DE102021133360A1

DE102021133360A1 - Pneumatic gripper arm with joints and drawstring

Info

Publication number: DE102021133360A1
Application number: DE102021133360.1A
Authority: DE
Inventors: Georg Matheus
Original assignee: Matheus Ind Automation GmbH; Matheus Industrie-Automation GmbH
Current assignee: Matheus Ind Automation GmbH; Matheus Industrie-Automation GmbH
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2023-06-15

Abstract

Greifarm insbesondere für Robotersysteme mit einem ersten Glied, einem letzten Glied und mindestens einem Zwischenglied, wobei jedes Zwischenglied mit mindestens zwei weiteren Gliedern über jeweils ein Gelenk verbunden ist, die Glieder in einer ersten geometrische Ordnung des Greifarms entlang einer Höhenrichtung nebeneinander angeordnet und zwei nebeneinander liegende Glieder über ihr gemeinsames Gelenk um eine Schwenkachse zueinander schwenkbar sind. Erfindungsgemäß sind die einzelnen Glieder über ein Verbindungselement miteinander verbunden, welches am letzten Glied und an einer Kupplung im ersten Glied befestigt ist, wobei der Greifarm durch Verfahren der Kupplung in Höhenrichtung zumindest teilweise in einer senkrecht zu dieser angeordneten Breitenrichtung in eine zweite geometrische Ordnung schwenkbar ist.Gripper arm, in particular for robot systems, with a first link, a last link and at least one intermediate link, each intermediate link being connected to at least two other links via a joint in each case, the links arranged next to one another in a first geometric order of the gripper arm along a vertical direction and two adjacent ones Members are pivotable about a pivot axis to each other about their common joint. According to the invention, the individual links are connected to one another via a connecting element which is attached to the last link and to a coupling in the first link, with the gripping arm being able to be pivoted at least partially in a width direction arranged perpendicular to this in a second geometric order by moving the coupling in the vertical direction .

Description

In modernen Arbeitsprozessen werden zunehmend mehr Maschinen und Roboter eingesetzt, welche vollautomatisiert Aufgaben insbesondere im Bereich der Automatisierungstechnik übernehmen. Neben den herkömmlichen Aufgaben in Stationen der Fließbandfertigung, kommen Roboter und Maschinen vor allem auch im Transportbereich zum Einsatz, wo schwere Lasten bewegt werden müssen. Die Erfindung beschäftigt sich deshalb mit einem Greifarm für den Transport von schweren Gütern, zur Unterstützung von Arbeitskräften.In modern work processes, more and more machines and robots are used, which take on fully automated tasks, especially in the field of automation technology. In addition to the conventional tasks in assembly line production stations, robots and machines are also used primarily in the transport sector, where heavy loads have to be moved. The invention is therefore concerned with a gripper arm for the transport of heavy goods to support workers.

Die Erfindung betrifft einen Greifarm mit einem ersten Glied, einem letzten Glied und mindestens einem Zwischenglied, wobei jedes Zwischenglied mit mindestens zwei weiteren Gliedern über jeweils ein Gelenk verbunden ist, die Glieder in einer ersten geometrischen Ordnung des Greifarms entlang einer Höhenrichtung nebeneinander angeordnet und zwei nebeneinander liegende Glieder über ihr gemeinsames Gelenk um eine Schwenkachse zueinander schwenkbar sind.The invention relates to a gripping arm with a first link, a last link and at least one intermediate link, each intermediate link being connected to at least two other links via a joint in each case, the links being arranged in a first geometric order of the gripping arm along a vertical direction next to one another and two next to one another Lying members are pivotable about a pivot axis to each other via their common joint.

Vor allem beim Transport von schweren Einzelstücken, wie beispielsweise Sackgut, Stahl- oder Betonfertigteilen und ähnlichen Gütern, ist der Einsatz von Maschinen zum Entlasten der Arbeitskräfte sinnvoll und ab einem bestimmten Gewicht sogar notwendig. In der Industrie werden zum Transport entsprechender Güter zumeist Gabelstapler, Kräne oder ähnliche Hebemechanismen verwendet, wobei die zu hebenden Güter oftmals Befestigungsvorrichtungen aufweisen, über welche die Hebemechanismen die Güter anheben können.Especially when transporting heavy individual items, such as bagged goods, steel or prefabricated concrete parts and similar goods, the use of machines to relieve the work force makes sense and is even necessary from a certain weight. In industry, forklift trucks, cranes or similar lifting mechanisms are usually used to transport such goods, with the goods to be lifted often having fastening devices by means of which the lifting mechanisms can lift the goods.

Während Sackware überwiegend auf Paletten transportiert wird, so werden bei Beton- oder Metallfertigteilen spezielle Ösen oder Haltevorrichtungen angebracht, an welchen beispielsweise ein Kranhaken einhaken kann. Insbesondere beim Einzeltransport von Sackware birgt die Anbringung einer Haltevorrichtung jedoch einen enormen Produktionsaufwand und zusätzlichen Verpackungsmüll, der im Nachhinein entsorgt werden muss. Deshalb wird Sackware sehr häufig noch durch Arbeitskräfte selbst, Förderbänder, oder S-Haken befördert, wobei letztere zum Transport in die Sackware eingeführt werden und dadurch der Sack selbst beschädigt wird.While bagged goods are mainly transported on pallets, special eyelets or holding devices are attached to prefabricated concrete or metal parts, to which a crane hook, for example, can hook. In the case of individual transport of bagged goods in particular, however, the attachment of a holding device entails enormous production costs and additional packaging waste, which has to be disposed of afterwards. Therefore, bagged goods are very often still transported by workers themselves, conveyor belts, or S-hooks, the latter being inserted into the bagged goods for transport, thereby damaging the bag itself.

Deshalb wäre es vorteilhaft einen Transportmechanismus zu verwenden, welcher besonders Sackware in Form von einzelnen Säcken transportieren kann, ohne dabei den Sack zu beschädigen, oder an fest installierte Förderketten gebunden zu sein.It would therefore be advantageous to use a transport mechanism which can transport particularly bagged goods in the form of individual bags without damaging the bag or being tied to permanently installed conveyor chains.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung einen Greifarm bereitzustellen, welcher einen einfachen Aufbau und dadurch eine einfache Steuerung aufweist, für den Transport von einzelnen Gütern und insbesondere von losen Säcken geeignet ist und individuell auf sein Einsatzgebiet anpassbar ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Greifarm gemäß dem Anspruch 1. Die untergeordneten Ansprüche offenbaren vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.It is therefore the object of the invention to provide a gripping arm which has a simple structure and therefore simple control, is suitable for transporting individual goods and in particular loose sacks and can be individually adapted to its area of use. This object is solved by a gripping arm according to claim 1. The subordinate claims disclose advantageous embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß sind die einzelnen Glieder über ein Verbindungselement miteinander verbunden, welches am letzten Glied und an einer Kupplung im ersten Glied befestigt ist, wobei der Greifarm durch Verfahren der Kupplung in der Höhenrichtung zumindest teilweise in einer senkrecht zu dieser angeordneten Breitenrichtung in eine zweite geometrische Ordnung schwenkbar ist.According to the invention, the individual links are connected to one another via a connecting element which is attached to the last link and to a coupling in the first link, with the gripping arm being able to be pivoted at least partially in a width direction arranged perpendicular to this in a second geometric order by moving the coupling in the height direction is.

Das Verbindungselement wird dabei lediglich fest mit dem letzten Glied und der Kupplung im ersten Glied verbunden, sodass es zwar durch die Zwischenglieder und das erste Glied hindurchgeführt ist, jedoch keine mechanische Befestigung zu diesen aufweist. Dabei wird das Verbindungselement vorzugsweise bei einer Bewegung der Kupplung entlang der Höhenrichtung durch die Glieder hindurchgeführt.The connecting element is only firmly connected to the last link and the coupling in the first link, so that although it is guided through the intermediate links and the first link, it has no mechanical attachment to them. In this case, the connecting element is preferably passed through the links during a movement of the coupling along the vertical direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste geometrische Ordnung eine Ruheposition und die zweite geometrische Ordnung eine Greifposition des Greifarms, wobei in der Ruheposition keine Kräfte auf den Greifarm wirken und in der Greifposition eine Kraft entlang der Höhenrichtung über die Kupplung auf das Verbindungselement wirken. Durch diese Kraft wird das Verbindungselement durch die Zwischenglieder geführt, wobei die einzelnen Zwischenglieder zueinander zusammengestaucht werden, da sich die Gesamtlänge des Verbindungselements in den Zwischengliedern durch das Herausziehen dessen entlang der Höhenrichtung verkürzt.In a preferred embodiment, the first geometric order is a rest position and the second geometric order is a gripping position of the gripper arm, with no forces acting on the gripper arm in the rest position and a force acting along the height direction via the coupling on the connecting element in the gripping position. This force guides the connecting element through the intermediate links, with the individual intermediate links being compressed relative to one another, since the overall length of the connecting element in the intermediate links is shortened by pulling it out along the vertical direction.

Der Greifarm befindet sich vorzugsweise dann in der Ruheposition, wenn die Kupplung in der Höhenrichtung maximal zu den Zwischengliedern hin bewegt ist. Bevorzugt befindet sich der Greifarm in einer Hebeposition, wenn die Kupplung in der Höhenrichtung maximal von den Zwischengliedern entfernt positioniert ist.The gripper arm is preferably in the rest position when the coupling is moved in the vertical direction to the maximum towards the intermediate links. The gripping arm is preferably in a lifting position when the coupling is positioned at the maximum distance from the intermediate links in the height direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Greifarm in der Ruheposition im Wesentlichen gestreckt entlang der Höhenrichtung angeordnet und besitzt in der Greifposition eine hakenartige Form, mit welchem er zu Transportierende Güter aufnehmen kann.In a preferred embodiment, the gripping arm is arranged essentially stretched out along the vertical direction in the rest position and has a hook-like shape in the gripping position, with which it can pick up goods to be transported.

Die Ruheposition entspricht vorzugsweise einem Zustand des Greifarms, in welchem dieser vorliegt, wenn keine äußeren Kräfte auf diesen einwirken. In dieser Position sind die Zwischenglieder und vorzugsweise alle Glieder gleich bezüglich der Höhenrichtung ausgerichtet, sodass sich der Greifarm entlang der Höhenrichtung erstreckt.The rest position preferably corresponds to a state of the gripper arm in which this exists when no external forces act on it. In this position, the intermediate links, and preferably all links, are oriented in the same direction with respect to the height direction, so that the gripping arm extends along the height direction.

In der Greifposition sind zumindest die Zwischenglieder und das letzte Glied nicht gleich bezüglich der Höhenrichtung angeordnet. In dieser Position des Greifarms ist das Verbindungselement zumindest teilweise in der Höhenrichtung über eine Kraftbeaufschlagung an der Kupplung bewegt, sodass zumindest die Zwischenglieder und das letzte Glied bogenförmig zwischen der Höhenrichtung und der vertikal zu dieser verlaufenden Breitenrichtung angeordnet sind. Bevorzugt verläuft der Teil des Greifarms mit dem ersten Glied somit parallel zur Höhenrichtung, während der Teil des Greifarms mit dem letzten Glied entlang der Breitenrichtung verläuft.In the gripping position, at least the intermediate links and the last link are not arranged equally with respect to the height direction. In this position of the gripping arm, the connecting element is at least partially moved in the height direction by applying a force to the coupling, so that at least the intermediate links and the last link are arranged in an arc between the height direction and the width direction running perpendicular to it. The part of the gripping arm with the first link thus preferably runs parallel to the height direction, while the part of the gripping arm with the last link runs along the width direction.

Es ist ebenfalls denkbar, dass der Greifarm in seiner Greifposition eine U-Form aufweist, sodass sowohl der Teil mit dem ersten Glied, als auch der Teil mit dem letzten Glied des Greifarms parallel zur Höhenrichtung verlaufen. Bevorzugt kann die maximale Krümmung des Greifarms durch die Anzahl der verbauten Zwischenglieder eingestellt werden. Eine maximale Bogenform und demnach Krümmung des Greifarms ist vorzugsweise größer, je mehr Zwischenglieder in dem Greifarm angeordnet sind.It is also conceivable that the gripping arm has a U-shape in its gripping position, so that both the part with the first link and the part with the last link of the gripping arm run parallel to the vertical direction. Preferably, the maximum curvature of the gripping arm can be set by the number of intermediate links installed. A maximum arcuate shape and hence curvature of the gripping arm is preferably larger, the more intermediate links are arranged in the gripping arm.

Die Zwischenglieder weisen dabei vorzugsweise eine wirbelförmige Form auf. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die einzelnen Glieder ähnlich zu einer Wirbelsäule nebeneinander, wobei sie, ebenfalls ähnlich zu einer Wirbelsäule, zueinander bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Glieder jedoch nur um einen Freiheitsgrad zueinander bewegbar, sodass ein Gelenk, über welches jeweils zwei Glieder miteinander verbunden sind, fünf der sechs räumlichen Freiheitsgrade arretiert.The intermediate links preferably have a whorled shape. In a preferred embodiment, the individual members lie next to one another in a manner similar to a spine, and they can be moved relative to one another, also similar to a spine. However, the links can preferably only be moved relative to one another by one degree of freedom, so that a joint via which two links are connected to one another locks five of the six spatial degrees of freedom.

Die einzelnen Zwischenglieder besitzen bevorzugt alle die gleiche Form, wobei jedes der Glieder vorzugsweise eine Aussparung und eine Ausbildung aufweist und die Ausbildung eines Gliedes in die Aussparung des jeweils nächsten Gliedes geführt ist. Dadurch ergibt sich eine Kette aneinander gereihter Glieder, welche die Grundform des Greifarms darstellen.The individual intermediate links preferably all have the same shape, with each of the links preferably having a recess and a formation and the formation of one link being guided into the recess of the respective next link. This results in a chain of links arranged in a row, which represent the basic form of the gripper arm.

Neben einer Ausführungsform mit gleich geformten Gliedern ist es auch denkbar, dass die Glieder entlang ihrer Aufreihung in ihrer Größe zunehmen oder abnehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Glied demnach das größte Glied und das letzte Glied das kleinste. vorzugsweiseIn addition to an embodiment with links of the same shape, it is also conceivable for the links to increase or decrease in size along their arrangement. Thus, in a preferred embodiment, the first limb is the largest limb and the last limb is the smallest. preferably

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement ein flexibles Seil, ein Blech, eine Kette, und/oder ein anderes Element mit einer hohen Zugfestigkeit. In der Ruheposition des Greifarms erstreckt sich das Verbindungselement vorzugsweise entlang der Höhenrichtung, wobei in dieser Position vorzugsweise keine Kräfte auf das Verbindungselement wirken. Zum Erreichen der Greifposition des Greifarms ist das Verbindungselement entlang der Höhenrichtung über die Kupplung bewegt, wobei das letzte Glied an dem Verbindungselement befestigt ist und somit ebenfalls zumindest teilweise in der Höhenrichtung bewegt ist.In a preferred embodiment, the connecting element is a flexible cable, sheet metal, chain, and/or other element with a high tensile strength. In the rest position of the gripping arm, the connecting element preferably extends along the vertical direction, with preferably no forces acting on the connecting element in this position. In order to reach the gripping position of the gripping arm, the connecting element is moved along the height direction via the coupling, with the last link being attached to the connecting element and thus also being at least partially moved in the height direction.

Das Verbindungselement wird während eines Übergangs von der Ruheposition in die Greifposition durch das erste Glied und die Zwischenglieder geführt, weshalb das Verbindungselement in einer vorteilhaften Ausführungsform mit einer möglichst geringen Reibung durch die Glieder hindurchführbar ist. Vorzugsweise ist das Verbindungselement über Rollen im Inneren der Glieder gelagert. Es ist denkbar, dass das Verbindungselement ohne Reibung durch die Glieder hindurchführbar ist.During a transition from the rest position to the gripping position, the connecting element is guided through the first link and the intermediate links, which is why, in an advantageous embodiment, the connecting element can be guided through the links with as little friction as possible. The connecting element is preferably mounted on rollers inside the links. It is conceivable that the connecting element can be passed through the links without friction.

Das Verbindungselement könnte eine glatte Oberfläche besitzen, um die Reibung im inneren der Glieder zu minimieren. Es ist denkbar, dass das Verbindungselement demnach ein Metallstreifen oder Metallband ist, welches mit seiner länglichen Form in der Ruheposition parallel zur Höhenrichtung verläuft und mit seiner Erstreckungsebene orthogonal zur Breitenrichtung angeordnet ist.The connecting element could have a smooth surface to minimize friction inside the links. It is conceivable that the connecting element is accordingly a metal strip or metal band, which runs parallel to the vertical direction with its elongated shape in the rest position and is arranged with its extension plane orthogonal to the width direction.

Weiterhin ist die Verwendung von Seilen, Ketten oder ähnlichem oder sonstigen Mitteln denkbar, welche dazu geeignet sind, eine Zugkraft auf die Kupplung entlang der Höhenrichtung auf das letzte Glied des Greifarms zu übertragen.Furthermore, the use of ropes, chains or the like or other means is conceivable which are suitable for transferring a tensile force on the coupling along the vertical direction to the last link of the gripping arm.

Für die Auslegung des Verbindungselementes kommen diverse Materialien in Betracht, wobei ein Metall, oder eine metallische Legierung das am meisten bevorzugte Material ist. Neben der Verwendung von Metallischen Materialien kommen auch Verbundwerkstoffe, Faserwerkstoffe, Polymere und/oder weitere Werkstoffe in Betracht, welche eine Zugkraft der Kupplung entlang der Höhenrichtung auf das letzte Glied übertragen können. Ein besonders bevorzugtes Material ist Dyneema, welches durch seine glatte Oberfläche wenig Reibung verursacht und zudem leicht ist und eine hohe Zugfestigkeit aufweist.Various materials can be considered for the design of the connecting element, with a metal or a metallic alloy being the most preferred material. In addition to the use of metallic materials, composite materials, fiber materials, polymers and/or other materials can also be considered, which can transmit a tensile force of the coupling along the vertical direction to the last link. A particularly preferred material is Dyneema, which causes little friction due to its smooth surface and is also light and has a high tensile strength.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist auch die Verwendung von mehreren Verbindungselementen denkbar. Vorteilhaft wäre in einer Ausführung des Greifarmes mit mehreren Verbindungselementen, dass alle Verbindungselemente über die Kupplung gleichzeitig in der Höhenrichtung bewegbar sind. Denkbar wäre auch die Verwendung einzelner Faserstränge, welche extrem flexibel sind und einen engen Biegeradius des Greifarms ermöglichen würden.In a preferred embodiment, the use of several connecting elements is also conceivable. In an embodiment of the gripper arm with several connecting elements, it would be advantageous for all connecting elements to be moved simultaneously in the vertical direction via the coupling are cash. It would also be conceivable to use individual fiber strands, which are extremely flexible and would allow the gripping arm to have a tight bending radius.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kupplung über eine Kolbenstange mit einem pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbarem Kolben verbunden, welcher die Kraft in der Höhenrichtung auf die Kupplung erzeugt. Der Greifarm könnte damit von einer Maschine und bevorzugt von einem Roboter mit einer pneumatischen Schnittstelle betätigt werden. Die Kupplung würde in einer entsprechenden Ausführungsform als Kraftkupplung zwischen dem Kolben und dem Verbindungselement dienen.In a preferred embodiment, the coupling is connected via a piston rod to a pneumatically and/or hydraulically actuable piston, which generates the force on the coupling in the vertical direction. The gripping arm could thus be operated by a machine and preferably by a robot with a pneumatic interface. In a corresponding embodiment, the coupling would serve as a force coupling between the piston and the connecting element.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kupplung mit einem elektrischen Antrieb verbunden, welcher die Kraft in der Höhenrichtung auf die Kupplung erzeugt.In a preferred embodiment, the coupling is connected to an electric drive, which generates the force in the height direction on the coupling.

Ein elektrischer Antrieb kann beispielsweise eine, durch einen Motor angetriebene Winde oder Schnecke, sowie ein Linearantrieb, oder ein elektromagnetischer Antrieb sein. Mit einem elektrischen Antrieb wäre der Greifarm über eine Maschine mit einer elektrischen Schnittstelle antreibbar. Es ist denkbar, dass die Maschine dabei die benötigte Regelungstechnik, beziehungsweise Leistungselektronik aufweist und die benötigten Signale über die Schnittstelle an den elektrischen Aktor des Greifarms übermittelt werden.An electric drive can be, for example, a winch or worm driven by a motor, as well as a linear drive, or an electromagnetic drive. With an electrical drive, the gripper arm could be driven via a machine with an electrical interface. It is conceivable that the machine has the required control technology or power electronics and the required signals are transmitted via the interface to the electric actuator of the gripper arm.

Der Kolben oder der elektrische Antrieb bilden dabei eine Antriebseinrichtung, mit welcher die Kupplung mit einer Kraft beaufschlagbar ist. Die Kraft auf die Kupplung wirkt dabei vorzugsweise entlang der Höhenrichtung. In einer bevorzugten Ausführungsform wirkt die Kraft dabei ausschließlich distal in der Höhenrichtung vom Greifarm weg, um diesen von der Ruheposition in die Greifposition zu überführen. Beim Wegfallen der distalen Kraft bewegt der Greifarm sich vorzugsweise durch sein Eigengewicht zurück in die Ruheposition.The piston or the electric drive form a drive device with which the clutch can be subjected to a force. The force on the clutch preferably acts along the height direction. In a preferred embodiment, the force acts exclusively distally in the vertical direction away from the gripper arm in order to transfer it from the rest position to the gripping position. When the distal force is removed, the gripper arm moves back into the rest position, preferably under its own weight.

Es ist auch denkbar, dass die Kraft auf die Kupplung distal und proximal in der Höhenrichtung wirkt und dadurch das Verbindungselement zum Überführen des Greifarms in die Ruheposition und Greifposition mit einer Kraft beaufschlagt wird. In einer entsprechenden Ausführungsform würde das Verbindungselement neben einer Zugkraft vorzugsweise auch eine Stauchkraft von der Kupplung auf das letzte Glied des Greifarms übertragen können.It is also conceivable that the force acts on the coupling distally and proximally in the vertical direction and that a force is thereby applied to the connecting element for transferring the gripping arm into the rest position and gripping position. In a corresponding embodiment, the connecting element would preferably also be able to transmit a compressive force from the coupling to the last link of the gripper arm in addition to a tensile force.

Der Greifarm ist vorzugsweise über Befestigungsbolzen mit der Antriebseinrichtung verbunden, wobei die Befestigungsbolzen ein einer möglichen Ausführungsform als Bolzen an einem oberen Ende des Greifarms bezüglich der Höhenrichtung ausgeführt sind. Die Kupplung ist nach Befestigen des Greifarms an der Maschine mit dem kraftaufbringenden Element der Antriebseinrichtung koppelbar, sodass das Verbindungselement über eine beliebige Antriebseinrichtung antreibbar ist.The gripping arm is preferably connected to the drive device via fastening bolts, with the fastening bolts being designed in one possible embodiment as bolts on an upper end of the gripping arm with respect to the vertical direction. After the gripper arm has been attached to the machine, the coupling can be coupled to the force-applying element of the drive device, so that the connecting element can be driven via any desired drive device.

Der Greifarm wäre damit an eine beliebige Antriebseinrichtung koppelbar, sodass ein Greifarm mit einer ersten Maschine pneumatisch oder hydraulisch und nach einem Wechsel an eine andere Maschine elektrisch antreibbar wäre.The gripper arm could thus be coupled to any drive device, so that a gripper arm could be driven pneumatically or hydraulically with a first machine and electrically after changing to another machine.

Es ist auch denkbar, dass das Verbindungselement direkt und damit ohne die Kupplung an der Antriebseinrichtung befestigt ist. Das Verbindungselement ist dann vorzugsweise direkt mit dem Kolben, oder dem elektrischen Antrieb der Antriebseinrichtung gekoppelt.It is also conceivable for the connecting element to be attached directly to the drive device, and thus without the clutch. The connecting element is then preferably coupled directly to the piston or to the electric drive of the drive device.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Glied einen Zylinder auf, in welchem die Kupplung bei ihrer Bewegung entlang der Höhenrichtung geführt ist. Dieser Zylinder ist vorzugsweise parallel zu einem Zylinder der Antriebseinrichtung angeordnet, sodass die Kupplung, welche mit dem kraftaufbringenden Kolben in dem Zylinder der Antriebseinrichtung gekoppelt ist, parallel zu dem Kolben an den sie gekoppelt ist in dem Zylinder des ersten Glieds verfahren kann. Die Kupplung verläuft dementsprechend ebenfalls als ein Kolben in dem Zylinder des ersten Glieds.In a preferred embodiment, the first member has a cylinder in which the coupling is guided during its movement along the vertical direction. This cylinder is preferably arranged parallel to a cylinder of the drive device, so that the clutch, which is coupled to the force-applying piston in the cylinder of the drive device, can travel parallel to the piston to which it is coupled in the cylinder of the first member. Accordingly, the clutch also runs as a piston in the cylinder of the first member.

Der Zylinder im ersten Glied ist dabei vorzugsweise als runder Hohlzylinder ausgebildet, wobei die Kupplung eine zylinderartige Form aufweist und damit passgenau entlang der Höhenrichtung in dem Hohlzylinder verfahren kann. Auch eine beliebige Querschnittsform des Zylinders mit einer entsprechenden Querschnittsform der Kupplung ist denkbar.The cylinder in the first member is preferably designed as a round hollow cylinder, with the coupling having a cylindrical shape and thus being able to move in the hollow cylinder with a precise fit along the vertical direction. Any cross-sectional shape of the cylinder with a corresponding cross-sectional shape of the clutch is also conceivable.

Durch eine nicht kreisförmig ausgeformte Kupplung in einem entsprechenden Zylinder, wäre der rotatorische Freiheitsgrad der Kupplung um die Höhenrichtung eingeschränkt, sodass die Kupplung ausschließlich entlang der Höhenrichtung mit einem translatorischen Freiheitsgrad bewegbar ist. Eine Einschränkung einer möglichen Radialbewegung der Kupplung um die Höhenachse ist besonders vorteilhaft, wenn das Verbindungselement als geflochtene und/oder gedrillte Schnur ausgebildet ist. Es ist auch denkbar, dass eine Radialbewegung der Kupplung um die Höhenachse durch die Ausformung des Verbindungselementes selbst vermieden wird, beispielsweise, wenn zwei, oder ein flaches Verbindungselement verwendet werden.A non-circular coupling in a corresponding cylinder would limit the rotational degree of freedom of the coupling about the vertical direction, so that the coupling can be moved with a translatory degree of freedom exclusively along the vertical direction. Limiting a possible radial movement of the coupling about the vertical axis is particularly advantageous if the connecting element is designed as a braided and/or twisted cord. It is also conceivable that a radial movement of the coupling about the height axis is avoided by the shape of the connecting element itself, for example when two or one flat connecting element is used.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Glieder in der zweiten geometrischen Ordnung entlang eines Bogens zwischen Höhenrichtung und Breitenrichtung nebeneinander angeordnet.In a preferred embodiment, the terms are in the second geometric order juxtaposed along an arc between height direction and width direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform läuft das Verbindungselement bei Bewegung der Kupplung entlang der Höhenrichtung zumindest teilweise durch das erste Glied und die Zwischenglieder hindurch. Das erste Glied und die Zwischenglieder sind demnach vorzugsweise nicht mechanisch mit dem Verbindungselement gekoppelt. Die Länge an Verbindungselement, die beim Wechsel von der Ruheposition zur Greifposition durch eines der Glieder verläuft nimmt dabei vom ersten Glied zum letzten Glied ab. Da das letzte Glied vorzugsweise mechanisch mit dem Verbindungselement gekoppelt ist, verändert sich ihre Position zueinander nicht. Demnach ist es ersichtlich, dass die einzelnen Glieder beim Verfahren der Kupplung entlang der Höhenrichtung zueinander gestaucht werden.In a preferred embodiment, the connecting element runs at least partially through the first link and the intermediate links when the coupling moves along the vertical direction. The first link and the intermediate links are therefore preferably not mechanically coupled to the connecting element. The length of the connecting element that runs through one of the links when changing from the rest position to the gripping position decreases from the first link to the last link. Since the last link is preferably mechanically coupled to the connecting element, their position relative to one another does not change. Accordingly, it can be seen that the individual links are compressed relative to one another when the coupling is moved along the vertical direction.

Es ist denkbar, dass die Zwischenglieder und besonders bevorzugt das letzte Glied eine Bohrung aufweisen, durch welche ein Befestigungselement im Wesentlichen entlang der Breitenrichtung zum Befestigen des Verbindungselementes mit dem jeweiligen Glied führbar ist. Durch das Einführen eines entsprechenden Befestigungselementes in ein jeweiliges Glied, kann das entsprechende Glied vorzugsweise mechanisch mit dem Verbindungselement gekoppelt werden. Folglich kann sich das Verbindungselement bei einer Bewegung der Kupplung nicht durch das jeweilige Glied bewegen, mit welchem es verbunden ist.It is conceivable that the intermediate links and particularly preferably the last link have a bore through which a fastening element can be guided essentially along the width direction for fastening the connecting element to the respective link. By inserting a respective fastener into a respective link, the respective link can preferably be mechanically coupled to the connecting element. Consequently, as the coupling moves, the connecting element cannot move through the respective member to which it is connected.

Durch die mechanische Kupplung eines beliebigen Zwischenglieds mit dem Verbindungselementes, kann dieses per zum letzten Glied des Greifarms werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt das letzte Glied die gleiche Form wie ein beliebiges Zwischenglied des Greifarms. Somit würde sich das letzte Glied nur per Definition von den anderen Zwischengliedern unterscheiden. Es ist denkbar, dass das letzte Glied der Ausgestaltung eines beliebigen Zwischengliedes entspricht, wobei vorzugsweise eine zusätzliche Aufnahme an dem letzten Glied befestigt ist, mit welche zu transportierende Ware besonders leicht aufnehmbar ist.By mechanically coupling any intermediate link with the connecting element, this can become the last link of the gripping arm. In an advantageous embodiment, the last link has the same shape as any intermediate link of the gripping arm. Thus, the last link would differ from the other intermediate links only by definition. It is conceivable that the last link corresponds to the design of any intermediate link, with an additional receptacle preferably being attached to the last link, with which goods to be transported can be picked up particularly easily.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Gelenke und das Verbindungselement bezüglich der Breitenrichtung an zwei gegenüberliegenden Enden der Glieder angeordnet. Dabei liegen die Gelenke und/oder das Verbindungselement in der Breitenrichtung innerhalb der Glieder.In a preferred embodiment, the joints and the connecting element are arranged at two opposite ends of the links with respect to the width direction. In this case, the joints and/or the connecting element lie inside the links in the width direction.

Vorzugsweise sind die Gelenke und das Verbindungselement dadurch mit einem größtmöglichen Abstand in der Breitenrichtung in den Gliedern angeordnet, wodurch ein Hebelarm zum Bewegen der Glieder in die Breitenrichtung maximal ist.Preferably, the joints and the connecting element are thereby arranged in the links with a maximum possible spacing in the width direction, whereby a lever arm for moving the links in the width direction is maximum.

Das Bewegen des Greifarms folgt vorzugsweise beim Herausziehen des Verbindungselementes entlang her Höhenrichtung aus dem ersten Glied. Durch das Herausziehen werden die Glieder an der Seite bezüglich der Breitenrichtung zueinander gestaucht, an welcher das Verbindungselement angeordnet ist. Durch die Gelenke auf der, bezüglich der Breitenrichtung gegenüberliegenden Seite, können die Glieder dort nicht zusammengestaucht werden, sondern nur zueinander schwenken. Durch diese Anordnung der Glieder zueinander entsteht bei Stauchung auf der einen und Schwenkbewegung auf der anderen Seite der Glieder die teilweise Schwenkbewegung des Greifarms aus der Höhenrichtung in die Breitenrichtung. Der Greifarm schwenkt dabei in der Breitenrichtung in die Richtung in welcher die Glieder zueinander gestaucht werden.The movement of the gripping arm preferably follows when the connecting element is pulled out along the height direction from the first link. By the pulling out, the links are compressed to each other on the side with respect to the width direction on which the connecting member is arranged. Due to the joints on the opposite side with respect to the width direction, the links cannot be compressed there, but only pivot towards one another. This arrangement of the links relative to one another results in the partial pivoting movement of the gripper arm from the height direction to the width direction when the links are compressed on one side and pivoted on the other side. The gripping arm pivots in the width direction in the direction in which the links are compressed with respect to one another.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest das letzte Glied eine Auflagefläche auf, welche beim Warentransport mit dem Greifarm die transportierte Ware kontaktiert. Es ist auch denkbar, dass ein zu transportierendes Gut auf zumindest dem letzten Glied und mindestens einem Zwischenglied, bevorzugt jedoch auf allen Gliedern aufliegt. Je nach Ausführungsform weisen demnach zumindest die Glieder Auflageflächen auf, auf welchen das zu transportierte Gut aufliegt. Bevorzugt weisen jedoch alle Glieder Auflageflächen auf.In a preferred embodiment, at least the last link has a bearing surface which, when the goods are being transported with the gripper arm, makes contact with the transported goods. It is also conceivable that goods to be transported rest on at least the last link and at least one intermediate link, but preferably on all links. Depending on the embodiment, at least the links therefore have contact surfaces on which the goods to be transported rest. However, all links preferably have bearing surfaces.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen alle Glieder eine Auflagefläche auf, welche bei einem Warentransport mit dem Greifarm die transportierte Ware kontaktieren, wodurch das Gewicht der Ware auf alle stützenden Glieder aufgeteilt wird. Es ist denkbar, dass durch eine gleichmäßig verteilte Anordnung der Ware auf den Gliedern eine maximale Tragfähigkeit des Greifarms erhöht werden kann.In a preferred embodiment, all links have a contact surface which, when transporting goods with the gripping arm, makes contact with the goods being transported, as a result of which the weight of the goods is divided between all the supporting links. It is conceivable that a maximum carrying capacity of the gripping arm can be increased by distributing the goods evenly on the links.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Abstand zwischen den Auflagefläche zweier Glieder in der ersten geometrischen Ordnung größer, als in der zweiten geometrischen Ordnung. Die Auflageflächen sind vorzugsweise als Aufsätze auf den Gliedern angebracht, welche in der Breitenrichtung auf der Seite des Greifarms angebracht sind, in welche dieser schwenkt. Durch die Stauchung der einzelnen Glieder zueinander, ändert sich damit auch der Abstand zwischen den Aufsätzen, sodass in der Ruheposition ein maximaler Abstand und in der Greifposition ein minimaler Abstand zwischen den Aufsätzen vorhanden ist.In a preferred embodiment, a distance between the contact surfaces of two links is greater in the first geometric order than in the second geometric order. The bearing surfaces are preferably mounted as caps on the links which are mounted in the width direction on the side of the gripper arm into which it pivots. By compressing the individual links to each other, the distance between the attachments also changes, so that there is a maximum distance between the attachments in the rest position and a minimum distance in the gripping position.

Die Aufsätze können dabei rutschfeste Gummierungen, oder sonstige, vorzugsweise abriebfeste Materialien sein. Vorzugsweise sind die Aufsätze nach Verschleißen dieser austauschbar.The attachments can be non-slip rubber coatings or other, preferably abrasion-resistant materials. The attachments are preferably replaceable after they have worn out.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schwenkachse, bezüglich welcher jeweils zwei Glieder zueinander schwenkbar sind, parallel zu einer Tiefenrichtung angeordnet, wobei die Tiefenrichtung orthogonal zur Höhenrichtung und Breitenrichtung verläuft. Die Schwenkachse wird vorzugsweise durch einen Bolzen, eine Schraube oder ähnliches gebildet, welche entlang der Tiefenrichtung durch jeweils zwei Glieder geführt ist und um welche die beiden Glieder zueinander schwenken können. Bevorzugt weisen beide Glieder dabei jeweils mindestens ein Loch auf, wobei die Löcher der beiden Glieder in der Tiefenrichtung übereinander angeordnet sind. Der technisch zugrunde liegende Effekt entspricht vorzugsweise dem eines Scharniers, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Bewegung der Glieder zueinander über ein, an den Gliedern angebrachtes Scharnier möglich ist.In a preferred embodiment, the pivot axis, with respect to which two links can be pivoted relative to one another, is arranged parallel to a depth direction, with the depth direction running orthogonally to the height direction and width direction. The pivot axis is preferably formed by a bolt, a screw or the like, which is guided along the depth direction through two members and about which the two members can pivot to one another. Both links preferably each have at least one hole, the holes of the two links being arranged one above the other in the depth direction. The technically underlying effect preferably corresponds to that of a hinge, with the movement of the links relative to one another being possible in a preferred embodiment via a hinge attached to the links.

Es ist denkbar, dass die einzelnen Glieder in ihrer Bewegung durch die Schwenkachse so eingeschränkt sind, dass der Greifarm sich ausschließlich in der Höhenrichtung und Breitenrichtung bewegt. Die Schwenkachse besitzt demnach vorzugsweise den Freiheitgrad 1 und ermöglicht eine ausschließliche Bewegung der Glieder zueinander in einer Ebene aus Höhenrichtung und Breitenrichtung.It is conceivable that the movement of the individual links is restricted by the pivot axis in such a way that the gripping arm moves exclusively in the height direction and width direction. The pivot axis therefore preferably has the degree of freedom 1 and allows an exclusive movement of the links relative to one another in a plane made up of the height direction and width direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Greifarm in der zweiten geometrischen Ordnung eine Gewichtskraft größer als 20 kg, vorzugsweise größer als 40kg und besonders bevorzugt größer als 60 kg aufnehmen, welche entgegen der Höhenrichtung auf das letzte Glied wirkt.In a preferred embodiment, the gripping arm can absorb a weight force greater than 20 kg, preferably greater than 40 kg and particularly preferably greater than 60 kg in the second geometric order, which acts against the vertical direction on the last link.

Es ist denkbar, dass die Gewichtskraft auch auf alle Glieder gemeinsam wirken kann, wodurch eine Auflagefläche für die zu transportierende Ware erhöht ist.It is conceivable that the weight can also act on all links together, which increases the bearing surface for the goods to be transported.

Weitere, Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further goals, advantages, features and application possibilities of the present invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. All the features described and/or illustrated form the subject matter of the present invention, either alone or in any meaningful combination, even independently of their summary in the claims or their back-reference.

Dabei zeigt:

1 ein Greifarm in Ruheposition aus einer seitlichen Schnittansicht
2 ein Greifarm in Hebeposition aus einer seitlichen Schnittansicht
3 ein Greifarm in Ruheposition aus einer hinteren Schnittansicht
4 ein Greifarm in Ruheposition aus einer hinteren Schnittansicht

It shows:

1 a gripper arm in rest position from a side sectional view
2 a gripper arm in lifting position from a side sectional view
3 a gripper arm at rest from a rear sectional view
4 a gripper arm at rest from a rear sectional view

1 zeigt einen Greifarm 8 in einer seitlichen Schnittansicht, wobei der Greifarm 1 sich in der Greifposition befindet. In der dargestellten Greifposition kann der Greifarm 1 Waren und vorzugsweise Sackwaren aufnehmen, welche auf den Auflageflächen 9 der einzelnen Glieder 5, 6, 7 aufliegen. Eine Gewichtskraft der transportierten Güter wirkt dabei vorzugsweise entgegen der Höhenrichtung. 1 shows a gripping arm 8 in a side sectional view, with the gripping arm 1 being in the gripping position. In the gripping position shown, the gripping arm 1 can pick up goods and preferably bagged goods, which lie on the bearing surfaces 9 of the individual links 5, 6, 7. A weight of the goods being transported preferably acts in the opposite direction to the vertical direction.

Der Greifarm 8 besitzt in der Greifposition eine Bogenform, wobei die Glieder 5, 6, 7 entlang eines Bogenpfades HB angeordnet sind und der Bogenpfad HB als eine Kurve zwischen der Höhenrichtung H und Breitenrichtung B angeordnet ist. Vorzugsweise sind nur die Zwischenglieder 7, sowie das letzte Glied 6 des Greifarms 8 entlang des Bogenpfades HB aufgereiht, wobei das erste Glied 5 vorzugsweise ausschließlich entlang der Höhenrichtung H ausgerichtet ist.The gripping arm 8 has an arc shape in the gripping position, wherein the links 5, 6, 7 are arranged along an arc path HB and the arc path HB is arranged as a curve between the height H direction and the width B direction. Preferably, only the intermediate links 7 and the last link 6 of the gripping arm 8 are lined up along the arc path HB, with the first link 5 preferably being aligned exclusively along the height direction H.

In 1 sind die Gelenke 3 zu erkennen, um welche die Glieder 5, 6, 7 in der Greifposition zueinander geschwenkt sind. Dabei ist jedes der Glieder 5, 6, 7 mit dem jeweils nächsten Glied 5, 6, 7 entlang des Bogenpfades HB verbunden. Durch diese Anordnung ist jedes Zwischenglied 7 mit zwei anderen Gliedern und das erste und letzte Glied 5, 6 jeweils nur mit einem Zwischenglied 7 verbunden. Die Gelenke 3 über welche die Glied 5, 6, 7 miteinander verbunden sind, sind vorzugsweise Bolzen, Schrauben, oder ähnliche Elemente, welche den technischen Effekt eines Scharniers erfüllen und somit die Bewegung der Glied 5, 6, 7 zueinander auf einen Freiheitsgrad beschränken.In 1 the joints 3 can be seen about which the links 5, 6, 7 are pivoted in relation to one another in the gripping position. Each of the links 5, 6, 7 is connected to the respective next link 5, 6, 7 along the arc path HB. By this arrangement, each link 7 is connected to two other links and the first and last links 5, 6 are each connected to only one link 7. The joints 3 via which the links 5, 6, 7 are connected to one another are preferably bolts, screws or similar elements which fulfill the technical effect of a hinge and thus limit the movement of the links 5, 6, 7 to one degree of freedom relative to one another.

Das letzte Glied 6 in 1 entspricht in seiner Form und Ausgestaltung vorzugsweise einem beliebigen Zwischenglied 7, wobei ein zusätzliches Hebeelement 13 an dem letzten Glied 6 angebracht ist, um eine Auflagefläche 9 für zu transportierende Güter zu erhöhen. Das Hebeelement ist dabei vorzugsweise in der Tiefenrichtung T breiter, als die Zwischenglieder, wodurch der Greifarm 8 aus einer Perspektive entlang der Breitenrichtung B vorzugsweise eine T-Form aufweist.The last link 6 in 1 preferably corresponds in its shape and design to any intermediate member 7, with an additional lifting element 13 being attached to the last member 6 in order to increase a bearing surface 9 for goods to be transported. The lifting element is preferably wider in the depth direction T than the intermediate links, as a result of which the gripping arm 8 preferably has a T-shape from a perspective along the width direction B.

Durch die in 1 abgebildete Schnittansicht ist der Verlauf des Verbindungselementes 1 innerhalb der Glieder 5, 6, 7 ersichtlich, wobei das Verbindungselement 1 vorzugsweise ebenfalls versetzt zum Bogenpfad HB in den Gliedern 5, 6, 7 angeordnet ist. Die einzelnen Glieder 5, 6, 7 weisen dafür einen Hohlraum 15 auf, in welchem das Verbindungselement 1 angeordnet ist.through the in 1 The sectional view shown shows the course of the connecting element 1 within the links 5, 6, 7, with the connecting element 1 preferably also being arranged in the links 5, 6, 7 offset to the arc path HB. For this purpose, the individual members 5, 6, 7 have a cavity 15 in which the connecting element 1 is arranged.

Das Verbindungselement 1 ist vorzugsweise an dem letzten Glied 6 und der Kupplung 2 im ersten Glied 5 über ein Befestigungselement 12 befestigt. Es ist denkbar, dass das Befestigungselement 12 das Verbindungselement 1 klemmt, oder zumindest teilweise durch dieses hindurchgeführt ist. Das Befestigungselement 12 ist vorzugsweise als Schraube ausgeführt, welche durch ein entsprechendes Schraubloch 11 des letzten Gliedes 6 geführt ist.The connecting element 1 is preferably on the last link 6 and the coupling 2 in the first Member 5 attached via a fastener 12. It is conceivable that the fastening element 12 clamps the connecting element 1 or is at least partially guided through it. The fastening element 12 is preferably designed as a screw which is guided through a corresponding screw hole 11 in the last link 6 .

In einer Ausführungsform, in welcher das letzte Glied 6 baugleich mit den Zwischengliedern 7 ist, weisen vorzugsweise alle Zwischenglieder 7 die Schraublöcher 11 zum befestigen des Verbindungselementes 1 auf. Dadurch ist es denkbar, dass der Greifarm 8 in seiner Länge beliebig eingestellt werden kann, indem das Verbindungselement 1 mechanisch mit einem der Zwischenglieder 7 durch Einführen eines Befestigungselementes 12 in das jeweilige Schraubloch 11 des Zwischengliedes 7 verbindbar ist.In an embodiment in which the last link 6 is structurally identical to the intermediate links 7 , all the intermediate links 7 preferably have the screw holes 11 for fastening the connecting element 1 . It is therefore conceivable that the length of the gripping arm 8 can be adjusted as desired by the connecting element 1 being mechanically connectable to one of the intermediate links 7 by inserting a fastening element 12 into the respective screw hole 11 of the intermediate link 7 .

Es ist ebenfalls denkbar, dass das Hebeelement 13 über das Befestigungselement 12 zum Befestigen des Verbindungselementes 1 an dem letzten Glied 6 befestigt ist.It is also conceivable that the lifting element 13 is fastened to the last link 6 via the fastening element 12 for fastening the connecting element 1 .

Es ist denkbar, dass zumindest eines der Glieder 5, 6, 7 einen Sensor aufweist (hier nicht abgebildet), der die Lage des Glieds 5, 6, 7 bestimmen kann und auf Basis der bestimmten Position die Auslenkung des Greifarms 8 durch die Antriebseinrichtung regelbar ist. Vorzugsweise weist das letzte Glied 6 einen entsprechenden Sensor auf, sodass der Teil des Greifarms 8 mit dem letzten Glied 6 vorzugsweise parallel zur Breitenrichtung B ausrichtbar ist. Die könnte vor allem bei einer sanften Aufnahme und Abgabe von Sackware hilfreich sein. Es ist denkbar, dass die Position des Greifarms 8 für den Zweck der genauen Positionierung auch anders gemessen wird, beispielsweise über den Betrag um welchen das Verbindungselement 1 in der Höhenrichtung H aus dem ersten Glied 5 herausbewegt ist.It is conceivable that at least one of the links 5, 6, 7 has a sensor (not shown here) that can determine the position of the link 5, 6, 7 and, based on the determined position, the deflection of the gripper arm 8 can be controlled by the drive device is. The last link 6 preferably has a corresponding sensor, so that the part of the gripper arm 8 with the last link 6 can preferably be aligned parallel to the width direction B. This could be particularly useful for gently picking up and discharging bagged goods. It is conceivable that the position of the gripping arm 8 is also measured differently for the purpose of precise positioning, for example via the amount by which the connecting element 1 is moved out of the first link 5 in the height direction H.

Das Verbindungselement 1 ist in dem ersten Glied 5 vorzugsweise an der Kupplung 2 befestigt, wobei die Kupplung 2 eine Kraftkupplung mit einer Antriebseinrichtung (hier nicht dargestellt) ist, über welche das Verbindungselement 1 entlang der Höhenrichtung H bewegbar ist. Die Kupplung 2 ist dabei vor allem dazu geeignet das Verbindungselement 1 in der Höhenrichtung H aus dem ersten Glied 5 herauszuziehen, während das erste Glied 5 in seiner Ausgangsposition verharrt. Das erste Glied 5 weist damit die Funktion eines Bowdenzugs auf.The connecting element 1 is preferably attached to the coupling 2 in the first link 5, the coupling 2 being a power coupling with a drive device (not shown here) via which the connecting element 1 can be moved along the vertical direction H. The coupling 2 is particularly suitable for pulling the connecting element 1 out of the first link 5 in the vertical direction H, while the first link 5 remains in its starting position. The first link 5 thus has the function of a Bowden cable.

Die Kupplung 2 wird vorzugsweise in einer Aussparung des ersten Glieds 5 geführt, wobei die Aussparung vorzugsweise als Zylinder 4 ausgebildet ist und der Zylinder 4 vorzugsweise parallel zur Höhenrichtung angeordnet ist. Die Kupplung 2 ist damit zumindest teilweise als Kolben ausgeführt, welcher in dem Zylinder 4 des ersten Glieds 5 angeordnet ist.The clutch 2 is preferably guided in a recess of the first member 5, the recess preferably being designed as a cylinder 4 and the cylinder 4 preferably being arranged parallel to the vertical direction. The clutch 2 is thus at least partially designed as a piston which is arranged in the cylinder 4 of the first member 5 .

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verbindungselement 1 lösbar mit der Kupplung 2 verbunden. Die Verbindung gleich vorzugsweise der Verbindung zwischen Verbindungselement 1 und dem letzten Glied 6, wobei auch die Kupplung 2 bevorzugt ein Schraubloch 11 für ein Befestigungselement 12 aufweist.In an advantageous embodiment, the connecting element 1 is connected to the coupling 2 in a detachable manner. The connection is preferably the same as the connection between the connecting element 1 and the last link 6, with the coupling 2 also preferably having a screw hole 11 for a fastening element 12.

2 stellt den Greifarm 8 in der Ruheposition in einer seitlichen Schnittansicht dar, wobei die Schnittebene die gleiche ist, wie in 1. Beim Vergleich von 1 und 2 sind dadurch besonders die Unterschiede zwischen der Anordnung des Greifarms 8 in der Ruheposition und Greifposition sichtbar. 2 represents the gripping arm 8 in the rest position in a lateral sectional view, the sectional plane being the same as in FIG 1 . When comparing 1 and 2 the differences between the arrangement of the gripper arm 8 in the rest position and gripping position are thus particularly visible.

Der Zustand, in welchem der Greifarm 8 in 2 dargestellt ist entspricht vorzugsweise der Ruheposition, wobei in dieser Position des Greifarms 8 keine Kräfte auf diesen wirken. Es ist denkbar, dass in der Ruheposition die Kupplung 2 demnach in einer Stellung in dem Zylinder 4 des ersten Gliedes 5 angeordnet ist, in welcher sie maximal bezüglich der Höhenrichtung H in das erste Glied 5 hinein gefahren ist.The state in which the gripper arm 8 in 2 shown preferably corresponds to the rest position, with no forces acting on the gripper arm 8 in this position. It is conceivable that in the rest position the clutch 2 is therefore arranged in a position in the cylinder 4 of the first member 5 in which it has moved maximally with respect to the vertical direction H into the first member 5 .

Der Greifarm 8 nimmt die Ruheposition vorzugsweise automatisch beim Wegfallen einer Kraft entlang der Höhenrichtung H auf die Kupplung 2 ein, da die Schwerkraft, welche vorzugsweise entgegen der Höhenrichtung H wirkt, die einzelnen Glieder 5, 6, 7 und dadurch den Greifarm 8 in die gestreckte Ruheposition aus 2 überführt.The gripper arm 8 preferably assumes the rest position automatically when a force along the vertical direction H on the coupling 2 is removed, since the force of gravity, which preferably acts counter to the vertical direction H, causes the individual links 5, 6, 7 and thus the gripper arm 8 to stretch rest position off 2 transferred.

In der Position des Greifarms 8 aus 2 sind besonders die überlappenden Flächen 14 der Zwischenglieder 7 und des letzten Gliedes 6 zu sehen, welche aus der Perspektive von 1 und 2 in der Greifposition in das jeweils nächste Zwischenglied 7, oder in das erste Glied 5 eingeführt, und damit nicht sichtbar sind.In the position of the gripper arm 8 off 2 In particular, the overlapping surfaces 14 of the intermediate links 7 and the last link 6 can be seen, which are seen from the perspective of FIG 1 and 2 inserted in the gripping position in the respective next intermediate member 7, or in the first member 5, and are therefore not visible.

Durch den vorzugsweisen geraden und parallel zur Höhenrichtung H ausgerichteten Verlauf des Verbindungselementes 1, durchläuft dieses die Glieder 5, 6, 7 nicht in einer Bogenform, wie es in 1 abgebildet ist. Dadurch verläuft das Verbindungselement 1 geradlinig durch die entsprechenden Hohlräume 15 der einzelnen Glieder 5, 6, 7. Durch die zugrunde liegende Anordnung der Glieder 5, 6, 7, sind vorzugsweise auch die Gelenke 3, über welche jeweils zwei der Glieder 5, 6, 7 verbunden sind in einer geraden Linie und möglicherweise auch parallel zur Höhenrichtung H ausgerichtet.Due to the preferably straight course of the connecting element 1, which is aligned parallel to the height direction H, it does not run through the links 5, 6, 7 in an arc shape, as is shown in 1 is shown. As a result, the connecting element 1 runs in a straight line through the corresponding cavities 15 of the individual links 5, 6, 7. Due to the underlying arrangement of the links 5, 6, 7, the joints 3, via which two of the links 5, 6, 7 are connected in a straight line and possibly also aligned parallel to the height direction H.

Durch die nebeneinanderliegende Anordnung der Glieder 5, 6, 7, sind vorzugsweise auch die Auflageflächen 9 der Glieder 5, 6, 7 parallel zueinander angeordnet. In der Ruheposition stellt sich somit ein Abstand d der Auflageflächen 9 zueinander ein, welcher größer ist, als der in 1 abgebildete Abstand d der Auflageflächen in der Greifposition des Greifarms 8. Die Auflagefläche 9 des Hebeelementes 13 ist in der Ruheposition vorzugsweise ebenfalls in der Reihe der Auflageflächen 9 der Glieder 5, 6, 7 angeordnet.Due to the juxtaposition of the members 5, 6, 7 are preferably also the bearing surfaces 9 of the links 5, 6, 7 are arranged parallel to one another. In the rest position, there is a distance d between the contact surfaces 9 which is greater than that in 1 illustrated distance d of the bearing surfaces in the gripping position of the gripping arm 8. The bearing surface 9 of the lifting element 13 is preferably also arranged in the row of bearing surfaces 9 of the links 5, 6, 7 in the rest position.

In 2 ist besonders die Form der einzelnen Zwischenglieder 7 aus der seitlichen Schnittansicht erkennbar. Die Glieder 5, 6, 7 weisen in der dargestellten Perspektive einen im Wesentlichen viereckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf. Das letzte Glied 6 und die Zwischenglieder 7 weisen eine Ausformung (nicht sichtbar) auf, über welche sie perspektivisch bedingt in der Höhenrichtung H mit einem nächsten Glied 5, 7 verbindbar sind. Durch die Darstellung des Greifarms 8 in 2 ist diese Ausformung nicht sichtbar, da sie bezüglich der Tiefenrichtung T hinter den abgebildeten Hauptkörpern der Glieder 5, 6, 7 angeordnet ist. Das letzte Glied 6 und die Zwischenglieder 7 weist vorzugsweise zwei Löcher entlang der Tiefenrichtung auf, wobei ein Loch in dem Hauptkörper und ein weiteres Loch in der Ausformung angeordnet ist. Dabei liegen ein Loch aus dem Hauptkörper und ein Loch aus der Ausformung eines jeweils nächsten Gliedes 5, 6, 7 bezüglich der Breitenrichtung B und Höhenrichtung H übereinander, sodass sie ein gemeinsames Loch bilden, durch die ein Gelenkbolzen entlang der Tiefenrichtung zur Bildung eines Gelenkes 3 zwischen zwei Gliedern 5, 6, 7 hindurchführbar ist.In 2 the shape of the individual intermediate links 7 can be seen in particular from the lateral sectional view. In the perspective shown, the members 5, 6, 7 have a substantially quadrangular cross-section with rounded corners. The last link 6 and the intermediate links 7 have a formation (not visible) via which they can be connected to a next link 5, 7 in the height direction H, depending on the perspective. By showing the gripper arm 8 in 2 this formation is not visible since it is located behind the illustrated main bodies of the links 5, 6, 7 with respect to the depth direction T. The last link 6 and the intermediate links 7 preferably have two holes along the depth direction, one hole being located in the main body and another hole being located in the formation. A hole in the main body and a hole in the formation of a respective next link 5, 6, 7 lie on top of each other with respect to the width direction B and height direction H, so that they form a common hole through which a hinge pin can be pushed along the depth direction to form a hinge 3 between two members 5, 6, 7 can be passed.

3 stellt den Greifarm 8 aus einer vorderen Schnittansicht mit Blickrichtung entgegen der Breitenrichtung B dar. Die Schnittebene dieser Schnittansicht ist demnach zwischen der Höhenrichtung H und Tiefenrichtung T aufgespannt, wobei die Schnittebene den Mittelpunkt der Gelenke 3 schneidet. 3 shows the gripping arm 8 from a front sectional view looking in the opposite direction to the width direction B. The sectional plane of this sectional view is therefore spanned between the height direction H and depth direction T, with the sectional plane intersecting the center point of the joints 3 .

Aus dieser Perspektive ist die Anordnung der Gelenke 3 mit den Schwenkachsen A zu sehen, wobei jedes Gelenk 3 vorzugsweise eine Schwenkachse A aufweist, um welche jeweils zwei Glieder 5, 6, 7 zueinander schwenkbar sind. Die Schwenkachsen A verlaufen bevorzugt parallel zur Tiefenrichtung T.The arrangement of the joints 3 with the pivot axes A can be seen from this perspective, with each joint 3 preferably having a pivot axis A about which two links 5, 6, 7 can be pivoted relative to one another. The pivot axes A preferably run parallel to the depth direction T.

Die Glieder 5, 6, 7 des Greifarms 8 sind in ihrem Profil entlang der Tiefenrichtung T vorzugsweise so aufgebaut, dass sie sich zumindest teilweise entlang der Höhenrichtung H überschneiden. Vorzugsweise greifen die Glieder 5, 6, 7 dabei in der Höhenrichtung H zumindest teilweise ineinander, wobei die Gelenke 3 bezüglich der Höhenrichtung H vorzugsweise in den Bereichen angeordnet sind, in welchen sich die Glieder 5, 6, 7 überschneiden.The links 5, 6, 7 of the gripping arm 8 are preferably constructed in their profile along the depth direction T in such a way that they at least partially overlap along the height direction H. Preferably, the links 5, 6, 7 interlock at least partially in the vertical direction H, with the joints 3 preferably being arranged in the vertical direction H in the areas in which the links 5, 6, 7 intersect.

Um eine zumindest teilweise Überlappung der Glieder 5, 6, 7 zu ermöglichen, sind zumindest die Zwischenglieder 7 bezüglich der Darstellung aus 3 als U-Form ausgebildet, wobei die beiden, in der Tiefenrichtung T außenliegenden Enden der Glieder 5, 6, 7 einen Mittleren Teil des in der Höhenrichtung anschließenden Gliedes 5, 6, 7 umschließen.In order to allow an at least partial overlapping of the links 5, 6, 7, at least the intermediate links 7 are shown 3 designed as a U-shape, with the two ends of the links 5, 6, 7 lying on the outside in the depth direction T enclosing a middle part of the link 5, 6, 7 that is adjacent in the height direction.

In 4 ist ein Greifarm aus der gleichen perspektive wie 3 dargestellt, wobei die Schnittebene nicht die Gelenke 3, sondern das Verbindungselement 1 mittig schneidet. Die 4 zeigt damit ebenfalls eine Schnittansicht des Greifarms 8, deren Schnittebene durch die Tiefenrichtung T und die Höhenrichtung H aufgespannt ist.In 4 is a gripper arm from the same perspective as 3 shown, wherein the sectional plane does not intersect the joints 3, but the connecting element 1 in the middle. The 4 thus also shows a sectional view of the gripping arm 8, the sectional plane of which is spanned by the depth direction T and the height direction H.

In 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Greifarms 8 mit einem Verbindungselement 1 abgebildet, welches als Band ausgeformt ist und eine Erstreckungsebene aufweist, welche durch die Tiefenrichtung T und die Höhenrichtung H aufgespannt ist. Die Ausführung des Verbindungselementes 1 als plattes Band ist besonders bevorzugt, da sich dieses durch die Anbringung im Greifarm nur bezüglich der Höhenrichtung H und Breitenrichtung B bewegen lässt. Ein knicken oder schwenken in die Tiefenrichtung T ist durch diese Ausformung nicht möglich.In 4 a preferred embodiment of the gripping arm 8 is shown with a connecting element 1, which is formed as a band and has a plane of extent which is spanned by the depth direction T and the height direction H. The design of the connecting element 1 as a flat strip is particularly preferred, since this can only be moved with respect to the height direction H and width direction B due to the attachment in the gripping arm. A buckling or pivoting in the depth direction T is not possible due to this shape.

In 4 ist weiterhin die Anbringung des Verbindungselementes 1 an der Kupplung 2 und dem letzten Glied 6 ersichtlich, wobei das Verbindungselement 1 jeweils über ein Befestigungselement 12 befestigt ist. Als Befestigungselement 12 eignen sich beispielsweise Schrauben, Stifte, Klemmen oder ähnliche Mechanismen, welche zum Verbinden des Verbindungselementes 1 mit der Kupplung und/oder dem letzten Glied 6 geeignet sind.In 4 the attachment of the connecting element 1 to the coupling 2 and the last link 6 can also be seen, the connecting element 1 being fastened via a fastening element 12 in each case. For example, screws, pins, clamps or similar mechanisms suitable for connecting the connecting element 1 to the coupling and/or the last link 6 are suitable as the fastening element 12 .

Die Befestigungselemente 12 sind dabei entlang der Breitenrichtung durch entsprechende Löcher 11 und vorzugsweise Schraublöcher 11 in dem Verbindungelement 1 und der Kupplung 2, sowie dem letzten Glied 6 geführt. Es ist denkbar, dass die Befestigungselemente 12 im zusammengebauten Zustand des Greifarms 8 erreichbar sind und das Verbindungselement 1 vorzugsweise ausgebaut und ausgetauscht werden kann. Durch permanentes Knicken des Verbindungselementes 1 ist es denkbar, dass dieses nach einer gewissen Betriebsdauer gewechselt werden muss um eine sichere und reibungslose Operation des Greifarms 8 zu gewährleisten. Die Möglichkeit eines schnellen Wechsels ist demnach besonders vorteilhaft.The fastening elements 12 are guided along the width direction through corresponding holes 11 and preferably screw holes 11 in the connecting element 1 and the coupling 2, as well as the last link 6. It is conceivable that the fastening elements 12 can be reached in the assembled state of the gripping arm 8 and the connecting element 1 can preferably be removed and replaced. Due to permanent buckling of the connecting element 1, it is conceivable that it has to be changed after a certain period of operation in order to ensure safe and smooth operation of the gripping arm 8. The possibility of a quick change is therefore particularly advantageous.

BezugszeichenlisteReference List

11: Verbindungselementfastener
22: Kupplungcoupling
33: Gelenkejoints
44: Zylindercylinder
55: erstes Gliedfirst link
66: letztes Gliedlast link
77: Zwischengliederpontics
88th: Greifarmgripper arm
99: Auflageflächebearing surface
1010: Befestigungsbolzen des GreifarmsAttachment bolts of the gripper arm
1111: Schraubloch für BefestigungselementScrew hole for fastener
1212: Befestigungselement zum Befestigen des VerbindungselementesFastening element for fastening the connecting element
1313: Hebeelement am letzten GliedLifting element on the last link
1414: Überlappende Flächen der GliederOverlapping areas of the limbs
1515: Hohlraum für das Verbindungselement innerhalb der Glieder Cavity for the connector within the links
HH: Höhenrichtungheight direction
BB: Breitenrichtunglatitude direction
TT: Tiefenrichtungdepth direction
AA: Schwenkachsepivot axis
HBhb: Bogen entlang welchem die Glieder in der Hebeposition angeordnet sindArc along which the links are arranged in the lifting position
di.e: Abstand zwischen den Auflageflächen zweier GliederDistance between the bearing surfaces of two links

Claims

Gripper arm (8) with a first link (5), a last link (6) and at least one intermediate link (7), each intermediate link (7) being connected to at least two further links (5, 6, 7) via a joint (3 ) is connected, the links (5, 6, 7) are arranged next to one another in a first geometric order of the gripping arm (8) along a height direction (H) and two links (5, 6, 7) lying next to one another via their common joint (5) are pivotable to one another about a pivot axis (A), characterized in that the individual links (5, 6, 7) are connected to one another via a connecting element (1) which is attached to the last link (6) and to a coupling (2) in the first Link is attached, wherein the gripping arm (8) by moving the coupling (2) in the height direction (H) is at least partially pivotable in a width direction (B) arranged perpendicular to this in a second geometric order.

Gripper arm (8) after claim 1 , characterized in that the first geometric order is a rest position and the second geometric order is a gripping position of the gripper arm (8), in the rest position no forces act on the gripper arm (8) and in the gripping position a force along the height direction (H) acts on the connecting element (1) via the clutch (2).

Gripper arm (8) after claim 2 , characterized in that the gripping arm (8) is arranged in the rest position essentially stretched along the height direction (H) and in the gripping position has a hook-like shape with which it can pick up goods to be transported.

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 3 , characterized in that the connecting element (1) is a flexible rope, a metal sheet, a chain, and/or another element with a high tensile strength.

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 4 , characterized in that the clutch (2) is connected via a piston rod to a pneumatically and/or hydraulically actuable piston and/or to an electric drive which generates the force in the vertical direction (H) on the clutch (2).

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 5 , characterized in that the first member (5) has a cylinder (4) in which the clutch (2) is guided during its movement along the height direction (H).

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 6 , characterized in that the members (5, 6, 7) are arranged side by side in the second geometric order along an arc (HB) between height direction (H) and width direction (B).

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 7 , characterized in that the connecting element (1) runs at least partially through the first link (5) and the intermediate links (8) when the coupling (2) moves along the vertical direction (H).

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 8th , characterized in that the joints (3) and the connecting element (1) are arranged at two opposite ends of the links (5, 6, 7) with respect to the width direction (B).

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 9 , characterized , that at least one of the links (5, 6, 7) has at least one bearing surface (9) which, when transporting goods with the gripper arm (8), contacts the transported goods, with a distance (d) between the bearing surfaces (9) of two links ( 5, 6, 7) is larger in the first geometric order than in the second geometric order.

Gripper arm (8) according to at least one of the previous ones Claims 1 - 10 , characterized in that the pivot axis (A), with respect to which two members (5, 6, 7) can be pivoted relative to one another, is arranged parallel to a depth direction (T), the depth direction (T) being orthogonal to the height direction (H) and Width direction (B) runs.

Gripper arm (8) according to any of the previous ones Claims 1 - 11 , characterized in that the gripping arm (8) in the second geometric order can absorb a weight force greater than 20 kg, preferably greater than 40 kg and particularly preferably greater than 60 kg, which is applied counter to the vertical direction (H) on the support surface (9) of the last link (6) acts.