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Die Erfindung betrifft ein Rüstsystem für eine Handhabungseinrichtung, insbesondere zur wechselweisen Halterung unterschiedlicher Anbauwerkzeuge an der Handhabungseinrichtung.
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Unter Rüsten wird hier und im Folgenden insbesondere die Ausstattung einer Vorrichtung, insbesondere einer Maschine, mit für eine spezifische Aufgabe erforderlichen Ausstattungen, bspw. einem oder mehreren Werkzeugen oder dergleichen verstanden. Im Fall von Werkzeugmaschinen einer Fertigungseinrichtung, insbesondere einer Fertigungsstraße, stellt das Rüsten also die Montage von den jeweils erforderlichen Werkzeugen (bspw. Bohrer, Fräser, Drehmeißel oder dergleichen) und/oder den Anbau von auf das entsprechende Bauteil angepassten Greifvorrichtungen an Handhabungseinrichtungen (bspw. einen Industrieroboter oder dergleichen) dar.
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Greifvorrichtungen stellen insbesondere landläufig auch als „Roboterhand“, „Greifer“ oder dergleichen bezeichnete Anbauwerkzeuge für Handhabungseinrichtungen dar, die dazu dienen, bspw. im Rahmen von Montage- oder Fertigungsprozessen Bauteile zu greifen, zu „manipulieren“ (d. h. insbesondere handzuhaben, bspw. in vorgegebenen Positionen, insbesondere unter Veränderung ihrer Ausrichtung zu einem anderen Objekt, zu bewegen) und dergleichen. Unter einer Roboterhand wird dabei eine vergleichsweise detailliert artikulierte Vorrichtung verstanden, die meist eine Vielzahl von Fingern und/oder Fingergliedern aufweist, um einer menschlichen Hand nachempfunden zu sein. Dadurch lassen sich häufig in ihrer äußeren Struktur unterschiedlichste Objekte greifen. Demgegenüber stehen meist vergleichsweise „einfache“ Greifer, die häufig auf ein Objekt spezifisch angepasst sind und zum Teil nur zwei oder drei in sich starre „Finger“ aufweisen oder sogar nur eine Anzahl von einer Art Saugnäpfen, um bspw. Plattenware mittels Unterdruck handhaben zu können. Trotz ihres meist vergleichsweise einfachen Aufbaus können die erkanntermaßen aufwendigen und damit auch teuren Roboterhände insbesondere bei häufig wechselnden Objektgeometrien Kostenvorteile haben.
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Neuartige Greifsysteme weisen eine Art Ballon auf, der durch eine Membran gebildet ist, deren Innenraum wiederum mit einem Medium (auch: „Füllmaterial“) gefüllt ist, das sich durch Anlegen eines Unterdrucks verfestigt. Meist ist das Medium ein Granulat. Das Greifprinzip beruht dabei darauf, dass der gefüllte Ballon zum Teil über das zu greifende Bauteil „gestülpt“ wird und anschließend in der dabei eingenommen Form durch Anlegen des Unterdrucks „eingefroren“ wird. Dadurch lassen sich mit einer einfachen Greiferstruktur eine Vielzahl von unterschiedlichen Strukturen greifen und halten. Eine Anpassung an unterschiedliche Objekte erfolgt dabei optional durch unterschiedlich große „Ballons“. Zudem sind auch Systeme bekannt, bei denen mehrere Ballons ineinander geschachtelt sind und mit Material unterschiedlicher Korngröße, zum einen mit Granulat und zum anderen mit Luft gefüllt sind. Dadurch kann die Greifwirkung ebenfalls an das zu greifende Objekt angepasst werden.
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Insbesondere um Rüstzeiten, also die Dauer, die für den Umbau einer Maschine oder Handhabungseinrichtung auf andere (Anbau-)Werkzeuge erforderlich ist, möglichst gering zu halten, ist eine einfache Montage der Anbauwerkzeuge erkanntermaßen sinnvoll.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, das Rüsten einer Handhabungseinrichtung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Rüstsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Das erfindungsgemäße Rüstsystem ist zum Einsatz mit, insbesondere an, einer Handhabungseinrichtung, bspw. einem Industrieroboter, eingerichtet und vorgesehen. Konkret ist das Rüstsystem dazu eingerichtet und vorgesehen, reversibel (d. h. wechselweise) unterschiedliche Anbauwerkzeuge an der Handhabungseinrichtung zu fixieren. Dazu weist das Rüstsystem ein Adapterstück auf, das wiederum einen Koppelabschnitt aufweist, der korrespondierend zu einer Aufnahme (also insbesondere einem Gegenstück) der Handhabungseinrichtung ausgebildet ist. In einem bestimmungsgemäßen Rüstzustand ist dieses Adapterstück mittels des Koppelabschnitts mit der Aufnahme der Handhabungseinrichtung verbunden. Des Weiteren weist das Rüstsystem ein Gehäusebauteil auf, das zur Halterung mehrerer unterschiedlicher Anbauwerkzeuge an dem Adapterstück eingerichtet ist. Hierzu weisen das Adapterstück und das Gehäusebauteil gegengleiche Schnellkupplungselemente auf, mittels derer das Gehäusebauteil in einem bestimmungsgemäßen Rüstzustand an dem Adapterstück unter Halterung des Anbauwerkzeugs befestigt ist. Das Adapterstück weist außerdem wenigstens einen Fluidkanal zur Verbindung des Anbauwerkzeugs mit einer - insbesondere „maschinenseitigen“, d. h. von der Handhabungseinrichtung bereitgestellten - Fluidleitung auf.
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Bei der Fluidleitung handelt es sich bspw. um eine Unterdruck-, eine Druckluft- und/oder eine Hydraulikleitung. Dadurch können auch Werkzeuge, die durch Druck- oder Unterdruckbeaufschlagung zum Greifen von Objekten eingerichtet, bspw. bewegbar, sind, mittels des Adapterstücks an der Handhabungseinrichtung fixiert werden.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kopplungsabschnitt um eine Platte, die im bestimmungsgemäßen Rüstzustand in, die Aufnahme der Handhabungseinrichtung bildende Nuten eingeschoben - und optional mittels eines Riegels oder dergleichen fixiert - ist.
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Das erfindungsgemäße Rüstsystem stellt also vorteilhafterweise eine Befestigungsplattform oder Montagevorrichtung für den Einsatz jeweils eines aus mehreren unterschiedlichen Anbauwerkzeugen an einer Handhabungsvorrichtung dar.
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Insbesondere ermöglicht das Rüstsystem, dass nicht jedes Anbauwerkzeug mit einem Montageadapter zur Fixierung an der Handhabungsvorrichtung ausgestattet sein muss. Vielmehr wird ein System gebildet, bei dem mehrere Anbauwerkzeuge mittels desselben Adapterstücks an der Handhabungseinrichtung montiert werden können. Dadurch können Bauteile eingespart und somit ein (auch für sich eine Erfindung bildendes) kostengünstiges System umfassend mehrere unterschiedliche Anbauwerkzeuge geschaffen werden.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Schnellkupplungselemente durch gegengleiche Außen- und Innengewinde gebildet. Vorzugsweise weist das Adapterstück das Außengewinde und das Gehäusebauteil das dazu korrespondierende Innengewinde auf. Folglich weist das Gehäusebauteil einen Durchbruch, eine Bohrung oder Öffnung auf, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des das Schnellkupplungselement bildenden Außengewindes des Adapterstücks entspricht. Eine derartige Schraubverbindung ermöglicht vorteilhafterweise eine vergleichsweise stabile, aber dennoch einfach herzustellende, Verbindung zwischen dem Gehäusebauteil und dem Adapterstück.
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In einer alternativen Ausführung sind die Schnellkupplungselemente zur Bildung eines Bajonettverschlusses ausgestaltet. Vorzugsweise weist in diesem Fall das Gehäusebauteil eine (vorzugweise zwei diametral gegenüberliegende) etwa L-förmige Führungskulisse(n) auf. Das Adapterstück weist entsprechend einen - vorzugsweise zwei - korrespondierende Vorsprünge, Zapfen oder dergleichen auf, die beim Herstellen der Verbindung zwischen dem Gehäusebauteil und dem Adapterstück in die jeweilige Führungskulisse eingeführt werden. Vorzugsweise ist dieser Bajonettverschluss auch federbelastet, bspw. durch elastische Deformation der Führungskulisse, des Vorsprungs bzw. Zapfens, oder mittels einer separaten Feder, um ein unbeabsichtigtes Öffnen des Bajonettverschlusses zu verhindern.
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In einer zweckmäßigen Ausführung weist das Gehäusebauteil einen Flanschabschnitt auf, der vorzugsweise radial zum Außengewinde nach innen vorsteht. Mittels dieses Flanschabschnitts ist das zu haltende Anbauwerkzeug im bestimmungsgemäßen Rüstzustand gegen das Adapterstück geklemmt.
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In einer fertigungstechnisch einfachen Ausführung liegt das Anbauwerkzeug mit einem Halteabschnitt, bspw. einem T-kopfartig radial vorstehenden Kragen oder „Gegenflansch“ unterhalb des vorstehend genannten Flanschabschnitts ein und wird dabei nur durch Klemmung zwischen dem Flanschabschnitt und dem Adapterstück - oder gegebenenfalls einem weiteren zwischengeordneten Bauteil - fixiert. Vorzugsweise weisen in diesem Fall das Anbauwerkzeug und das Adapterstück (und/oder das zwischengeordnete Bauteil) Zentrierhilfen zur bestimmungsgemäßen Ausrichtung des Anbauwerkzeugs auf. In einfacher Variante handelt es sich bei den Zentrierhilfen um eine zentrale Vertiefung (bspw. am Adapterstück) und einen korrespondierenden Zentriervorsprung (in diesem Fall am Anbauwerkzeug oder entsprechend umgekehrt).
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In einer zweckmäßigen Ausführung ist aber das zu haltende Anbauwerkzeug im bestimmungsgemäßen Rüstzustand mit dem Gehäusebauteil verschraubt (sowie zusätzlich mittelbar oder unmittelbar gegen das Adapterstück geklemmt). In diesem Fall weist das Anbauwerkzeug ebenfalls den vorstehend beschriebenen Kragen auf, wobei allerdings der Kragen radial außenseitig ein zum Innengewinde des Gehäusebauteils korrespondierendes Außengewinde trägt.
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In einer bevorzugten Ausführung ist das Gehäusebauteil als kreisringartige Hülse ausgebildet. Insbesondere bildet also das Gehäusebauteil ein kreiszylindrisches Rohr mit von einem Ende des Rohrs ausgehendem Innengewinde und am gegenüberliegenden Rohrende liegenden Flanschabschnitt. Der Flanschabschnitt bildet hierbei insbesondere eine Art Topfboden mit einem zentralen Durchbruch, durch den hindurch das entsprechende Anbauwerkzeug vorsteht. In diesem Fall wird also das Gehäusebauteil bei der Montage des Anbauwerkzeugs an dem Adapterstück über das Anbauwerkzeug „gestülpt“ und mit dem Adapterstück verbunden, insbesondere verschraubt. Optional wird dabei zuerst das Anbauwerkzeug in das Gehäusebauteil eingeschraubt.
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Vorzugsweise umfasst das Rüstsystem auch eine Mehrzahl (d. h. wenigstens zwei) unterschiedlicher Anbauwerkzeuge. Bei diesen Anbauwerkzeugen handelt es sich bevorzugt um unterschiedliche Greifvorrichtungen. Diese sind beispielsweise - d. h. nicht abschließend - durch einen Klemmgreifer (auch als Membran- oder Ballongreifer bezeichnet), durch einen Vakuumgreifer, einen Greifer mit mehreren flexiblen Greiferfingern, eine artikulierte mehrfingrige Greiferhand oder dergleichen gebildet. Unter einer artikulierten Greiferhand wird eine Vorrichtung verstanden, die der menschlichen Hand nachempfunden ist und vorzugsweise mehrgliedrige, in sich bewegbare, Finger aufweist. Diese sind optional elektromotorisch oder fluidtechnisch, bspw. pneumatisch, bewegbar.
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In einer bevorzugten Ausführung handelt es sich bei einem der Anbauwerkzeuge um einen Klemmgreifer. Dieser weist eine Greifermembran und einen Membranhalter auf. Die Greifemembran umgrenzt dabei insbesondere zusammen mit dem Membranhalter einen Balloninnenraum. Des Weiteren weist der Klemmgreifer ein Filterelement auf, das im bestimmungsgemäßen Rüstzustand dem Membranhalter und dem Adapterstück zwischengelagert ist. Die Greifermembran ist entsprechend auf der dem Filterelement gegenüberliegenden Seite des Membranhalters angeordnet. Außerdem ist die Greifermembran mittels des Gehäusebauteils gegen den Membranhalter geklemmt. Dadurch, dass das Gehäusebauteil nicht nur zum Fixieren des Klemmgreifers an sich am Adapterstück sondern auch zur Befestigung der Greifermembran dient, kann ein weiteres Bauteil, das ansonsten zur Festlegung der Greifermembran erforderlich wäre, entfallen. Der Balloninnenraum ist zweckmäßigerweise mit einem Füllmaterial, vorzugsweise einem in Bezug auf einzelne Körner inkompressiblen Granulat, befüllt und steht vorzugsweise mittelbar durch das Filterelement hindurch mit dem Adapterstück, insbesondere dessen Fluidkanal in Verbindung. Dadurch kann der Balloninnenraum unter Unterdruck gesetzt werden (landläufig auch als „evakuiert“ bezeichnet), was zur Verfestigung des Granulats und somit einem „Einfrieren“ der aktuellen Außenkontur der Greifermembran führt. Dadurch kann ein Objekt „gegriffen“ werden.
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In einer optionalen Ausführung weist der Klemmgreifer wenigstens eine weitere Greifermembran, die außenseitig zu der vorstehend beschriebenen Greifermembran angeordnet und vorzugsweise mittels eines weiteren Membranhalters und eines weiteren Filterelements, die wiederum außenseitig mit ihren vorstehend beschriebenen korrespondierenden Bauelementen verbunden sind, befestigt ist. Diese weitere Greifermembran bildet in diesem Fall mit der innenliegenden Greifermembran einen weiteren Balloninnenraum. Dadurch kann der Klemmgreifer einfach an zu greifende Objekte angepasst werden.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind dem Klemmgreifer zusätzliche Schwenkarme zugeordnet. Diese dienen dazu, das Greifen des Objekts zu unterstützen.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorstehenden Ausführung ist das Gehäusebauteil durch ein Schwenkarmgehäuse gebildet, das optional eine quaderförmige Struktur aufweist. Die Schwenkarme sowie ein diesen zugeordneter Antrieb (insbesondere ein Elektromotor und ein diesem nachgeordnetes Getriebe oder ein Fluidantrieb, bspw. ein Hydraulikmotor) sind dabei an bzw. in dem Schwenkarmgehäuse angeordnet. Der jeweilige Schwenkarm ist dabei vorzugsweise schwenkbar an dem Schwenkarmgehäuse angelenkt und kraftübertragungstechnisch mit dem innerhalb des Schwenkarmgehäuses angeordneten Antrieb gekoppelt.
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In einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung werden die Schwenkarme zur Unterstützung der Klemmwirkung der Greifermembran beim bestimmungsgemäßen Greifen eines Objekts gegen die Greifermembran verschwenkt werden. Anders ausgedrückt sind die Schwenkarme dazu eingerichtet und vorgesehen, vorzugsweise entsprechend dimensioniert und am Schwenkarmgehäuse angebunden, dass sie an die Greifermembran angeschwenkt werden können. Insbesondere wird die Membran mittels der Schwenkarme dabei bereits deformiert, so dass sich beim Berühren des Objekts mit der Greifermembran ein erhöhter Widerstand ergibt. Die Greifermembran wird quasi „vorgespannt“. Dadurch kann eine Anformung der Greifermembran an die Struktur (oder Geometrie) des aufzunehmenden Objekts verbessert werden.
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Alternativ sind die Schwenkarme zum zusätzlichen Greifen des zu greifenden Objekts eingerichtet und vorgesehen. In diesem Fall sind die Schwenkarme vorzugweise derart bemessen, dass sie sich gegenseitig vor der Greifermembran berühren können. Dadurch können insbesondere auch langgestreckte Objekte, deren Längsachse auf die Greifermembran ausgerichtet ist, vergleichsweise sicher gehalten werden.
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Optional sind die Schwenkarme längenverstellbar, bspw. teleskopierbar ausgestaltet. Zusätzlich oder alternativ ist in einer optionalen Ausführung der Schwenkpunkt des jeweiligen Schwenkarms im Abstand zur Greifermembran verstellbar.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in einer schematischen Schnittansicht ein Rüstsystem mit einer Greifvorrichtung für eine Handhabungseinrichtung,
- 2-4 in Ansicht gemäß 1 das Rüstsystem gemäß 1 mit jeweils einem weiteren Ausführungsbeispiel der Greifvorrichtung, und
- 5 in Ansicht gemäß 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Rüstsystems sowie der Greifvorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch in einer Schnittdarstellung ein Rüstsystem 1 zur reversiblen und wechselweisen Halterung einer Greifvorrichtung, kurz als „Greifer 2“ bezeichnet, an einer nicht näher dargestellten Handhabungseinrichtung, bspw. einem Industrieroboter, dargestellt. Das Rüstsystem 1 umfasst ein Adapterstück 4 sowie ein Gehäusebauteil, hier konkret ausgebildet als ein hülsenartiger Gehäusering 6. Der Greifer 2 bildet einen sogenannten „Ballongreifer“ oder „Membrangreifer“ und umfasst somit eine Greifermembran 8. Die Greifermembran 8 ist aus einem elastischen Material, bspw. einer Elastomerfolie, gebildet und umrandet halbschalenartig in einer Richtung x gesehen, die zur Außenseite der Greifermembran 8 weist, einen Balloninnenraum 10. Dieser Balloninnenraum 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem granularen, also einzelne Körner aufweisenden, Füllmaterial, im Folgenden als „Granulat 12“ bezeichnet, befüllt. Das Granulat 12, konkret dessen Körner, sind dabei aus einem inkompressiblen Material gebildet. Bspw. ist das Granulat 12 ein Sand, Glasperlen oder dergleichen.
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Die Funktionsweise des Greifers 1 beruht darauf, dass die Greifermembran 8 auf ein aufzunehmendes Objekt aufgesetzt wird. Aufgrund der Füllung mit dem Granulat 12 und der Elastizität der Greifermembran 8 umfließt die Greifermembran 8 das Objekt. Bildlich gesprochen „taucht“ das Objekt also zumindest teilweise in den Balloninnenraum 10 ein. Anschließend wird ein Unterdruck an den Balloninnenraum 10 angelegt. Dadurch verfestigt sich das Granulat 12 und das Objekt wird von der deformierten Greifermembran 8 und dem nun starren Granulat 12 gehalten. Dieser Effekt ist vom Prinzip her vergleichbar zu einer aus dem Rettungswesen bekannten Vakuummatratze oder Vakuumschiene.
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Das Rüstsystem 1 bildet ein modulares System, das einen möglichst einfachen Wechsel von Anbauwerkzeugen, d. h. von unterschiedlichen Greifern 2, ermöglicht. Das Adapterstück 4 weist dazu einen Koppelabschnitt auf, der konkret durch eine Kopplungsplatte 14 gebildet ist, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, mit einem korrespondierenden Gegenstück der Handhabungseinrichtung verbunden zu werden. Beispielsweise wird die Kopplungsplatte 14 dabei senkrecht zur Richtung x in eine T-Nut-artige Aufnahme der Handhabungseinrichtung eingeschoben und arretiert. Des Weiteren weist das Adapterstück 4 eine Flanschplatte 16 auf, die mit der Kopplungsplatte 14 starr verbunden, konkret einstückig mit dieser gefertigt ist, und die als Schnellkupplungselement mit dem Gehäusering 6 ein Außengewinde 18 trägt. Außerdem weist das Adapterstück einen Fluidkanal 20 auf, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als gewinkelte Bohrung in der Flanschplatte 16 ausgebildet ist. Der Gehäusering 6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vom Prinzip her als Hülse gebildet und weist auf seiner radial inneren Fläche ein zu dem Außengewinde 18 korrespondierendes Innengewinde 22 auf. Außerdem weist der Gehäusering 6 einen Flanschabschnitt auf, der durch eine nach radial innen gerichtete Schulter 24 gebildet ist, die innenseitig eine Klemmfläche für die unterschiedlichen Greifer 2 bereitstellt. Grob betrachtet stellt der Gehäusering 6 also eine Art Überwurfmutter dar, die auf das Adapterstück 4 aufgeschraubt wird, um den jeweiligen Greifer 2 gegen das Adapterstück 4 klemmend zu befestigen.
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Der in 1 als Membrangreifer realisierte Greifer 2 umfasst neben der Greifermembran 8 einen Membranhalter 30 und ein Filterelement 32. Diese Komponenten sind im bestimmungsgemäßen Montagezustand (s. 1) in der genannten Reihenfolge entgegen der Richtung x aufeinanderfolgend angeordnet. Zur nachfolgend näher beschriebenen Befestigung und Abdichtung der Greifermembran 8 am Membranhalter 30 weist der Greifer 2 auch zwei Dichtringe 34 auf. Die vorgenannten Komponenten sind dabei im Hinblick auf ihre radial zur Richtung x, d. h. in eine Richtung y, weisenden Flanken rotationssymmetrisch bezüglich einer durch die in 1 durch den die Richtung x anzeigenden Richtungspfeil beschriebenen Rotationsachse ausgebildet. Diese Flanken bilden mithin jeweils Kreiszylindermantelflächen.
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Die Greifermembran 8 ist mittels der beiden Dichtringe 34 gegen den Membranhalter 30 geklemmt. Die Dichtringe 34 sind zur verbesserten Klemmung und Halterung der Greifermembran 8 entlang der Richtung y mit zueinander komplementären (mithin ineinandergreifenden), entlang der Dichtringe 34 umlaufenden, konzentrischen Rillen 36 ausgebildet. Zum Aufbringen der Klemmkraft auf die Dichtringe 34 dient der Gehäusering 6. Der Membranhalter 30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel gleichermaßen wie das Adapterstück 4 in den Gehäusering 6 eingeschraubt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Filterelement 32 einen Gewindeabsatz 38 auf, mittels dessen das Filterelement 32 in den Membranhalter 30 eingeschraubt ist. In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur ein (gewindeloser) Zentrierabsatz an dem Filterelement 32 ausgebildet. In diesem Fall wird das Filterelement 32 durch den in den Gehäusering 6 eingeschraubten Membranhalter 30 geklemmt.
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Das Filterelement 32 stellt konkret einen Filterträger dar, der in Richtung x durchlaufende Durchbrüche (nicht näher dargestellt) aufweist, die mittels eines am Filterelement 32 befestigten, textilen Filtermaterials verschlossen sind. Das Filterelement 32 dient dazu, das Granulat 12 im Balloninnenraum 10 zurückzuhalten. Der Unterdruck zum Verfestigen des Granulats 12 und damit zum Greifen wird mittels des Fluidkanals 20 durch das Filterelement 32 und einen - hier zentralen - Durchbruch 39 im Membranhalter 30 in den Balloninnenraum 10 vermittelt.
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In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Greifer 2 eine weitere Greifermembran, einen weiteren Membranhalter und ein weiteres Filterelement. Der weitere Membranhalter ist dabei außenseitig mit dem Membranhalter 30 und das weitere Filterelement mit dem Filterelement 32 verschraubt, analog zu dem Gehäusering 6. Der Greifer 2 umfasst zusätzlich noch einen Schraubring, der mit dem Adapterstück 4 verschraubt wird und dessen Außendurchmesser dem den weiteren Membranhalters entspricht. Zumindest der weitere Membranhalter und der Schraubring weisen auch ein Außengewinde auf, so dass die weitere Greifermembran analog zur Greifermembran 8 mittels eines entsprechend vergrößerten, ansonsten aber dem Gehäusering 6 entsprechenden, Gehäuserings an dem weiteren Membranhalter und der Aufbau über den Schraubring am Adapterstück 4 befestigt werden kann.
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In 2 ist das Rüstsystem 2 mit einem anderen, daran montierten Greifer 2 schematisch dargestellt. Bei dem Greifer 2 gemäß 2 handelt es sich um eine landläufig als Vakuumgreifer bezeichnete Vorrichtung. Der Greifer 2 weist dabei eine Montageplatte 40 auf, die im dargestellten Montagezustand vergleichbar zum Membranhalter 30 gemäß 1 mittels eines Außengewindes 42 in den Gehäusering 6 eingeschraubt und zusätzlich von der Flanschplatte 16 des Adapterstücks 4 geklemmt ist. In die Montageplatte 40 ist eine Kanalbohrung 44 eingebracht, die mit dem Fluidkanal 20 des Adapterstücks 4 zusammenwirkt. Der Greifer 2 gemäß 2 weist außerdem einen Saugnapf 46 auf. Dieser ist aus einem elastischen Material, bspw. einem Silikon, einem Gummi oder dergleichen, gebildet und steht mit der Kanalbohrung 44 in fluidischer Verbindung. Zum Greifen wird der Saugnapf 46 auf ein Objekt aufgesetzt und über die Kanalbohrung 44 und den Fluidkanal 20 ein Unterdruck zwischen Saugnapf 46 und Objekt aufgebaut, so dass das Objekt am Saugnapf 46 gehalten wird. Zum Ablegen wird der Unterdruck reduziert oder auch ein geringfügiger Überdruck über die Kanalbohrung 44 aufgebracht.
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In 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Vakuumgreifers nach 2 dargestellt. Die Montageplatte 40 weist in diesem Fall kein zum Innengewinde 18 des Gehäuserings 6 korrespondierendes Außengewinde 42 auf. Stattdessen wird die Montageplatte 40 und damit der Greifer 2 gemäß 3 nur durch Klemmung zwischen dem Adapterstück 4, konkret dessen Flanschplatte 16, und dem Gehäusering 6, konkret dessen Schulter 24, fixiert. Zur Zentrierung weist die Montageplatte 40 aber einen Zentriervorsprung 48 auf, der im bestimmungsgemäßen Montagezustand in eine komplementäre Ausnehmung in der Flanschplatte 16, die insbesondere eine Mündung des Fluidkanals 20 darstellt, eingreift.
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In 4 ist ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel für den Greifer 2 dargestellt. Dieser weist drei flexible Greiferfinger 50 auf. Diese sind aus einem Elastomer gebildet und an einer zum Ausführungsbeispiel gemäß 2 gleichartigen Montageplatte 40 gehaltert. In einer Variante „schnappen“ diese Greiferfinger 50 um das greifende Objekt, wenn der Greifer 2 auf dieses gedrückt wird, und halten das Objekt so fest. In einer optionalen Variante sind die Greiferfinger 50 hohl ausgeführt. Dadurch können sich diese durch einen über den Fluidkanal 20 aufgebrachten Überdruck versteifen und insbesondere aufgrund ihrer außenseitigen - einem Elefantenrüssel nachempfundenen - Rillenstruktur 52 zur Innenseite hin bewegt werden.
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In 5 ist wiederum ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Greifer 2 sowie auch für das Rüstsystem 1 dargestellt. Das Gehäusebauteil ist hierbei nicht durch den vorstehend beschriebenen Gehäusering 6 sondern durch ein etwa quaderförmiges Gehäuse 60 (alternativ auch als „Schwenkarmgehäuse“ bezeichnet) gebildet. Dieses Gehäuse 60 weist eine etwa zentrale Ausnehmung auf, in der das vorstehend beschriebene Innengewinde 22 ausgebildet ist. Somit erfolgt die Befestigung des Greifers 2 analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 1. Zusätzlich weist der hier dargestellte Greifer 2 aber mehrere, hier konkret zwei, Schwenkarme 62 auf. Diese sind am Gehäuse 60 schwenkbar angelenkt. Zum Verschwenken der Schwenkarme 62 sind in dem Gehäuse 60 zwei elektrische Antriebe 64, konkret jeweils ein Elektromotor und ein nachgeordnetes Getriebe, angeordnet. Diese Schwenkarme 62 dienen im dargestellten Ausführungsbeispiel dazu, die Greifermembran 8 beim Greifen des Objekts „vorzuspannen“, indem sie an die Greifermembran 8 angeschwenkt werden und einen Druck auf diese ausüben. Dadurch kann diese dem Objekt nicht mehr in alle Richtungen ausweichen und kann so das Objekt besser klemmen. Dieser Zustand ist in 5 in der rechten Hälfte dargestellt (das Objekt ist nicht abgebildet). Die Schwenkarme 62 weisen dazu ein an die Kontur der Greifermembran 8 angepassten, etwa joch- oder U-artiges Druckstück 66 auf.
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In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schwenkarme 62 derart gestaltet, dass diese ebenfalls an das zu greifende Objekt angelegt werden können und so die Greifwirkung unterstützen.
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Das in 5 beschriebene Ausführungsbeispiel kann auch mit dem im Rahmen von 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Greifermembranen vorhanden sind, kombiniert werden, indem das Gehäuse 60, konkret dessen zentrale Ausnehmung entsprechend vergrößert wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rüstsystem
- 2
- Greifer
- 4
- Adapterstück
- 6
- Gehäusering
- 8
- Greifermembran
- 10
- Balloninnenraum
- 12
- Granulat
- 14
- Kopplungsplatte
- 16
- Flanschplatte
- 18
- Außengewinde
- 20
- Fluidkanal
- 22
- Innengewinde
- 24
- Schulter
- 30
- Membranhalter
- 32
- Filterelement
- 34
- Dichtring
- 36
- Rille
- 38
- Gewindeabsatz
- 39
- Durchbruch
- 40
- Montageplatte
- 42
- Außengewinde
- 44
- Kanalbohrung
- 46
- Saugnapf
- 48
- Zentriervorsprung
- 50
- Greiferfinger
- 52
- Rillenstruktur
- 60
- Gehäuse
- 62
- Schwenkarm
- 64
- Antrieb
- 66
- Druckstück
- x
- Richtung
- y
- Richtung
