DE102017214262A1

DE102017214262A1 - Wiegegreifer und Manipulatorsystem

Info

Publication number: DE102017214262A1
Application number: DE102017214262.6A
Authority: DE
Inventors: Hansjörg Berroth; Michael Winkler
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wiegegreifer zum Greifen und Wiegen von Gegenständen (59), mit einem Grundkörper (15), der eine Schnittstelle (16) für eine Kopplung mit einem Manipulator (2) umfasst, mit einem Tragkörper (25), der linearbeweglich am Grundkörper (15) gelagert ist und der eine Greifeinrichtung (38) zum Greifen eines Gegenstands (59) umfasst, wobei der Tragkörper (25) mit dem Grundkörper (15) einen größenvariablen Arbeitsspalt (50) ausbildet, in dem eine Wägezelle (51) angeordnet ist, die für eine kraftübertragende Kopplung des Tragkörpers (25) mit dem Grundkörper (15) sowie für eine Erfassung einer vom Tragkörper (25) auf den Grundkörper (15) eingeleiteten Tragkraft ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Aktor (42) mit dem Grundkörper (15) und mit dem Tragkörper (25) gekoppelt ist, der für eine Einstellung einer Spaltweite des Arbeitsspalts (50) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wiegegreifer zum Greifen und Wiegen von Gegenständen, mit einem Grundkörper, der eine Schnittstelle für eine Kopplung mit einem Manipulator umfasst, mit einem Tragkörper, der linearbeweglich am Grundkörper gelagert ist und der eine Greifeinrichtung zum Greifen eines Gegenstands umfasst, wobei der Tragkörper mit dem Grundkörper einen größenvariablen Arbeitsspalt ausbildet, in dem eine Wägezelle angeordnet ist, die für eine kraftübertragende Kopplung des Tragkörpers mit dem Grundkörper sowie für eine Erfassung einer vom Tragkörper auf den Grundkörper eingeleiteten Tragkraft ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Manipulatorsystem.
Die DE 102013110458 A1 offenbart eine Pressenanordnungs-Handhabungsvorrichtung mit einer Greif- und/oder Halteeinrichtung zum Halten und Transportieren von aus Pulver und/oder Granulat gepressten Pressteilen und mit einer Gewichtsbestimmungsanordnung zur Erfassung eines Gewichts eines solchen in der Greif- und/oder Halteeinrichtung aufgenommenen Pressteils.
Aus der DE 2636473 A1 ist ein Greifer, insbesondere für Handhabungsgeräte, bekannt, der Greiferarme und eine selbsttätige Steuerung der Greifkraft auf einen Wert, der bei einem Heben des von ihnen seitlich gegriffenen Gegenstands möglichst klein ist, verwirklicht, wozu zwischen den Greiferarmen gesonderte, von ihnen getragene Greiferfingerpaare vorgesehen sind, die zwischen sich in Hubrichtung elastische Glieder und ein Messglied einschließen, wobei zwischen mindestens einem Greiferarm und dem zugehörigen Greiferfingerpaar ein in Greifrichtung wirkendes, ein Messsystem enthaltendes Greifkraftübertragungsglied vorgesehen ist und wobei eine vorzugsweise elektronische Regelschaltung vorgesehen ist, durch die die Greifkraft entsprechend der zwischen den Greiferfingern des Greiferfingerpaars ermittelten Relativbewegung nachgeregelt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wiegegreifer sowie ein Manipulatorsystem bereitzustellen, mit denen eine präzise Bestimmung eines Gewichts eines gegriffenen Gegenstands durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird für einen Wiegegreifer der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Aktor mit dem Grundkörper und mit dem Tragkörper gekoppelt ist, der für eine Einstellung einer Spaltweite des Arbeitsspalts ausgebildet ist. Mit der Einstellung der Spaltweite des Arbeitsspalts kann der Aktor somit einen Einfluss auf einen Kraftfluss zwischen dem Tragkörper und dem Grundkörper nehmen, wobei dieser Kraftfluss zunächst vom Eigengewicht des Tragkörpers sowie der daran angebrachten Greifeinrichtung und einem gegebenenfalls von der Greifeinrichtung gegriffenen Gegenstand abhängt. Ferner ist der Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper von den Eigenschaften der linearbeweglichen Lagerung des Tragkörpers am Grundkörper abhängig, die idealerweise zumindest nahezu reibungsfrei ausgebildet ist, um einen möglichst geringen, insbesondere verschwindenden, Einfluss von Reibkräften zwischen Tragkörper und Grundkörper auf das Wiegeergebnis, das von der im Arbeitsspalt angeordneten Wägezelle bereitgestellt werden soll, zu gewährleisten. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Wägezelle entweder am Grundkörper oder am Tragkörper ortsfest festgelegt ist und derart im Arbeitsspalt angeordnet ist, dass, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Koppelelements wie beispielsweise einer Koppelkugel, eine Krafteinleitung vom Tragkörper bzw. vom Grundkörper auf die Wägezelle erfolgen kann. Vorzugsweise ist die Wägezelle als elektrischer Sensor ausgebildet, der eine von der Gewichtskraft des Tragkörpers, der daran angebrachten Greifeinrichtung sowie des gegebenenfalls gegriffenen Gegenstands abhängige Tragkraft in ein elektrisches Signal umwandelt und dieses elektrische Signal an eine Auswerteeinrichtung bereitstellen kann. Vorzugsweise ist die Wägezelle derart im Arbeitsspalt angeordnet, dass sie in Abhängigkeit von einer Funktionsstellung des Aktors wahlweise vollständig in den Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper integriert ist oder zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper ausgekoppelt werden kann.
Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass der Aktor durch Energiezufuhr zwischen einer ersten Funktionsstellung und einer zweiten Funktionsstellung einstellbar ist, wobei der Aktor derart am Grundkörper und am Tragkörper angeordnet ist, dass er in der Funktionsstellung die Tragkraft vom Tragkörper auf den Grundkörper überträgt und in der zweiten Funktionsstellung eine Übertragung der Tragkraft vom Tragkörper über die Wägezelle auf den Grundkörper gewährleistet. In der Praxis bedeutet dies, dass die Wägezelle in Abhängigkeit von der Funktionsstellung des Aktors, vorzugsweise vollständig, aus dem Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper ausgekoppelt werden kann oder, vorzugsweise vollständig, in den Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper eingekoppelt werden kann. Bei einer zumindest teilweisen, insbesondere vollständigen, Auskopplung der Wägezelle aus dem Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper muss bei einer Bewegung des Wiegegreifers, der beispielsweise an einem als Industrieroboter oder Handlingsystem ausgebildeten Manipulator angebracht werden kann, keine besondere Rücksicht auf die Eigenschaften der Wägezelle genommen werden, da diese aufgrund der Auskopplung keine Krafteinwirkung vom Tragkörper erfährt. Dies ermöglicht die Durchführung von Bewegungen des Wiegegreifers mit hohen Beschleunigungen, die gegebenenfalls aufgrund der Massenträgheit des Tragkörpers, der daran angebrachten Greifeinrichtung sowie des gegebenenfalls gegriffenen Gegenstands zu einer hohen Krafteinleitung auf die Wägezelle führen würde. Eine nicht aus dem Kraftfluss ausgekoppelten Wägezelle könnte daher beschädigt werden, so dass entweder eine stabilere und damit teurere und/oder ungenauer Wägezelle genutzt werden müsste oder eine Verlangsamung der Bewegungen des Wiegegreifers in Kauf genommen werden müsste. Bei einer Einkopplung der Wägezelle in den Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper ist vorzugsweise vorgesehen, dass die vom Tragkörper ausgeübte Gewichtskraft ausschließlich und somit vollständig über die Wägezelle zum Grundkörper weitergeleitet wird, um ein vorteilhaftes Wiegeergebnis zu erzielen. Exemplarisch kann ferner vorgesehen sein, dass der Aktor im gleichen Arbeitsspalt wie die Wägezelle angeordnet ist oder in einem weiteren Zwischentragkörper und Grundkörper ausgebildeten Arbeitsspalt angeordnet ist, um beispielsweise eine symmetrische Krafteinleitung zwischen Tragkörper und Grundkörper zu gewährleisten.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aktor für eine Bereitstellung einer linearen Relativbewegung zwischen Grundkörper und Tragkörper ausgebildet ist, wobei eine Richtung der linearen Relativbewegung zumindest im Wesentlichen, insbesondere genau, einer Kraftrichtung der im Arbeitsspalt auf die Wägezelle ausübbaren Tragkraft entspricht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Tragkörper gegenüber dem Grundköper genau einen Freiheitsgrad der Bewegung, insbesondere einen linearen Freiheitsgrad der Bewegung, aufweist. Da der Aktor für die Beeinflussung der Spaltweite im Arbeitsspalt ausgebildet ist, kann eine vorteilhafte Krafteinleitung vom Aktor auf den Tragkörper und den Grundkörper dadurch erzielt werden, dass der Aktor ebenfalls einen, insbesondere ausschließlichen, linearen Freiheitsgrad der Bewegung zwischen einem Aktorglied und einem Aktorgehäuse aufweist, wobei das Aktorgehäuse an einer der Komponenten Tragkörper oder Grundkörper festgelegt ist und das Aktorglied mit der jeweils anderen Komponente gekoppelt ist. Ferner ist vorgesehen, dass eine Richtung der linearen Relativbewegung des Aktors einer Kraftrichtung im Arbeitsspalt auf die Wägezelle ausübbaren Tragkraft entspricht, wodurch bei einer Stellbewegung des Aktors zwischen der ersten Funktionsstellung und der zweiten Funktionsstellung unerwünschte Kraftkomponenten auf die Wägezelle vermieden werden. Ferner kann hierzu auch vorgesehen sein, dass eine vom Aktor bestimmte Bewegungsachse koaxial zur Kraftrichtung der auf die Wägezelle ausübbaren Tragkraft ausgerichtet ist, beispielsweise indem der Aktor in einem zweiten Arbeitsspalt zwischen Tragkörper und Grundkörper angeordnet ist und oberhalb oder unterhalb der Wägezelle angeordnet ist, um diese Koaxialitätsbedingung zu erfüllen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Betrag der linearen Relativbewegung größer als ein durch die Wägezelle bestimmter Wägeweg ist, so dass der Aktor in Abhängigkeit von seiner Funktionsstellung eine Übertragung der Tragkraft über die Wägezelle beeinflussen kann und/oder dass der Aktor am Grundkörper festgelegt ist und mit dem Tragkörper eine Kupplungseinrichtung ausbildet, die in der ersten Funktionsstellung des Aktors eine kraftübertragende Kopplung des Aktors mit dem Tragkörper und in der zweiten Funktionsstellung eine Entkopplung des Tragkörpers vom Aktor gewährleistet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Wägeweg der Wägezelle lediglich Bruchteile eines Millimeters beträgt, während die vom Aktor bereitstellbare Relativbewegung in einem Bereich größer 1mm angesiedelt ist. Dementsprechend kann der Aktor in der ersten Funktionsstellung dafür sorgen, dass der Kraftfluss nicht über die Wägezelle geleitet wird, sondern vielmehr vom Tragkörper über den Aktor direkt in den Grundkörper eingeleitet wird. In der zweiten Funktionsstellung hingegen ist vorgesehen, dass der Kraftfluss für die Tragkraft vom Tragkörper über die Wägezelle auf den Grundkörper übertragen wird, um auf diesem Wege eine Messung der Tragkraft mit Hilfe der Wägezelle vornehmen zu können. Exemplarisch ist hierbei vorgesehen, dass die Wägezelle in der zweiten Funktionsstellung des Aktors in unmittelbarem Kontakt mit zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des Tragkörpers und des Grundkörpers steht, die den Arbeitsspalt begrenzen. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der am Grundkörper festgelegte Aktor mit dem Tragkörper eine Kopplungseinrichtung ausbildet, die bei der Durchführung des Wiegevorgangs durch die Wägezelle eine unerwünschte Einflussnahme des Aktors auf das Wiegeergebnis verhindert. Beispielhaft ist die Kupplungseinrichtung als, zumindest im Rahmen der linearen Relativbewegung des Aktors, einseitig wirkender Mitnehmer ausgebildet, der lediglich dann eine Kraftübertragung zwischen Aktor und Tragkörper herstellt, wenn sich der Aktor aus der zweiten Funktionsstellung in die erste Funktionsstellung bewegt oder die erste Funktionsstellung eingenommen hat. Hingegen ist in der zweiten Funktionsstellung eine, insbesondere vollständige, Entkopplung zwischen dem Aktor und dem Tragkörper gewährleistet, so dass der Aktor in der zweiten Funktionsstellung keinen Einfluss auf das Wiegeergebnis der Wägezelle nimmt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper und der Tragkörper wenigstens eine als Gleitlager oder Festkörperlager ausgebildete Lagereinrichtung bilden oder aufweisen, die für die linearbewegliche Lagerung des Tragkörpers am Grundkörper ausgebildet ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass am Grundkörper oder am Tragkörper wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, Gleitflächen ausgebildet sind, die wahlweise eben oder profiliert ausgebildet sind, wobei eine Profilachse bei einer profilierten Gleitfläche parallel zu einer Bewegungsachse für die Relativbewegung zwischen dem Tragkörper und dem Grundkörper ausgerichtet ist, während bei einer eben ausgebildeten Gleitfläche eine Flächennormale quer zur Bewegungsachse für die Relativbewegung zwischen Tragkörper und Grundkörper ausgerichtet ist. An der Gleitfläche liegt ein Gleitelement an, das für eine Gleitbewegung auf der Gleitfläche ausgebildet ist und wahlweise einstückig oder separat zur jeweils anderen Komponente aus der Gruppe: Grundkörper, Tragkörper, ausgebildet sein kann. Mit einer derartigen Gleitlagerung kann eine robuste und kostengünstig herzustellende Lagerung des Tragkörpers am Grundkörper verwirklicht werden.
Alternativ ist der Tragkörper mit dem Grundkörper über wenigstens ein federelastisches Lagerelement verbunden, um ein Festkörperlager auszubilden, bei dem zumindest für kleine Relativbewegungen zwischen Tragkörper und Grundkörper die elastischen Eigenschaften des Lagerelements ausgenutzt werden und zumindest näherungsweise eine lineare Relativbewegung zwischen Grundkörper und Tragkörper verwirklicht werden kann. Ein derartiges Festkörperlager gewährleistet eine spielfreie und zumindest im Wesentlichen auch reibungsfreie Lagerung des Tragkörpers am Grundkörper, erfordert jedoch eine Berücksichtigung der Einflüsse des Lagerelements auf das Wiegeergebnis, wobei diese Einflüsse je nach Ausgestaltung des Lagerelements um Größenordnungen kleiner als die Tragkraft zwischen Tragkörper und Grundkörper sein können, so dass der Einfluss des wenigstens einen Lagerelements in der Praxis als verschwindend angesehen werden kann. Die Zielsetzung des Festkörperlagers besteht somit in der Verwirklichung eines Lagers mit einer minimalen axialen Steifigkeit bei maximaler lateraler Steifigkeit.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aktor als Linearantrieb aus der Gruppe: Fluidsteller, insbesondere Fluidzylinder, elektromagnetischer Tauchspulenantrieb, elektromotorischer Gewindespindelantrieb, ausgebildet ist. Die Auswahl des Antriebsprinzips für den Aktor kann in Abhängigkeit von dem Antriebsprinzip gewählt werden, das für die Greifeinrichtung vorgesehen ist, um lediglich eine einzige Energieform, insbesondere fluidische Energie oder elektrische Energie, an den Wiegegreifer bereitstellen zu müssen. Ergänzende oder alternative Anforderungen an den Aktor können darin bestehen, dass der Aktor in einem vorgebbaren Bauraum, insbesondere dem Arbeitsspalt zwischen Tragkörper und Grundkörper, angeordnet werden kann und/oder Anforderungen hinsichtlich einer Wiederholgenauigkeit für die Positionierung in der ersten und/oder in der zweiten Funktionsstellung erfüllt werden müssen. Bei einer Ausgestaltung des Linearantriebs als Fluidsteller kann der Aktor insbesondere als sogenannter pneumatischer Kurzhubzylinder ausgebildet werden, der bei kompakter Bauform lediglich einen Stellweg von wenigen Millimetern bereitstellt. Ein solcher Stellweg ist jedoch angesichts des anzunehmenden Wiegewegs für die Wägezelle, der typischerweise im Bereich von Bruchteilen eines Millimeters anzusiedeln ist, für die gewünschte Einkopplung bzw. Auskopplung der Wägezelle in den Kraftfluss bzw. aus dem Kraftfluss zwischen Tragkörper und Grundkörper ausreichend. Bei einer Ausgestaltung des Aktors als elektromagnetischer Tauchspulenantrieb oder als elektromotorischer Gewindespindelantrieb ist vorteilhaft, dass eine Energieversorgung des Aktors in gleicher Weise wie eine Energieversorgung für die Wägezelle durch Bereitstellung elektrischer Energie erfolgen kann, so dass lediglich eine einzige Energieform an den Wiegegreifer zugeführt werden muss, sofern auch die Greifeinrichtung elektrisch betrieben ist. Vorzugsweise ist eine Energieversorgung des Aktors in einer Weise ausgeführt, dass von einer hierfür vorgesehenen Versorgungsleitung kein oder nur ein vernachlässigbarer Einfluss auf das Wiegeergebnis ausgeht, beispielsweise durch eine Versorgungsleitung mit sehr geringer Steifigkeit und geringem Eigengewicht. Ergänzend oder alternativ kann eine lokale Energieversorgung, beispielsweise in Form eines Akkumulators oder einer Batterie, vorgesehen werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Wägezelle und der Aktor und die Greifeinrichtung mit einer Steuerungseinrichtung verbunden sind, die für eine Bereitstellung von Steuersignalen an den Aktor und an die Greifeinrichtung sowie für eine Verarbeitung von Sensorsignalen der Wägezelle ausgebildet ist und die derart eingerichtet ist, dass Bewegungen des Aktors zwischen den Funktionsstellungen und/oder eine Verarbeitung von Sensorsignalen der Wägezelle in Abhängigkeit von einem Greifzustand der Greifeinrichtung erfolgen. Dabei kann die Steuerungseinrichtung wahlweise unmittelbar an dem Wiegegreifer angeordnet sein oder räumlich entfernt vom Wiegegreifer ausgebildet sein. Die Aufgabe der Steuerungseinrichtung besteht zum einen in der Bereitstellung von Energie an den Aktor, die Greifeinrichtung und die Wägezelle. Dabei ist eine Energiebeaufschlagung des Aktors insbesondere für eine Bewegung zwischen den beiden Funktionsstellungen vorgesehen, während eine Energiezufuhr an die Greifeinrichtung stattfindet, um einen Gegenstand zu Greifen oder einen Greifzustand aufzuheben. Eine Energiebereitstellung an die Wägezelle wird vorgenommen, um von der Wägezelle ein Sensorsignal zu erhalten, das in einer vorgebbaren Beziehung, insbesondere proportional, zu einer Tragkraft ist, die vom Tragkörper über die Wägezelle auf den Körper übertragen wird.
Vorzugsweise erfolgt eine Ansteuerung des Aktors und der Wägezelle durch die Steuerungseinrichtung sowie eine Verarbeitung von Sensorsignalen der Wägezelle zunächst zu Kalibrierungszwecken bei geöffneter Greifeinrichtung, also ohne gegriffenen Gegenstand. Hierbei wird die Wägezelle ausschließlich mit der Gewichtskraft des Tragkörpers und der Greifeinrichtung beaufschlagt und das dadurch hervorgerufenen Sensorsignale wird an die Steuerungseinrichtung bereitstellt. Anschließend kann die Steuerungseinrichtung durch Ansteuerung des Aktors eine Entkopplung der Wägezelle herbeiführen, indem der Aktor die erste Funktionsstellung einnimmt, um anschließend durch Aktivierung der Greifeinrichtung einen Gegenstand zu greifen. Sobald der Gegenstand gegriffen und eine vorgebbare Wiegeposition erreicht wurde, kann eine erneute Aktivierung des Aktors durch die Steuerungseinrichtung vorgenommen werden, um den Aktor aus der ersten Funktionsstellung in die zweite Funktionsstellung zu bringen. Hierdurch wird der Kraftfluss vom Tragkörper über die Wägezelle in den Grundkörper geleitet. Anschließend stellt die Steuerungseinrichtung erneut Energie an die Wägezelle zur Verfügung, um ein von der Gewichtskraft des Tragkörpers, der Greifeinrichtung sowie des von der Greifeinrichtung ergriffenen Gegenstands abhängiges Sensorsignal ermitteln zu können und anschließend eine Differenzbildung gegenüber dem vorher ermittelten Sensorsignal durchzuführen, woraus auf die Gewichtskraft des ergriffenen Gegenstands geschlossen werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird für ein Manipulatorsystem der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Hierbei umfasst das Manipulatorsystem einen Manipulator, der ein Maschinengestell sowie wenigstens eine relativbeweglich am Maschinengestell gelagerte Manipulatorachse umfasst, sowie einen Wiegegreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der mit dem Grundkörper an einer Schnittstelle der Manipulatorachse festgelegt ist, und eine Steuereinrichtung, die für eine Ansteuerung der Manipulatorachse in Abhängigkeit von einer mit dem Wiegegreifer ermittelten Gewichtskraft eines mit der Greifeinrichtung gegriffenen Gegenstands ausgebildet ist. Grundsätzlich wird hierbei davon ausgegangen, dass das Maschinengestell ortsfest ist und der an der Manipulatorachse festgelegte Wiegegreifer relativ zum Maschinengestell bewegt wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Wiegegreifer ortsfest angeordnet bleibt und das Maschinengestell relativ zum Wiegegreifer bewegt wird.
Bei dem Manipulator kann es sich insbesondere um einen mehrachsigen Industrieroboter oder um ein Handlingsystem, beispielsweise ein H-Portal oder einen Tripod handeln. Entscheidend ist, dass mit dem Manipulator eine Relativbewegung eines an der Schnittstelle der Manipulatorachse festgelegten Wiegegreifers gegenüber einem Maschinengestell des Manipulators in wenigstens einer Raumrichtung durchgeführt werden kann. Hierbei wird der Wiegegreifer beispielhaft dazu eingesetzt, Gegenstände innerhalb eines vom Manipulator bestimmten Bewegungsraums zu transportieren, insbesondere einen Transport des Gegenstands zwischen einer Fördereinrichtung wie einem Förderband und einer Bearbeitungsmaschine, die zur Bearbeitung des Gegenstands vorgesehen ist, vorzunehmen. Dabei ist die Steuereinrichtung des Manipulatorsystems insbesondere dazu ausgebildet, eine vom Wiegegreifer bereitgestellte Gewichtsinformation im Hinblick auf eine Ansteuerung der Manipulatorachse zu verarbeiten.
Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung für eine gewichtskraftabhängige Beschleunigungssteuerung oder Geschwindigkeitssteuerung oder Bahnsteuerung für die wenigstens eine Manipulatorachse ausgebildet ist. Bei einer gewichtskraftabhängigen Beschleunigungssteuerung kann beispielsweise ein möglichst rascher Transport eines von der Greifeinrichtung gegriffenen Gegenstands im Vordergrund stehen. Hierbei kann eine Beschleunigung der Manipulatorachse erhöht werden, je geringer die Gewichtskraft des gegriffenen Gegenstands ist. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Greifkraft der Greifeinrichtung begrenzt ist und dementsprechend eine Haltekraft für den gegriffenen Gegenstand während eines Beschleunigungsvorgangs nicht durch die bei der Beschleunigung auftretenden Trägheitskräfte überschritten werden darf. In ähnlicher Weise kann auch eine Geschwindigkeitssteuerung für die Manipulatorachse vorgesehen werden. Eine Bahnsteuerung der Manipulatorachse in Abhängigkeit von der Gewichtskraft des gegriffenen Gegenstands kann beispielsweise darauf ausgerichtet sein, dass unterschiedlich schwere Gegenstände auf unterschiedlichen Bahnen der Manipulatorachse an unterschiedliche Zielorte bewegt werden, beispielsweise zum Sortieren von unterschiedlich schweren Gegenständen.
Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung für eine Durchführung einer gewichtsabhängigen Sortierfunktion für den jeweils gegriffenen Gegenstand ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:

1 eine stark schematisierte Prinzipdarstellung eines Manipulatorsystems mit einem Wiegegreifer, bei dem Aktor eine erste Funktionsstellung einnimmt, in einer Vorderansicht,
2 das Manipulatorsystem gemäß der 1, bei dem der Aktor eine zweite Funktionsstellung einnimmt, und
3 eine seitliche Schnittdarstellung des Manipulatorsystems gemäß der 2.

Ein in der 1 rein schematisch dargestelltes Manipulatorsystem 1 umfasst einen rein exemplarisch als Tripod ausgebildeten Manipulator 2 sowie einen am Manipulator 2 angebrachten Wiegegreifer 3 und eine Steuerungseinrichtung 4 zur Ansteuerung des Manipulators 2 und des Wiegegreifers 3.
Exemplarisch umfasst der Manipulator 2 eine Grundplatte 5, die auch als Maschinengestell bezeichnet werden kann und die für eine ortsfeste Festlegung, beispielsweise an einer Decke eines nicht dargestellten Gebäudes, vorgesehen ist. An der Grundplatte 5 sind beispielhaft drei elektrische Linearaktuatoren 6, 7, 8 angebracht, die mit einer Koppelplatte 9 verbunden sind. Eine der Grundplatte 5 abgewandte Unterseite der Koppelplatte 9 wird als Schnittstelle bezeichnet. Jeder der Linearaktuatoren 6, 7, 8 ist mit der Grundplatte 5 und mit der Koppelplatte 9 gelenkig verbunden und weist eine Steuerleitung 10, 11, 12 auf, die mit der Steuerungseinrichtung 4 verbunden ist. Jeder der Linearaktuatoren 6, 7, 8 kann durch geeignete Ansteuerung von der Steuerungseinrichtung 4 über die Steuerleitungen 10, 11, 12 mit elektrischer Energie versorgt werden, um eine Längenveränderung durchzuführen und damit die räumliche Lage der Koppelplatte 9 gegenüber der Grundplatte 5 einzustellen. Beispielhaft kann der Manipulator 2 derart betrieben werden, dass die Koppelplatte 9 gegenüber der Grundplatte 5 stets die in der 1 rein exemplarisch dargestellte parallele Ausrichtung aufweist und lediglich ein Abstand zwischen der Koppelplatte 9 und der Grundplatte 5 verändert wird. Bei dieser Betriebsart ist sichergestellt, dass der Wiegegreifer 3 stets die in der 1 dargestellte Ausrichtung beibehält, die gemäß der nachstehenden Ausführungen besonders günstig für die Durchführung eines möglichst präzisen Wiegevorgangs ist.
Der Wiegegreifer 3 umfasst einen rein exemplarisch U-förmig profilierten Grundkörper 15, der beispielhaft aus einer Verbindungsplatte 16 und daran festgelegten, gemäß der 1 in vertikaler Richtung nach unten erstreckten Führungsleisten 17, 18 gebildet ist. Beispielhaft weisen sowohl die Verbindungsplatte 16 als auch die Führungsleisten 17, 18 jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf und sind auch jeweils als Planparallelplatten ausgebildet. An den Führungsleisten 17, 18 sind jeweils drei unmittelbar aneinandergrenzend und rechtwinklig zueinander ausgerichtete Führungsflächen 19, 20, 21 beziehungsweise 22, 23 und 24 ausgebildet, wobei die Führungsflächen 19 und 22 gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. Zwischen den einander gegenüberliegenden Führungsflächen 19 und 22 der Führungsleisten 17 und 18 ist ein rein exemplarisch rahmenförmig ausgebildeter Tragkörper 25 angeordnet, der zusammen mit dem Grundkörper 15 einen Arbeitsspalt 26 sowie zwei Bewegungsspalte 27, 28 ausbildet. Dabei erstreckt sich der Arbeitsspalt 27 von einer der Verbindungsplatte 16 zugewandten Oberseite 29 des Tragkörpers 25 bis zu einer gegenüberliegend angeordneten Unterseite 30 der Verbindungsplatte 16. Der Bewegungsspalt 27 ist zwischen der Führungsfläche 19 der Führungsleiste 17 und einer gegenüberliegend hierzu angeordneten Seitenfläche 31 des Tragkörpers 25 ausgebildet. Der Bewegungsspalt 28 ist zwischen der Führungsfläche 22 der Führungsleiste 18 und einer gegenüberliegend hierzu angeordneten Seitenfläche 32 des Tragkörpers 25 ausgebildet. In den beiden Bewegungsspalten 27 und 28 sind jeweils paarweise angeordnete und ortsfest mit dem Tragkörper 25 verbundene Gleitelemente 33, 34, 35 und 36 vorgesehen, die in einer nicht dargestellten, senkrecht zur Darstellungsebene der 1 bis 3 ausgerichteten Querschnittsebene U-förmig profiliert sind, wobei diese U-förmige Profilierung derart ausgewählt ist, dass die Gleitelemente 33, 34, 35, 36 jeweils flächig an den Führungsflächen 19 beziehungsweise 22 sowie bereichsweise an den Führungsflächen 20, 21 beziehungsweise 23, 24 anliegt. Durch die Gleitelemente 33, 34, 35, 36 wird eine linearbewegliche Gleitlagerung des Tragkörpers 25 gegenüber dem Grundkörper 15 gewährleistet, wobei diese Gleitführung vorzugsweise derart ausgelegt ist, dass zwischen Grundkörper 15 und Tragkörper 25 eine minimale Reibung vorliegt und ein Verkippen des Tragkörpers 25 gegenüber dem Grundkörper 15 nur sehr kleinen Winkelbereichen möglich ist.
An einer Unterseite 37 des Tragkörpers 25 ist eine Greifeinrichtung 38 angeordnet, die rein exemplarisch zwei gegenläufig zueinander bewegbare Greifelemente 39, 40 umfasst, die mit Hilfe eines der Greifeinrichtung 38 zugehörigen Linearantriebs 41 relativ zueinander bewegt werden können. Der Linearantrieb 41 kann dabei beispielhaft als elektrischer Linearantrieb oder als fluidischer Linearantrieb, insbesondere als pneumatischer Linearantrieb, ausgebildet sein.
Im Arbeitsspalt 26 ist ein rein exemplarisch als pneumatischer Kurzhubzylinder ausgebildeter Aktor 42 angeordnet, der beispielhaft mit einem Aktorgehäuse 43 an der Unterseite 30 der Verbindungsplatte 16 festgelegt ist und der ein relativbeweglich zum Aktorgehäuse 43 bewegbares, rein exemplarisch T-förmig ausgebildetes Aktorglied 44 umfasst. Wie der Darstellung der 3 entnommen werden kann, erstreckt sich das Aktorglied 44 ausgehend vom Aktorgehäuse 43 mit einem rein exemplarisch kreiszylindrisch ausgebildeten Basisabschnitt 45 in vertikaler Richtung nach unten. An diesen Basisabschnitt 45 schließt sich entsprechend der Darstellung der 1 bis 3 ein horizontal verlaufender, kreiszylindrisch ausgebildeter Koppelabschnitt 46 an. Der Koppelabschnitt 46 durchsetzt zwei an der Oberseite 29 des Tragkörpers 25 angebrachte und parallel zueinander ausgerichtete Halbringe 47, 48 und bildet mit diesen eine nachstehend näher beschriebene Kupplungseinrichtung 49.
Ferner ist vorgesehen, dass der Tragkörper 25 mit dem Grundkörper 15 einen weiteren Arbeitsspalt 50 ausbildet, in dem eine Wägezelle 51 angeordnet ist. Die Wägezelle 51 umfasst ein nur schematisch dargestelltes Halbleiterwiderstandsmittel 52 sowie eine ortsfest daran angebrachte Koppelkugel 53. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass die Wägezelle 51 auf einem in der 3 näher dargestellten Verbindungssteg 54 des Grundkörpers 15 angeordnet ist. Der Verbindungssteg 54 durchsetzt rein exemplarisch eine rechteckige Ausnehmung 55 im Tragkörper 25 und ist jeweils endseitig mit Haltebügeln 56, 57 verbunden, die mit den Führungsflächen 20, 21, 23, 24 der Führungsleisten 17, 18 verbunden sind und in einer nicht dargestellten, normal zur Darstellungsebene gemäß den 1 bis 3 ausgerichteten Querschnittsebene eine U-förmige Profilierung aufweisen. Durch die Anordnung der Wägezelle 51 im Arbeitsspalt 50 kann der Tragkörper 25 mit einer Innenfläche 57 auf der Koppelkugel 53 aufliegen und somit eine Krafteinleitung auf die Wägezelle 51 bewirken.
Diese Krafteinleitung vom Tragkörper 25 auf die Wägezelle 51 erfolgt jedoch nur dann, wenn der Aktor 42 eine in den Figuren und 2 und 3, insbesondere in den jeweiligen Detaildarstellungen, näher dargestellte zweite Funktionsstellung einnimmt. Hingegen findet keine Krafteinleitung vom Tragkörper 25 auf die Wägezelle 51 statt, wenn der Aktor 42 eine erste Funktionsstellung einnimmt, wie sie insbesondere in der Detaildarstellung der 1 gezeigt ist. Beispielhaft ist ein Bewegungsweg 58 des Aktors 42 derart gewählt, dass der Koppelabschnitt 46 des Aktorglieds 44 in der ersten Funktionsstellung gemäß der 1 an Unterseiten der Halbringe 47 und 48 anliegt und somit den Tragkörper 25 von der Wägezelle 51 abhebt. Dementsprechend wird eine Gewichtskraft des Tragkörpers 25 mit der daran aufgenommenen Greifeinrichtung 38 und einem eventuell von der Greifeinrichtung 38 ergriffenen Gegenstand 59, wie er rein exemplarisch in der 2 dargestellt ist, unmittelbar über den Aktor 42 in die Verbindungsplatte 16 und von dort in den Manipulator 2 eingeleitet, während bei dieser Funktionsstellung des Aktors 42 keine Krafteinleitung vom Tragkörper 25 auf die Wägezelle 51 erfolgt.
Wird der Aktor 42 hingegen aus der ersten Funktionsstellung gemäß der 1 in die zweite Funktionsstellung gemäß den 2 und 3 durch Verlagerung des Aktorglieds 44 in vertikaler Richtung nach unten bewegt, so nähert sich zunächst der Tragkörper 25 mit seiner Innenfläche 57 an die Koppelkugel 53 der Wägezelle 51 an und gelangt dort zur Auflage. Dabei ist der Bewegungsweg 58 des Aktors 42 derart bemessen, dass der Koppelabschnitt 46 nach einer Auflage der Innenfläche 57 des Tragkörpers 25 auf der Koppelkugel 53 noch weiter in vertikaler Richtung nach unten verfährt, sodass ein Berührkontakt zwischen dem Koppelabschnitt 46 und den Halbringen 47 und 48 aufgehoben wird und die Gewichtskraft des Tragkörpers 25, der Greifeinrichtung 38 sowie des daran gegebenenfalls aufgenommenen Gegenstands 59 vollständig über die Innenfläche 47 auf die Koppelkugel 53 und von dort auf die Wägezelle 51 geleitet wird. Ausgehend von der Wägezelle 51 verläuft der Kraftfluss anschließend über den Verbindungssteg 54 und die Haltebügel 56 zu den Führungsleisten 17 und 18 und von dort zur Verbindungsplatte 16. Somit wird die gesamte Gewichtskraft des Tragkörpers 25, der Greifeinrichtung 38 sowie des daran gegebenenfalls aufgenommenen Gegenstands 59 auf die Wägezelle 51 eingeleitet und führt zu einer Bereitstellung eines mit dieser Gewichtskraft korrelierten Sensorsignals von der Wägezelle 51 an die Steuerungseinrichtung 4.
Für eine Ansteuerung des Linearantriebs 41 ist eine von der Steuerungseinrichtung 4 ausgehende Steuerleitung 60 vorgesehen. Eine weitere Steuerleitung 61 erstreckt sich von der Steuerungseinrichtung zum Aktor 42, wobei die Steuerleitung 61 insbesondere als Fluidleitung ausgebildet sein kann, mit der eine fluidische Ansteuerung des beispielhaft als einfachwirkender Kurzhubzylinder ausgebildeten Aktors 42 erfolgen kann. Eine weitere Steuerleitung 62 verläuft zwischen der Steuerungseinrichtung 4 und der Wägezelle 51 und dient zum einen für eine elektrische Energieversorgung der Wägezelle 51 als auch für eine Übertragung von Sensorsignalen der Wägezelle 51 an die Steuerungseinrichtung 4.
Eine Betriebsweise für das Manipulatorsystem 1 kann wie folgt beschrieben werden: zunächst befindet sich das Manipulatorsystem 1 in der Ausgangsstellung, wie sie rein exemplarisch in der 1 dargestellt ist. In dieser Ausgangstellung nehmen die Linearaktuatoren 6, 7, 8 sowie der Linearantrieb 41 der Greifeinrichtung 38 jeweils die dargestellten Stellungen ein. Ferner ist der Aktor 42 vorzugsweise derart ausgebildet, dass er ohne eine Energiezufuhr die in der 1 dargestellte erste Funktionsstellung einnimmt, in der der Koppelabschnitt 46 an den Halbringen 47, 48 anliegt und damit den Tragkörper 25 von der Wägezelle 51 abhebt. Ausgehend von dieser Ausgangsstellung kann der Manipulator 2 durch gezielte Ansteuerung der Linearaktuatoren 6, 7, 8 mit Hilfe der Steuerungseinrichtung 4 in eine nicht näher dargestellte Zielposition gebracht werden. Ferner kann der Linearantrieb 41 durch die Steuerungseinrichtung 4 derart angesteuert werden, dass die Greifelemente 39, 40 einen maximalen Abstand zueinander einnehmen. Anschließend kann durch weitere Ansteuerung des Manipulators 2 eine Annäherung der Greifelemente 39, 40 an einen rein schematisch in der 2 gezeigten Gegenstand 59 vorgenommen werden. Bei Erreichen einer zweiten Zielposition kann eine Annäherung der Greifelemente 39 und 40 an den Gegenstand 59 durchgeführt werden, um den Gegenstand 59 zu ergreifen.
In einem nachfolgenden Schritt wird der Manipulator 2 derart von der Steuerungseinrichtung 4 angesteuert, dass der Gegenstand 59 von einer nicht näher dargestellten Unterlage abgehoben wird und somit ausschließlich von der Greifeinrichtung 38 gehalten wird. Vorzugsweise erfolgt zu diesem Zeitpunkt eine vorrübergehende Stillsetzung des Manipulators 2, um während dieser Stillstandsphase einen Wiegevorgang für den Gegenstand 59 vorzunehmen und einen Einfluss von Trägheitskräften auf den Wiegevorgang zu vermeiden. Hierzu findet zunächst eine Ansteuerung des Aktors 42 durch die Steuerungseinrichtung 4 statt, beispielsweise durch Bereitstellung von druckbeaufschlagtem Fluid über die Steuerleitung 61 an den Aktor 42. Durch diese Ansteuerung des Aktors 42 findet eine Verlagerung des Aktorglieds 44 in vertikaler Richtung nach unten statt, so dass die Innenfläche 57 des Tragkörpers 25 in Anlage auf die Koppelkugel 53 der Wägezelle 51 gelangt. Der Bewegungsweg 58 des Aktors 42 ist vorzugsweise derart bemessen ist, dass der Tragkörper 25 nicht nur um den in der 1 erkennbaren Abstand 63 nach unten abgesenkt werden kann, um auf der Koppelkugel 53 zur Anlage zu kommen. Vielmehr ist vorgesehen, dass eine Freigabe der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Koppelabschnitt 46 und den Halbringen 47 und 48 gewährleistet ist, um nach Erreichen der zweiten Funktionsposition durch den Aktor 42 eine vollständige Entkopplung zwischen dem Aktor 42 und dem Tragkörper 25 sicherzustellen. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Tragkörper mit der Innenoberfläche 57 auf der Koppelkugel 53 auf und überträgt hierbei die gesamte Gewichtskraft des Tragkörpers 25 mit den daran angebrachten Gleitelementen 33, 34, 35, 36 sowie der Greifeinrichtung 38 und des daran aufgenommenen Gegenstandes 59 auf die Wägezelle 51. Zu diesem Zeitpunkt kann eine Ansteuerung der Wägezelle 51 durch die Steuerungseinrichtung 4 über die Steuerleitung 62 erfolgen, woraufhin die Wägezelle 51 ein von der Gewichtskraft des Tragkörpers 25 und der zugehörigen weiteren Komponenten abhängiges Sensorsignal an die Steuerungseinrichtung 4 bereitstellt. Aus diesem Sensorsignal kann die Steuerungseinrichtung, bei der es sich insbesondere um einen Mikrocomputer handelt, eine Gewichtsinformation hinsichtlich des Gewichts des Gegenstandes 59 ermitteln. Diese Gewichtsinformation kann die Steuerungseinrichtung 4 entweder für interne Zwecke, insbesondere für eine nachfolgende Bahnplanung oder Beschleunigungsplanung für eine weitere Bewegung des Manipulators 2, einsetzen oder an eine nicht näher dargestellte übergeordnete Steuerung, insbesondere eine speicherprogrammierbare Steuerung, weiterleiten, damit dort eine geeignete Reaktion auf das nunmehr bekannte Gewicht des Gegenstands 59 erfolgen kann.
Für eine Kalibrierung des Wiegegreifers 3 kann wahlweise vorgesehen sein, vor dem Ergreifen des Gegenstands 59 einen nicht näher dargestellten Körper mit bekannter Masse zu ergreifen und ausgehend von dem hierbei erzeugten Sensorsignal der Wägezelle 51 die gewünschte Kalibrierung des Wiegegreifers 3 vorzunehmen. Alternativ kann vor dem Ergreifen des Gegenstands 59 ein zusätzlicher Wiegevorgang vorgenommen werden, bei dem ein Sensorsignal der Wägezelle 51 bestimmt wird, das ausschließlich von den Gewichtskräften des Tragkörpers 25, der daran angebrachten Gleitelemente 33, 34, 35 und 36 sowie der Greifeinrichtung 38 bestimmt wird, um dann anschließend nach Ergreifen des Gegenstands 59 ausschließlich eine Differenzbetrachtung der ermittelten Sensorsignale vorzunehmen.
Exemplarisch kann vorgesehen sein, dass das Manipulatorsystem dazu eingesetzt wird, Gegenstände mit unterschiedlichem Gewicht in unterschiedlicher Weise zu transportieren, insbesondere im Hinblick auf einen Zielort für den jeweiligen Gegenstand (Sortiervorgang) und/oder im Hinblick auf einen Beschleunigungsverlauf für das Manipulatorsystem 1, um hierdurch eine möglichst effiziente Beförderung des Gegenstands 59 zwischen zwei unterschiedlichen räumlichen Positionen zu ermöglichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013110458 A1 [0002]
DE 2636473 A1 [0003]

Claims

Wiegegreifer zum Greifen und Wiegen von Gegenständen (59), mit einem Grundkörper (15), der eine Schnittstelle (16) für eine Kopplung mit einem Manipulator (2) umfasst, mit einem Tragkörper (25), der linearbeweglich am Grundkörper (15) gelagert ist und der eine Greifeinrichtung (38) zum Greifen eines Gegenstands (59) umfasst, wobei der Tragkörper (25) mit dem Grundkörper (15) einen größenvariablen Arbeitsspalt (50) ausbildet, in dem eine Wägezelle (51) angeordnet ist, die für eine kraftübertragende Kopplung des Tragkörpers (25) mit dem Grundkörper (15) sowie für eine Erfassung einer vom Tragkörper (25) auf den Grundkörper (15) eingeleiteten Tragkraft ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (42) mit dem Grundkörper (15) und mit dem Tragkörper (25) gekoppelt ist, der für eine Einstellung einer Spaltweite des Arbeitsspalts (50) ausgebildet ist.
Wiegegreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (42) durch Energiezufuhr zwischen einer ersten Funktionsstellung und einer zweiten Funktionsstellung einstellbar ist, wobei der Aktor (42) derart am Grundkörper (15) und am Tragkörper (25) angeordnet ist, dass er in der ersten Funktionsstellung die Tragkraft vom Tragkörper (25) auf den Grundkörper (15) überträgt und in der zweiten Funktionsstellung eine Übertragung der Tragkraft vom Tragkörper (25) über die Wägezelle (51) auf den Grundkörper (15) gewährleistet.
Wiegegreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (42) für eine Bereitstellung einer linearen Relativbewegung zwischen Grundkörper (15) und Tragkörper (25) ausgebildet ist, wobei eine Richtung der linearen Relativbewegung zumindest im Wesentlichen, insbesondere genau, einer Kraftrichtung der im Arbeitsspalt (50) auf die Wägezelle (51) ausübbaren Tragkraft entspricht.
Wiegegreifer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrag der linearen Relativbewegung (58) größer als ein durch die Wägezelle (51) bestimmter Wägeweg ist, so dass der Aktor (42) in Abhängigkeit von seiner Funktionsstellung eine Übertragung der Tragkraft über die Wägezelle (51) beeinflussen kann und/oder dass der Aktor (42) am Grundkörper (15) festgelegt ist und mit dem Tragkörper (25) eine Kupplungseinrichtung (49) ausbildet, die in der ersten Funktionsstellung des Aktors (42) eine kraftübertragende Kopplung des Aktors (42) mit dem Tragkörper (25) und in der zweiten Funktionsstellung eine Entkopplung des Tragkörpers (25) vom Aktor (42) gewährleistet.
Wiegegreifer nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) und der Tragkörper (25) wenigstens eine als Gleitlager oder Festkörperlager ausgebildete Lagereinrichtung (19 bis 24, 33 bis 36) bilden oder aufweisen, die für die linearbewegliche Lagerung des Tragkörpers (25) am Grundkörper (15) ausgebildet ist.
Wiegegreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (42) als Linearantrieb aus der Gruppe: Fluidsteller, insbesondere Fluidzylinder, elektromagnetischer Tauchspulenantrieb, elektromotorischer Gewindespindelantrieb, ausgebildet ist.
Wiegegreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wägezelle (51) und der Aktor (42) und die Greifeinrichtung (38) mit einer Steuerungseinrichtung (4) verbunden sind, die für eine Bereitstellung von Steuersignalen an den Aktor (42) und an die Greifeinrichtung (38) sowie für eine Verarbeitung von Sensorsignalen der Wägezelle (51) ausgebildet ist und die derart eingerichtet ist, dass Bewegungen des Aktors (42) zwischen den Funktionsstellungen und/oder eine Verarbeitung von Sensorsignalen der Wägezelle (51) in Abhängigkeit von einem Greifzustand der Greifeinrichtung (38) erfolgen.
Manipulatorsystem mit einem Manipulator (2), der ein Maschinengestell (5) sowie wenigstens eine relativbeweglich am Maschinengestell (5) gelagerte Manipulatorachse (9) umfasst, sowie mit einem Wiegegreifer (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der mit dem Grundkörper (15) an einer Schnittstelle (9) der Manipulatorachse (9) festgelegt ist, und mit einer Steuereinrichtung (4), die für eine Ansteuerung der Manipulatorachse (9) in Abhängigkeit von einer mit dem Wiegegreifer (3) ermittelten Gewichtskraft eines mit der Greifeinrichtung (38) gegriffenen Gegenstands ausgebildet ist.
Manipulatorsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) für eine gewichtskraftabhängige Beschleunigungssteuerung oder Geschwindigkeitssteuerung oder Bahnsteuerung für die wenigstens eine Manipulatorachse (9) ausgebildet ist.
Manipulatorsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) für eine Durchführung einer gewichtsabhängigen Sortierfunktion für den jeweils gegriffenen Gegenstand (59) ausgebildet ist.