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Die Erfindung betrifft eine Greiferbacke für einen Robotergreifer. Außerdem betrifft die Erfindung ein Werkzeug für eine Greiferbacke. Außerdem betrifft die Erfindung ein Werkzeugsystem. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Werkzeugsystems.
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Aus dem Dokument
DD 234825 A1 ist Werkzeugsystem bekannt für Industrie-Roboter, bei dem am Handgelenk Greifer als auch Werkzeuge einschließlich der Handwerkzeugmaschinen, wie zum Beispiel Bohr-, Schleif- oder Fräsmaschinen, Schrauber und ähnliches angeordnet sind und im Wechsel zur Handhabung und Be- oder Verarbeitung von Werkstücken zum Einsatz kommen, wobei die Greiferbacken eines sogenannten Hauptgreifers vorzugsweise zur Handhabung von Werkstücken allgemein ausgebildet sind und dem Arbeitsplatz ein Werkzeugmagazin zugeordnet ist, bei dem die Werkzeuge, wie zum Beispiel Handwerkzeugmaschinen, Schweißwerkzeuge und andere im Wesentlichen um einen Schwerpunkt herum mit, mit den Greiferbacken des Hauptgreifers korrespondierenden Greifbereichen versehen und im Wechsel durch den unmittelbar am Handgelenk des Industrie-Roboters angeordneten Hauptgreifer handhabbar sind.
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DD 240520 A1 ist ein Adapteranschlußsystem bekannt, vorzugsweise für Industrie-Roboter zur automatischen Kupplung der Steckkupplungen und Kupplungsstifte von Energieversorgungs- und Steuerungssystemen bei dem automatischen Wechsel von Werkzeugen, bei dem die Steckkupplungen zum Beispiel bestehend aus Kupplungsstiften und Kupplungsbuchsen der Energieversorgungs- und Steuerungssysteme in ihrer Kupplungsrichtung im Winkel, vorzugsweise im rechten Winkel, zur Ablagerichtung der Werkzeuge an diesen und an, in der Kupplungsrichtung bewegbaren, Adapterelementen, zum Beispiel an Schenkeln von Greiferbacken eines Greifers, zum Beispiel eines Greifers für Werkstücke, des Industrie-Roboters angeordnet sind.
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DD 291280 A5 ist ein Zusatzgreifer bekannt für Greifköpfe an Industrierobotern, vorzugsweise zur Beschickung und Entsorgung von Bearbeitungsmaschinen sowie Ablage von Werkstücken, bei dem der Grundkörper eines Zusatzgreifers der geometrischen Form des Werkstücks entspricht, wobei die Greiferbacken entsprechend der Werkstücke gestaltet sind und somit sowohl die Werkstücke als auch der Grundkörper eines Zusatzgreifers mittels der Greiferbacken aufnehmbar sind und wobei ein Antrieb eines Zusatzgreifers, vorzugsweise ein Zylinder, am Hauptgreifer angeordnet ist.
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DE 4406771 A1 ein Greifer bekannt für einen Industrieroboterarm, der mit beweglichen Fingern versehen ist, von denen sich jeweils zwei gegenüberstehen, wobei die Bewegung der Finger unter Zuhilfenahme von an den Fingern angreifenden Form-Gedächtnis-Legierungs-Teilen gesteuert wird und die Steuerung der Bewegung der Form-Gedächtnis-Legierungs-Teile mittels Veränderung des Stromdurchflusses durch die Form-Gedächtnis-Legierung-Teile erfolgt, ferner ist dazu eine entsprechende Steuerungsschaltung vorgesehen, und es sind jeweils die zwei Finger eines Fingerpaares mit ihrem dem freibeweglichen Ende gegenüberliegenden Ende drehbar gelagert, wobei der Greifer aus mindestens ein oder mehreren Fingerpaaren besteht, wobei sich jeweils zwei der Finger auf einer Geraden gegenüberliegen, wobei jeder einzelne Finger in Fingerteile unterteilt ist, wobei die Fingerteile jedes Fingers untereinander mit Gelenken verbunden sind, wobei jeweils das dem freien Ende des Fingers entgegengesetzte liegende Ende ebenfalls übers Gelenk in einem greiferseitigen Wechselsystem befestigt ist, wobei das greiferseitige Wechselsystem mit dem Greifer austauschbar an einer Wechselvorrichtung des Industrieroboterarmes angeordnet ist, wobei die Bewegungen der Finger bzw. Fingerteile um die Gelenke mit Hilfe von ersten Stellelementen aus einer Form-Gedächtnis-Legierung erfolgt, wobei die ersten Stellelemente dazu in unmittelbarer Nähe der Gelenke an den jeweiligen Enden der Fingerteile der Finger bzw. an dem Ende eines Fingers und dem greiferseitigen Wechselsystem angeordnet und dort fest mit den Enden der Fingerteile bzw. dem Wechselsystem verbunden sind und wobei die ersten Stellelemente in Form einer Schenkelfeder ausgebildet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Greiferbacke strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Werkzeug strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Werkzeugsystem strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Greiferbacke mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Werkzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Greiferbacke kann zur Anordnung an einem Robotergreifer dienen. Der Robotergreifer kann auf Effektor eines Roboters dienen. Der Robotergreifer zum Aufnehmen, Halten und/oder Ablegen von Objekten dienen. Der Robotergreifer wenigstens zwei relativ zueinander verlagerbare Greifabschnitte aufweisen. Die Greifabschnitte des Robotergreifers können jeweils eine fingerartige Form aufweisen. Die Greiferbacke kann zur Anordnung an einem Greifabschnitt des Robotergreifers dienen. Die Greiferbacke kann mithilfe des Roboters an einem Greifabschnitt des Robotergreifers verbindbar und/oder von einem Greifabschnitt des Robotergreifers lösbar sein. Die Greiferbacke kann automatisiert mit einem Greifabschnitt des Robotergreifers verbindbar und/oder von einem Greifabschnitt des Robotergreifers lösbar sein. Die Greiferbacke kann auch als Universalgreiferbacke bezeichnet werden. Die Greiferbacke kann als Adapter dienen.
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Die erste Greiferbackenschnittstelle kann mit dem Robotergreifer, insbesondere mit einem Greifabschnitt des Robotergreifers, kraft- und/oder formschlüssig korrespondieren. Die erste Greiferbackenschnittstelle kann mit dem Robotergreifer, insbesondere mit einem Greifabschnitt des Robotergreifers, geometrisch komplementär korrespondieren. Die erste Greiferbackenschnittstelle kann eine mechanische Schnittstelle, eine Signalschnittstelle und/oder eine Leistungsschnittstelle aufweisen. Die mechanische Schnittstelle, die Signalschnittstelle und/oder die Leistungsschnittstelle der ersten Greiferbackenschnittstelle können/kann strukturell und/oder funktionell zusammengefasst oder gesondert sein.
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Die zweite Greiferbackenschnittstelle kann mit den Werkzeugen des Werkzeugsatzes kraft- und/oder formschlüssig korrespondieren. Die zweite Greiferbackenschnittstelle kann mit den Werkzeugen des Werkzeugsatzes geometrisch komplementär korrespondieren. Die zweite Greiferbackenschnittstelle kann eine mechanische Schnittstelle, eine Signalschnittstelle und eine Leistungsschnittstelle aufweisen. Die mechanische Schnittstelle, die Signalschnittstelle und/oder die Leistungsschnittstelle der zweiten Greiferbackenschnittstelle können/kann strukturell und/oder funktionell zusammengefasst oder gesondert sein.
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Eine als mechanische Schnittstelle dienende Greiferbackenschnittstelle kann als Verschraubung oder ähnlich realisiert sein. Eine als mechanische Schnittstelle dienende Greiferbackenschnittstelle kann zur Zentrierung dienen. Damit ist eine eindeutige Positionierung und/oder Bewegung von Werkzeugen ermöglicht. Die Greiferbackenschnittstellen können jeweils steckverbinderartig ausgeführt sein. Die Greiferbackenschnittstellen können jeweils einen Verriegelungseinrichtung aufweisen. Die Greiferbackenschnittstellen können jeweils zur Übertragung von Signalen dienen. Signale können zur Informationsübermittlung dienen. Signale können zum Kontrollieren von Werkzeugen dienen. Ein Kontrollieren kann ein regelungstechnischen und/oder steuerungstechnisches Kontrollieren sein. Die Greiferbackenschnittstellen können jeweils zur Leistungsübertragung. Eine Leistung kann zum Betreiben von Werkzeugen dienen. Eine als Signalschnittstelle und/oder Leistungsschnittstelle dienende Greiferbackenschnittstelle kann mithilfe von Schläuchen und/oder Kabeln extern verbindbar und/oder kontrollierbar sein.
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Eine als Signalschnittstelle und/oder als Leistungsschnittstelle dienende Greiferbackenschnittstelle kann pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch wirksam sein. Eine als Signalschnittstelle und/oder als Leistungsschnittstelle dienende Greiferbackenschnittstelle kann zur Übertragung von pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Signalen dienen. Eine als Signalschnittstelle und/oder als Leistungsschnittstelle dienende Greiferbackenschnittstelle kann zur Übertragung einer pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Leistung dienen.
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Das Werkzeug kann eine mit der zweiten Greiferbackenschnittstelle korrespondierende Werkzeugschnittstelle aufweisen. Die Werkzeugschnittstelle kann mit der zweiten Greiferbackenschnittstelle kraft- und/oder formschlüssig korrespondieren. Die Werkzeugschnittstelle kann mit der zweiten Greiferbackenschnittstelle geometrisch komplementär korrespondieren. Die Werkzeugschnittstelle kann als mechanische Schnittstelle, als Signalschnittstelle und/oder als Leistungsschnittstelle dienen. Die Werkzeugschnittstelle kann steckverbinderartig ausgeführt sein. Die Werkzeugschnittstelle kann einen Verriegelungseinrichtung aufweisen. Die Werkzeugschnittstelle kann zur Übertragung von Signalen dienen. Die Werkzeugschnittstelle kann zur Leistungsübertragung dienen. Die Werkzeugschnittstelle kann pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch wirksam sein. Die Werkzeugschnittstelle kann zur Übertragung von pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Signalen dienen. Die Werkzeugschnittstelle kann zur Übertragung einer pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Leistung dienen.
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Das Werkzeug kann eine Stützvorrichtung zum Positionieren aufweisen. Das Werkzeug kann an vorbestimmten Positionen ablegbar sein. Das Werkzeug kann an vorbestimmten Positionen einer Arbeitsfläche oder relativ zu einer Arbeitsfläche ablegbar sein. Das Werkzeug kann derart positionierbar sein, dass es mit einer Greiferbacke verbindbar ist. Das Werkzeug kann derart positionierbar sein, dass es mithilfe wenigstens einer Greiferbacke aufnehmbar ist. Das Werkzeug kann derart positionierbar sein, dass eine Zugänglichkeit zur Werkzeugschnittstelle gewährleistet ist. Die Stützvorrichtung kann zwischen einer Stützposition und einer Arbeitsposition verstellbar sein. In der Stützposition kann die Stützvorrichtung eine orts- und/oder lagefeste Ablage des Werkzeugs ermöglichen. In der Arbeitsposition kann eine ungehinderte Verwendung des Werkzeugs ermöglicht sein.
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Die Stützvorrichtung kann mithilfe einer Greiferbacke verstellbar sein. Die Stützvorrichtung kann beinartig ausgeführt sein. Die Stützvorrichtung kann einklappbar, einziehbar, oder anlegbar sein.
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Das Werkzeug kann zum Greifen, Halten, Fixieren, Bearbeiten, Messen, Dosieren und/oder als Adapter dienen. Das Werkzeug kann eine Zange, ein Schrauber, ein Sauggreifer, eine Greifererweiterung, ein pneumatischer Hammer oder eine pneumatische/elektrische Pipette sein.
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Die Werkzeuge des Werkzeugsatzs können bedarfsweise verwendbar sein. Ein erstes Werkzeug kann zunächst ausgewählt, nachfolgend von einer vorbestimmten Position aufgenommen, nachfolgend verwendet und nachfolgend an einer vorbestimmten Position abgelegt werden. Wenigstens ein weiteres Werkzeug kann zunächst ausgewählt, nachfolgend von einer vorbestimmten Position aufgenommen, nachfolgend verwendet und nachfolgend an einer vorbestimmten Position abgelegt werden. Ein Werkzeug kann von einer vorbestimmten ersten Position aufgenommen und an einer vorbestimmten zweiten Position aufgenommen werden. Die erste Position und die zweite Position können dieselbe Position oder unterschiedliche Positionen sein. Beim Aufnehmen kann ein Werkzeug mit der wenigstens einen Greiferbacke verbunden werden. Nach dem Aufnehmen eines Werkzeugs kann die Stützvorrichtung in die Arbeitsposition verstellt werden. Vor dem Ablegen eines Werkzeugs kann die Stützvorrichtung in die Stützposition verstellt werden. Beim Ablegen kann ein Werkzeug von der wenigstens einen Greiferbacke gelöst werden. Informationen über eine Positionierung von Werkzeugen können gespeichert werden.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem Universalgreiferbacken für Robotergreifer bzw. ein flexibles Roboter Werkzeugsystem. Die Universalgreiferbacken können durch eine Schnittstelle Werkzeuge aufnehmen und mit Pneumatik, Kommunikation oder Spannung versorgen. Es ist daher nicht erforderlich, komplette Greifer oder Endeffektorsysteme auszutauschen. Durch die Universalgreiferbacken können an beliebigen Orten Speicher mit Komponenten angebracht werden, bei denen ein spezielles Werkzeug, oder auch nur eine kleinere Erweiterung, in unmittelbarer Nähe angebracht ist und mithilfe der Universalgreiferbacken gegriffen und aktuiert werden kann. Unabhängig vom Greifersystem können so unterschiedliche Werkzeuge gegriffen werden und die Roboterapplikation mit einer sehr hohen Flexibilität ausgestattet werden.
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Multifunktionale Greiferbacken, können als Schnittstelle zu allen herkömmlichen Greifersystemen für Roboter verwendet. Die Greiferbacken können eine pneumatische- und Kommunikationsschnittstelle sowie Spannungsversorgung aufweisen. Die Greiferbacken können zum Greifen sämtlicher Objekte bei herkömmlichen Greifaufgaben verwendet werden, ohne zusätzliches Werkzeug. Es kann ein passives Werkzeugsystem bereitgestellt werden, umfassend mehrere Werkzeuge zur flexiblen Anwendung für Robotersysteme. Das Werkzeugsystem kann eine Schnittstelle zu den Greiferbacken aufweisen. Durch Stützsysteme können die Werkzeuge überall auf dem Arbeitsplatz abgestellt werden, sodass sie bestmöglich positioniert werden können ohne zusätzliche Halterung und immer durch das Robotersystem greifbar sind. Eine anfängliche mechanische Kraft kann mindestens so viel Reibung aufbringen, oder eine mechanische Fixierung, dass das Werkzeug getragen werden kann. Eine weitere Kraft kann zum Hochklappen, Einziehen, Anlegen, ..., von Stützen des Werkzeuges führen, sodass das Werkzeug eine benötigte Präzision aufbringen kann und keine hinderlichen Stützen das Werkzeug beeinflussen. Werkzeuge können sein Zangen, Schrauber, Sauggreifer, Greifererweiterungen, pnematischer Hammer, pneumatische/elektrische Pipette, usw.
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Mit der Erfindung wird eine Flexibilität erhöht und Rüstzeiten reduziert, wodurch eine Effizienz von Herstellungsprozessen erhöht wird.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 eine Greiferbacke für einen Robotergreifer in zwei unterschiedlichen axonometrischen Ansichten,
- 2 einen Robotergreifer mit einer Greiferbacke,
- 3 ein Werkzeugsystem mit Greiferbacken und Werkzeugen und
- 4 ein Werkzeugsystem mit Greiferbacken und Werkzeugen.
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1 zeigt eine Greiferbacke 100 für einen Robotergreifer in zwei unterschiedlichen axonometrischen Ansichten.
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Die Greiferbacke 100 weist eine mechanische Schnittstelle 102, eine Signalschnittstelle 104 und eine Leistungsschnittstelle 106 für den Robotergreifer auf, die zusammengefasst als erste Greifbackenschnittstelle 108 bezeichnet werden. Die mechanische Schnittstelle 102, die Signalschnittstelle 104 und die Leistungsschnittstelle 106 für den Robotergreifer sind vorliegend strukturell gesondert ausgeführt.
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Die Greiferbacke 100 weist eine mechanische Schnittstelle 110, eine Signalschnittstelle 112 und eine Leistungsschnittstelle 114 für ein Werkzeug eines Werkzeugsatzes auf, die zusammengefasst als zweite Greifbackenschnittstelle 116 bezeichnet werden. Die mechanische Schnittstelle 110, die Signalschnittstelle 112 und die Leistungsschnittstelle 114 für ein Werkzeug sind vorliegend strukturell zusammengefasst ausgeführt.
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Die erste Greiferbackenschnittstelle 108 korrespondiert funktionell und geometrisch komplementär mit einem Greifabschnitt des Robotergreifers. Die zweite Greiferbackenschnittstelle 116 korrespondiert funktionell und geometrisch komplementär mit den Werkzeugen des Werkzeugsatzes.
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2 zeigt einen Robotergreifer 200 mit zwei relativ zueinander verlagerbaren fingerartigen Greifabschnitten 202, 204 und einer Greiferbacke 206, wie Greiferbacke 100 gemäß 1.
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3 und 4 zeigen jeweils einen Robotergreifer 300 und ein Werkzeugsystem 322 mit Greiferbacken 304, 306, wie Greiferbacke 100 gemäß 1, und Werkzeugen 308, 310, 312, 314, 316, 318. Die Werkzeuge weisen jeweils eine mit der zweiten Greiferbackenschnittstelle der Greiferbacken 304, 306 korrespondierende Werkzeugschnittstelle auf.
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Das Werkzeug 318 weist eine zwischen einer Stützposition und einer Arbeitsposition verstellbare beinartige Stützvorrichtung 320 auf. In Stützposition kann damit das Werkzeug 318 an vorbestimmten Positionen einer Arbeitsfläche derart abgelegt werden, dass eine Zugänglichkeit zur Werkzeugschnittstelle gewährleistet ist, um es mithilfe der Greiferbacken 304, 306 aufzunehmen. In der Arbeitsposition ist eine ungehinderte Verwendung des Werkzeugs ermöglicht.Die Stützvorrichtung kann mithilfe einer Greiferbacke verstellbar sein. Die Stützvorrichtung kann beinartig ausgeführt sein. Die Stützvorrichtung kann einklappbar, einziehbar, oder anlegbar sein.
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Die Werkzeuge 308, 310, 312, 314, 316, 318 können bedarfsweise verwendet werden und bilden einen Werkzeugsatz 302.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.
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Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Greiferbacke
- 102
- mechanische Schnittstelle
- 104
- Signalschnittstelle
- 106
- Leistungsschnittstelle
- 108
- erste Greifbackenschnittstelle
- 110
- mechanische Schnittstelle
- 112
- Signalschnittstelle
- 114
- Leistungsschnittstelle
- 116
- zweite Greifbackenschnittstelle
- 200
- Robotergreifer
- 202
- Greifabschnitt
- 204
- Greifabschnitt
- 206
- Greiferbacke
- 300
- Robotergreifer
- 302
- Werkzeugsatz
- 304
- Greiferbacke
- 306
- Greiferbacke
- 308
- Werkzeug
- 310
- Werkzeug
- 312
- Werkzeug
- 314
- Werkzeug
- 316
- Werkzeug
- 318
- Werkzeug
- 320
- Stützvorrichtung
- 322
- Werkzeugsystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DD 234825 A1 [0002]
- DD 240520 A1 [0003]
- DD 291280 A5 [0004]
- DE 4406771 A1 [0005]
