DE19534963C1

DE19534963C1 - Grab system handling small components

Info

Publication number: DE19534963C1
Application number: DE1995134963
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Schaefer; Mathias Dipl Ing Schuenemann
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2015-09-21

Abstract

An optical system observes and controls the assembly and handling operations, and is mechanically coupled to the grab (4). It consists of a lens (5) and eyepiece accommodated directly in the latter. These form parallel rays into which light from a source (12) is projected. The image formed by the eyepiece is detected by an optical evaluation unit (10) following it, and is transmitted to a control or reproduction unit. The optical axis of the unit (5,9) coincides with the assembly axis, at least for the last part of the grab movement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Greifersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das insbesondere für kleine Teile, die im Millimeter- bzw. Submillimeter bereich liegen und die mit hoher geometrischer Präzi sion gehandhabt bzw. montiert werden, Anwendung fin den sollen. Mit dem erfindungsgemäßen Greifersystem soll es jedoch auch möglich sein, etwas größere Teile zu manipulieren, wobei die Optik so eingestellt bzw. ausgebildet ist, daß ein bestimmter Teil des zu hand habenden bzw. montierenden Bauteiles beobachtet wer den kann, der ausreichend ist, um den gesamten Prozeß mit ausreichender Positioniergenauigkeit ausführen zu können.The invention relates to a gripper system according to the Preamble of claim 1, particularly for small parts in millimeter or submillimeter range and those with high geometric precision sion to be handled or assembled, application fin that should. With the gripper system according to the invention However, it should also be possible to use slightly larger parts to manipulate, the optics set or is trained that a certain part of the hand having or assembling component who observed the one that is sufficient to complete the whole process execute with sufficient positioning accuracy can.

Bisher ist es bekannt, Greifwerkzeuge mit optischen Systemen zu kombinieren, um mit deren Hilfe die Steuerung von Montageprozessen durch visuelle Beob achtung zu verbessern. Dabei sollen die einzelnen Bauteile mit höherer Präzision gehandhabt, plaziert bzw. montiert werden können.So far, it is known to use gripping tools with optical Systems to combine with the help of Control of assembly processes through visual observation attention to improve. The individual Components handled with higher precision, placed or can be assembled.

Solche Greifwerkzeuge sind mit bestimmten optischen Einheiten versehen, die an diesen mechanisch abhängig oder unabhängig angeordnet sind, so daß je nach ge wählter Anordnungsart ein vorgegebener Winkel in Be zug auf die Montageachse eingestellt und eingehalten wird, wenn das zu manipulierende Bauteil mit dem Greifwerkzeug bewegt wird und die optische Einheit nicht direkt mit dem Greifwerkzeug verbunden ist, also mechanisch unabhängig von diesem angeordnet ist. Dabei versteht man unter der Montageachse zumin destens den Teil einer Achse, auf der sich das zu montierende Teil auf dem letzten Bewegungsabschnitt des Prozesses relativ zu einer Grundfläche bewegt. Bei einer solchen Anordnung der optischen Einheit in Bezug auf das Greifwerkzeug spielt die Größe und Geo metrie des Greifwerkzeuges eine Rolle und kann den minimalen Abstand zwischen dem Ort, an dem sich das Bauteil im entscheidenden Moment befindet und dem Objektiv in der Form begrenzen, daß die maximal er reichbare Vergrößerung verringert ist und so die er reichbare Genauigkeit bei der visuellen Beobachtung und Steuerung des Prozesses eingeschränkt wird.Such gripping tools are with certain optical Provide units that are mechanically dependent on these or are arranged independently, so that depending on ge selected type of arrangement a predetermined angle in Be tension set on the assembly axis and complied with is when the component to be manipulated with the Gripping tool is moved and the optical unit is not directly connected to the gripping tool, is mechanically independent of this. Here one understands the assembly axis at least at least the part of an axis on which this is going mounting part on the last movement section of the process moves relative to a footprint. With such an arrangement of the optical unit in Regarding the gripping tool, size and geo play Metrie the gripping tool a role and can minimum distance between the place where the Component is at the crucial moment and that Limit lens in the form that the maximum he reachable magnification is reduced and so he achievable accuracy in visual observation and control of the process is restricted.

Da die zu manipulierenden Bauteile in der Regel auch unterschiedliche Objekthöhen in Bezug auf die opti sche Einheit haben, führt der Winkel zwischen der Montageachse und der optischen Achse dazu, daß ein optischer Versatz auftritt, der bei einer Steuerung des Greifersystems, egal ob dies manuell oder automa tisch erfolgt, berücksichtigt und ausgeglichen werden muß, was mit einem zusätzlichen Aufwand verbunden ist. Bei Bauteilen mit stark ausgeprägten Ober flächenkonturen bereitet dies einen doch erheblichen Aufwand, der sich auch darin niederschlägt, daß sich insbesondere bei automatisch betriebenen Greifersy stemen ein erhöhter Zeitverzug bemerkbar macht.As the components to be manipulated usually too different object heights in relation to the opti unit, the angle between the Assembly axis and the optical axis that a optical offset occurs when a controller of the gripper system, regardless of whether this is manual or automatic be done, taken into account and balanced must what is associated with additional effort is. For components with a pronounced upper surface contours is a considerable one Effort that is also reflected in the fact that especially with automatically operated grippers an increased time delay is noticeable.

Für den Fall, daß ein Greifersystem manuell gesteuert wird, ist es erforderlich, das vom Bediener bei der Manipulierung eingesehne Bild entsprechend zu korri gieren, was nur mit entsprechend ausgebildeter Hard- und Software möglich wird.In the event that a gripper system is controlled manually , it is necessary that the operator at the Manipulation corrected image accordingly greed, which is only possible with appropriately trained hardware and software becomes possible.

Es gibt bereits Systeme, bei denen die optische Ein heit am Greifersystem mechanisch befestigt ist, so daß die optische Achse parallel und in einem vorgege benen Abstand zur Montageachse angeordnet ist. Dabei ist jedoch der Ort, der überwacht werden kann durch die Anordnung des visuellen Systems nicht identisch mit dem Montageort und die Universialität der Anwen dung eines solchen Greifersystems eingeschränkt. Dies wirkt sich insbesondere dann nachteilig aus, wenn unbeabsichtigte Bewegungen des zu manipulierenden Teiles relativ zum Greifwerkzeug durchgeführt werden oder für den Fall, daß ein mechanischer Kontakt des Teils mit einem anderen Teil oder der Montagefläche auftritt. Dabei können diese weder erkannt noch kor rigiert werden.Systems already exist in which the optical on is mechanically attached to the gripper system, so that the optical axis is parallel and in a predetermined is arranged at a distance from the mounting axis. Here however, is the place that can be monitored by the arrangement of the visual system is not identical with the installation site and the universality of the application of such a gripper system. This is particularly disadvantageous if unintended movements of the to be manipulated Part are carried out relative to the gripping tool or in the event that mechanical contact of the Part with another part or the mounting surface occurs. These can neither be recognized nor correct be rigged.

Aus der DE-OS 36 12 144 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung der Greifposition von Handhabungsautomaten, das zur Lageerkennung und Zen trierung von greifenden Teilen eines Robotergreifers Verwendung finden soll, bekannt. Dieses verwendet ein optisches Aufnahmesystem, das in einer sogenannten Handwurzel eines Greifers so angebracht ist, daß des sen Blickwinkel das Greiffeld überstreicht und mit Hilfe des aufgenommenen Bildes die Lage des zu grei fenden Objektes bestimmbar ist. Zur Kontrasterhöhung wird dabei eine Beleuchtungseinrichtung genutzt.From DE-OS 36 12 144 is a method and Device for determining the gripping position of Handling machines that for position detection and Zen of gripping parts of a robot gripper Should be used, known. This uses one optical recording system that in a so-called Wrist root is attached so that the angle over the gripping field and with With the help of the captured image, the location of the object can be determined. To increase contrast a lighting device is used.

Der DE-OS 37 30 396 ist ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Backenposition eines Greifers von einem Handhabungs automaten zu entnehmen. Hierbei dient ein optisches Aufnahmesystem zur Überwachung und Erfassung der Stellung von Greiferbacken, wobei mit den Greifer backen verbundene bestimmte Kanten beleuchtet werden und deren Stellung mit dem optischen Aufnahmesystem erfaßt wird.DE-OS 37 30 396 is another method and a device for the contactless determination of A gripper jaw position from a handling automatic machines. Here is an optical Recording system for monitoring and recording the Position of gripper jaws, with the gripper bake connected certain edges are illuminated and their position with the optical recording system is detected.

Eine Werkzeugwechselvorrichtung für Industrieroboter zur Ankopplung unterschiedlicher Werkzeuge unter Ver wendung eines eigenen optischen Sensorsystems ist der DE 42 19 042 C1 zu entnehmen. Dabei ist in einem ro boterseitigen Kupplungsteil eine Kamera und eine Be leuchtungsquelle angeordnet, um die Ankopplung unter schiedlicher Handhabungsgeräte mit dem optischen Sen sorsystem zu unterstützen.A tool changing device for industrial robots for coupling different tools under Ver is the use of its own optical sensor system DE 42 19 042 C1. It is in a ro a coupling and a loading light source arranged to couple under different handling devices with the optical sensor support system.

Hiervon ausgehend ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Greifersystem dahingehend zu verbessern, daß der gesamte Prozeß überwacht werden kann, gleichzeitig optischer Versatz bei Abstandsdifferenzen zwischen der objektivseitigen Hauptebene des optischen Systems und dem Beobachtungsort vermieden wird, die optische Auflösung des Systems weitestgehend ausgenutzt werden kann und das gesamte System nahezu beliebig bewegt werden kann, daß es zu Einschränkungen bei der Beob achtung des Prozesses kommt.Proceeding from this, it is therefore an object of the invention to improve a gripper system so that the entire process can be monitored simultaneously optical offset in the case of differences in distance between the lens-side main plane of the optical system and the observation location is avoided, the optical Resolution of the system can be used as far as possible can and moves the entire system almost arbitrarily can be that there are restrictions in the observ attention to the process is coming.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiter bildungen der Erfindung ergeben sich unter Verwen dung, der in den untergeordneten Ansprüchen enthalte nen Merkmale.According to the invention, this task is characterized by the drawing part of claim 1 contained features solved. Advantageous designs and further formations of the invention result from use dung contained in the subordinate claims characteristics.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Greifersystem zur Handhabung oder Montage kleiner Bauteile, bei dem mindestens ein optisches System zur Beobachtung des Prozesses vorhanden ist, ist die optische Einheit mit dem Greifersystem mechanisch so verbunden, daß die optische Achse einer aus einem Objektiv und einem Okular gebildeten optischen Einheit, zumindest im letzten Bewegungsabschnitt des Greiferwerkzeuges des Greifersystems, mit der Montageachse übereinstimmt. Erfindungsgemäß ist dabei das Objektiv der optischen Einheit direkt im Greifwerkzeug aufgenommen und in diesem gehalten. Bevorzugt wird dabei die Anordnung des Objektives so gewählt, daß es an der werkstückseitig liegenden Seite des Greifwerkzeuges angeordnet ist, um einen maximalen Erfassungsbereich, der durch keine störenden Teile des Greifwerkzeuges eingeschränkt wird, zu erhalten. Durch die bevorzugt zu wählende Anordnung des Objektives, wird ebenfalls gewährleistet, daß die Ortsauflösung des gesamten optischen Systems die physikalischen Grenzen lichtop tischer Beobachtung nahezu erreicht.In the gripper system designed according to the invention for handling or assembling small components, where at least one optical system for observing the Process exists, the optical unit is with the gripper system mechanically connected so that the optical axis one of a lens and one Optical unit formed eyepiece, at least in last movement section of the gripper tool Gripper system that corresponds to the mounting axis. According to the invention, the objective is the optical one Unit picked up directly in the gripping tool and in held this. The arrangement is preferred of the lens chosen so that it on the side of the gripping tool on the workpiece side is arranged around a maximum detection area, by no disruptive parts of the gripping tool is restricted to get. By preferred arrangement of the lens to be selected is also ensures that the spatial resolution of the entire optical system the physical limits lichtop technical observation almost reached.

Das mit Hilfe eines zur optischen Einheit gehörenden Okulares abgebildete Bild, wird mit einer diesem nachgeordneten optischen Auswerteelement erfaßt und je nach dem, ob das Greifersystem automatisch arbei ten soll oder manuell bedient wird, einmal einer Aus werte- und Steuereinheit oder einer Bildwiedergabe einheit zugeführt wird. Für die automatische Auswer tung mit Hilfe der Auswerte- und Steuereinheit wird das mit bekannten Mitteln ortsaufgelöste Bild ausge wertet und entsprechend Steuersignale für das Grei fersystem generiert, um den jeweils geforderten Pro zeß zu steuern.With the help of one belonging to the optical unit The eyepiece shown is with one of these subordinate optical evaluation element detected and depending on whether the gripper system works automatically should be operated or operated manually, once an off value and control unit or an image display unit is fed. For automatic evaluation device with the help of the evaluation and control unit the spatially resolved image by known means evaluates and corresponding control signals for the Grei remote system generated to the required pro to control.

Durch die gewählte Anordnung der optischen Einheit kann auf jegliche Maßnahmen verzichtet werden, wie sie beim Stand der Technik, insbesondere für den Aus gleich des optischen Versatzes, erforderlich sind.Due to the chosen arrangement of the optical unit any measures can be dispensed with, such as they in the prior art, especially for the off equal to the optical offset are required.

Die aus Objektiv und Okular gebildete optische Ein heit ist dabei bevorzugt so anzuordnen, daß sich ein objektivseitig telezentrischer sowie zwischen Okular und Objektiv paralleler Strahlengang ausbildet und ein Ausgleich bei verschiedenen Abständen zwischen Montage- bzw. Bearbeitungsort, Werkstück und/oder Greifwerkzeug nicht erforderlich ist, da das abgebil dete Bild von den verschiedenen Abständen nahezu un beeinflußt bleibt.The optical one formed from lens and eyepiece Unit should preferably be arranged so that a lens-side telecentric and between eyepiece and lens forms parallel beam path and compensation at different distances between Assembly or processing location, workpiece and / or Gripping tool is not required as the picture the picture of the different distances almost un remains influenced.

Im Gegensatz zum Objektiv kann das Okular in einem Träger des Greifersystems, an den das Greifwerkzeug oder auch andere Greifwerkzeuge, die für den jeweili gen Anwendungsfall angepaßt sind, befestigbar aufge nommen und gehalten sein. Dabei müssen Träger und Greifwerkzeug so ausgebildet sein, daß die oben ge nannten Erfordernisse, insbesondere die Ausrichtung der optischen Achse in Bezug auf die Montageachse jederzeit gegeben ist.In contrast to the objective, the eyepiece can be in one Carrier of the gripper system to which the gripping tool or other gripping tools that are suitable for the respective are adapted to the application, attachable taken and held. Carriers and Gripping tool be designed so that the ge above named requirements, in particular the alignment the optical axis with respect to the mounting axis is given at all times.

Das mit dem Okular abgebildete Bild, kann mit Hilfe einer Videokamera, einer CCD-Kamera oder durch andere visuelle Hilfsmittel aufgenommen werden.The image shown with the eyepiece can be done with the help a video camera, a CCD camera or others visual aids are included.

Das erfindungsgemäß ausgebildete System kann dadurch verbessert werden, daß in den Strahlengang der opti schen Einheit Licht einer Lichtquelle, die bevorzugt monochromatisches Licht aussendet, projiziert wird. Hierfür ist bevorzugt ein halbdurchlässiger Spiegel oder ein halbdurchlässiges Prisma im Strahlengang der optischen Einheit angeordnet, wobei die halbdurchläs sigen Elemente so ausgerichtet sind, daß das Licht von der Lichtquelle in Richtung auf das zu manipulie rende Bauteil gerichtet wird und dabei die optische Auswertung jedoch nicht negativ beeinflußt wird.The system designed according to the invention can thereby be improved that the opti rule unit light of a light source that preferred emits monochromatic light, is projected. A semi-transparent mirror is preferred for this or a semi-transparent prism in the beam path of the arranged optical unit, the semi-transparent elements are aligned so that the light from the light source to manipulate that component is directed and thereby the optical Evaluation, however, is not adversely affected.

Das Objektiv der optischen Einheit kann bevorzugt aus einer oder mehreren nacheinander angeordneten Stablinsen gebildet sein, die einen Durchmesser im Bereich zwischen 0,2 und 3 mm haben. Die Anordnung, Ausbildung und Anzahl der Linsen ist dabei der erfor derlichen Vergrößerung anzupassen. Für verschiedene Anwendungsfälle, insbesondere für verschiedene Bau teilgrößen und Abstände können Objektiv und/oder Oku lar austauschbar ausgebildet sein und je nach Erfor dernis entsprechend im Greifersystem eingesetzt und fixiert werden.The lens of the optical unit can preferably be made of one or more arranged one after the other Rod lenses are formed, which have a diameter in Have a range between 0.2 and 3 mm. The order, Training and number of lenses is the required adapt to any enlargement. For different ones Use cases, especially for different construction Part sizes and distances can be objective and / or oku lar interchangeable and depending on the Erfor accordingly used in the gripper system and be fixed.

Eine weitere sich positiv auswirkende Maßnahme be steht darin, das Objektiv und/oder Okular in ver schiedenen Abständen zueinander angeordnet und fixiert werden können, um eine entsprechende Anpas sung zu gewährleisten.Another measure that has a positive effect is in ver the lens and / or eyepiece different distances from each other and can be fixed to a corresponding adjustment to ensure solution.

Vorteilhaft ist es, das Objektiv gemeinsam mit dem Greifwerkzeug austauschbar zu gestalten. Dies führt dazu, daß Objektive verschiedener mit an die Arbeits bedingungen angepaßten Brennweiten verwendet werden können. Eine Verbesserung kann weiter erreicht wer den, wenn zusätzlich verschiedene Abstände zum Okular eingestellt werden können. Mit diesen Maßnahmen kann ein automatischer Werkzeugwechsel bei der Bearbeitung eines Werkstückes und eine Verkürzung der Werkzeug wechselzeiten, insbesondere bei der Mikroelektronik- bzw. Mikrosystemtechnikprodukten vorteilhaft erreicht werden.It is advantageous to use the lens together with the To make the gripping tool interchangeable. this leads to to bring different lenses to work with conditions adapted focal lengths are used can. Anyone can achieve further improvement if there are additional distances from the eyepiece can be adjusted. With these measures an automatic tool change during processing of a workpiece and a shortening of the tool change times, especially in microelectronics or microsystem technology products advantageously achieved will.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Greifersystem kann eine kontinuierliche Beobachtung des jeweiligen vom Greifersystem durchzuführenden Prozesses über den gesamten Zeitraum erreicht werden. Für die Durchfüh rung hochpräziser Prozesse bietet die hohe lokale Auflösung des optischen Systems gute Voraussetzungen und die gewonnenen Bilder weisen eine hohe Zuverläs sigkeit und Aussagekraft bei der visuellen Beobach tung auf. An dem erfindungsgemäßen System können die unterschiedlichsten Greiferprinzipien und Werkzeuge verwendet werden, so daß ein universeller Einsatz des Greifersystems erreicht wird.With the gripper system designed according to the invention can continuous observation of each process to be carried out by the gripper system via the entire period. For the implementation The high local processes offer high-precision processes Resolution of the optical system good conditions and the images obtained are highly reliable Visual acuity and informative value tion on. On the system according to the invention, the different gripper principles and tools be used so that a universal use of the Gripper system is reached.

Werden für die Bildaufnahmen Videokamerasysteme ver wendet, kann das Greifersystem sowohl für die halbau tomatische Montage bzw. Handhabung mit einer manuel len Prozeßsteuerung und visueller Bilderkennung, wie auch in einer vollautomatischen Ausführung mit auto matischer Bildverarbeitung und Prozeßsteuerung ange wendet werden.Are video camera systems used for image recording turns, the gripper system can be used for automatic assembly or handling with a manual len process control and visual image recognition, such as also in a fully automatic version with auto Matic image processing and process control be applied.

Es besteht außerdem die Möglichkeit zusätzliche Sen soren oder Sensorsysteme einzusetzen, um beispiels weise die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit des jeweiligen Prozesses zu erhöhen, wie dies beispiels weise bei ein- oder mehrachsigen Kraft- und/oder Mo mentsensoren der Fall sein kann.There is also the possibility of additional sen use sensors or sensor systems, for example the reproducibility and reliability of the to increase the respective process, such as this as with single or multi-axis force and / or Mo sensors can be the case.

Das Greifersystem ist neben der Anwendung in Labors auch für die industrielle Aufbau- und Verbindungs technik, insbesondere in der Mikroelektronik, Mikrooptik und Mikrosystemtechnik geeignet, insbeson dere in allen Bereichen, in denen es auf eine hohe Präzision und Genauigkeit ankommt.The gripper system is next to the application in laboratories also for industrial construction and connection technology, especially in microelectronics, Suitable for micro-optics and microsystem technology, in particular in all areas where it is high Precision and accuracy matters.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand eines Ausfüh rungsbeispieles näher beschrieben werden.The invention is based on an embodiment Example be described in more detail.

Dabei zeigt die einzige Figur eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Greifersystems.The only figure shows a sectional view an inventive gripper system.

An einem Träger 1 des Greifersystems ist hier über ein Kraft- bzw. Momentensensor 2 über ein Greifer wechselsystem 3 ein Greifwerkzeug 4 angeschlossen. Das Greifwerkzeug 4 kann hierbei zum Beispiel ein Vakuum-, Zangen-, Lasso-, Adhäsions- bzw. jeder ande re form- und/oder kraftschlüssig befestigbare Greifer sein. Bevorzugt in der Mitte des Greifwerkzeuges 4 befindet sich ein aus ein oder mehreren Linsen aufge bautes Objektiv 5. Das so aufgebaute Objektiv 5 kann hierbei durch Einkleben, Einkitten, Einschrauben, Einklemmen dauerhaft befestigt sein. Es besteht je doch auch die Möglichkeit das Objektiv 5 mit geeig neten Mitteln so auszubilden, daß es auf einfache Weise austauschbar ist und trotzdem genau fixiert im Werkzeuggreifer 4 gehalten wird. Das Objektiv wird dabei so ausgerichtet, daß die optische Achse und die Montageachse 6 (gestrichelt dargestellt) ineinander fallen (identisch sind). Bevorzugt wird dabei das Objektiv 5 so eingesetzt, daß der Abstand zwischen der objektivseitigen Hauptebene 7 und dem zu handha benden bzw. zu manipulierenden Werkstück 8 möglichst klein gehalten ist, um eine maximale Vergrößerung der Abbildung zu erreichen. On a carrier 1 of the gripper system, a gripping tool 4 is connected here via a force or moment sensor 2 via a gripper changing system 3 . The gripping tool 4 can be, for example, a vacuum, pliers, lasso, adhesion or any other form-fitting and / or non-positively attachable gripper. Preferably in the middle of the gripping tool 4 there is a built-up lens 5 composed of one or more lenses. The lens 5 constructed in this way can be permanently attached by gluing, cementing, screwing, clamping. However, there is also the possibility of designing the lens 5 with suitable means such that it can be replaced in a simple manner and is nevertheless held in the tool gripper 4 in a precisely fixed manner. The lens is aligned so that the optical axis and the mounting axis 6 (shown in dashed lines) coincide (are identical). The lens 5 is preferably used so that the distance between the lens-side main plane 7 and the workpiece 8 to be handled or manipulated is kept as small as possible in order to achieve a maximum magnification of the image.

In dem Träger 1 des Greifersystems ist ein Okular 9 angeordnet, das mit dem Objektiv 5 einen objektivsei tig telezentrischen sowie zwischen Okular 9 und Ob jektiv 5 parallelen Strahlengang ausbildet. Oberhalb des Okulars 9 ist eine Videokamera 10 oder eine ande re geeignete visuelle Beobachtungshilfe angeordnet, die je nach dem für eine automatische oder manuelle Beeinflussung des Greifersystems ausgenutzt wird. Für einen automatischen Betrieb, kann die Videokamera 10 an eine nicht dargestellte Auswerte- und Steuerein heit angeschlossen werden, mit deren Hilfe eine ge zielte optisch überwachte Steuerung des Greifer systems ermöglicht wird.In the carrier 1 of the gripper system is arranged an eyepiece 9, a objektivsei tig telecentric and between 9 and eyepiece Whether objectively formed with the lens 5 5 the parallel beam path. Above the eyepiece 9 , a video camera 10 or another suitable visual observation aid is arranged, which, depending on that, is used for automatic or manual influencing of the gripper system. For automatic operation, the video camera 10 can be connected to an evaluation and control unit (not shown), with the aid of which a targeted, optically monitored control of the gripper system is made possible.

Im Träger 1 ist ein geeigneter Kanal vorhanden, in dem eine Lichtquelle 12 angeordnet ist, die bevorzugt monochromatisches Licht sendet. Dabei gelangt der Lichtstrahl bei diesem Beispiel über ein halbdurch lässiges Spiegelprisma 11 in den Strahlengang der optischen Einheit, dadurch kann der gesamte Prozeß mit dem das Werkstück 8, das bei diesem Beispiel auf einem Montagegrundkörper 13 angeordnet ist, zu einem weiteren auf dem Montagegrundkörper 13 vorhandenen Objekt 14 bewegt und gegebenenfalls an diesem in äußerst präziser Form montiert werden.A suitable channel is present in the carrier 1 , in which a light source 12 is arranged, which preferably transmits monochromatic light. In this example, the light beam passes through a semi-transparent mirror prism 11 into the beam path of the optical unit, which means that the entire process with which the workpiece 8 , which in this example is arranged on an assembly base body 13 , can pass to another one on the assembly base body 13 Object 14 is moved and, if necessary, mounted on it in an extremely precise form.

Claims

1. Gripper system for handling or assembling small components with an optical system for monitoring and controlling the assembly or handling process, in which an optical unit is mechanically connected to the gripper system and from a directly in a gripping tool ( 4 ) of the gripper system and held lens ( 5 ) and an eyepiece ( 9 ) are formed, which form a telecentric lens side and between the eyepiece ( 9 ) and lens ( 5 ) parallel beam path, in which light from a light source ( 12 ) can be projected, this using the eyepiece ( 9 ) Imaged image with an optical evaluation element ( 10 ) arranged downstream of the eyepiece ( 9 ) and can be transmitted to an evaluation and control unit and / or an image display unit, and the optical axis of the optical unit ( 5 , 9 ) with the mounting axis at least in the last movement section of the gripping tool ( 4 ) agrees.

2. Gripper system according to claim 1, characterized in that the eyepiece ( 9 ) in a carrier ( 1 ) of the gripper system, on which the gripping tool ( 4 ) can be fastened, is received and held.

3. Gripper system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the optical evaluation element ( 10 ) is a video camera.

4. Gripper system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the optical value element ( 10 ) is a CCD camera.

5. Gripper system according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that a semi-transparent mirror or a semi-transparent prism ( 11 ) is arranged in the beam path.

6. Gripper system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the light source ( 12 ) sends monochromatic light.

7. Gripper system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the objective ( 5 ) is formed from a plurality of rod lenses.

8. Gripper system according to claim 7, characterized in that the rod lenses of the objective ( 5 ) have a diameter in the range between 0.1 and 3 mm.

9. Gripper system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the objective ( 5 ) and / or eyepiece ( 9 ) is / are designed to be interchangeable.

10. Gripper system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lens ( 5 ) and / or eyepiece ( 9 ) at different distances from each other in the gripping tool ( 4 ) or Greifersy stemträger ( 1 ) can be fixed.

11. Gripper system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the gripping tool ( 4 ) enables a common exchange of the lens ( 5 ).