DE202023107113U1

DE202023107113U1 - Suction gripper for sucking workpieces with a stroke extension and a stroke extension for such a suction gripper

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Publication number: DE202023107113U1
Application number: DE202023107113.9U
Authority: DE
Original assignee: FIPA Holding GmbH
Current assignee: FIPA Holding GmbH
Priority date: 2023-11-30
Filing date: 2023-11-30
Publication date: 2024-01-04
Anticipated expiration: 2033-12-01

Abstract

Sauggreifer (1) zum Ansaugen von Werkstücken mit einem elastischen Saugkörper (2), einem Saugkörperhalter (3) und einem dem elastischen Saugkörper (2) zugeordneten Unterdruckanschluss (4), wobei der Saugkörper (2) an seiner dem Werkstück zugewandten Seite eine einen Saugraum (5) abgrenzende Dichtlippe (6) aufweist, und wobei der Saugraum (5) mit dem dem Saugkörper (2) zugeordneten Unterdruckanschluss (4) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauggreifer (1) eine Hubverlängerung (7) mit einem in Längsrichtung der Hubverlängerung (7) variablen Grundkörper (8) aufweist, wobei der Grundkörper (8) der Hubverlängerung (7) vorzugsweise lös- oder austauschbar und gasdicht mit dem Saugkörper (2) und insbesondere mit dem Saugkörperhalter (3) des Saugkörpers (2) verbunden oder verbindbar ist.

Suction gripper (1) for sucking workpieces with an elastic suction body (2), a suction body holder (3) and a vacuum connection (4) assigned to the elastic suction body (2), the suction body (2) having a suction space on its side facing the workpiece (5) has a delimiting sealing lip (6), and wherein the suction chamber (5) is fluidly connected or connectable to the vacuum connection (4) assigned to the suction body (2), characterized in that the suction gripper (1) has a stroke extension (7). a base body (8) which is variable in the longitudinal direction of the stroke extension (7), the base body (8) of the stroke extension (7) preferably being detachable or exchangeable and gas-tight with the suction body (2) and in particular with the suction body holder (3) of the suction body ( 2) is connected or connectable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein insbesondere auf der Vakuumtechnik basierende Greifersysteme für die dynamische Handhabung von Werkstücken.The present invention generally relates in particular to gripper systems based on vacuum technology for the dynamic handling of workpieces.

Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betrifft diese insbesondere einen als Vakuumsauger ausgeführten Sauggreifer zum Ansaugen von Werkstücken. Gemäß anderen Ausführungsformen betrifft die Erfindung eine Hubverlängerung für einen solchen insbesondere als Vakuumsauger ausgeführten Sauggreifer.According to embodiments of the present invention, this relates in particular to a suction gripper designed as a vacuum suction cup for sucking in workpieces. According to other embodiments, the invention relates to a stroke extension for such a suction gripper, which is designed in particular as a vacuum suction cup.

Sauggreifer werden dazu benötigt, um Werkstücke anzusaugen, anzuheben und an einen anderen Ort verbringen zu können. Hierfür weist ein Sauggreifer in der Regel mindestens einen flexiblen Saugnapf als Greiforgan auf, der einen an eine Unterdruckquelle anschließbaren Saugraum begrenzt und einen eine Saugöffnung umgrenzenden vorderen Endbereich sowie einen gegenüberliegenden hinteren Endbereich aufweist. Die Saugöffnung des Saugnapfs ist in der Regel mit einer Dichtlippe gebildet, die an der Oberfläche des zu handhabenden Werkstücks anliegt bzw. anlegbar ist und dann zwischen dem Saugnapf und der Oberfläche des Werkstücks einen Saugraum umschließt, welcher entsprechend evakuiert werden kann. Dadurch legt sich der Saugnapf dicht an die Oberfläche des Werkstücks an und hält diese pneumatisch fest.Suction cups are needed to suck in workpieces, lift them and move them to another location. For this purpose, a suction gripper usually has at least one flexible suction cup as a gripping element, which delimits a suction space that can be connected to a vacuum source and has a front end region delimiting a suction opening and an opposite rear end region. The suction opening of the suction cup is usually formed with a sealing lip which rests or can be placed on the surface of the workpiece to be handled and then encloses a suction space between the suction cup and the surface of the workpiece, which can be evacuated accordingly. This means that the suction cup lies close to the surface of the workpiece and holds it pneumatically.

Insbesondere bei der Handhabung von Blechen, z.B. in der Automobilindustrie, haben sich derartige Sauggreifer bewährt.Such suction cups have proven particularly useful when handling sheet metal, for example in the automotive industry.

Sauggreifer der hierin berücksichtigten Art erfüllen insbesondere die Funktion des Erfassens und Haltens und stellen die Verbindung zwischen einem Roboterarm und dem Werkstück her. Ausschlaggebend für eine sichere Verbindung sind dabei die Art der Wirkpaarung und die Anzahl der Kontaktebenen. Die Wirkpaarung erfolgt bei Sauggreifern insbesondere über Kraftpaarung. Beim Einsatz einer Kraftpaarung wird der Halt durch das Ausüben eines (Unter-) Drucks auf die Werkstückoberfläche erzeugt. Im Gegensatz hierzu erfolgt bei der Formpaarung das Halten über eine formgleiche Umschließung des Werkstücks. Diese Verfahren werden bisher von der Industrie nur in geringem Maße genutzt.Suction pads of the type considered here particularly fulfill the function of capturing and holding and establish the connection between a robot arm and the workpiece. The type of effective pairing and the number of contact levels are crucial for a secure connection. In the case of suction cups, the effective pairing takes place in particular via force pairing. When using a force pairing, the hold is created by exerting (negative) pressure on the workpiece surface. In contrast, with mold pairing, the workpiece is held in an identically shaped enclosure. These processes have so far only been used to a limited extent by industry.

Sauggreifer der vorstehenden Art werden beispielsweise bei der Kraftfahrzeugfertigung auch zur automatischen Scheibenmontage eingesetzt. Dabei kann das Problem auftreten, dass solche Scheiben zwar im Bereich ihrer mit einem Scheibenflansch einer Fensteröffnung des Kraftfahrzeugs zu verklebenden Außenkontur relativ maßgenau sind, im übrigen Bereich jedoch hinsichtlich ihrer Wölbung relativ stark voneinander abweichen.Suction cups of the above type are also used, for example, in motor vehicle production for automatic window assembly. The problem can arise that such panes are relatively dimensionally accurate in the area of their outer contour to be bonded to a pane flange of a window opening of the motor vehicle, but in the rest of the area they deviate relatively greatly from one another in terms of their curvature.

Wenn mit einer Sauggreifervorrichtung unterschiedliche Scheiben gegriffen werden sollen, ist es erforderlich, unterschiedliche Sauggreifer vorzusehen, insbesondere Sauggreifer mit unterschiedlichem Bewegungshub. Dies bedingt einen entsprechenden Wechsel der Sauggreifervorrichtungen.If different panes are to be gripped with a suction gripper device, it is necessary to provide different suction grippers, in particular suction grippers with different movement strokes. This requires a corresponding change of the suction cup devices.

Insbesondere ist es notwendig, dass verschiedene Sauggreifervorrichtungen vorhanden sein müssen, die dann anwendungsspezifisch eingesetzt werden.In particular, it is necessary that various suction gripper devices must be available, which are then used for specific applications.

Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit anzugeben, wie in einer leicht zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise das Anwendungsgebiet eines herkömmlichen Sauggreifers erweitert werden kann. Insbesondere besteht ein Bedarf dahingehend, einen Sauggreifer anzugeben, der mit verschiedenen Bewegungshüben arbeiten kann, ohne dass es hierzu notwendig ist, den Sauggreifer konstruktiv aufwendig umzugestalten.Based on this problem, the invention is based on the object of providing a way in which the area of application of a conventional suction pad can be expanded in an easy-to-implement but still effective manner. In particular, there is a need to provide a suction gripper that can work with different movement strokes without it being necessary to redesign the suction gripper in a complex design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sauggreifer gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Sauggreifers in den abhängigen Schutzansprüchen angegeben sind.This object is achieved according to the invention by a suction pad according to the independent protection claim 1, with advantageous developments of the suction pad according to the invention being specified in the dependent protection claims.

Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere einen Sauggreifer zum Ansaugen von Werkstücken mit einem elastischen Saugkörper, einem Saugkörperhalter und einem dem elastischen Saugkörper zugeordneten Unterdruckanschluss, wobei der Saugkörper an seiner dem Werkstück zugewandten Seite eine einen Saugraum abgrenzende Dichtlippe aufweist, und wobei der Saugraum mit dem dem Saugkörper zugeordneten Unterdruckanschluss strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist.Accordingly, the invention relates in particular to a suction gripper for sucking workpieces with an elastic suction body, a suction body holder and a vacuum connection assigned to the elastic suction body, the suction body having a sealing lip delimiting a suction space on its side facing the workpiece, and the suction space being connected to the suction body assigned vacuum connection is fluidly connected or connectable.

Ein derartiger Sauggreifer ist - zumindest dem Prinzip nach - aus dem Stand der Technik bekannt.Such a suction pad is - at least in principle - known from the prior art.

Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass der Sauggreifer eine Hubverlängerung mit einem in Längsrichtung der Hubverlängerung variablen Grundkörper aufweist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Grundkörper der Hubverlängerung vorzugsweise lös- oder austauschbar und gasdicht mit dem Saugkörper und insbesondere mit dem Saugkörperhalter des Saugkörpers verbunden oder verbindbar ist.According to the invention, it is particularly provided that the suction pad has a stroke extension with a base body that is variable in the longitudinal direction of the stroke extension. In particular, it is provided that the base body of the stroke extension is preferably connected or connectable in a detachable or exchangeable and gas-tight manner to the suction body and in particular to the suction body holder of the suction body.

Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: durch das Vorsehen einer entsprechenden Hubverlängerung für einen insbesondere als Vakuumsauger ausgeführten Sauggreifer kann ein beliebiger bereits bestehender Sauggreifer nachgerüstet oder umgerüstet werden, um so den Anwendungsbereich des Sauggreifers zu erweitern, insbesondere, wenn unterschiedliche Saughübe von dem Sauggreifer zu realisieren sind. Zur Anwendung kommt die Hubverlängerung insbesondere, wenn ein bestehender Sauggreifer grundsätzlich die Handhabungsaufgabe erfüllen kann, aber der realisierbare Hub des Sauggreifers für die konkrete Anwendung nicht ausreichend ist. Der Vorteil gegenüber einer vollständig neuen Sauggreiferkonstruktion mit vergrößertem Hub ist, dass die Hubverlängerung flexibel mit verschiedenen Sauggreifern gleicher oder ähnlicher Größe eingesetzt werden kann.The advantages that can be achieved with the solution according to the invention are obvious: by providing a corresponding stroke extension for a suction gripper designed in particular as a vacuum suction cup, any existing suction pad can be retrofitted or converted in order to expand the area of application of the suction pad, especially when different suction strokes can be realized by the suction cup. The stroke extension is used in particular when an existing suction pad can basically fulfill the handling task, but the achievable stroke of the suction pad is not sufficient for the specific application. The advantage over a completely new suction cup design with an increased stroke is that the stroke extension can be used flexibly with different suction cups of the same or similar size.

Gemäß bevorzugten Realisierungen des erfindungsgemäßen Sauggreifers ist vorgesehen, dass der Grundkörper der Hubverlängerung über einen dem Saugkörper zugewandten ersten Endbereich gasdicht mit dem Saugkörper und insbesondere mit dem Saugkörperhalter des Saugkörpers verbunden oder verbindbar ist, wobei ein dem ersten Endbereich gegenüberliegender zweiter Endbereich des Grundkörpers der Hubverlängerung einen Unterdruckanschluss aufweist, welcher in einem mit dem Saugkörper und insbesondere mit dem Saugkörperhalter des Saugkörpers verbundenen Zustand des Grundkörpers der Hubverlängerung mit dem dem Saugkörper zugeordneten Unterdruckanschluss strömungsmäßig verbunden ist. According to preferred implementations of the suction pad according to the invention, it is provided that the base body of the stroke extension is connected or can be connected in a gas-tight manner to the suction body and in particular to the suction body holder of the suction body via a first end region facing the suction body, with a second end region of the base body of the stroke extension opposite the first end region Has a vacuum connection, which is fluidly connected to the vacuum connection assigned to the suction body in a state of the base body of the stroke extension that is connected to the suction body and in particular to the suction body holder of the suction body.

Selbstverständlich kommen aber auch andere Realisierungen in Frage, insbesondere andere Ausführungsvarianten, wie der Grundkörper der Huberverlängerung mit dem eigentlichen Sauggreifer vorzugsweise lösbar verbunden werden kann.Of course, other implementations also come into consideration, in particular other embodiment variants, such as the base body of the Huber extension can be connected to the actual suction pad, preferably in a detachable manner.

Gemäß Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Sauggreifers ist vorgesehen, dass der Grundkörper der Hubverlängerung zumindest teil- oder bereichsweise als Faltenbalg ausgeführt ist.According to embodiment variants of the suction pad according to the invention, it is provided that the base body of the stroke extension is designed at least partially or partially as a bellows.

In diesem Zusammenhang bietet es sich an, dass eine sich in Längsrichtung des Grundkörpers der Hubverlängerung erstreckende Länge des als Faltenbalg ausgeführten Bereichs in einem Zustand, in welchem ein Innenraumbereich der Hubverlängerung nicht mit Unterdruck beaufschlagt ist (Ruheposition), einen ersten Wert annimmt, wobei durch Beaufschlagung des Innenraumbereichs der Hubverlängerung mit Unterdruck die Länge des als Faltenbalg ausgeführten Bereichs auf einen zweiten Wert reduzierbar ist.In this context, it is advisable for a length of the area designed as a bellows, which extends in the longitudinal direction of the base body of the stroke extension, to assume a first value in a state in which an interior area of the stroke extension is not subjected to negative pressure (rest position), whereby When the interior area of the stroke extension is subjected to negative pressure, the length of the area designed as a bellows can be reduced to a second value.

Gemäß Realisierungen des erfindungsgemäßen Saugkörpers sind Reduzierungen der Länge des Grundkörpers der Hubverlängerung auf 50% bis 10% der Länge in der Ruheposition des Grundkörpers der Hubverlängerung möglich. Selbstverständlich kommen hier aber auch andere Längenreduzierungen in Frage.According to implementations of the suction body according to the invention, reductions in the length of the base body of the stroke extension to 50% to 10% of the length in the rest position of the base body of the stroke extension are possible. Of course, other length reductions also come into consideration here.

Insbesondere kann durch eine Anzahl der einzelnen Faltenbereiche im Faltenbalg die entsprechende mit der Hubverlängerung erzielbare verlängerte Hublänge eingestellt werden.In particular, the corresponding extended stroke length that can be achieved with the stroke extension can be set by a number of the individual fold areas in the bellows.

Der Saugkörper kann ebenfalls einen als Faltenbalg ausgeführten Bereich aufweisen, über den die den Saugraum begrenzende Dichtlippe des Saugkörpers mit dem Saugkörperhalter verbunden ist.The suction body can also have an area designed as a bellows, via which the sealing lip of the suction body delimiting the suction space is connected to the suction body holder.

Bei dieser Ausführungsvariante bietet es sich an, dass ein Durchmesser des als Faltenbalg ausgeführten Bereichs des Saugkörpers zumindest im Wesentlichen mit einem Durchmesser des als Faltenbalg ausgeführten Bereichs des Grundkörpers der Hubverlängerung übereinstimmt.In this embodiment variant, it is advisable for a diameter of the area of the suction body designed as a bellows to at least essentially correspond to a diameter of the area of the base body of the stroke extension designed as a bellows.

Auf diese Weise sind die äußeren Abmessungen (mit Ausnahme der Länge) des Sauggreifers trotz Vorsehen einer entsprechenden Hubverlängerung nahezu unverändert.In this way, the external dimensions (with the exception of the length) of the suction cup are almost unchanged despite the provision of a corresponding stroke extension.

Die Hubverlängerung und insbesondere der Grundkörper der Hubverlängerung ist vorzugsweise vollständig aus einem gummielastischen Material (z.B. Elastomermaterial oder Thermoplast) gebildet. Insbesondere bietet es sich in diesem Zusammenhang an, dass die Hubverlängerung und insbesondere der Grundkörper der Hubverlängerung mit Hilfe eines additiven Fertigungsverfahrens (z.B. 3D-Druck) gebildet ist.The stroke extension and in particular the base body of the stroke extension is preferably formed entirely from a rubber-elastic material (e.g. elastomeric material or thermoplastic). In this context, it is particularly advisable for the stroke extension and in particular the base body of the stroke extension to be formed using an additive manufacturing process (e.g. 3D printing).

Stellt man die Hubverlängerung mit Hilfe eines solchen additiven Fertigungsverfahrens her, so spart man sogar die üblichen in der Regel recht hohen Fertigungskosten (Werkzeugkosten) insbesondere für Elastomerprodukte. Insbesondere für kleine bis mittlere Stückzahlen liefert das additive Fertigungsverfahren somit eine kostenmäßig günstige Lösung mit gleichzeitig positiven Handhabungseigenschaften.If you produce the stroke extension using such an additive manufacturing process, you even save the usual, usually quite high, manufacturing costs (tool costs), especially for elastomer products. Particularly for small to medium quantities, the additive manufacturing process provides a cost-effective solution with positive handling properties at the same time.

Vorzugsweise ist der Saugkörperhalter ausgebildet, entweder direkt oder über die Hubverlängerung mit einem Manipulator, insbesondere Roboterarm, vorzugsweise lösbar oder austauschbar verbunden zu werden.The suction body holder is preferably designed to be connected to a manipulator, in particular a robot arm, either directly or via the stroke extension, preferably in a detachable or replaceable manner.

Gemäß Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Sauggreifers ist vorgesehen, dass innerhalb des Saugraums des Sauggreifers eine in angesaugtem Zustand auf dem Werkstück aufsitzende Aufstandsfläche vorgesehen ist.According to embodiment variants of the suction pad according to the invention, it is provided that within the suction space of the suction pad there is an in In the suctioned state, a contact surface resting on the workpiece is provided.

Diese Ausgestaltung wirkt sich vorteilhaft im Hinblick auf eine maximale Zuverlässigkeit des Sauggreifers aus.This configuration has an advantageous effect in terms of maximum reliability of the suction pad.

Damit mit Hilfe eines Sauggreifers ein Werkstück nicht nur fixiert, sondern auch gehandhabt werden kann, ist es wichtig, dass das Werkstück korrekt angesaugt wird und im Saugraum des Sauggreifers ein ausreichend hoher Unterdruck herrscht, so dass das Werkstück mit Sicherheit festgehalten wird. Wird das Werkstück angehoben, dann wirkt nicht nur die Gewichtskraft des Werkstücks am Sauggreifer, sondern es wirken auch Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte am Sauggreifer, wenn das Werkstück im Raum bewegt wird.In order for a workpiece to not only be fixed but also handled with the help of a suction pad, it is important that the workpiece is sucked in correctly and that there is a sufficiently high negative pressure in the suction chamber of the suction pad so that the workpiece is held securely. If the workpiece is lifted, not only does the weight of the workpiece act on the suction pad, but acceleration and deceleration forces also act on the suction pad when the workpiece is moved in space.

Der Sauggreifer muss also eine Doppelfunktion besitzen, nämlich zum einen eine optimale Abdichtung gegenüber dem Werkstück, so dass ein Unterdruck aufgebaut und das Werkstück sicher angesaugt werden kann, zum anderen müssen Querkräfte optimal abgestützt werden, so dass das Werkstück beim Bewegen im Raum nicht vom Sauggreifer abrutscht.The suction pad must therefore have a dual function, namely, on the one hand, an optimal seal against the workpiece, so that a negative pressure can be built up and the workpiece can be safely sucked in, and on the other hand, transverse forces must be optimally supported so that the workpiece does not come off the suction pad when moving in space slips off.

Hierfür ist gemäß Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sauggreifers vorgesehen, dass innerhalb des Saugraums eine entsprechende Aufstandsfläche vorgesehen ist. Die Aufstandsfläche kann insbesondere eine zentrale Aufstandsfläche sein, die im Saugraum in Richtung des Werkstücks abragt, und die beim Ansaugen des Sauggreifers an der Oberfläche des Werkstücks anliegt. Da der Saugkörper hinreichend elastisch sein muss, so dass er sich optimal an die Form des Werkstücks anpassen kann, ist auch die Aufstandsfläche vorzugsweise entsprechend elastisch ausgebildet.For this purpose, according to embodiments of the suction pad according to the invention, it is provided that a corresponding contact area is provided within the suction space. The contact area can in particular be a central contact area which protrudes in the suction space in the direction of the workpiece and which rests on the surface of the workpiece when the suction pad is sucked in. Since the suction body must be sufficiently elastic so that it can optimally adapt to the shape of the workpiece, the contact surface is also preferably designed to be correspondingly elastic.

Allerdings ist es aber denkbar, dass die Aufstandsfläche von einem Einsatz gebildet wird, wobei der Einsatz aus einem Material gebildet ist, das weniger elastisch ist als das Material des Saugkörpers.However, it is conceivable that the contact surface is formed by an insert, the insert being formed from a material that is less elastic than the material of the absorbent body.

Die Erfindung betrifft ferner eine Hubverlängerung für einen Sauggreifer, insbesondere für einen Sauggreifer der eingangs genannten Art, das heißt für einen Sauggreifer zum Ansaugen von Werkstücken mit einem elastischen Saugkörper, einem Saugkörperhalter und einem dem elastischen Saugkörper zugeordneten Unterdruckanschluss, wobei der Saugkörper an seiner dem Werkstück zugewandten Seite eine einen Saugraum abgrenzende Dichtlippe aufweist, und wobei der Saugraum mit dem dem Saugkörper zugeordneten Unterdruckanschluss strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist.The invention further relates to a stroke extension for a suction pad, in particular for a suction pad of the type mentioned at the outset, that is to say for a suction pad for sucking in workpieces with an elastic suction body, a suction body holder and a vacuum connection assigned to the elastic suction body, the suction body being attached to the workpiece facing side has a sealing lip delimiting a suction space, and wherein the suction space is fluidly connected or connectable to the vacuum connection assigned to the suction body.

Die erfindungsgemäße Hubverlängerung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass diese einen in Längsrichtung der Hubverlängerung variablen Grundkörper aufweist, wobei der Grundkörper der Hubverlängerung vorzugsweise lös- oder austauschbar und gasdicht mit dem Saugkörper und insbesondere mit dem Saugkörperhalter des Saugkörpers verbindbar ist.The stroke extension according to the invention is characterized in particular by the fact that it has a base body that is variable in the longitudinal direction of the stroke extension, the base body of the stroke extension preferably being detachable or replaceable and gas-tight with the suction body and in particular with the suction body holder of the suction body.

Für den in Längsrichtung der Hubverlängerung variablen Grundkörper bietet es sich insbesondere an, dass der Grundkörper der Hubverlängerung zumindest teil- oder bereichsweise als Faltenbalg ausgeführt ist.For the base body, which is variable in the longitudinal direction of the stroke extension, it is particularly advisable for the base body of the stroke extension to be designed at least partially or in areas as a bellows.

Die Hubverlängerung und insbesondere der Grundkörper der Hubverlängerung ist vorzugsweise vollständig aus einem gummielastischen Material (z.B. Elastomermaterial oder Thermoplast) gebildet, insbesondere mit Hilfe eines additiven Fertigungsverfahrens.The stroke extension and in particular the base body of the stroke extension is preferably formed entirely from a rubber-elastic material (e.g. elastomeric material or thermoplastic), in particular with the aid of an additive manufacturing process.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

1 schematisch und in einer Seitenansicht eine exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sauggreifers mit einer entsprechend angeschlossenen Hubverlängerung; und
2 schematisch eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sauggreifers mit Hubverlängerung gemäß 1.

Show it:

1 schematically and in a side view an exemplary embodiment of the suction pad according to the invention with a correspondingly connected stroke extension; and
2 schematically a sectional view along line AA of the exemplary embodiment of the suction pad according to the invention with stroke extension 1 .

Die exemplarische Ausführungsform des in 1 und 2 schematisch dargestellten Greifers betrifft einen Sauggreifer 1, welcher im Wesentlichen aus drei Komponenten besteht, nämlich dem eigentlichen Greiforgan in Gestalt eines Saugkörpers oder Saugnapfs 2, einem den Saugkörper oder Saugnapf 2 haltenden, vorzugsweise aus Metall gefertigten Saugnapfhalter oder Saugkörperhalter 3, und einer insbesondere mit dem Saugnapfhalter oder Saugkörperhalter 3 lösbar verbundenen Hubverlängerung 7. Das Greiforgan (hier: der Saug körper bzw. Saugnapf 2) weist einen Elastomerkörper auf, bei dem es sich um ein elastisches Formteil aus Gummi, Naturkautschuk oder gummielastischem Material handelt.The exemplary embodiment of the in 1 and 2 The gripper shown schematically relates to a suction gripper 1, which essentially consists of three components, namely the actual gripping element in the form of a suction body or suction cup 2, a suction cup holder or suction cup holder 3 holding the suction body or suction cup 2, preferably made of metal, and one in particular with the Suction cup holder or suction body holder 3 detachably connected stroke extension 7. The gripping element (here: the suction body or suction cup 2) has an elastomer body, which is an elastic molded part made of rubber, natural rubber or rubber-elastic material.

Der Saugnapfhalter bzw. Saugkörperhalter 3 weist bei der dargestellten Ausführungsform eine zentral angeordnete Bohrung 12 zum Anlegen eines Unterdrucks zwischen dem Sauggreifer 1 und einem (nicht dargestellten) Werkstück auf.In the embodiment shown, the suction cup holder or suction body holder 3 has a centrally arranged bore 12 for applying a negative pressure between the suction pad 1 and a workpiece (not shown).

Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass der Saugnapf- bzw. Saugkörperhalter 3 eine erste, dezentral angeordnete Bohrung zum Anlegen eines Unterdrucks und eine weitere (zweite), zentral angeordnete Bohrung zum Anlegen eines Überdrucks zwischen dem Sauggreifer 1 und einem Werkstück aufweist, wobei eine oder beide dieser Bohrungen auch dazu dienen können, den Sauggreifer 1 am Ende eines (ebenfalls nicht dargestellten) Manipulators oder Roboterarms zu befestigen, wenn der Sauggreifer 1 ohne Hubverlängerung 7 zum Einsatz kommt.Of course, it is also conceivable that the suction cup or suction body holder 3 has a first, decentrally arranged hole for applying a negative pressure and a further (second), centrally arranged hole for applying an overpressure between the suction pad 1 and a workpiece, one or both of these holes also being able to serve to connect the suction pad 1 at the end of a ( Also not shown) manipulator or robot arm to be attached if the suction pad 1 is used without a stroke extension 7.

Der Saugnapf bzw. Saugkörper 2, welcher im Wesentlichen aus dem gummielastischen Material besteht, weist zu der mindestens einen Bohrung 12 im Saugnapf- bzw. Saugkörperhalter 3 mindestens eine korrespondierende Öffnung auf, so dass der angelegte Unter- bzw. Überdruck auch in den dem Werkstück zugewandten Raum (Saugraum 5) gelangen kann.The suction cup or suction body 2, which essentially consists of the rubber-elastic material, has at least one opening corresponding to the at least one bore 12 in the suction cup or suction body holder 3, so that the applied negative or positive pressure is also in the workpiece facing room (suction chamber 5).

Die dem Werkstück zugewandte Oberfläche des Saugkörpers 2 weist verschiedene, im Spritzgussverfahren in den Saugkörper 2 eingebrachte Profilierungen auf. Darüber hinaus umfasst der Saugkörper 2 eine die Peripherie des Saugkörpers 2 umlaufende Dichtung (Dichtlippe 6).The surface of the absorbent body 2 facing the workpiece has various profiles introduced into the absorbent body 2 using the injection molding process. In addition, the suction body 2 includes a seal (sealing lip 6) surrounding the periphery of the suction body 2.

Der erfindungsgemäße Sauggreifer 1, wie er als exemplarische Ausführungsform in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt ist, zeichnet sich durch die bereits genannte Hubverlängerung 7 aus. Die Hubverlängerung 7 weist einen in Längsrichtung der Hubverlängerung 7 bzw. des Sauggreifers 1 variablen Grundkörper 8 auf, wobei der Grundkörper 8 der Hubverlängerung 7 vorzugsweise lös- oder austauschbar und gasdicht mit dem Saugkörper 2 und insbesondere mit dem Saugkörperhalter 3 des Saugkörpers 2 verbunden oder verbindbar ist.The suction pad 1 according to the invention, as shown as an exemplary embodiment in the accompanying drawings, is characterized by the stroke extension 7 already mentioned. The stroke extension 7 has a base body 8 that is variable in the longitudinal direction of the stroke extension 7 or the suction pad 1, the base body 8 of the stroke extension 7 preferably being detachable or exchangeable and gas-tight with the suction body 2 and in particular with the suction body holder 3 of the suction body 2 connected or connectable is.

Wie es insbesondere der Schnittansicht gemäß 2 entnommen werden kann, ist der Grundkörper 8 der Hubverlängerung 7 über einen dem Saugkörper 2 zugewandten ersten Endbereich gasdicht mit dem Saugkörper 2 und insbesondere mit dem Saugkörperhalter 3 des Saugkörpers 2 verbunden oder verbindbar, wobei ein dem ersten Endbereich gegenüberliegender zweiter Endbereich des Grundkörpers der Hubverlängerung 7 einen Unterdruckanschluss 13 aufweist, welcher in einem mit dem Saugkörper 2 und insbesondere mit dem Saugkörperhalter 3 des Saugkörpers 2 verbundenen Zustand des Grundkörpers 8 der Hubverlängerung 7 mit dem dem Saugkörper 2 zugeordneten Unterdruckanschluss 4 strömungsmäßig verbunden ist.As shown in particular in the sectional view 2 can be removed, the base body 8 of the stroke extension 7 is connected or connectable in a gas-tight manner to the suction body 2 and in particular to the suction body holder 3 of the suction body 2 via a first end region facing the suction body 2, with a second end region of the base body of the stroke extension 7 opposite the first end region has a vacuum connection 13, which in a state of the base body 8 of the stroke extension 7 connected to the suction body 2 and in particular to the suction body holder 3 of the suction body 2 is fluidly connected to the vacuum connection 4 assigned to the suction body 2.

Der zweite Endbereich des Grundkörpers 8 der Hubverlängerung 7 kann insbesondere auch ausgebildet sein, vorzugsweise lösbar mit einem Montagebereich eines Manipulators oder Roboterarms befestigt zu werden.The second end region of the base body 8 of the stroke extension 7 can in particular also be designed to be attached, preferably releasably, to a mounting region of a manipulator or robot arm.

Bei der in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sauggreifers 1 ist vorgesehen, dass der Grundkörper 8 der Hubverlängerung 7, welcher in Längsrichtung der Hubverlängerung 7 variabel ist, zumindest teil- oder bereichsweise als Faltenbalg 9 ausgeführt ist.In the exemplary embodiment of the suction pad 1 according to the invention shown in the drawings, it is provided that the base body 8 of the stroke extension 7, which is variable in the longitudinal direction of the stroke extension 7, is at least partially or partially designed as a bellows 9.

Gleichzeitig ist bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform vorgesehen, dass der Saugkörper 2 des Sauggreifers 1 selber einen als Faltenbalg 10 ausgeführten Bereich aufweist, über den die den Saugraum 5 abgrenzende Dichtlippe 6 des Saugkörpers 2 mit dem Saugkörperhalter 3 verbunden ist.At the same time, in the embodiment shown in the drawings, it is provided that the suction body 2 of the suction gripper 1 itself has an area designed as a bellows 10, via which the sealing lip 6 of the suction body 2 delimiting the suction chamber 5 is connected to the suction body holder 3.

Wie dargestellt, stimmt ein Durchmesser des als Faltenbalg 10 ausgeführten Bereichs des Saugkörpers 2 zumindest im Wesentlichen mit einem Durchmesser des als Faltenbalg 9 ausgeführten Bereichs des Grundkörpers 8 der Hubverlängerung 7 überein.As shown, a diameter of the area of the suction body 2 designed as a bellows 10 corresponds at least substantially to a diameter of the area of the base body 8 of the stroke extension 7 designed as a bellows 9.

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsvariante umfasst der als Faltenbalg 9 ausgeführte Bereich des Grundkörpers 8 insgesamt drei Einzelfalten vorzugsweise mit einer Länge von etwa 20,5 mm in der Ruheposition des Sauggreifers 1 bzw. der Hubverlängerung 7, infolgedessen ein zusätzlicher Hub von etwa 18 mm realisierbar ist. Durch eine Variation der Einzelfalten des Faltbereichs 9 der Hubverlängerung 7 ist der bereitstellbare zusätzliche Hub variabel einstellbar.In the embodiment variant shown in the drawings, the area of the base body 8 designed as a bellows 9 comprises a total of three individual folds, preferably with a length of approximately 20.5 mm in the rest position of the suction pad 1 or the stroke extension 7, as a result of an additional stroke of approximately 18 mm is feasible. By varying the individual folds of the folding area 9 of the stroke extension 7, the additional stroke that can be provided can be variably adjusted.

Hingegen umfasst der als Faltenbalg 10 ausgeführte Bereich des Saugkörpers 2 lediglich zwei Einzelfalten mit einer Länge von etwa 12 mm und einen entsprechenden von dem Sauggreifer 1 ohne Hubverlängerung 7 bereitstellbaren Hub.In contrast, the area of the suction body 2 designed as a bellows 10 comprises only two individual folds with a length of approximately 12 mm and a corresponding stroke that can be provided by the suction pad 1 without a stroke extension 7.

Die Hubverlängerung 7 und insbesondere der Grundkörper 8 der Hubverlängerung 7 ist vollständig aus einem gummielastischen Material gebildet, insbesondere mit Hilfe eines additiven Fertigungsverfahrens.The stroke extension 7 and in particular the base body 8 of the stroke extension 7 is formed entirely from a rubber-elastic material, in particular with the aid of an additive manufacturing process.

Wie es der Schnittansicht gemäß 2 ebenfalls entnommen werden kann, ist innerhalb des Saugraums 5 eine in angesaugtem Zustand auf dem Werkstück aufsitzende Aufstandsfläche 11 vorgesehen.As shown in the section view 2 can also be removed, a contact surface 11 which rests on the workpiece in the suctioned state is provided within the suction chamber 5.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte exemplarische Ausführungsform beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.The invention is not limited to the exemplary embodiment shown in the drawings, but results from a synopsis of all the features disclosed herein.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: SauggreiferSuction cups
22: SaugkörperAbsorbent body
33: SaugkörperhalterSuction body holder
44: Unterdruckanschluss des SaugkörpersVacuum connection of the suction body
55: SaugraumSuction room
66: Dichtlippesealing lip
77: HubverlängerungStroke extension
88th: Grundkörper der HubverlängerungBasic body of the stroke extension
99: als Faltenbalg ausgeführter Bereich des Grundkörpers der Hubverlängerung 7Area of the base body of the stroke extension 7 designed as a bellows
1010: als Faltenbalg ausgeführter Bereich des SaugkörpersArea of the suction body designed as a bellows
1111: Aufstandsflächecontact area
1212: Bohrungdrilling
1313: Unterdruckanschluss der HubverlängerungVacuum connection of the stroke extension

Claims

Suction gripper (1) for sucking workpieces with an elastic suction body (2), a suction body holder (3) and a vacuum connection (4) assigned to the elastic suction body (2), the suction body (2) having a suction space on its side facing the workpiece (5) has a delimiting sealing lip (6), and wherein the suction chamber (5) is fluidly connected or connectable to the vacuum connection (4) assigned to the suction body (2), characterized in that the suction gripper (1) has a stroke extension (7). a base body (8) which is variable in the longitudinal direction of the stroke extension (7), the base body (8) of the stroke extension (7) preferably being detachable or exchangeable and gas-tight with the suction body (2) and in particular with the suction body holder (3) of the suction body ( 2) is connected or connectable.

Suction cup (1). Claim 1 , wherein the base body (8) of the stroke extension (7) is connected or connectable in a gas-tight manner to the suction body (2) and in particular to the suction body holder (3) of the suction body (2) via a first end region facing the suction body (2), and wherein a The second end region of the base body (8) of the stroke extension (7) opposite the first end region has a vacuum connection (13), which in a state of the base body (2) connected to the suction body (2) and in particular to the suction body holder (3) of the suction body (2). 8) the stroke extension (7) is fluidly connected to the vacuum connection (4) assigned to the suction body (2).

Suction cup (1). Claim 1 or 2 , wherein the base body (8) of the stroke extension (7) is at least partially or partially designed as a bellows (9).

Suction cup (1). Claim 3 , wherein a length of the area designed as a bellows (9) extending in the longitudinal direction of the base body (8) assumes a first value in a state in which an interior area of the stroke extension (7) is not subjected to negative pressure, wherein by applying pressure to the interior area With negative pressure, the length of the area designed as a bellows (9) can be reduced to a second value.

Suction cup (1). Claim 4 , where the second value is between 50% to 10% of the first value.

Suction cup (1) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the suction body (2) has an area designed as a bellows (10), via which the sealing lip (6) of the suction body (2) delimiting the suction space (5) is connected to the suction body holder (3).

Suction cup (1). Claim 6 and Claim 4 or 5 , wherein a diameter of the region of the suction body (2) designed as a bellows (10) at least substantially corresponds to a diameter of the region of the base body (8) of the stroke extension (7) designed as a bellows (9).

Suction cup (1) according to one of the Claims 1 until 7 , wherein the stroke extension (7) and in particular the base body (8) of the stroke extension (7) is formed entirely from a rubber-elastic material.

Suction cup (1) according to one of the Claims 1 until 8th and especially after Claim 8 , wherein the stroke extension (7) and in particular the base body (8) of the stroke extension (7) is formed using an additive manufacturing process.

Suction cup (1) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the suction body holder (3) is designed to be connected to a manipulator, in particular a robot arm, either directly or via the stroke extension (7), preferably releasably or interchangeably.

Suction cup (1) according to one of the Claims 1 until 10 , whereby a contact surface (11) resting on the workpiece in the suctioned state is provided within the suction space.

Stroke extension (7) for a suction gripper (1), in particular for a suction gripper (1) according to the preamble of Claim 1 , characterized in that the stroke extension (7) has a base body (8) which is variable in the longitudinal direction of the stroke extension (7), the base body (8) preferably being detachable or exchangeable and gas-tight with the suction body (2) and in particular with the suction body holder ( 3) of the suction body (2) can be connected.

Stroke extension (7). Claim 12 , wherein the base body (8) of the stroke extension (7) is at least partially or partially designed as a bellows (9).