DE102021212311A1

DE102021212311A1 - Gripping system and method for operating a gripping system attached to an industrial robot

Info

Publication number: DE102021212311A1
Application number: DE102021212311.2A
Authority: DE
Inventors: Ralf Riemensperger
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2021-11-02
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2023-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Greifsystem zur Handhabung von Werkstücken, mit einem Greiferträger (1),an dem eine Greifeinrichtung (2) festgelegt ist, die ein erstes Greiferteil (15) mit einer ersten Greifbacke (21) und ein zweites Greiferteil (16) mit einer zweiten Greifbacke (22) aufweist, wobei das zweite Greiferteil (16) linearbeweglich an der Greifeinrichtung ()2 gelagert ist und wobei die Greifeinrichtung (2) einen Aktor (8) zur Einstellung eines Abstands zwischen dem ersten Greiferteil (15) und dem zweiten Greiferteil (16) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Greifbacke (21) an einem Führungsschlitten (34) festgelegt ist, der linearbeweglich längs einer Verstellachse (18) an einer Schlittenführung (33) des ersten Greiferteils (15) geführt ist und dem ein beweglich gelagerter Riegel (56) zugeordnet ist, der in einer Verriegelungsstellung für eine ortsfeste Verriegelung mit dem ersten Greiferteil (15) in eine Riegelaufnahme (37) des ersten Greiferteils (15) eingreift und der in einer Entriegelungsstellung eine Relativbewegung zwischen dem Führungsschlitten (34) und dem ersten Greiferteil (15) freigibt.The invention relates to a gripping system for handling workpieces, having a gripper carrier (1) on which a gripping device (2) is fixed, which has a first gripper part (15) with a first gripping jaw (21) and a second gripper part (16) with a second gripper jaw (22), the second gripper part (16) being mounted in a linearly movable manner on the gripper device ()2 and the gripper device (2) having an actuator (8) for setting a distance between the first gripper part (15) and the second gripper part (16). According to the invention, the first gripping jaw (21) is fixed to a guide carriage (34) which is linearly movable along an adjustment axis (18) on a carriage guide (33) of the first gripper part (15) and on which a movably mounted bolt (56 ) is assigned, which engages in a locking position for a stationary locking with the first gripper part (15) in a bolt receptacle (37) of the first gripper part (15) and in an unlocking position a relative movement between the guide carriage (34) and the first gripper part ( 15) releases.

Description

Die Erfindung betrifft ein Greifsystem zur Handhabung von Werkstücken, wie es insbesondere im Bereich der Industrieautomation eingesetzt wird, um Werkstücke von einer Startposition zu einer Zielposition zu transportieren und zumindest in der Zielposition für das Werkstück eine präzise Werkstückausrichtung gewährleisten zu können. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines an einem Industrieroboter angebrachten Greifsystems.The invention relates to a gripping system for handling workpieces, as is used in particular in the field of industrial automation, in order to transport workpieces from a starting position to a target position and to be able to ensure precise workpiece alignment at least in the target position for the workpiece. Furthermore, the invention relates to a method for operating a gripping system attached to an industrial robot.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Greifsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines an einem Industrieroboter angebrachten Greifsystems bereitzustellen, mit denen eine automatisierte Anpassung der Greifeinrichtung an unterschiedliche Werkstücke vorgenommen werden kann.The object of the invention is to provide a gripping system and a method for operating a gripping system attached to an industrial robot, with which an automated adaptation of the gripping device to different workpieces can be undertaken.

Diese Aufgabe wird für ein Greifsystem in der folgenden Weise gelöst: das Greifsystem umfasst einen Greiferträger, der einen Kupplungsbereich zur Ankopplung an einen Roboterarm aufweist und an dem eine Greifeinrichtung festgelegt ist, wobei die Greifeinrichtung ein erstes Greiferteil mit einer ersten Greifbacke und ein zweites Greiferteil mit einer zweiten Greifbacke aufweist, wobei das zweite Greiferteil linearbeweglich an der Greifeinrichtung gelagert ist und wobei die Greifeinrichtung einen Aktor aufweist, der für eine Einstellung eines Abstands zwischen dem ersten Greiferteil und dem zweiten Greiferteil ausgebildet ist, wobei die erste Greifbacke an einem Führungsschlitten festgelegt ist, der linearbeweglich längs einer Verstellachse an einer Schlittenführung des ersten Greiferteils geführt ist und dass am Führungsschlitten ein beweglich gelagerter Riegel ausgebildet ist, der in einer Verriegelungsstellung für eine ortsfeste Verriegelung mit dem ersten Greiferteil in eine Riegelaufnahme des ersten Greiferteils, insbesondere der Schlittenführung, eingreift und der in einer Entriegelungsstellung eine Relativbewegung zwischen dem Führungsschlitten und dem ersten Greiferteil freigibt.This object is achieved for a gripping system in the following manner: the gripping system comprises a gripper carrier which has a coupling area for coupling to a robot arm and on which a gripping device is fixed, the gripping device having a first gripper part with a first gripper jaw and a second gripper part has a second gripping jaw, wherein the second gripping part is mounted on the gripping device in a linearly movable manner and wherein the gripping device has an actuator which is designed to set a distance between the first gripping part and the second gripping part, the first gripping jaw being fixed to a guide carriage, which is linearly movable along an adjustment axis on a carriage guide of the first gripper part and that a movably mounted bolt is formed on the guide carriage, which engages in a locking position for a stationary locking with the first gripper part in a bolt receptacle of the first gripper part, in particular the carriage guide, and the releases a relative movement between the guide carriage and the first gripper part in an unlocked position.

Der Greiferträger dient als Grundkörper, der einerseits den Kupplungsbereich aufweist, mit dem eine Ankopplung an einen Roboterarm, insbesondere an eine Handachse eines Roboterarms, verwirklicht werden kann und der andererseits mit wenigstens einer Greifeinrichtung ausgerüstet ist, wobei die Greifeinrichtung diejenigen Komponenten umfasst, die für den unmittelbaren Kontakt mit dem zu ergreifenden Werkstück ausgebildet sind. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass am Greiferträger auch Komponenten wie eine Ventileinrichtung und/oder eine Steuereinrichtung vorgesehen sind, mit denen ein Betrieb des Aktors, der der Greifeinrichtung zugehörig ist und zur Bereitstellung von Bewegungen ausgebildet ist, angeordnet sind. Diese Komponenten können mit Schnittstellen versehen sein, die eine Zufuhr von Energie und einen Empfang von Steuersignalen ermöglichen, wobei diese Schnittstellen insbesondere in den Kupplungsbereich integriert sind und bei einer Ankopplung des Greiferträgers an den Roboterarm automatisch mit zugeordneten Schnittstellen am Roboterarm verbunden werden.The gripper carrier serves as a base body which, on the one hand, has the coupling area with which a coupling to a robot arm, in particular to a hand axis of a robot arm, can be implemented and, on the other hand, is equipped with at least one gripping device, the gripping device comprising those components that are required for the direct contact are formed with the workpiece to be taken. For example, it can be provided that components such as a valve device and/or a control device are also provided on the gripper carrier, with which an operation of the actuator, which is associated with the gripping device and is designed to provide movements, is arranged. These components can be provided with interfaces that enable energy to be supplied and control signals to be received, these interfaces being integrated in particular in the coupling area and being automatically connected to associated interfaces on the robot arm when the gripper carrier is coupled to the robot arm.

Die am Greiferträger festgelegte Greifeinrichtung umfasst ein erstes Greiferteil mit einer ersten Greifbacke und ein zweites Greiferteil mit einer zweiten Greifbacke. Dabei sind die erste Greifbacke und die zweite Greifbacke für einen unmittelbaren mechanischen Kontakt mit dem zu ergreifenden Werkstück vorgesehen. Das erste Greiferteil und das zweite Greiferteil sind derart mit dem Greiferträger und/oder mit dem Aktor gekoppelt, dass eine Bewegung des Aktors, bei der es sich insbesondere um eine lineare Bewegung handeln kann, zu einer Veränderung eines Abstands zwischen dem ersten Greiferteil und dem zweiten Greiferteil führt. Aus dieser Abstandsänderung zwischen dem ersten Greiferteil und dem zweiten Greiferteil ergibt sich auch eine Abstandsänderung zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke. Hierbei kann rein exemplarisch vorgesehen sein, dass ein Werkstück zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke eingespannt wird, um es beispielsweise von einer Startposition zu einer Zielposition zu transportieren.The gripper device fixed to the gripper carrier comprises a first gripper part with a first gripper jaw and a second gripper part with a second gripper jaw. The first gripping jaw and the second gripping jaw are provided for direct mechanical contact with the workpiece to be gripped. The first gripper part and the second gripper part are coupled to the gripper carrier and/or to the actuator in such a way that a movement of the actuator, which can in particular be a linear movement, results in a change in a distance between the first gripper part and the second Gripper part leads. This change in distance between the first gripper part and the second gripper part also results in a change in distance between the first gripping jaw and the second gripping jaw. Here, purely by way of example, it can be provided that a workpiece is clamped between the first gripping jaw and the second gripping jaw in order to transport it, for example, from a starting position to a target position.

Um eine vorteilhafte Veränderung des Abstands zwischen den beiden Greifbacken verwirklichen zu können und damit eine Anpassung an unterschiedliche Werkstückgrößen zu ermöglichen, könnte vorgesehen werden, einen Aktor mit einem großen Stellweg einzusetzen. Allerdings ist ein solcher Aktor üblicherweise schwerer und größer als ein Aktor, der einen für den Greifvorgang ausreichenden Hub bereitstellt und der eine für den Greifvorgang ausreichende Greifkraft aufbringen kann.In order to be able to achieve an advantageous change in the distance between the two gripping jaws and thus enable adaptation to different workpiece sizes, provision could be made to use an actuator with a large adjustment path. However, such an actuator is usually heavier and larger than an actuator that provides a stroke that is sufficient for the gripping process and that can apply a gripping force that is sufficient for the gripping process.

Um eine Anpassung der Greifeinrichtung an unterschiedliche Werkstücke verwirklichen zu können, ohne eine Vergrößerung des Aktors in Kauf nehmen zu müssen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens die erste Greifbacke zusätzlich zu der Verstellbewegung, die vom Aktor bereitgestellt wird, um den Greifvorgang durchzuführen, zusätzlich noch vor einem nachfolgenden Greifvorgang in ihrer Position am Greiferteil eingestellt werden kann. Somit kann vor der Durchführung des Greifvorgangs ein Abstand zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke eingestellt werden, der dann bei der Durchführung der Greifbewegung zusätzlich durch die Verstellbewegung des Aktors verändert wird. Ferner kann zwischen der Durchführung aufeinanderfolgender Greifvorgänge eine von der Verstellbewegung des Aktors unabhängige Einstellbewegung für den Abstand zwischen den Greifbacken mittels der wenigstens einen verstellbar an der Greifeinrichtung festgelegten Greifbacke vorgenommen werden. Hierzu ist die Greifbacke an einem Führungsschlitten festgelegt oder einstückig mit dem Führungsschlitten verbunden. Der Führungsschlitten ist seinerseits in einer vorzugsweise als Linearführung ausgebildeten Schlittenführung verstellbar aufgenommen. Vorzugsweise sind beide Greifbacken der Greifeinrichtung in gleicher Weise an den jeweiligen Greiferteilen verstellbar aufgenommen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die erste Greifback ortsfest an der Greifeinrichtung festgelegt ist und die zweite Greifbacke sowohl durch eine Einstellung der Position des zugeordneten Führungsschlittens als auch durch eine Verstellbewegung des Aktors in ihrem Abstand gegenüber der ersten Greifbacke verändert werden kann.In order to be able to adapt the gripping device to different workpieces without having to accept an enlargement of the actuator, it is provided according to the invention that at least the first gripping jaw additionally to the adjustment movement provided by the actuator in order to carry out the gripping process can be adjusted in its position on the gripper part before a subsequent gripping process. Thus, before the gripping process is carried out, a distance between the first gripping jaw and the second gripping jaw can be set, which is then additionally changed by the adjustment movement of the actuator when the gripping movement is carried out. Furthermore, between the implementation of successive gripping operations, a setting independent of the adjustment movement of the actuator Movement for the distance between the gripping jaws can be made by means of the at least one gripping jaw that is adjustably fixed to the gripping device. For this purpose, the gripping jaw is fixed to a guide carriage or connected in one piece to the guide carriage. The guide carriage is in turn accommodated adjustably in a carriage guide, which is preferably designed as a linear guide. Both gripping jaws of the gripping device are preferably adjustably accommodated in the same way on the respective gripper parts. Alternatively, it can also be provided that the first gripping jaw is stationary on the gripping device and the second gripping jaw can be changed both by adjusting the position of the associated guide carriage and by adjusting the actuator in its distance from the first gripping jaw.

Um eine Greifkraftübertragung zwischen der ersten Greifbacke und dem ersten Greiferteil zu gewährleisten, ist der Führungsschlitten mit einem Riegel versehen, der zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung beweglich am Führungsschlitten gelagert ist. Der Riegel ermöglicht in der Entriegelungsstellung, in der eine Riegelverbindung mit dem ersten Greiferteil aufgehoben ist, eine lineare Verstellbewegung des Führungsschlittens gegenüber der Schlittenführung. In der Verriegelungsstellung ist hingegen vorgesehen, dass der Riegel in eine Riegelaufnahme des ersten Greiferteils eingreift und damit eine ortsfeste Verriegelung zwischen dem Führungsschlitten und der daran angebrachten ersten Greifbacke und dem ersten Greiferteil gewährleistet.In order to ensure a transfer of gripping force between the first gripping jaw and the first gripper part, the guide carriage is provided with a latch which is movably mounted on the guide carriage between a locking position and an unlocking position. In the unlocked position, in which a locking connection with the first gripper part is released, the bolt enables a linear adjustment movement of the guide carriage relative to the carriage guide. In the locking position, on the other hand, it is provided that the bolt engages in a bolt receptacle of the first gripper part and thus ensures a stationary locking between the guide carriage and the first gripping jaw attached thereto and the first gripper part.

Für die Bewegung des Riegels zwischen der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung sowie für die lineare Verlagerung des Führungsschlittens längs der Schlittenführung wird vorzugsweise eine Bewegung des Roboterarms genutzt. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass der Roboterarm die Greifeinrichtung in eine Verstellposition bewegt, in der der Riegel der Greifeinrichtung an einer Stützfläche abgestützt werden kann. Durch Einleitung einer geeigneten Relativbewegung zwischen Greifeinrichtung und Stützfläche kann der Riegel aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung überführt werden. Ferner ist vorgesehen, dass die Stützfläche derart beschaffen ist, dass nach der Überführung des Riegels in die Entriegelungsstellung durch eine weitere, lineare Relativbewegung zwischen der Greifeinrichtung und der Stützfläche die zur Einstellung eines geeigneten Greifabstands zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke notwenige Einstellbewegung für den Führungsschlitten längs der Verstellachse, die durch die Schlittenführung definiert wird, erfolgt. Anschließend wird durch eine weitere Relativbewegung zwischen der Greifeinrichtung unter Stützfläche, insbesondere durch eine Entfernungsbewegung für den Roboterarm von der Stützfläche, eine Überführung des Riegels aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung bewirkt, so dass die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Führungsschlitten mit der daran angebrachten ersten Greifbacke und dem ersten Greiferteil wieder hergestellt ist und der nächste Greifvorgang mit dem nunmehr angepassten Abstand zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke durchgeführt werden kann.A movement of the robot arm is preferably used for the movement of the bolt between the locking position and the unlocking position and for the linear displacement of the guide carriage along the carriage guide. For this purpose, it is provided in particular that the robot arm moves the gripping device into an adjustment position in which the bolt of the gripping device can be supported on a support surface. By initiating a suitable relative movement between the gripping device and the support surface, the bolt can be transferred from the locked position to the unlocked position. It is also provided that the supporting surface is designed in such a way that after the bolt has been moved into the unlocked position, the adjustment movement required to set a suitable gripping distance between the first gripping jaw and the second gripping jaw is carried out by a further, linear relative movement between the gripping device and the supporting surface Guide carriage along the adjustment axis, which is defined by the carriage guide takes place. Subsequently, a further relative movement between the gripping device under the support surface, in particular a removal movement for the robot arm from the support surface, causes the bolt to be transferred from the unlocked position to the locked position, so that the force-transmitting connection between the guide carriage with the first gripper jaw attached thereto and the first gripper part is restored and the next gripping process can be carried out with the now adjusted distance between the first gripping jaw and the second gripping jaw.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Zweckmäßig ist es, wenn an dem ersten Greiferteil wenigstens zwei, insbesondere mehrere in gleicher Teilung, längs der Verstellachse beabstandet angeordnete Riegelaufnahmen ausgebildet sind. Die Anzahl der Riegelaufnahmen bestimmt die Anzahl von unterschiedlichen Abständen, die die erste Greifbacke gegenüber der zweiten Greifbacke einnehmen kann, sofern das erste Greiferteil einen maximalen Abstand zum zweiten Greiferteil aufweist, wie dies insbesondere in einer Öffnungsstellung für die Greifeinrichtung der Fall ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Riegelaufnahmen längs der Verstellachse jeweils in gleicher Teilung, also jeweils in gleichem Abstand voneinander, angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Teilung für die Riegelaufnahmen kleiner als ein maximaler Hub des Aktors, der für eine Relativbewegung des ersten Greiferteils gegenüber dem Greiferträger ausgebildet ist, gewählt ist. Dadurch ist eine vorteilhafte Anpassung des Abstands zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke innerhalb eines konstruktiv vorgegebenen Abstandsintervalls gewährleistet. Die Intervallgrenzen für dieses Abstandsintervall werden durch einen minimalen Abstand zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke bei geschlossener Greifeinrichtung und durch einen maximalen Abstand zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke bei geöffneter Greifeinrichtung bestimmt.It is expedient if at least two, in particular several, spaced apart along the adjustment axis locking receptacles are formed on the first gripper part. The number of bolt receptacles determines the number of different distances that the first gripper jaw can assume relative to the second gripper jaw if the first gripper part has a maximum distance from the second gripper part, as is the case in particular in an open position for the gripper device. Provision is particularly preferably made for the bolt receptacles to be arranged along the adjustment axis in the same pitch, ie at the same distance from one another. Provision is particularly preferably made for the division for the bolt receptacles to be selected to be smaller than a maximum stroke of the actuator, which is designed for a relative movement of the first gripper part with respect to the gripper carrier. This ensures an advantageous adjustment of the distance between the first gripping jaw and the second gripping jaw within a structurally predetermined distance interval. The interval limits for this distance interval are determined by a minimum distance between the first gripping jaw and the second gripping jaw when the gripping device is closed and by a maximum distance between the first gripping jaw and the second gripping jaw when the gripping device is open.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Riegel für eine formschlüssige Kopplung mit der als Ausnehmung im ersten Greiferteil ausgebildeten Riegelaufnahme ausgebildet ist. Der Riegel die Riegelausnehmung sind derart aneinander angepasst, dass Greifkräften nicht zu einer unerwünschten Entriegelung des Führungsschlittens vom ersten Greiferteil führen können. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Riegel und Riegelausnehmung derart ausgebildet ist, das zumindest im Wesentlichen parallel zur Verstellachse ausgerüstete, über die erste Greifbacke auf den Führungsschlitten eingeleitete Greifkräfte derart vom Führungsschlitten über den Riegel in die Riegelausnehmung abgeleitet werden können, dass hierbei als Reaktionskräfte auftretende Kraftkomponenten nicht so groß sind, das der Riegel aus der Riegelausnehmung entriegelt wird.It is preferably provided that the bolt is designed for a form-fitting coupling with the bolt receptacle designed as a recess in the first gripper part. The bolt and the bolt recess are adapted to one another in such a way that gripping forces cannot lead to an undesired unlocking of the guide carriage from the first gripper part. It is preferably provided that the form-fitting connection between the bolt and the bolt recess is designed in such a way that gripping forces, which are at least essentially parallel to the adjustment axis and are introduced via the first gripping jaw onto the guide carriage, can be diverted from the guide carriage via the bolt into the bolt recess in such a way that force components occurring as reaction forces are not so large that the bolt is unlocked from the bolt recess.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Riegel linearbeweglich am Führungsschlitten aufgenommen ist und dass eine zwischen der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung erstreckte Bewegungsachse für den Riegel quer zur Verstellachse ausgerichtet ist. Bei der Durchführung eines Greifvorgangs erfolgt eine Greifkraftübertragung von der ersten Greifbacke auf den Führungsschlitten und vom Führungsschlitten auf den Riegel, der seinerseits zumindest bereichsweise in der Riegelausnehmung aufgenommen ist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn bei der Greifkraftübertragung zwischen dem Riegel und der Riegelausnehmung möglichst keine Kraftkomponenten auftreten, die in Richtung der Bewegungsachse für den Riegel ausgerichtet sind, da ansonsten hierdurch eine unerwünschte Entriegelung des Riegels auftreten könnte. Derartige Kraftkomponenten können vorzugsweise dadurch ausgeschlossen werden, dass einander gegenüberliegende Kraftübertragungsflächen des Riegels und der Riegelausnehmung derart ausgerichtet sind, dass die jeweiligen Flächennormalen parallel zur Verstellachse ausgerichtet sind. Hierdurch ergibt sich, dass eine Aufhebung einer formschlüssigen Kopplung zwischen Riegel und Riegelausnehmung durch eine quer zur Verstellachse ausgerichtete Relativbewegung des Riegels bewirkt werden kann, woraus resultiert, dass bevorzugt vorgesehen ist, dass die Bewegungsachse für den Riegel quer zur Verstellachse ausgerichtet ist.In a development of the invention, it is provided that the bolt is accommodated in a linearly movable manner on the guide carriage and that an axis of movement for the bolt extending between the locking position and the unlocking position is aligned transversely to the adjustment axis. When a gripping process is carried out, a gripping force is transmitted from the first gripping jaw to the guide carriage and from the guide carriage to the bolt, which in turn is received at least in certain areas in the bolt recess. It is advantageous here if, during the transmission of the gripping force between the bolt and the bolt recess, there are as few force components as possible that are aligned in the direction of the movement axis for the bolt, since this could result in an undesired unlocking of the bolt. Such force components can preferably be excluded by aligning opposing force transmission surfaces of the bolt and the bolt recess in such a way that the respective surface normals are aligned parallel to the adjustment axis. This means that a form-fitting coupling between the bolt and the bolt recess can be canceled by a relative movement of the bolt aligned transversely to the adjustment axis, with the result that it is preferably provided that the axis of movement for the bolt is aligned transversely to the adjustment axis.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Riegel einen Betätigungsabschnitt aufweist, der am Greiferteil von außen zugänglich ist, insbesondere vom Greiferteil abragt, und der für eine Krafteinleitung auf den Riegel für eine Verlagerung des Riegels zwischen der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung ausgebildet ist. Der Betätigungsabschnitt dient dabei als Schnittstelle, über die eine Einleitung von Betätigungskräften auf den Riegel ermöglicht wird. Beispielhaft ist vorgesehen, dass für eine Veränderung der Position der ersten Greifbacke zunächst eine Entriegelungskraft auf den Betätigungsabschnitt eingeleitet wird, die vorzugsweise in Richtung der Bewegungsachse für den Riegel ausgerichtet ist. Hierdurch wird der Riegel aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung überführt. Anschließend wird unter Aufrechterhaltung der Entriegelungskraft eine parallel zur Verstellachse ausgerichtete Verstellkraft auf den Betätigungsabschnitt ausgeübt, um die Verstellbewegung für den Führungsschlitten längs der Schlittenführung zu erzielen. Nach Erreichen einer Zielposition für den Führungsschlitten wird die Verstellkraft auf Null reduziert, anschließend wird auch die Entriegelungskraft auf Null reduziert, wodurch der Riegel an der nunmehr gewählten Position wieder in die zugehörige Riegelaufnahme eingreift, so dass die formschlüssige Verriegelung zwischen Führungsschlitten und Schlittenführung wieder hergestellt ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Betätigungsabschnitt in einer Weise vom Greiferteil abragt, dass die Entriegelungskraft und die quer dazu ausgerichtete Verstellkraft formschlüssig auf den Betätigungsabschnitt eingeleitet werden können. Besonders bevorzugt ist der Betätigungsabschnitt als Bolzen, insbesondere als kreiszylindrischer Bolzen, ausgebildet.In a further embodiment of the invention, it is provided that the bolt has an actuating section which is accessible from the outside on the gripper part, in particular protrudes from the gripper part, and which is designed for applying force to the bolt for moving the bolt between the locked position and the unlocked position. The actuation section serves as an interface via which actuation forces can be introduced onto the bolt. By way of example, it is provided that, in order to change the position of the first gripping jaw, an unlocking force is first applied to the actuating section, which is preferably aligned in the direction of the movement axis for the bolt. As a result, the bolt is transferred from the locked position to the unlocked position. Subsequently, while maintaining the unlocking force, an adjusting force aligned parallel to the adjusting axis is exerted on the actuating section in order to achieve the adjusting movement for the guide carriage along the carriage guide. After a target position for the guide carriage has been reached, the adjustment force is reduced to zero, and then the unlocking force is also reduced to zero, as a result of which the bolt engages in the associated bolt receptacle again at the now selected position, so that the positive locking between the guide carriage and the carriage guide is restored . Provision is preferably made for the actuating section to protrude from the gripper part in such a way that the unlocking force and the adjusting force aligned transversely thereto can be applied to the actuating section in a form-fitting manner. The actuating section is particularly preferably designed as a bolt, in particular as a circular-cylindrical bolt.

Vorteilhaft ist es, wenn das erste Greiferteil längs der Verstellachse eine konstante Profilierung aufweist und einen Führungsraum begrenzt und dass der Führungsschlitten linearbeweglich an der im Führungsraum aufgenommenen Führungsschlittenführung gelagert ist und einen längs der Verstellachse erstreckten Führungsschlitz des ersten Greiferteils durchsetzt, wobei die Schlittenführung als längs der Verstellachse erstreckte Linearführung ausgebildet ist. Beispielhaft weist das erste Greiferteil eine C-förmige Profilierung auf, wobei an wenigstens einer Innenoberfläche dieser Profilierung die Schlittenführung angebracht ist. Die Schlittenführung kann beispielsweise als Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein und ermöglicht eine spielarme Führung für den Führungsschlitten. Dabei erstreckt sich der Führungsschlitten durch den von der C-förmigen Profilierung begrenzten Schlitz der Schlittenführung und die Greifbacke ist außerhalb der Schlittenführung angeordnet.It is advantageous if the first gripper part has a constant profile along the adjustment axis and delimits a guide space and that the guide carriage is mounted in a linearly movable manner on the guide carriage guide accommodated in the guide space and passes through a guide slot of the first gripper part that extends along the adjustment axis, with the carriage guide being considered along the Adjustment axis extended linear guide is formed. For example, the first gripper part has a C-shaped profile, the carriage guide being attached to at least one inner surface of this profile. The carriage guide can be designed, for example, as a dovetail guide and enables low-backlash guidance for the guide carriage. The guide carriage extends through the slot of the carriage guide delimited by the C-shaped profile and the gripping jaw is arranged outside of the carriage guide.

Zweckmäßig ist es, wenn der Führungsschlitten und die Greifbacke fest miteinander verbunden sind, insbesondere einstückig miteinander ausgebildet sind, und/oder wenn die Greifbacke und der Betätigungsabschnitt des Riegels gemeinsam von einer außerhalb des ersten Greiferteils angeordneten Außenoberfläche des Führungsschlittens abragen. Die feste Verbindung zwischen dem Führungsschlitten und der Greifbacke kann beispielsweise als Schraubverbindung, als Steckverbindung oder in der Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet sein, wobei eine spielarme oder spielfreie Festlegung der Greifbacke am Führungsschlitten angestrebt wird. Alternativ kann vorgesehen werden, dass die Greifbacke einstückig mit dem Führungsschlitten ausgebildet ist. Für eine kompakte Gestaltung der Greifeinrichtung ist es vorteilhaft, wenn der Betätigungsabschnitt des Riegels gemeinsam von einer außerhalb des ersten Greiferteils angeordneten Außenoberfläche des Führungsschlittens abragen.It is expedient if the guide carriage and the gripping jaw are firmly connected to one another, in particular formed in one piece with one another, and/or if the gripping jaw and the actuating section of the bolt jointly protrude from an outer surface of the guide carriage arranged outside the first gripper part. The fixed connection between the guide carriage and the gripping jaw can be designed, for example, as a screw connection, as a plug-in connection or in the manner of a bayonet connection, the aim being to fix the gripping jaw on the guide carriage with little or no play. Alternatively, it can be provided that the gripping jaw is designed in one piece with the guide carriage. For a compact design of the gripping device, it is advantageous if the actuating section of the bolt jointly protrudes from an outer surface of the guide carriage arranged outside of the first gripper part.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Riegelaufnahmen als Zahnlücken zwischen benachbart angeordneten Zähnen einer Zahnstange ausgebildet sind, wobei die Zahnstange an dem ersten Greiferteil festgelegt ist, und dass der Riegel wenigstens einen zum Eingriff in die Zahnlücke ausgebildeten Zahn aufweist.In an advantageous development of the invention, it is provided that the bolt receptacles are arranged as tooth gaps between adjacent ones Teeth of a rack are formed, wherein the rack is fixed to the first gripper part, and that the bolt has at least one tooth designed to engage in the tooth gap.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Riegel am Führungsschlitten in einer Riegelführung angeordnet ist, die für eine bewegliche Lagerung des Riegels ausgebildet ist und dass zwischen Führungsschlitten und Riegel eine Feder angeordnet ist, die den Riegel in die Verriegelungsstellung vorspannt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the bolt is arranged on the guide carriage in a bolt guide which is designed for movable mounting of the bolt and that a spring is arranged between the guide carriage and bolt, which biases the bolt into the locking position.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Greiferträger mit dem Kupplungsbereich an einem Roboterarm angekoppelt ist und dass der Roboterarm von einer zugeordneten Robotersteuerung zwischen einer Arbeitsposition und einer Verstellposition bewegbar ist, wobei in der Verstellposition eine Betätigung des Riegels zur Verstellung des Führungsschlittens gegenüber dem ersten Greiferteil vorgesehen ist.It is preferably provided that the gripper carrier is coupled to a robot arm with the coupling area and that the robot arm can be moved by an assigned robot controller between a working position and an adjustment position, with actuation of the bolt for adjustment of the guide carriage relative to the first gripper part being provided in the adjustment position .

Die Aufgabe der Erfindung wird für ein Verfahren zum Betreiben eines an einem Industrieroboter angebrachten, erfindungsgemäßen Greifsystems mit den nachfolgenden Schritten gelöst: Durchführen einer Annäherungsbewegung für den Riegel der ersten Greifbacke an eine ortsfest mit dem Industrieroboter gekoppelte Oberfläche, so dass der Riegel relativ zum Führungsschlitten aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung gebracht wird, Durchführen einer linearen Relativbewegung zwischen dem längs der Verstellachse kraftschlüssig oder formschlüssig an der Oberfläche festgelegten Riegel und dem Führungsschlitten durch eine Bewegung des Industrieroboter, um eine Relativposition des Führungsschlittens gegenüber der Schlittenführung zu bewirken, Beendigung der Relativbewegung bei Erreichen einer vorgegebenen Zielposition für das erste Greiferteil gegenüber dem Führungsschlitten, Durchführen einer Entfernungsbewegung für den Riegel gegenüber der Oberfläche, so dass der Riegel relativ zum Führungsschlitten aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung gebracht wird. Durch diese Vorgehensweise kann eine Verstellung des ersten Greiferteils gegenüber der Schlittenführung und damit eine Anpassung eines Abstands zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke erreicht werden. Mit dieser Maßnahme wird ein Greifen von Gegenständen, die unterschiedliche Größen aufweisen, mit einem kleinem Hub des Aktors ermöglicht, da die Abstandsanpassung zwischen den beiden Greifbacken bereits vor der Durchführung des Greifvorgangs vorgenommen wird und für die Durchführung des Greifvorgangs nur noch der kleine Hub des Aktors erforderlich ist, um den Abstand zwischen den beiden Greifbacken zwischen der Freigabestellung und der Greifstellung für den Gegenstand einzustellen.The object of the invention is achieved for a method for operating a gripping system according to the invention attached to an industrial robot with the following steps: Carrying out an approach movement for the bolt of the first gripping jaw to a surface coupled in a stationary manner to the industrial robot, so that the bolt is off relative to the guide carriage is brought from the locking position to the unlocking position, carrying out a linear relative movement between the locking bar fixed to the surface in a force-fitting or form-fitting manner along the adjustment axis and the guide carriage by moving the industrial robot in order to bring about a relative position of the guide carriage in relation to the carriage guide, ending the relative movement when it is reached a predetermined target position for the first gripper part relative to the guide carriage, performing a removal movement for the bolt relative to the surface, so that the bolt is brought from the unlocked position to the locked position relative to the guide carriage. This procedure allows the first gripper part to be adjusted in relation to the carriage guide and thus the distance between the first gripper jaw and the second gripper jaw to be adjusted. This measure allows objects of different sizes to be gripped with a small stroke of the actuator, since the distance between the two gripping jaws is already adjusted before the gripping process is carried out and only the small stroke of the actuator is required to carry out the gripping process is required to adjust the distance between the two gripping jaws between the release position and the gripping position for the object.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:

1 eine perspektivische Darstellung eines Greiferträgers, der mit zwei Greifeinrichtungen ausgerüstet ist und der zur Ankopplung an einen Roboterarm ausgebildet ist,
2 eine teilweise geschnittene Darstellung einer der beiden am Greiferträger angebrachten Greifeinrichtungen mit zwei gegenläufig bewegbaren Greiferteilen und daran angeordneten Greifbacken,
3 eine Seitenansicht der Greifeinrichtung gemäß der 2, und
4 eine Explosionsdarstellung eines Greiferteils und der zugehörigen Greifbacke.

An advantageous embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows:

1 a perspective view of a gripper carrier which is equipped with two gripping devices and which is designed for coupling to a robot arm,
2 a partially sectioned view of one of the two gripping devices attached to the gripper carrier with two gripper parts that can be moved in opposite directions and gripping jaws arranged thereon,
3 a side view of the gripping device according to FIG 2 , and
4 an exploded view of a gripper part and the associated gripper jaw.

Ein in der 1 dargestellter Greiferträger 1 ist rein exemplarisch mit zwei identisch ausgebildeten Greifeinrichtungen 2 ausgerüstet, die jeweils zum Ergreifen eines nicht dargestellten Werkstücks genutzt werden können.An Indian 1 The gripper carrier 1 shown is equipped, purely by way of example, with two identically designed gripping devices 2, which can each be used to grip a workpiece (not shown).

Der Greiferträger 1 ist zur Ankopplung an eine nicht dargestellte Handachse eines ebenfalls nicht dargestellten Industrieroboters vorgesehen und weist hierzu einen Kupplungsbereich 3 auf, der für eine mechanische Kopplung mit der Handachse des Industrieroboters ausgebildet ist. Am Kupplungsbereich 3 sind mehrere elektrische Anschlüsse 4 und mehrere pneumatische Anschlüsse 5 ausgebildet, die für eine Versorgung der beiden Greifeinrichtungen 2 mit elektrischer Energie und mit Druckluft vorgesehen sind.The gripper carrier 1 is provided for coupling to a hand axis (not shown) of an industrial robot (also not shown) and for this purpose has a coupling area 3 which is designed for mechanical coupling to the hand axis of the industrial robot. A plurality of electrical connections 4 and a plurality of pneumatic connections 5 are formed on the coupling area 3 and are provided for supplying the two gripping devices 2 with electrical energy and with compressed air.

Beispielhaft ist vorgesehen, dass am Greiferträger 1 für jede der beiden Greifeinrichtungen 2 eine individuell zugeordnete elektropneumatische Steuereinrichtung 6 angebracht ist, die rein exemplarisch eine nicht näher dargestellte elektronische Steuerung sowie nicht näher dargestellte, von der elektronischen Steuerung ansteuerbare Pneumatikventile umfasst und zur Bereitstellung von Druckluft an die jeweilige Greifeinrichtung 2 ausgebildet ist.By way of example, it is provided that an individually assigned electropneumatic control device 6 is attached to the gripper carrier 1 for each of the two gripping devices 2, which, purely by way of example, comprises an electronic control (not shown in detail) and pneumatic valves (not shown in detail) that can be controlled by the electronic control and for the provision of compressed air the respective gripping device 2 is formed.

Die nachstehenden Erläuterungen zu einer der beiden Greifeinrichtungen 2 treffen in identischer Weise auch auf die jeweils andere Greifeinrichtung 2 zu.The following explanations for one of the two gripping devices 2 also apply in an identical manner to the other gripping device 2 in each case.

Die Greifeinrichtung 2 weist einen zur Festlegung am Greiferträger 1 ausgebildeten Grundkörper 7 auf, an dem ein in der 2 nur symbolisch dargestellter Aktor 8 festgelegt ist, der rein exemplarisch als doppeltwirkender pneumatischer Zahnstangen-Linearantrieb ausgebildet ist. Beispielhaft umfasst der Aktor 8 gemäß der Darstellung der 2 zwei gegenläufig arbeitende und über ein Koppelzahnrad 10 synchronisierte Zahnstangen 9, die jeweils endseitig mit einem ersten Greiferteil 15 bzw. einem zweiten Greiferteil 16 gekoppelt sind. Eine gegenläufige Relativbewegung der beiden Zahnstangen 9 wird durch Drucklufteinwirkung auf die an beiden Zahnstangen 9 vorgesehenen Arbeitskolben 11 bewirkt, die jeweils in einem Zylinder 12 aufgenommen sind.The gripping device 2 has a base body 7 designed to be fixed to the gripper carrier 1, to which a base body 7 is attached 2 only symbolically shown actuator 8 is set, which is purely exemplary as a double-acting pneumatic rack and pinion linear drive. By way of example, the actuator 8 as shown in FIG 2 two oppositely working and synchronized via a coupling gear 10 racks 9, each end are coupled to a first gripper part 15 and a second gripper part 16 on the side. A counter-rotating relative movement of the two toothed racks 9 is brought about by the action of compressed air on the working pistons 11 provided on the two toothed racks 9 , which pistons are each accommodated in a cylinder 12 .

Beispielhaft ist vorgesehen, dass das erste Greiferteil 15 und das zweite Greiferteil 16 identisch ausgebildet sind und spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene 17 ausgerichtet sind, wobei die Spiegelebene 17 quer zu einer Verstellachse 18 ausgerichtet ist. Hierbei ist vorgesehen, dass das erste Greiferteil 15 und das zweite Greiferteil 16 jeweils lineare und zueinander gegenläufige Bewegungen längs der Verstellachse 18 durchführen können.By way of example, it is provided that the first gripper part 15 and the second gripper part 16 are of identical design and are oriented mirror-symmetrically to a mirror plane 17 , with the mirror plane 17 being oriented transversely to an adjustment axis 18 . It is provided here that the first gripper part 15 and the second gripper part 16 can each carry out linear movements in opposite directions to one another along the adjustment axis 18 .

Bei einer nicht näher dargestellten alternativen Ausführungsform einer Greifeinrichtung ist vorgesehen, dass lediglich das erste Greiferteil mit dem Aktor gekoppelt ist und relativ zum Grundkörper bewegt werden kann, während das zweite Greiferteil fest am Grundkörper angebracht ist. In diesem Fall muss in Kauf genommen werden, dass möglicherweise eine asymmetrische Belastung der Greifeinrichtung aufgrund einer exzentrischen Anordnung des zu greifenden Werkstücks auftreten kann.In an alternative embodiment of a gripping device that is not shown in detail, it is provided that only the first gripper part is coupled to the actuator and can be moved relative to the base body, while the second gripper part is fixedly attached to the base body. In this case, it must be accepted that an asymmetrical loading of the gripping device can possibly occur due to an eccentric arrangement of the workpiece to be gripped.

Bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 4 wird durch die gegenläufige Bewegung, die das erste Greiferteil 15 und das zweite Greiferteil 16 relativ zum Grundkörper 7 durchführen können, bei geeigneter Anordnung der dem ersten Greiferteil 15 zugehörigen ersten Greifbacke 21 und der dem zweiten Greiferteil 16 zugehörigen zweiten Greifbacke 22 eine symmetrische Krafteinleitung vom Werkstück auf die Greifeinrichtung 2 sichergestellt.In the embodiment according to 1 until 4 Due to the opposing movement that the first gripper part 15 and the second gripper part 16 can perform relative to the base body 7, with a suitable arrangement of the first gripper jaw 21 associated with the first gripper part 15 and the second gripper jaw 22 associated with the second gripper part 16, a symmetrical introduction of force from the workpiece is achieved on the gripping device 2 ensured.

Wie aus der Darstellung der 3 entnommen werden kann, umfasst das erste Greiferteil 15 eine längs der Verstellachse 18 erstreckte, mit konstanter Profilierung ausgebildete Profilschiene 31, die gemäß der Darstellung der 3 eine im Wesentlichen C-förmige Profilierung aufweist. In der Profilschiene 31 ist eine ebenfalls längs der Verstellachse 18 erstreckte, auch als Schlittenführung bezeichnete Linearführung 32 ausgebildet, die eine mit der Profilschiene 31 fest verbundene Führungsschiene 33 und einen linearbeweglich an der Führungsschiene 33 gelagerten Führungsschlitten 34 aufweist. Ferner ist in der Profilschiene 31 eine längs der Verstellachse 18 erstreckte Zahnstange 35 angeordnet, deren Zähne 36 längs der Verstellachse 18 in gleicher Teilung ausgebildet sind und wobei jeweils nebeneinander angeordnete Zähne 36 eine Riegelaufnahme 37 begrenzen.As from the representation of 3 can be removed, the first gripper part 15 comprises a longitudinally extending the adjustment axis 18, formed with a constant profiling profile rail 31, according to the representation of 3 has a substantially C-shaped profile. A linear guide 32 , also referred to as a carriage guide, is formed in the profile rail 31 and also extends along the adjustment axis 18 . Also arranged in the profile rail 31 is a toothed rack 35 which extends along the adjustment axis 18 and whose teeth 36 are formed with the same pitch along the adjustment axis 18 and teeth 36 arranged next to one another delimit a bolt receptacle 37 .

Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass entsprechend der Darstellungen der 2 und 3 ein von der Profilschiene 31 begrenzter Längsschlitz 38 an einer Unterseite 39 der Profilschiene 31 angeordnet ist, so dass ein von der Profilschiene 31 umgebener Profilraum 40 in vertikaler Richtung nach unten offen ist. Ferner ist vorgesehen, dass die Zähne 36 entsprechend der Darstellung der 2 in vertikaler Richtung nach oben erstreckt sind und dementsprechend die Riegelaufnahmen 37 in vertikaler Richtung nach oben offen sind.Purely by way of example, it is provided that according to the representations of 2 and 3 a longitudinal slot 38 delimited by the profile rail 31 is arranged on an underside 39 of the profile rail 31, so that a profile space 40 surrounded by the profile rail 31 is open in the vertical direction downwards. It is further provided that the teeth 36 according to the representation of 2 are extended in the vertical direction upwards and accordingly the latch receptacles 37 are open in the vertical direction upwards.

Die erste Greifbacke 21 ist rein exemplarisch einstückig mit einem Greifbackenträger 41 gekoppelt, der fest mit dem Führungsschlitten 34 verbunden ist. Hierbei ist vorgesehen, dass sich der Greifbackenträger 41 innerhalb des Profilraums 40 und des Längsschlitzes 38 erstreckt, während die erste Greifbacke 21 außerhalb der Profilschiene 31 angeordnet ist.The first gripping jaw 21 is, purely by way of example, coupled in one piece to a gripping jaw carrier 41 which is firmly connected to the guide carriage 34 . It is provided here that the gripping jaw carrier 41 extends within the profile space 40 and the longitudinal slot 38 , while the first gripping jaw 21 is arranged outside of the profile rail 31 .

Wie den Darstellungen der 2 und 4 entnommen werden kann, weist die erste Greifbacke 21 in der Darstellungsebene der 2 eine im Wesentlichen L-förmige Profilierung auf, wobei ein erster L-Schenkel 51 eine eben ausgebildete Oberseite 53 aufweist, die parallel zur Unterseite 39 der Profilschiene 31 ausgerichtet ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass eine eben ausgebildete Unterseite 54 des ersten L-Schenkels 51 parallel zur Oberseite 53 ausgerichtet ist. Der zweite L-Schenkel 52 weist eine im rechten Winkel zur Oberseite 53 ausgerichtete und beispielhaft eben ausgebildete Greiffläche 55 auf, die dem ersten L-Schenkel 51 abgewandt ist.As the depictions of 2 and 4 can be removed, the first gripping jaw 21 in the plane of the 2 a substantially L-shaped profile, with a first L-leg 51 having a planar upper side 53 which is aligned parallel to the underside 39 of the rail 31 . By way of example, it is provided that a flat underside 54 of the first L-leg 51 is aligned parallel to the upper side 53 . The second leg 52 of the L has a gripping surface 55 which is aligned at right angles to the upper side 53 and is flat, for example, and faces away from the first leg 51 of the L.

Der erste L-Schenkel 51 wird von einem Riegel 56 durchsetzt, der sich längs einer Betätigungsachse 58 erstreckt, wobei der Riegel 56 linearbeweglich längs der Betätigungsachse 58 am Greifbackenträger 41 gelagert ist. Der Riegel 56 ist mit einem in der 4 zu erkennenden Zahnelement 59 versehen, das rein exemplarisch zwei Riegelzähne 60 aufweist, die hinsichtlich ihrer Geometrie und Teilung an die Zähne 36 der Zahnstange 35 sowie die daraus resultierenden Riegelaufnahmen 37 angepasst sind.The first leg 51 of the L is penetrated by a bolt 56 which extends along an actuation axis 58 , the bolt 56 being mounted on the gripping jaw carrier 41 so as to be linearly movable along the actuation axis 58 . The bolt 56 is with a in the 4 To be recognized tooth element 59 is provided, which has, purely by way of example, two locking teeth 60 which are adapted in terms of their geometry and pitch to the teeth 36 of the toothed rack 35 and the locking receptacles 37 resulting therefrom.

Durch die linearbewegliche Lagerung des Riegels 56 am Greifbackenträger 41 und die Ausrichtung der Betätigungsachse 58 kann das Zahnelement 59 zwischen der in 2 für die erste Greifbacke 21 rein exemplarisch gezeigten Verriegelungsstellung, bei der die Riegelzähne 60 in Eingriff mit den Riegelaufnahmen 37 sind, und einer in der 2 für die zweite Greifbacke 16 rein exemplarisch gezeigten Entriegelungsstellung, bei der die Riegelzähne 60 abseits der Riegelaufnahmen 37 angeordnet sind, bewegt werden.Due to the linearly movable mounting of the bolt 56 on the gripper jaw carrier 41 and the alignment of the actuating axis 58, the toothed element 59 can be positioned between the in 2 for the first gripping jaw 21 shown purely as an example locking position in which the locking teeth 60 are in engagement with the locking receptacles 37, and in the 2 for the second gripping jaw 16, the unlocking position shown purely as an example, in which the locking teeth 60 are arranged away from the locking receptacles 37, are moved.

In der Verriegelungsstellung, die gemäß der Darstellung der 2 für die erste Greifbacke 21 vorgesehen ist, wird eine Kraftübertragung für Kräfte, die parallel zur Verstellachse 18 ausgerichtet sind, zwischen den Riegelzähnen 60 und der Zahnstange 35 ermöglicht, womit eine ortsfeste Festlegung der ersten Greifbacke 21 an der Profilschiene 31 des ersten Greiferteils 15 gewährleistet wird und die erste Greifbacke 21 einen vorgebbaren ersten Abstand 23 zur Spiegelebene 17 aufweist.In the locked position, according to the representation of 2 is provided for the first gripping jaw 21, a power transmission for forces, which are aligned parallel to the adjustment axis 18, between the locking teeth 60 and the toothed rack 35, which ensures that the first gripping jaw 21 is fixed in place on the profile rail 31 of the first gripping part 15 and the first gripping jaw 21 has a predeterminable first distance 23 from the mirror plane 17 .

In der Entriegelungsstellung, die gemäß der Darstellung der 2 für die zweite Greifbacke 22 vorgesehen ist, kann die zweite Greifbacke 22 längs der Verstellachse 18 relativ zur Profilschiene 31 des zweiten Greiferteils 16 bewegt werden, um einen zweiten Abstand 24 zwischen der zweiten Greifbacke 22 und der Spiegelebene 17 einzustellen.In the unlocked position according to the representation of 2 is provided for the second gripping jaw 22, the second gripping jaw 22 can be moved along the adjustment axis 18 relative to the profile rail 31 of the second gripping part 16 in order to set a second distance 24 between the second gripping jaw 22 and the mirror plane 17.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dem Riegel 56 eine in der 2 nur schematisch dargestellte Feder 61 zugeordnet ist, die derart ausgebildet und vorgespannt ist, dass der Riegel 56 ohne eine Einwirkung äußerer Kräfte in der Verriegelungsstellung gehalten wird. Eine Auslenkung aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung erfordert dementsprechend eine Überwindung der von der Feder 61 bereitgestellten Vorspannkraft sowie eine zusätzliche Krafteinleitung zur elastischen Deformation der Feder 61. Um eine derartige Krafteinleitung in einfacher Weise zu ermöglichen ist der Riegel 56 mit einem von der Unterseite 54 des ersten L-Schenkels abragenden Betätigungsabschnitt 57 versehen, der rein exemplarisch als Konusabschnitt profiliert ist.It is preferably provided that the bolt 56 in the 2 associated only schematically illustrated spring 61, which is designed and biased in such a way that the bolt 56 is held in the locking position without the action of external forces. A deflection from the locking position to the unlocking position accordingly requires overcoming the prestressing force provided by the spring 61 and an additional introduction of force for the elastic deformation of the spring 61. In order to enable such a introduction of force in a simple manner, the bolt 56 is equipped with a first L-leg protruding actuating section 57 which is profiled as a conical section purely by way of example.

Für eine Verstellung der Position der ersten Greifbacke 21 relativ zur Profilschiene 31 kann die folgende Vorgehensweise vorgesehen werden: zunächst wird der Greiferträger 1 mit dem Kupplungsbereich 3 an einen nicht dargestellten Industrieroboter gekoppelt, der beispielsweise auf einem ebenfalls nicht dargestellten Maschinenfundament angebracht ist. Aufgrund der Ausgestaltung des Kupplungsbereichs ist eine eindeutige räumliche Orientierung des Greiferträgers 1 gegenüber der Handachse des Industrieroboters gewährleistet, so dass in einem nachfolgenden Schritt vorgesehen ist, den Betätigungsabschnitt 57 derart gegenüber einer beispielsweise in einem nur schematisch und ausschnittweise in der 2 gezeigten Maschinenfundament 69 des Industrieroboters ausgebildeten Ausnehmung 70 anzuordnen. Die Ausnehmung 70 ist derart dimensioniert, dass der Betätigungsabschnitt 57 bereichsweise in die Ausnehmung eingetaucht werden kann und dort zumindest gegenüber Kräften, die längs der Verstellachse 18 ausgerichtet sind, formschlüssig abgestützt ist. Anschließend erfolgt ein Annäherungsvorgang für den Betätigungsabschnitt 57 gegenüber der Ausnehmung 70 in Richtung der Betätigungsachse 58, so dass der Betätigungsabschnitt 57 teilweise in die Ausnehmung 70 eintaucht.The following procedure can be provided for adjusting the position of the first gripper jaw 21 relative to the profile rail 31: First, the gripper carrier 1 is coupled with the coupling area 3 to an industrial robot (not shown), which is mounted, for example, on a machine foundation (also not shown). Due to the design of the coupling area, a clear spatial orientation of the gripper carrier 1 relative to the hand axis of the industrial robot is ensured, so that in a subsequent step it is provided that the actuating section 57 is positioned relative to a 2 shown machine foundation 69 of the industrial robot trained recess 70 to arrange. The recess 70 is dimensioned in such a way that the actuating section 57 can be inserted into the recess in some areas and is supported there in a form-fitting manner, at least against forces that are aligned along the adjustment axis 18 . Then the actuation section 57 moves closer to the recess 70 in the direction of the actuation axis 58 so that the actuation section 57 partially dips into the recess 70 .

Bei Erreichen einer vorgegebenen Zielposition für den Betätigungsabschnitt 57 innerhalb der Ausnehmung 70 wird bei einer Weiterführung der Annäherungsbewegung zwischen dem Greiferträger 1 und der Ausnehmung eine Verlagerung des Riegels 56 längs der Betätigungsachse 58 hervorgerufen. Durch diese Verlagerung des Riegels 56 erfolgt die Entkopplung zwischen dem Zahnelement 59 und der Zahnstange 35, so dass rein exemplarisch die zweite Greifbacke 22 längs der Verstellachse 18 bewegt werden kann. Die Bewegung wird dadurch hervorgerufen, dass der Industrieroboter den Greiferträger 1 längs der Verstellachse 18 bewegt, wobei der Betätigungsabschnitt 57 aufgrund der formschlüssigen Aufnahme in der Ausnehmung 70 daran gehindert wird, diese Bewegung mit zu vollziehen, wodurch im Ergebnis beispielsweise die zweite Greifbacke 21 nicht der Bewegung des Greiferträgers 1 folgt. Hierdurch wird die gewünschte Einstellung der relativen Position der zweiten Greifbacke 21 gegenüber der Profilschiene 31 des zweiten Greiferteils 16 und damit auch eine Einstellung eines Abstands zwischen der zweiten Greifbacke 22 und der Spiegelachse 17 erzielt.When a predetermined target position for the actuating section 57 within the recess 70 is reached, a displacement of the bolt 56 along the actuating axis 58 is brought about as the approach movement between the gripper carrier 1 and the recess continues. This displacement of the bolt 56 decouples the toothed element 59 and the toothed rack 35, so that the second gripping jaw 22 can be moved along the adjustment axis 18 purely by way of example. The movement is caused by the industrial robot moving the gripper carrier 1 along the adjustment axis 18, with the actuating section 57 being prevented from completing this movement due to the form-fitting accommodation in the recess 70, with the result that the second gripping jaw 21, for example, is not the Movement of the gripper carrier 1 follows. This achieves the desired setting of the relative position of the second gripping jaw 21 with respect to the profile rail 31 of the second gripping part 16 and thus also setting a distance between the second gripping jaw 22 and the mirror axis 17 .

Es versteht sich, dass die relative Position der ersten Greifbacke 21 gegenüber der Profilschiene 31 des zweiten Greiferteils 16 in gleicher Weise vorgenommen werden kann.It goes without saying that the position of the first gripping jaw 21 relative to the profile rail 31 of the second gripping part 16 can be adjusted in the same way.

Anschließend wird der Greiferträger 1 durch eine entsprechende Bewegung des Industrieroboters von der Ausnehmung 70 entfernt, so dass die Krafteinleitung auf den Betätigungsabschnitt 57 verschwindet und der Riegel 56 durch die Rückstellkraft der dargestellten Feder 61 wieder mit dem Zahnelement 59 in die Zahnstange 35 eingreift. Hierdurch wird die ortsfeste Kopplung zwischen der zweiten Greifbacke 22 und der Profilschiene 31 des zweiten Greiferteils 16 wieder hergestellt.The gripper carrier 1 is then removed from the recess 70 by a corresponding movement of the industrial robot, so that the force application to the actuating section 57 disappears and the latch 56 engages again with the toothed element 59 in the toothed rack 35 due to the restoring force of the spring 61 shown. As a result, the stationary coupling between the second gripping jaw 22 and the profile rail 31 of the second gripper part 16 is restored.

Nachdem eine Position der zweiten Greifbacke 22 gegenüber dem zweiten Greiferteil 16 sowie eine Position der ersten Greifbacke 21 gegenüber dem ersten Greiferteil 15 in der vorstehend geschilderten Weise vorgenommen wurde, kann anschließend eine Durchführung eines Greifvorgangs vorgesehen werden.After a position of the second gripper jaw 22 relative to the second gripper part 16 and a position of the first gripper jaw 21 relative to the first gripper part 15 have been determined in the manner described above, a gripping process can then be carried out.

Hierbei erfolgt eine Druckluftbeaufschlagung des Aktors 8 durch die der jeweiligen Greifeinrichtung 2 zugeordnete Steuereinrichtung 6, wodurch eine Annäherungsbewegung zwischen der ersten Greifbacke 21 und der zweiten Greifbacke 22 bewirkt wird, so dass ein nicht dargestelltes Werkstück zwischen den Greifflächen 55 der ersten Greifbacke 21 und der zweiten Greifbacke 22 zumindest kraftschlüssig gegriffen werden kann.In this case, the actuator 8 is pressurized with compressed air by the control device 6 assigned to the respective gripping device 2, causing an approaching movement between the first gripping jaw 21 and the second gripping jaw 22, so that a workpiece (not shown) is held between the gripping surfaces 55 of the first gripping jaw 21 and the second Gripper jaw 22 can be gripped at least non-positively.

Claims

Gripping system for handling workpieces, with a gripper carrier (1) which has a coupling area for coupling to a robot arm and on which a gripping device (2) is fixed, the gripping device (2) having a first gripper part (15) with a first gripping jaw ( 21) and a second gripper part (16) with a second gripper jaw (22), the second gripper part (16) being mounted on the gripping device (2) in a linearly movable manner, and the gripping device (2) having an actuator (8) which is an adjustment of a distance between the first gripper part (15) and the second gripper part (16) is formed, wherein the first gripper jaw (21) is fixed to a guide carriage (34) which is linearly movable along an adjustment axis (18) on a carriage guide (33 ) of the first gripper part (15) and that a movably mounted bolt (56) is formed on the guide carriage (34) which, in a locking position for a stationary locking with the first gripper part (15), in a bolt receptacle (37) of the first gripper part (15), in particular the carriage guide (33), and which, in an unlocked position, releases a relative movement between the guide carriage (34) and the first gripper part (15).

gripping system claim 1 , characterized in that on the first gripper part (15) at least two, in particular a plurality of spaced-apart locking receptacles (37) along the adjustment axis (18) are formed.

gripping system claim 1 or 2 , characterized in that the bolt (56) is designed for a form-fitting coupling with the bolt receptacle (37) designed as a recess in the first gripper part (15).

gripping system claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the bolt (56) is linearly movable on the guide carriage (34) and that an operating axis (58) for the bolt (56) extending between the locking position and the unlocking position is aligned transversely to the adjustment axis (18).

gripping system claim 1 , 2 , 3 or 4 , characterized in that the bolt (56) has an actuating section (57) which is accessible from the outside on the first gripper part (15, 16), in particular protrudes from the first gripper part (15, 16), and which is used to apply force to the bolt (56) is designed for a displacement of the bolt (56) between the locking position and the unlocking position.

Gripping system according to one of the preceding claims, characterized in that the first gripper part (15) has a constant profile along the adjustment axis (18) and delimits a guide space (40) and that the guide carriage (34) is linearly movable on the guide space (40). Slide guide (33) is mounted and passes through a guide slot (38) of the first gripper part (15) extending along the adjustment axis, the slide guide (33) being designed as a linear guide extending along the adjustment axis (18).

Gripping system according to one of the preceding claims, characterized in that the guide carriage (34) and the gripping jaw (21, 22) are firmly connected to one another, in particular are formed in one piece with one another, and/or that the gripping jaw (21, 22) and the actuating section ( 57) of the bolt (56) protrude together from an outer surface (54) of the guide carriage (34) arranged outside of the first gripper part (15).

Gripping system according to one of the preceding claims, characterized in that the locking receptacles (37) are designed as tooth gaps between adjacently arranged teeth (36) of a toothed rack (35), the toothed rack (35) being fixed to the first gripper part (15), and that the bolt (56) has at least one tooth (60) designed to engage in the tooth gap.

Gripping system according to one of the preceding claims, characterized in that the bolt (56) is arranged on the guide carriage (34) in a bolt guide which is designed for movable mounting of the bolt (56) and that between the guide carriage (52) and bolt (56 ) a spring (61) is arranged, which biases the bolt (56) in the locking position.

Gripping system according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper carrier (1) is coupled to the coupling area on a robot arm and that the robot arm can be moved by an associated robot controller between a working position and an adjustment position, with actuation of the bolt ( 56) for adjusting the guide carriage (34) relative to the first gripper part (15).

Method for operating a gripping system attached to an industrial robot, which is designed according to one of the preceding claims, with the steps: carrying out an approaching movement for the bolt (56) of the first gripping jaw (21) to a surface coupled in a stationary manner to the industrial robot, so that the bars (56) relative to the guide carriage (34) is brought from the locking position into the unlocking position, carrying out a linear relative movement between the locking bar fixed to the surface along the adjustment axis in a force-fitting or form-fitting manner and the guide carriage (34) by moving the industrial robot around a relative position of the guide carriage (34) relative to the carriage guide (33), ending the relative movement when a predetermined target position is reached for the first gripper part (15) relative to the guide carriage (34), carrying out a removal movement for the bolt (56) relative to the surface, so that the bolt (56) is brought relative to the guide carriage (34) from the unlocked position to the locked position.