DE102019112125A1

DE102019112125A1 - Gripper device

Info

Publication number: DE102019112125A1
Application number: DE102019112125.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Weyrauch; Jens Voigt
Original assignee: Hohe Tanne GmbH
Current assignee: Hohe Tanne GmbH
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Greifervorrichtung (2), umfassend eine mittels Überdruck und Unterdruck betätigbare Greifereinheit (1) und eine mit der Greifereinheit (1) fluidisch verbundene Druckerzeugungsvorrichtung (3) zur Erzeugung des Überdrucks oder Unterdrucks in der Greifereinheit (1), wobei die Druckerzeugungsvorrichtung (3) eine Zylindereinheit (6) umfasst.The invention relates to a gripper device (2), comprising a gripper unit (1) that can be actuated by means of overpressure and underpressure, and a pressure generating device (3) fluidically connected to the gripper unit (1) for generating the overpressure or underpressure in the gripper unit (1), the pressure generating device (3) comprises a cylinder unit (6).

Description

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2015 204 986 B3 beschrieben, ein Greiferelement mit einem elastisch in einer Vorzugsrichtung verformbaren Biegeelement und einer Halterung bekannt. An einem an einer Stirnseite mit einer Öffnung versehenen und ansonsten innen hohlen, aus elastisch verformbarem Material gebildeten Biegeelement ist in einem nicht zum Biegen vorgesehenen Bereich, in dem auch die Öffnung angeordnet ist, ein radial umlaufender überstehender Flansch so ausgebildet, dass er an einer Fläche eines Basiselements der Halterung aufliegt und an der gegenüberliegenden Fläche an einer Fläche eines Befestigungselements, das mit dem Basiselement verbindbar ist, anliegt und das Befestigungselement den Flansch mit einer vorgebbaren Druckkraft gegen die Fläche des Basiselements presst.From the prior art, as in the DE 10 2015 204 986 B3 described, a gripper element with an elastically deformable in a preferred direction bending element and a holder is known. On a bending element that is provided with an opening on one end face and is otherwise hollow on the inside and made of elastically deformable material, a radially circumferential protruding flange is formed in an area not intended for bending, in which the opening is also arranged, so that it is on a surface a base element of the holder rests on the opposite surface on a surface of a fastening element that can be connected to the base element, and the fastening element presses the flange with a prescribable compressive force against the surface of the base element.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Greifervorrichtung anzugeben.The invention is based on the object of specifying a gripper device which is improved over the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Greifervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a gripper device with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Eine erfindungsgemäße Greifervorrichtung umfasst eine mittels Überdruck und Unterdruck betätigbare Greifereinheit und eine mit der Greifereinheit fluidisch verbundene Druckerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung des Überdrucks oder Unterdrucks in der Greifereinheit, wobei die Druckerzeugungsvorrichtung eine Zylindereinheit umfasst.A gripper device according to the invention comprises a gripper unit that can be actuated by means of overpressure and underpressure and a pressure generating device fluidically connected to the gripper unit for generating the overpressure or underpressure in the gripper unit, the pressure generating device comprising a cylinder unit.

Die Greifervorrichtung dient insbesondere einer Handhabung von Objekten, welche mittels der Greifereinheit ergriffen werden und beispielsweise transportiert werden, zum Beispiel zu einer oder mehreren Arbeitsstationen, beispielsweise zu einer Bearbeitungsstation, in welcher das jeweilige Objekt bearbeitet wird, und/oder zu einer Verpackungsstation, in welcher es verpackt wird. Beispielsweise ist die Greifervorrichtung als ein hygienisches Greifsystem für ein vollautomatisches Handling, d. h. Handhaben, unverpackter Lebensmittel mittels eines Roboters vorgesehen. Hierzu ist die Greifereinheit vorteilhafterweise an einem solchen Roboter, beispielsweise an einem Roboterarm, angeordnet.The gripper device is used in particular to handle objects that are gripped by the gripper unit and, for example, transported, for example to one or more work stations, for example to a processing station in which the respective object is processed and / or to a packaging station in which it is packed. For example, the gripper device is used as a hygienic gripping system for fully automatic handling, i. H. Handling unpackaged food provided by means of a robot. For this purpose, the gripper unit is advantageously arranged on such a robot, for example on a robot arm.

Die Greifereinheit ist beispielsweise als ein flexibler Elastomergreifer, als ein Flachgutgreifer oder als ein Balggreifer ausgebildet. Der flexible Elastomergreifer weist als Greifelemente mehrere biegbare Elastomerfinger auf, die mittels Überdruck gegeneinander biegbar sind, um zuzugreifen, und durch Unterdruck voneinander wegbiegbar sind, um die Greifereinheit zu öffnen und dadurch ein ergriffenes Objekt loszulassen, oder umgekehrt. Der Flachgutgreifer umfasst beispielsweise als Greifelemente mindestens zwei Greifbacken, die mittels Überdruck gegeneinander bewegbar sind, um zuzugreifen, und durch Unterdruck voneinander wegbewegbar sind, um die Greifereinheit zu öffnen und dadurch ein ergriffenes Objekt loszulassen, oder umgekehrt. Der Balggreifer umfasst als Greifelement einen Balg, welcher mittels Überdruck vergrößerbar ist, um zuzugreifen, und mittels Unterdruck verkleinerbar ist, um ein ergriffenes Objekt loszulassen.The gripper unit is designed, for example, as a flexible elastomer gripper, as a flat good gripper or as a bellows gripper. The flexible elastomer gripper has a plurality of bendable elastomer fingers as gripping elements, which can be bent towards one another by means of excess pressure in order to grip and can be bent away from one another by means of negative pressure in order to open the gripper unit and thereby release a gripped object, or vice versa. The flat goods gripper comprises, for example, as gripping elements at least two gripping jaws which can be moved against each other by means of excess pressure in order to grip and can be moved away from each other by means of negative pressure in order to open the gripper unit and thereby let go of a gripped object, or vice versa. The bellows gripper comprises a bellows as a gripping element, which can be enlarged by means of overpressure in order to grip and can be reduced in size by means of negative pressure in order to let go of a gripped object.

Derartige Greifervorrichtungen werden beispielsweise pneumatisch gesteuert, d. h. zum Schließen und somit Zugreifen wird mittels Druckluft ein Überdruck erzeugt. Das Öffnen und dadurch Loslassen des ergriffenen Objekts erfolgt durch Unterdruck. Hierfür sind bisher aufwändige Systeme erforderlich, welche für die Druckluft ein Druckluftversorgungssystem und für den Unterdruck Vakuumpumpen und/oder Vakuumejektoren und zudem aufwändige Ventilschaltungen umfassen. Nachteilig dabei ist, dass ein Dosieren, insbesondere ein Regeln und Anpassen einer Greifkraft inline, d. h. während des Greifens, nicht möglich ist. Das zu greifende Objekt kann dadurch beschädigt werden. Beispielsweise können bei einer zu großen Greifkraft Druckstellen entstehen und bei einer zu geringen Greifkraft kann sich das Objekt aus dem Griff lösen. Des Weiteren ist das Arbeitsmedium Luft bei den bisher bekannten Greifervorrichtungen sehr kostenintensiv, da die Unterdruckerzeugung meist durch Venturidüsen erfolgt, verbunden mit einem hohen Druckluftverbrauch, oder durch Vakuumpumpen.Such gripper devices are controlled pneumatically, for example. H. To close and thus access, an overpressure is generated using compressed air. The gripped object is opened and thereby released by means of negative pressure. For this purpose, complex systems have hitherto been required, which comprise a compressed air supply system for the compressed air and vacuum pumps and / or vacuum ejectors for the negative pressure, and also complex valve circuits. The disadvantage here is that dosing, in particular regulating and adapting a gripping force inline, ie. H. while gripping, is not possible. This can damage the object to be gripped. For example, if the gripping force is too great, pressure points can occur and if the gripping force is too low, the object can become detached from the grip. Furthermore, the working medium air is very cost-intensive in the previously known gripper devices, since the negative pressure is usually generated by Venturi nozzles, combined with a high consumption of compressed air, or by vacuum pumps.

Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden, indem eine Bewegung der Zylindereinheit, insbesondere eine Hubbewegung, insbesondere eine Kolbenhubbewegung, d. h. eine Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder der Zylindereinheit, zur Erzeugung des Überdrucks und Unterdrucks genutzt wird, durch einen entsprechenden Richtungswechsel dieser Bewegung. Die Zylindereinheit der Druckerzeugungsvorrichtung ermöglicht dadurch ein fluidisch geschlossenes System, insbesondere ein bezüglich des Arbeitsmediums geschlossenes System, aus welchem das Arbeitsmedium, beispielsweise Luft oder ein anderes gasförmiges oder flüssiges Arbeitsmedium, nicht entweichen kann. Als Arbeitsmedium der Greifervorrichtung kann beispielsweise ein gasförmiges oder flüssiges Arbeitsmedium vorgesehen sein, beispielsweise Luft oder ein anderes Gas oder Gasgemisch, oder eine Flüssigkeit oder ein Flüssigkeitsgemisch, beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit.These disadvantages are avoided by the solution according to the invention in that a movement of the cylinder unit, in particular a stroke movement, in particular a piston stroke movement, i. H. a movement of a piston in a cylinder of the cylinder unit is used to generate the overpressure and underpressure by a corresponding change in direction of this movement. The cylinder unit of the pressure generating device thereby enables a fluidically closed system, in particular a system that is closed with respect to the working medium, from which the working medium, for example air or another gaseous or liquid working medium, cannot escape. A gaseous or liquid working medium, for example air or another gas or gas mixture, or a liquid or a liquid mixture, for example a hydraulic fluid, can be provided as the working medium of the gripper device.

Die Druckerzeugungsvorrichtung ist somit eine autarke Einheit zur Versorgung der Greifereinheit mit Überdruck und Unterdruck. Es ist keine Arbeitsmediumzuführung zur Druckerzeugungsvorrichtung und keine Arbeitsmediumabführung aus der Druckerzeugungsvorrichtung erforderlich. Somit ist auch kein Anschluss an ein Druckluftversorgungssystem erforderlich und es sind zudem auch keine aufwändigen Ventilschaltungen erforderlich. Die Druckerzeugungsvorrichtung ist somit vorteilhafterweise in der Lage, die Greifereinheit autark ohne eine zusätzliche Druckluftzuleitung zu steuern und/oder zu regeln.The pressure generating device is thus an autonomous unit for supplying the Gripper unit with positive and negative pressure. No working medium supply to the pressure generating device and no working medium discharge from the pressure generating device are required. This means that no connection to a compressed air supply system is required and, moreover, no complex valve circuits are required. The pressure generating device is thus advantageously able to control and / or regulate the gripper unit autonomously without an additional compressed air supply line.

Die Druckerzeugung und somit der Überdruck und Unterdruck sind vorteilhafterweise stufenlos steuerbar und/oder regelbar. Es kann beispielsweise jede einzelne Greiferstellung angefahren werden, d. h. nicht nur zwei Endstellungen, so dass eine Verkürzung von Greifwegen und somit eine Zeitersparnis erreicht werden kann. Die Greifkraft ist vorteilhafterweise individuell einstellbar. Beispielsweise ist auch eine Nachsteuerung und/oder Nachregelung möglich, zum Beispiel während des Greifvorgangs und/oder während des Transports. Auf diese Weise können beispielsweise höhere Beschleunigungskräfte, insbesondere aufgrund eines schnelleren Anfahrens des Roboters, ausgeglichen werden. Dadurch können höhere Taktzeiten erreicht werden. Des Weiteren wird beispielsweise eine individuelle Anpassung des Greifwegs und/oder der Greifkraft an ein jeweils zu greifendes Objekt ermöglicht.The pressure generation and thus the overpressure and underpressure are advantageously continuously controllable and / or regulatable. For example, each individual gripper position can be approached, i. H. not just two end positions, so that gripping paths can be shortened and thus time can be saved. The gripping force can advantageously be set individually. For example, readjustment and / or readjustment is also possible, for example during the gripping process and / or during transport. In this way, for example, higher acceleration forces, in particular due to the robot starting up more quickly, can be compensated for. This enables higher cycle times to be achieved. Furthermore, for example, an individual adjustment of the gripping path and / or the gripping force to an object to be gripped is made possible.

Die Druckerzeugungsvorrichtung ist in einer möglichen Ausführungsform als eine pneumatische Druckerzeugungsvorrichtung ausgebildet. Das Arbeitsmedium ist somit vorteilhafterweise Luft oder ein anderes gasförmiges Medium. In anderen Ausführungsformen kann beispielsweise eine Ausbildung als eine hydraulische Druckerzeugungsvorrichtung vorgesehen sein, wobei das Arbeitsmedium dann eine Flüssigkeit ist, insbesondere eine Hydraulikflüssigkeit. Die pneumatische Druckerzeugungsvorrichtung ist eine besonders kostengünstige, einfach zu realisierende und insbesondere einfach zu handhabende Lösung. Beispielsweise kann die Greifereinheit auf einfache Weise ausgetauscht werden, wobei keine Gefahr einer Verschmutzung durch einen Austritt des Arbeitsmediums besteht, wie dies bei Hydraulikflüssigkeit möglicherweise der Fall wäre. Die hydraulische Druckerzeugungsvorrichtung hat den Vorteil, dass als Arbeitsmedium eine Flüssigkeit verwendet wird, wobei Flüssigkeiten weniger kompressibel sind als Gase. Daraus resultiert insbesondere eine direkte und ungedämpfte oder im Vergleich zu einem gasförmigen Arbeitsmedium weniger gedämpfte Weiterleitung einer mittels der Druckerzeugungsvorrichtung jeweils erzeugten Druckänderung. Des Weiteren wird dadurch beispielsweise eine längere Verbindungsleitung zwischen der Druckerzeugungsvorrichtung und der Greifereinheit und somit ein größerer Abstand zwischen der Druckerzeugungsvorrichtung und der Greifereinheit ermöglicht.In one possible embodiment, the pressure generating device is designed as a pneumatic pressure generating device. The working medium is thus advantageously air or another gaseous medium. In other embodiments, for example, a design as a hydraulic pressure generating device can be provided, the working medium then being a liquid, in particular a hydraulic liquid. The pneumatic pressure generating device is a particularly inexpensive, easy to implement and, in particular, easy to use solution. For example, the gripper unit can be exchanged in a simple manner, with no risk of contamination from an escape of the working medium, as would possibly be the case with hydraulic fluid. The hydraulic pressure generating device has the advantage that a liquid is used as the working medium, liquids being less compressible than gases. In particular, this results in a direct and undamped or, compared to a gaseous working medium, less damped forwarding of a pressure change generated by means of the pressure generating device. Furthermore, for example, a longer connecting line between the pressure generating device and the gripper unit and thus a greater distance between the pressure generating device and the gripper unit is made possible.

Zweckmäßigerweise wird zur Montage einer Greifereinheit an der Greifervorrichtung die Druckerzeugungsvorrichtung in eine Neutralstellung bewegt, aus welcher sie insbesondere in eine Richtung zur Erzeugung des Unterdrucks und in die entgegengesetzte Richtung zur Erzeugung des Überdrucks bewegt werden kann. Die Greifereinheit befindet sich während der Montage an der Greifervorrichtung, da weder Unterdruck noch Überdruck anliegen, ebenfalls in einer Neutralstellung. Ist die Greifereinheit an der Greifervorrichtung montiert, kann sie mittels der Druckerzeugungsvorrichtung mit Überdruck oder Unterdruck beaufschlagt werden, um zu schließen oder zu öffnen, d. h. ein Objekt zu greifen oder es freizugeben.In order to mount a gripper unit on the gripper device, the pressure generating device is expediently moved into a neutral position, from which it can be moved in particular in one direction to generate the negative pressure and in the opposite direction to generate the overpressure. The gripper unit is also in a neutral position during assembly on the gripper device, since there is neither negative pressure nor positive pressure. If the gripper unit is mounted on the gripper device, it can be subjected to overpressure or underpressure by means of the pressure generating device in order to close or open, i.e. H. grabbing or releasing an object.

Vorteilhafterweise ist die Zylindereinheit der Druckerzeugungsvorrichtung, insbesondere bei der Ausbildung als pneumatische Druckerzeugungsvorrichtung, als eine Luftpumpeneinheit ausgebildet. Mittels einer solchen Luftpumpeneinheit kann sowohl der Überdruck als auch der Unterdruck erzeugt werden, durch Pumpen des Arbeitsmediums Luft (oder Gas) in die eine Richtung, d. h. in Richtung der Greifereinheit, um den Überdruck zu erzeugen, oder in die andere Richtung, d. h. von der Greifereinheit weg, um den Unterdruck zu erzeugen.Advantageously, the cylinder unit of the pressure generating device, in particular when designed as a pneumatic pressure generating device, is designed as an air pump unit. By means of such an air pump unit, both the positive pressure and the negative pressure can be generated, by pumping the working medium air (or gas) in one direction, i. H. in the direction of the gripper unit in order to generate the overpressure, or in the other direction, d. H. away from the gripper unit in order to generate the negative pressure.

Die Zylindereinheit umfasst, wie oben bereits erwähnt, vorteilhafterweise den Zylinder und den darin bewegbaren Kolben. Der Kolben ist dabei insbesondere in Längsrichtung, insbesondere in Axialrichtung, des Zylinders bewegbar. Durch die Bewegung des Kolbens in die eine Richtung wird der Überdruck erzeugt und durch Bewegen des Kolbens in die andere Richtung wird der Unterdruck erzeugt.As already mentioned above, the cylinder unit advantageously comprises the cylinder and the piston movable therein. The piston is particularly movable in the longitudinal direction, in particular in the axial direction, of the cylinder. Moving the piston in one direction creates the overpressure and moving the piston in the other direction creates the negative pressure.

Hierfür ist die Zylindereinheit insbesondere als eine einfachwirkende Zylindereinheit ausgebildet. Dabei ist der Zylinder zweckmäßigerweise ausschließlich über eine im Bereich einer seiner beiden Stirnseiten angeordnete Verbindungsleitungsöffnung, zweckmäßigerweise über eine damit gekoppelte Verbindungsleitung, fluidisch mit der Greifereinheit verbunden, d. h. nicht über Verbindungsleitungsöffnungen an beiden Stirnseiten. D. h. ausschließlich im Bereich einer Stirnseite des Zylinders ist eine Verbindungsleitungsöffnung zur Verbindung mit der Greifereinheit angeordnet, über welche der Zylinder, zweckmäßigerweise mittels einer damit gekoppelten Verbindungsleitung, mit der Greifereinheit fluidisch verbunden ist, so dass durch Bewegen des Kolbens in Richtung dieser Stirnseite das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft (oder ein anderes Gas) oder eine Flüssigkeit, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, in Richtung der Verbindungsleitungsöffnung und somit in Richtung der Greifereinheit gepresst wird, wodurch der Überdruck in der Greifereinheit erzeugt wird, und durch Bewegen des Kolbens in die andere Richtung, d. h. von dieser Stirnseite weg, das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft (oder ein anderes Gas) oder die Flüssigkeit, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, über die Verbindungsleitungsöffnung in den Zylinder eingesaugt und somit aus der Greifereinheit abgesaugt wird, wodurch der Unterdruck in der Greifereinheit erzeugt wird.For this purpose, the cylinder unit is designed in particular as a single-acting cylinder unit. The cylinder is expediently fluidly connected to the gripper unit exclusively via a connection line opening arranged in the area of one of its two end faces, expediently via a connection line coupled thereto, ie not via connection line openings on both end faces. I.e. A connection line opening for connection to the gripper unit is arranged exclusively in the area of one end face of the cylinder, via which the cylinder is fluidically connected to the gripper unit, expediently by means of a connection line coupled to it, so that by moving the piston in the direction of this end face the working medium, for example the air (or another gas) or a liquid, in particular hydraulic fluid, is pressed in the direction of the connecting line opening and thus in the direction of the gripper unit, whereby the overpressure is generated in the gripper unit, and by moving the piston in the other direction, ie away from this end face, the working medium, for example the air (or another gas) or the liquid, in particular hydraulic fluid, via the connecting line opening into the cylinder sucked in and thus sucked out of the gripper unit, whereby the negative pressure is generated in the gripper unit.

Die Zylindereinheit weist somit vorteilhafterweise einen Arbeitsraum auf, dessen Größe durch die Bewegung des Kolbens im Zylinder veränderbar ist und welcher mit der Greifereinheit fluidisch verbunden ist. Durch Verkleinerung dieses Arbeitsraums mittels der Bewegung des Kolbens wird das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft (oder ein anderes Gas) oder die Flüssigkeit, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, aus dem Arbeitsraum in Richtung der Greifereinheit verdrängt, wodurch in der Greifereinheit der Überdruck erzeugt wird, und durch Vergrößerung dieses Arbeitsraums mittels der entgegengesetzten Bewegung des Kolbens wird das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft (oder ein anderes Gas) oder die Flüssigkeit, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, in den Arbeitsraum eingesaugt und somit aus der Greifereinheit abgesaugt, wodurch in der Greifereinheit der Unterdruck erzeugt wird.The cylinder unit thus advantageously has a working space, the size of which can be changed by the movement of the piston in the cylinder and which is fluidically connected to the gripper unit. By reducing this working space by means of the movement of the piston, the working medium, for example the air (or another gas) or the liquid, in particular hydraulic fluid, is displaced from the working space in the direction of the gripper unit, as a result of which the overpressure is generated in the gripper unit, and through enlargement This working space by means of the opposite movement of the piston, the working medium, for example the air (or another gas) or the liquid, in particular hydraulic fluid, is sucked into the working space and thus sucked out of the gripper unit, whereby the negative pressure is generated in the gripper unit.

Der Kolben liegt zweckmäßigerweise, zumindest im Wesentlichen, arbeitsmediumdicht, d. h. fluiddicht, insbesondere gasdicht, insbesondere luftdicht, und/oder insbesondere flüssigkeitsdicht, insbesondere hydraulikflüssigkeitsdicht, an einer Innenwandung des Zylinders an und gleitet während seiner Bewegung entsprechend, zumindest im Wesentlichen, arbeitsmediumdicht, d. h. fluiddicht, insbesondere gasdicht, insbesondere luftdicht, und/oder insbesondere flüssigkeitsdicht, insbesondere hydraulikflüssigkeitsdicht, an dieser Innenwandung des Zylinders entlang, so dass das Arbeitsmedium nicht am Kolben vorbeiströmen kann, d. h. nicht zwischen Kolben und Innenwandung des Zylinders hindurchströmen kann.The piston is expediently, at least substantially, tight against the working medium, d. H. fluid-tight, in particular gas-tight, in particular airtight, and / or in particular liquid-tight, in particular hydraulic-liquid-tight, on an inner wall of the cylinder and slides accordingly, at least substantially, working medium-tight, d. H. fluid-tight, in particular gas-tight, in particular airtight, and / or in particular liquid-tight, in particular hydraulic-liquid-tight, along this inner wall of the cylinder so that the working medium cannot flow past the piston, d. H. cannot flow through between the piston and the inner wall of the cylinder.

Der Arbeitsraum, die Greifereinheit und eine Verbindungsleitung, über welche der Arbeitsraum mit der Greifereinheit fluidisch verbunden ist, bilden somit vorteilhafterweise ein fluidisch geschlossenes System, insbesondere ein bezüglich des jeweiligen Arbeitsmediums geschlossenes System, so dass diese Überdruckbildung und Unterdruckbildung autark erfolgt, d. h. es ist keine Zuführung des Arbeitsmediums von außen und keine Abführung des Arbeitsmediums nach außen erforderlich. Dadurch ist die Greifervorrichtung bezüglich des Arbeitsmediums autark und benötigt keine Anschlüsse an ein entsprechendes Versorgungssystem.The work space, the gripper unit and a connection line via which the work space is fluidically connected to the gripper unit thus advantageously form a fluidically closed system, in particular a system that is closed with respect to the respective working medium, so that this overpressure and underpressure formation takes place independently, i.e. H. there is no need for the working medium to be supplied from the outside and the working medium to be removed to the outside. As a result, the gripper device is self-sufficient with regard to the working medium and does not require any connections to a corresponding supply system.

Zum Antrieb des Kolbens, um diesen entsprechend zu bewegen, umfasst die Greifervorrichtung vorteilhafterweise eine mit dem Kolben gekoppelte Antriebseinheit, insbesondere eine motorische, insbesondere eine elektrische, insbesondere eine elektromotorische, Antriebseinheit. D. h. die Antriebseinheit ist beispielsweise ein Elektromotor. Dadurch ist eine besonders gute und einfache Steuerung und/oder Regelung ermöglicht. Die Greifervorrichtung kann somit, mit Ausnahme der Energiezufuhr zur Antriebseinheit, vorteilhafterweise vollkommen autark betrieben werden, insbesondere ist sie, wie oben bereits erwähnt, zumindest bezüglich des Arbeitsmediums autark.To drive the piston in order to move it accordingly, the gripper device advantageously comprises a drive unit coupled to the piston, in particular a motor, in particular an electric, in particular an electromotive drive unit. I.e. the drive unit is, for example, an electric motor. This enables particularly good and simple control and / or regulation. With the exception of the energy supply to the drive unit, the gripper device can thus advantageously be operated completely autarkic, in particular, as already mentioned above, it is autarkic at least with respect to the working medium.

Die Antriebseinheit ist beispielsweise über ein Getriebe mit dem Kolben gekoppelt, insbesondere über ein Schubkurbelgetriebe. Dabei ist eine Abtriebswelle der Antriebseinheit, insbesondere des Motors, insbesondere des Elektromotors, über einen daran, insbesondere radial, angeordneten Schwenkhebel mit dem Kolben gekoppelt. Eine Drehung der Abtriebswelle, insbesondere um einen Winkel kleiner als 180° oder von maximal 180°, bewirkt somit ein Schwenken des Schwenkhebels und dadurch eine Bewegung des Kolbens im Zylinder. Durch diese Lösung wird eine besonders schnelle Bewegung des Kolbens, dadurch eine besonders schnelle Erzeugung des Überdrucks oder Unterdrucks und somit ein besonders schnelles Schließen oder Öffnen der Greifereinheit ermöglicht.The drive unit is coupled to the piston, for example, via a gear mechanism, in particular via a slider crank mechanism. An output shaft of the drive unit, in particular of the motor, in particular of the electric motor, is coupled to the piston via a pivot lever arranged thereon, in particular radially. A rotation of the output shaft, in particular by an angle less than 180 ° or a maximum of 180 °, thus causes the pivoting lever to pivot and thereby a movement of the piston in the cylinder. This solution enables a particularly rapid movement of the piston, thereby enabling the overpressure or underpressure to be generated particularly quickly, and thus enabling the gripper unit to be closed or opened particularly quickly.

Alternativ könnte beispielsweise eine Kolbenstange des Kolbens oder eine mit der Kolbenstange gekoppelte Verbindungsstange exzentrisch mit der Abtriebswelle gekoppelt sein, beispielsweise mit einem Randbereich einer an der Abtriebswelle angeordneten Scheibe, um die Drehbewegung der Abtriebswelle der Antriebseinheit in eine translatorische Bewegung des Kolbens im Zylinder umzusetzen. Alternativ können andere Getriebeformen vorgesehen sein, um diese Drehbewegung der Abtriebswelle der Antriebseinheit in die translatorische Bewegung des Kolbens im Zylinder umzusetzen, zum Beispiel ein Zahnstangengetriebe, bei welchem der Kolben über eine Zahnstange und ein an der Abtriebswelle der Antriebseinheit angeordnetes Zahnrad mit der Antriebseinheit gekoppelt ist, oder ein Spindelgetriebe, bei welchem der Kolben über eine Spindel mit der Antriebseinheit gekoppelt ist.Alternatively, for example, a piston rod of the piston or a connecting rod coupled to the piston rod could be eccentrically coupled to the output shaft, for example to an edge area of a disk arranged on the output shaft, in order to convert the rotary movement of the output shaft of the drive unit into a translational movement of the piston in the cylinder. Alternatively, other gear types can be provided to convert this rotary movement of the output shaft of the drive unit into the translatory movement of the piston in the cylinder, for example a rack and pinion gear in which the piston is coupled to the drive unit via a rack and a gear arranged on the output shaft of the drive unit , or a spindle drive in which the piston is coupled to the drive unit via a spindle.

In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Greifervorrichtung mindestens eine Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Greifstellung und/oder Greifkraft der Greifereinheit. Dadurch kann beispielsweise während des Greifvorgangs und/oder während des Transports des Objekts der Überdruck oder Unterdruck nachgesteuert und/oder nachgeregelt werden. Auf diese Weise können beispielsweise höhere Beschleunigungskräfte, insbesondere aufgrund eines schnelleren Anfahrens des Roboters, ausgeglichen werden. Dadurch können höhere Taktzeiten erreicht werden. Des Weiteren wird beispielsweise eine individuelle Anpassung des Greifwegs und/oder der Greifkraft an ein jeweils zu greifendes Objekt ermöglicht.In one possible embodiment, the gripper device comprises at least one sensor device for detecting a gripping position and / or gripping force of the gripper unit. In this way, for example, the overpressure or underpressure can be readjusted and / or readjusted during the gripping process and / or during the transport of the object. In this way, for example, higher acceleration forces, in particular due to faster start-up of the robot. This enables higher cycle times to be achieved. Furthermore, for example, an individual adjustment of the gripping path and / or the gripping force to an object to be gripped is made possible.

Die mindestens eine Sensorvorrichtung ist beispielsweise ausgebildet als eine Kraft- und/oder Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung einer Kraft und/oder eines Drehmoments der Antriebseinheit, als eine Fluiddrucksensorvorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks des Arbeitsmediums in der Greifereinheit, als eine Anpressdrucksensoreinheit zur Erfassung eines von der Greifereinheit auf ein gegriffenes Objekt ausgeübten Anpressdrucks, als eine Abstandssensoreinheit zur Ermittlung eines Abstands mindestens eines Greifelements der Greifereinheit zu einem Objekt oder als eine optische Sensoreinheit zur optischen Überwachung der Greifereinheit. Sind mehrere Sensorvorrichtungen vorgesehen, so kann jede der Sensorvorrichtungen auf die oben beschriebene Weise ausgebildet sein, wobei mehrere gleich oder unterschiedlich ausgebildete Sensorvorrichtungen vorgesehen sein können.The at least one sensor device is designed, for example, as a force and / or torque sensor device for detecting a force and / or a torque of the drive unit, as a fluid pressure sensor device for detecting a fluid pressure of the working medium in the gripper unit, as a contact pressure sensor unit for detecting one of the gripper unit contact pressure exerted on a gripped object, as a distance sensor unit for determining a distance of at least one gripping element of the gripper unit to an object or as an optical sensor unit for optical monitoring of the gripper unit. If a plurality of sensor devices are provided, each of the sensor devices can be designed in the manner described above, it being possible for a plurality of identical or differently designed sensor devices to be provided.

Die Ausbildung als Kraft- und/oder Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung der Kraft und/oder des Drehmoments der Antriebseinheit ist auf besonders einfache und kostengünstige Weise umsetzbar, indem beispielsweise eine Spannung und/oder ein Strom der elektrischen Antriebseinheit überwacht wird und dadurch die Kraft und/oder das Drehmoment ermittelt wird. Dies ist beispielsweise bereits in einer Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit integriert, so dass keine zusätzlichen Sensorbauteile erforderlich sind. Die Ausbildung als Fluiddrucksensorvorrichtung ist ebenfalls einfach und kostengünstig mittels eines Drucksensors, beispielsweise in der Verbindungsleitung oder am Zylinder, realisierbar. Die Ausbildung als Anpressdrucksensoreinheit kann beispielsweise mittels mindestens eines Piezoelements oder Dehnungsmessstreifens an der Greifereinheit oder auf andere Weise erfolgen. Insbesondere kann dadurch ein direkt auf das ergriffene Objekt wirkender Druck ermittelt werden, so dass eine besonders sensible Dosierung der Greifkraft ermöglicht wird. Durch die Ausbildung als Abstandssensoreinheit kann auf einfache Weise ein Kontakt mit dem zu ergreifenden Objekt ermittelt werden. Durch die Ausbildung als optische Sensoreinheit ist auch eine Position der Greifereinheit zum zu greifenden Objekt ermittelbar und dadurch eine optimale Greifposition einstellbar.The design as a force and / or torque sensor device for detecting the force and / or the torque of the drive unit can be implemented in a particularly simple and inexpensive manner, for example by monitoring a voltage and / or a current of the electric drive unit and thereby the force and / or the torque is determined. This is already integrated, for example, in a control and / or regulation of the drive unit, so that no additional sensor components are required. The design as a fluid pressure sensor device can also be implemented simply and inexpensively by means of a pressure sensor, for example in the connecting line or on the cylinder. It can be designed as a contact pressure sensor unit, for example, by means of at least one piezo element or strain gauge on the gripper unit or in some other way. In particular, a pressure acting directly on the gripped object can thereby be determined, so that a particularly sensitive dosage of the gripping force is made possible. Because it is designed as a distance sensor unit, contact with the object to be grasped can be determined in a simple manner. Because it is designed as an optical sensor unit, a position of the gripper unit in relation to the object to be gripped can also be determined, and an optimal gripping position can thereby be set.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Darin zeigen:

1 schematisch eine Ausführungsform einer Greifereinheit einer Greifervorrichtung,
2 schematisch eine weitere Ausführungsform der Greifereinheit der Greifervorrichtung,
3 schematisch eine Druckerzeugungsvorrichtung der Greifervorrichtung in einer Neutralstellung,
4 schematisch die Greifervorrichtung mit einer weiteren Ausführungsform der Greifereinheit und der Druckerzeugungsvorrichtung in einer Unterdruckstellung, und
5 schematisch die Greifervorrichtung gemäß 4 in einer Überdruckstellung.

Show in it:

1 schematically an embodiment of a gripper unit of a gripper device,
2 schematically a further embodiment of the gripper unit of the gripper device,
3 schematically a pressure generating device of the gripper device in a neutral position,
4th schematically, the gripper device with a further embodiment of the gripper unit and the pressure generating device in a vacuum position, and
5 schematically the gripper device according to 4th in an overpressure position.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 und 2 zeigen beispielhaft schematische Darstellungen zweier Ausführungsformen einer mittels Überdruck und Unterdruck betätigbaren Greifereinheit 1 einer Greifervorrichtung 2. 3 zeigt, schematisch vereinfacht, eine Druckerzeugungsvorrichtung 3 zur Erzeugung des Überdrucks oder Unterdrucks in der Greifereinheit 1. Diese Druckerzeugungsvorrichtung 3 ist in 3 in einer Neutralstellung dargestellt, in welcher durch die Druckerzeugungsvorrichtung 3 weder Überdruck noch Unterdruck in der Greifereinheit 1 erzeugt wird.The 1 and 2 show exemplary schematic representations of two embodiments of a gripper unit which can be actuated by means of overpressure and underpressure 1 a gripper device 2 . 3 shows, schematically simplified, a pressure generating device 3 for generating the overpressure or underpressure in the gripper unit 1 . This pressure generating device 3 is in 3 shown in a neutral position, in which by the pressure generating device 3 neither overpressure nor underpressure in the gripper unit 1 is produced.

Die 4 und 5 zeigen die Greifervorrichtung 2 mit der Greifereinheit 1 und der Druckerzeugungsvorrichtung 3, wobei die hier dargestellte Ausführungsform der Greifervorrichtung 2 eine weitere Ausführungsform der Greifereinheit 1 aufweist. Alternativ kann anstelle der hier dargestellten Greifereinheit 1 beispielsweise die in 1 oder die in 2 dargestellte Greifereinheit 1 oder eine andere mittels Überdruck und Unterdruck betätigbare Greifereinheit 1 vorgesehen sein.The 4th and 5 show the gripper device 2 with the gripper unit 1 and the pressure generating device 3 , the embodiment of the gripper device shown here 2 another embodiment of the gripper unit 1 having. Alternatively, instead of the gripper unit shown here 1 for example the in 1 or the in 2 shown gripper unit 1 or another gripper unit that can be actuated by means of overpressure and underpressure 1 be provided.

Die Greifervorrichtung 2 dient insbesondere einer Handhabung von hier nicht dargestellten Objekten, welche mittels der Greifereinheit 1 ergriffen werden und beispielsweise transportiert werden, zum Beispiel zu einer oder mehreren Arbeitsstationen, beispielsweise zu einer Bearbeitungsstation, in welcher das jeweilige Objekt bearbeitet wird, und/oder zu einer Verpackungsstation, in welcher es verpackt wird. Beispielsweise ist die Greifervorrichtung 2 als ein hygienisches Greifsystem für ein vollautomatisches Handling, d. h. Handhaben, unverpackter Lebensmittel mittels eines Roboters vorgesehen. Hierzu ist die Greifereinheit 1 vorteilhafterweise an einem solchen hier nicht dargestellten Roboter, beispielsweise an einem Roboterarm, angeordnet.The gripper device 2 is used, in particular, to handle objects (not shown here), which objects are 1 are taken and for example transported, for example to one or more work stations, for example to a processing station in which the respective object is processed, and / or to a packaging station in which it is packaged. For example, the gripper device 2 intended as a hygienic gripping system for fully automatic handling, ie handling of unpackaged food by means of a robot. The gripper unit is for this purpose 1 advantageously arranged on such a robot, not shown here, for example on a robot arm.

Für die Betätigung der jeweiligen Greifereinheit 1 ist beispielsweise vorgesehen, dass die Greifereinheit 1 mittels Überdruck, d. h. durch eine Erzeugung eines Überdrucks mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 3 in der Greifereinheit 1, geschlossen wird und mittels Unterdruck, d. h. durch eine Erzeugung eines Unterdrucks mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 3 in der Greifereinheit 1, geöffnet wird. Alternativ könnte beispielsweise auch die umgekehrte Funktionsweise vorgesehen sein, d. h. dass die Greifereinheit 1 mittels Überdruck, d. h. durch die Erzeugung eines Überdrucks mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 3 in der Greifereinheit 1, geöffnet wird und mittels Unterdruck, d. h. durch die Erzeugung eines Unterdrucks mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 3 in der Greifereinheit 1, geschlossen wird.For operating the respective gripper unit 1 it is provided, for example, that the Gripper unit 1 by means of overpressure, ie by generating an overpressure by means of the pressure generating device 3 in the gripper unit 1 , is closed and by means of negative pressure, ie by generating a negative pressure by means of the pressure generating device 3 in the gripper unit 1 , is opened. Alternatively, for example, the reverse mode of operation could also be provided, that is to say that the gripper unit 1 by means of overpressure, ie by generating an overpressure by means of the pressure generating device 3 in the gripper unit 1 , is opened and by means of negative pressure, ie by generating a negative pressure by means of the pressure generating device 3 in the gripper unit 1 , is closed.

Unter Schließen der Greifereinheit 1 ist insbesondere eine Bewegung und/oder Verformung der Greifereinheit 1 zum Zugreifen, insbesondere zum Erfassen und/oder Aufnehmen, eines Objektes, zu verstehen. Unter Öffnen der Greifereinheit 1 ist insbesondere eine Bewegung und/oder Verformung der Greifereinheit 1 zum Loslassen eines aufgenommenen Objektes oder zum Heranführen an und/oder Einführen in ein aufzunehmendes Objekt zu verstehen.Closing the gripper unit 1 is in particular a movement and / or deformation of the gripper unit 1 for accessing, in particular for detecting and / or picking up, an object. By opening the gripper unit 1 is in particular a movement and / or deformation of the gripper unit 1 to be understood for letting go of a recorded object or for bringing up to and / or inserting into an object to be recorded.

Die in 1 schematisch dargestellte Greifereinheit 1 ist beispielsweise als ein flexibler Elastomergreifer ausgebildet. Dieser flexible Elastomergreifer weist als Greifelemente 5 mehrere biegbare Elastomerfinger auf, die mittels Überdruck gegeneinander biegbar sind, um die Greifereinheit 1 zu schließen und somit zuzugreifen, und mittels Unterdruck voneinander wegbiegbar sind, um die Greifereinheit 1 zu öffnen und dadurch ein ergriffenes Objekt loszulassen oder an ein Objekt heranbewegt zu werden, oder umgekehrt. Hierzu sind die als Elastomerfinger ausgebildeten Greifelemente 5 jeweils derart ausgebildet, dass sie unterschiedlich elastisch verformbare Bereiche aufweisen, so dass durch eine Druckbeaufschlagung und eine daraus resultierende unterschiedliche elastische Verformung dieser Bereiche sich das jeweilige Greifelement 5 in die eine Richtung biegt, insbesondere auf das oder die anderen Greifelemente 5 zu, um die Greifereinheit 1 zu schließen und dadurch zuzugreifen, und durch eine Unterdruckbeaufschlagung und eine daraus resultierende unterschiedliche elastische Verformung dieser Bereiche sich das jeweilige Greifelement 5 in die entgegengesetzte Richtung biegt, insbesondere von dem oder den anderen Greifelementen 5 weg, um die Greifereinheit 1 zu öffnen und dadurch ein ergriffenes Objekt freizugeben oder die Greifereinheit 1 an ein zu greifendes Objekt heranzuführen. Im in 1 dargestellten Beispiel umfasst die Greifereinheit 1 zwei solche als Elastomerfinger ausgebildete Greifelemente 5, in anderen Ausführungsformen kann die Greifereinheit 1 jedoch auch mehr als zwei solche Greifelemente 5 aufweisen, beispielsweise drei oder vier oder mehr solche Greifelemente 5.In the 1 schematically shown gripper unit 1 is designed, for example, as a flexible elastomer gripper. This flexible elastomer gripper has gripping elements 5 several bendable elastomer fingers, which can be bent against one another by means of excess pressure, around the gripper unit 1 to close and thus to access, and can be bent away from one another by means of negative pressure to the gripper unit 1 to open and thereby let go of a gripped object or to be moved towards an object, or vice versa. For this purpose, the gripping elements designed as elastomer fingers are used 5 each designed in such a way that they have differently elastically deformable areas, so that the respective gripping element is moved by the application of pressure and a different elastic deformation of these areas resulting therefrom 5 bends in one direction, in particular on the one or more gripping elements 5 to to the gripper unit 1 to close and thereby to access, and through an application of negative pressure and a resulting different elastic deformation of these areas, the respective gripping element 5 bends in the opposite direction, in particular of the other gripping element or elements 5 away to the gripper unit 1 to open and thereby release a gripped object or the gripper unit 1 to approach an object to be gripped. Im in 1 illustrated example includes the gripper unit 1 two such gripping elements designed as elastomer fingers 5 , in other embodiments, the gripper unit 1 but also more than two such gripping elements 5 have, for example three or four or more such gripping elements 5 .

Die in 2 schematisch dargestellte Greifereinheit 1 ist als ein Balggreifer ausgebildet. Dieser Balggreifer umfasst ein als ein Balg, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildetes Greifelement 5, welches mittels Überdruck vergrößerbar ist, um die Greifereinheit 1 zu schließen und somit zuzugreifen, d. h. ein Objekt aufzunehmen, und mittels Unterdruck verkleinerbar ist, um die Greifereinheit 1 zu öffnen und dadurch ein ergriffenes Objekt freizugeben oder die Greifereinheit 1 in ein zu greifendes Objekt einzuführen. Bei dieser Greifereinheit 1 wird somit das als Balg ausgebildete Greifelement 5 ohne Druckbeaufschlagung oder, um es noch weiter zu verkleinern, beaufschlagt mit einem Unterdruck in ein aufzunehmendes Objekt eingeführt und anschließend wird das Greifelement 5 mit einem Überdruck beaufschlagt, wodurch es sich vergrößert, insbesondere bezüglich eines Außenumfangs, und sich somit an das Objekt, insbesondere an eine Innenseite des Objekts, anlegt. Beispielsweise ist das als Balg ausgebildete Greifelement 5 dann größer als eine Einführöffnung des Objekts, so dass das Objekt dann sicher gehalten ist und beispielsweise transportiert werden kann. Zum Loslassen des Objekts wird das als Balg ausgebildete Greifelement 5 wieder mit einem Unterdruck beaufschlagt, wodurch es sich verkleinert und aus dem Objekt entfernt werden kann.In the 2 schematically shown gripper unit 1 is designed as a bellows gripper. This bellows gripper comprises a gripping element designed as a bellows, in particular made of an elastomer 5 , which can be enlarged by means of overpressure, around the gripper unit 1 to close and thus to access, ie to pick up an object, and can be reduced in size by means of negative pressure to the gripper unit 1 to open and thereby release a gripped object or the gripper unit 1 to be introduced into an object to be gripped. With this gripper unit 1 thus becomes the gripping element designed as a bellows 5 without the application of pressure or, in order to reduce it even further, with a negative pressure applied to it, it is introduced into an object to be picked up and then the gripping element 5 applied with an overpressure, whereby it increases, in particular with respect to an outer circumference, and thus rests on the object, in particular on an inside of the object. For example, the gripping element designed as a bellows is 5 then larger than an insertion opening of the object, so that the object is then held securely and can, for example, be transported. The gripping element designed as a bellows is used to release the object 5 again applied with a negative pressure, whereby it is reduced in size and can be removed from the object.

Die in den 4 und 5 dargestellte Greifereinheit 1 ist als ein Flachgutgreifer ausgebildet, welcher als Greifelemente 5 mindestens zwei Greifbacken, im dargestellten Beispiel genau zwei Greifbacken, umfasst. Diese Greifelemente 5 sind mittels Überdruck gegeneinander bewegbar, um die Greifereinheit 1 zu schließen und somit zuzugreifen, und mittels Unterdruck voneinander wegbewegbar, um die Greifereinheit 1 zu öffnen und dadurch ein ergriffenes Objekt loszulassen oder an ein Objekt heranbewegt zu werden, oder umgekehrt. Die als Flachgutgreifer ausgebildete Greifereinheit 1 weist zudem Niederhalter 9 zu einem Niederhalten des ergriffenen als Flachgut ausgebildeten Objekts und somit zum Andrücken an eine Auflagefläche der als Greifbacken ausgebildeten Greifelemente 5 auf.The ones in the 4th and 5 shown gripper unit 1 is designed as a gripper for flat goods, which acts as gripping elements 5 comprises at least two gripping jaws, in the example shown exactly two gripping jaws. These gripping elements 5 can be moved against one another by means of excess pressure around the gripper unit 1 to close and thus to access, and movable away from each other by means of negative pressure to the gripper unit 1 to open and thereby let go of a gripped object or to be moved towards an object, or vice versa. The gripper unit designed as a flat good gripper 1 also has hold-downs 9 for holding down the gripped object, which is designed as a flat good, and thus for pressing against a support surface of the gripping elements designed as gripping jaws 5 on.

Die Druckerzeugungsvorrichtung 3 ist, wie in den 4 und 5 schematisch dargestellt, mit der Greifereinheit 1 fluidisch verbunden, d. h. die Druckerzeugungsvorrichtung 3 und die Greifereinheit 1 sind über mindestens eine Verbindungsleitung 4, insbesondere über genau eine Verbindungsleitung 4, fluidisch miteinander verbunden, um mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 3 ein gasförmiges oder flüssiges Arbeitsmedium, beispielsweise Luft, über die Verbindungsleitung 4 zur Greifereinheit 1 zu leiten und dadurch die Greifereinheit 1 mit einem Überdruck zu beaufschlagen, oder das Arbeitsmedium, beispielsweise Luft, mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 3 über die Verbindungsleitung 4 aus der Greifereinheit 1 abzuleiten, insbesondere abzusaugen, und dadurch die Greifereinheit 1 mit einem Unterdruck zu beaufschlagen.The pressure generating device 3 is like in the 4th and 5 shown schematically, with the gripper unit 1 fluidically connected, ie the pressure generating device 3 and the gripper unit 1 are via at least one connection line 4th , in particular via exactly one connection line 4th , fluidically connected to one another by means of the pressure generating device 3 a gaseous or liquid working medium, for example air, via the connecting line 4th to the gripper unit 1 to lead and thereby the gripper unit 1 to apply an overpressure, or the working medium, for example air, by means of the pressure generating device 3 via the connection line 4th from the gripper unit 1 derive, in particular suction, and thereby the gripper unit 1 to apply a negative pressure.

Während die Druckerzeugungsvorrichtung 3 in 3 in der Neutralstellung dargestellt ist, wie oben bereits erwähnt, ist sie in 4 in einer Unterdruckstellung dargestellt, in welcher sie einen Unterdruck in der Greifereinheit 1 erzeugt und die Greifereinheit 1 dadurch geöffnet hat, und in 5 ist die Druckerzeugungsvorrichtung 3 in einer Überdruckstellung dargestellt, in welcher sie einen Überdruck in der Greifereinheit 1 erzeugt und die Greifereinheit 1 dadurch geschlossen hat.While the pressure generating device 3 in 3 is shown in the neutral position, as mentioned above, it is in 4th shown in a negative pressure position in which there is a negative pressure in the gripper unit 1 generated and the gripper unit 1 thereby opened, and in 5 is the pressure generating device 3 shown in an overpressure position in which there is an overpressure in the gripper unit 1 generated and the gripper unit 1 thereby closed.

Wie in den 3 bis 5 gezeigt, umfasst die Druckerzeugungsvorrichtung 3 eine Zylindereinheit 6 mit einem Zylinder 7 und einem darin bewegbaren Kolben 8. Der Kolben 8 ist dabei insbesondere in Längsrichtung, insbesondere in Axialrichtung, des Zylinders 7 bewegbar, wie mittels eines Bewegungsdoppelpfeils P in 3, in welcher sich die Druckerzeugungsvorrichtung 3 und somit deren Kolben 8 in der Neutralstellung befindet, dargestellt ist. Durch eine Kolbenhubbewegung, d. h. durch die Bewegung des Kolbens 8 im Zylinder 7 in eine Richtung und in die entgegengesetzte Richtung, wird der Überdruck bzw. der Unterdruck erzeugt, d. h. durch Bewegen des Kolbens 8 in die eine Richtung, im hier dargestellten Beispiel aus der Neutralstellung nach links, wie in 5 gezeigt, wird der Überdruck erzeugt, und durch Bewegen des Kolbens 8 in die andere Richtung, im hier dargestellten Beispiel aus der Neutralstellung nach rechts, wie in 4 gezeigt, wird der Unterdruck erzeugt.As in the 3 to 5 shown comprises the pressure generating device 3 a cylinder unit 6th with a cylinder 7th and a piston movable therein 8th . The piston 8th is in particular in the longitudinal direction, in particular in the axial direction, of the cylinder 7th movable, as by means of a double arrow movement P in 3 , in which the pressure generating device 3 and thus their pistons 8th is in the neutral position, is shown. By a piston stroke movement, ie by the movement of the piston 8th in the cylinder 7th in one direction and in the opposite direction, the overpressure or the negative pressure is generated, ie by moving the piston 8th in one direction, in the example shown here from the neutral position to the left, as in 5 shown, the positive pressure is created, and by moving the piston 8th in the other direction, in the example shown here from the neutral position to the right, as in 4th shown, the negative pressure is generated.

Hierfür ist die Zylindereinheit 6 insbesondere als eine einfachwirkende Zylindereinheit 6 ausgebildet. Dabei weist der Zylinder 7 nur im Bereich einer seiner beiden Stirnseiten eine Verbindungsleitungsöffnung 10 auf, d. h. nicht im Bereich beider Stirnseiten. Über diese Verbindungsleitungsöffnung 10 und die damit gekoppelte Verbindungsleitung 4 ist der Zylinder 7 fluidisch mit der Greifereinheit 1 verbunden.The cylinder unit is used for this 6th especially as a single-acting cylinder unit 6th educated. The cylinder points 7th a connecting line opening only in the area of one of its two end faces 10 on, ie not in the area of both end faces. Via this connecting line opening 10 and the connecting line coupled to it 4th is the cylinder 7th fluidically with the gripper unit 1 connected.

Dadurch wird durch Bewegen des Kolbens 8 in Richtung dieser Stirnseite, in deren Bereich die Verbindungsleitungsöffnung 10 angeordnet ist, d. h. in Richtung der Verbindungsleitungsöffnung 10, das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft, in Richtung der Verbindungsleitungsöffnung 10 und somit über die Verbindungsleitungsöffnung 10 und die Verbindungsleitung 4 in Richtung der Greifereinheit 1 gepresst, wodurch der Überdruck in der Greifereinheit 1 erzeugt wird, wie in 5 gezeigt, und dadurch im dargestellten Beispiel die Greifereinheit 1 geschlossen wird.This is done by moving the piston 8th in the direction of this end face, in the area of which the connecting line opening 10 is arranged, ie in the direction of the connecting line opening 10 , the working medium, for example the air, in the direction of the connecting line opening 10 and thus via the connecting line opening 10 and the connection line 4th towards the gripper unit 1 pressed, creating the overpressure in the gripper unit 1 is generated as in 5 shown, and thereby the gripper unit in the example shown 1 is closed.

Durch Bewegen des Kolbens 8 in die andere Richtung, d. h. von dieser Stirnseite, in deren Bereich die Verbindungsleitungsöffnung 10 angeordnet ist, weg, d. h. von der Verbindungsleitungsöffnung 10 weg, wird das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft, über die Verbindungsleitungsöffnung 10 und die Verbindungsleitung 4 in den Zylinder 7 eingesaugt und somit aus der Greifereinheit 1 abgesaugt, wodurch der Unterdruck in der Greifereinheit 1 erzeugt wird, wie in 4 gezeigt, und dadurch im dargestellten Beispiel die Greifereinheit 1 geöffnet wird.By moving the piston 8th in the other direction, ie from this end face, in the area of which the connecting line opening 10 is arranged away, that is, from the connecting line opening 10 away, the working medium, for example the air, is released through the connecting line opening 10 and the connection line 4th in the cylinder 7th sucked in and thus out of the gripper unit 1 sucked out, whereby the negative pressure in the gripper unit 1 is generated as in 4th shown, and thereby the gripper unit in the example shown 1 is opened.

Die Druckerzeugung, d. h. die Erzeugung des Überdrucks oder Unterdrucks in der Greifereinheit 1, erfolgt somit durch eine Bewegung, insbesondere eine Hubbewegung, dieser Zylindereinheit 6, insbesondere durch die Kolbenhubbewegung, d. h. die Bewegung des Kolbens 8 im Zylinder 7 der Zylindereinheit 6, insbesondere durch einen entsprechenden Richtungswechsel dieser Bewegung. Die Zylindereinheit 6 der Druckerzeugungsvorrichtung 3 ermöglicht dadurch ein fluidisch geschlossenes System, aus welchem das Arbeitsmedium, beispielsweise Luft, nicht entweichen kann.The pressure generation, ie the generation of the overpressure or underpressure in the gripper unit 1 , thus takes place through a movement, in particular a lifting movement, of this cylinder unit 6th , in particular by the piston stroke movement, ie the movement of the piston 8th in the cylinder 7th the cylinder unit 6th , in particular by changing the direction of this movement accordingly. The cylinder unit 6th the pressure generating device 3 thereby enables a fluidically closed system from which the working medium, for example air, cannot escape.

Die Zylindereinheit 6 weist somit einen Arbeitsraum A auf, dessen Größe durch die Bewegung des Kolbens 8 im Zylinder 7 veränderbar ist, wie im Vergleich der 3 bis 5 ersichtlich, und welcher mit der Greifereinheit 1 fluidisch verbunden ist. Der Kolben 8 liegt hierfür zweckmäßigerweise, zumindest im Wesentlichen, arbeitsmediumdicht, d. h. fluiddicht, insbesondere gasdicht, insbesondere luftdicht, und/oder insbesondere flüssigkeitsdicht, an einer Innenwandung des Zylinders 7 an und gleitet während seiner Bewegung entsprechend, zumindest im Wesentlichen, arbeitsmediumdicht, d. h. fluiddicht, insbesondere gasdicht, insbesondere luftdicht, und/oder insbesondere flüssigkeitsdicht, an dieser Innenwandung des Zylinders 7 entlang, so dass das Arbeitsmedium nicht am Kolben 8 vorbeiströmen kann, d. h. nicht zwischen Kolben 8 und Innenwandung des Zylinders 7 hindurchströmen kann.The cylinder unit 6th thus has a work space A. on whose size is determined by the movement of the piston 8th in the cylinder 7th is changeable, as compared to the 3 to 5 visible, and which one with the gripper unit 1 is fluidically connected. The piston 8th for this purpose is expediently, at least substantially, tightly against the working medium, ie fluid-tight, in particular gas-tight, in particular airtight, and / or in particular liquid-tight, on an inner wall of the cylinder 7th and during its movement slides accordingly, at least essentially, in a working medium-tight manner, ie fluid-tight, in particular gas-tight, in particular airtight, and / or in particular liquid-tight, on this inner wall of the cylinder 7th along so that the working medium does not hit the piston 8th can flow past, ie not between pistons 8th and inner wall of the cylinder 7th can flow through.

Durch Verkleinerung dieses Arbeitsraums A mittels der Bewegung des Kolbens 8, wie in 5 gezeigt, wird das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft, aus dem Arbeitsraum A in Richtung der Greifereinheit 1 verdrängt, wodurch in der Greifereinheit 1 der Überdruck erzeugt wird, und durch Vergrößerung dieses Arbeitsraums A mittels der entgegengesetzten Bewegung des Kolbens 8, wie in 4 gezeigt, wird das Arbeitsmedium, beispielsweise die Luft, in den Arbeitsraum A eingesaugt und somit aus der Greifereinheit 1 abgesaugt, wodurch in der Greifereinheit 1 der Unterdruck erzeugt wird.By reducing this workspace A. by means of the movement of the piston 8th , as in 5 shown, the working medium, for example the air, is from the working area A. towards the gripper unit 1 displaced, creating in the gripper unit 1 the overpressure is generated, and by enlarging this working space A. by means of the opposite movement of the piston 8th , as in 4th shown, the working medium, for example the air, is in the working space A. sucked in and thus out of the gripper unit 1 sucked, creating in the gripper unit 1 the negative pressure is generated.

Hierbei bilden der Arbeitsraum A, die Greifereinheit 1 und die Verbindungsleitung 4, über welche der Arbeitsraum A über die Verbindungsleitungsöffnung 10 mit der Greifereinheit 1 fluidisch verbunden ist, ein fluidisch geschlossenes System, insbesondere ein bezüglich des Arbeitsmediums geschlossenes System, so dass diese Überdruckbildung und Unterdruckbildung autark erfolgt, d. h. es ist keine Zuführung des Arbeitsmediums von außen und keine Abführung des Arbeitsmediums nach außen erforderlich. Dadurch ist die Greifervorrichtung 2 bezüglich des Arbeitsmediums autark und benötigt keine Anschlüsse an ein entsprechendes Versorgungssystem.Here form the work space A. , the gripper unit 1 and the connection line 4th over which the workspace A. via the connection line opening 10 with the gripper unit 1 is fluidically connected, a fluidically closed system, in particular one with respect to the working medium closed system, so that this overpressure formation and underpressure formation takes place independently, ie no supply of the working medium from the outside and no discharge of the working medium to the outside is necessary. This is the gripper device 2 self-sufficient with regard to the working medium and does not require any connections to a corresponding supply system.

Die Druckerzeugungsvorrichtung 3 ist beispielsweise als eine pneumatische Druckerzeugungsvorrichtung 3 ausgebildet. Das Arbeitsmedium ist somit, wie bereits erwähnt, beispielsweise Luft. Die Greifereinheit 1 ist dadurch auf besonders einfache Weise austauschbar, ohne dass die Gefahr eines Austritts eines eine Umgebung verschmutzenden Arbeitsmediums besteht.The pressure generating device 3 is for example as a pneumatic pressure generating device 3 educated. As already mentioned, the working medium is therefore air, for example. The gripper unit 1 is thus exchangeable in a particularly simple manner without the risk of a working medium polluting the environment escaping.

Zweckmäßigerweise wird zur Montage einer jeweiligen Greifereinheit 1 an der Greifervorrichtung 2 die Druckerzeugungsvorrichtung 3 in die in 3 dargestellte Neutralstellung bewegt, aus welcher sie, insbesondere der Kolben 8, in eine Richtung zur Erzeugung des Unterdrucks und in die entgegengesetzte Richtung zur Erzeugung des Überdrucks bewegt werden kann. Die Greifereinheit 1 befindet sich während der Montage an der Greifervorrichtung 2, da weder Unterdruck noch Überdruck anliegen, ebenfalls in einer Neutralstellung. Ist die Greifereinheit 1 an der Greifervorrichtung 2 montiert, bildet die in der Greifereinheit 1, der Verbindungsleitung 4 und dem Arbeitsraum A eingeschlossene Luft das Arbeitsmedium. Dadurch kann die Greifereinheit 1 mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 3 auf die oben beschriebene Weise, insbesondere durch Bewegung des Kolbens 8 im Zylinder 7 in die jeweilige Richtung, mit dem Überdruck oder mit dem Unterdruck beaufschlagt werden, um zu schließen oder zu öffnen, d. h. ein Objekt zu greifen oder es freizugeben.Appropriately, for the assembly of a respective gripper unit 1 on the gripper device 2 the pressure generating device 3 in the in 3 Moved neutral position shown, from which they, in particular the piston 8th , can be moved in one direction to generate the negative pressure and in the opposite direction to generate the positive pressure. The gripper unit 1 is located on the gripper device during assembly 2 as there is neither negative pressure nor positive pressure, also in a neutral position. Is the gripper unit 1 on the gripper device 2 mounted, forms the in the gripper unit 1 , the connecting line 4th and the work area A. enclosed air is the working medium. This allows the gripper unit 1 by means of the pressure generating device 3 in the manner described above, in particular by moving the piston 8th in the cylinder 7th be applied in the respective direction, with the overpressure or with the negative pressure in order to close or open, ie to grip an object or to release it.

Bei der pneumatischen Druckerzeugungsvorrichtung 3 ist somit die Zylindereinheit 6 der Druckerzeugungsvorrichtung 3 mit der oben beschriebenen Funktionsweise als eine Luftpumpeneinheit ausgebildet. Mittels dieser Luftpumpeneinheit kann sowohl der Überdruck als auch der Unterdruck erzeugt werden, durch Pumpen des Arbeitsmediums, insbesondere Luft, in die eine Richtung, d. h. in Richtung der Greifereinheit 1, um den Überdruck zu erzeugen, oder in die andere Richtung, d. h. von der Greifereinheit 1 weg, um den Unterdruck zu erzeugen, wie oben beschrieben.In the case of the pneumatic pressure generating device 3 is thus the cylinder unit 6th the pressure generating device 3 designed with the functionality described above as an air pump unit. Both the overpressure and the underpressure can be generated by means of this air pump unit, by pumping the working medium, in particular air, in one direction, ie in the direction of the gripper unit 1 to generate the overpressure, or in the other direction, ie from the gripper unit 1 away to create the negative pressure as described above.

Die Druckerzeugungsvorrichtung 3 ist somit eine, zumindest bezüglich des Arbeitsmediums, autarke Einheit zur Versorgung der Greifereinheit 1 mit Überdruck und Unterdruck. Es ist keine Arbeitsmediumzuführung zur Druckerzeugungsvorrichtung 3 und keine Arbeitsmediumabführung aus der Druckerzeugungsvorrichtung 3 erforderlich. Somit ist auch kein Anschluss an ein Druckluftversorgungssystem erforderlich und es sind zudem auch keine aufwändigen Ventilschaltungen erforderlich.The pressure generating device 3 is thus a self-sufficient unit for supplying the gripper unit, at least with regard to the working medium 1 with overpressure and underpressure. It is not a working medium supply to the pressure generating device 3 and no working medium discharge from the pressure generating device 3 required. This means that no connection to a compressed air supply system is required and, moreover, no complex valve circuits are required.

Die Druckerzeugungsvorrichtung 3 ist somit vorteilhafterweise in der Lage, die Greifereinheit 1 autark, insbesondere ohne eine zusätzliche Druckluftzuleitung, zu steuern und/oder zu regeln. Die Druckerzeugung und somit der Überdruck und Unterdruck sind vorteilhafterweise stufenlos steuerbar und/oder regelbar. Es kann beispielsweise jede einzelne Greiferstellung angefahren werden, d. h. nicht nur die in den 4 und 5 beispielhaft gezeigten beiden Endstellungen, so dass eine Verkürzung von Greifwegen und somit eine Zeitersparnis erreicht werden kann.The pressure generating device 3 is thus advantageously able to use the gripper unit 1 self-sufficient, in particular without an additional compressed air line, to control and / or regulate. The pressure generation and thus the overpressure and underpressure are advantageously continuously controllable and / or regulatable. For example, each individual gripper position can be approached, ie not just those in the 4th and 5 the two end positions shown by way of example, so that gripping paths can be shortened and thus time can be saved.

Die Greifkraft ist vorteilhafterweise individuell einstellbar. Beispielsweise ist auch eine Nachsteuerung und/oder Nachregelung möglich, zum Beispiel während des Greifvorgangs und/oder während des Transports des ergriffenen Objekts. Auf diese Weise können beispielsweise höhere Beschleunigungskräfte, insbesondere aufgrund eines schnelleren Anfahrens des Roboters, ausgeglichen werden. Dadurch können höhere Taktzeiten erreicht werden. Des Weiteren wird beispielsweise eine individuelle Anpassung des Greifwegs und/oder der Greifkraft an ein jeweils zu greifendes Objekt ermöglicht.The gripping force can advantageously be set individually. For example, readjustment and / or readjustment is also possible, for example during the gripping process and / or during the transport of the gripped object. In this way, for example, higher acceleration forces, in particular due to the robot starting up more quickly, can be compensated for. This enables higher cycle times to be achieved. Furthermore, for example, an individual adjustment of the gripping path and / or the gripping force to an object to be gripped is made possible.

Zum Antrieb des Kolbens 8, um diesen entsprechend zu bewegen, umfasst die Greifervorrichtung 2 vorteilhafterweise eine mit dem Kolben 8 gekoppelte Antriebseinheit 11, wie in den 3 bis 5 gezeigt, insbesondere eine motorische, insbesondere eine elektrische, insbesondere eine elektromotorische, Antriebseinheit 11. D. h. die Antriebseinheit 11 ist beispielsweise ein Elektromotor.To drive the piston 8th in order to move this accordingly, comprises the gripper device 2 advantageously one with the piston 8th coupled drive unit 11 as in the 3 to 5 shown, in particular a motorized, in particular an electric, in particular an electromotive drive unit 11 . I.e. the drive unit 11 is for example an electric motor.

Die Antriebseinheit 11 ist beispielsweise über ein Getriebe 12 mit dem Kolben 8 gekoppelt. Im dargestellten Beispiel ist dieses Getriebe 12 als ein Schubkurbelgetriebe ausgebildet. Dabei ist eine Abtriebswelle 13 der insbesondere als Motor, insbesondere als Elektromotor, ausgebildeten Antriebseinheit 11 über einen radial daran angeordneten Schwenkhebel 14 mit dem Kolben 8 gekoppelt, im hier dargestellten Beispiel über eine Kolbenstange 15 des Kolbens 8, d. h. der Schwenkhebel 14 ist mit der Kolbenstange 15 des Kolbens 8 gekoppelt. Eine Drehung der Abtriebswelle 13, insbesondere um einen Winkel kleiner als 180° oder von maximal 180°, bewirkt somit ein Schwenken des Schwenkhebels 14 und dadurch eine Bewegung des Kolbens 8 im Zylinder 7, wie in den 3 bis 5 gezeigt. Beispielsweise ist bereits eine kleinere Drehung der Abtriebswelle 13 und somit ein kleinerer Schwenkwinkel des Schwenkhebels 14 ausreichend, um den Kolben 8 aus der Neutralstellung in eine Überdruckendstellung zu bewegen, wie in 5 gezeigt, und in eine Unterdruckendstellung zu bewegen, wie in 4 gezeigt. Hierfür reicht beispielsweise bereits eine Drehung der Abtriebswelle 13 um 90° oder weniger als 90° aus, um eine Mechanik des Schubkurbelgetriebes zu vereinfachen.The drive unit 11 is for example via a gearbox 12 with the piston 8th coupled. In the example shown this is the transmission 12 designed as a slider crank mechanism. There is an output shaft 13 the drive unit designed in particular as a motor, in particular as an electric motor 11 via a pivot lever arranged radially thereon 14th with the piston 8th coupled, in the example shown here via a piston rod 15th of the piston 8th , ie the pivot lever 14th is with the piston rod 15th of the piston 8th coupled. One rotation of the output shaft 13 , in particular at an angle smaller than 180 ° or a maximum of 180 °, thus causes the pivot lever to pivot 14th and thereby a movement of the piston 8th in the cylinder 7th as in the 3 to 5 shown. For example, a minor rotation of the output shaft is already possible 13 and thus a smaller pivot angle of the pivot lever 14th sufficient to the piston 8th to move from the neutral position to a positive pressure end position, as in 5 shown, and into a Move negative pressure end position, as in 4th shown. One turn of the output shaft, for example, is sufficient for this 13 by 90 ° or less than 90 ° in order to simplify the mechanics of the slider crank mechanism.

Durch die Verwendung des Schubkurbelgetriebes wird eine besonders schnelle Bewegung des Kolbens 8, dadurch eine besonders schnelle Erzeugung des Überdrucks oder Unterdrucks und somit ein besonders schnelles Schließen oder Öffnen der Greifereinheit 1 ermöglicht. Alternativ sind beispielsweise auch andere Getriebeformen möglich, zum Beispiel ein Zahnstangengetriebe, bei welchem der Kolben 8 über eine Zahnstange und ein an der Abtriebswelle 13 der Antriebseinheit 11 angeordnetes Zahnrad mit der Antriebseinheit 11 gekoppelt ist, oder ein Spindelgetriebe, bei welchem der Kolben 8 über eine Spindel mit der Antriebseinheit 11 gekoppelt ist.The use of the slider crank mechanism enables the piston to move particularly quickly 8th , thereby a particularly fast generation of the overpressure or negative pressure and thus a particularly fast closing or opening of the gripper unit 1 enables. Alternatively, for example, other transmission forms are also possible, for example a rack and pinion transmission in which the piston 8th via a rack and one on the output shaft 13 the drive unit 11 arranged gear with the drive unit 11 is coupled, or a spindle drive in which the piston 8th via a spindle with the drive unit 11 is coupled.

In einer alternativen Variante, insbesondere Getriebevariante, könnte die Kolbenstange 15 des Kolbens 8 oder eine mit der Kolbenstange 15 gekoppelte Verbindungsstange beispielsweise exzentrisch mit der Abtriebswelle 13 gekoppelt sein, beispielsweise mit einem Randbereich einer an der Abtriebswelle 13 angeordneten Scheibe, um die Drehbewegung der Abtriebswelle 13 der Antriebseinheit 11 in eine translatorische Bewegung des Kolbens 8 im Zylinder 7 umzusetzen.In an alternative variant, in particular a transmission variant, the piston rod could 15th of the piston 8th or one with the piston rod 15th coupled connecting rod, for example, eccentrically with the output shaft 13 be coupled, for example with an edge region of one on the output shaft 13 arranged disc to rotate the output shaft 13 the drive unit 11 into a translational movement of the piston 8th in the cylinder 7th to implement.

In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Greifervorrichtung 2 mindestens eine hier nicht gezeigte Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Greifstellung und/oder Greifkraft der Greifereinheit 1. Dadurch kann beispielsweise während des Greifvorgangs und/oder während des Transports des Objekts der Überdruck oder Unterdruck nachgesteuert und/oder nachgeregelt werden. Auf diese Weise können beispielsweise höhere Beschleunigungskräfte, insbesondere aufgrund eines schnelleren Anfahrens des Roboters, ausgeglichen werden. Dadurch können höhere Taktzeiten erreicht werden. Des Weiteren wird beispielsweise eine individuelle Anpassung des Greifwegs und/oder der Greifkraft an ein jeweils zu greifendes Objekt ermöglicht.In one possible embodiment, the gripper device comprises 2 at least one sensor device, not shown here, for detecting a gripping position and / or gripping force of the gripper unit 1 . In this way, for example, the overpressure or underpressure can be readjusted and / or readjusted during the gripping process and / or during the transport of the object. In this way, for example, higher acceleration forces, in particular due to the robot starting up more quickly, can be compensated for. This enables higher cycle times to be achieved. Furthermore, for example, an individual adjustment of the gripping path and / or the gripping force to an object to be gripped is made possible.

Die mindestens eine Sensorvorrichtung ist beispielsweise ausgebildet als eine Kraft- und/oder Drehmomentsensorvorrichtung zur Erfassung einer Kraft und/oder eines Drehmoments der Antriebseinheit 11, als eine Fluiddrucksensorvorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks des Arbeitsmediums in der Greifereinheit 1, als eine Anpressdrucksensoreinheit zur Erfassung eines von der Greifereinheit 1 auf ein gegriffenes Objekt ausgeübten Anpressdrucks, als eine Abstandssensoreinheit zur Ermittlung eines Abstands mindestens eines Greifelements 5 zum Objekt, oder als eine optische Sensoreinheit zur optischen Überwachung der Greifereinheit 1. Sind mehrere Sensorvorrichtungen vorgesehen, so kann jede der Sensorvorrichtungen auf die oben beschriebene Weise ausgebildet sein, wobei mehrere gleich oder unterschiedlich ausgebildete Sensorvorrichtungen vorgesehen sein können.The at least one sensor device is designed, for example, as a force and / or torque sensor device for detecting a force and / or a torque of the drive unit 11 , as a fluid pressure sensor device for detecting a fluid pressure of the working medium in the gripper unit 1 , as a contact pressure sensor unit for detecting one of the gripper unit 1 contact pressure exerted on a gripped object, as a distance sensor unit for determining a distance of at least one gripping element 5 to the object, or as an optical sensor unit for optical monitoring of the gripper unit 1 . If a plurality of sensor devices are provided, each of the sensor devices can be designed in the manner described above, it being possible for a plurality of identical or differently designed sensor devices to be provided.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: GreifereinheitGripper unit
22: GreifervorrichtungGripper device
33: DruckerzeugungsvorrichtungPressure generating device
44th: VerbindungsleitungConnecting line
55: GreifelementGripping element
66th: ZylindereinheitCylinder unit
77th: Zylindercylinder
88th: Kolbenpiston
99: NiederhalterHold-down
1010: VerbindungsleitungsöffnungConnecting line opening
1111: AntriebseinheitDrive unit
1212: Getriebetransmission
1313: AbtriebswelleOutput shaft
1414th: SchwenkhebelSwivel lever
1515th: Kolbenstange Piston rod
AA.: Arbeitsraumworking space
PP: BewegungsdoppelpfeilMovement double arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102015204986 B3 [0001]

Claims

Gripper device (2), comprising a gripper unit (1) that can be actuated by means of overpressure and underpressure and a pressure generating device (3) fluidically connected to the gripper unit (1) for generating the overpressure or underpressure in the gripper unit (1), the pressure generating device (3) having a Includes cylinder unit (6).

Gripper device (2) Claim 1 wherein the pressure generating device (3) is designed as a pneumatic pressure generating device (3), the cylinder unit (6) of which is designed in particular as an air pump unit.

Gripper device (2) according to one of the preceding claims, wherein the cylinder unit (6) comprises a cylinder (7) and a piston (8) movable therein and is in particular designed as a single-acting cylinder unit (6).

Gripper device (2) Claim 3 wherein the cylinder (7) is fluidically connected to the gripper unit (1) exclusively via a connecting line opening (10) arranged in the area of one of its two end faces.

Gripper device (2) Claim 3 or 4th , the cylinder unit (6) having a working space (A), the size of which can be changed by a movement of the piston (8) in the cylinder (7) and which is fluidically connected to the gripper unit (1).

Gripper device (2) Claim 5 , wherein the working space (A), the gripper unit (1) and a connecting line (4) via which the working space (A) is fluidically connected to the gripper unit (1) form a fluidically closed system.

Gripper device (2) according to one of the Claims 3 to 6th , comprising a, in particular motorized, in particular electromotive, drive unit (11) coupled to the piston (8) for driving the piston (8).

Gripper device (2) Claim 7 , wherein the drive unit (11) is coupled to the piston (8) via a gear (12), in particular via a slider crank gear.

Gripper device (2) according to one of the preceding claims, comprising at least one sensor device for detecting a gripping position and / or gripping force of the gripper unit (1).

Gripper device (2) Claim 9 , wherein the at least one sensor device is designed - as a force and / or torque sensor device for detecting a force and / or a torque of the drive unit (11), - as a fluid pressure sensor device for detecting a fluid pressure of a working medium in the gripper unit (1), as a contact pressure sensor unit for detecting a contact pressure exerted by the gripper unit (1) on a gripped object - as a distance sensor unit for determining the distance of at least one gripping element (5) to an object, or - as an optical sensor unit for optically monitoring the gripper unit (1) .