DE102021132067A1 - grab head - Google Patents
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- B25J15/0014—Gripping heads and other end effectors having fork, comb or plate shaped means for engaging the lower surface on a object to be transported
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/0052—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
- B25J15/0061—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors mounted on a modular gripping structure
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- B65G61/00—Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
Abstract
Offenbart ist ein Greifkopf mit einer Gabelanordnung, einem Gegenhalter und einem Niederhalter, die individuell verstellbar ausgeführt sind, um ein Gebinde transportieren zu können.Disclosed is a gripping head with a fork arrangement, a counter-holder and a hold-down device, which are designed to be individually adjustable in order to be able to transport a container.
Description
Die Erfindung betrifft einen Greifkopf zur Abnahme oder Aufgabe von Waren/Gebinden.The invention relates to a gripping head for picking up or placing goods/containers.
Insbesondere bei großen Handelsketten und Discountern ist für die Verteilung von Waren auf ihre Verkaufszentren oder Verkaufsfilialen ein hoher logistischer Aufwand erforderlich. Üblicherweise werden dabei in großen Verteilzentren mit entsprechenden Hochregallagern die sortenreinen Produkte auf so genannte Kundentrays zwischengelagert. Diese Produkte werden herstellerseitig auf Herstellerpaletten, beispielsweise Europapaletten, lagenweise, sortenrein an das Verteilzentrum angeliefert - für die Zwischenlagerung ist es dann beispielsweise erforderlich, die sortenreinen Paletten lagenweise zu entpalettieren. Eine derartige Entpalettierung wird entweder von Hand mit einem enormen Personalaufwand oder aber automatisiert mittels eines Entpalettiersystems erfolgen, wie es beispielsweise in dem Patent
Zur Auslieferung an Filialen/Verteilzentren werden dann die zwischengelagerten sortenreinen Produkte auf Kommissionierpaletten zusammengestellt. Ein derartiges System ist beispielsweise in der ebenfalls auf die Anmelder zurückgehenden
Die Kommissionierung der Waren/Gebinde kann beispielsweise über eine Kommissioniereinrichtung erfolgen, wie sie in der
Ein Problem bei einer derartigen Vorgehensweise besteht darin, dass in manchen Ländern keine Europaletten verwendet werden, so dass auf einer derartigen Europalette angelieferte Waren/Gebinde, die beispielsweise sortenrein oder gemischt auf der Europalette angeordnet sind, auf eine andere Palette, beispielsweise eine Halbpalette, umgepackt werden müssen. Bisher erfolgte dieses Umpacken von Hand, wobei dies insbesondere bei Lebensmitteln problematisch ist und zum einen zeitaufwendig und zum anderen fehlerbehaftet ist.A problem with such an approach is that in some countries no Euro pallets are used, so that goods/containers delivered on such a Euro pallet, which are arranged on the Euro pallet, for example, sorted or mixed, are repacked onto another pallet, for example a half pallet Need to become. So far, this repackaging has been done by hand, which is particularly problematic in the case of food and is time-consuming on the one hand and error-prone on the other.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der dieses Umpacken auch für unterschiedliche Gebinde automatisiert werden kann.In contrast, the invention is based on the object of creating a device with which this repackaging can also be automated for different containers.
Diese Aufgabe wird durch einen Greifkopf mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This problem is solved by a gripping head with the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Greifkopf ist zur Abnahme oder zur Aufgabe von Waren/Gebinden oder sonstigen Gütern - im Folgenden Gebinde genannt - von bzw. auf eine Aufgabe- oder Abnahmestation oder ein Transporthilfsmittel, beispielsweise eine Palette, ausgelegt und hat eine Gabelanordnung zum Tragen des Gebindes, einen Niederhalter zum Beaufschlagen des Gebindes mit einer Haltekraft in Richtung zur Gabelanordnung und mit einem Gegenhalter, dessen Wirkrichtung quer zur Haltekraft orientiert ist, wobei die Gabelanordnung, der Niederhalter und der Gegenhalter jeweils mittels eines Antriebs verstellbar ist, um das Gebinde aufzunehmen oder abzunehmen. Diese Verstellung kann jeweils mehrachsig erfolgen.The gripping head according to the invention is designed for the removal or delivery of goods/containers or other goods - hereinafter referred to as containers - from or onto a task or removal station or a transport aid, such as a pallet, and has a fork assembly for carrying the container, a Hold-down device for applying a holding force to the container in the direction of the fork arrangement and with a counter-holder whose direction of action is oriented transversely to the holding force, with the fork arrangement, the hold-down device and the counter-holder each being adjustable by means of a drive in order to pick up or remove the container. This adjustment can be done on multiple axes.
Durch die unabhängig verstellbaren Komponenten (Gabelanordnung, Niederhalter und Gegenhalter) kann praktisch jedwedes Gebinde aufgenommen oder abgegeben werden, ohne dass es eines zeitaufwendigen Umbaus bedarf.Due to the independently adjustable components (fork arrangement, hold-down device and counter-holder), practically any container can be picked up or released without the need for time-consuming conversion.
Der Aufbau des Greifkopfes ist besonders kompakt, wenn der jeweilige Antrieb als Linearantrieb ausgeführt ist.The structure of the gripping head is particularly compact if the respective drive is designed as a linear drive.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Gabelanordnung breitenverstellbar ausgeführt, so dass die Stützbreite veränderlich ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gabelanordnung auch quer zur Breitenverstellung verstellbar ausgeführt ist. Die Wirkbreite des Gegenhalters kann mit derjenigen der Gabelanordnung verstellbar sein.In an exemplary embodiment of the invention, the fork arrangement is designed to be adjustable in width, so that the support width is variable. It is particularly advantageous if the fork arrangement is also designed to be adjustable transversely to the width adjustment. The effective width of the counter-holder can be adjustable with that of the fork arrangement.
Die Abstützung der Gebinde lässt sich weiter verbessern, wenn die Gabelanordnung drei Gabeln hat, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand der außen liegenden Gabeln verstellbar ist.The support of the container can be further improved if the fork arrangement has three forks which are arranged parallel to one another, the distance between the outer forks being adjustable.
Die Linearantriebe zur Verstellung der Gabelanordnung, des Niederhalters und/oder des Gegenhalters können beispielsweise mit einem Servomotor und einem Riementrieb oder Spindeltrieb ausgeführt sein.The linear drives for adjusting the fork arrangement, the hold-down device and/or the counter-holder can be designed, for example, with a servomotor and a belt drive or spindle drive.
Bei einer Variante der Erfindung ist der Niederhalter entlang einer Vertikalführung und der Gegenhalter und die Gabelanordnung jeweils entlang einer Horizontalführung geführt, wobei diese Horizontalführungen im Abstand zu Gabeln der Gabelanordnung verlaufen. Auf diese Weise wird ein vergleichsweise großer Raum zur Verfügung gestellt, in dem das Gebinde auf den Gabeln positioniert werden kann.In a variant of the invention, the hold-down device is guided along a vertical guide and the counter-holder and the fork arrangement are each guided along a horizontal guide, with these horizontal guides running at a distance from the forks of the fork arrangement. In this way, a comparatively large space is made available in which the container can be positioned on the forks.
Die Horizontalführungen für den Gegenhalter und die Gabelanordnung können jeweils mit zwei Führungsprofilen ausgeführt sein.The horizontal guides for the counter holder and the fork arrangement can each be designed with two guide profiles.
Die Anbindung des Greifkopfes an eine Verfahreinrichtung (Portal) ist besonders einfach, wenn der Greifkopf eine Konsole hat, die als Schnittstelle zu dem Portal oder dergleichen ausgebildet ist.The connection of the gripping head to a traversing device (portal) is particularly simple if the gripping head has a console that is designed as an interface to the portal or the like.
Diese Konsole kann federnd an dem Greifkopf gelagert sein, wobei die Federanordnung als Auflaufsicherung ausgebildet ist. So kann beispielsweise bei einem Auflaufen des Greifkopfes auf ein Hindernis aufgrund der Auslenkung der Federanordnung auf eine Störung zurückgeschlossen werden und entsprechend das System abgeschaltet werden.This console can be resiliently mounted on the gripping head, the spring arrangement being designed as an overrun safety device. For example, if the gripping head runs into an obstacle due to the deflection of the spring arrangement, it can be concluded that there is a fault and the system can be switched off accordingly.
Der Greifkopf kann besonders flexibel angesteuert werden, wenn dieser an einem Portal gehalten ist, das entlang einer X-Achse, einer Y-Achse und einer Z-Achse verfahrbar ist und zudem noch mit einer Rotationsachse R ausgeführt ist, über die der Greifkopf gedreht werden kann, um in unterschiedlichen Richtungen auf das Gebinde zugreifen zu können.The gripping head can be controlled particularly flexibly if it is held on a portal that can be moved along an X axis, a Y axis and a Z axis and is also designed with a rotation axis R, via which the gripping head can be rotated in order to be able to access the container in different directions.
Die Effektivität des Greifkopfes ist weiter verbessert, wenn der Gegenhalter mit mehreren Gegenhaltersegmenten ausgeführt ist, von denen jeweils eines einer Gabel zugeordnet ist und deren Abstand entsprechend dem Gabelabstand verstellbar ist.The effectiveness of the gripping head is further improved if the counter-holder is designed with a plurality of counter-holder segments, one of which is assigned to a fork and the spacing of which can be adjusted according to the fork spacing.
Der Gegenhalter kann unabhängig von der Gabelanordnung in Horizontalrichtung verstellbar sein.The counter-holder can be adjustable in the horizontal direction independently of the fork arrangement.
Diese Gegenhaltersegmente können beispielsweise parallel zu Gabelarmen der Gabelanordnung verlaufen.These counter-holder segments can, for example, run parallel to the fork arms of the fork arrangement.
Der Aufbau des Greifkopfes lässt sich weiter vereinfachen, wenn ein mittleres, nicht verstellbares Gegenhaltersegment als Führung/Führungsmast für den Niederhalter ausgelegt ist. Dieser wird dann vorzugsweise bei einer Verstellung des Gegenhalters in Horizontalrichtung mit verstellt.The structure of the gripping head can be further simplified if a middle, non-adjustable counterholder segment is designed as a guide/guide mast for the hold-down device. This is then preferably also adjusted when the counter-holder is adjusted in the horizontal direction.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifkopfes in einer Grundposition; -
2 eine Ansicht des Greifkopfes aus1 in Blickrichtung von schräg unten; -
3 eine Seitenansicht des Greifkopfes gemäß den1 und2 ; -
4 eine Detaildarstellung des Greifkopfes gemäß den1 bis3 ; -
5 den erfindungsgemäßen Greifkopf in einer Position mit verstelltem Gegenhalter; -
6 den Greifkopf gemäß1 mit einer in Horizontalrichtung verstellter Gabelanordnung; -
7 den Greifkopf gemäß1 mit einer in der Breite verstellten Gabelanordnung; -
8 den Greifkopf gemäß1 mit in der Breite verstellter Gabelanordnung und in Horizontalrichtung verstelltem Gegenhalter; -
9 den Greifkopf gemäß1 mit in der Breite und in der Horizontalposition verstellter Gabelanordnung und -
10 den Greifkopf gemäß1 mit einem in Vertikalrichtung verstellten Niederhalter.
-
1 a three-dimensional representation of a gripping head according to the invention in a basic position; -
2 a view of the grippinghead 1 viewed from diagonally below; -
3 a side view of the gripping head according to the1 and2 ; -
4 a detailed view of the gripping head according to the1 until3 ; -
5 the gripping head according to the invention in a position with an adjusted counter-holder; -
6 according to thegripping head 1 with a horizontally adjusted fork assembly; -
7 according to thegripping head 1 with a width-adjusted fork assembly; -
8th according to the grippinghead 1 with width-adjusted fork arrangement and counter-holder adjusted in horizontal direction; -
9 according to the grippinghead 1 with fork arrangement adjusted in width and in horizontal position and -
10 according to the grippinghead 1 with a hold-down device that is adjusted in the vertical direction.
Der erfindungsgemäße Greifkopf 1 ist über eine Konsole 2 mit dem nicht dargestellten Portal verbunden, wobei diese Konsole 2 über eine Federanordnung 4 mit einem Grundrahmen 6 des Greifkopfes 1 verbunden ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Federanordnung 4 mit vier Spiralfedern 8 ausgeführt. Die Federanordnung 4 wirkt als Auflaufsicherung, wobei bei einer übermäßigen Auslenkung der Federanordnung 4 ein Stoppsignal generiert wird, mit dem die Bewegung des Greifkopfes 1 gestoppt wird.The gripping
Der Grundrahmen 6 trägt, wie im Folgenden noch detailliert beschrieben, eine Gabelanordnung 10 mit drei Gabelzinken 12, 14, 16, die ausgelegt sind, das Gebinde (nicht dargestellt) zu tragen. Zur Anpassung an die Grundfläche dieser Gebinde kann der Abstand der Gabelzinken 12, 14, 16, d.h. die Stützbreite der Gabelanordnung 10 in Richtung B (siehe
Über einen weiteren Antrieb kann die Gabelanordnung 10 noch in Längsrichtung der Gabelzinken 12, 14, 16 verstellt werden - diese Verstellung ist in
Unter „Horizontalrichtung“ wird in der Folge diejenige Richtung/Ebene verstanden, in der die drei Gabelzinken 12, 14, 16 angeordnet sind. Die Vertikalrichtung/Vertikalebene liegt dann senkrecht zu der so definierten Horizontalebene - es handelt sich dabei im Prinzip um ein greifkopforientiertes Bezugssystem, wobei in der Regel die Horizontalebene auch parallel zum Boden der Kommissioniereinrichtung und die Vertikalebene in Schwerkraftrichtung, also senkrecht zum Boden verläuft.“Horizontal direction” is understood below to mean that direction/plane in which the three
Die drei Gabelzinken 12, 14, 16 der Gabelanordnung 10 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel über Gabelarme 18, 20, 22 an einer verfahrbaren Tragplatte 24 oder einem Tragrahmen befestigt, die/der über eine im Folgenden noch näher erläuterte Führung am Grundrahmen 6 verstellbar gelagert ist. Die Verstellung der Tragplatte 24 erfolgt dabei über einen Linearantrieb 26, der als Riementrieb mit einem Servomotor 28 und einem umlaufenden Zahnriemen 30 ausgeführt ist. Letzterer ist auf dem Grundrahmen 6 über eine Umlenkrolle 32 und eine Führungsrollenanordnung 34 geführt.In the exemplary embodiment shown, the three
Der Zahnriemen 30 ist mit einem Mitnehmer 36 verbunden, dessen in
Der erfindungsgemäße Greifkopf 1 hat des Weiteren einen Gegenhalter 38, über den das Gebinde rückseitig, d.h. von der von den Endabschnitten der Gabelzinken 12, 14, 16 entfernten Seite her, abgestützt sind. Über diesen Gegenhalter 38 kann das Gebinde auch von den Gabelzinken 12, 14, 16 heruntergeschoben werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Gegenhalter 38 drei Gegenhaltersegmente 40, 42, 44, die jeweils im Parallelabstand zu einem Gabelarm 18, 20, 22 der Gabelanordnung 10 und somit senkrecht zu den Gabelzinken 12, 14, 16 verlaufen.The
Diese drei Gegenhaltersegmente 40, 42, 44 sind entlang zwei mit den Gabelarmen 18, 22 verbundenen Führungsprofilen 46, 48 und einer in
Gemäß der Darstellung in
Wie im Folgenden noch näher erläutert, erfolgt die Breitenverstellung der beiden außen liegenden Gabelzinken 12, 16 in Richtung B über zwei weitere Linearantriebe. Dabei wird auch die Position der beiden außen liegenden Gegenhaltersegmente 40, 42 verstellt, während bei der Breitenverstellung die Position der mittleren Gabelzinke 14 und des als Führungsmast ausgeführten mittleren Gegenhaltersegments 44 unverändert bleibt.As explained in more detail below, the width of the two
Gut sichtbar ist in dieser Darstellung auch der Linearantrieb 26 zur Verstellung der Gabelanordnung 10 in der Horizontalrichtung HG, wobei der Zahnriemen 30, wie erläutert, auf dem Grundrahmen 6 geführt ist. Die Basis 56 trägt an ihrer in
Gemäß der Seitenansicht in
In der Darstellung gemäß
Die Breitenverstellung der Gabelanordnung 10 wird nochmals anhand
Der erfindungsgemäße Greifkopf 1 ermöglicht somit eine sehr variable Anpassung seiner Greif-/Stützgeometrie an unterschiedliche Gebindearten. Dies wird insbesondere durch die Einstellbarkeit der Tragbreite der Gabelanordnung 10 in der Richtung B und deren Verstellmöglichkeit in Längsrichtung der Gabelzinken 12, 14, 16 (Verstellung in Richtung HG), durch die Verstellmöglichkeit des Gegenhalters 38 und des Niederhalters 58 in Richtung HS (parallel zur Richtung HG) und durch die Vertikalverstellung des Niederhalters 58 ermöglicht, durch die praktisch jedes Gebinde zuverlässig angehoben und während des Transportes lagefixiert werden kann.The
In dieser Darstellung sieht man auch sehr gut den Aufbau der Gabelarme 18, 20, 22, wobei der mittlere Gabelarm 20 durch eine Konsole ausgebildet ist, die an zwei Gabelstützen 116a, 116b ausgebildet ist, die ihrerseits mit der Tragplatte 24 verbunden sind. Die beiden außen liegenden mit Bezug zum Gabelarm 20 quer verstellbaren Gabelarme 18, 22 sind, wie erläutert, mit der jeweiligen Führungsplatte 72 bzw. 74 verbunden, die wiederum mit den Führungsprofilen 46 bzw. 48 in Wirkverbindung steht.This representation also shows very clearly the structure of the
Der Niederhalter 58 ist in der Position gemäß
Diese Verstellung des Gegenhalters 38 erfolgt, wie erläutert, über den Linearantrieb 50, dessen Servomotor 52 den Zahnriemen 54 antreibt, der über einen Mitnehmer 118 mit der Querplatte 75 verbunden ist, die ihrerseits mit den Gegenhaltersegmenten 40, 42, 44 in Wirkverbindung steht. In der Darstellung gemäß
In diese Ausfahrposition sieht man, dass die Tragplatte 24 mit den Gabelstützen 116a, 116b eine in Richtung HG verstellbare bauliche Einheit bildet. In dieser Darstellung sieht man auch den Mitnehmer 118, der sich in seiner Grundposition befindet und der über den Zahnriemen 54 mit dem Servomotor 52 des Linearantriebs 50 verbunden ist.In this extended position, one can see that the
Auch diese Position kann verwendet werden, um beispielsweise ein Gebinde durch Zurückfahren (Ansicht nach
Diese Position wird beispielsweise zum Aufnehmen eines Gebindes angenommen, das aufgrund einer vergleichsweise großen Gebindebreite eine entsprechende Verstellung der Gabelanordnung 10 in Richtung B erfordert, wobei dann die Endabschnitte der Gabelzinken 12, 14, 16 durch entsprechende Ansteuerung des Portals unter das Gebinde verfahren werden. Gleichzeitig kann dann der Gegenhalter 38 und der Niederhalter 58 verstellt werden, um das Gebinde rückseitig und von oben her zu positionieren bzw. zu fixieren.This position is assumed, for example, to pick up a container which, due to a comparatively large container width, requires a corresponding adjustment of the
Der vorbeschriebene Greifkopf 1 mit den beschriebenen Verstellmöglichkeiten versetzt den Nutzer in die Lage, praktisch jedwedes Gebinde, insbesondere im Lebensmittelbereich, zu verarbeiten.The above-described
Offenbart ist ein Greifkopf mit einer Gabelanordnung, einem Gegenhalter und einem Niederhalter, die individuell verstellbar ausgeführt sind, um ein Gebinde transportieren zu können.Disclosed is a gripping head with a fork arrangement, a counter-holder and a hold-down device, which are designed to be individually adjustable in order to be able to transport a container.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Greifkopfgrab head
- 22
- Konsoleconsole
- 44
- Federanordnungspring assembly
- 66
- Grundrahmenbase frame
- 88th
- Spiralfederspiral spring
- 1010
- Gabelanordnungfork assembly
- 1212
- Gabelzinkefork
- 1414
- Gabelzinkefork
- 1616
- Gabelzinkefork
- 1818
- Gabelarmfork arm
- 2020
- Gabelarm / KonsoleFork arm / console
- 2222
- Gabelarmfork arm
- 2424
- Tragplattesupport plate
- 2626
- Linearantrieblinear actuator
- 2828
- Servomotorservo motor
- 3030
- Zahnriementiming belt
- 3232
- Umlenkrollepulley
- 3434
- Führungsrollenanordnungguide roller assembly
- 3636
- Mitnehmerdriver
- 3838
- Gegenhaltercounter holder
- 3939
- Führungswagenguide carriage
- 4040
- Gegenhaltersegmentcounterholder segment
- 4141
- Führungsprofilleadership profile
- 4242
- Gegenhaltersegmentcounterholder segment
- 4444
- Gegenhaltersegmentcounterholder segment
- 4646
- Führungsprofilleadership profile
- 4848
- Führungsprofilleadership profile
- 5050
- Linearantrieblinear actuator
- 5252
- Servomotorservo motor
- 5454
- Zahnriementiming belt
- 5656
- BasisBase
- 5858
- Niederhalterhold-down
- 6060
- Niederhalteplattehold down plate
- 6262
- Linearantrieblinear actuator
- 6464
- Servomotorservo motor
- 6666
- Zahnriementiming belt
- 6868
- Stützstrebesupport brace
- 7070
- Schlitzslot
- 7171
- Führungguide
- 7272
- Führungsplatteguide plate
- 7474
- Führungsplatteguide plate
- 7575
- Querplattecross plate
- 7676
- Querführunglateral guidance
- 7777
- Profilprofile
- 7878
- Querführunglateral guidance
- 8080
- Führungswagenguide carriage
- 8282
- Führungswagenguide carriage
- 8484
- Führungsschienenpaarpair of guide rails
- 8686
- Führungsschienenpaarpair of guide rails
- 8888
- Linearantrieblinear actuator
- 9090
- Linearantrieblinear actuator
- 9292
- Servomotorservo motor
- 9494
- Servomotorservo motor
- 9696
- Mitnehmerdriver
- 9898
- Gegenhalterführungcounterholder guide
- 100100
- Gegenhalterführungcounterholder guide
- 110110
- Spindelspindle
- 112112
- Spindelmutterspindle nut
- 114114
- Koppelprofilcoupling profile
- 116116
- Gabelstützefork support
- 118118
- Mitnehmerdriver
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- WO 2018/029268 A1 [0003]WO 2018/029268 A1 [0003]
- WO 2019/154815 A1 [0004]WO 2019/154815 A1 [0004]
Claims (15)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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PCT/EP2022/084416 WO2023104716A1 (en) | 2021-12-06 | 2022-12-05 | Gripping head |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021132067.4A DE102021132067A1 (en) | 2021-12-06 | 2021-12-06 | grab head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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2022
- 2022-12-05 WO PCT/EP2022/084416 patent/WO2023104716A1/en unknown
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Also Published As
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