DE102022114600A1

DE102022114600A1 - Pivoting finger, pivoting finger system and gripper device

Info

Publication number: DE102022114600A1
Application number: DE102022114600.6A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Gelver; Frank Clemens Schnittker
Original assignee: Schunk GmbH and Co KG
Current assignee: Schunk GmbH and Co KG
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2023-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwenkfinger (10) für eine Greifvorrichtung (200) zum Greifen eines Werkstücks (1), wobei der Schwenkfinger (10) eine Schwenkfingerhülle (12) aufweist, welche eingliedrig und elastisch ausgebildet ist und eine äußere Kontaktfläche (20) zum Greifen des Werkstücks (1) aufweist, und wobei der Schwenkfinger (10) einen Ausgleichsbolzen (30) aufweist, welcher in der Schwenkfingerhülle (12) aufgenommen und gesichert ist, sich längs und innerhalb der Schwenkfingerhülle (12) erstreckt und einen Lagerungsabschnitt (36) zur schwenkbaren Lagerung des Schwenkfingers (10) um eine Schwenkachse (38) des Ausgleichsbolzens (30) an einer Greiferbacke (60) der Greifvorrichtung (200) aufweist.The invention relates to a pivoting finger (10) for a gripping device (200) for gripping a workpiece (1), wherein the pivoting finger (10) has a pivoting finger sleeve (12), which is designed to be single-part and elastic, and an outer contact surface (20) for gripping of the workpiece (1), and wherein the pivot finger (10) has a compensating bolt (30), which is received and secured in the pivot finger sleeve (12), extends longitudinally and within the pivot finger sleeve (12) and has a storage section (36). pivotable mounting of the pivot finger (10) about a pivot axis (38) of the compensating bolt (30) on a gripper jaw (60) of the gripping device (200).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkfinger für eine Greifvorrichtung zum Greifen eines Werkstücks, ein Schwenkfingersystem mit dem Schwenkfinger und einer Greiferbacke sowie eine Greifvorrichtung mit dem Schwenkfingersystem.The invention relates to a pivoting finger for a gripping device for gripping a workpiece, a pivoting finger system with the pivoting finger and a gripper jaw and a gripping device with the pivoting finger system.

Bekannte Greiferfinger sind starr und werden lösbar mittels Greiferbacken an Greifervorrichtungen befestigt. Dabei sind Greiferbacken beispielsweise in Form von sog. Aufsatzbacken oder sog. Adaptern eines mechanischen Finger- und/oder Backenschnellwechselsystems (z.B. Schunk BSWS-M) bekannt. Die starre Befestigung lässt fast ausschließlich immer gleiche bzw. ähnlich geartete Griffe aufgrund der immer gleichen oder ähnlich einstellenden Griff-Geometrie der Greiferfinger zu. Unterschiedliche Werkstücke verlangen jedoch nach unterschiedlichen Griffen und somit unterschiedlichen Greifern und unterschiedlichen Greiffingergestaltungen. Dementsprechend ist die Variantenvielfalt an Greiferfingern groß und es wird ein hoher Aufwand für ein effizientes Greiferfinger-Variantenmanagement betrieben.Known gripper fingers are rigid and are detachably attached to gripper devices using gripper jaws. Gripper jaws are known, for example, in the form of so-called top jaws or so-called adapters of a mechanical finger and/or jaw quick-change system (e.g. Schunk BSWS-M). The rigid fastening almost exclusively allows the same or similar type of handles due to the always the same or similar grip geometry of the gripper fingers. However, different workpieces require different handles and therefore different grippers and different gripper finger designs. Accordingly, the variety of gripper finger variants is large and a lot of effort is required for efficient gripper finger variant management.

Die Gestaltung des Greiferfingers sowie der in den Eingriff kommenden Oberflächen des Greiferfingers sind daher individuell auf die Geometrie bzw. Oberfläche des zu greifenden Werkstücks auszulegen. Dadurch müssen viele Greiferfinger-Variationen insbesondere für einfach zu bewerkstelligende, aber auch für schwierig auszuführende Griffe vorgehalten werden. Einen Sonderfall stellen sog. ideal glatte Oberflächen an Werkstücken dar. Ideal glatte Oberflächen an Werkstücken bedingen ideal glatte Oberflächen der Kontaktbereiche der Greiferfinger, welches insbesondere bei Verunreinigungen der Oberflächen zu einem Herausrutschen und damit Verlust des Werkstücks führen kann. Es muss allerdings über die Einsatzdauer der Greiferfinger ein vollflächiger Griff gewährleistet werden, insbesondere im Medizin- oder Pharmabereich, in dem oftmals gläserne Zylinder mit einer hohen Grifffrequenz absolut sicher gegriffen und gehalten werden müssen (z.B. bei Blutproben, viralen Proben etc.). Zudem können auf einem Werkstück unterschiedlich ausgeprägte Oberflächen (z.B. ideal glatt, gepaart mit nicht glatten oder verunreinigten Oberflächen) ungleiche Griffparameter bzgl. des Kraft- und Reibschlusses beim Greifen hervorrufen. Auch eine Einrichtung zur Greifkrafterhaltung oder Greifkrafterhöhung kann diesen Umstand nicht vollständig ausgleichen. Zudem kann sich ein starr gelagerter und unflexibler Greiferfinger nicht oder nur unzureichend während des Griffs der Kontur und der Oberfläche des Werkstücks anpassen, noch nicht einmal in sehr begrenztem Maße. Dazu müsste die Greifkraft des Greifers, über die Greiferfinger gehend inkremental und quasi in Echtzeit erhöht werden, welches bei vielen Greifer- und Griffkonstellationen nicht möglich ist.The design of the gripper finger and the surfaces of the gripper finger that come into engagement must therefore be designed individually to the geometry or surface of the workpiece to be gripped. As a result, many gripper finger variations have to be kept available, especially for grips that are easy to carry out but also for grips that are difficult to carry out. So-called ideally smooth surfaces on workpieces represent a special case. Ideally smooth surfaces on workpieces require ideally smooth surfaces in the contact areas of the gripper fingers, which can lead to slipping out and thus loss of the workpiece, especially if the surfaces are contaminated. However, a full-surface grip must be guaranteed over the duration of use of the gripper fingers, especially in the medical or pharmaceutical sector, where glass cylinders often have to be gripped and held absolutely securely with a high grip frequency (e.g. for blood samples, viral samples, etc.). In addition, different surfaces on a workpiece (e.g. ideally smooth, paired with non-smooth or contaminated surfaces) can cause unequal gripping parameters with regard to the force and frictional connection when gripping. Even a device for maintaining gripping force or increasing gripping force cannot completely compensate for this circumstance. In addition, a rigidly mounted and inflexible gripper finger cannot or only insufficiently adapt to the contour and surface of the workpiece during grip, not even to a very limited extent. To do this, the gripping force of the gripper would have to be increased incrementally and virtually in real time via the gripper fingers, which is not possible with many gripper and handle constellations.

Der vorliegenden Erfindung liegt entsprechend die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Greiferfinger für eine Greifvorrichtung zum Greifen eines Werkstücks bereitzustellen, der einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist, die notwendige Variantenvielfalt senkt und ein optimiertes Greifen ermöglicht.The present invention is based on the object of providing an improved gripper finger for a gripping device for gripping a workpiece, which has a simple and cost-effective structure, reduces the necessary variety of variants and enables optimized gripping.

Diese Aufgabe wird durch einen Schwenkfinger für eine Greifvorrichtung zum Greifen eines Werkstücks mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Schwenkfinger weist eine Schwenkfingerhülle auf. Die Schwenkfingerhülle ist eingliedrig und elastisch ausgebildet. Ferner weist die Schwenkfingerhülle eine äußere Kontaktfläche zum Greifen des Werkstücks auf. Außerdem weist der Schwenkfinger einen Ausgleichsbolzen auf. Der Ausgleichsbolzen ist in der Schwenkfingerhülle aufgenommen und gesichert. Der Ausgleichsbolzen erstreckt sich längs und innerhalb der Schwenkfingerhülle. Außerdem weist der Ausgleichsbolzen einen Lagerungsabschnitt zur schwenkbaren Lagerung um eine Schwenkachse des Ausgleichsbolzens an einer Greiferbacke der Greifvorrichtung auf.This task is achieved by a pivoting finger for a gripping device for gripping a workpiece with the features of claim 1. The pivot finger has a pivot finger sleeve. The swivel finger cover is designed to be one-piece and elastic. Furthermore, the pivoting finger sleeve has an external contact surface for gripping the workpiece. The pivot finger also has a compensating bolt. The balancing bolt is housed and secured in the swivel finger sleeve. The balance bolt extends lengthwise and within the pivot finger sleeve. In addition, the compensating bolt has a storage section for pivotable storage about a pivot axis of the compensating bolt on a gripper jaw of the gripping device.

Die Erfindung stellt damit einen konstruktiv einfachen Schwenkfinger bereit, der mit einer das Werkstück greifenden Schwenkfingerhülle mittels seines Ausgleichsbolzens sicher und schwenkbar an einer Greiferbacke befestigbar ist. Die schwenkbare Lagerung um die eigene Schwenkachse des Schwenkfingers erfolgt dabei an der Greiferbacke. Die einzelnen Komponenten des Schwenkfingers, also zumindest die Schwenkfingerhülle und der Ausgleichsbolzen, sind vorteilhafterweise in deren Elastizität und Dauerfestigkeit aufeinander abgestimmt. Durch die Schwenkbarkeit und Abstimmung der Komponenten aufeinander kann mit dem erfindungsgemäßen Schwenkfinger, insbesondere mehrerer solcher Schwenkfinger, die Variantenvielfalt verringert und die Greifsicherheit erhöht werden.The invention thus provides a structurally simple swivel finger, which can be securely and pivotably attached to a gripper jaw with a swivel finger sleeve gripping the workpiece by means of its compensating bolt. The pivotable mounting around the pivoting finger's own pivot axis takes place on the gripper jaw. The individual components of the swivel finger, i.e. at least the swivel finger sleeve and the compensating bolt, are advantageously coordinated with one another in terms of their elasticity and fatigue strength. Due to the pivotability and coordination of the components with one another, the variety of variants can be reduced and the gripping security can be increased with the pivoting finger according to the invention, in particular several such pivoting fingers.

Dabei dreht sich der erfindungsgemäße Schwenkfinger beim Eingriff um seine Schwenkachse, ausgehend von einem initialen Kontakt mit dem Werkstück und endend entweder mit einer punktuellen, linienförmigen oder vollflächigen Anlage der Kontaktfläche der Schwenkfingerhülle. Der Schwenkfinger dreht aufgrund des exzentrischen Kraftangriffs im initialen Kontaktpunkt automatisch um seine Schwenkachse, bis das gewünschte vollflächige Griffergebnis erreicht ist. Ein exzentrischer Kraftangriff entsteht aufgrund eines exzentrischen Versatzes zwischen der Kraftresultierenden und der Schwenkachse des Schwenkfingers. Falls der Kraftangriff nicht exzentrisch erfolgt, entsteht der Griff entweder punktuell oder linienförmig und nicht flächig, abhängig von der Tiefe des Eingriffs. Ein weiterer besonderer Vorteil erwächst aus der Möglichkeit des Griffes von Werkstücken unterschiedlicher Konturen und Oberflächeneigenschaften mit einer einzigen Schwenkfingerausführung. Dieses kann durch eine entsprechende Konturierung und Oberflächengestaltung der Kontaktflächen erzielt werden, wie später näher erläutert wird. Mit einer einzigen Schwenkfingerhüllenkontur, Schwenkfingerhüllenelastizität und ihrer Oberflächengestaltung können dadurch unterschiedliche Werkstücke mit unterschiedlichen Werkstückeigenschaften und Konturen gegriffen werden, weil der Schwenkfinger sich den optimalen Eingriffspunkt selber sucht bzw. diesen durch Eindrehen bis zum maximalen Kontakt mit der jeweiligen Werkstückoberfläche erzeugt.The swivel finger according to the invention rotates about its swivel axis during engagement, starting from an initial contact with the workpiece and ending either with a punctual, linear or full-surface contact of the contact surface of the swivel finger sleeve. Due to the eccentric force applied at the initial contact point, the swivel finger automatically rotates around its swivel axis until the desired full-surface grip result is achieved. An eccentric force attack occurs due to an eccentric offset between the force resultant and the pivot axis of the pivot finger. If the force attack is not eccentric, the grip is either point-shaped or linear and not flat, depending on the depth of the procedure. Another special advantage arises from the possibility of gripping workpieces with different contours and surface properties with a single swivel finger design. This can be achieved by appropriate contouring and surface design of the contact surfaces, as will be explained in more detail later. With a single swivel finger casing contour, swivel finger casing elasticity and its surface design, different workpieces with different workpiece properties and contours can be gripped because the swivel finger looks for the optimal engagement point itself or creates it by screwing it in until it reaches maximum contact with the respective workpiece surface.

Unter einem Schwenkfinger wird dabei im erfindungsgemäßen Sinne ein Finger verstanden, der in einem Greifer bzw. einer Greifvorrichtung mittels einer Greiferbacke eingesetzt werden kann, um Werkstücke oder, mit anderen Worten, Gegenstände zu greifen, die gehandhabt werden sollen. Der Finger wird dabei als Schwenkfinger bezeichnet, weil er für die Greifbewegung um die Schwenkachse schwenkbar ist.In the sense of the invention, a pivoting finger is understood to be a finger that can be used in a gripper or a gripping device by means of a gripper jaw in order to grip workpieces or, in other words, objects that are to be handled. The finger is called a swivel finger because it can be swiveled around the swivel axis for the gripping movement.

Als eine Greiferbacke wird im erfindungsgemäßen Sinne eine Backe oder ein Adapter verstanden, mittels dem der Schwenkfinger an einer entsprechenden Greifvorrichtung verfahrbar befestigt werden kann. Wie eingangs erwähnt, können dabei unterschiedliche, aus dem Stand der Technik an sich bekannte Greiferbacken wie Aufsatzbacken oder Adapter von Finger- und/oder Backen-Schnellwechselsystemen verwendet werden. Die Befestigung des Schwenkfingers mittels der Greiferbacke erfolgt vorzugsweise an einer sog. Grundbacke in der Greifervorrichtung, die zur Befestigung der Greiferbacke vorgesehen ist und durch einen Linearantrieb der Greifvorrichtung verfahrbar ist, wodurch auch die Greiferbacke und der Schwenkfinger linear verfahren werden, um das Greifen des Werkstücks zu ermöglichen. Die Greifvorrichtung kann ansonsten beispielsweise als Linear-Roboter oder Knickarmroboter ausgeführt sein.In the sense of the invention, a gripper jaw is understood to be a jaw or an adapter by means of which the pivoting finger can be movably attached to a corresponding gripping device. As mentioned at the beginning, different gripper jaws known from the prior art, such as top jaws or adapters of finger and/or jaw quick-change systems, can be used. The swivel finger is fastened by means of the gripper jaw preferably on a so-called base jaw in the gripper device, which is provided for fastening the gripper jaw and can be moved by a linear drive of the gripper device, whereby the gripper jaw and the swivel finger are also moved linearly in order to grip the workpiece to enable. The gripping device can otherwise be designed, for example, as a linear robot or articulated arm robot.

Vorzugsweise erstreckt sich der Ausgleichsbolzen im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge der Schwenkfingerhülle. Im Wesentlichen meint dabei insbesondere 90 bis 100% der Länge der Schwenkfingerhülle, insbesondere der größten Länge der Schwenkfingerhülle entlang ihrer längsten Erstreckungsachse entlang der Schwenkachse. Dadurch kann der Schwenkfinger vorteilhaft entlang seiner im Wesentlichen gesamten Länge zuverlässig ein Werkstück greifen. Dies schließt ganz besonders das freie Ende des Schwenkfingers ein, an dem es beim Greifen bevorzugt zu einem Erstkontakt mit dem Werkstück kommt, wie später näher erläutert wird. Die Schwenkfingerhülle weist insbesondere eine zu dem Ausgleichsbolzen formkorrespondierende Längsausnehmung auf, innerhalb derer der Ausgleichsbolzen angeordnet ist. Dabei kann der Ausgleichsbolzen zumindest teilweise oder im Wesentlichen vollständig formschlüssig in der Längsausnehmung der Schwenkfingerhülle befestigt sein, sodass es zu einer nahtlosen Kraftübertragung beim Greifen von der Schwenkfingerhülle, an deren Kontaktfläche das gegriffene Werkstück angreift, auf den Ausgleichsbolzen kommen kann.Preferably, the compensating bolt extends substantially along an entire length of the pivot finger sleeve. Essentially means in particular 90 to 100% of the length of the swivel finger sleeve, in particular the greatest length of the swivel finger sleeve along its longest extension axis along the swivel axis. As a result, the pivoting finger can advantageously reliably grip a workpiece along its essentially entire length. This particularly includes the free end of the pivoting finger, where initial contact with the workpiece preferably occurs during gripping, as will be explained in more detail later. The pivoting finger sleeve in particular has a longitudinal recess which corresponds in shape to the compensating bolt and within which the compensating bolt is arranged. The compensating pin can be at least partially or essentially completely secured in a form-fitting manner in the longitudinal recess of the swivel finger casing, so that a seamless force transmission can occur when gripping from the swivel finger casing, on the contact surface of which the gripped workpiece engages, to the compensating pin.

Die Schwenkfingerhülle dient dem eigentlichen Greifen des Werkstücks mittels ihrer Kontaktfläche, die außen am Schwenkfinger gelegen ist. Sie ist eingliedrig ausgestaltet, was bedeutet, dass der Schwenkfinger nur ein Glied aufweist, anders als beispielsweise ein menschlicher Finger. Die Schwenkfingerhülle wird als Hülle bezeichnet, weil der Ausgleichsbolzen sich in ihr erstreckt, sodass die Schwenkfingerhülle ohne den Ausgleichsbolzen eine Hülle bildet, in der der Ausgleichsbolzen, insbesondere formschlüssig, aufgenommen und gesichert werden kann.The swivel finger sleeve is used to actually grip the workpiece by means of its contact surface, which is located on the outside of the swivel finger. It is designed with one limb, which means that the swivel finger only has one link, unlike a human finger, for example. The swivel finger sleeve is referred to as a sleeve because the compensating pin extends in it, so that the swivel finger sleeve forms a sleeve without the compensating bolt in which the compensating bolt can be received and secured, in particular in a form-fitting manner.

Die Schwenkfingerhülle wird vorzugsweise aus einem, insbesondere elastischen, Kunststoff hergestellt oder weist einen solchen (überwiegend) auf. Besonders vorteilhaft kann die Schwenkfingerhülle in einem 3D-Druckverfahren hergestellt werden, wobei auch andere Fertigungsverfahren, wie Spritzguss, möglich sind. Vorteilhafterweise ist der Kunststoff verschleißfest und/oder weist der Kunststoff einen relativ hohen Reibungsanteil auf. Beispielsweise kann der Kunststoff Polyamid sein. Dabei können für eine Variantenfalt zum optimierten Greifen verschiedener Werkstücke Schwenkfinger aus unterschiedlichen Materialien bereitgestellt werden, um unterschiedliche Elastizitäten und Reibwerte zu besitzen. Auch ist es bei dem Schwenkfinger möglich, die effektive Eingriffslänge des Schwenkfingers in vertikaler Richtung durch Tausch der Schwenkfingerhülle zu variieren, um Langhubgriffe zu ermöglichen.The swivel finger sleeve is preferably made from, or (predominantly) has, a plastic, in particular an elastic one. The pivoting finger sleeve can be manufactured particularly advantageously using a 3D printing process, although other manufacturing processes, such as injection molding, are also possible. Advantageously, the plastic is wear-resistant and/or the plastic has a relatively high proportion of friction. For example, the plastic can be polyamide. For a variant fold for optimized gripping of different workpieces, pivoting fingers made of different materials can be provided in order to have different elasticities and coefficients of friction. It is also possible for the swivel finger to vary the effective engagement length of the swivel finger in the vertical direction by exchanging the swivel finger sleeve in order to enable long-stroke grips.

Vorzugsweise weist der Ausgleichsbolzen einen für das Greifen des Werkstücks eingerichteten im Wesentlichen elastischen Bereich und einen darüber hinausgehenden im Wesentlichen starren Bereich auf. Der im Wesentlichen elastische Bereich ermöglicht es dabei, dass der Ausgleichsbolzen beim Greifen nachgeben kann, um den Schwenkfinger flexibel in Bezug auf das zu greifende Werkstück und seine Geometrie auszubilden. Durch den elastischen Bereich des Ausgleichsbolzens und die Elastizität der Schwenkfingerhülle können so unterschiedliche Griff-Geometrien bzw. unterschiedliche Werkstücke sicher gegriffen werden. Der Ausgleichsbolzen kehrt dabei in seinem elastischen Bereich in seine Ausgangslage zurück, sobald das Werkstück frei gegeben wurde. Außerhalb des im Wesentlichen elastischen Bereichs ist der Ausgleichsbolzen demgegenüber im Wesentlichen starr. Dies meint, dass der Ausgleichsbolzen vergleichsweise starr und relativ biegestarr, insbesondere gegenüber der Schwenkfingerhülle, ist, welche wiederum (demgegenüber) elastisch ausgebildet ist. Der im Wesentlichen starre Ausgleichsbolzen ermöglicht entsprechend, dass der Schwenkfinger einen sicheren Griff außerhalb des elastischen Bereichs hat, sodass der Schwenkfinger nicht über den elastischen Bereich nachgeben kann und ein sicherer Griff ermöglicht wird. Der Ausgleichsbolzen kann dazu insbesondere aus einem Metall oder einer Metalllegierung bestehen oder zumindest ein oder mehrere Metalle aufweisen. Der Ausgleichsbolzen kann aber auch weitere oder andere, insbesondere relativ aber nicht gänzlich starre, Materialien aufweisen, die den erwähnten elastischen Bereich des Ausgleichsbolzens ermöglichen.Preferably, the compensating bolt has a substantially elastic region set up for gripping the workpiece and a substantially rigid region extending beyond this. The essentially elastic area allows the compensating bolt to give way when gripping in order to make the pivot finger flexible in relation to the workpiece to be gripped and its geometry. Thanks to the elastic area of the compensating bolt and the elasticity of the swivel finger sleeve, different grip geometries or different workpieces can be gripped securely. The compensating bolt returns to its original position in its elastic area as soon as Workpiece has been released. Outside the essentially elastic region, the compensating bolt is essentially rigid. This means that the compensating bolt is comparatively rigid and relatively rigid, in particular compared to the pivot finger sleeve, which in turn is designed to be elastic (in comparison). The essentially rigid compensating bolt accordingly allows the pivot finger to have a secure grip outside the elastic range, so that the pivot finger cannot give way beyond the elastic range and a secure grip is enabled. For this purpose, the compensating bolt can in particular consist of a metal or a metal alloy or at least have one or more metals. However, the compensating bolt can also have further or different materials, in particular relatively but not completely rigid ones, which enable the mentioned elastic range of the compensating bolt.

Vorteilhafterweise ist die Kontaktfläche nach innen zum Ausgleichsbolzen gewandt. Mit anderen Worten ist die Kontaktfläche in Richtung zum Ausgleichsbolzen nach innerhalb der Schwenkfingerhülle gewandt, insbesondere gewölbt. Ganz besonders kann die Kontaktfläche konkav sein. Insbesondere kann die Kontaktfläche quer zu der Längserstreckungsrichtung entlang der Schwenkachse des Schwenkfingers konkav ausgebildet sein. Dadurch kann der Schwenkfinger insbesondere runde Werkstücke unterschiedlicher Geometrie, insbesondere Durchmesser und Größe, greifen, wie dies z.B. bei gläsernen Zylindern mit einer hohen Geometrievielfalt vorteilhaft ist. Der Schwenkfinger kann derartige Werkstücke besonders sicher und ohne oder mit wenigen Wechseln von Schwenkfingervarianten greifen, was es erlaubt, eine besonders hohe Grifffrequenz zu erreichen.Advantageously, the contact surface faces inwards towards the compensating bolt. In other words, the contact surface faces towards the compensating bolt inside the swivel finger sleeve, in particular curved. In particular, the contact surface can be concave. In particular, the contact surface can be concave transversely to the longitudinal direction along the pivot axis of the pivot finger. As a result, the pivoting finger can grip particularly round workpieces of different geometry, in particular diameter and size, as is advantageous, for example, with glass cylinders with a wide variety of geometries. The swivel finger can grip such workpieces particularly securely and without or with few changes of swivel finger variants, which makes it possible to achieve a particularly high gripping frequency.

Vorteilhaft kann es sein, wenn auf die Kontaktfläche eine Adhäsionsschicht aufgebracht ist. Die Adhäsionsschicht kann entsprechend einen oder mehrere Klebstoffe umfassen, welche die adhäsiven Eigenschaften bereitstellen. Eine derartige Adhäsionsschicht oder Adhäsionslage auf der Kontaktfläche ermöglicht eine weitere Unterstützung zum Griff insbesondere extrem glatter Oberflächen, wie dies beispielsweise bei Gläsern oder metallischen Zylindern der Fall sein und erhöht so die Greifsicherheit. Die Adhäsionsschicht muss nicht vollflächig auf der Kontaktfläche aufgebracht sein und kann auch nur teilweise auf der Kontaktfläche aufgebracht sein. Möglich ist es auch, die Adhäsionsschicht in den nachstehend näher beschriebenen Greifausnehmungen vorzusehen, insbesondere zu integrieren.It can be advantageous if an adhesion layer is applied to the contact surface. The adhesion layer can accordingly comprise one or more adhesives which provide the adhesive properties. Such an adhesion layer or adhesive layer on the contact surface enables further support for gripping, particularly extremely smooth surfaces, as is the case with glasses or metallic cylinders, and thus increases gripping security. The adhesion layer does not have to be applied over the entire surface of the contact surface and can also only be partially applied to the contact surface. It is also possible to provide, in particular to integrate, the adhesion layer in the gripping recesses described in more detail below.

Vorteilhaft ist außerdem, wenn die Schwenkfingerhülle an ihrer Kontaktfläche Greifausnehmungen aufweist. Derartige Greifausnehmungen erhöhen die Griffigkeit des Schwenkfingers und verbessern so das Eingriffsverhalten des Schwenkfingers am Werkstück. Die Greifausnehmungen können insbesondere in die nach innen gewandte Kontaktfläche der Schwenkfingers eingearbeitet sein, also als Vertiefungen in diese hinein ausgebildet sein. Die Greifausnehmungen können beispielsweise mittels Fräsen oder Schleifen hergestellt sein oder beim 3D-Drucken der Schwenkfingerhülle vorgesehen werden.It is also advantageous if the swivel finger sleeve has gripping recesses on its contact surface. Such gripping recesses increase the grip of the swivel finger and thus improve the engagement behavior of the swivel finger on the workpiece. The gripping recesses can in particular be incorporated into the inward-facing contact surface of the pivoting finger, i.e. they can be designed as recesses in this. The gripping recesses can be produced, for example, by milling or grinding or can be provided when 3D printing the swivel finger cover.

Vorteilhafterweise sind die Greifausnehmungen als Greifrillen ausgebildet, welche quer, insbesondere im Wesentlichen senkrecht, zu einer Längserstreckungsrichtung der Schwenkfingerhülle verlaufen. Insbesondere beim Greifen von Drehteilen sind konstruktiv im Werkstück beabsichtigte und unvermeidbare Drehrillen quer zur Werkstückachse vorzufinden und somit parallel zu den Greifrillen angeordnet. Dadurch findet eine Art Verkrallen der Schwenkfinger mit dem Werkstück mittels eines erhöhten Formschlusses statt. Mittels verschieden ausgebildeter Formschlüsse können dabei ideal glatte bis raue Oberflächen optimal gegriffen werden. Außerdem sind die Werkstücke an deren zum mit dem Schwenkfinger in Eingriff kommenden Oberfläche nicht immer partikelfrei. Die anhaftenden Partikel können mittels Verdrängung vorteilhaft von der Oberfläche des Werkstücks in die Zwischenräume der Greifrillen ausweichen, was ein Verkratzen der Werkstücke durch den Griff mindert oder vermeiden lässt. Dadurch werden die Sicherheit des Greifens weiter erhöht, mögliche Beschädigungen an den Werkstücken vermieden oder zumindest ein Risiko für solche reduziert und damit die Betriebssicherheit der Greifvorrichtung insgesamt weiter erhöht. The gripping recesses are advantageously designed as gripping grooves which run transversely, in particular essentially perpendicularly, to a longitudinal direction of the pivoting finger sleeve. Particularly when gripping turned parts, structurally intended and unavoidable rotating grooves are found in the workpiece transverse to the workpiece axis and are therefore arranged parallel to the gripping grooves. This results in a kind of clawing of the swivel fingers with the workpiece by means of an increased form fit. Using various forms of positive locking, ideally smooth to rough surfaces can be optimally gripped. In addition, the workpieces are not always free of particles on the surface that comes into contact with the swivel finger. The adhering particles can advantageously escape from the surface of the workpiece into the spaces between the gripping grooves by means of displacement, which reduces or prevents scratching of the workpieces by the handle. This further increases the safety of gripping, avoids possible damage to the workpieces or at least reduces the risk of such damage, and thus further increases the overall operational safety of the gripping device.

Vorteilhafterweise können Greifrillen beabstandet voneinander und parallel zueinander angeordnet sein. Dies verbessert den zuvor beschriebenen formschlüssigen Eingriff bei Drehteilen als gegriffenen Werkstücken. Beispielswiese kann die Anzahl von Greifrillen dabei im Bereich 6 bis 60, vorzugsweise 10 bis 50 und ganz besonders vorzugsweise im Bereich 12 bis 40 liegen. Alle, die meisten oder zumindest einige dieser Greifrillen können parallel zueinander verlaufen.Advantageously, gripping grooves can be arranged at a distance from one another and parallel to one another. This improves the previously described positive engagement with turned parts as gripped workpieces. For example, the number of gripping grooves can be in the range 6 to 60, preferably 10 to 50 and most preferably in the range 12 to 40. All, most or at least some of these gripping grooves can run parallel to one another.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn sich die Greifrillen kreuzen. Dann können die Greifrillen beispielsweise die Form eines Rauten-Gitters aufweisen oder es können zusätzliche vertikale Greifrillen vorgesehen sein, welche in Längserstreckungsrichtung der Schwenkfingerhülle verlaufen. Dadurch können weitere und andere Formschlüsse zwischen dem Schwenkfinger und dem zu greifenden Werkstück ermöglicht werden.It can also be advantageous if the gripping grooves cross each other. The gripping grooves can then have the shape of a diamond lattice, for example, or additional vertical gripping grooves can be provided, which run in the longitudinal direction of the swivel finger cover. This allows further and different positive connections between the pivoting finger and the workpiece to be gripped.

Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn in zumindest einer der Greifausnehmungen eine elastische Einlage angeordnet ist. Die elastische Einlage ist also separat von der Schwenkfingerhülle gefertigt und in der Greifausnehmung angeordnet, insbesondere befestigt. Die elastische Einlage kann insbesondere formschlüssig in der Greifausnehmung angeordnet, insbesondere eingefasst sein. Die Einlagen können alternativ oder zusätzlich in die Greifausnehmungen eingepresst oder geklebt sein. Insbesondere können derartige elastische Einlagen über mehrere Greifausnehmungen, insbesondere Greifrillen und ganz besonders parallele Greifrillen, beabstandet voneinander an der Kontaktfläche der Schwenkfingerhülle angeordnet sein, wobei jeweils eine der elastischen Einlagen in einer der Greifausnehmungen, insbesondere Greifrille, angeordnet ist.It can also be advantageous if an elastic insert is arranged in at least one of the gripping recesses. The elastic insert is therefore manufactured separately from the swivel finger sleeve and is arranged, in particular fastened, in the gripping recess. The elastic insert can in particular be arranged in a form-fitting manner in the gripping recess, in particular be enclosed. The inserts can alternatively or additionally be pressed or glued into the gripping recesses. In particular, such elastic inserts can be arranged at a distance from one another on the contact surface of the swivel finger cover via several gripping recesses, in particular gripping grooves and especially parallel gripping grooves, with one of the elastic inserts being arranged in one of the gripping recesses, in particular gripping groove.

Insbesondere können die Einlagen aus einem anderen Material als die Schwenkfingerhülle bestehen. Auch die Einlagen können allerdings aus Kunststoff bestehen. Bevorzugt ist, wenn die Einlage oder die Einlagen eine höhere Elastizität als die Schwenkfingerhülle aufweisen. Dadurch wird eine bezüglich der Elastizität optimierte Kontaktfläche am Schwenkfinger bereitgestellt. Derartige eingriffsdämpfende Eigenschaften sind bei hoch-taktilen und sensitiven Werkstückoberflachen, wie beispielsweise Körpern aus Carbon-Gelege/Gewebe, extrem dünnwandigen Behältern und Laborproben besonders vorteilhaft.In particular, the inserts can consist of a different material than the swivel finger cover. However, the inserts can also be made of plastic. It is preferred if the insert or inserts have a higher elasticity than the swivel finger sleeve. This provides a contact surface on the pivot finger that is optimized in terms of elasticity. Such impact-dampening properties are particularly advantageous for highly tactile and sensitive workpiece surfaces, such as bodies made of carbon fabric/fabric, extremely thin-walled containers and laboratory samples.

Auch ist vorteilhaft, wenn die Schwenkfingerhülle an einem Befestigungsende, welches zur Befestigung des Schwenkfingers an der Greiferbacke mittels des Ausgleichsbolzens vorgesehen ist, eine gekrümmte längliche Ausnehmung aufweist, welche für einen Eingriff eines an der Greiferbacke befestigbaren Verdrehsicherungsstifts zur Verdrehsicherung des Schwenkfingers an der Greiferbacke vorgesehen ist. Die gekrümmte längliche Ausnehmung kann dabei insbesondere in einem seitlichen Abschnitt der Schwenkfingerhülle ausgebildet sein, der sich von der Schwenkachse seitlich weg erstreckt. Der seitliche Abschnitt kann eine wesentlich geringere Höhe bzw. Längserstreckung entlang der Schwenkachse oder der Längserstreckungsrichtung des Schwenkfingers aufweisen. Die längliche Ausnehmung kann als eine Nut oder ein Langloch ausgebildet sein. Der Krümmungsradius der gekrümmten länglichen Ausnehmung korrespondiert dabei insbesondere dem Schwenkradius des Schwenkfingers um die Schwenkachse. Das bedeutet, dass die Krümmung der länglichen Ausnehmung korrespondierend zum Schwenkradius des Schwenkfingers um seine Schwenkachse ausgelegt ist, sodass die gekrümmte längliche Ausnehmung beim Schwenken des Schwenkfingers um die Schwenkachse mitbewegt wird, und zwar so, dass der Verdrehsicherungsstift sich jeweils zwischen den beiden Enden der gekrümmten länglichen Ausnehmung befindet. Dabei dienen die Enden als Anschläge für den Verdrehsicherungsstift, wodurch die Verdrehsicherung erzielt wird. Zudem wird so der maximale Schwenkwinkelbereich des Schwenkfingers mittels der Enden der gekrümmten länglichen Ausnehmung begrenzt bzw. vorgegeben.It is also advantageous if the swivel finger sleeve has a curved elongated recess at a fastening end, which is provided for attaching the swivel finger to the gripper jaw by means of the compensating bolt, which is provided for engagement of an anti-rotation pin that can be attached to the gripper jaw to prevent the swivel finger from rotating on the gripper jaw . The curved elongated recess can be formed in particular in a lateral section of the pivot finger sleeve, which extends laterally away from the pivot axis. The lateral section can have a significantly smaller height or longitudinal extent along the pivot axis or the longitudinal direction of the pivot finger. The elongated recess can be designed as a groove or an elongated hole. The radius of curvature of the curved elongated recess corresponds in particular to the pivot radius of the pivot finger about the pivot axis. This means that the curvature of the elongated recess is designed to correspond to the pivot radius of the pivot finger around its pivot axis, so that the curved elongated recess is moved when the pivot finger is pivoted around the pivot axis, in such a way that the anti-rotation pin is between the two ends of the curved elongated recess. The ends serve as stops for the anti-twist pin, which ensures anti-twist protection. In addition, the maximum pivot angle range of the pivot finger is limited or specified by means of the ends of the curved elongated recess.

Vorteilhaft ist ferner, wenn in der Schwenkfingerhülle eine Sicherungsausnehmung und an dem Ausgleichsbolzen eine Sicherungsnut ausgebildet ist, wobei ein Sicherungsstift zum Sichern der Schwenkfingerhülle an dem Ausgleichsbolzen durch die Sicherungsausnehmung hindurch greift und an der Sicherungsnut angreift. So wird eine einfach zu bewerkstelligende und sichere Sicherung der Schwenkfingerhülle an dem Ausgleichsbolzen erzielt. Diese kann zusätzlich zu der bereits erwähnten formschlüssigen Kopplung von Ausgleichsbolzen und Schwenkfingerhülle erfolgen. Die Sicherungsausnehmung erstreckt sich insbesondere zwischen der Längsausnehmung in der Schwenkfingerhülle für den Ausgleichsbolzen und einer Außenseite der Schwenkfingerhülle. Die Sicherungsausnehmung kann insbesondere als eine Durchgangsbohrung ausgebildet sein, welche ganz besonders formschlüssig zum Sicherungsstift korrespondieren kann. Die Sicherungsnut und die Sicherungsausnehmung bzw. die durch diese zusammen mit dem Sicherungsstift bereitgestellte Sicherung kann sich in einem freien Endbereich oder Endabschnitt des Schwenkfingers befinden, welcher dem zuvor erwähnten Befestigungsende bzw. dem Lagerungsabschnitt des Ausgleichsbolzens gegenüberliegt, an dem der Schwenkfinger an der Greiferbacke befestigt wird.It is also advantageous if a securing recess is formed in the pivoting finger casing and a securing groove is formed on the compensating bolt, with a securing pin for securing the pivoting finger casing on the compensating bolt reaching through the securing recess and engaging on the securing groove. This ensures that the swivel finger sleeve is secured to the compensating bolt in an easy-to-implement and secure manner. This can be done in addition to the already mentioned positive coupling of the compensation bolt and the swivel finger sleeve. The securing recess extends in particular between the longitudinal recess in the pivoting finger casing for the compensating bolt and an outside of the pivoting finger casing. The securing recess can in particular be designed as a through hole, which can correspond to the securing pin in a particularly positive manner. The securing groove and the securing recess or the securing provided by them together with the securing pin can be located in a free end region or end section of the pivoting finger, which lies opposite the previously mentioned fastening end or the storage section of the compensating bolt, to which the pivoting finger is attached to the gripper jaw .

Außerdem wird die eingangs erwähnte Aufgabe durch ein Schwenkfingersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Das Schwenkfingersystem weist zumindest einen erfindungsgemäßen Schwenkfinger und eine Greiferbacke auf, wobei der Ausgleichsbolzen mit seinem Lagerungsabschnitt schwenkbar an der Greiferbacke gelagert ist.In addition, the task mentioned at the beginning is achieved by a swivel finger system with the features of claim 15. The pivoting finger system has at least one pivoting finger according to the invention and a gripper jaw, with the compensating bolt being pivotably mounted on the gripper jaw with its storage section.

Damit weist das Schwenkfingersystem dieselben Vorteile auf, wie sie ausführlich in Bezug auf den Schwenkfinger erläutert worden sind. Insoweit gelten Merkmale, die in Bezug auf den Schwenkfinger erwähnt worden sind, auch für das Schwenkfingersystem sowie umgekehrt.The pivoting finger system therefore has the same advantages as have been explained in detail with regard to the pivoting finger. In this respect, features that have been mentioned in relation to the swivel finger also apply to the swivel finger system and vice versa.

Für die Lagerung des Ausgleichsbolzens bzw. seines Lagerungsabschnitts in der Greiferbacke kann die Greiferbacke einen korrespondierenden Lagerungsgegenabschnitt aufweisen. Der Lagerungsabschnitt des Ausgleichsbolzens und der Lagerungsgegenabschnitt der Greiferbacke bilden so das Schwenklager des Schwenkfingersystems aus. Der Lagerungsabschnitt kann beispielsweise ein rund ausgeführtes Kernstücks des Ausgleichsbolzens aufweisen. Der Lagerungsgegenabschnitt kann beispielsweise eine dazu korrespondierende Sackbohrung aufweisen, die in einen Gewindeabschnitt einer lösbaren Schraubverbindung übergeht, die sich in der Greiferbacke befindet.For the storage of the compensating bolt or its storage section in the gripper jaw, the gripper jaw can have a corresponding storage counter section. The bearing section of the compensating bolt and the counter-bearing section of the gripper jaw thus form the pivot bearing of the pivot finger system. The storage section can, for example, be round executed core piece of the compensating bolt. The counter-bearing section can, for example, have a corresponding blind hole which merges into a threaded section of a releasable screw connection which is located in the gripper jaw.

Vorteilhafterweise weist das Schwenkfingersystem zumindest zwei erfindungsgemäße Schwenkfinger auf, welche mittels ihres jeweiligen Ausgleichsbolzens an derselben Greiferbacke gelagert sind und zum gemeinsamen Greifen des Werkstücks eingerichtet sind. So wird eine 4-Punktaufnahme eines Werkstücks beim Einsatz von zwei erfindungsgemäßen Schwenkfingersystemen für einen Parallelgreifer ermöglicht, bei dem insgesamt vier Schwenkfinger an zwei Greiferbacken gelagert sind und von der Greifvorrichtung aufeinander zu bewegt werden können. Möglich ist aber auch die Verwendung von Zentrischgreifern, bei der eine Greiferbacke ein oder zwei Schwenkfinger aufweisen kann, um ein zentrisches Greifen bereitzustellen. Beim Greifen mit dem Parallelgreifer passen sich die Schwenkfinger der Geometrie des Werkstücks derart an, dass zu jedem Zeitpunkt eine 4-Punktaufnahme bzw. 4-Linienaufnahme pro Greiferbacke gewährleistet ist, wobei sich die Linien der 4-Linienaufnahme in vertikaler Richtung längs der Schwenkfinger erstrecken. Es bildet sich jenseits der punktförmigen bzw. linienförmigen Aufnahme zudem eine mindestens 2-Flächenauflage pro Greiferbacke aus, abhängig vom Fortschritt des Eingriffs und abhängig von der Gleichmäßigkeit der Oberflächengestaltung des Werkstücks. Bei Parallelgreifern besteht sehr oft aus Fertigungsgründen das Problem der versetzten Finger, sprich die Greiferbacken stehen zwar parallel zueinander, aber streng genommen geometrisch leicht versetzt. In dem Fall des Einsatzes starrer Backen/starrer Schwenkfinger zum Greifen runder Formen ist deswegen ein sicherer, gleichmäßiger und gleichförmiger Griff oftmals nicht gewährleistet. Hier kommt vorteilhafterweise der elastische Bereich des Ausgleichsbolzens und die damit gegebene Nachgiebigkeit ins Spiel, was zu einem sicheren zentrischen Greifen runder Form führt.Advantageously, the pivoting finger system has at least two pivoting fingers according to the invention, which are mounted on the same gripper jaw by means of their respective compensating bolts and are set up to grip the workpiece together. This enables a 4-point recording of a workpiece when using two swivel finger systems according to the invention for a parallel gripper, in which a total of four swivel fingers are mounted on two gripper jaws and can be moved towards one another by the gripping device. It is also possible to use centric grippers, in which a gripper jaw can have one or two pivoting fingers to provide centric gripping. When gripping with the parallel gripper, the pivoting fingers adapt to the geometry of the workpiece in such a way that a 4-point recording or 4-line recording per gripper jaw is guaranteed at all times, with the lines of the 4-line recording extending in the vertical direction along the pivoting fingers. Beyond the point-shaped or line-shaped receptacle, at least a two-surface support per gripper jaw is formed, depending on the progress of the intervention and depending on the uniformity of the surface design of the workpiece. With parallel grippers, there is often a problem of offset fingers for manufacturing reasons, i.e. the gripper jaws are parallel to each other, but strictly speaking, they are slightly offset geometrically. In the case of using rigid jaws/rigid pivoting fingers to grip round shapes, a secure, even and uniform grip is often not guaranteed. This is where the elastic area of the compensating bolt and the resulting flexibility come into play, which leads to a secure, centric grip of a round shape.

Vorteilhafterweisen sind die mindestens beiden Schwenkfinger dabei nebeneinander angeordnet. Zudem zeigen die Kontaktflächen der Schwenkfinger vorteilhafterweise in dieselbe Richtung wie eine Vorderseite der Greiferbacke. Vorteilhafterweise sind die mindestens beiden Schwenkfinger dabei auch nahe der Vorderseite auf einer Oberseite der Greiferbacke angeordnet. Die Vorderbacke kann dabei nach innen zur Greiferbacke gewandt, insbesondere gewölbt, und ganz besonders konkav sein. Dadurch ergibt sich ein vorteilhafter Aufbau für die zuvor beschriebene 4-Punktaufnahme bzw. 4-Linienaufnahme. Dabei ist zudem vorteilhaft, dass die Schwenkfinger mit ihren Kontaktflächen teilweise zueinander hin ausgerichtet sind. Das bedeutet, dass die Senkrechten der Kontaktflächen in Richtungen zeigen, die sich in der Ferne schneiden. So kann ein vergleichsweise kompaktes Schwenkfingersystem bereitgestellt werden, bei dem die beiden Schwenkfinger besonders sicher gemeinsam ein Werkstück greifen können.Advantageously, the at least two pivoting fingers are arranged next to one another. In addition, the contact surfaces of the pivoting fingers advantageously point in the same direction as a front side of the gripper jaw. Advantageously, the at least two pivoting fingers are also arranged near the front on an upper side of the gripper jaw. The front jaw can be turned inwards towards the gripper jaw, in particular curved, and particularly concave. This results in an advantageous structure for the previously described 4-point recording or 4-line recording. It is also advantageous that the pivoting fingers are partially aligned with one another with their contact surfaces. This means that the perpendiculars of the contact surfaces point in directions that intersect in the distance. In this way, a comparatively compact swivel finger system can be provided, in which the two swivel fingers can grip a workpiece together particularly securely.

Vorteilhaft ist ferner, wenn zwischen den mindestens beiden Schwenkfingern eine Rückstelleinheit angeordnet ist, welche dazu eingerichtet ist, die mindestens beiden Schwenkfinger nach dem Greifen in eine definierte Grundposition zurückzustellen. So können die Greiferfinger immer aus derselben definierten Grundposition in den Eingriff mit dem Werkstück gehen. Dabei bilden sich durch die Rückstelleinheit auf aktivem Wege Rückstellkräfte aus, die auf die Schwenkfinger insofern wirken, dass diese in eine vorher konstruktiv festgelegte Ausgangslage automatisch nach jedem Griff zurückkehren. Das kann bei Griffen mit hoher Griff-Frequenz und immer gleichen, insbesondere kleinen Werkstücken vorteilhaft sein. Insbesondere kann die Rückstelleinheit zwischen den beiden Greiferfingern angeordnet sein und derart ausgebildet sein, dass die Schwenkfinger automatisch auf den kleinsten greifbaren Durchmesser zurückgestellt werden. Die Schwenkfinger müssen ihre optimale Eingriffsgeometrie so nicht erst finden oder durch einen exzentrischen Eingriff herstellen. Die Rückstelleinheit kann dabei über Rückstellfedern verfügen, die ein Mittelteil zwischen den beiden Schwenkfingern mit den Schwenkfingern verbinden. Die Rückstellfedern können beispielsweise mit einer Spiral-, Elastomer- oder Blatt-Feder ausgeführt sein. Alternativ kann die Rückstelleinheit federnde Seitendruckstücke bereitgestellt werden, die in die Greiferbacke eingesetzt sein können. Die federnden Seitendruckstücke können neben den Schwenkfingern, insbesondere den seitlichen Abschnitten für die Verdrehsicherung, positioniert sein und dort jeweils ein Rückstellmoment erzeugen. Die Rückstelleinheit kann insbesondere zusätzlich zu der zuvor erwähnten Verdrehsicherung vorgesehen werden. Die Schwenkfinger fahren dann, einerseits zwangsgeführt durch die Verdrehsicherung und andererseits federkraftunterstützt durch die Rückstelleinheit in eine Ausgangsgeometrie zurück, welches den besonderen Vorteil bei immer wiederkehrenden und schnellen Griffen gleichartiger Werkstücke darstellt. Der Schwenkfinger muss vor jedem neuen Griff nicht erst wieder seine optimale Eingriffs- und Anlagegeometrie zum Werkstück finden bzw. dahin eindrehen. Diese ist durch die Verdrehsicherung der Schwenkfinger begrenzt vorgegeben und kann in Bezug auf die Werkstückgeometrie und Eingriffsoberfläche konstruktiv ausgelegt werden.It is also advantageous if a reset unit is arranged between the at least two pivoting fingers, which is set up to return the at least two pivoting fingers to a defined basic position after gripping. This means that the gripper fingers can always engage with the workpiece from the same defined basic position. The restoring unit actively creates restoring forces which act on the pivoting fingers in such a way that they automatically return to a previously structurally determined starting position after each grip. This can be advantageous for handles with a high handle frequency and always the same, especially small workpieces. In particular, the reset unit can be arranged between the two gripper fingers and designed such that the pivoting fingers are automatically reset to the smallest grippable diameter. The pivoting fingers do not have to find their optimal engagement geometry or create it through an eccentric intervention. The restoring unit can have restoring springs that connect a middle part between the two pivoting fingers to the pivoting fingers. The return springs can be designed, for example, with a spiral, elastomer or leaf spring. Alternatively, the restoring unit can be provided with resilient side pressure pieces, which can be inserted into the gripper jaw. The resilient side pressure pieces can be positioned next to the pivoting fingers, in particular the side sections for anti-twist protection, and can each generate a restoring moment there. The reset unit can in particular be provided in addition to the previously mentioned anti-rotation device. The swivel fingers then move back into an initial geometry, on the one hand positively guided by the anti-twist device and on the other hand supported by spring force by the reset unit, which represents the particular advantage when repeatedly and quickly gripping similar workpieces. The swivel finger does not have to find its optimal engagement and contact geometry with the workpiece or turn it there before each new handle. This is limited by the anti-twist protection of the swivel fingers and can be designed structurally in relation to the workpiece geometry and engagement surface.

Vorteilhaft ist ferner, wenn der Verdrehsicherungsstift zur Verdrehsicherung des zumindest einen Schwenkfingers in die gekrümmte längliche Ausnehmung eingreift und an der Greiferbacke befestigt ist. Dadurch kann die zuvor beschriebene Verdrehsicherung eines Schwenkfingers oder beider Schwenkfinger erzielt werden. Die Befestigung des Verdrehsicherungsstifts an der Greiferbacke kann über eine entsprechende Verdrehsicherungsausnehmung, insbesondere in Form eines Bohrlochs, in der Greiferbacke erfolgen, in die der Verdrehsicherungsstift beispielsweise eingepresst oder eingeschraubt sein kann.It is also advantageous if the anti-rotation pin is used to prevent rotation of the at least one Pivoting finger engages in the curved elongated recess and is attached to the gripper jaw. In this way, the previously described anti-twist protection of one swivel finger or both swivel fingers can be achieved. The anti-rotation pin can be attached to the gripper jaw via a corresponding anti-rotation recess, in particular in the form of a drill hole, in the gripper jaw, into which the anti-rotation pin can be pressed or screwed, for example.

Vorteilhaft ist außerdem, wenn der zumindest eine Schwenkfinger mit seiner Schwenkachse gegenüber einer Vertikalen der Greiferbacke geneigt ist, sodass die Kontaktfläche beim Greifen des Werkstücks im Bereich eines freien Endes des zumindest einen Schwenkfingers einen Erstkontakt zum Werkstück hat. Mit anderen Worten kann der Schwenkfinger mit seiner Schwenkfingerhülle eine Vorform aufweisen, die durch eine gegenüber der Vertikalen der Greifbacke geneigte Schwenkachse des Ausgleichsbolzens erzielt wird. Die Vertikale kann insbesondere mit einer Lagerachse des Lagergegenabschnitts der Grundbacke zusammenfallen. Die Vertikale ist insbesondere als eine Senkrechte gegenüber einer horizontalen Ausrichtung der Greiferbacken bei Befestigung an der Greifvorrichtung zu verstehen. Das bedeutet, dass der Schwenkfinger nicht absolut vertikal und senkrecht zu dem linearen Verfahrweg des Linearmotors der Greifvorrichtung ist, sondern geneigt bzw. schräg dazu ist, nämlich in Richtung zum zu greifenden Werkstück, sodass es dort zum Erstkontakt mit dem Werkstück kommt. Statt einem Winkel von 90° gegenüber der Horizontalen ist der Schwenkfinger so in einem Winkel von weniger als 90°, beispielsweise 89° oder 88° oder weniger gegenüber der Horizontalen ausgerichtet. Während des Eingriffs des Schwenkfingers kann dieser, beginnend in dem Erstkontakt mit einer vorbestimmten Greifkraft und Griffgeschwindigkeit, das Werkstück aufnehmen. Das Werkstück übt auf den Schwenkfinger eine Reaktionskraft aus und arbeitet quasi dagegen. Dadurch biegt sich der Schwenkfinger aufgrund der elastischen Schwenkfingerhülle, ausgehend von dem Festpunkt seiner Lagerung aus, dynamisch quer zu seiner Längsachse und umschmiegt das gegriffen Werkstück. Die Biegung ist insbesondere gekennzeichnet durch eine mehr oder minder aufgrund der Elastizität des Ausgleichbolzens in seinem elastischen Bereich und der der Elastizität der Schwenkfingerhülle bedingte lineare Biegelinie. Je nach Verschleiß-, Trag- und Beanspruchungsbild wird durch die Vorform des Schwenkfingers gewährleistet, dass sich der Schwenkfinger nicht alterungsbedingt und/oder verschleißbedingt aus dem Griff herausbiegt. In anderen Worten verliert der Schwenkfinger zu keinem Zeitpunkt über seine Lebensdauer den vollflächigen Kontakt zum Werkstück.It is also advantageous if the at least one pivoting finger is inclined with its pivoting axis relative to a vertical of the gripper jaw, so that the contact surface has initial contact with the workpiece when gripping the workpiece in the area of a free end of the at least one pivoting finger. In other words, the pivot finger with its pivot finger sleeve can have a preform which is achieved by a pivot axis of the compensating bolt that is inclined relative to the vertical of the gripping jaw. The vertical can in particular coincide with a bearing axis of the counter bearing section of the base jaw. The vertical is to be understood in particular as a vertical compared to a horizontal orientation of the gripper jaws when attached to the gripping device. This means that the pivoting finger is not absolutely vertical and perpendicular to the linear travel path of the linear motor of the gripping device, but is inclined or oblique to it, namely in the direction of the workpiece to be gripped, so that initial contact with the workpiece occurs there. Instead of an angle of 90° with respect to the horizontal, the pivot finger is oriented at an angle of less than 90°, for example 89° or 88° or less, with respect to the horizontal. During the engagement of the pivot finger, it can pick up the workpiece, starting with the initial contact with a predetermined gripping force and gripping speed. The workpiece exerts a reaction force on the pivot finger and essentially works against it. As a result, the swivel finger bends dynamically transversely to its longitudinal axis due to the elastic swivel finger sleeve, starting from the fixed point of its storage, and hugs the gripped workpiece. The bend is characterized in particular by a more or less linear bending line due to the elasticity of the compensating bolt in its elastic region and the elasticity of the pivot finger sleeve. Depending on the wear, load and stress pattern, the preform of the swivel finger ensures that the swivel finger does not bend out of the handle due to aging and/or wear. In other words, the swivel finger never loses full contact with the workpiece during its service life.

Auch wird die eingangs erwähnte Aufgabe durch eine Greifvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst. Die Greifvorrichtung ist mit einem Linearantrieb und mindestens zwei erfindungsgemäßen Schwenkfingersystemen ausgebildet, wobei die mindestens beiden Schwenkfingersysteme mittels ihrer jeweiligen Greiferbacke antriebstechnisch mit dem Linearantrieb gekoppelt sind.The task mentioned at the beginning is also achieved by a gripping device with the features of claim 21. The gripping device is designed with a linear drive and at least two swivel finger systems according to the invention, the at least two swivel finger systems being coupled to the linear drive in terms of drive technology by means of their respective gripper jaws.

Damit weist die Greifvorrichtung dieselben Vorteile auf, wie sie ausführlich in Bezug auf den Schwenkfinger und das Schwenkfingersystem erläutert worden sind. Insoweit gelten Merkmale, die in Bezug auf den Schwenkfinger beschrieben oder erwähnt worden sind, auch für die Greifvorrichtung sowie umgekehrt.The gripping device thus has the same advantages as have been explained in detail with regard to the pivoting finger and the pivoting finger system. In this respect, features that have been described or mentioned in relation to the pivot finger also apply to the gripping device and vice versa.

Die Greifvorrichtung kann neben den oben erwähnten Komponenten selbstverständlich weitere Komponenten aufweisen, wie sie im Stand der Technik prinzipiell bekannt sind und hierin bereits teilweise erwähnt worden sind. Dazu können beispielsweise Grundbacken gehören, an denen die Greiferbacken befestigbar sind und die mittels des Linearantriebs verfahrbar sind. Durch den so bereitgestellten Hub an den Grundbacken, der auf die damit gekoppelten Greiferbacken und die Schwenkfinger wirkt, können die Schwenkfinger aufeinander zu verfahren werden, um das Werkstück zu greifen.In addition to the components mentioned above, the gripping device can of course have further components, as are known in principle in the prior art and have already been partially mentioned herein. These can include, for example, base jaws to which the gripper jaws can be attached and which can be moved by means of the linear drive. Due to the stroke provided in this way on the base jaws, which acts on the gripper jaws coupled thereto and the pivoting fingers, the pivoting fingers can be moved towards one another in order to grip the workpiece.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.Further details and advantageous refinements of the invention can be found in the following description, on the basis of which exemplary embodiments of the invention are described and explained in more detail.

Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Greifvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine frontale Ansicht eines Schwenkfingersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine teilweise Explosionsdarstellung des Schwenkfingersystems aus 2;
4 eine Querschnittsansicht eines Schwenkfingersystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine Draufsicht auf das Schwenkfingersystem aus 2;
6 eine Draufsicht auf ein Schwenkfingersystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 eine teilweise Querschnittsansicht eines Ausschnitts der 1; und
8a-8d Draufsichten auf unterschiedliche Phasen beim Greifen von teils unterschiedlichen Werkstücken mittels der Greifvorrichtung der 1.

Show it:

1 a perspective view of a gripping device according to an embodiment of the invention;
2 a front view of a pivot finger system according to an embodiment of the invention;
3 a partial exploded view of the swivel finger system 2 ;
4 a cross-sectional view of a pivot finger system according to a further embodiment of the invention;
5 a top view of the swivel finger system 2 ;
6 a top view of a pivot finger system according to a further exemplary embodiment of the invention;
7 a partial cross-sectional view of a section of the 1 ; and
8a-8d Top views of different phases when gripping partly different workpieces using the gripping device 1 .

Gleiche Elemente sind in den 1 bis 8d jeweils mit demselben Bezugszeichen bezeichnet.The same elements are in the 1 until 8d each designated with the same reference numeral.

1 zeigt eine schematisch gezeigte Greifvorrichtung 200 mit einem Linearantrieb (nicht gezeigt), an der Greiferbacken 60 antriebstechnisch mit dem Linearantrieb gekoppelt sind. Dazu können die Greiferbacken 60 insbesondere an (nicht gezeigten) Grundbacken der Greifvorrichtung 200 befestigt sein, die wiederum mit dem Linearantrieb gekoppelt sind. 1 shows a schematically shown gripping device 200 with a linear drive (not shown), on which gripper jaws 60 are coupled to the linear drive in terms of drive technology. For this purpose, the gripper jaws 60 can be attached in particular to base jaws (not shown) of the gripping device 200, which in turn are coupled to the linear drive.

An den Greiferbacken 60 befinden sich jeweils zwei schwenkbar gelagerte Schwenkfinger 10, die mittels einer 4-Punktaufnahme bzw. 4-Linienaufnahme ein Werkstück 1 greifen, welches vorliegend eine zylindrische Form aufweist und beispielsweise ein gläserner Zylinder zur Probenaufbewahrung im medizinischen Bereich sein kann.On the gripper jaws 60 there are two pivotally mounted swivel fingers 10, which grip a workpiece 1 by means of a 4-point recording or 4-line recording, which in the present case has a cylindrical shape and can be, for example, a glass cylinder for sample storage in the medical field.

Rein beispielhaft ist dabei im Folgenden nur die Konfiguration eines Parallelgreifers mit zwei Greiferbacken 60 und jeweils zwei daran gelagerten Schwenkfingern 10 gezeigt und erläutert. Alternativ sind auch andere Greiferkonfigurationen möglich, wie beispielsweise Zentrischgreifer.Purely as an example, only the configuration of a parallel gripper with two gripper jaws 60 and two pivot fingers 10 mounted thereon is shown and explained below. Alternatively, other gripper configurations are also possible, such as centric grippers.

2 zeigt eine Vorderansicht auf ein hieran als Schwenkfingersystem 100 bezeichnetes System aus einer Greiferbacke 60 mit zumindest einem Schwenkfinger 10, der daran befestigt und gelagert ist. Beispielhaft ist hier eine bevorzugte Variante mit zwei Schwenkfingern 10 gezeigt, die nahe einer Vorderseite 62 (siehe 3) nebeneinander angeordnet sind. 2 shows a front view of a system, referred to here as a swivel finger system 100, consisting of a gripper jaw 60 with at least one swivel finger 10 which is attached and mounted thereon. By way of example, a preferred variant with two pivoting fingers 10 is shown here, which is close to a front side 62 (see 3 ) are arranged next to each other.

Jeder der Schwenkfinger 10 weist eine Schwenkfingerhülle 12 auf, welche aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet ist, beispielsweise aus Polyamid. Jede der Schwenkfingerhüllen 12 weist an einer ihrer Seiten eine Kontaktfläche 20 auf, die in der 1 beim Greifen des Werkstücks 1 in Kontakt mit dem Werkstück 1 kommt.Each of the pivot fingers 10 has a pivot finger sleeve 12, which is made of an elastic plastic, for example polyamide. Each of the swivel finger sleeves 12 has a contact surface 20 on one of its sides, which is in the 1 comes into contact with the workpiece 1 when gripping the workpiece 1.

Wie anhand insbesondere des linken Schwenkfingers 10 der 2 zu sehen ist, sind in dem Schwenkfinger 10 an der Kontaktfläche Greifausnehmungen 22 in beispielhafter Form von Greifrillen ausgebildet. Die Greifrillen verlaufen dabei quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längserstreckungsrichtung der Schwenkfinger 10 und sind beispielhaft parallel zueinander angeordnet. Auch eine Anordnung von Greifrillen über Kreuz ist alternativ oder zusätzlich möglich. Die Greifausnehmungen 22 erhöhen die Griffigkeit des Schwenkfingers 10 und verbessern so das Eingriffsverhalten des Schwenkfingers 10 am Werkstück 1.As shown in particular by the left pivot finger 10 2 can be seen, gripping recesses 22 are formed in the pivoting finger 10 on the contact surface in the exemplary form of gripping grooves. The gripping grooves run transversely, in particular perpendicularly, to a longitudinal direction of the pivot fingers 10 and are, for example, arranged parallel to one another. An arrangement of gripping grooves crosswise is also possible as an alternative or in addition. The gripping recesses 22 increase the grip of the pivoting finger 10 and thus improve the engagement behavior of the pivoting finger 10 on the workpiece 1.

Hinzu kommt, dass die Greifausnehmungen 22 an dem Werkstück 1 vorhandene Partikel, wie Schmutzpartikel, durch Verdrängung in diese hinein beim Greifen des Werkstücks 1 aufnehmen können und so das Risiko von Beschädigungen am Werkstück 1 minimieren.In addition, the gripping recesses 22 can absorb particles present on the workpiece 1, such as dirt particles, by displacing them into them when gripping the workpiece 1 and thus minimize the risk of damage to the workpiece 1.

Die Greifausnehmungen 22 in Form der Greifrillen sind auch am rechten Schwenkfinger 10 der 2 vorhanden, wobei hier zusätzliche elastische Einlagen 24 in einigen der Greifrillen angeordnet sind. Diese elastischen Einlagen 24 können insbesondere aus einem Material, ebenfalls einem Kunststoff, mit einer höheren Elastizität als das Kunststoffmaterial der Schwenkfingerhülle 12 bestehen. Dies ermöglicht ein besonders sanftes Greifen von empfindlichen Werkstücken 1, wie etwa dem beispielhaft erwähnten gläsernen Zylinder.The gripping recesses 22 in the form of the gripping grooves are also on the right pivot finger 10 2 present, with additional elastic inserts 24 being arranged in some of the gripping grooves. These elastic inserts 24 can in particular consist of a material, also a plastic, with a higher elasticity than the plastic material of the pivot finger sleeve 12. This enables particularly gentle gripping of sensitive workpieces 1, such as the glass cylinder mentioned as an example.

Die beiden Schwenkfinger 10 der 2 sind vorliegend der Erläuterung unterschiedlicher Varianten halber gemeinsam auf einer Greiferbacke 60 gezeigt. Während es möglich ist, hinsichtlich ihrer Kontaktflächen 20 unterschiedliche Schwenkfinger 10 an einer Greiferbacke 60 zu realisieren, ist es selbstverständlich stattdessen auch möglich, Schwenkfinger 10 selber Bauart bzw. mit gleichen Kontaktflächen 20 auf einer Greiferbacke 60 zu befestigen, um ein entsprechendes Schwenkfingersystem 100 bereitzustellen.The two pivot fingers 10 of the 2 are shown together on a gripper jaw 60 for the sake of explaining different variants. While it is possible to realize different pivoting fingers 10 on a gripper jaw 60 with regard to their contact surfaces 20, it is of course also possible instead to attach pivoting fingers 10 of the same design or with the same contact surfaces 20 on a gripper jaw 60 in order to provide a corresponding pivoting finger system 100.

3 zeigt eine teilweise Explosionsdarstellung des Schwenkfingersystems 100 aus 2 (in einer Variante mit beiden Schwenkfingern 10 ohne elastische Einlagen 24). Die teilweise Explosionsdarstellung bezieht sich auf den rechts abgebildeten Schwenkfinger 10. 3 shows a partial exploded view of the pivot finger system 100 2 (in a variant with both pivoting fingers 10 without elastic inserts 24). The partial exploded view refers to the pivot finger 10 shown on the right.

Wie an dem rechten Schwenkfinger 10 gesehen werden kann, wobei der linke Schwenkfinger 10 baugleich ist, weist der Schwenkfinger 10 neben der Schwenkfingerhülle 12 einen Ausgleichsbolzen 30 auf. Der Ausgleichsbolzen 30 ist anders als die Schwenkfingerhülle 12 vergleichsweise starr ausgebildet, weist aber auch einen elastischen Bereich auf, wie später näher erläutert wird. Der Ausgleichsbolzen 30 ist in eine sich in Längserstreckungsrichtung der Schwenkfingerhülle 12 erstreckende Längsausnehmung 18 der Schwenkfingerhülle 12 eingefügt, insbesondere formschlüssig eingefasst. Dadurch bilden der Ausgleichsbolzen 30 und die Schwenkfingerhülle 12 gemeinsam den Schwenkfinger 10.As can be seen on the right pivot finger 10, the left pivot finger 10 being identical in construction, the pivot finger 10 has a compensating bolt 30 next to the pivot finger sleeve 12. Unlike the swivel finger sleeve 12, the compensating bolt 30 is designed to be comparatively rigid, but also has an elastic area, as will be explained in more detail later. The compensating bolt 30 is inserted into a longitudinal recess 18 of the pivoting finger casing 12 which extends in the longitudinal direction of the pivoting finger casing 12, in particular enclosed in a form-fitting manner. As a result, the compensating bolt 30 and the swivel finger sleeve 12 together form the swivel finger 10.

Zum Ausbilden einer Sicherung 40 des Ausgleichsbolzens 30 an der Schwenkfingerhülle 12 ist ein Sicherungsstift 42 vorgesehen, der durch eine entsprechende Sicherungsausnehmung 16 in der Schwenkfingerhülle 12 gesteckt ist und in eine umlaufende Sicherungsnut 32 am Sicherungsbolzen 30 eingreift. Dadurch ist der Sicherungsbolzen 30 fest an der Schwenkfingerhülle 12 gesichert, sodass es zu keinem Verschieben zwischen Sicherungsbolzen 30 und Schwenkfingerhülle 12 beim Greifen des Werkstücks 1 kommt.To form a fuse 40 of the compensation bolt 30 on the pivot finger sleeve 12 a locking pin 42 is provided, which is inserted through a corresponding locking recess 16 in the swivel finger sleeve 12 and engages in a circumferential locking groove 32 on the locking bolt 30. As a result, the securing bolt 30 is firmly secured to the pivoting finger casing 12, so that there is no movement between the securing bolt 30 and the pivoting finger casing 12 when gripping the workpiece 1.

Der Sicherungsbolzen 30 weist an einem seiner Enden einen Lagerungsabschnitt 36 auf, mittels dem er in einem entsprechenden Lagerungsgegenabschnitt 64 der Greiferbacke 60 befestigt und gelagert ist. Dadurch sind der Sicherungsbolzen 30 und damit die fest daran gesicherte Schwenkfingerhülle 12, also insgesamt der Schwenkfinger 10, schwenkbar gegenüber einer Schwenkachse 38 des Sicherungsbolzens 30 an der Greiferbacke 60 gelagert und befestigt. Zur Befestigung des Lagerungsabschnitts 36, beispielsweise mittels Verschraubens an dem Lagerungsgegenabschnitt 64, ist an der dem Lagerungsabschnitt 36 gegenüberliegenden Ende des Sicherungsbolzens 30 ein Schraubenkopf 34 vorgesehen. Die Längsausnehmung 18 ist zwischen Längsenden der Schwenkfingerhülle 10 durchgehend, sodass diese einen freien Zugriff auf den Schraubenkopf 34 ermöglicht. Dies ermöglicht einen einfachen Wechsel von Schwenkfingern 10 an einer Greiferbacke 60, wenn dies notwendig ist.The securing bolt 30 has a storage section 36 at one of its ends, by means of which it is fastened and stored in a corresponding storage counter section 64 of the gripper jaw 60. As a result, the securing bolt 30 and thus the swivel finger sleeve 12 firmly secured to it, i.e. the swivel finger 10 as a whole, are pivotally mounted and fastened to the gripper jaw 60 relative to a pivot axis 38 of the securing bolt 30. To fasten the storage section 36, for example by screwing it to the counter-support section 64, a screw head 34 is provided at the end of the securing bolt 30 opposite the storage section 36. The longitudinal recess 18 is continuous between the longitudinal ends of the swivel finger sleeve 10, so that it allows free access to the screw head 34. This enables pivoting fingers 10 on a gripper jaw 60 to be easily changed if this is necessary.

Die Schwenkfingerhülle 12 weist neben dem längs entlang der Schwenkachse 38 erstreckten Hüllenkörper einen seitlichen Abschnitt 14, insbesondere in Gestalt einer Backe, auf, der sich gegenüber von einem freien Ende des Schwenkfingers 10 befindet und sich seitlich von der Schwenkachse 38 weg erstreckt. Man könnte insoweit in Bezug auf den seitlichen Abschnitt 14 auch von einem Fußabschnitt oder Aufstandabschnitt sprechen. In diesem seitlichen Abschnitt 14 ist eine gekrümmte längliche Ausnehmung 15 eingebracht. Der Krümmungsradius der Ausnehmung 15 korrespondiert zu einem Schwenkradius des Schwenkfingers 10. Durch die gekrümmte längliche Ausnehmung 15 erstreckt sich ein Verdrehsicherungsstift 52 hindurch, der in eine Verdrehsicherungsausnehmung 66 in Form eines Bohrlochs in der Greiferbacke 60 eingepresst ist. Die dadurch bereitgestellte Verdrehsicherung 50 wird später mit Bezug auf die 5 näher beschrieben.In addition to the casing body extending longitudinally along the pivot axis 38, the pivot finger sleeve 12 has a lateral section 14, in particular in the form of a jaw, which is located opposite a free end of the pivot finger 10 and extends laterally away from the pivot axis 38. In this respect, one could also speak of a foot section or support section in relation to the side section 14. A curved, elongated recess 15 is made in this lateral section 14. The radius of curvature of the recess 15 corresponds to a pivoting radius of the pivoting finger 10. An anti-rotation pin 52 extends through the curved elongated recess 15 and is pressed into an anti-rotation recess 66 in the form of a drill hole in the gripper jaw 60. The anti-twist device 50 provided thereby will be discussed later with reference to 5 described in more detail.

4 zeigt einen Querschnitt durch den rechten Schwenkfinger 10 des Schwenkfingersystems 100 der 3. Hier ist besonders gut die formschlüssige Aufnahme des Sicherungsbolzens 30 in der Schwenkfingerhülle 12 zu sehen. Auch die Sicherung 40 mittels des Sicherungsstifts 42 und die Verdrehsicherung 50 sind gut erkennbar. 4 shows a cross section through the right pivot finger 10 of the pivot finger system 100 3 . The form-fitting reception of the securing bolt 30 in the swivel finger sleeve 12 can be seen particularly well here. The lock 40 by means of the locking pin 42 and the anti-rotation device 50 are also clearly visible.

5 zeigt eine Draufsicht auf das Schwenkfingersystem 100 aus 3 und beim Einsatz der Verdrehsicherung 50. Die Verdrehsicherung 50 jedes Schwenkfingers 10 sorgt dafür, dass die Schwenkfinger 10 eine definierte Verdrehlage und somit einen konstruktiven Schwenkwinkelbereich der Schwenkfinger 10 nicht verlassen. Die Verdrehsicherung 50 funktioniert im konkreten derart, dass senkrecht zur Schwenkachse 38 bzw. horizontal eine Lagesicherung des Schwenkfingers 10 mittels Anschlag der Enden der länglichen Ausnehmung 15 gegen den Verdrehsicherungsstift 52 erzielt werden. Die Verdrehsicherungen 50 befinden sich dabei außerhalb des Eingriffs-Bereichs der Schwenkfinger 10 und limitieren im unbetätigten Zustand der Greifvorrichtung 10 die Verschwenkung bzw. radiale Wanderung der Schwenkfinger 10 nach innen und außen. Die Verdrehsicherung 50 nimmt an der Kraftübertragung der Schwenkfinger 10 auf das Werkstück 1 jedoch nicht teil. Es bilden sich daher keine Rückstellkräfte am Schwenkfinger 10 aus. Beim Greifen fahren die Schwenkfinger 10 daher zwangsgeführt durch die Geometrie ihrer Kontaktflächen 20 den initialen Punkt des Erstkontakts 2 (siehe 7) und umschließen das Werkstück 1 (siehe 8a-8d). 5 shows a top view of the pivot finger system 100 3 and when using the anti-rotation device 50. The anti-rotation device 50 of each swivel finger 10 ensures that the swivel fingers 10 do not leave a defined rotational position and thus a constructive swivel angle range of the swivel fingers 10. The anti-rotation device 50 specifically functions in such a way that perpendicular to the pivot axis 38 or horizontally, the position of the pivot finger 10 can be secured by stopping the ends of the elongated recess 15 against the anti-rotation pin 52. The anti-rotation devices 50 are located outside the engagement area of the pivoting fingers 10 and limit the pivoting or radial migration of the pivoting fingers 10 inwards and outwards when the gripping device 10 is in the unactuated state. However, the anti-rotation device 50 does not take part in the power transmission of the pivoting fingers 10 to the workpiece 1. There are therefore no restoring forces on the pivot finger 10. When gripping, the pivoting fingers 10 therefore move to the initial point of the first contact 2, guided by the geometry of their contact surfaces 20 (see 7 ) and enclose the workpiece 1 (see 8a-8d ).

6 zeigt in einer Draufsicht auf eine Abwandlung des Schwenkfingersystems 100 aus 5 eine Variante, bei der mittels einer Rückstelleinheit 70 Rückstellkräfte gebildet werden. Beispielhaft ist hier die Rückstelleinheit 70 zwischen den beiden Schwenkfingern 10 angeordnet, an der Greiferbacke 60 befestigt und mittels Federn 72, vorliegend beispielhaft Schraubenfedern, gegen die seitlichen Abschnitte 14 angelegt. Damit wird alternativ zu der undefinierten ein- bzw. ausdrehenden Verdrehsicherung 50 der 5 immer wieder dieselbe definierte und in 6 gezeigte Grundposition der Schwenkfinger 10 bereitgestellt, aus dem aus die Schwenkfinger 10 in den Eingriff mit dem Werkstück 1 gehen. Dies ist besonders bei Griffen mit hoher Griff-Frequenz und immer gleichen, insbesondere kleinen Werkstücken vorteilhaft. 6 shows a top view of a modification of the swivel finger system 100 5 a variant in which 70 restoring forces are formed by means of a restoring unit. For example, here the reset unit 70 is arranged between the two pivoting fingers 10, attached to the gripper jaw 60 and applied against the side sections 14 by means of springs 72, in the present example coil springs. This is an alternative to the undefined turning-on or turning-out anti-twist device 50 5 over and over again the same defined and in 6 shown basic position of the pivot fingers 10 is provided, from which the pivot fingers 10 engage with the workpiece 1. This is particularly advantageous for handles with a high handle frequency and always the same, especially small workpieces.

7 zeigt einen Querschnitt durch einen Ausschnitt der Greifvorrichtung 200 aus der 1, bei der die Greifvorrichtung 200 selbst nicht gezeigt ist, jedoch ein daran befestigtes Schwenkfingersystem 100 und ein Schwenkfinger beim Greifen des Werkstücks 1 zu sehen sind. 7 shows a cross section through a section of the gripping device 200 from the 1 , in which the gripping device 200 itself is not shown, but a swivel finger system 100 attached to it and a swivel finger can be seen when gripping the workpiece 1.

Die Grundbacke (nicht gezeigt) an der Greifvorrichtung 200, die in 1 nur schematisch gezeigt ist und an der die Greiferbacken 60 angeordnet werden, muss sich bei ihrer linearen Bewegung bzw. bei ihrem Hub frei bewegen können, deshalb weist dieses ein leichtes Spiel auf. Dies führt zu einem prinzipiellen Nachteil für die Greiferbacken 60, weil diese insbesondere starr ausgeführt wird. Dieser Nachteil äußert sich in einem zunehmenden Winkelfehler, bei einer neuen Greifvorrichtung 200 ist dieser noch nicht sehr stark ausgeprägt, was sich jedoch mit der Zeit aufgrund des Verschleiß der Gleit- und/oder Rollenführung der Grundbacke in der Greifvorrichtung 200 ändert. So kommt es mit der Zeit zu größeren Winkelfehlern.The base jaw (not shown) on the gripping device 200, which is in 1 is only shown schematically and on which the gripper jaws 60 are arranged, must be able to move freely during their linear movement or during their stroke, which is why this has a slight play. This leads to a fundamental disadvantage for the gripper jaws 60 because they are designed to be particularly rigid. This disadvantage manifests itself in an increasing Angular error, in a new gripping device 200 this is not yet very pronounced, but this changes over time due to wear of the sliding and/or roller guide of the base jaw in the gripping device 200. This leads to larger angular errors over time.

Der Verschleiß der Grundbackenführung und der damit einhergehende Winkelfehler bewirken eine Fehlstellung von Greiferfingern und dadurch bedingt ein unter Umständen verkehrtes Ansetzen/Aufsetzen der Greiferfinger (bis hin zum fehlerhaften Eingriff bzw. Werkstückverlust). Durch den Verschleiß bedingt verlagert sich der Greifpunkt, sprich die im Eingriff befindliche Fläche des Greiferfingers in Richtung Grundbacke der Greifvorrichtung 200. Durch die dynamische Biegebeanspruchung verliert der Greiferfinger allmählich seine Grundspannung.The wear of the base jaw guide and the associated angular errors cause a misalignment of the gripper fingers and this may lead to the gripper fingers being positioned incorrectly (including incorrect engagement or loss of the workpiece). Due to wear, the gripping point, i.e. the surface of the gripper finger that is in engagement, shifts towards the base jaw of the gripping device 200. Due to the dynamic bending stress, the gripper finger gradually loses its basic tension.

Um diesem Nachteil zu begegnen ist der Ausgleichsbolzen 30 des Schwenkfingers 10 auf die sich effektiv einstellende Greifkraft der Greifvorrichtung 200 und die Geometrie des Schwenkfingers 10 ausgelegt und arbeitet im elastischen Bereich, was bedeutet, dass der Ausgleichsbolzen 30 in seine Ausgangslage zurückkehrt, sobald das Werkstück 1 frei gegeben wurde. Zudem weist jeder der vier Schwenkfinger 10 in den 1 und 7 eine Winkelform insbesondere in Form einer konkaven Vorform auf, die durch einen Winkel gegenüber der Vertikalen bzw. der Lagerachse der Lagerung des Ausgleichsbolzens 30 in der Greiferbacke 60 definiert wird, so dass die Schwenkfinger 10 dadurch bei Beginn des Eingriffs am Werkstück 1 zuerst in seinem unteren Bereich zum Kontakt mit dem Werkstück 1 kommen. Der Erstkontakt 2 ist in 7 schematisch eingezeichnet.In order to counteract this disadvantage, the compensating bolt 30 of the pivoting finger 10 is designed for the effective gripping force of the gripping device 200 and the geometry of the pivoting finger 10 and works in the elastic range, which means that the compensating bolt 30 returns to its starting position as soon as the workpiece 1 was released. In addition, each of the four pivoting fingers 10 points into the 1 and 7 an angular shape, in particular in the form of a concave preform, which is defined by an angle relative to the vertical or the bearing axis of the storage of the compensating bolt 30 in the gripper jaw 60, so that the pivoting fingers 10 are thereby first in its lower position when the engagement on the workpiece 1 begins area come into contact with the workpiece 1. First contact 2 is in 7 shown schematically.

Auf den Erstkontakt 2 folgend kommt es zum vollständigen Eingriff mit der vollständigen Kontaktfläche 20 der Schwenkfinger 10. Beim Erreichen der benötigten Greifkraft geben die Ausgleichsbolzen 30 in ihrem elastischen Bereich, aber aufgrund ihres ansonsten steifen Bereichs darüber hinaus nicht weiter, elastisch nach und die Schwenkfinger 10 schmiegen sich dem Werkstück form- und reibschlüssig sowie insbesondere ganzflächig an.Following the initial contact 2, there is complete engagement with the entire contact surface 20 of the pivoting fingers 10. When the required gripping force is reached, the compensating bolts 30 give in elastically in their elastic area, but no further than that due to their otherwise rigid area, and the pivoting fingers 10 nestle against the workpiece in a form-fitting and friction-locking manner and, in particular, over the entire surface.

Die 8a bis8d zeigen Draufsichten auf unterschiedliche Phasen beim Greifen des Werkstücks 1 mittels der Greifvorrichtung 200 und damit den zeitlichen Ablauf des Greifens des Werkstücks 1.The 8a until 8d show top views of different phases when gripping the workpiece 1 by means of the gripping device 200 and thus the timing of the gripping of the workpiece 1.

Wie 8a zeigt, werden die einander gegenüberliegenden Schwenkfingersysteme 100 mittels ihrer Greiferbacken 60 und der vom Linearantrieb der Greifvorrichtung 200 bewegten Grundbacken sowie mit ihren Schwenkfingern 10 auf das Werkstück 1 zu verfahren. Die Schwenkfinger 10 befinden sich dabei in der Regel noch nicht in der richtigen Winkelstellung gegenüber dem Werkstück 10, um einen sicheren Eingriff zu gewährleisten.How 8a shows, the opposing swivel finger systems 100 are moved towards the workpiece 1 by means of their gripper jaws 60 and the base jaws moved by the linear drive of the gripping device 200 as well as with their swivel fingers 10. The pivoting fingers 10 are generally not yet in the correct angular position relative to the workpiece 10 in order to ensure secure engagement.

8b und 8c zeigen, wie beim Auftreffen des jeweiligen Schwenkfingers 10 auf das Werkstück 1 eine Momentenwirkung 3 auf jeden einzelnen Schwenkfinger 10 stattfindet, nämlich durch exzentrischen Angriff bezogen auf die Schwenkachse 38 und mit entsprechendem Hebelarm. Mit anderen Worten wird durch den exzentrischen Angriff der Formschluss eingeleitet und es stellt sich dadurch eine auf den jeweiligen Schwenkfinger 10 wirkende exzentrische Kraftresultierende ein, die die Momentenwirkung 3 bezogen auf die Lagerung des Schwenkfingers 10 erzeugt. In 8c sind dabei die resultierenden Eingriffslinien 4 zwischen den Schwenkfingern 10 und dem Werkstück 1 gezeigt. 8b and 8c show how when the respective pivot finger 10 hits the workpiece 1, a moment effect 3 takes place on each individual pivot finger 10, namely through eccentric attack relative to the pivot axis 38 and with a corresponding lever arm. In other words, the positive connection is initiated by the eccentric attack and this results in an eccentric force acting on the respective pivot finger 10, which generates the torque effect 3 based on the bearing of the pivot finger 10. In 8c The resulting lines of engagement 4 between the pivot fingers 10 and the workpiece 1 are shown.

Je nach Grad des Eingriffs stellt sich dann der Formschluss ein, wie er in 8d zu sehen ist. Im Augenblick des vollendeten Formschlusses liegen alle im Eingriff befindlichen Kontaktflächen 20 der Schwenkfinger 10 vollflächig am Werkstück 1 an.Depending on the degree of intervention, the form fit is then established, as in 8d you can see. At the moment of the completed positive connection, all of the engaged contact surfaces 20 of the pivoting fingers 10 are in full contact with the workpiece 1.

Damit wird ein Schwenkfinger 10 bereitgestellt, der das Werkstück 1 nicht nur partiell, insbesondere vorne an den Spitzen, sondern verteilt über eine größere, möglichst maximale Eingriffsfläche greift.This provides a pivoting finger 10 which grips the workpiece 1 not only partially, particularly at the front at the tips, but distributed over a larger, preferably maximum, engagement surface.

Claims

Pivoting finger (10) for a gripping device (200) for gripping a workpiece (1), the pivoting finger (10) having a pivoting finger sleeve (12) which is designed to be single-membered and elastic and has an outer contact surface (20) for gripping the workpiece (1 ). (10) about a pivot axis (38) of the compensating bolt (30) on a gripper jaw (60) of the gripping device (200).

Swivel finger (10) forward Claim 1 , wherein the compensating bolt (30) extends substantially along an entire length of the pivot finger sleeve (12).

Swivel finger (10) forward Claim 1 or 2 , wherein the pivot finger sleeve (12) consists of at least one plastic or has at least one plastic.

Pivoting finger (10) according to one of the preceding claims, wherein the compensating bolt (30) has a substantially elastic region set up for gripping the workpiece (1) and a substantially rigid region extending beyond it.

Pivoting finger (10) according to one of the preceding claims, wherein the contact surface (20) faces inwards towards the compensating bolt (30).

Pivoting finger (10) according to one of the preceding claims, wherein an adhesion layer is applied to the contact surface (20).

Pivoting finger (10) according to one of the preceding claims, wherein the pivoting finger sleeve (12) has gripping recesses (22) on its contact surface (20).

Swivel finger (10) forward Claim 7 , wherein the gripping recesses (22) are designed as gripping grooves which run transversely to a longitudinal direction of the pivoting finger sleeve (12).

Swivel finger (10) forward Claim 8 , wherein the gripping grooves are arranged at a distance from one another and parallel to one another.

Swivel finger (10) forward Claim 8 or 9 , with the gripping grooves crossing each other.

Pivot finger (10) to one of the Claims 7 until 10 , wherein an elastic insert (24) is arranged in at least one of the gripping recesses (22).

Swivel finger (10) forward Claim 11 , wherein the insert (24) has a higher elasticity than the pivot finger sleeve (10).

Pivoting finger (10) according to one of the preceding claims, wherein the pivoting finger sleeve (12) has a curved elongated recess (15) at a fastening end which is provided for fastening the pivoting finger (10) to the gripper jaw (60) by means of the compensating bolt (30). which is intended for engagement of an anti-rotation pin (52) attachable to the gripper jaw (60) to prevent rotation (50) of the pivot finger (10) on the gripper jaw (60).

Pivoting finger (10) according to one of the preceding claims, wherein a securing recess (16) is formed in the pivoting finger casing (12) and a securing groove (32) is formed on the compensating bolt (30), a securing pin (42) for securing the pivoting finger casing (12) on the compensating bolt (30) through the securing recess (16) and engages on the securing groove (32).

Pivoting finger system (100) with at least one pivoting finger (10) according to one of the preceding claims and a gripper jaw (60), wherein the compensating bolt (30) is pivotally mounted with its storage section (36) on the gripper jaw (60).

Pivoting finger system (100). Claim 15 , wherein the pivoting finger system (100) has at least two pivoting fingers (10) according to one of Claims 1 until 9 which are attached to the same gripper jaw (60) by means of their respective compensating bolts (30) and are set up to grip the workpiece (1) together.

Pivoting finger system (100). Claim 16 , wherein the at least two pivoting fingers (10) are fastened next to one another and their contact surfaces (20) point in the same direction as a front side (62) of the gripper jaw (60).

Pivoting finger system (100) according to one of the Claims 15 until 17 , wherein a reset unit (70) is arranged between the at least two pivoting fingers (10), which is designed to return the at least two pivoting fingers (10) to a defined basic position after gripping.

Pivoting finger system (100) according to one of the Claims 15 until 18 , with the at least one pivoting finger (10) following Claim 13 is designed and the anti-rotation pin (52) to prevent rotation (50) of the at least one pivot finger (10) engages in the curved elongated recess (15) and is attached to the gripper jaw (60).

Pivoting finger system (100) according to one of the Claims 13 until 18 , wherein the at least one pivoting finger (10) is inclined with its pivot axis (38) relative to a vertical of the gripper jaw (60), so that the contact surface (20) when gripping the workpiece (1) is in the area of a free end of the at least one pivoting finger (10 ) has an initial contact (2) with the workpiece (1).

Gripping device (200) with a linear drive and at least two pivoting finger systems (100) according to one of Claims 15 until 20 , wherein the at least two pivoting finger systems (100) are coupled to the linear drive in terms of drive technology by means of their respective gripper jaws (60).