DE102017218620A1

DE102017218620A1 - Gripper fingers with a force measuring device and gripper

Info

Publication number: DE102017218620A1
Application number: DE102017218620.8A
Authority: DE
Inventors: Sven Brudniok; Axel Tillmann
Original assignee: KUKA Deutschland GmbH; KUKA AG
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH; KUKA AG
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2037-10-19
Also published as: DE102017218620B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Greiferfinger (16.1, 16.2) aufweisend einen Fingergrundkörper (18), eine bezüglich des Fingergrundkörpers (18) fest angeordnete Abstützung (30), ein Greifglied (22) mit einem ersten Schenkel (22.1) und einem zweiten Schenkel (22.2), der in einem festen Winkel zum ersten Schenkel (22.1) ausgerichtet angeordnet und der mit dem ersten Schenkel (22.1) starr verbunden ist, eine zwischen dem zweiten Schenkel (22.2) des Greifglieds (22) und der Abstützung (30) angeordnete Kraftmessvorrichtung (24), die ausgebildet ist, eine auf den ersten Schenkel (22.1) des Greifglieds (22) einwirkende Kraft in einer Kraftmessrichtung der Kraftmessvorrichtung (24) zu messen, wenigstens eine Gelenksanordnung (23a), die ausgebildet ist, den zweiten Schenkel (22.2) des Greifglieds (22) bezüglich des Fingergrundkörpers (18) in Kraftmessrichtung verstellbar zu lagern, derart, dass die an dem ersten Schenkel (22.1) des Greifglieds (22) angreifenden Kräfte zumindest weitgehend oder vollständig in Form von Scherkräften und/oder Zug-/Druckkräften über die Gelenksanordnung (23) hinweg an die Kraftmessvorrichtung (24) weitergeleitet werden. Die Erfindung betrifft außerdem einen zugehörigen Greifer (1).The invention relates to a gripper finger (16.1, 16.2) comprising a finger base body (18), a support (30) fixedly arranged relative to the finger base body (18), a gripping member (22) having a first leg (22.1) and a second leg (22.2). which is arranged at a fixed angle to the first leg (22.1) and which is rigidly connected to the first leg (22.1), a force measuring device (24) arranged between the second leg (22.2) of the gripping member (22) and the support (30) ) configured to measure a force acting on the first leg (22.1) of the gripping member (22) in a force measuring direction of the force measuring device (24), at least one hinge assembly (23a) adapted to form the second leg (22.2) of FIG Gripping member (22) relative to the finger base body (18) to be stored adjustable in the direction of force measurement, such that on the first leg (22.1) of the gripping member (22) acting forces at least substantially o which are completely forwarded in the form of shear forces and / or tensile / compressive forces over the joint assembly (23) to the force measuring device (24). The invention also relates to an associated gripper (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Greiferfinger, insbesondere eines Greifers, vorzugsweise eines Roboterarms, aufweisend einen Fingergrundkörper, eine bezüglich des Fingergrundkörpers fest angeordnete Abstützung, ein Greifglied mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel, der in einem festen Winkel zum ersten Schenkel ausgerichtet angeordnet und der mit dem ersten Schenkel starr verbunden ist, und eine zwischen dem zweiten Schenkel des Greifglieds und der Abstützung angeordnete Kraftmessvorrichtung, die ausgebildet ist, eine auf den ersten Schenkel des Greifglieds einwirkende Kraft in einer Kraftmessrichtung der Kraftmessvorrichtung zu messen. Die Erfindung betrifft außerdem einen zugehörigen Greifer.The invention relates to a gripper finger, in particular a gripper, preferably a robot arm, comprising a finger body, a fixed relative to the finger body support, a gripping member with a first leg and a second leg, which is aligned at a fixed angle to the first leg and with rigidly connected to the first leg, and a force measuring device disposed between the second leg of the gripping member and the support and arranged to measure a force acting on the first leg of the gripping member in a force measuring direction of the force measuring device. The invention also relates to an associated gripper.

Aus der WO 2017/121827 A1 ist ein Greifer bekannt, aufweisend einen Greifergrundkörper, wenigstens einen ersten Greiferfinger und wenigstens einen zweiten Greiferfinger, sowie ein Getriebe, das ausgebildet ist, den wenigstens einen ersten Greiferfinger und den wenigstens einen zweiten Greiferfinger relativ zueinander verstellbar am Greifergrundkörper zu lagern, wobei mindestens einer der ersten und zweiten Greiferfinger aufweist einen am Greifergrundkörper angeordneten Fingergrundkörper, ein Greifglied mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel, der in einem festen Winkel zum ersten Schenkel ausgerichtet angeordnet und mit dem ersten Schenkel starr verbunden ist, wenigstens eine Gelenkführung, die ausgebildet ist, den zweite Schenkel am Fingergrundkörper verstellbar zu lagern, eine Kraftmessvorrichtung, die ausgebildet ist, sowohl Kräfte in einer ersten Richtung, als auch Kräfte in einer entgegengesetzten zweiten Richtung zu messen, wobei der erste Schenkel, an einer ersten Oberfläche eine erste Greiffläche und an einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche eine zweite Greiffläche aufweist, und die Kraftmessvorrichtung zwischen dem zweiten Schenkel und dem Fingergrundkörper angeordnet ist und eingerichtet ist, eine auf die erste Greiffläche des ersten Schenkels wirkende Greifkraft und eine auf die zweite Greiffläche des ersten Schenkels wirkende Greifkraft zu messen.From the WO 2017/121827 A1 a gripper is known, comprising a gripper base body, at least one first gripper finger and at least one second gripper finger, and a transmission which is designed to store the at least one first gripper finger and the at least one second gripper finger relative to each adjustable on the gripper body, wherein at least one of first and second gripper fingers comprises a finger base body disposed on the gripper body, a gripping member having a first leg and a second leg, which is arranged aligned at a fixed angle to the first leg and rigidly connected to the first leg, at least one hinge guide, which is formed second leg on the finger base to store adjustable, a force measuring device which is adapted to measure both forces in a first direction, and forces in an opposite second direction, wherein the first leg, on a first surface of a he the gripping surface and on a second surface opposite the first surface has a second gripping surface, and the force measuring device between the second leg and the finger body is arranged and arranged, acting on the first gripping surface of the first leg gripping force and one on the second gripping surface of the first To measure Schenkel's effective gripping force.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Greifer mit einer integrierten Kraftmessvorrichtung zu schaffen, welche Kraftmessvorrichtung Greifkräfte an zwei gegenüberliegenden Greifflächen eines Greiferfingers besonders genau messen kann.The object of the invention is to provide a gripper with an integrated force measuring device, which force measuring device can measure gripping forces on two opposite gripping surfaces of a gripper finger with particular accuracy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Greiferfinger aufweisend:

- einen Fingergrundkörper,
- eine bezüglich des Fingergrundkörpers fest angeordnete Abstützung,
- ein Greifglied mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel, der in einem festen Winkel zum ersten Schenkel ausgerichtet angeordnet und der mit dem ersten Schenkel starr verbunden ist,
- eine zwischen dem zweiten Schenkel des Greifglieds und der Abstützung angeordnete Kraftmessvorrichtung, die ausgebildet ist, eine auf den ersten Schenkel des Greifglieds einwirkende Kraft in einer Kraftmessrichtung der Kraftmessvorrichtung zu messen,
- wenigstens eine Gelenksanordnung, die ausgebildet ist, den zweiten Schenkel des Greifglieds bezüglich des Fingergrundkörpers in Kraftmessrichtung verstellbar zu lagern, derart, dass die an dem ersten Schenkel des Greifglieds angreifenden Kräfte zumindest weitgehend oder vollständig in Form von Scherkräften und/oder Zug-/Druckkräften über die Gelenksanordnung hinweg an die Kraftmessvorrichtung weitergeleitet werden.

This object is achieved according to the invention by a gripper finger comprising:

a finger body,
a support fixedly arranged with respect to the main body of the finger,
a gripping member having a first leg and a second leg, which is arranged aligned at a fixed angle to the first leg and which is rigidly connected to the first leg,
a force measuring device arranged between the second leg of the gripping member and the support, which is designed to measure a force acting on the first leg of the gripping member in a force measuring direction of the force measuring device,
- At least one joint arrangement, which is adapted to adjustably support the second leg of the gripping member with respect to the finger body in Kraftmessrichtung, such that the forces acting on the first leg of the gripping member forces at least substantially or completely in the form of shear forces and / or tensile / compressive forces be forwarded across the joint assembly to the force measuring device.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen Greifer, aufweisend einen Greifergrundkörper, wenigstens einen ersten Greiferfinger und wenigstens einen zweiten Greiferfinger, sowie ein Getriebe, das ausgebildet ist, den wenigstens einen ersten Greiferfinger und den wenigstens einen zweiten Greiferfinger relativ zueinander verstellbar am Greifergrundkörper zu lagern, wobei mindestens einer von erstem und zweitem Greiferfinger, wie erfindungsgemäß beschrieben ausgebildet ist. Der Greifer ist vorzugsweise als ein Greifer eines Roboterarms ausgebildet.The object is also achieved by a gripper, comprising a gripper base body, at least one first gripper finger and at least one second gripper finger, and a transmission which is designed to store the at least one first gripper finger and the at least one second gripper finger adjustable relative to one another on the gripper base body, wherein at least one of the first and second gripper fingers, as described according to the invention is formed. The gripper is preferably designed as a gripper of a robot arm.

Die Gelenksanordnung kann als eine Festkörpergelenksanordnung ausgebildet sein, die einteilig mit dem zweiten Schenkel des Greifglieds und dem Fingergrundkörper ausgebildet ist, indem der zweite Schenkel des Greifglieds mit dem Fingergrundkörper unter Bildung wenigstens eines Spaltes über wenigstens zwei voneinander beabstandete Stegabschnitte, einteilig verbunden ist, der zweite Schenkel des Greifglieds einen sich in Kraftmessrichtung zwischen jeweils zwei Stegabschnitten, längserstreckenden ersten Balkenabschnitt aufweist und der Fingergrundkörper einen sich in Kraftmessrichtung zwischen jeweils zwei Stegabschnitten, längserstreckenden zweiten Balkenabschnitt aufweist, wobei die Stegabschnitte, in einem jeweiligen mittleren Abstand von dem ersten Balkenabschnitt und dem zweiten Balkenabschnitt jeweils ihre kleinsten Querschnitte aufweisen und eine gegenüber den Längen der sich längserstreckenden Balkenabschnitte um ein mehrfaches geringere Querlänge aufweisen, als die sich längserstreckenden Balkenabschnitte.The hinge assembly may be formed as a solid state joint assembly formed integrally with the second leg of the gripping member and the finger body by integrally connecting the second leg of the gripping member to the finger body to form at least one gap via at least two spaced apart web portions Leg of the gripping member has in Kraftmessrichtung between two web sections, longitudinally extending first beam portion and the finger body has a force measuring direction between two web sections, longitudinally extending second beam portion, wherein the web portions, in a respective average distance from the first beam portion and the second beam portion each have their smallest cross-sections and have a relation to the lengths of the longitudinally extending beam sections by a multiple smaller transverse length than the itself longitudinally extending beam sections.

Die Stegabschnitte und/oder der zweite Schenkel des Greifglieds und/oder der Fingergrundkörper können ausgebildet sein, die an dem ersten Schenkel des Greifglieds angreifenden Kräfte zumindest weitgehend oder vollständig in Form von Scherkräften und/oder Zug-/Druckkräften über die Stegabschnitte hinweg an die Kraftmessvorrichtung weiterzuleiten. The web portions and / or the second leg of the gripping member and / or the Finger body can be configured to forward the force acting on the first leg of the gripping member forces at least largely or completely in the form of shear forces and / or tensile / compressive forces on the web portions away on the force measuring device.

Die Übergangsbereiche der Stegabschnitte zu dem zweiten Schenkel des Greifglieds und dem Fingergrundkörper können jeweils abgerundet sein, insbesondere kreisbogenförmig von jeweils einer ersten Mantelwand des Stegabschnitts zu einer rechtwinkelig zur ersten Mantelwand des Stegabschnitts verlaufenden zweiten Mantelwand des zweiten Schenkel des Greifglieds und dritten Mantelwand des Fingergrundkörpers verlaufen.The transition regions of the web portions to the second leg of the gripping member and the finger base body may each be rounded, in particular arcuately extending from a respective first shell wall of the web portion to a second outer wall of the second leg of the gripping member and third shell wall of the finger body extending at right angles to the first shell wall of the web portion.

Der wenigstens eine sich längserstreckende erste Balkenabschnitt des zweiten Schenkels des Greifglieds und der wenigstens eine sich längserstreckende zweite Balkenabschnitt des Fingergrundkörpers können jeweils eine quaderförmige Grundgestalt aufweisen, mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden breiten Seitenwänden und mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden schmalen Seitenwänden, wobei die Stegabschnitte mit den breiten Seitenwänden verbunden sind.The at least one longitudinally extending first beam portion of the second leg of the gripping member and the at least one longitudinally extending second beam portion of the finger body may each have a cuboidal basic shape, with two opposite in the longitudinal extent of the respective beam extending wide side walls and two opposite each other in the longitudinal extent of the respective Balkens extending narrow side walls, wherein the web portions are connected to the wide side walls.

Der wenigstens eine sich längserstreckende erste Balkenabschnitt des zweiten Schenkels des Greifglieds und der wenigstens eine sich längserstreckende zweite Balkenabschnitt des Fingergrundkörpers können jeweils eine quaderförmige Grundgestalt aufweisen, mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden breiten Seitenwänden und mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden schmalen Seitenwänden, wobei die Stegabschnitte mit den schmalen Seitenwänden verbunden sind.The at least one longitudinally extending first beam portion of the second leg of the gripping member and the at least one longitudinally extending second beam portion of the finger body may each have a cuboidal basic shape, with two opposite in the longitudinal extent of the respective beam extending wide side walls and two opposite each other in the longitudinal extent of the respective Balkens extending narrow side walls, wherein the web portions are connected to the narrow side walls.

Der Fingergrundkörper kann eine Nut aufweisen, die von zwei gegenüberliegenden Nutwänden des Fingergrundkörpers begrenzt wird und der zweite Schenkel des Greifglieds einerseits über wenigstens zwei Stegabschnitte mit seiner schmalen Seitenwand mit der einen Nutwand des Fingergrundkörpers einteilig verbunden ist und andererseits über wenigstens zwei weitere Stegabschnitte mit seiner zweiten schmalen Seitenwand mit der anderen Nutwand des Fingergrundkörpers einteilig verbunden ist.The finger base body may have a groove which is delimited by two opposite groove walls of the finger base body and the second leg of the gripping member is integrally connected via at least two web portions with its narrow side wall with one groove wall of the finger body and on the other hand at least two further web portions with its second narrow side wall is integrally connected to the other groove wall of the finger body.

Der zweite Schenkel des Greifglieds kann mit dem Fingergrundkörper über genau zwei parallel zueinander ausgerichtete, voneinander beabstandete Stegabschnitte einteilig verbunden sein.The second leg of the gripping member may be integrally connected to the finger body via exactly two parallel aligned, spaced-apart web portions.

Der zweite Schenkel des Greifglieds kann mit dem Fingergrundkörper über drei oder mehr parallel zueinander ausgerichtete, voneinander beabstandete Stegabschnitte einteilig verbunden sein.The second leg of the gripping member may be integrally connected to the finger base body via three or more mutually parallel, spaced-apart web portions.

Der Fingergrundkörper kann einen Hohlraum mit einer Hohlrauminnenwand aufweisen, der zweite Schenkel des Greifglieds kann dabei in diesem Hohlraum angeordnet sein und die Außenwände des zweiten Schenkels des Greifglieds können mit der Hohlrauminnenwand des Hohlraums des Fingergrundkörpers einen um den zweiten Schenkel des Greifglieds umlaufenden Spalt bilden, der zur Bildung der Gelenksanordnung mit elastischem Material ausgefüllt ist, um den zweiten Schenkel des Greifglieds mit dem Fingergrundkörper schubbeweglich zu verbinden.The finger base body may have a cavity with a cavity inner wall, the second leg of the gripping member can be arranged in this cavity and the outer walls of the second leg of the gripping member can form with the cavity inner wall of the cavity of the finger body around the second leg of the gripping member circumferential gap, the is filled to form the joint assembly with elastic material to connect the second leg of the gripping member to the finger body thrust.

Das Greifglied kann mittels einer Schwinge gelenkig bezüglich des Fingergrundkörpers gelagert sein, derart, dass der zweite Schenkel des Greifglieds in Richtung seiner Längserstreckung relativ zum Hohlraum des Fingergrundkörpers beweglich ist.The gripping member may be articulated by means of a rocker with respect to the finger body, such that the second leg of the gripping member is movable in the direction of its longitudinal extent relative to the cavity of the finger body.

Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.Concrete embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures. Concrete features of these exemplary embodiments, regardless of the specific context in which they are mentioned, if appropriate also individually or in further combinations, represent general features of the invention.

Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Greiferfinger mit zwei Schub- und Zug/Druck-Stegabschnitten;
2 eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform des Greiferfingers gemäß 1;
3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Greiferfinger mit drei Schub- und Zug/Druck-Stegabschnitten;
4 eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform des Greiferfingers gemäß 3;
5 in einer Seitenansicht am Beispiel der ersten Ausführungsform des Greiferfingers gemäß 1 und 2 die freigeschnittenen Kräfte im Bereich der Schub- und Zug/Druck-Stegabschnitte;
6 eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Greiferfinger mit vier Schub- und Zug/Druck-Stegabschnitten und einer Nut;
7 eine perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform des Greiferfingers gemäß 6;
8 in einer perspektivischen Ansicht am Beispiel der dritten Ausführungsform des Greiferfingers gemäß 6 und 7 die freigeschnittenen Kräfte im Bereich der Schub- und Zug/Druck-Stegabschnitte;
9 eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Greiferfinger mit elastischem Material in einer ersten Greiferfingerstellung;
10 eine Seitenansicht der vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Greiferfinger mit elastischem Material in einer zweiten Greiferfingerstellung;
11 eine perspektivische Ansicht der vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Greiferfingers mit elastischem Material; und
12 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Greifers mit zwei erfindungsgemäßen Greiferfingern.

Show it:

1 a side view of a first embodiment of a gripper finger according to the invention with two push and pull / push-web sections;
2 a perspective view of the first embodiment of the gripper finger according to 1 ;
3 a side view of a second embodiment of a gripper finger according to the invention with three push and pull / push-web sections;
4 a perspective view of the second embodiment of the gripper finger according to 3 ;
5 in a side view of the example of the first embodiment of the gripper finger according to 1 and 2 the cut forces in the area of the push and pull / pressure bar sections;
6 a plan view of a third embodiment of a gripper finger according to the invention with four push and pull / pressure land sections and a groove;
7 a perspective view of the third embodiment of the gripper finger according to 6 ;
8th in a perspective view of the example of the third embodiment of the gripper finger according to 6 and 7 the cut forces in the area of the push and pull / pressure bar sections;
9 a side view of a fourth embodiment of a gripper finger according to the invention with elastic material in a first gripper finger position;
10 a side view of the fourth embodiment of a gripper finger according to the invention with elastic material in a second gripper finger position;
11 a perspective view of the fourth embodiment of a gripper finger according to the invention with elastic material; and
12 a schematic representation of an exemplary gripper with two gripper fingers according to the invention.

Im Falle der Ausführungsbeispiele der 1 bis 8 und 12 ist die Gelenkführung als eine Festkörpergelenksanordnung 23 ausgebildet.In the case of the embodiments of 1 to 8th and 12 For example, the hinge guide is a solid state hinge assembly 23 educated.

Gemäß diesen Ausführungsbeispielen ist die Kraftmessvorrichtung 24 zwischen einer dem ersten Schenkel 22.1 gegenüberliegenden Stirnseite 28 des zweiten Schenkels 22.2 und einer Abstützfläche 29 eines Vorsprungs 30 bzw. des Fingergrundkörpers 18 angeordnet.According to these embodiments, the force measuring device 24 between a first leg 22.1 opposite end face 28 of the second leg 22.2 and a support surface 29 a projection 30 or the finger body 18 arranged.

Der zweite Schenkel 22.2 kann demgemäß eine Längserstreckung mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite aufweisen. An der ersten Stirnseite kann der erste Schenkel 22.1 angeordnet sein und sich dabei in einem rechten Winkel von dem zweiten Schenkel 22.2 wegerstrecken. An der zweiten Stirnseite, die der ersten Stirnseite gegenüberliegt, stützt sich die Kraftmessvorrichtung 24 einerseits ab. Andererseits stützt sich die Kraftmessvorrichtung 24 an der Abstützfläche 29 des Vorsprungs 30 ab. Die Abstützfläche 29 kann von einer Seitenwand des Vorsprungs 30 gebildet werden, der seitlich der Längserstreckung des zweiten Schenkels 22.2 von dem Fingergrundkörper 18 vorspringt.The second leg 22.2 may accordingly have a longitudinal extent with a first end side and a second end side. At the first end face, the first leg 22.1 be arranged and at a right angle from the second leg 22.2 extend away. At the second end face, which is opposite the first end face, the force measuring device is supported 24 on the one hand. On the other hand, the force measuring device is based 24 on the support surface 29 of the projection 30 from. The support surface 29 can from a side wall of the projection 30 are formed, the side of the longitudinal extent of the second leg 22.2 from the finger body 18 projects.

Generell weist der Greiferfinger 16.1, 16.2 einen Fingergrundkörper 18 auf, sowie eine bezüglich des Fingergrundkörpers 18 fest angeordnete Abstützung 30 auf, ein Greifglied 22 mit einem ersten Schenkel 22.1 und einem zweiten Schenkel 22.2, der in einem festen Winkel zum ersten Schenkel 22.1 ausgerichtet angeordnet und der mit dem ersten Schenkel 22.1 starr verbunden ist, eine zwischen dem zweiten Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 und der Abstützung 30 angeordnete Kraftmessvorrichtung 24, die ausgebildet ist, eine auf den ersten Schenkel 22.1 des Greifglieds 22 einwirkende Kraft in einer Kraftmessrichtung der Kraftmessvorrichtung 24 zu messen, und wenigstens eine Gelenksanordnung 23a, die ausgebildet ist, den zweiten Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 bezüglich des Fingergrundkörpers 18 in Kraftmessrichtung verstellbar zu lagern, derart, dass die an dem ersten Schenkel 22.1 des Greifglieds 22 angreifenden Kräfte zumindest weitgehend oder vollständig in Form von Scherkräften und/oder Zug-/Druckkräften über die Festkörpergelenksanordnung 23 hinweg an die Kraftmessvorrichtung 24 weitergeleitet werden.Generally, the gripper finger points 16.1 . 16.2 a finger body 18 on, as well as with respect to the finger body 18 firmly arranged support 30 on, a gripping member 22 with a first leg 22.1 and a second leg 22.2 which is at a fixed angle to the first leg 22.1 aligned and the one with the first leg 22.1 rigidly connected, one between the second leg 22.2 of the gripping member 22 and the support 30 arranged force measuring device 24 that is formed one on the first leg 22.1 of the gripping member 22 acting force in a force measuring direction of the force measuring device 24 to measure, and at least one joint arrangement 23a , which is formed, the second leg 22.2 of the gripping member 22 with respect to the finger body 18 To store adjustable in the direction of force measurement, such that on the first leg 22.1 of the gripping member 22 attacking forces at least largely or completely in the form of shear forces and / or tensile / compressive forces on the solid state joint assembly 23 away to the force measuring device 24 to get redirected.

Ein solcher erfindungsgemäßer Greiferfinger 16.1, 16.2 kann einen Greiferfinger 16.1 oder beide Greiferfinger 16.1, 16.2 einer Greifers 1 bilden.Such a gripper finger according to the invention 16.1 . 16.2 can be a gripper finger 16.1 or both gripper fingers 16.1 . 16.2 a gripper 1 form.

Der Greifer kann, wie in 12 schematisch gezeigt, einen Greifergrundkörper 12 aufweisen, wenigstens einen ersten Greiferfinger 16.1 und wenigstens einen zweiten Greiferfinger 16.2, sowie ein Getriebe 21, das ausgebildet ist, den wenigstens einen ersten Greiferfinger 16.1 und den wenigstens einen zweiten Greiferfinger 16.2 relativ zueinander verstellbar am Greifergrundkörper 12 zu lagern, wobei mindestens einer von erstem und zweitem Greiferfinger 16.1, 16.2 nach einem der erfindungsgemäßen Greiferfinger 16.1, 16.2, insbesondere nach einer der Ausführungsformen wie in 1 bis 11 dargestellt, ausgebildet ist.The gripper can, as in 12 shown schematically, a gripper body 12 have at least a first gripper fingers 16.1 and at least one second gripper finger 16.2 , as well as a gearbox 21 formed, the at least one first gripper finger 16.1 and the at least one second gripper finger 16.2 relative to each other adjustable on the gripper body 12 store, wherein at least one of first and second gripper fingers 16.1 . 16.2 according to one of the gripper fingers according to the invention 16.1 . 16.2 in particular according to one of the embodiments as in 1 to 11 shown, is formed.

Die Gelenksanordnung 23a gemäß den Ausführungsformen der 1 bis 8 ist jeweils als eine Festkörpergelenksanordnung 23 ausgebildet, die einteilig mit dem zweiten Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 und dem Fingergrundkörper 18 ausgebildet ist, indem der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 mit dem Fingergrundkörper 18 unter Bildung wenigstens eines Spaltes über wenigstens zwei voneinander beabstandete Stegabschnitte 27.1, 27.2 einteilig verbunden ist, der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 einen sich in Kraftmessrichtung zwischen jeweils zwei Stegabschnitten 27.1, 27.2 längserstreckenden ersten Balkenabschnitt aufweist und der Fingergrundkörper 18 einen sich in Kraftmessrichtung zwischen jeweils zwei Stegabschnitten 27.1, 27.2 längserstreckenden zweiten Balkenabschnitt aufweist, wobei die Stegabschnitte 27.1, 27.2 in einem jeweiligen mittleren Abstand A von dem ersten Balkenabschnitt B1 und dem zweiten Balkenabschnitt B2 jeweils ihre kleinsten Querschnitte aufweisen und eine gegenüber den Längen der sich längserstreckenden Balkenabschnitte B1, B2 um ein mehrfaches geringere Querlänge Q aufweisen, als die sich längserstreckenden Balkenabschnitte B1, B2.The joint arrangement 23a according to the embodiments of 1 to 8th is each as a solid state joint assembly 23 formed in one piece with the second leg 22.2 of the gripping member 22 and the finger body 18 is formed by the second leg 22.2 of the gripping member 22 with the finger body 18 forming at least one gap over at least two spaced apart web portions 27.1 . 27.2 is integrally connected, the second leg 22.2 of the gripping member 22 one in force measuring direction between two web sections 27.1 . 27.2 longitudinally extending first beam portion and the finger body 18 one in force measuring direction between two web sections 27.1 . 27.2 longitudinally extending second beam portion, wherein the web portions 27.1 . 27.2 at a respective average distance A from the first beam portion B1 and the second beam portion B2 each have their smallest cross-sections and one with respect to the lengths of the longitudinally extending beam sections B1 . B2 to have a multiple smaller transverse length Q, than the longitudinally extending beam sections B1 . B2 ,

Die Stegabschnitte 27.1, 27.2 und/oder der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 und/oder der Fingergrundkörper 18 sind ausgebildet, die an dem ersten Schenkel 22.1 des Greifglieds 22 angreifenden Kräfte zumindest weitgehend oder vollständig in Form von Scherkräften und/oder Zug-/Druckkräften über die Stegabschnitte 27.1, 27.2 hinweg an die Kraftmessvorrichtung 24 weiterzuleiten, wie dies insbesondere in der 5 und 8 veranschaulicht ist.The bridge sections 27.1 . 27.2 and / or the second leg 22.2 of the gripping member 22 and / or the finger body 18 are formed on the first leg 22.1 of the gripping member 22 acting forces at least largely or completely in the form of shear forces and / or tensile / compressive forces on the web sections 27.1 . 27.2 away to the force measuring device 24 to pass on, as in particular in the 5 and 8th is illustrated.

Die Übergangsbereiche U der Stegabschnitte 27.1, 27.2 zu dem zweiten Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 und dem Fingergrundkörper 18 sind jeweils abgerundet, insbesondere verlaufen sie kreisbogenförmig von jeweils einer ersten Mantelwand des Stegabschnitts 27.1, 27.2 zu einer rechtwinkelig zur ersten Mantelwand des Stegabschnitts 27.1, 27.2 verlaufenden zweiten Mantelwand des zweiten Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 und dritten Mantelwand des Fingergrundkörpers 18.The transition areas U of the web sections 27.1 . 27.2 to the second leg 22.2 of the gripping member 22 and the finger body 18 are each rounded, in particular they extend in a circular arc of each of a first jacket wall of the web portion 27.1 . 27.2 to a right angle to the first shell wall of the web section 27.1 . 27.2 extending second jacket wall of the second leg 22.2 of the gripping member 22 and third jacket wall of the finger body 18 ,

In den Ausführungsformen der 1 bis 5 weisen der wenigstens eine sich längserstreckende erste Balkenabschnitt des zweiten Schenkels 22.2 des Greifglieds 22 und der wenigstens eine sich längserstreckende zweite Balkenabschnitt des Fingergrundkörpers 18 jeweils eine quaderförmige Grundgestalt auf, mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden breiten Seitenwänden und mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden schmalen Seitenwänden, wobei die Stegabschnitte 27.1, 27.2 mit den breiten Seitenwänden verbunden sind.In the embodiments of the 1 to 5 have the at least one longitudinally extending first beam portion of the second leg 22.2 of the gripping member 22 and the at least one longitudinally extending second beam portion of the finger body 18 each having a cuboidal basic shape, with two opposite in the longitudinal extent of the respective beam extending broad side walls and with two opposite extending in the longitudinal extent of the respective beam narrow side walls, wherein the web portions 27.1 . 27.2 connected to the wide side walls.

In den Ausführungsformen der 6 bis 8 weisen der wenigstens eine sich längserstreckende erste Balkenabschnitt des zweiten Schenkels 22.2 des Greifglieds 22 und der wenigstens eine sich längserstreckende zweite Balkenabschnitt des Fingergrundkörpers 18 jeweils eine quaderförmige Grundgestalt auf, mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden breiten Seitenwänden und mit zwei gegenüberliegenden sich in Längserstreckung des jeweiligen Balkens erstreckenden schmalen Seitenwänden, wobei die Stegabschnitte 27.1, 27.2 im Gegensatz zu den Ausführungsformen der 1 bis 5 nicht mit den breiten Seitenwänden, sondern mit den schmalen Seitenwänden verbunden sind.In the embodiments of the 6 to 8th have the at least one longitudinally extending first beam portion of the second leg 22.2 of the gripping member 22 and the at least one longitudinally extending second beam portion of the finger body 18 each having a cuboidal basic shape, with two opposite in the longitudinal extent of the respective beam extending broad side walls and with two opposite extending in the longitudinal extent of the respective beam narrow side walls, wherein the web portions 27.1 . 27.2 in contrast to the embodiments of the 1 to 5 not connected to the wide side walls, but to the narrow side walls.

In den Ausführungsformen der 6 bis 8 weist dabei der Fingergrundkörper 18 eine Nut 11 auf, die von zwei gegenüberliegenden Nutwänden 11a, 11b des Fingergrundkörpers 18 begrenzt wird und der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 einerseits über wenigstens zwei Stegabschnitte 27.1, 27.2 mit seiner schmalen Seitenwand mit der einen Nutwand 11a des Fingergrundkörpers 18 einteilig verbunden ist und andererseits über wenigstens zwei weitere Stegabschnitte 27.1, 27.2 mit seiner zweiten schmalen Seitenwand mit der anderen Nutwand 11b des Fingergrundkörpers 18 einteilig verbunden ist.In the embodiments of the 6 to 8th has the finger body 18 a groove 11 on, by two opposite groove walls 11a . 11b of the finger body 18 is limited and the second leg 22.2 of the gripping member 22 on the one hand over at least two web sections 27.1 . 27.2 with its narrow side wall with one groove wall 11a of the finger body 18 is connected in one piece and on the other hand, at least two further web sections 27.1 . 27.2 with its second narrow side wall with the other groove wall 11b of the finger body 18 is connected in one piece.

In der Ausführungsform gemäß 1 und 2 ist der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 mit dem Fingergrundkörper 18 über genau zwei parallel zueinander ausgerichtete, voneinander beabstandete Stegabschnitte 27.1, 27.2 einteilig verbunden.In the embodiment according to 1 and 2 is the second leg 22.2 of the gripping member 22 with the finger body 18 about exactly two parallel aligned, spaced apart web sections 27.1 . 27.2 connected in one piece.

In der Ausführungsform gemäß 3 und 4 ist der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 mit dem Fingergrundkörper 18 über drei parallel zueinander ausgerichtete, voneinander beabstandete Stegabschnitte 27.1, 27.2 einteilig verbunden.In the embodiment according to 3 and 4 is the second leg 22.2 of the gripping member 22 with the finger body 18 via three mutually parallel, spaced-apart web sections 27.1 . 27.2 connected in one piece.

In der Ausführungsform gemäß 9 bis 11 handelt es sich um keine Festkörpergelenksanordnung, sondern allgemein um eine erfindungsgemäße Gelenksanordnung 23a. Der Fingergrundkörper 18 weist in dieser Ausführungsform einen Hohlraum 14 mit einer Hohlrauminnenwand auf, wobei der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 in diesem Hohlraum angeordnet ist und die Außenwände des zweiten Schenkels 22.2 des Greifglieds 22 mit der Hohlrauminnenwand des Hohlraums des Fingergrundkörpers 18 einen um den zweiten Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 umlaufenden Spalt S2 bildet, der zur Bildung der Gelenksanordnung 23a mit elastischem Material M ausgefüllt ist, um den zweiten Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 mit dem Fingergrundkörper 18 schubbeweglich zu verbinden.In the embodiment according to 9 to 11 it is not a solid state joint assembly, but in general a joint assembly according to the invention 23a , The finger body 18 has a cavity in this embodiment 14 with a cavity inner wall, wherein the second leg 22.2 of the gripping member 22 is arranged in this cavity and the outer walls of the second leg 22.2 of the gripping member 22 with the cavity inner wall of the cavity of the finger body 18 one around the second leg 22.2 of the gripping member 22 circumferential gap S2 which forms the formation of the joint arrangement 23a filled with elastic material M to the second leg 22.2 of the gripping member 22 with the finger body 18 to be pushed.

In der Ausführungsform gemäß 9 bis 11 ist das Greifglied 22 mittels wenigstens einer Schwinge 13 gelenkig bezüglich des Fingergrundkörpers 18 gelagert, derart, dass der zweite Schenkel 22.2 des Greifglieds 22 in Richtung seiner Längserstreckung relativ zum Hohlraum des Fingergrundkörpers 18 beweglich ist.In the embodiment according to 9 to 11 is the gripping member 22 by means of at least one rocker 13 articulated with respect to the finger body 18 stored, such that the second leg 22.2 of the gripping member 22 in the direction of its longitudinal extension relative to the cavity of the finger body 18 is mobile.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2017/121827 A1 [0002]

Claims

Gripper fingers having: a finger body (18), a support (30) fixedly arranged relative to the finger base body (18), a gripping member (22) having a first leg (22.1) and a second leg (22.2) arranged at a fixed angle to the first leg (22.1) and rigidly connected to the first leg (22.1), - A between the second leg (22.2) of the gripping member (22) and the support (30) arranged force measuring device (24) which is formed on the first leg (22.1) of the gripping member (22) acting force in a force measuring direction of the force measuring device (24) to measure, at least one articulation arrangement (23a) which is designed to adjustably mount the second leg (22.2) of the gripping member (22) with respect to the finger base body (18) in the force measuring direction such that the abutment on the first leg (22.1) of the gripping member (22 ) forces are at least largely or completely forwarded in the form of shear forces and / or tensile / compressive forces on the joint assembly (23) away to the force measuring device (24).

Gripper finger after Claim 1 characterized in that the hinge assembly (23a) is formed as a solid state joint assembly (23) integrally formed with the second leg (22.2) of the gripping member (22) and the finger base body (18) by the second leg (22.2) of the Gripping member (22) with the finger body (18) to form at least one gap (S1) via at least two spaced-apart web portions (27.1, 27.2) is integrally connected, the second leg (22.2) of the gripping member (22) in a force measuring direction between each two web sections (27.1, 27.2) longitudinally extending first beam portion (B1) and the finger base body (18) in a force measuring direction between two web portions (27.1, 27.2) longitudinally extending second beam portion (B2), wherein the web portions (27.1, 27.2) in a respective average distance (A) from the first beam section (B1) and the second beam section (B2) each have their smallest n have cross-sections and compared to the lengths of the longitudinally extending beam sections (B1, B2) by a multiple smaller transverse length (Q), as the longitudinally extending beam sections (B1, B2).

Gripper finger after Claim 2 , characterized in that the web portions (27.1, 27.2) and / or the second leg (22.2) of the gripping member (22) and / or the finger base body (18) are formed on the first leg (22.1) of the gripping member (22). attacking forces at least largely or completely forward in the form of shear forces and / or tensile / compressive forces on the web portions (27.1, 27.2) on the force measuring device (24).

Gripper finger after Claim 2 or 3 , characterized in that the transition regions (U) of the web portions (27.1, 27.2) to the second leg (22.2) of the gripping member (22) and the finger body (18) are each rounded, in particular circular arc of each of a first shell wall of the web portion (27.1 , 27.2) to a perpendicular to the first jacket wall of the web portion (27.1, 27.2) extending second jacket wall of the second leg (22.2) of the gripping member (22) and third jacket wall of the finger body (18) extend.

Gripper finger after one of the Claims 2 to 4 , characterized in that the at least one longitudinally extending first beam portion (B1) of the second leg (22.2) of the gripping member (22) and the at least one longitudinally extending second beam portion (B2) of the finger base body (18) each have a cuboidal basic shape, with two opposite in the longitudinal extent of the respective beam extending wide side walls and with two opposite extending in the longitudinal extent of the respective beam narrow side walls, wherein the web portions (27.1, 27.2) are connected to the wide side walls.

Gripper finger after one of the Claims 2 to 4 , characterized in that the at least one longitudinally extending first beam portion (B1) of the second leg (22.2) of the gripping member (22) and the at least one longitudinally extending second beam portion (B2) of the finger base body (18) each have a cuboidal basic shape, with two opposite in the longitudinal extent of the respective beam extending wide side walls and with two opposite extending in the longitudinal extent of the respective beam narrow side walls, wherein the web portions (27.1, 27.2) are connected to the narrow side walls.

Gripper finger after Claim 6 , characterized in that the finger base body (18) has a groove (11) which is bounded by two opposite groove walls (11a, 11b) of the finger base body (18) and the second leg (22.2) of the gripping member (22) on the one hand over at least two Web sections (27.1, 27.2) with its narrow side wall with the one groove wall (11a) of the finger body (18) is integrally connected and on the other hand via at least two further web portions (27.1, 27.2) with its second narrow side wall the other groove wall (11b) of the finger body (18) is integrally connected.

Gripper finger after one of the Claims 2 to 7 , characterized in that the second leg (22.2) of the gripping member (22) with the finger base body (18) via two parallel aligned, spaced-apart web portions (27.1, 27.2) is integrally connected.

Gripper finger after one of the Claims 2 to 7 , characterized in that the second leg (22.2) of the gripping member (22) with the finger base body (18) via three or more mutually parallel, spaced-apart web portions (27.1, 27.2) is integrally connected.

Gripper finger after Claim 1 , characterized in that the finger body (18) has a cavity (14) with a cavity inner wall, the second leg (22.2) of the gripping member (22) in this cavity (14) is arranged and the outer walls of the second leg (22.2) of the gripping member (22) with the cavity inner wall of the cavity (14) of the finger base body (18) around the second leg (22.2) of the gripping member (22) encircling gap (S2) formed to form the hinge assembly (23a) with elastic material (M) is filled to the second leg (22.2) of the gripping member (22) to the finger base body (18) to be pushed to connect.

Gripper finger after Claim 10 , characterized in that the gripping member (22) by means of at least one rocker (13) is articulated relative to the finger base body (18), such that the second leg (22.2) of the gripping member (22) in the direction of its longitudinal extent relative to the cavity (14 ) of the finger body (18) is movable.

Gripper, comprising a gripper base body (12), at least one first gripper finger (16.1) and at least one second gripper finger (16.2), and a gear (21) which is formed, the at least one first gripper finger (16.1) and the at least one second gripper finger (16.2) relative to each other to store adjustable on the gripper body (12), wherein at least one of the first and second gripper fingers (16.1, 16.2) according to one of Claims 1 to 11 is trained.