaws, which are designed for mechanically clamping holding objects, the at least two gripper jaws additionally each have at least one auxiliary suction element. The Hilfssaugelemente can hold the object in a first application variant instead of the suction element, in particular instead of the main suction. In a second variant of the application, the auxiliary suction elements can hold the object in addition to the suction element, in particular in addition to the main suction element. This means that the object is held by the suction element, in particular the main suction element, as well as by at least one of the several auxiliary suction elements. In a third variant of the application, instead of being sucked with the auxiliary suction elements, the object can be mechanically clamped with the gripping contact surfaces of the gripper jaws. In a fourth variant of the application, the mechanically clamping holding of the article by means of the gripper jaws can be assisted by a sucking holding by means of the suction element, in particular of the main suction element. Thus, in addition to the holding by the suction element, in particular the main suction, four more application variants are made possible by the one robot gripper.

Der Robotergreifer kann ein das erste Hilfssaugelement an der ersten Greiferbacke schwenkbar lagerndes erstes Gelenk aufweisen, welches zum passiven Umzuschwenken einer Saugfläche des ersten Hilfssaugelements relativ zur ersten Greiferbacke ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers um den zu handhabenden Gegenstand. So kann das erste Gelenk beispielsweise von einem das erste Hilfssaugelement mit der ersten Greiferbacke koppelnde Kugelgelenk gebildet werden. Das Kugelgelenk kann frei schwenkend ausgebildet sein. Statt eines Kugelgelenks kann ggf. auch ein Gelenk aus elastischem Material verwendet werden. Mittels des ersten Gelenks kann die Orientierung des ersten Hilfssaugelements relativ zur ersten Greiferbacke verändert werden.The robotic gripper may comprise a first hinge pivotally supporting the first auxiliary suction member on the first gripper jaw and adapted to passively swirl a suction surface of the first auxiliary suction member relative to the first gripper jaw due to closing movement of the robot gripper about the gripper jaw by adjusting at least one of the gripper jaws object to be handled. For example, the first joint can be formed by a ball joint coupling the first auxiliary suction element with the first gripper jaw. The ball joint can be freely pivoting. Instead of a ball joint may possibly also be used a joint of elastic material. By means of the first articulation, the orientation of the first auxiliary suction element relative to the first gripper jaw can be changed.

Alternativ oder ergänzend zum ersten Hilfssaugelement kann das zweite Hilfssaugelement an der zweiten Greiferbacke schwenkbar lagerndes zweites Gelenk aufweisen, welches zum passiven Umzuschwenken einer Saugfläche des zweiten Hilfssaugelements relativ zur zweiten Greiferbacke ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers um den zu handhabenden Gegenstand. So kann das zweite Gelenk beispielsweise von einem das zweite Hilfssaugelement mit der zweiten Greiferbacke koppelnde Kugelgelenk gebildet werden. Das Kugelgelenk kann frei schwenkend ausgebildet sein. Statt eines Kugelgelenks kann ggf. auch ein Gelenk aus elastischem Material verwendet werden. Mittels des zweiten Gelenks kann die Orientierung des zweiten Hilfssaugelements relativ zur zweiten Greiferbacke verändert werden. In den meisten Anwendungsfällen wird das Hilfssaugelement oder werden die Hilfssaugelemente mit ihrer jeweiligen Saugrichtung im Wesentlichen zum Hauptsaugelement ausgerichtet sein, d.h. genau in dem selben Winkel ausgerichtet sein oder nur eine Winkelabweichung von bis zu 10 Grad aufweisen, und die Greiferbacken bzw. die Bereiche der Greiferbacken, die mit dem Objekt oder Gegenstand in Berührung kommen, werden im Wesentlichen in einem rechten Winkel zu der Saugrichtung der Hilfssaugelemente angeordnet sein. Bevorzugt ist somit eine Hauptgreifebene oder Hauptgreifbackenebene, die von den Greifbacken aufgespannt wird, im Wesentlichen senkrecht zur Saugrichtung ausgerichtet, sodass ein Gegenstand entweder von oben mit den Saugelementen, d.h. mit Hilfssaugelement und/oder mit Hauptsaugelement, und/oder seitlich durch die Greifbacken gehalten werden kann.As an alternative or in addition to the first auxiliary suction element, the second auxiliary suction element may have second hinge pivotally mounted on the second gripper jaw, which is designed to passively swivel a suction surface of the second auxiliary suction element relative to the second gripper jaw due to a closing movement of the at least one of the gripper jaws Robot gripper around the object to be handled. Thus, the second joint can be formed for example by a second auxiliary suction with the second gripper jaw coupling ball joint. The ball joint can be freely pivoting. Instead of a ball joint may possibly also be used a joint of elastic material. By means of the second joint, the orientation of the second Hilfssaugelements can be changed relative to the second gripper jaw. In most applications, the auxiliary suction element or the auxiliary suction elements will be aligned with their respective suction direction substantially to the main suction, i. be aligned at the same angle or have only an angular deviation of up to 10 degrees, and the gripper jaws or the areas of the gripper jaws, which come into contact with the object or object, are substantially at a right angle to the suction direction of the Hilfssaugelemente be arranged. Preferably, therefore, a main gripping plane or main gripping jaw plane, which is spanned by the gripping jaws, is oriented substantially perpendicular to the suction direction, so that an object can be guided either from above with the suction elements, i. with Hilfssaugelement and / or with Hauptsaugelement, and / or can be held laterally by the gripping jaws.

In einer abgewandelten Ausführungsform können zusätzliche Hilfssaugelemente vorgesehen sein, die eine gegenüber den anderen Hilfssaugelementen zumindest im Wesentlichen um 90 Grad geklappte Orientierung aufweisen. Derartige zusätzliche Hilfssaugelemente können demgemäß an den Greifkontaktflächen des Robotergreifers angeordnet sein oder zumindest diesen zugeordnet sein. So können Gegenstände während eines klemmenden Griffes mittels der Greifkontaktflächen des Robotergreifers außerdem gleichzeitig auch noch über die zusätzlichen Hilfssaugelemente angesaugt werden, so dass ein besonders zuverlässiger Griff des Gegenstandes mit dem Robotergreifer möglich ist. Demnach kann es eine Ausführungsform geben, bei der diese zusätzlichen Hilfssaugelement in Verbindung mit den Greifbacken bzw. den Greifkontaktflächen um beispielsweise 90 Grad geklappt werden können und somit ein klemmendes Greifen und zusätzliches Saugen möglich ist. Es gibt aber auch die Möglichkeit, dass die zusätzlichen Hilfssaugelemente in Verbindung mit den Greifbacken bzw. den Greifkontaktflächen zwar geringfügig beweglich sind, aber nicht aktiv, sodass die anderen Hilfssaugelemente immer nach unten zeigen, es aber noch die zusätzlichen Hilfssaugelemente gibt, die zu den Greiferbacken ausgerichtet sind und diese so beim Griff unterstützen.In a modified embodiment, additional Hilfssaugelemente may be provided which have a relation to the other Hilfssaugelementen at least substantially 90 degrees folded orientation. Such additional Hilfssaugelemente may accordingly be arranged on the gripping contact surfaces of the robot gripper or at least be assigned to this. For example, objects can also be sucked in at the same time via the additional auxiliary suction elements by means of the gripping contact surfaces of the robot gripper during a clamping grip, so that a particularly reliable grip of the object with the robot gripper is possible. Accordingly, there may be an embodiment in which these additional Hilfssaugelement can be folded in conjunction with the gripping jaws or the gripping contact surfaces, for example, 90 degrees and thus a clamping gripping and additional suction is possible. But there is also the possibility that the additional Hilfssaugelemente in connection with the jaws or the gripping contact surfaces are slightly movable, but not active, so that the other Hilfssaugelemente always pointing down, but there are still the additional Hilfssaugelemente that the gripper jaws are aligned and thus support the grip.

In anderen Ausführungsvarianten können die zusätzlichen Hilfssaugelemente und/oder die anderen Hilfssaugelemente auch fest angeordnet, d.h. starr befestigt sein oder nur geringfügig beweglich sein. In other embodiments, the additional Hilfssaugelemente and / or the other Hilfssaugelemente can also be fixed, ie rigidly mounted or only slightly movable.

Wenn das erste Gelenk und/oder das zweite Gelenk passiv schwenkbar gelagert sind, dann können sich die Hilfssaugelemente an die Oberflächen des zu greifenden Gegenstands selbsttätig anpassen, wenn die Greiferbacken von außen um den Gegenstand geschlossen werden oder innerhalb des Gegenstandes aufspannend geöffnet werden oder von im Wesentlichen oben an den Gegenstand geführt und/oder gedrückt werden.If the first joint and / or the second joint are pivotally mounted passively, then the Hilfssaugelemente can adapt to the surfaces of the object to be gripped automatically when the gripper jaws are closed from the outside to the object or opened spanning within the object or by the Mainly led to the top of the object and / or pressed.

Dem ersten Gelenk kann eine Federvorrichtung zugeordnet sein, die ausgebildet ist, die Saugfläche des ersten Hilfssaugelements in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken eine Öffnungsbewegung des Robotergreifers durchgeführt wird, um den Gegenstand loszulassen.The first joint may be associated with a spring device which is designed to return the suction surface of the first Hilfssaugelements in an initial position when an opening movement of the robot gripper is performed by adjusting at least one of the gripper jaws to release the object.

Alternativ oder ergänzend zu einer Federvorrichtung am ersten Hilfssaugelement kann dem zweiten Gelenk eine Federvorrichtung zugeordnet sein, die ausgebildet ist, die Saugfläche des zweiten Hilfssaugelements in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken eine Öffnungsbewegung des Robotergreifers durchgeführt wird, um den Gegenstand loszulassen.Alternatively or in addition to a spring device on the first Hilfssaugelement the second joint may be associated with a spring device which is designed to zurückzuschwenken the suction surface of the second Hilfssaugelements to an initial position, if by adjusting at least one of the gripper jaws an opening movement of the robot gripper is performed to the object let go.

Die jeweilige Federvorrichtung des ersten Hilfssaugelements und/oder des zweiten Hilfssaugelements bewirkt dabei, dass die Saugflächen des Hilfssaugelements selbsttätig wieder in ihre Ausgangsstellung, d.h. Grundstellung zurück schwenkt, wenn der Gegenstand wieder losgelassen wird. Die Ausgangsstellung bzw. die Grundstellung kann beispielsweise dadurch gekennzeichnet sein, dass die Saugfläche im Wesentlichen lotrecht, bevorzugt lotrecht zu einer Längserstreckung seiner Greiferbacke oder im Wesentlichen parallel, bevorzugt parallel zu einer Längserstreckung seiner Greiferbacke ausgerichtet ist.In this case, the respective spring device of the first auxiliary suction element and / or the second auxiliary suction element causes the suction surfaces of the auxiliary suction element to automatically return to their initial position, i. Home position pans back when the object is released. The starting position or the basic position can be characterized for example in that the suction surface is substantially perpendicular, preferably perpendicular to a longitudinal extent of its gripper jaw or substantially parallel, preferably aligned parallel to a longitudinal extension of its gripper jaw.

Der Robotergreifer kann ein das erste Hilfssaugelement an der ersten Greiferbacke schwenkbar lagerndes erstes Gelenk aufweisen und einen das erste Gelenk bewegenden ersten Motor aufweisen, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des ersten Hilfssaugelements relativ zur ersten Greiferbacke aktiv umzuschwenken.The robotic gripper may include a first hinge pivotally supporting the first auxiliary suction member on the first gripper jaw and having a first motor moving the first joint configured to actively shift a suction surface of the first auxiliary suction member relative to the first gripper jaw.

Alternativ oder ergänzend zu einem ersten Motor an der ersten Greiferbacke kann der Robotergreifer ein das zweite Hilfssaugelement an der zweiten Greiferbacke schwenkbar lagerndes zweites Gelenk aufweisen und einen das zweite Gelenk bewegenden zweiten Motor aufweisen, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des zweiten Hilfssaugelements relativ zur zweiten Greiferbacke aktiv umzuschwenken.Alternatively or in addition to a first motor on the first gripper jaw, the robot gripper may have a second joint pivotally supporting the second auxiliary suction element on the second gripper jaw and a second motor moving the second joint having a suction surface of the second auxiliary suction element relative to the second gripper jaw actively shift.

Der jeweilige erste Motor oder zweite Motor für das erste Hilfssaugelement bzw. das zweite Hilfssaugelement ermöglicht es die Saugfläche relativ zur Greiferbacke in beliebige Orientierungen umzuschwenken, insbesondere automatisch gemäß eines Roboterprogramms einer Robotersteuerung des den Robotergreifer steuernden Roboters.The respective first motor or second motor for the first auxiliary suction element or the second auxiliary suction element makes it possible to swivel the suction surface relative to the gripper jaw into arbitrary orientations, in particular automatically according to a robot program of a robot control of the robot gripper controlling robot.

Wenigstens eines von erstem Hilfssaugelement und/oder zweitem Hilfssaugelement kann eine an eine Hilfssaugleitung anzuschließende Hilfsansaugöffnung und einen die Hilfsansaugöffnung umgebenden Hilfsdichtlippenabschnitt umfassen.At least one of the first auxiliary suction element and / or the second auxiliary suction element may comprise an auxiliary suction opening to be connected to an auxiliary suction line and an auxiliary sealing lip section surrounding the auxiliary suction opening.

In dieser Ausführungsform kann also nicht nur das Saugelement, d.h. das Hauptsaugelement mit Unterdruck beaufschlagt werden, sondern auch die Hilfssaugelemente, soweit vorhanden.Thus, in this embodiment not only the suction element, i. the main suction are subjected to negative pressure, but also the Hilfssaugelemente, where available.

Das wenigstens eine erste Hilfssaugelement und das wenigstens eine zweite Hilfssaugelement können unabhängig voneinander aktiv oder passiv angesteuert über die Hilfsansaugöffnung mit Unterdruck beaufschlagbar sein.The at least one first auxiliary suction element and the at least one second auxiliary suction element can be acted upon independently or passively independently of one another via the auxiliary suction opening with negative pressure.

Die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke können stabförmig ausgebildet und schwenkbar am Greifergrundkörper gelagert sein.The at least one first gripper jaw and / or the at least one second gripper jaw can be rod-shaped and pivotally mounted on the gripper base body.

Jede Greiferbacke kann dabei ein erstes Stabende aufweisen, welches wenigstens ein Hilfssaugelement trägt und ein dem ersten Stabende gegenüberliegendes zweites Stabende aufweisen, an dem die Greiferbacke schwenkbar an dem Greifergrundkörper gelagert ist. Die wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehreren Greiferbacken können insoweit fingerartige Greiffinger einer so gebildeten Greiferhand sein. Diese stabförmigen, insbesondere fingerartigen Greiferbacken können demgemäß aufeinander zu bewegt werden und/oder voneinander wegbewegt werden. Gegebenenfalls kann wenigstens eine einzelne Greiferbacke um einen zusätzlichen Freiheitsgrad schwenkbar relativ zu den anderen Greiferbacken verstellbar sein.Each gripper jaw can have a first rod end which carries at least one Hilfssaugelement and having a first rod end opposite second rod end on which the gripper jaw is pivotally mounted on the gripper body. The at least two, in particular three or more gripper jaws can insofar be finger-like gripping fingers of a gripper hand thus formed. These rod-shaped, in particular finger-like gripper jaws can accordingly be moved towards one another and / or moved away from one another. Optionally, at least one single gripper jaw may be adjustably pivotable relative to the other gripper jaws by an additional degree of freedom.

Der Robotergreifer kann wenigstens einen Greiferbackenmotor aufweisen, der ausgebildet ist, die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke angetrieben relativ zum Greifergrundkörper zu verstellen. Jede Greiferbacke kann einen eigenen, separaten Greiferbackenmotor aufweisen, so dass jede Greiferbacke einzeln und unabhängig von den anderen Greiferbacken automatisch bewegt werden kann. Alternativ können mehrere oder alle Greiferbacken von einem gemeinsamen Greiferbackenmotor simultan automatisch bewegt werden.The robot gripper may comprise at least one gripper jaw motor which is designed to adjust the at least one gripper jaw and / or the at least one second gripper jaw driven relative to the gripper base body. Each gripper jaw may have its own separate gripper jaw motor so that each gripper jaw is separate and independent of the others Gripper jaws can be moved automatically. Alternatively, several or all gripper jaws can be moved automatically by a common gripper jaw motor simultaneously.

Der Robotergreifer kann demgemäß auch einen einzelnen Greiferbackenmotor aufweisen, der ausgebildet ist, sowohl die wenigstens eine erste Greiferbacke, als auch die wenigstens eine zweite Greiferbacke gemeinsam angetrieben relativ zum Greifergrundkörper simultan zu verstellen.The robot gripper may accordingly also comprise a single gripper jaw motor, which is designed to simultaneously displace both the at least one gripper jaw and the at least one second gripper jaw, driven together, relative to the gripper base body.

Der Greiferbackenmotor kann einen Linearantrieb umfassen und der Robotergreifer kann dabei ein Kniehebelgetriebe aufweisen, das ausgebildet ist, eine geradlinige Bewegung des Linearantriebs in Schwenkbewegungen sowohl der wenigstens einen ersten Greiferbacke, als auch der wenigstens einen zweiten Greiferbacke umzusetzen.The gripper jaw motor may comprise a linear drive and the robot gripper may have a toggle mechanism which is designed to implement a linear movement of the linear drive in pivotal movements of both the at least one first gripper jaw and the at least one second gripper jaw.

Bevorzugt ist ein zentrales Saugelement, insbesondere ein Hauptsaugelement an einem freien Ende eines rohrförmigen Schiebers angeordnet, der am Greifergrundkörper höhenverstellbar gelagert ist. Der rohrförmige Schieber kann dabei einen Saugkanal bilden, über den Unterdruck an das Saugelement angelegt werden kann. Die Höhenverstellung kann mittels eines Motors erfolgen. Der rohrförmige Schieber kann demgemäß mittels des Linearantriebs des Greiferbackenmotors bewegt werden. Der rohrförmigen Schieber weist in dieser Ausführungsform außerdem eine der Anzahl der Greiferbacken entsprechende Anzahl von Hebeln auf, von denen jeder Hebel den rohrförmigen Schieber mit einer Greiferbacke gelenkig verbindet. Alle Hebel sind dabei jeweils schwenkbar oder verschiebbar an dem rohrförmigen Schieber gelagert und jeder Hebel ist seinerseits (am anderen Ende) mit einer einzigen ihm zugeordneten Greiferbacke schwenkbar verbunden. Die Anlenkpunkte der Hebel an dem rohrförmigen Schieber und an den Greiferbacken ist derart gewählt, dass in einer mittleren Höhenstellung des rohrförmigen Schiebers die Hebel zumindest annähernd oder genau senkrecht zu den Längserstreckungen der stabförmigen Greiferbacken und zumindest annähernd oder genau senkrecht zu der Längserstreckung des rohrförmigen Schiebers angeordnet sind.A central suction element, in particular a main suction element, is preferably arranged on a free end of a tubular slide, which is mounted so as to be height-adjustable on the gripper base body. The tubular slide can form a suction channel, can be applied to the suction element via the negative pressure. The height adjustment can be done by means of a motor. The tubular slider can accordingly be moved by means of the linear drive of the gripper jaw motor. The tubular slider also has, in this embodiment, a number of levers corresponding to the number of gripper jaws, each lever pivotally connecting the tubular slider to a gripper jaw. All levers are each pivotally or slidably mounted on the tubular slide and each lever is in turn (at the other end) pivotally connected to a single gripper jaw assigned to him. The points of articulation of the levers on the tubular slide and on the gripper jaws are chosen such that in a middle height position of the tubular slide the levers are at least approximately or exactly perpendicular to the longitudinal extensions of the rod-shaped gripper jaws and at least approximately or exactly perpendicular to the longitudinal extension of the tubular slider are.

In dieser mittleren Höhenstellung des rohrförmigen Schiebers befinden sich die den rohrförmigen Schieber bzw. das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement auf einem Außenumfang umgebenden Greiferbacken in einer maximalen Öffnungsstellung des Robotergreifers bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken. In der maximalen Öffnungsstellung des Robotergreifers bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken kann das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement sich in derselben Ebene befinden, wie die Hilfssaugelemente oder kann sich auf einer geringfügig zurückgezogenen Ebene befinden.In this middle height position of the tubular slide, the gripper jaws surrounding the tubular slider or the central suction element, in particular the main suction element on an outer circumference, are in a maximum opening position of the robot gripper or its rod-shaped gripper jaws. In the maximum opening position of the robot gripper or its rod-shaped gripper jaws, the central suction element, in particular the main suction element can be located in the same plane as the auxiliary suction elements or can be located on a slightly retracted plane.

In einer eingefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers ist das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement zurückgezogen, d.h. das zentrale Saugelement befindet sich auf einer gegenüber derjenigen Ebene, in der die Hilfssaugelemente liegen, in Richtung auf den Greifergrundkörper nach innen zurückversetzten Ebene. In einer solchen Anordnung können die Hilfssaugelemente durch vollständiges Schließen der stabförmigen Greiferbacken unmittelbar nebeneinander liegend angeordnet werden, da das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement zurückgezogen ist.At a retracted level of the tubular slider, the central suction member, in particular the main suction member is retracted, i. the central suction element is located on a relative to that plane in which the Hilfssaugelemente lie, in the direction of the gripper body inwardly recessed plane. In such an arrangement, the auxiliary suction can be arranged directly adjacent to each other by completely closing the rod-shaped gripper jaws, since the central suction element, in particular the Hauptsaugelement is withdrawn.

In einer ausgefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers kann das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement sich in derselben Ebene befinden, wie die Hilfssaugelemente oder kann sich auf einer geringfügig vorspringenden Ebene befinden. Die vorspringende Ebene zeichnet sich dabei dadurch auf, dass sie von dem Greifergrundkörper weiter entfernt angeordnet ist, als die Ebene, in der die Hilfssaugelemente liegen.In an extended height position of the tubular slide, the central suction element, in particular the main suction can be in the same plane as the Hilfssaugelemente or may be located on a slightly projecting plane. The projecting plane is characterized in that it is located further from the gripper body than the plane in which the Hilfssaugelemente lie.

Die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke können teleskopierbar ausgebildet sein. Unter einer teleskopierbaren Ausbildung wird insbesondere verstanden, dass die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke aus mindestens zwei oder mehreren länglichen Backenelementen aufgebaut ist, wobei die zwei oder mehreren Backenelemente gegeneinander längsverstellbar aneinander gelagert und geführt sind, so dass durch ein Auseinanderziehen der gegeneinander längsverstellbaren Backenelemente die Gesamtlänge der Greiferbacke vergrößert werden kann und durch ein Zusammenschieben der gegeneinander längsverstellbaren Backenelemente die Gesamtlänge der Greiferbacke verkleinert werden kann. Die zwei oder mehreren Backenelemente können dabei insbesondere ineinander verschachtelt angeordnet sein, so dass ein jeweils im Umfang oder Durchmesser kleinere Backenelement in ein im Umfang oder Durchmesser nächstgrößeres Backenelement hineingeschoben bzw. daraus herausgezogen werden kann. Die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke kann insoweit analog einer als solches allgemein bekannten Teleskopantenne, Teleskopstange oder Teleskopfernrohr ausgebildet sein.The at least one first gripper jaw and / or the at least one second gripper jaw can be made telescopic. A telescoping design is understood to mean, in particular, that the at least one first gripper jaw and / or the at least one second gripper jaw is constructed from at least two or more elongate jaw elements, wherein the two or more jaw elements are longitudinally displaceably mounted and guided against one another, so that by a Pulling the mutually longitudinally adjustable jaw members, the total length of the gripper jaw can be increased and the overall length of the gripper jaw can be reduced by pushing together the longitudinally adjustable jaw elements. The two or more jaw elements may in particular be arranged nested in one another so that a jaw element, which is smaller in circumference or diameter, can be pushed into or pulled out of a jaw element which is larger in circumference or diameter. The at least one first gripper jaw and / or the at least one second gripper jaw can in this respect be designed analogously to a telescopic antenna, telescopic rod or telescopic telescope generally known as such.

Sind die Greiferbacken stabförmig ausgebildet, dann können diese stabförmigen Greiferbacken jeweils wenigstens einen ersten Rohrabschnitt aufweisen, in dem ein oder mehrere koaxial zum ersten Rohrabschnitt angeordnete weitere Rohrabschnitte oder ein Vollmaterialstift längsverstellbar gelagert sind. Durch diese längsverstellbare Lagerung von Rohrabschnitten oder Vollmaterialstiften, wird die Teleskopierbarkeit der Greiferbacke erreicht, wodurch die Greiferbacke automatisch in ihrer Länge verändert werden kann. Mit einer Längenänderung der Greiferbacke wird auch das der Greiferbacke zugeordnete Hilfssaugelement umpositioniert, insbesondere in dessen Höhenlage relativ zum GReifergrundkörper.If the gripper jaws are rod-shaped, then these rod-shaped gripper jaws can each have at least one first pipe section, in which one or more coaxial with the first pipe section arranged further pipe sections or a solid material pin are mounted longitudinally adjustable. By this longitudinally adjustable storage of pipe sections or solid material pins, the telescoping of the gripper jaw is achieved, whereby the gripper jaw can be automatically changed in length. With a change in length of the gripper jaw and the gripper jaw associated Hilfssaugelement repositioned, especially in its altitude relative to the basic body.

Der Robotergreifer kann insgesamt drei Greiferbacken aufweisen, das Saugelement kann insbesondere dabei zentral am Greifergrundkörper angeordnet sein und die drei Greiferbacken können am Robotergreifer das zentrale Saugelement umgebend angeordnet sein.The robot gripper can have a total of three gripper jaws, in particular the suction element can be arranged centrally on the gripper base body and the three gripper jaws can be arranged surrounding the central suction element on the robot gripper.

Die dritte Greiferbacke ist bevorzugt identisch zu der ersten und zweiten Greiferbacke ausgestaltet. Bevorzugt können sich hier aber die drei Greiferbacken dennoch geringfügig unterscheiden und zwar hinsichtlich der jeweiligen (Hilfs-) Saugelemente, welche unterschiedlich ausgeführt sein können, bspw. können diese an unterschiedliche zu greifende Materialien oder Oberflächen angepasst sein, sodass jedes der drei (Hilfs-)Saugelemente optimiert für ein Material oder eine Oberfläche ausgestaltet und/oder angepasst ist.The third gripper jaw is preferably configured identically to the first and second gripper jaws. Preferably, however, the three gripper jaws can nevertheless differ slightly with regard to the respective (auxiliary) suction elements, which can be designed differently, for example, they can be adapted to different materials or surfaces to be gripped so that each of the three (auxiliary) Suction elements optimized for a material or a surface configured and / or adapted.

Der Robotergreifer kann ein das Saugelement am Greifergrundkörper schwenkbar lagerndes Zentralgelenk aufweisen, welches zum Umzuschwenken einer Saugfläche des Saugelements relativ zum Greifergrundkörper ausgebildet ist. Das Zentralgelenk kann ein Kugelgelenk sein. Das Kugelgelenk kann frei schwenkend ausgebildet sein. Statt eines Kugelgelenks kann ggf. auch ein Gelenk aus elastischem Material verwendet werden. Mittels des Zentralgelenks kann die Orientierung der Saugfläche des Saugelements, insbesondere des Hauptsaugelements relativ zum Greifergrundkörper verändert werden.The robot gripper can have a central joint pivotally supporting the suction element on the gripper base body, which is designed to swivel a suction surface of the suction element relative to the gripper base body. The central joint can be a ball joint. The ball joint can be freely pivoting. Instead of a ball joint may possibly also be used a joint of elastic material. By means of the central joint, the orientation of the suction surface of the suction element, in particular of the main suction element can be changed relative to the gripper body.

Dem Zentralgelenk kann eine Federvorrichtung zugeordnet sein, die ausgebildet ist, die Saugfläche des Saugelements in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn der Robotergreifer den Gegenstand losgelassen hat.The central joint may be associated with a spring device which is designed to return the suction surface of the suction element to a starting position when the robot gripper has released the object.

Die Federvorrichtung des Zentralgelenks bewirkt dabei, dass die Saugfläche des Hauptsaugelements selbsttätig wieder in ihre Ausgangsstellung, d.h. Grundstellung zurückschwenkt, wenn der Gegenstand wieder losgelassen wird. Die Ausgangsstellung bzw. die Grundstellung kann beispielsweise dadurch gekennzeichnet sein, dass die Saugfläche des Hauptsaugelements parallel zur Erstreckung der Hauptebene des Greifergrundkörpers ausgerichtet ist.The spring device of the central joint thereby causes the suction surface of the main suction element to automatically return to its original position, i. Home position pivots back when the object is released again. The starting position or the basic position can be characterized, for example, in that the suction surface of the main suction element is aligned parallel to the extent of the main plane of the gripper base body.

Der Robotergreifer kann einen das Zentralgelenk bewegenden Saugelementmotor aufweisen, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des Saugelements, d.h. des Hauptsaugelements relativ zum Greifergrundkörper aktiv umzuschwenken.The robot gripper may comprise a suction element motor moving the central joint, which is designed to form a suction surface of the suction element, i. actively umzuschwenken the Hauptsaugelements relative to the gripper body.

Die Erfindung beschreibt, mitunter anders als bisher ausgedrückt, somit einen Robotergreifer mit insbesondere einer Kombination von mehreren und/oder verschiedenen Einzelsaugern, wobei variable Saugpunkte verwendet werden können. Zusätzlich ist ein mechanischer Klemmgriff, insbesondere eine 3-Punkte Klemmung von Gegenständen möglich. Über eine ansteuerbare Bewegungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Stellmotor und/oder eine Hubvorrichtung, kann mit Hilfe eines Getriebes, wie beispielsweise eines Kniehebelgelenks eine lineare Bewegung dazu verwendet werden, die Einzelsauger in die richtige Position zu bringen.The invention thus, sometimes differently than heretofore expressed, thus describes a robot gripper with, in particular, a combination of several and / or different individual vacuum cleaners, wherein variable suction points can be used. In addition, a mechanical clamping grip, in particular a 3-point clamping of objects is possible. Via a controllable movement device, such as a servomotor and / or a lifting device, using a gear, such as a toggle joint, a linear movement can be used to bring the individual sucker in the correct position.

Der Robotergreifer kann demgemäß zwei, drei oder mehrere Greiferbacken aufweisen, die verstellbar sein können, um verschiedene Positionen für die Hilfssaugelemente ermöglichen zu können, besonders bevorzugt weist der Robotergreifer drei Greiferbacken auf.The robot gripper can accordingly have two, three or more gripper jaws, which can be adjustable in order to enable different positions for the auxiliary suction elements, particularly preferably the gripper robot has three gripper jaws.

Der Robotergreifer kann über einen zentralen Sauger, d.h. ein zentrales Saugelement verfügen, mit dem insbesondere auch schwerere Gegenstände oder Bauteile an einem zentrierten Schwerpunkt aufgenommen werden können.The robot gripper may be conveyed via a central sucker, i. have a central suction element, with the particular heavier objects or components can be accommodated at a center of gravity.

Der Robotergreifer kann neben dem zentralen Sauger, ein, zwei oder mehrere, insbesondere drei kleinere Hilfssaugelemente aufweisen. Das wenigstens eine Hilfssaugelement dient zum Abstützen eines möglichen Kippmoments, falls der Schwerpunkt beim Greifen oder saugenden Aufnehmen mittels des zentralen Saugelements der gegriffene Gegenstand außerhalb des zentralen Greifpunkts liegt.The robot gripper may have, in addition to the central vacuum cleaner, one, two or more, in particular three smaller Hilfssaugelemente. The at least one Hilfssaugelement serves to support a possible overturning moment if the center of gravity when gripping or sucking intake by means of the central Saugelements the gripped object is outside the central gripping point.

Mit dem Robotergreifer ist es möglich, mittels des zentralen Saugers ein Bauteil anzusaugen und mit beispielsweise drei kleineren Hilfssaugelemente ein 3-Punkt-Halt zu realisieren. Alternativ oder ergänzend zu einem saugenden Halten des Gegenstandes mittels des zentralen Saugers und den Hilfssaugelementen, kann der Robotergreifer aufgrund seiner wenigstens zwei verstellbaren (Klemm-)Greifbacken den Gegenstand alternativ oder ergänzend zu einem Ansaugen durch einen Klemmgriff halten. Dafür wird bevorzugt an den Rohren, welche die kleinen Hilfssaugelemente aufweisen, zusätzlich haftendes Material, wie z.B. Gummi, aufgebracht. Das Material dient auch zur Bauteilsicherung während Transports durch den Robotergreifer. Somit erfolgt bevorzugt beim mechanischen Greifen ein Kontakt des Bauteils bzw. Gegenstands mit Endbereichen der Greifbacken, welche vor den Hilfssaugelementen liegen. Bevorzugt ist zusätzlich zum Klemmen mit haftendem Material eine Kombination aus Saugen und Klemmen möglich.With the robot gripper, it is possible to suck in a component by means of the central vacuum cleaner and to realize a three-point stop with, for example, three smaller auxiliary suction elements. Alternatively or in addition to a sucking holding the article by means of the central vacuum cleaner and Hilfssaugelementen, the robot gripper can hold the object alternatively or in addition to a suction by a clamping grip due to its at least two adjustable (clamping) gripping jaws. For this purpose, adhesive material, such as rubber, is preferably applied to the tubes which have the small auxiliary suction elements. The material also serves to secure the component during transport through the robot gripper. Thus, during mechanical gripping, contact of the component or article with end regions of the gripping jaws, which lie in front of the auxiliary suction elements, preferably takes place. Preferably, in addition to clamping with adhesive material, a combination of suction and clamping is possible.

Die (Klemm-)Greifbacken und somit auch die daran angeordneten Hilfssaugelemente können gemeinsam oder optional einzeln schaltbar eingerichtet und angesteuert sein. Bevorzugt sind die Hilfssaugelemente passiv eingerichtet und angesteuert. Dies kann beispielsweise über Strömungsventile und/oder Strömungswiderstände ermöglicht werden, sodass kein aktives zuschalten und/oder abschalten benötigt wird.The (clamping) gripping jaws and thus also the Hilfssaugelemente arranged thereon may be jointly and optionally individually switchable set up and controlled. Preferably, the Hilfssaugelemente are passively established and controlled. This can be made possible, for example, via flow valves and / or flow resistances, so that no active switching on and / or switching off is required.

Kleine Bauteil können beispielsweise mit drei kleinen Hilfssaugelemente gegriffen werden. Dies ergibt minimale Greifflächen. In einer speziellen Ausführungsvariante kann die Greiffläche bis auf die Fläche eines einzelnen kleinen Hilfssaugelements verringert werden, da einzelne, d.h. die anderen Hilfssaugelemente auch zu- und abschaltbar ausgebildet sein können.Small components can be gripped, for example, with three small Hilfssaugelemente. This results in minimal gripping surfaces. In a particular embodiment, the gripping area can be reduced to the area of a single small auxiliary suction element, since individual, i. the other Hilfssaugelemente can also be switched on and switched off.

Ein Greifen von schweren Bauteilen kann mit dem zentralen Sauger erfolgen. Optionale können beispielsweise drei kleinen Hilfssaugelemente einen Drei-Punkt-Klemmgriff ausführen um den Griff zu optimieren und Bauteilteilverluste zu vermeiden. Ein Greifen von asymmetrischen Gegenständen oder Bauteilen ist dabei auch ohne zentralen Schwerpunkt möglich. Eine Abstützung des Kippmoments kann über die drei kleinen Hilfssaugelemente erfolgen.A gripping of heavy components can be done with the central vacuum cleaner. Optionally, for example, three small auxiliary suction elements can perform a three-point clamping grip to optimize the grip and prevent component part losses. A gripping of asymmetrical objects or components is possible even without a central center of gravity. A support of the tilting moment can be done via the three small Hilfssaugelemente.

Ein optionales Vakuum kann außerhalb des Robotergreifers erzeugt werden und durch innerhalb des Robotergreifers innen liegende Saugleitungen zu den Saugdüsen transportiert werden.An optional vacuum can be generated outside the robot gripper and transported to the suction nozzles by suction lines located inside the robot gripper.

Die verwendeten Saugdüsen können auf das Material- und Oberflächenspektrum der Bauteile angepasst werden und/oder geschickt kombiniert werden.The suction nozzles used can be adapted to the material and surface spectrum of the components and / or skillfully combined.

Ob ein Gegenstand oder Bauteil gegriffen werden konnte, kann über einen Vakuumschalter erkannt werden, der den vorherrschenden Unterdruck erfassen kann. Zudem kann im Greifer eine eindimensionale Kraftmessdose integriert sein, die aufgrund des gegriffenen Gewichts die Anzahl der gegriffenen Teile bestimmen kann, soweit das jeweilige Gewicht des einzelnen Teils bekannt ist.Whether an object or component could be gripped can be detected by a vacuum switch that can detect the prevailing negative pressure. In addition, a one-dimensional load cell can be integrated in the gripper, which can determine the number of gripped parts due to the gripped weight, as far as the respective weight of the individual part is known.

Der zentrale Sauger kann zudem ein Kugelgelenk aufweisen, um bspw. auf Verkippungen der Gegenstände oder Produkte reagieren zu können. Die genaue Bestimmung der Verkippung über ein Bildverarbeitungssystem kann ggf. dadurch überflüssig werden. Ein Stellmotor kann in der Leistung eingeschränkt ausgebildet sein oder optional kann die Klemmkraft mit Hilfe eines Sensors überwacht werden, sodass ein Klemmen ohne vorherige Kenntnis der Bauteilgeometrie möglich ist. Das erleichtert die Bedienung, da keine genaue Position des Greifers vorgegeben werden muss. Zudem ist eine sicherheitskritische Klemmung z.B. eines menschlichen Fingers ausgeschlossen.The central vacuum cleaner can also have a ball joint in order, for example, to be able to react to tilting of the objects or products. The exact determination of the tilting via an image processing system may possibly become superfluous. A servomotor may be limited in power design or optionally, the clamping force can be monitored by means of a sensor, so that a terminal without prior knowledge of the component geometry is possible. This facilitates the operation, since no exact position of the gripper must be specified. In addition, a safety-critical clamping, e.g. excluded from a human finger.

Die Mechanik des Robotergreifers kann mit einer Mensch-Roboter-Kollaboration(MRK)-fähigen Hülle versehen sein, welche die Funktionalität des Greifers nicht einschränkt. Optional kann diese Hülle aus einem nachgiebigem Material bestehen, dass den Bewegungen des Greifers folgt und zudem eine stützende Funktion beim Klemmen von Gegenständen oder Produkten übernehmen kann.The mechanics of the robotic gripper may be provided with a Human Robotic Collaboration (MRK) enabled sheath that does not restrict the functionality of the gripper. Optionally, this sheath can be made of a resilient material that follows the movements of the gripper and can also take over a supporting function when clamping objects or products.

Um ungewollte Kollisionen beispielsweise mit einem Kistenrand bestmöglich vermeiden zu können, kann es optional eingerichtet sein, dass die einzelnen Rohre, d.h. die Greiferbacken, welche die Hilfssaugelemente tragen, in der Länge verstellbar oder verschiebbar zu gestalten. Über beispielsweise einen Stellmotor in jedem Rohr können die Längen unabhängig voneinander angepasst werden. Das erleichtert einen Griff beispielsweise in die Ecken einer Kiste und unterstützt beim vollständigen Leeren der Kiste. Dies kann bevorzugt auch durch nachgiebige Hilfssaugelemente und/oder ein nachgiebiges Saugelement und/oder Kugelgelenke an den Hilfssaugelementen und/oder an dem Saugelement ermöglicht werden.In order to be able to avoid unwanted collisions, for example, with a box edge in the best possible way, it may optionally be arranged that the individual tubes, i. make the gripper jaws, which carry the Hilfssaugelemente adjustable in length or displaceable. For example, a servomotor in each tube, the lengths can be adjusted independently. This facilitates a grip, for example, in the corners of a box and assists in the complete emptying of the box. This can preferably also be made possible by resilient auxiliary suction elements and / or a resilient suction element and / or ball joints on the auxiliary suction elements and / or on the suction element.

Folgende Vorteile können ggf. durch die Erfindung erreicht werden. Eine Variabilität in der Bauteilgröße. Sehr kleine Gegenstände und Produkte mit wenigen Quadratzentimetern Fläche können gegriffen werden, aber auch Gegenstände und Produkte großer Ausmessungen können gegriffen werden. Es besteht eine Variabilität im Bauteilgewicht. Bis zu mehreren Kilos Gewicht sind möglich. Es wird eine Kombination aus Saugen und Klemmen/Greifen möglich, die je nach Anforderung kombiniert oder einzeln genutzt werden kann. Eine Anpassung auf bauteilspezifische Eigenschaften, wie Oberflächen, Geometrie und/oder Material kann erfolgen. Eine kompakte Bauart ist zur Vermeidung unnötiger Störkonturen leicht realisierbar. Das Eigengewicht des Robotergreifers ist gering. Eine Greifkontrolle kann über Vakuumschalter und optional über eindimensionale Kraftmessdosen erfolgen. Für den Einsatz in der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ist der Robotergreifer auch geeignet. Der Robotergreifer ist einfach ausgebildet, insbesondere hinsichtlich Ansteuerung und Bedienung.The following advantages may possibly be achieved by the invention. A variability in component size. Very small objects and products with a few square centimeters can be gripped, but also objects and products of large dimensions can be gripped. There is a variability in component weight. Up to several kilos of weight are possible. There is a combination of suction and clamps / gripping possible, which can be combined depending on the requirement or used individually. An adaptation to component-specific properties, such as surfaces, geometry and / or material can be done. A compact design is easy to implement to avoid unnecessary interference contours. The weight of the robot gripper is low. Gripping control can be carried out via vacuum switches and optionally via one-dimensional load cells. The robot gripper is also suitable for use in human-robot collaboration (MRK). The robot gripper is simple in design, in particular with regard to control and operation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den dargestellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.An embodiment of the invention is illustrated by way of example in the accompanying schematic drawings. Concrete features of this embodiment, regardless of the specific context in which they are mentioned, optionally also considered individually or in combinations other than those shown, represent general features of the invention.

Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Robotergreifers mit drei Hilfssaugelementen und einem zentralen Hauptsaugelement in einer etwa mittleren Höhenstellung, bei der das zentrale Hauptsaugelement sich in derselben Ebene befindet, wie die Hilfssaugelemente,
  • 2 eine perspektivische Darstellung des Robotergreifers gemäß 1 in einer etwas anderen mittleren Höhenstellung, bei der das zentrale Hauptsaugelement gegenüber den Hilfssaugelementen geringfügig zurückversetzt ist,
  • 3 eine perspektivische Darstellung des Robotergreifers gemäß 1 in einer eingefahrenen Höhenlage des zentralen Saugelements,
  • 4 eine perspektivische Darstellung des Robotergreifers gemäß 1 in einer ausgefahrenen Höhenlage des zentralen Saugelements, und
  • 5-8 schematische Darstellungen verschiedener Gegenstände und wie sie von dem Robotergreifer gemäß 1 beispielsweise gegriffen werden können.
Show it:
  • 1 3 is a perspective view of an exemplary robot gripper with three auxiliary suction elements and a central main suction element in an approximately middle height position, in which the central main suction element is in the same plane as the auxiliary suction elements,
  • 2 a perspective view of the robot gripper according to 1 in a slightly different average height position, in which the central main suction element is slightly set back relative to the auxiliary suction elements,
  • 3 a perspective view of the robot gripper according to 1 in a retracted altitude of the central suction element,
  • 4 a perspective view of the robot gripper according to 1 in an extended altitude of the central suction element, and
  • 5 - 8th schematic representations of various objects and as they are from the robot gripper according to 1 for example, can be grasped.

Die 1 zeigt einen Robotergreifer 1, aufweisend einen Greifergrundkörper 2, der eine Anschlusseinrichtung 3 zum Befestigen des Robotergreifers 1 an einem Flansch 4 eines Roboterarms 5 umfasst.The 1 shows a robot gripper 1 comprising a gripper body 2 , which is a connection device 3 for attaching the robot gripper 1 on a flange 4 a robot arm 5 includes.

Der Robotergreifer 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein einziges am Greifergrundkörper 2 gelagertes (Haupt-)Saugelement 6 auf, das eine an eine Saugleitung 7 anzuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansaugöffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt 8 umfasst.The robot gripper 1 has in the case of the present embodiment, a single on the gripper body 2 mounted (main) suction element 6, the one to a suction line 7 to be connected intake and a surrounding the intake opening sealing lip portion 8th includes.

Der Robotergreifer 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels drei am Greifergrundkörper 2 verstellbar gelagerte Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 auf, die jeweils eine erste Greifkontaktfläche 10.1, 10.2, 10.3 aufweisen. Die Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 sind hierbei mit einem Ende am Greifergrundkörper 2 gelagert und an dem anderen Ende der jeweiligen Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 sind die jeweiligen Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 angeordnet bzw. ausgebildet.The robot gripper 1 has in the case of the present embodiment, three on the gripper body 2 adjustable gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 each having a first gripping contact surface 10.1 . 10.2 . 10.3 exhibit. The gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 are here with one end on the gripper body 2 stored and at the other end of the respective gripper jaw 9.1 . 9.2 . 9.3 are the respective gripping contact surfaces 10.1 . 10.2 . 10.3 arranged or formed.

Der Robotergreifer 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels außerdem drei Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 auf, die an der jeweiligen Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 angeordnet sind.The robot gripper 1 also has three Hilfssaugelemente in the case of the present embodiment 11.1 . 11.2 . 11.3 on, at the respective gripper jaw 9.1 . 9.2 . 9.3 are arranged.

Jedes der drei Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 ist zusammen mit der zugeordneten Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 schwenkbar gelagert und zwar über jeweils ein Gelenk 12.1, 12.2, 12.3, welches zum Umzuschwenken der Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 und somit auch deren Saugflächen 13.1, 13.2, 13.3 relativ zum Greifergrundkörper 2 ausgebildet sind.Each of the three auxiliary suction elements 11.1 . 11.2 . 11.3 is together with the assigned gripper jaw 9.1 . 9.2 . 9.3 pivotally mounted and that in each case via a joint 12.1 . 12.2 . 12.3 , which for Umzuschwenken the Hilfssaugelemente 11.1 . 11.2 . 11.3 and thus also their suction surfaces 13.1 . 13.2 . 13.3 relative to the gripper body 2 are formed.

Jeder der drei Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 ist stabförmig ausgebildet und mittels der Gelenke 12.1, 12.2, 12.3 schwenkbar am Greifergrundkörper 2 gelagert. Die Stabform kann hierbei ein rundes, rechteckiges, quadratisches, sechskantiges oder weiteres mehrkantiges Profil aufweisen. Bevorzugt ist ein rundes Profil gewählt, wie es auch aus den Figuren ersichtlich ist.Each of the three gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 is rod-shaped and by means of the joints 12.1 . 12.2 . 12.3 pivotable on the gripper body 2 stored. The rod shape can in this case have a round, rectangular, square, hexagonal or further polygonal profile. Preferably, a round profile is selected, as can also be seen from the figures.

Der Robotergreifer weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen einzigen Greiferbackenmotor 14 auf, der ausgebildet ist, sowohl die erste Greiferbacke 9.1, als auch die zweite Greiferbacke 9.2 und die dritte Greiferbacke 9.3 gemeinsam relativ zum Greifergrundkörper 2 simultan angetrieben zu verstellen.The robot gripper has in the case of the present embodiment, a single gripper jaw motor 14 formed on, both the first gripper jaw 9.1 , as well as the second gripper jaw 9.2 and the third gripper jaw 9.3 together relative to the gripper body 2 to be driven simultaneously.

Der Greiferbackenmotor 14 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Linearantrieb 15 und außerdem ist ein Kniehebelgetriebe 16 vorgesehen, das ausgebildet ist, eine geradlinige Bewegung des Linearantriebs 15 in jeweilige Schwenkbewegungen sowohl der ersten Greiferbacke 9.1, als auch der zweiten Greiferbacke 9.2 und der dritten Greiferbacke 9.3 umzusetzen.The gripper jaw motor 14 comprises in the case of the present embodiment, a linear drive 15 and also is a toggle mechanism 16 provided, which is formed, a linear movement of the linear drive 15 in respective pivoting movements of both the first gripper jaw 9.1 , as well as the second gripper jaw 9.2 and the third gripper jaw 9.3 implement.

In der dargestellten Ausführungsform ist das zentrales (Haupt-)Saugelement 6 an einem freien Ende eines rohrförmigen Schiebers 17 angeordnet, der am Greifergrundkörper 2 höhenverstellbar gelagert und mittels des Linearantriebs 15 des Greiferbackenmotors 14 automatisch verstellbar ist. Der rohrförmige Schieber 17 kann dabei einen Saugkanal 17.1 bilden, über den Unterdruck an das (Haupt-)Saugelement 6 angelegt werden kann. Der rohrförmige Schieber 17 kann demgemäß mittels des Linearantriebs 15 des Greiferbackenmotors 14 bewegt werden. Der rohrförmigen Schieber 17 weist in dieser Ausführungsform außerdem eine der Anzahl der Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 entsprechende Anzahl von Hebeln 18.1, 18.2, 18.3 auf, von denen jeder Hebel 18.1, 18.2, 18.3 den rohrförmigen Schieber 17 mit jeweils einer zugeordneten Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 gelenkig verbindet. Alle Hebel 18.1, 18.2, 18.3 sind dabei jeweils schwenkbar an dem rohrförmigen Schieber 17 gelagert und jeder Hebel 18.1, 18.2, 18.3 ist seinerseits (am anderen Ende) mit einer einzigen ihm zugeordneten Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 schwenkbar verbunden. Die Anlenkpunkte der Hebel 18.1, 18.2, 18.3 an dem rohrförmigen Schieber 17 und an den Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 ist derart gewählt, dass in mittleren Höhenstellungen des rohrförmigen Schiebers 17, wie in 1 und 2 gezeigt, die Hebel 18.1, 18.2, 18.3 zumindest annähernd (1) oder genau (2) senkrecht zu den Längserstreckungen der stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 und zumindest annähernd oder genau senkrecht zu der Längserstreckung des rohrförmigen Schiebers 17 angeordnet sind.In the illustrated embodiment, the central (main) suction member 6 is at a free end of a tubular slider 17 arranged on the gripper body 2 mounted height adjustable and by means of the linear drive 15 of the gripper jaw motor 14 is automatically adjustable. The tubular slider 17 can have a suction channel 17.1 form, can be applied to the (main) suction element 6 via the negative pressure. The tubular slider 17 can accordingly by means of the linear drive 15 of the gripper jaw motor 14 to be moved. The tubular slider 17 In this embodiment also has one of the number of gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 corresponding number of levers 18.1 . 18.2 . 18.3 on, each of which levers 18.1 . 18.2 . 18.3 the tubular slider 17 each with an associated gripper jaw 9.1 . 9.2 . 9.3 articulated connects. All levers 18.1 . 18.2 . 18.3 are each pivotable on the tubular slide 17 stored and every lever 18.1 . 18.2 . 18.3 is in turn (at the other end) with a single gripper jaw assigned to it 9.1 . 9.2 . 9.3 pivotally connected. The articulation points of the levers 18.1 . 18.2 . 18.3 on the tubular slide 17 and at the gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 is chosen such that in middle height positions of the tubular slide 17 , as in 1 and 2 shown the levers 18.1 . 18.2 . 18.3 at least approximate ( 1 ) or exactly ( 2 ) perpendicular to the longitudinal extents of the rod-shaped gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 and at least approximately or exactly perpendicular to the longitudinal extent of the tubular slider 17 are arranged.

In diesen mittleren Höhenstellungen gemäß 1 und 2 des rohrförmigen Schiebers 17 befinden sich die den rohrförmigen Schieber 17 bzw. das zentrale (Haupt-)Saugelement 6 auf einem Außenumfang umgebenden Greiferbacken in einer Öffnungsstellung des Robotergreifers 1 bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3. In einer Öffnungsstellung ( 1) des Robotergreifers 1 bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 kann das zentrale (Haupt-)Saugelement 6 sich in derselben Ebene befinden, wie die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3. In einer alternativen, insbesondere maximalen Öffnungsstellung (2) des Robotergreifers 1 bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 kann das zentrale (Haupt-)Saugelement 6 sich auf einer gegenüber der Ebene der Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 geringfügig zurückgezogenen Ebene befinden.In these middle height positions according to 1 and 2 of the tubular slider 17 are the tubular slide 17 or the central (main) suction element 6 on an outer circumference surrounding gripper jaws in an open position of the robot gripper 1 or its rod-shaped gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 , In an open position ( 1 ) of the robot gripper 1 or its rod-shaped gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 For example, the central (main) suction element 6 may be in the same plane as the auxiliary suction elements 11.1 . 11.2 . 11.3 , In an alternative, in particular maximum open position ( 2 ) of the robot gripper 1 or its rod-shaped gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 For example, the central (main) suction element 6 may be located on one opposite the plane of the auxiliary suction elements 11.1 . 11.2 . 11.3 slightly withdrawn plane.

In der 2 sind außerdem zusätzliche Hilfssaugelemente 11a, 11b, 11c dargestellt, die eine gegenüber den Hilfssaugelementen 11.1, 11.2, 11.3 zumindest im Wesentlichen um 90 Grad geklappte Orientierung aufweisen. Derartige zusätzliche Hilfssaugelemente 11a, 11b, 11c können, wie in 2 gezeigt, an den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 des Robotergreifers 1 angeordnet sein oder zumindest diesen zugeordnet sein. So können Gegenstände während eines klemmenden Griffes mittels der Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 des Robotergreifers 1 außerdem gleichzeitig auch noch über die zusätzlichen Hilfssaugelemente 11a, 11b, 11c angesaugt werden, so dass ein besonders zuverlässiger Griff des Gegenstandes mit dem Robotergreifer 1 möglich ist. Demnach können diese zusätzlichen Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 in Verbindung mit den Greifbacken 9.1, 9.2, 9.3 bzw. den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3, wie in 2 dargestellt, um beispielsweise 90 Grad geklappt sein und somit ein klemmendes Greifen und zusätzliches Saugen ermöglichen. Die zusätzlichen Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 können beweglich sein, insbesondere nur passive beweglich sein, d.h. nicht aktiv, sodass die anderen Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 immer nach unten zeigen, es aber noch die zusätzlichen, seitlich ausgerichteten Hilfssaugelemente 11a, 11b, 11c gibt, die parallel zu den Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 bzw. den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 angordnet sind und diese so beim Griff unterstützen.In the 2 are also additional Hilfssaugelemente 11a . 11b . 11c shown, the one opposite the Hilfssaugelementen 11.1 . 11.2 . 11.3 have at least substantially 90 degrees folded orientation. Such additional Hilfssaugelemente 11a . 11b . 11c can, as in 2 shown at the gripping contact surfaces 10.1 . 10.2 . 10.3 of the robot gripper 1 be arranged or at least be assigned to this. Thus, objects can be gripped by means of the gripping contact surfaces during a clamping grip 10.1 . 10.2 . 10.3 of the robot gripper 1 also at the same time also about the additional auxiliary suction 11a . 11b . 11c be sucked, so that a particularly reliable grip of the object with the robot gripper 1 is possible. Accordingly, these additional Hilfssaugelemente 11.1 . 11.2 . 11.3 in conjunction with the jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 or the gripping contact surfaces 10.1 . 10.2 . 10.3 , as in 2 shown to be folded, for example, 90 degrees, thus allowing a gripping gripping and additional suction. The additional auxiliary suction elements 11.1 . 11.2 . 11.3 can be movable, in particular only passive be mobile, ie not active, so that the other Hilfssaugelemente 11.1 . 11.2 . 11.3 always pointing down, but there are the additional, laterally oriented Hilfssaugelemente 11a . 11b . 11c There are parallel to the gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 or the gripping contact surfaces 10.1 . 10.2 . 10.3 are angordnet and thus support them in the grip.

In einer eingefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers 17, wie in 3 gezeigt, ist das zentrale (Haupt-) Saugelement 6 zurückgezogen, d.h. das zentrale Saugelement 6 befindet sich auf einer gegenüber derjenigen Ebene, in der die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 liegen, in Richtung auf den Greifergrundkörper 2 nach innen zurückversetzten Ebene. In einer solchen Anordnung gemäß 3 können die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 durch vollständiges Schließen der stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 unmittelbar nebeneinander liegend angeordnet werden, wie dies in 3 dargestellt ist, da das zentrale (Haupt-) Saugelement 6 zurückgezogen ist.In a retracted altitude of the tubular slider 17 , as in 3 shown is the central (main) suction element 6 withdrawn, ie the central suction element 6 is located on a plane opposite to that in which the auxiliary suction 11.1 . 11.2 . 11.3 lie, in the direction of the gripper body 2 inwardly recessed plane. In such an arrangement according to 3 can the auxiliary suction 11.1 . 11.2 . 11.3 by completely closing the rod-shaped gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 be placed directly next to each other, as in 3 is shown as the central (main) suction element 6 withdrawn.

In einer ausgefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers 17 kann das zentrale (Haupt-)Saugelement 6 sich auf einer gegenüber der Ebene der Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 geringfügig vorspringenden Ebene befinden, wie dies beispielsweise in 4 gezeigt ist. Die vorspringende Ebene zeichnet sich dabei dadurch auf, dass sie von dem Greifergrundkörper 2 weiter entfernt angeordnet ist, als die Ebene, in der die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 liegen.In an extended height position of the tubular slider 17 For example, the central (main) suction element 6 may be located on one opposite the plane of the auxiliary suction elements 11.1 . 11.2 . 11.3 slightly projecting plane, as for example in 4 is shown. The projecting plane is characterized in that it from the gripper body 2 is arranged further away than the plane in which the Hilfssaugelemente 11.1 . 11.2 . 11.3 lie.

5 bis 8 zeigen schematische Darstellungen verschiedener Gegenstände 20 und wie sie von dem Robotergreifer 1 gemäß 1 beispielsweise gegriffen werden können. 5 to 8th show schematic representations of various objects 20 and how she got from the robot gripper 1 according to 1 for example, can be grasped.

So zeigt die 5 einen ersten Gegenstand 20, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. So kann der Gegenstand 20 beispielsweis ein Kreiszylinder sein. Dieser erste Gegenstand 20 kann beispielsweise mit dem (Haupt-)Saugelement 6 an einer Stirnseite angesaugt werden und die drei Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 greifen an der Mantelwand des Gegenstand 20 mit den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 klemmend an. Bei einer solchen Griffweise kommen die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 nicht zur Anwendung. Möglich ist hier aber auch lediglich ein Greifen bzw. Halten durch das (Haupt-)Saugelement 6 oder und die drei Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3.That's how it shows 5 a first item 20 which has a circular cross-section. So can the object 20 for example, be a circular cylinder. This first item 20 For example, with the (main) suction element 6 can be sucked on one end face and the three gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 grab the mantle wall of the item 20 with the gripping contact surfaces 10.1 . 10.2 . 10.3 clamped on. In such a fingering come the Hilfssaugelemente 11.1 . 11.2 . 11.3 not for use. But it is also possible here only a gripping or holding by the (main) suction element 6 or and the three gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 ,

Die 6 zeigt einen quaderförmigen zweiten Gegenstand 20. In diesem Anwendungsfall kann der zweite Gegenstand 20 in analoger Weise gegriffen werden, wie bei dem ersten Gegenstand 20 gemäß 5. Der zweite Gegenstand 20 kann demgemäß auch mit dem (Haupt-)Saugelement 6 an einer beliebigen Seitenwand des Quaders angesaugt werden und die drei Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 greifen an drei weiteren Seitenwänden des Gegenstand 20 mit den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 klemmend an. Bei einer solchen Griffweise kommen die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 auch nicht zur Anwendung.The 6 shows a cuboid second object 20 , In this application, the second object 20 be used in an analogous manner, as in the first item 20 according to 5 , The second object 20 Accordingly, it can also be sucked with the (main) suction element 6 on any sidewall of the cuboid and the three gripper jaws 9.1 . 9.2 . 9.3 grab on three other sidewalls of the item 20 with the gripping contact surfaces 10.1 . 10.2 . 10.3 clamped on. In such a fingering come the Hilfssaugelemente 11.1 . 11.2 . 11.3 also not for use.

Die 7 hingegen zeigt einen dritten Gegenstand 20, der keine einfache geometrische Gestalt aufweist. In diesem Anwendungsfall kann der dritte Gegenstand 20 an derselben Stirnwand oder Seitenwand saugend gehalten werden und zwar sowohl durch das (Haupt-)Saugelement 6, als auch durch die drei Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3. Die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 dienen in diesem Anwendungsfall hauptsächlich dazu die Position und Lage des dritten Gegenstands 20 am (Haupt-)Saugelement 6 zu stabilisieren, so dass der dritten Gegenstands 20 sich nicht gegen das (Haupt-) Saugelement 6 verkanten kann. Die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 verhindern somit ein unerwünschtes Lösen des dritten Gegenstands 20 von dem (Haupt-) Saugelement 6.The 7 however, shows a third item 20 which does not have a simple geometric shape. In this application, the third object 20 be kept sucking on the same end wall or side wall both by the (main) suction element 6, as well as by the three Hilfssaugelemente 11.1 . 11.2 . 11.3 , The auxiliary suction elements 11.1 . 11.2 . 11.3 serve in this case mainly to the position and location of the third object 20 at the (main) suction element 6 to stabilize, so that the third object 20 not against the (main) suction element 6 can tilt. The auxiliary suction elements 11.1 . 11.2 . 11.3 thus prevent undesired release of the third object 20 from the (main) suction element 6 ,

Die 8 zeigt einen vierten, sehr kleinen Gegenstand 20, der beispielsweise aufgrund seiner geringen Größe nicht mit dem (Haupt-)Saugelement 6 angesaugt werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Fläche der Seitenwand des Gegenstands 20 kleiner ist, als die Fläche des Saugers des (Haupt-)Saugelements 6. Das (Haupt-)Saugelements 6 wird deshalb zurückgezogen, so dass der kleine Gegenstand 20 allein von den drei Hilfssaugelementen 11.1, 11.2, 11.3 saugend gehalten wird.The 8th shows a fourth, very small object 20 , which can not be sucked with the (main) suction element 6 due to its small size, for example. This is particularly the case when the area of the sidewall of the object 20 is smaller than the area of the sucker of the (main) suction element 6. The (main) suction element 6 is therefore withdrawn, so that the small object 20 from the three auxiliary suction elements alone 11.1 . 11.2 . 11.3 is kept sucking.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202007015153 U1 [0002]DE 202007015153 U1 [0002]

Claims (14)

Robotergreifer, aufweisend: - einen Greifergrundkörper (2), der eine Anschlusseinrichtung (3) zum Befestigen des Robotergreifers (1) an einem Flansch (4) eines Roboterarms (5) umfasst, - wenigstens ein am Greifergrundkörper (2) gelagertes Saugelement (6), das eine an eine Saugleitung (7) anzuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansaugöffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt (8) umfasst, - wenigstens eine am Greifergrundkörper (2) verstellbar gelagerte erste Greiferbacke (9.1), die eine erste Greifkontaktfläche (10.1) aufweist, - wenigstens eine am Greifergrundkörper (2) verstellbar gelagerte zweite Greiferbacke (9.2), die eine zweite Greifkontaktfläche (10.2) aufweist, wobei die erste Greifkontaktfläche (10.1) der ersten Greiferbacke (9.1) und die zweite Greifkontaktfläche (10.2) der zweiten Greiferbacke (9.2) ausgebildet sind, zum mechanisch klemmenden Greifen eines durch den Robotergreifer (1) zu handhabenden Gegenstandes (20), der durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) an den Greifkontaktflächen (10.1, 10.2, 10.3) festzuklemmen ist, - des Weiteren aufweisend wenigstens ein erstes Hilfssaugelement (11.1), das an der ersten Greiferbacke (9.1) angeordnet ist und wenigstens ein zweites Hilfssaugelement (11.2), das an der zweiten Greiferbacke (9.2) angeordnet ist. Robotic gripper, comprising: a gripper base body (2) comprising a connection device (3) for fastening the robot gripper (1) to a flange (4) of a robot arm (5), at least one suction element (6) mounted on the gripper base body (2) and comprising a suction opening to be connected to a suction line (7) and a sealing lip section (8) surrounding the suction opening, at least one first gripper jaw (9.1), which is adjustably mounted on the gripper base body (2) and has a first gripper contact surface (10.1), - At least one on the gripper body (2) adjustably mounted second gripper jaw (9.2) having a second gripping contact surface (10.2), wherein the first gripping contact surface (10.1) of the first gripper jaw (9.1) and the second gripping contact surface (10.2) of the second gripper jaw (9.2 ) are designed for mechanically clamping gripping of an object (20) to be handled by the robot gripper (1), which is to be clamped by adjusting at least one of the gripper jaws (9.1, 9.2, 9.3) on the gripper contact surfaces (10.1, 10.2, 10.3), - Further comprising at least one first Hilfssaugelement (11.1), which is arranged on the first gripper jaw (9.1) and at least one second Hilfssaugelement (11.2), which is arranged on the second gripper jaw (9.2). Robotergreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines von erstem Hilfssaugelement (11.1) und/oder zweitem Hilfssaugelement (11.2) eine an eine Hilfssaugleitung anzuschließende Hilfsansaugöffnung und einen die Hilfsansaugöffnung umgebenden Hilfsdichtlippenabschnitt umfasst.Robot gripper behind Claim 1 Characterized in that at least one of the first Hilfssaugelement (11.1) and / or second Hilfssaugelement (11.2) to be connected to an auxiliary suction a Hilfsansaugöffnung and a surrounding Hilfsansaugöffnung the auxiliary sealing lip portion comprises. Robotergreifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Hilfssaugelement (11.1) und das wenigstens eine zweite Hilfssaugelement (11.2) unabhängig voneinander aktiv oder passiv angesteuert über die Hilfsansaugöffnung mit Unterdruck beaufschlagbar ist.Robot gripper behind Claim 2 , characterized in that the at least one first Hilfssaugelement (11.1) and the at least one second Hilfssaugelement (11.2) independently of one another actively or passively controlled via the auxiliary suction with negative pressure can be acted upon. Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Greiferbacke (9.1) und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke (9.2) stabförmig ausgebildet und schwenkbar am Greifergrundkörper (2) gelagert ist.Robot gripper after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one first gripper jaw (9.1) and / or the at least one second gripper jaw (9.2) is rod-shaped and pivotally mounted on the gripper base body (2). Robotergreifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotergreifer (1) wenigstens einen Greiferbackenmotor (14) aufweist, der ausgebildet ist, die wenigstens eine erste Greiferbacke (9.1) und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke (9.2, 9.3) angetrieben relativ zum Greifergrundkörper (2) zu verstellen.Robot gripper behind Claim 4 , characterized in that the robot gripper (1) has at least one gripper jaw motor (14) which is designed to drive the at least one first gripper jaw (9.1) and / or the at least one second gripper jaw (9.2, 9.3) relative to the gripper main body (2). to adjust. Robotergreifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotergreifer (1) einen einzelnen Greiferbackenmotor (14) aufweist, der ausgebildet ist, sowohl die wenigstens eine erste Greiferbacke (9.1), als auch die wenigstens eine zweite Greiferbacke (9.2) gemeinsam angetrieben relativ zum Greifergrundkörper (2) simultan zu verstellen.Robot gripper behind Claim 5 , characterized in that the robot gripper (1) comprises a single gripper jaw motor (14) which is designed to drive both the at least one gripper jaw (9.1) and the at least one second gripper jaw (9.2) together relative to the gripper base body (2). to adjust simultaneously. Robotergreifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferbackenmotor (14) einen Linearantrieb (15) umfasst und der Robotergreifer (1) ein Kniehebelgetriebe (16) aufweist, das ausgebildet ist, eine geradlinige Bewegung des Linearantriebs (15) in Schwenkbewegungen sowohl der wenigstens einen ersten Greiferbacke (9.1), als auch der wenigstens einen zweiten Greiferbacke (9.2) umzusetzen.Robot gripper behind Claim 6 characterized in that the gripper jaw motor (14) comprises a linear drive (15) and the robot gripper (1) comprises a toggle mechanism (16) which is adapted to linear movement of the linear drive (15) in pivotal movements of both the at least one gripper jaw ( 9.1), as well as the at least one second gripper jaw (9.2) implement. Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Greiferbacke (9.1) und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke ().2) teleskopierbar ausgebildet ist.Robot gripper after one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the at least one first gripper jaw (9.1) and / or the at least one second gripper jaw (12) is designed to be telescopic. Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotergreifer (1) insgesamt drei Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) aufweist, das Saugelement (6) zentral am Greifergrundkörper (2) angeordnet ist und die drei Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) am Robotergreifer (1) das zentrale Saugelement (6) umgebend angeordnet sind.Robot gripper after one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the robot gripper (1) has a total of three gripper jaws (9.1, 9.2, 9.3), the suction element (6) is arranged centrally on the gripper base body (2) and the three gripper jaws (9.1, 9.2, 9.3) on the robot gripper (1 ) the central suction element (6) are arranged surrounding. Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend ein das Saugelement (6) am Greifergrundkörper (2) schwenkbar lagerndes Zentralgelenk, welches zum Umzuschwenken einer Saugfläche des Saugelements (6) relativ zum Greifergrundkörper (2) ausgebildet ist.Robot gripper after one of the Claims 1 to 9 , comprising a central joint pivotally supporting the suction element (6) on the gripper base body (2), which is designed for reversing a suction surface of the suction element (6) relative to the gripper base body (2). Robotergreifer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zentralgelenk eine Federvorrichtung zugeordnet ist, die ausgebildet ist, die Saugfläche des Saugelements (6) in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn der Robotergreifer (1) den Gegenstand (20) losgelassen hat.Robot gripper behind Claim 10 , characterized in that the central joint is associated with a spring device which is adapted to zurückzuschwenken the suction surface of the suction element (6) in an initial position when the robot gripper (1) has released the object (20). Robotergreifer nach Anspruch 10 oder 11, aufweisend einen das Zentralgelenk bewegenden Saugelementmotor, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des Saugelements (6) relativ zum Greifergrundkörper (2) aktiv umzuschwenken.Robot gripper behind Claim 10 or 11 , comprising a suction element motor which moves the central joint and which is designed to actively swing over a suction surface of the suction element (6) relative to the gripper base body (2). Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, aufweisend ein das erste Hilfssaugelement (11.1) an der ersten Greiferbacke (9.1) schwenkbar lagerndes erstes Gelenk, welches zum passiven Umzuschwenken einer Saugfläche des ersten Hilfssaugelements (11.1) relativ zur ersten Greiferbacke (9.1) ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers (1) um den zu handhabenden Gegenstand (20) und/oder ein das zweite Hilfssaugelement (11.2) an der zweiten Greiferbacke (9.2) schwenkbar lagerndes zweites Gelenk, welches zum passiven Umzuschwenken einer Saugfläche des zweiten Hilfssaugelements (11.2) relativ zur zweiten Greiferbacke (9.2) ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers (1) um den zu handhabenden Gegenstand (20) .Robot gripper after one of the Claims 1 to 12 , comprising a first joint pivotally supporting the first auxiliary suction element (11.1) on the first gripper jaw (9.1), said first joint pivotally pivoting a suction surface of the first Hilfssaugelements (11.1) is formed relative to the first gripper jaw (9.1), due to a taking place by adjusting at least one of the gripper jaws (9.1, 9.2, 9.3) closing movement of the robot gripper (1) to the object to be handled (20) and / or a second joint pivotally supporting the second auxiliary suction element (11.2) on the second gripper jaw (9.2), which is designed for the passive reversal of a suction surface of the second auxiliary suction element (11.2) relative to the second gripper jaw (9.2) due to a displacement of at least one the gripper jaws (9.1, 9.2, 9.3) closing movement of the robot gripper (1) to the object to be handled (20). Robotergreifer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Gelenk eine Federvorrichtung zugeordnet ist, die ausgebildet ist, die Saugfläche des ersten Hilfssaugelements (11.1) in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) eine Öffnungsbewegung des Robotergreifers (1) durchgeführt wird, um den Gegenstand (20) loszulassen und/oder dem zweiten Gelenk eine Federvorrichtung zugeordnet ist, die ausgebildet ist, die Saugfläche des zweiten Hilfssaugelements (11.2) in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) eine Öffnungsbewegung des Robotergreifers (1) durchgeführt wird, um den Gegenstand (20) loslassen.Robot gripper behind Claim 13 , characterized in that the first joint is assigned a spring device which is designed to return the suction surface of the first auxiliary suction element (11.1) to an initial position, if an adjustment movement of at least one of the gripper jaws (9.1, 9.2, 9.3) causes an opening movement of the robot gripper ( 1) is carried out to release the object (20) and / or associated with the second joint is a spring device which is designed to return the suction surface of the second auxiliary suction element (11.2) to an initial position, if by adjusting at least one of the gripper jaws (9.1 , 9.2, 9.3) an opening movement of the robot gripper (1) is performed to release the article (20).
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