WO2013034615A1 - Gripper - Google Patents

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WO2013034615A1
WO2013034615A1 PCT/EP2012/067358 EP2012067358W WO2013034615A1 WO 2013034615 A1 WO2013034615 A1 WO 2013034615A1 EP 2012067358 W EP2012067358 W EP 2012067358W WO 2013034615 A1 WO2013034615 A1 WO 2013034615A1
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WO
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gripping
gripper
force
controller
contact
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Application number
PCT/EP2012/067358
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rüdiger SPILLNER
Christian Eschey
Original Assignee
Technische Universität München
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/905Control arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a gripper, a hoist and a method for gripping an article or objects.
  • Handling objects with gripping systems is a standard task, e.g. in production and automation technology, packaging technology and logistics.
  • Common electrical and pneumatic gripping systems basically require the supply of electrical energy, substance (s) and / or control signals to turn on the mechanism of action of the gripper or to maintain the mechanism of action during the transport of the article.
  • the invention has for its object to provide an alternative or improved gripper, a corresponding hoist and a method for gripping or handling of an object or more objects available, in particular, the disadvantages of the known devices to be eliminated.
  • This object is solved by the subject of the claims. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.
  • the invention has the preferred advantages of providing a gripper that is simple in construction yet allows for reliable gripping.
  • the object to be grasped is the trigger for the gripping process, without requiring complex sensors and / or controls or resources.
  • grippers and hoists according to the invention are preferably easy to integrate into automated processes and can also be retrofitted to existing manipulators.
  • grippers and hoists according to the invention are preferably also usable in dangerous, such as explosive media, such as in mining, in a simple and safe manner.
  • the invention is based on the basic idea to provide a gripper for gripping or handling at least one object.
  • the grapple has at least one Gripping element for positive, positive and / or cohesive gripping or handling at least one object and at least one mechanical control, wherein the control causes the gripping and / or release of the gripping element after a substantially to be gripped or handled object directional release force is transmitted to the controller.
  • the controller converts the gripping element or the release of the gripping element via a mechanism, which is preferably a latching mechanism and more preferably a bistable latching mechanism or a latching mechanism with a bistable element.
  • a bistable latching mechanism or such a bistable element is preferably a mechanism or an element which, due to its elastic property, its geometry and / or its mounting, has such a kinematics that, similar to a (binary) switch, two states exist the state change triggered by deflection of a part and preferably carried out by the residual stress. The mechanism or element therefore "snaps" from one state to another by actuation at a suitable location.
  • the gripper according to the invention preferably allows a gripping, releasing and / or restoring the starting position via a single mechanism.
  • the gripping, loosening and / or restoring the starting position is therefore preferably possible with the gripper according to the invention via the same mechanism.
  • the force required to grip, release and / or restore the home position is preferably introduced and stored in the mechanism substantially by the movement of the gripper relative to the object to be handled, so that the mechanism for gripping, releasing and / or restoring the home position, in particular for Releasing and / or restoring the starting position, no energy (mechanical and / or electrical) and no supplies need to be supplied.
  • the controller converts the gripping or releasing via a locking mechanism with crown wheels or sprockets.
  • a locking mechanism with crown wheels or sprockets.
  • the gripper according to the invention further comprises a transmission element for transmitting the release force from the object or from the gripping element to the control.
  • the transmission element preferably transmits the force directly from the object or from the gripping element to the controller.
  • the transmission element is designed or provided according to a first preferred embodiment as a contact element for contacting the object.
  • the controller causes the gripping and / or release of the gripping element in this case preferably after the object has been contacted by the contact element and in each case an essentially directed to the object release force has been exceeded.
  • the release force is preferably stored substantially in an energy store of the mechanism (eg, an energy store of the controller).
  • the stored energy in the energy storage can preferably be used for gripping, loosening and / or restoring the starting position, so that the gripper for gripping, loosening and / or restoring the starting position no further energy and / or supplies must be supplied.
  • the energy store is preferably loaded upon actuation of the transmission element up to one, preferably the first, switching position.
  • the gripper according to this preferred embodiment could therefore also be defined as a gripper for gripping or handling at least one object which has at least one gripping element for frictionally, positively and / or materially gripping or handling at least one article and at least one contact element for contacting the at least one object to be gripped or handled, wherein the contact element causes a gripping and / or a release (eg a release with restoration of the starting position) of the gripping element after the object has been contacted by the contact element and in each case a triggering force directed substantially to the object was exceeded.
  • the triggering force results in this Embodiment of the invention, when the contact element, the object to be gripped or handled, for example, contacted directly.
  • the release force or the triggering forces can therefore also be referred to as contact force or contact forces.
  • the triggering force may also be essentially contactless, e.g. be transmitted by magnetic or electrical repulsion on the contact element or on the transmission element.
  • the gripper according to the invention according to the first preferred embodiment of the invention preferably has an open position in which the gripping element is locked.
  • the gripper according to the invention is preferably brought in the open position (eg by an actuator or manipulator, such as a downstream manipulator) to an object to be gripped, so that the contact element contacts the object and a trigger or contact force F on the transmission or on the contact element is exerted and transmitted to the controller.
  • the control of the gripper according to the invention is preferably provided or designed so that after the contact of the contact element with the object and exceeding a substantially directly to the object directed trigger or contact force Fl, the gripping of the gripping element is caused.
  • the locking of the gripping element is achieved when the triggering or contact force Fl is exceeded by the controller. More preferably, the locking of the gripping element is achieved by the movement of the contact element is allowed when the force transmitted from the transmission element or from the contact element to the control force exceeds the trigger or contact force Fl or another triggering or contact force F3.
  • this other triggering or contact force F3 can be selected to be greater than F1 in order to make it more difficult to disengage from gripping.
  • the movement of the transmission or of the contact element relative to the gripper, the gripping elements and / or the control is allowed. The movement of the manipulator is preferably maintained until the triggering or contact force F1 is exceeded.
  • the gripping element of a gripper is preferably connected to the transmission or contact element, that it due to the relative movement of the Transmission or contact element on the object to be moved to move (translation and / or rotation) and this force and / or positively engages.
  • the gripping element can be pivoted, for example. It is on the transmission or.
  • Contact element acting trigger or contact force preferably at least partially transmitted to the gripping element.
  • the gripping element can be pivotally mounted, for example, via a joint which is fixedly connected to the remaining gripper or the gripper housing and connected to the transmission or contact element by means of an intermediate member which is articulated to the contact element and axially displaceable on the gripping element become.
  • the gripping elements may e.g. have one or more transmission members which are connected via a hinge directly to the contact element and wherein the transmission members by elements (eg fixed or rotatable rollers), which are substantially stationary with respect to the gripper, upon movement of the contact element relative to the gripper due to their shape to be moved to the object to be gripped.
  • the rollers force the gripping elements to assume a different angular position, depending on the position of the contact element.
  • the transmission member may have a curved shape and / or a cross-section which becomes larger in the longitudinal direction of the transmission member.
  • the return of the gripper element to open the gripper can e.g. can be achieved via a spring, which can be provided for example between the transmission member and a stationary point or between the transmission members of two different gripping elements.
  • gripper elements may have one or more completely or highly compliant or bendable transmission members, which may be provided or formed, for example, in the form of a bent clip or in the form of a clasp section, wherein the clasp or the clasp section by elements (eg fixed or rotatable mounted rollers), which are substantially stationary with respect to the gripper, is held as a loop and wherein the clasp or the clasp portion is connected to the contact element, for example, directly and / or firmly.
  • the movement of the contact element therefore leads directly to the closing or opening of the clasp, wherein the maximum opening width of the clasp in the open position and the minimum opening width in the closed position over the length of the clasp and the gap width between the stationary elements is conditional.
  • the gripper according to the invention may comprise a single gripping element or individual gripping elements which clamp the object to be gripped against surfaces of the gripper which are substantially fixed.
  • the gripper has at least two gripping elements in order to hold the object to be gripped.
  • the at least two gripping elements can be arranged symmetrically or asymmetrically.
  • the gripping elements may e.g. symmetrical about the contact element to the area of the gripper, which receives the object to be gripped, or arranged around any plane and preferably implemented as needed.
  • the gripping elements may enclose the article when gripped from the outside and / or engage in bores, cavities, etc. of the article and e.g. generate an outward force.
  • the grippers according to the invention preferably have a gripping mechanism which has at least one gripping element.
  • the gripping element of a gripper according to the invention preferably has at least one gripping jaw and at least one resilient transmission element.
  • the gripping jaw is provided or adapted to grip the article, and can be adapted to the object to be gripped or used universally.
  • the resilient transmission member transmits the force to the jaw. Due to the flexibility, the forces acting on the object when gripping are reduced.
  • the compliance can also be provided elsewhere in the kinematic chain of the gripping mechanism.
  • other parts of the gripping element and / or other elements of the gripper, which are connected to the gripping element be formed resiliently. These include u.a. Control, contact element and joints.
  • Gripping jaw and transfer member can be made integral or non-positively composed of different parts or materials, or material.
  • the gripper according to the invention preferably also has a closed position in which the gripping element is essentially locked.
  • the lock prevents the Gripping element due to an elastic restoring force of the gripping mechanism is opened.
  • the elastic restoring force preferably results from the elastic deformation of the transmission members.
  • other suitable elements of the gripping mechanism can be made elastically deformable.
  • deformable gripping jaws, spring-mounted joints or an elastically deformable contact element can be provided.
  • the elasticity of regular joints or the restoring force of the locking mechanism can be exploited, which can be stored according to preferred embodiments of the invention via a spring in the housing.
  • the control of the gripper is preferably provided or designed so that the closed gripping element is locked in the closed position after falling below a triggering or contact force F2.
  • the trigger or contact force F2 is exceeded when the gripper lifts the object to be gripped after grasping or moves.
  • the gripping element can also already be locked directly upon or after closing the gripper element.
  • the release force Fl can be used according to embodiments of the invention for gripping the object to be handled and / or locking the mechanism. Furthermore, the triggering force can be at least partially stored in the energy storage of the mechanism and used for a release or restoring the starting position, without having to be supplied with energy and / or supplies.
  • the energy storage device can be formed by an elastically deformable transfer member, elastically deformable gripping jaws, spring-loaded joints, an elastically deformable contact element, elastically deformable elements of the control (for example springs, for example spiral springs) and / or other elements of the mechanism.
  • the gripper according to the invention preferably returns to an open position or the starting position when the gripped object is deposited at a destination (eg a storage area).
  • a destination eg a storage area
  • the control of the gripper is preferably provided or designed so that after the contact of the contact element with the object and exceeding a directed to the object triggering or contact force F3, the release of the lock is caused.
  • the gripping elements are preferably due to an elastic restoring force of the gripping mechanism opened again.
  • the control of the gripper according to the invention is preferably provided or designed so that the gripping elements are then locked again in the open position. This is preferably done when a triggering or contact force F4 is exceeded.
  • the release or contact force F3 which causes the release of the lock can also be applied dynamically.
  • a corresponding release force, for example, in a jerky movement of the gripper arise when the inertia of the article mass, the mass of the contact element and / or another flywheel is utilized.
  • jaw-like movement of the gripper also makes it possible to open the gripper "in the air.” The settling of the object at the destination is therefore not absolutely necessary for releasing the gripper.
  • the release force F3 can be used according to embodiments of the invention for releasing the locking and / or for restoring the starting position of the gripper (opening the gripper).
  • the force can be stored at least partially in the energy storage of the mechanism, so that no energy (mechanical and / or electrical) and / or no supplies must be supplied to release the gripper and / or to restore the starting position.
  • both the triggering force Fl and the triggering force F3 are stored at least partially or essentially in the energy store.
  • the stored energy can cause an elastic restoring force, which can lead to the release of the respective triggering force when falling below the triggering force Fl for locking or falling below the triggering force F3 to solve the locking of the mechanism.
  • the contact element is loaded below the release force F1, it is preferable not to lock in the closed position.
  • the gripper therefore preferably remains open or opens again in this case. If the contact element is loaded below the release force F3, it is preferably not a solution of the lock and / or a lock in the open position.
  • the gripper is therefore preferably closed in this case. If the objects to be gripped or handled have a comparable or known size, the contact element can also contact a surface on which the object is to be placed and / or parked.
  • the at least one gripping element is provided or formed as a suction cup.
  • the suction cup is preferably moved to the point of exceeding a triggering force on the object.
  • the suction cup is preferably deformed elastically, whereby a medium (for example air), is displaced from the space between the suction cup and the object and a resulting negative pressure allows the lifting of the object with the gripper.
  • the triggering force can be transferred from the suction cup to the controller in various ways. Among other things, it is possible that the object is only contacted by the suction cup.
  • the transfer member may in this case be integral with the suction cup or as a separate component to which the suction cup transmits the force (e.g., directly or via a spring).
  • the transmission element can also be designed as a contact element, which contacts the object directly.
  • the suction cup has, according to a preferred variant of this embodiment, at least one defined opening, which is preferably closed when the suction cup is moved toward the object, so that a negative pressure in the suction cup can be generated.
  • the opening can for example be closed and / or sealed by a closure element connected to the control, wherein the closure element can also be formed integrally with the transmission element. If a release force Fl, which is transmitted, for example, from the suction cup via the transmission element to the control, is reached or exceeded, the closure element is preferably locked in a first position in which it closes the opening of the suction cup. The generated negative pressure therefore remains largely preserved and the object can be lifted and / or transported.
  • the opening of the suction cup is preferably released again when the gripped object deposited at a destination (eg a shelf) and the gripper is withdrawn.
  • the control of the gripper is preferably provided or designed so that after releasing a further release force F3, the release of the locking of the closure element is caused. Consequently, a fluid surrounding the suction cup can flow into the suction cup, so that the negative pressure is compensated and the suction cup can be lifted off.
  • the opening of the suction bell is connected via a channel or via a line directly to a vent in the controller.
  • the vent is preferably closed when a triggering force F1, e.g. is transmitted from the suction cup directly to the controller (integrally formed transmitting element), is reached or exceeded, and opened when another force is transmitted to the controller, which reaches a triggering force F3 or exceeds.
  • venting is not intended to exclude other fluids or gases from flowing through the aperture and / or the channel
  • the gripper may be used in a medium other than air and, in particular, may be used underwater.
  • the suction cup has no opening.
  • the suction cup is instead deformed to release the object.
  • the controller may be provided or designed so that the transmission element is pressed on exceeding a corresponding release force when depositing the object so much on the suction cup, that the suction cup is leaking at a contact surface to Transportgut.
  • grippers can be moved to reach the triggering forces or beyond the object.
  • the control of the gripper according to the invention preferably implements the gripping or releasing of the gripping elements mechanically, more preferably via a latching mechanism.
  • This is preferably a bistable latching mechanism, the two stable Has detent positions to lock the gripper in two positions, the open and the closed position, substantially stable.
  • the locking mechanism is any mechanism that has the required functionality. Mechanisms are particularly suitable in which the exceeding and falling below predefined forces leads to the engagement or locking of the contact element or an associated part of the gripping mechanism.
  • the mechanism may e.g. a movable member having a stepped groove or stepped projections, which interacts with the contact element or a part of the gripping mechanism connected to the contact element.
  • the groove or the projections of the movable control or latching element preferably interact with a portion or end of the contact element, which does not come into contact with the object to be gripped.
  • the groove or the projections are preferably designed so that the contact element can move depending on the position in the groove or depending on the position of the projections in certain directions or is substantially locked.
  • the lock does not necessarily have to be positive.
  • the movement may e.g. be prevented by a corresponding force or bias substantially.
  • adhesion by material adhesion for example, adhesion with thixotropic liquids is also possible in principle.
  • the relative position of the latching element to the transmission element or the latching element to the contact element preferably changes. Further preferably, the movable detent member is moved, rotated and / or translated relative to the end of the transmission member which interacts with the movable detent member.
  • the translation of the triggering or contact forces or of the movements (for example a translation) of the transmission element into a rotation and / or displacement for adjusting the movable latching element is preferably achieved by means of an adjusting mechanism.
  • This can be realized for example by means of different sprocket or crown wheel configurations.
  • the adjustment mechanism has three superimposed sprockets on. Not all sprockets necessarily have teeth along the entire circumference. Depending on the selected adjustment mechanism, one or more of the sprockets may consist of a single tooth or individual teeth.
  • Various types of such adjustment mechanisms are known in the art and are used for example in common pens.
  • the contact element or a part of the gripping mechanism connected thereto can also be moved relative to the latching element in order to lock or release the gripping elements when the respective contact forces are exceeded or fallen short of
  • a latching mechanism which has a first switching point at a first immersion depth and a second switching point at a second immersion depth, it can be achieved that the contact element or the gripping element is locked when the contact element reaches the first immersion depth.
  • a lifting of the object is not required in this case for locking the gripping element.
  • the opening of the gripping element can be achieved by a renewed or deeper immersion of the contact element.
  • At least one gripping element interact directly or indirectly with the controller and / or a detent element.
  • the invention further relates to a hoist with one or more grippers according to one or more of the embodiments of the invention.
  • the hoist may comprise a manipulator which moves the gripper to the object to be gripped before grasping it until an essentially triggering force of the control is exceeded and / or moves the gripper to a positioning surface after grasping it until it reaches a position Essentially triggered triggering force of the control is exceeded.
  • the hoist may be provided so that no supply of resources is provided.
  • the invention also relates to a method for gripping or handling (at least one object) with a gripper according to one of the embodiments of the invention with the steps: providing at least one gripping element for force, positive and / or cohesive gripping or handling at least one object, providing at least one mechanical control, wherein the gripper is moved to grasp and / or release of the gripping element to the object and the control causes the gripping and / or release of the gripping element, after a substantially directed to the object triggering force is transmitted to the controller.
  • the method may further comprise any further method steps required to provide a gripper according to the invention or its use for gripping an article.
  • Figure la is a schematic representation of a gripping mechanism of a gripper according to the invention.
  • Figure 2a is a schematic representation of a gripper according to the invention in an open position (position 0);
  • Figure 2b is a schematic representation of a gripper according to the invention in a closed position (position 1) before lifting the object
  • Figure 2c is a schematic representation of a gripper according to the invention in a closed position (position 2) after lifting the object
  • Figure 2d is a schematic representation of a gripper according to the invention in a closed position (position 3) after settling object
  • Figure 3 is a schematic representation of a controller and a gripper according to the invention
  • Figure 4a-4d are schematic representations of a first adjusting mechanism for
  • Figure 5a-5f are schematic representations of a second adjusting mechanism for
  • Figure 6 is a schematic representation of the crown wheels of a controller of a gripper according to the invention
  • Figures 7a-7e are schematic representations of a transition of the control of Figure 6 from layer 2 to layer 0;
  • Figures 8a-8b are schematic representations of another gripping mechanism of a gripper according to the invention.
  • Figures 9a-9b are schematic representations of another gripping mechanism of a gripper according to the invention.
  • Figure 10 is a schematic representation of another gripping mechanism of a gripper according to the invention.
  • Figure I is a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in an open position (position 0);
  • Figure Ib a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in a closed
  • Figure 11c is a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in a closed
  • Figure ld is a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in a closed position
  • Figures 12a-12b is a schematic representation of the crown wheels of a controller of a gripper according to the invention, wherein a vent is provided in the controller.
  • the gripping mechanism 10 of a gripper preferably has a contact element 11.
  • the contact element 11 On the side of the gripper, which is directed towards the object to be gripped 25, the contact element 11 preferably has at least one end 12 for contacting the article 25.
  • the contact element 11 preferably further comprises at least one further end 13 which directly and / or over other parts of the control or the gripping mechanism 10 interacts with the controller.
  • the gripping mechanism 10 further includes a gripping member 14 having a gripping jaw 16 and a compliant transfer member 15.
  • the gripping element 14 is preferably pivotally mounted via a hinge 17.
  • the hinge 17 may be substantially fixedly connected to the gripper (eg the housing of the gripper).
  • the embodiment shown has two symmetrically arranged gripping elements 14, the invention is not limited thereto.
  • the gripper may also comprise a single, three, four or more gripping elements which may or may not be arranged symmetrically.
  • the contact element 11 is preferably mechanically connected to the gripping element 14 or the gripping elements in such a way that the gripping elements are moved or swiveled toward the object to be gripped when the contact element 11, due to a contact force caused by the contact with the gripping element Item 25 is caused to move. More preferably, a longitudinal movement of the contact element 11 is mechanically translated into a pivoting of the gripping elements.
  • the contact element 11 can be connected via an intermediate member 18 with the gripping member 14.
  • the intermediate member 18 is preferably connected via a hinge 20 hingedly connected to the contact element 11 and a bearing 19 slidably connected to the gripping member 14.
  • Figures 2a to 2d show schematically a preferred Positiomerungslui with the gripper according to the invention and the respective states of the controller 40. It should be noted that the control states in Figures 2a to 2d illustrate only a movement of the contact element, which is preferably caused by the control , Preferred mechanisms that cause such a sequence of movements are not shown and will be explained in more detail below with reference to FIGS. 3, 4a to 4d and 5 a to 5f.
  • the gripper is first in the open position (position 0) by a manipulator (not shown) at a speed v out to the object to be gripped.
  • the control is in a first stable position 0, in which the contact element 11 (and thus the gripping elements 14) is locked.
  • the controller 40 is preferably provided or formed so that after the contact of the contact element 11 with the article 25 and exceeding a first contact force Fl directed to the object, the gripping of the gripping elements 14 is caused by the controller 40 ( Figure 2b).
  • the locking of the contact element 11 is preferably achieved when the contact force Fl is exceeded, so that the contact element 11 can move as a result of the contact force. Due to the movement of the contact element 11, the gripping elements 14 and the gripping jaws 16 are pressed against the object 25 (position 1).
  • a resilient member is used as a transmission member 15, it comes when closing the jaws 16 to a bias and / or elastic deformation of the transmission member 15. This is advantageous because the forces acting on the object 25 when reaching the switching position 2 forces are reduced.
  • a compliance or elasticity can be provided at other locations of the kinematic chain of the gripping mechanism 10. For this purpose, e.g. the contact element 11, the gripping jaws 16, the intermediate members 18 and / or the joints 17, 20 into consideration.
  • the contact force Fl can therefore be stored at least partially in the gripping mechanism 10.
  • the gripping mechanism 10 can also be made substantially rigid.
  • the controller 40 is preferably arranged to cause locking of the gripping mechanism 10 in the closed position (position 2) after lifting the article. This is preferably done when the contact force falls below a second contact force F2 due to the lifting.
  • the gripping element 14 can, however, already be locked directly upon or after closing the gripping element 14.
  • the compliance of the gripping mechanism 10 can prevent unwanted loosening of the handle.
  • a possible provision, for example, about an at least partial recovery of the yielding Transfer elements 15 are compensated.
  • deformable gripping jaws, spring-mounted joints or an elastically deformable contact element can be provided or the elasticity of regular joints or the restoring force of the detent mechanism can be utilized.
  • the controller 40 After closing the gripping elements 14 or after lifting the article 25, the controller 40 is therefore preferably in a second stable position 2, in which the contact element 11 (and thus the gripping elements 14) is locked.
  • the controller 40 is also preferably provided or formed so that when settling the article 25, the solution of the locking of the gripping mechanism 10 and thus the opening of the gripping elements 14 causes ( Figure 2d). This is preferably done after contact of the contact element 11 with the article 25 and exceeding a directed to the object contact force F3.
  • the object 25 and the gripper which holds it, is preferably moved by a downstream manipulator on a shelf or a contact surface 30 to. The movement of the downstream manipulator is preferably maintained until the contact force F3 is exceeded.
  • the contact force F3 can also be stored at least partially in the gripping mechanism 10.
  • the controller 40 is preferably provided to subsequently cause locking of the gripping mechanism 10 in the open position (position 0).
  • the gripping mechanism 10 is locked in the open position when it is moved away from the object to be gripped 25 after opening (for example, by a downstream manipulator) and / or the contact force falls below a fourth contact force F4.
  • the gripping mechanism 10 and the gripping elements 14 preferably return to the starting position (FIG. 2a).
  • the controller 40 of a gripper according to the invention is preferably a mechanical mechanism, more preferably a detent mechanism.
  • FIG. 3 schematically shows a controller 40 of a gripper according to the invention in the form of a latching mechanism.
  • the locking mechanism may, for example, have a control or latching element 41, with which the end 13 of the contact element 11 (shown in phantom) interacts.
  • the locking element 41 may have a stepped groove or stepped projections.
  • the groove or the projections are preferably designed or formed so that the end 13 of the contact element 11 with the locking element 41 stably engages in at least two layers. These layers are identified in FIG. 3 as stable layers 0 and 2.
  • the end 13 of the contact element 11 is locked by the latching element 41 in the stable positions 0 and 2, preferably in at least one direction of movement. It is therefore a bistable latching mechanism.
  • the latching element 41 may be cylindrical and the groove or the projections may be provided along a cylindrical outer and / or inner wall of the latching element 41.
  • the controller 40 is preferably designed or constructed so that when the contact forces Fl and / or F3 or the corresponding travel ranges are exceeded, the relative position of the latching element 41 and the end 13 of the contact element 11 adjusted. Furthermore, the controller 40 is preferably designed so that the relative position of the locking element 41 and the end 13 of the contact element 11 is adjusted when falling below the contact forces F2 and / or F4.
  • the detent element 41 may be e.g. be designed or trained so that it moves when exceeding or falling below the respective contact forces, twisted and / or shifts.
  • the relative position of the latching element 41 and the end 13 of the contact element 11 is not necessarily the same as before when reaching a stable position 0 after passing through a latching cycle.
  • the illustrated mechanism 40 therefore has at least two stable states (the layers 0 and 2), wherein the state change is triggered by deflection of the contact element 11.
  • the mechanism 40 "snaps" by actuation of the contact element 11 from one stable state to the other, when a corresponding release force is achieved.
  • Such mechanisms can by means of various sprocket or Kronradkonfigurationen be realized and are known in the art, for example from pens.
  • To realize an adjustment mechanism preferably three superimposed sprockets are used. These need not necessarily all have teeth along the entire circumference. Depending on the selected adjustment mechanism, one or more of the sprockets may consist of a single tooth or individual teeth.
  • “Sprockets” and “crown wheels” are considered in the context of the invention as interchangeable elements. As far as technically feasible, a "sprocket” or a “crown wheel” in each of the embodiments described or described to be replaced by the respective other element.
  • FIGS. 4a to 4d A first embodiment of the adjusting mechanism 50 of a gripper according to the invention is shown schematically in FIGS. 4a to 4d.
  • the adjusting mechanism 50 has two fixed sprockets 51 and 53 and an axially displaceable and rotatable sprocket 52.
  • the movable ring gear 52 is pressed onto the fixed ring gear 51 by a restoring force (for example, by the bias of a spring, not shown).
  • the sprocket 53 is rotated relative to the sprocket 51 / offset.
  • the twist may e.g. half a tooth length.
  • the movable ring gear 52 rotates when a restoring force is exceeded and the ring gear 52 is displaced along the axis 54 and pressed against the ring gear 53 ( Figure 4b). The movable ring gear 52 then rotates again when the restoring force is exceeded and the ring gear 52 is pressed back onto the ring gear 51. If the locking element 41 is connected to the movable ring gear 52 or made integral therewith, the rotation of the ring gear leads to the adjustment of the locking position.
  • FIGS. 5a to 5f A further embodiment of an adjusting mechanism 50 according to the invention is shown schematically in FIGS. 5a to 5f.
  • the adjusting mechanism 50 has at least one first, axially displaceable and rotationally fixed ring gear 51, a second, axially displaceable and rotatable ring gear 52 and a third, fixed ring gear 53.
  • the teeth of the first ring gear 51 have a slope cd which is less than the slope a2 of the teeth of the third ring gear 53.
  • the second ring gear 52 has teeth on both sides, with the teeth contacting the first ring gear 51 having the inclination cd and the teeth contacting the third ring gear 53 stand, which have slope a2.
  • the teeth of the first sprocket 51 and the teeth of the third sprocket 53 are preferably at least slightly rotated / offset from each other. As the sequence in FIGS. 5a-5f shows, rotation of the rotatable second toothed rim 52 occurs when it is pressed against the fixed third toothed ring 53 by the axially displaceable first toothed rim 51.
  • the embodiment therefore allows the adjustment of the detent position when a certain contact force is exceeded.
  • Figure 6 shows a schematic representation of the crown wheels of a preferred controller 40 of a gripper according to the invention, wherein the teeth of the respective Kronson projected is shown as a circle.
  • the first crown wheel 51 is provided or formed such that the tooth or ring gear 52, which is preferably connected to the contact element 11, can engage in a first stable position 0 and a second stable position 2.
  • the relative position of the tooth 52 to the first crown wheel 51 is preferably not the same in the first stable layer 0 and the second stable layer 2.
  • the tooth 52 projects further into the first crown wheel 51 in the stable position 2, so that the contact element 11 is pushed deeper into the gripping mechanism 10 in the stable position 2.
  • the first crown wheel 51 therefore preferably has a toothing with changing tooth depths (see FIG. 6).
  • the third crown wheel 53 may have a uniform toothing.
  • Figure 7a The control of Figure 6 is shown in Figure 7a in the second stable layer 2, which may correspond, for example, the closed switching position 2 of the gripper.
  • the tooth or ring gear 52 which is connected to the transmission element or with the contact element 11, as shown in Figure 7b displaced in the direction of the third ring gear 53, the tooth 52 is deflected out of the stable layer 2 and as shown in Figure 7c pushed over the crest of the first crown wheel 51.
  • FIG. 7e due to the elastic restoring force of the mechanism 40, the tooth 52 subsequently snaps into a first stable position 0, in which the gripper according to the invention is in the open position 0, for example.
  • the restoring force of the mechanism 40 may for example also result from a spring 24, which may be provided between the sprocket 52 and one end 12 of the contact element 11, as shown in FIG.
  • a gripping mechanism of a gripper according to a further embodiment of the invention is shown schematically in an open or a closed position.
  • This gripping mechanism also preferably has a contact element 11, which may have an end 12 for contacting the object 25.
  • An opposite end 13 of the contact element 11 preferably interacts directly and / or via further intermediate parts with the controller 40.
  • the gripping mechanism 10 of Figures 8a and 8b further includes a gripping member 14 having a gripping jaw 16 and a fully compliant transmission member 15, the gripping jaw 16 also being integrally formed with the transmission member 15.
  • the resilient transmission member 15 is preferably substantially fixedly connected to the contact element 11 and is held in a loop-shaped state by at least two stationary rollers 21, which are substantially stationary with respect to the gripper or with respect to the gripping mechanism 10.
  • the transfer member 15 forms a clip, the gripping jaws 16 being secured to opposite ends of the clip. The distance between the gripping jaws 16 therefore changes when the contact element 11 is moved relative to the gripper and thus also relative to the rollers 21.
  • the gripping jaws 16 are further closed (position 2 of the gripper) when the controller 40 is in the second stable layer 2.
  • a corresponding gripping element 14 can also be composed of a single clasp half or of a plurality of mutually offset clasp halves.
  • the rollers 21 can be replaced by other stationary elements of any shape.
  • Figures 9a and 9b show a further gripping mechanism of a gripper according to the invention.
  • the gripping mechanism preferably has a contact element 11, wherein more preferably at least one gripping element 14 is connected via a hinge 23 to the contact element 11.
  • the gripping element 14 may have a transmission member 15 and a gripping jaw 16.
  • the jaw 16 may also be integrally formed with the transmission member 15 (see Figure 9b).
  • the gripping mechanism 10 has two such gripping elements 14.
  • the gripping members 14 of the embodiment of Figs. 9a and 9b preferably interact with rollers 21 which are stationary with respect to the gripping mechanism 10 so as to close the gripping jaws 16 as the contact member 11 is slid into the gripper through the item 25 (see Fig. 9b ).
  • the transmission members 15 may therefore be substantially rigid and preferably along a longitudinal axis have a curved shape and / or a variable cross-section, through which the desired closing behavior can be ensured.
  • a spring 22 may be provided between the gripping members 14 to ensure recovery of the gripping members 14 upon opening of the gripper.
  • the rollers 21 may be replaced by other components that are stationary with respect to the gripping mechanism 10.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a further gripping mechanism 10 of a gripper according to the invention.
  • This differs from the gripping mechanisms 10 of Figures 1 and 2a to 2d in that the hinge 17 has a spring 24 which supports the elastic return of the gripping mechanism 10.
  • Other components of the mechanism 10, such as the transfer member 15, can therefore be made both flexible and relatively rigid.
  • the gripping mechanism 10 of Figure 10 has a single gripping member 14 which engages the article 25, for example, magnetically.
  • the gripping mechanism 10 may also have a plurality of gripping elements 14.
  • contact element 11 Even if reference has been made in the foregoing description to the contact element 11, it is not absolutely necessary for it to actually contact the object 25 to be gripped or handled. As already described above, contactless transmission of the force / forces to the controller 40 is also possible, for example by magnetic repulsion of the end 12 from the object 25.
  • a gripping mechanism 110 of a gripper according to a further embodiment of the invention is shown schematically.
  • the gripping mechanism 110 has a gripping element in the form of a suction cup 114.
  • the suction cup 114 further preferably has a defined opening 121 which can be sealed by a closure element 112.
  • the closure element is preferably connected directly to the transmission element 11 1, but may also be provided as a separate part connected to the control 40 (not shown).
  • at least a portion of the force acting from the article 25 on the suction cup 114 is transmitted to the controller 40 via the transmission element 111.
  • the transmission element 111 can be connected to the suction bell 114, for example via a spring 124 and a stop 123.
  • the controller 40 is preferably provided or formed such that the closure element 112 is locked when a defined release force of the controller 40 is reached or exceeded.
  • the gripper is initially guided in the open position (position 0) by a manipulator (not shown) at a speed v to the object 25 to be gripped.
  • the controller 40 is in a first stable position 0, in which the transmission element 111 (and thus the closure element 112) is movable.
  • the opening 121 of the suction cup 114 is preferably not closed by the closure element 112.
  • the suction cup 114 is preferably provided so that it deforms when it is pressed onto the object 25 (position 1).
  • the medium in which the gripper is used for example a fluid
  • the opening 121 is closed by the closure element 112 when the suction cup 114 is pressed onto the object 25.
  • a spacer 122 may be provided to prevent excessive compression of the suction cup 114.
  • the controller 40 is preferably provided or formed so that after the contact of the suction cup 114 with the article 25 and exceeding a first contact force Fl directed to the object 25, the closure element 112 is locked at a desired immersion depth.
  • the locking of the transmission element 111 is preferably caused when the triggering force F1 is exceeded, so that the closure element 112 can no longer move.
  • the opening 121 therefore remains closed and the article 25 can be raised due to the resulting negative pressure (see Figure 11c).
  • the controller 40 is therefore preferably in a second stable position 2, in which the opening 121 of the suction cup 114 is closed.
  • the controller 40 is preferably also provided or formed so that it causes the solution of the locking of the closure element 112 and the transmission element 111 when setting the article 25 (position 3). This is preferably done when the suction cup 114 is pressed again on weaning the article 25 and a 25 directed to the object release force F3 is reached or exceeded.
  • the article 25 and the gripper holding it is preferably moved by a downstream manipulator on a storage area. The movement of the downstream manipulator is preferably maintained until the contact force F3 is exceeded.
  • the closure element 112 leaves the opening 121 due to the elastic recovery of the suction cup 114 and releases it.
  • the elastic recovery of the gripping mechanism 110 may be e.g. be supported by the spring 124. Since the medium surrounding the gripper can then flow into the suction cup 114, the negative pressure is compensated.
  • the gripping mechanism 110 preferably returns to its initial position (position 0) and can be lifted off the article 25.
  • any mechanism having the required functionality can be used, for example, the controls described so far being suitable.
  • the closure member 112 according to some of the embodiments must be displaced to close the suction cup 114 in the direction of the article 25, it should be noted in the case of these embodiments that the gripper in the first stable position 0 closed and open in the second stable layer 2 becomes.
  • Figures 12a and 12b show a further preferred variant of the embodiment, which has a suction cup 114 as a gripping element, in which the opening 121 of the suction cup 114 via a channel or via a line directly to a vent 71 in the controller 40 is connected.
  • the vent 71 is opened when the controller 40 is in a first stable position 0, and closed when the controller 40 is in a second stable position 2.
  • the suction cup 114 can therefore be pressed onto the object 25 as described above, lift it up and be removed again after the article 25 has settled again. As shown in FIGS. 12a and 12b, this can be achieved, for example, by providing the vent 71 at a location covered by the second sprocket 52 when it comes to lie in the second stable layer 2 of the controller 40.
  • the invention as well as the embodiments described in more detail therefore provide grippers that can be easily integrated into automation processes.
  • the grippers can be designed so that they require no supply of energy, substance (s) and / or control signals.
  • the grippers can therefore be integrated into existing processes without costly adaptation of subordinate manipulators.

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Abstract

Gripper for gripping or handling at least one object (25) having at least one gripping element (14, 114) for the form-locked, friction-locked and/or materially bonded gripping or handling of at least one object (25), at least one mechanical control (40), the control (40) initiating the gripping and/or release of the gripping element (14, 114) after an actuation force (F1, F3), directed essentially at the object to be gripped or handled (25), is transferred to the control.

Description

Greifer  grab
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Greifer, ein Hebezeug und ein Verfahren zum Greifen bzw. Handhaben eines Gegenstandes oder mehrerer Gegenstände. The present invention relates to a gripper, a hoist and a method for gripping an article or objects.
Das Handhaben von Objekten mit Greifsystemen ist eine Standardaufgabe, z.B. in der Produktions- und Automatisierungstechnik, der Verpackungstechnik und der Logistik. Gängige elektrische und pneumatische Greifsysteme erfordern dabei grundsätzlich das Zuführen von elektrischer Energie, Stoff(en) und/oder Steuersignalen, um den Wirkmechanismus des Greifers einzuschalten bzw. um den Wirkmechanismus während des Transports des Gegenstandes aufrechtzuerhalten. Handling objects with gripping systems is a standard task, e.g. in production and automation technology, packaging technology and logistics. Common electrical and pneumatic gripping systems basically require the supply of electrical energy, substance (s) and / or control signals to turn on the mechanism of action of the gripper or to maintain the mechanism of action during the transport of the article.
Der Anschluss solcher Greifsysteme an einen Manipulator (z.B. einen Industrieroboter) erfordert daher, dass die Zufuhr von Energie-, Stoff(en) und/oder Steuersignalen sichergestellt wird. Weiterhin muss die Steuerung der Greiffunktion an den Handhabungsprozess angepasst werden. So ist u.a. sicherzustellen, dass das Greifsystem zum gewünschten Zeitpunkt geschlossen und geöffnet wird. Diese Erfordernisse erschweren die Integration elektrischer und pneumatischer Greifer in bestehende Systeme und Manipulatoren. Zudem entstehen erhebliche Kosten bei der Bereitstellung, u.a. für Steuerarchitektur, Zuleitungen und Generatoren, und im Betrieb, u.a. durch Stromkosten und Instandhaltungskosten (z.B. bei Leckagen in der Druckluftzufuhr). The connection of such gripping systems to a manipulator (e.g., an industrial robot) therefore requires that the supply of energy, matter (s), and / or control signals be ensured. Furthermore, the control of the gripping function must be adapted to the handling process. So is u.a. ensure that the gripper system is closed and opened at the desired time. These requirements make it difficult to integrate electrical and pneumatic grippers into existing systems and manipulators. In addition, there are considerable costs in the provision, u.a. for control architecture, supply lines and generators, and in operation, i.a. by electricity costs and maintenance costs (for example in case of leaks in the compressed air supply).
Andere Greifsysteme, die keine Zufuhr von elektrischer Energie, Betriebsstoffen und/oder Steuersignalen erfordern, sind zwar bekannt, können selbständig aber allenfalls einzelne Teilschritte des Handhabungsprozesses durchführen und erfordern daher externe Steuerung bzw. Eingriffe. So können z.B. mittels einer Steinschere Gegenstände rein mechanisch gehalten werden, vor bzw. nach dem eigentlichen Halten muss die Steinschere jedoch geöffnet werden. Der Einsatz solcher Greifsysteme in automatisierten Prozessen ist daher kaum möglich. Die DE 44 15 874 AI betrifft ein Verfahren zum Umsetzen von Gegenständen und eine entsprechende Vorrichtung. Die Greifeinrichtung hat schmale Greiforgane und ein Druckelement, welches die gegriffenen Gegenstände nach dem Öffnen der Greifvorrichtung wieder aus der Greifvorrichtung drückt, um so ein Verklemmen des gegriffenen Gegenstandes in der Greifvorrichtung zu verhindern, falls der Gegenstand seitlich abstehende Teile im Greifbereich aufweist. Other gripping systems, which do not require the supply of electrical energy, supplies and / or control signals are known, but can at best perform individual sub-steps of the handling process and therefore require external control or intervention. Thus, for example, by means of a stone scissors objects are kept purely mechanical, but before or after the actual holding stone scissors must be opened. The use of such gripping systems in automated processes is therefore hardly possible. DE 44 15 874 AI relates to a method for converting objects and a corresponding device. The gripping device has narrow gripping members and a pressure element which pushes the gripped objects from the gripping device after opening the gripping device, so as to prevent jamming of the gripped object in the gripping device, if the object has laterally projecting parts in the gripping area.
Die bisherigen Lösungsansätze erlauben keine zufriedenstellende, einfache und kosteneffiziente Integration von Greifern in automatisierte Prozesse und automatisierte Manipulatoren. Da die Greifer nicht autark sind, ist insbesondere häufig die Zuführung von Energie, Stoff(en) und/oder Steuersignalen erforderlich. Zudem müssen die nachgelagerten Manipulatoren an die jeweiligen Greifer angepasst werden. All dies erfordert oft eine komplexe Steuerarchitektur. The previous solutions do not allow a satisfactory, simple and cost-effective integration of grippers into automated processes and automated manipulators. Since the grippers are not self-sufficient, the supply of energy, substance (s) and / or control signals is particularly often required. In addition, the downstream manipulators must be adapted to the respective gripper. All this often requires a complex control architecture.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen bzw. verbesserten Greifer, ein entsprechendes Hebezeug und ein Verfahren zum Greifen bzw. Handhaben eines Gegenstandes oder mehrerer Gegenstände zur Verfügung zu stellen, wobei insbesondere die Nachteile der bekannten Vorrichtungen ausgeräumt werden sollen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. The invention has for its object to provide an alternative or improved gripper, a corresponding hoist and a method for gripping or handling of an object or more objects available, in particular, the disadvantages of the known devices to be eliminated. This object is solved by the subject of the claims. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.
Die Erfindung weist die bevorzugten Vorteile auf, einen Greifer bereitzustellen, der im Aufbau einfach ist und dennoch ein zuverlässiges Greifen ermöglicht. Der zu ergreifende Gegenstand stellt den Auslöser für den Greifprozess dar, ohne aufwendige Sensorik und/oder Steuerungen bzw. Betriebsmittel erforderlich zu machen. Damit sind erfindungsgemäße Greifer und Hebezeuge vorzugsweise einfach in automatisierte Prozesse zu integrieren und können auch bei bestehenden Manipulatoren nachgerüstet werden. Des Weiteren sind erfindungsgemäße Greifer und Hebezeuge vorzugsweise auch in gefährlichen, wie beispielsweise explosiven Medien, wie im Bergbau, in einfacher und sicherer Weise einsetzbar. The invention has the preferred advantages of providing a gripper that is simple in construction yet allows for reliable gripping. The object to be grasped is the trigger for the gripping process, without requiring complex sensors and / or controls or resources. Thus, grippers and hoists according to the invention are preferably easy to integrate into automated processes and can also be retrofitted to existing manipulators. Furthermore, grippers and hoists according to the invention are preferably also usable in dangerous, such as explosive media, such as in mining, in a simple and safe manner.
Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, einen Greifer zum Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes bereitzustellen. Der Greifer hat mindestens ein Greifelement zum kraft-, form- und/oder stoffschlüssigen Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes und mindestens eine mechanische Steuerung, wobei die Steuerung das Greifen und/oder ein Lösen des Greifelements veranlasst, nachdem eine im Wesentlichen zu dem zu greifenden bzw. handzuhabenden Gegenstand gerichtete Auslöskraft auf die Steuerung übertragen wird. The invention is based on the basic idea to provide a gripper for gripping or handling at least one object. The grapple has at least one Gripping element for positive, positive and / or cohesive gripping or handling at least one object and at least one mechanical control, wherein the control causes the gripping and / or release of the gripping element after a substantially to be gripped or handled object directional release force is transmitted to the controller.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung setzt die Steuerung das Greifen bzw. das Lösen des Greifelements über einen Mechanismus um, wobei es sich vorzugsweise um einen Rastmechanismus und stärker bevorzugt um einen bistabilen Rastmechanismus bzw. um einen Rastmechanismus mit einem bistabilen Element handelt. Ein solcher bistabiler Rastmechanismus bzw. ein solches bistabiles Element ist dabei vorzugsweise ein Mechanismus bzw. ein Element, das aufgrund seiner elastischen Eigenschaft, seiner Geometrie und/oder seiner Lagerung eine solche Kinematik aufweist, dass ähnlich einem (binären) Schalter zwei Zustände existieren, wobei der Zustandswechsel durch Auslenkung eines Teils ausgelöst und vorzugsweise durch die Eigenspannung vollzogen wird. Der Mechanismus bzw. das Element "schnappt" daher durch Betätigung an geeigneter Stelle von einem Zustand in den anderen. According to embodiments of the invention, the controller converts the gripping element or the release of the gripping element via a mechanism, which is preferably a latching mechanism and more preferably a bistable latching mechanism or a latching mechanism with a bistable element. Such a bistable latching mechanism or such a bistable element is preferably a mechanism or an element which, due to its elastic property, its geometry and / or its mounting, has such a kinematics that, similar to a (binary) switch, two states exist the state change triggered by deflection of a part and preferably carried out by the residual stress. The mechanism or element therefore "snaps" from one state to another by actuation at a suitable location.
Der erfindungsgemäße Greifer erlaubt vorzugsweise ein Greifen, Lösen und/oder Wiederherstellen der Ausgangsposition über einen einzigen Mechanismus. Das Greifen, Lösen und/oder Wiederherstellen der Ausgangsposition ist beim erfindungsgemäßen Greifer daher vorzugsweise über den gleichen Mechanismus möglich. The gripper according to the invention preferably allows a gripping, releasing and / or restoring the starting position via a single mechanism. The gripping, loosening and / or restoring the starting position is therefore preferably possible with the gripper according to the invention via the same mechanism.
Die zum Greifen, Lösen und/oder Wiederherstellen der Ausgangsposition erforderliche Kraft wird vorzugsweise im Wesentlichen durch die Bewegung des Greifers relativ zum handzuhabenden Gegenstand in den Mechanismus eingebracht und darin gespeichert, sodass dem Mechanismus zum Greifen, Lösen und/oder Wiederherstellen der Ausgangsposition, insbesondere zum Lösen und/oder Wiederherstellen der Ausgangsposition, keine Energie (mechanisch und/oder elektrisch) und keine Betriebsstoffe zugeführt werden müssen. The force required to grip, release and / or restore the home position is preferably introduced and stored in the mechanism substantially by the movement of the gripper relative to the object to be handled, so that the mechanism for gripping, releasing and / or restoring the home position, in particular for Releasing and / or restoring the starting position, no energy (mechanical and / or electrical) and no supplies need to be supplied.
Vorzugsweise setzt die Steuerung das Greifen bzw. das Lösen über einen Rastmechanismus mit Kronrädern bzw. Zahnkränzen um. Der Fachmann wird erkennen, dass neben den unten beschriebenen Mechanismen zahlreiche mechanische Einrichtungen bzw. Anordnungen, die die bistabile Funktionalität bereitstellen, die für die Erfindung erforderlich ist, bekannt sind oder ohne Weiteres entworfen werden können. Auch Greifer mit anderen als den beschriebenen Mechanismen werden daher vom Schutzumfang der Patentansprüche umfasst. Preferably, the controller converts the gripping or releasing via a locking mechanism with crown wheels or sprockets. Those skilled in the art will recognize that in addition to the mechanisms described below numerous mechanical devices or arrangements, the provide the bistable functionality required, known, or readily devised for the invention. Also grippers with other than the described mechanisms are therefore encompassed by the scope of the claims.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung weist der erfindungsgemäße Greifer weiterhin ein Übermittlungselement zum Übertragen der Auslöskraft vom Gegenstand bzw. vom Greifelement auf die Steuerung auf. Das Übermittlungselement überträgt die Kraft vorzugsweise direkt vom Gegenstand bzw. vom Greifelement auf die Steuerung. According to embodiments of the invention, the gripper according to the invention further comprises a transmission element for transmitting the release force from the object or from the gripping element to the control. The transmission element preferably transmits the force directly from the object or from the gripping element to the controller.
Das Übermittlungselement ist gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform als Kontaktelement zum Kontaktieren des Gegenstandes ausgebildet bzw. vorgesehen. Die Steuerung veranlasst das Greifen und/oder ein Lösen des Greifelements dabei vorzugsweise, nachdem der Gegenstand vom Kontaktelement kontaktiert wurde und jeweils eine im Wesentlichen zum Gegenstand gerichtete Auslöskraft überschritten wurde. The transmission element is designed or provided according to a first preferred embodiment as a contact element for contacting the object. The controller causes the gripping and / or release of the gripping element in this case preferably after the object has been contacted by the contact element and in each case an essentially directed to the object release force has been exceeded.
Die Auslöskraft wird dabei vorzugsweise im Wesentlichen in einem Energiespeicher des Mechanismus (z. B. einem Energiespeicher der Steuerung) gespeichert. Die im Energiespeicher gespeicherte Kraft kann vorzugsweise zum Greifen, Lösen und/oder Wiederherstellen der Ausgangsposition verwendet werden, sodass dem Greifer zum Greifen, Lösen und/oder Wiederherstellen der Ausgangsposition keine weitere Energie und/oder Betriebsstoffe zugeführt werden müssen. Der Energiespeicher wird dabei vorzugsweise bei Betätigung des Übermittlungselements bis zu einer, vorzugsweise der ersten, Schaltstellung geladen. The release force is preferably stored substantially in an energy store of the mechanism (eg, an energy store of the controller). The stored energy in the energy storage can preferably be used for gripping, loosening and / or restoring the starting position, so that the gripper for gripping, loosening and / or restoring the starting position no further energy and / or supplies must be supplied. The energy store is preferably loaded upon actuation of the transmission element up to one, preferably the first, switching position.
Der Greifer gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform könnte daher auch als ein Greifer zum Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes definiert werden, der mindestens ein Greifelement zum kraft-, form- und/oder stoffschlüssigen Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes und mindestens ein Kontaktelement zum Kontaktieren des mindestens einen zu greifenden bzw. handzuhabenden Gegenstandes hat, wobei das Kontaktelement ein Greifen und/oder ein Lösen (z.B. ein Lösen unter Wiederherstellung der Ausgangsposition) des Greifelements veranlasst, nachdem der Gegenstand vom Kontaktelement kontaktiert wurde und jeweils eine im Wesentlichen zum Gegenstand gerichtete Auslöskraft überschritten wurde. Die Auslöskraft resultiert bei dieser Ausführungsform der Erfindung dann, wenn das Kontaktelement den zu greifenden bzw. handzuhabenden Gegenstand, beispielsweise direkt, kontaktiert. The gripper according to this preferred embodiment could therefore also be defined as a gripper for gripping or handling at least one object which has at least one gripping element for frictionally, positively and / or materially gripping or handling at least one article and at least one contact element for contacting the at least one object to be gripped or handled, wherein the contact element causes a gripping and / or a release (eg a release with restoration of the starting position) of the gripping element after the object has been contacted by the contact element and in each case a triggering force directed substantially to the object was exceeded. The triggering force results in this Embodiment of the invention, when the contact element, the object to be gripped or handled, for example, contacted directly.
Die Auslöskraft bzw. die Auslöskräfte kann/können daher auch als Kontaktkraft bzw. Kontaktkräfte bezeichnet werden. Andererseits kann die Auslöskraft natürlich auch im Wesentlichen berührungslos, z.B. mittels magnetischer oder elektrischer Abstoßung auf das Kontaktelement bzw. auf das Übermittlungselement übertragen werden. The release force or the triggering forces can therefore also be referred to as contact force or contact forces. On the other hand, of course, the triggering force may also be essentially contactless, e.g. be transmitted by magnetic or electrical repulsion on the contact element or on the transmission element.
Der erfindungsgemäße Greifer gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist vorzugsweise eine geöffnete Stellung auf, in der das Greifelement arretiert ist. Der erfindungsgemäße Greifer wird vorzugsweise in geöffneter Stellung (z.B. von einem Aktuator oder Manipulator, etwa einem nachgeordneten Manipulator) zu einem zu greifenden Gegenstand hingeführt, so dass das Kontaktelement den Gegenstand kontaktiert und eine Auslös- bzw. Kontaktkraft F auf das Übermittlungs- bzw. auf das Kontaktelement ausgeübt und auf die Steuerung übertragen wird. The gripper according to the invention according to the first preferred embodiment of the invention preferably has an open position in which the gripping element is locked. The gripper according to the invention is preferably brought in the open position (eg by an actuator or manipulator, such as a downstream manipulator) to an object to be gripped, so that the contact element contacts the object and a trigger or contact force F on the transmission or on the contact element is exerted and transmitted to the controller.
Die Steuerung des erfindungsgemäßen Greifers ist vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass nach dem Kontakt des Kontaktelements mit dem Gegenstand und Überschreiten einer im Wesentlichen direkt zum Gegenstand gerichteten Auslös- bzw. Kontaktkraft Fl das Greifen des Greifelements veranlasst wird. Vorzugsweise wird die Arretierung des Greifelements bei Überschreiten der Auslös- bzw. Kontaktkraft Fl durch die Steuerung gelöst. Stärker bevorzugt wird die Arretierung des Greifelements gelöst, indem die Bewegung des Kontaktelements erlaubt wird, wenn die vom Übermittlungselement bzw. vom Kontaktelement auf die Steuerung übertragene Kraft die Auslös- bzw. Kontaktkraft Fl oder eine andere Auslös- bzw. Kontaktkraft F3 überschreitet. Diese andere Auslös- bzw. Kontaktkraft F3 kann aus Sicherheitsgründen größer als Fl gewählt werden, um ein Lösen gegenüber dem Greifen zu erschweren. Dabei wird vorzugsweise die Bewegung des Übermittlungs- bzw. des Kontaktelements relativ zum Greifer, den Greifelementen und/oder der Steuerung erlaubt. Die Bewegung des Manipulators wird vorzugsweise bis zur Überschreitung der Auslös- bzw. Kontaktkraft Fl aufrecht erhalten. The control of the gripper according to the invention is preferably provided or designed so that after the contact of the contact element with the object and exceeding a substantially directly to the object directed trigger or contact force Fl, the gripping of the gripping element is caused. Preferably, the locking of the gripping element is achieved when the triggering or contact force Fl is exceeded by the controller. More preferably, the locking of the gripping element is achieved by the movement of the contact element is allowed when the force transmitted from the transmission element or from the contact element to the control force exceeds the trigger or contact force Fl or another triggering or contact force F3. For reasons of safety, this other triggering or contact force F3 can be selected to be greater than F1 in order to make it more difficult to disengage from gripping. In this case, preferably the movement of the transmission or of the contact element relative to the gripper, the gripping elements and / or the control is allowed. The movement of the manipulator is preferably maintained until the triggering or contact force F1 is exceeded.
Das Greifelement eines erfindungsgemäßen Greifers ist vorzugsweise so mit dem Übermittlungs- bzw. Kontaktelement verbunden, dass es infolge der Relativbewegung des Übermittlungs- bzw. Kontaktelements auf den zu greifenden Gegenstand zu bewegt (Translation und/oder Rotation) wird und diesen dadurch kraft- und/oder formschlüssig greift. So kann das Greifelement z.B. geschwenkt werden. Dabei wird die auf das Übermittlungsbzw. Kontaktelement wirkende Auslös- bzw. Kontaktkraft vorzugsweise zumindest teilweise auf das Greifelement übertragen. Das Greifelement kann z.B. über ein Gelenk, das fest mit dem restlichen Greifer bzw. dem Greifergehäuse verbunden ist, schwenkbar gelagert sein und mittels eines Zwischengliedes, das gelenkig mit dem Kontaktelement und axial verschiebbar am Greifelement befestigt ist, mit dem Übermittlungs- bzw. Kontaktelement verbunden werden. The gripping element of a gripper according to the invention is preferably connected to the transmission or contact element, that it due to the relative movement of the Transmission or contact element on the object to be moved to move (translation and / or rotation) and this force and / or positively engages. Thus, the gripping element can be pivoted, for example. It is on the transmission or. Contact element acting trigger or contact force preferably at least partially transmitted to the gripping element. The gripping element can be pivotally mounted, for example, via a joint which is fixedly connected to the remaining gripper or the gripper housing and connected to the transmission or contact element by means of an intermediate member which is articulated to the contact element and axially displaceable on the gripping element become.
Ebenso sind jedoch auch andere Gestaltungen der Greifelemente möglich. So können die Greifelemente z.B. ein oder mehrere Übertragungsglieder aufweisen, die über ein Gelenk direkt mit dem Kontaktelement verbunden sind und wobei die Übertragungsglieder durch Elemente (z.B. feste oder drehbare Rollen), die bezüglich des Greifers im Wesentlichen ortsfest sind, bei Bewegung des Kontaktelements relativ zum Greifer aufgrund ihrer Form zu dem zu greifenden Gegenstand bewegt werden. Die Rollen zwingen die Greifelemente dabei, je nach der Position des Kontaktelements eine andere Winkelstellung einzunehmen. Likewise, however, other configurations of the gripping elements are possible. Thus, the gripping elements may e.g. have one or more transmission members which are connected via a hinge directly to the contact element and wherein the transmission members by elements (eg fixed or rotatable rollers), which are substantially stationary with respect to the gripper, upon movement of the contact element relative to the gripper due to their shape to be moved to the object to be gripped. The rollers force the gripping elements to assume a different angular position, depending on the position of the contact element.
Optional kann das Übertragungsglied eine gebogene Form und/oder einen Querschnitt, der in Längsrichtung des Übertragungsgliedes größer wird, aufweisen. Die Rückstellung des Greifelements zum Öffnen des Greifers kann z.B. über eine Feder erreicht werden, die beispielsweise zwischen dem Übertragungsglied und einem ortsfesten Punkt oder zwischen den Übertragungsgliedern von zwei unterschiedlichen Greifelementen vorgesehen werden kann. Optionally, the transmission member may have a curved shape and / or a cross-section which becomes larger in the longitudinal direction of the transmission member. The return of the gripper element to open the gripper can e.g. can be achieved via a spring, which can be provided for example between the transmission member and a stationary point or between the transmission members of two different gripping elements.
Andere Greifelemente können ein oder mehrere vollständig bzw. stark nachgiebige bzw. biegbare Übertragungsglieder aufweisen, die z.B. in Form einer gebogenen Spange oder in Form eines Spangenabschnitts vorgesehen bzw. ausgebildet werden können, wobei die Spange bzw. der Spangenabschnitt durch Elemente (z.B. feste oder drehbar gelagerte Rollen), die bezüglich des Greifers im Wesentlichen ortsfest sind, als Schlaufe gehalten wird und wobei die Spange bzw. der Spangenabschnitt mit dem Kontaktelement z.B. direkt und/oder fest verbunden ist. Die Bewegung des Kontaktelements führt daher unmittelbar zum Schließen bzw. Öffnen der Spange, wobei die maximale Öffnungsweite der Spange in der geöffneten Stellung und die minimale Öffnungsweite in der geschlossenen Stellung über die Länge der Spange und die Spaltbreite zwischen den ortsfesten Elementen bedingt wird. Other gripper elements may have one or more completely or highly compliant or bendable transmission members, which may be provided or formed, for example, in the form of a bent clip or in the form of a clasp section, wherein the clasp or the clasp section by elements (eg fixed or rotatable mounted rollers), which are substantially stationary with respect to the gripper, is held as a loop and wherein the clasp or the clasp portion is connected to the contact element, for example, directly and / or firmly. The movement of the contact element therefore leads directly to the closing or opening of the clasp, wherein the maximum opening width of the clasp in the open position and the minimum opening width in the closed position over the length of the clasp and the gap width between the stationary elements is conditional.
Der erfindungsgemäße Greifer kann ein einzelnes Greifelement bzw. einzelne Greifelemente aufweisen, die den zu greifenden Gegenstand gegen Flächen des Greifers klemmen, die im Wesentlichen fest sind. Vorzugsweise weist der Greifer jedoch mindestens zwei Greifelemente auf, um den zu greifenden Gegenstand zu halten. Die mindestens zwei Greifelemente können symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet werden. So können die Greifelemente z.B. symmetrisch um das Kontaktelement, um den Bereich des Greifers, der den zu greifenden Gegenstand aufnimmt, bzw. um eine beliebige Ebene angeordnet werden und vorzugsweise bedarfsweise umgesetzt werden. The gripper according to the invention may comprise a single gripping element or individual gripping elements which clamp the object to be gripped against surfaces of the gripper which are substantially fixed. Preferably, however, the gripper has at least two gripping elements in order to hold the object to be gripped. The at least two gripping elements can be arranged symmetrically or asymmetrically. Thus, the gripping elements may e.g. symmetrical about the contact element to the area of the gripper, which receives the object to be gripped, or arranged around any plane and preferably implemented as needed.
Die Greifelemente können den Gegenstand beim Greifen von außen umschließen und/oder in Bohrungen, Hohlräume, etc. des Gegenstandes eingreifen und z.B. eine nach außen gerichtete Kraft erzeugen. The gripping elements may enclose the article when gripped from the outside and / or engage in bores, cavities, etc. of the article and e.g. generate an outward force.
Die erfindungsgemäßen Greifer haben vorzugsweise einen Greifmechanismus der zumindest ein Greifelement hat. Das Greifelement eines erfindungsgemäßen Greifers weist vorzugsweise mindestens eine Greifbacke und mindestens ein nachgiebiges Übertragungsglied auf. Die Greifbacke ist vorgesehen bzw. ausgebildet, um den Gegenstand zu greifen, und kann auf den zu greifenden Gegenstand abgestimmt oder universell einsetzbar sein. Das nachgiebige Übertragungsglied überträgt die Kraft auf die Greifbacke. Aufgrund der Nachgiebigkeit werden die beim Greifen auf den Gegenstand wirkenden Kräfte reduziert. Die Nachgiebigkeit kann auch an anderen Stellen der kinematischen Kette des Greifmechanismus vorgesehen werden. So können alternativ und/oder zusätzlich auch andere Teile des Greifelements und/oder andere Elemente des Greifers, die mit dem Greifelement verbunden sind, nachgiebig ausgebildet werden. Dazu zählen u.a. Steuerung, Kontaktelement und Gelenke. Greifbacke und Übertragungsglied können integral hergestellt oder aus unterschiedlichen Teilen bzw. Materialien kraft-, form- oder stoffschlüssig zusammengesetzt werden. The grippers according to the invention preferably have a gripping mechanism which has at least one gripping element. The gripping element of a gripper according to the invention preferably has at least one gripping jaw and at least one resilient transmission element. The gripping jaw is provided or adapted to grip the article, and can be adapted to the object to be gripped or used universally. The resilient transmission member transmits the force to the jaw. Due to the flexibility, the forces acting on the object when gripping are reduced. The compliance can also be provided elsewhere in the kinematic chain of the gripping mechanism. Thus, alternatively and / or additionally, other parts of the gripping element and / or other elements of the gripper, which are connected to the gripping element, be formed resiliently. These include u.a. Control, contact element and joints. Gripping jaw and transfer member can be made integral or non-positively composed of different parts or materials, or material.
Der erfindungsgemäße Greifer weist ferner vorzugsweise eine geschlossene Stellung auf, in der das Greifelement im Wesentlichen arretiert ist. Die Arretierung verhindert dabei, dass das Greifelement aufgrund einer elastischen Rückstellkraft des Greifmechanismus, geöffnet wird. Die elastische Rückstellkraft ergibt sich vorzugsweise aus der elastischen Verformung der Übertragungsglieder. Darüber hinaus können aber auch andere dafür geeignete Elemente des Greifmechanismus elastisch verformbar gestaltet werden. So können z.B. verformbare Greifbacken, federgelagerte Gelenke oder ein elastisch verformbares Kontaktelement vorgesehen werden. Zudem kann die Elastizität regulärer Gelenke oder die Rückstellkraft des Rastmechanismus ausgenutzt werden, der gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung über eine Feder im Gehäuse gelagert werden kann. Die Steuerung des Greifers ist dafür vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass das geschlossene Greifelement nach dem Unterschreiten einer Auslös- bzw. Kontaktkraft F2 in der geschlossenen Stellung arretiert wird. Vorzugsweise wird die Auslös- bzw. Kontaktkraft F2 unterschritten, wenn der Greifer den zu greifenden Gegenstand nach dem Greifen anhebt bzw. bewegt. Je nach Ausgestaltung des Rastmechanismus kann das Greifelement aber auch bereits unmittelbar bei bzw. nach dem Schließen des Greifelements arretiert werden. The gripper according to the invention preferably also has a closed position in which the gripping element is essentially locked. The lock prevents the Gripping element due to an elastic restoring force of the gripping mechanism is opened. The elastic restoring force preferably results from the elastic deformation of the transmission members. In addition, however, other suitable elements of the gripping mechanism can be made elastically deformable. For example, deformable gripping jaws, spring-mounted joints or an elastically deformable contact element can be provided. In addition, the elasticity of regular joints or the restoring force of the locking mechanism can be exploited, which can be stored according to preferred embodiments of the invention via a spring in the housing. The control of the gripper is preferably provided or designed so that the closed gripping element is locked in the closed position after falling below a triggering or contact force F2. Preferably, the trigger or contact force F2 is exceeded when the gripper lifts the object to be gripped after grasping or moves. Depending on the configuration of the latching mechanism, however, the gripping element can also already be locked directly upon or after closing the gripper element.
Die Auslöskraft Fl kann gemäß Ausführungsformen der Erfindung zum Greifen des handzuhabenden Gegenstands und/oder Arretieren des Mechanismus verwendet werden. Ferner kann die Auslöskraft zumindest teilweise im Energiespeicher des Mechanismus gespeichert und für ein Lösen bzw. Wiederherstellen der Ausgangsposition verwendet werden, ohne dass Energie und/oder Betriebsstoffe zugeführt werden müssen. Der Energiespeicher kann durch ein elastisch verformbares Übertragungsglied, elastisch verformbare Greifbacken, federgelagerte Gelenke, ein elastisch verformbares Kontaktelement, elastisch verformbare Elemente der Steuerung (z.B. Federn, beispielsweise Spiralfedern) und/oder andere Elemente des Mechanismus gebildet werden. The release force Fl can be used according to embodiments of the invention for gripping the object to be handled and / or locking the mechanism. Furthermore, the triggering force can be at least partially stored in the energy storage of the mechanism and used for a release or restoring the starting position, without having to be supplied with energy and / or supplies. The energy storage device can be formed by an elastically deformable transfer member, elastically deformable gripping jaws, spring-loaded joints, an elastically deformable contact element, elastically deformable elements of the control (for example springs, for example spiral springs) and / or other elements of the mechanism.
Der erfindungsgemäße Greifer kehrt vorzugsweise wieder in eine geöffnete Stellung bzw. die Ausgangstellung zurück, wenn der gegriffene Gegenstand an einem Zielort (z.B. einer Abstellfläche) abgesetzt wird. Dafür ist die Steuerung des Greifers vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass nach dem Kontakt des Kontaktelements mit dem Gegenstand und Überschreiten einer zum Gegenstand gerichteten Auslös- bzw. Kontaktkraft F3 das Lösen der Arretierung veranlasst wird. Wenn der Greifer anschließend vom gegriffenen Gegenstand (z.B. mittels eines Manipulators) weggeführt wird, werden die Greifelemente vorzugsweise aufgrund einer elastischen Rückstellkraft des Greifmechanismus wieder geöffnet. Die Steuerung des erfindungsgemäßen Greifers ist vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass die Greifelemente anschließend wieder in der geöffneten Stellung arretiert werden. Dies geschieht vorzugsweise, wenn eine Auslös- bzw. Kontaktkraft F4 unterschritten wird. The gripper according to the invention preferably returns to an open position or the starting position when the gripped object is deposited at a destination (eg a storage area). For this, the control of the gripper is preferably provided or designed so that after the contact of the contact element with the object and exceeding a directed to the object triggering or contact force F3, the release of the lock is caused. When the gripper is subsequently guided away from the gripped object (eg by means of a manipulator), the gripping elements are preferably due to an elastic restoring force of the gripping mechanism opened again. The control of the gripper according to the invention is preferably provided or designed so that the gripping elements are then locked again in the open position. This is preferably done when a triggering or contact force F4 is exceeded.
Die Auslös- bzw. Kontaktkraft F3, die das Lösen der Arretierung veranlasst, kann natürlich auch dynamisch aufgebracht werden. Eine entsprechende Auslöskraft kann beispielsweise bei einer ruckartigen Bewegung des Greifers entstehen, wenn die Trägheit der Gegenstandsmasse, der Masse des Kontaktelements und/oder einer anderen Schwungmasse ausgenutzt wird. Somit ist z.B. durch ruckartige Bewegung des Greifers auch ein Öffnen des Greifers„in der Luft" möglich. Das Absetzen des Gegenstandes am Zielort ist für das Lösen des Greifers daher nicht zwingend erforderlich. The release or contact force F3, which causes the release of the lock, of course, can also be applied dynamically. A corresponding release force, for example, in a jerky movement of the gripper arise when the inertia of the article mass, the mass of the contact element and / or another flywheel is utilized. Thus, e.g. jaw-like movement of the gripper also makes it possible to open the gripper "in the air." The settling of the object at the destination is therefore not absolutely necessary for releasing the gripper.
Die Auslöskraft F3 kann gemäß Ausführungsformen der Erfindung zum Lösen der Arretierung und/oder zur Wiederherstellung der Ausgangsposition des Greifers (Öffnen des Greifers) verwendet werden. Die Kraft kann dabei zumindest teilweise im Energiespeicher des Mechanismus gespeichert werden, sodass zum Lösen des Greifers und/oder zur Wiederherstellung der Ausgangsposition keine Energie (mechanisch und/oder elektrisch) und/oder keine Betriebsstoffe zugeführt werden müssen. Vorzugsweise wird sowohl die Auslöskraft Fl als auch die Auslöskraft F3 zumindest teilweise oder im Wesentlichen im Energiespeicher gespeichert. Die gespeicherte Energie kann eine elastische Rückstellkraft bedingen, die nach dem Aufbringen der jeweiligen Auslöskraft bei Unterschreitung der Auslöskraft Fl zur Arretierung bzw. bei Unterschreitung der Auslöskraft F3 zur Lösung der Arretierung des Mechanismus führen kann. The release force F3 can be used according to embodiments of the invention for releasing the locking and / or for restoring the starting position of the gripper (opening the gripper). The force can be stored at least partially in the energy storage of the mechanism, so that no energy (mechanical and / or electrical) and / or no supplies must be supplied to release the gripper and / or to restore the starting position. Preferably, both the triggering force Fl and the triggering force F3 are stored at least partially or essentially in the energy store. The stored energy can cause an elastic restoring force, which can lead to the release of the respective triggering force when falling below the triggering force Fl for locking or falling below the triggering force F3 to solve the locking of the mechanism.
Wird das Kontaktelement unterhalb der Auslöskraft Fl belastet, kommt es vorzugsweise nicht zu einer Arretierung in der geschlossenen Stellung. Der Greifer bleibt in diesem Fall daher vorzugsweise geöffnet bzw. öffnet sich wieder. Wird das Kontaktelement unterhalb der Auslöskraft F3 belastet, kommt es vorzugsweise nicht zu einer Lösung der Arretierung und/oder einer Arretierung in der geöffneten Stellung. Der Greifer bleibt in diesem Fall daher vorzugsweise geschlossen. Sofern die zu greifenden bzw. handzuhabenden Gegenstände eine vergleichbare oder bekannte Größe haben, kann das Kontaktelement auch eine Fläche kontaktieren, auf der der Gegenstand steht und/oder abgestellt werden soll. If the contact element is loaded below the release force F1, it is preferable not to lock in the closed position. The gripper therefore preferably remains open or opens again in this case. If the contact element is loaded below the release force F3, it is preferably not a solution of the lock and / or a lock in the open position. The gripper is therefore preferably closed in this case. If the objects to be gripped or handled have a comparable or known size, the contact element can also contact a surface on which the object is to be placed and / or parked.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Greifelement als Saugglocke vorgesehen bzw. ausgebildet. Zum Greifen des Gegenstandes wird die Saugglocke vorzugsweise bis zum Überschreiten einer Auslöskraft auf den Gegenstand zu bewegt. Dabei wird die Saugglocke vorzugsweise elastisch verformt, wodurch ein Medium (z.B. Luft), aus dem Zwischenraum zwischen der Saugglocke und dem Gegenstand verdrängt wird und ein entstehender Unterdruck das Anheben des Gegenstandes mit dem Greifer ermöglicht. According to a further embodiment of the invention, the at least one gripping element is provided or formed as a suction cup. To grasp the object, the suction cup is preferably moved to the point of exceeding a triggering force on the object. The suction cup is preferably deformed elastically, whereby a medium (for example air), is displaced from the space between the suction cup and the object and a resulting negative pressure allows the lifting of the object with the gripper.
Die Auslöskraft kann auf verschiedenen Wegen von der Saugglocke auf die Steuerung übertragen werden. Unter anderem ist es möglich, dass der Gegenstand nur von der Saugglocke kontaktiert wird. Das Übermittlungselement kann in diesem Fall integral mit der Saugglocke oder als separates Bauteil, auf das die Saugglocke die Kraft (z.B. direkt oder über eine Feder) überträgt, ausgebildet bzw. vorgesehen sein. Alternativ kann das Übermittlungselement auch als ein Kontaktelement ausgebildet sein, das den Gegenstand unmittelbar kontaktiert. The triggering force can be transferred from the suction cup to the controller in various ways. Among other things, it is possible that the object is only contacted by the suction cup. The transfer member may in this case be integral with the suction cup or as a separate component to which the suction cup transmits the force (e.g., directly or via a spring). Alternatively, the transmission element can also be designed as a contact element, which contacts the object directly.
Die Saugglocke weist gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform mindestens eine definierte Öffnung auf, die vorzugsweise verschlossen wird, wenn die Saugglocke auf den Gegenstand zu bewegt wird, sodass ein Unterdruck in der Saugglocke erzeugt werden kann. Die Öffnung kann beispielsweise durch ein mit der Steuerung verbundenes Verschlusselement verschlossen und/oder abgedichtet werden, wobei das Verschlusselement auch integral mit dem Übermittlungselement ausgebildet sein kann. Wenn eine Auslöskraft Fl , die z.B. von der Saugglocke über das Übermittlungselement auf die Steuerung übertragen wird, erreicht bzw. überschritten wird, wird das Verschlusselement vorzugsweise in einer ersten Position arretiert, in der es die Öffnung der Saugglocke verschließt. Der erzeugte Unterdruck bleibt daher weitestgehend erhalten und der Gegenstand kann angehoben und/oder transportiert werden. Die Öffnung der Saugglocke wird vorzugsweise wieder freigegeben, wenn der gegriffene Gegenstand an einem Zielort (z.B. einer Abstellfläche) abgesetzt und der Greifer zurückgezogen wird. Dafür ist die Steuerung des Greifers vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass nach Übertragung einer weiteren Auslöskraft F3 das Lösen der Arretierung des Verschlusselements veranlasst wird. Folglich kann ein die Saugglocke umgebendes Fluid in die Saugglocke strömen, so dass der Unterdruck ausgeglichen wird und die Saugglocke abgehoben werden kann. The suction cup has, according to a preferred variant of this embodiment, at least one defined opening, which is preferably closed when the suction cup is moved toward the object, so that a negative pressure in the suction cup can be generated. The opening can for example be closed and / or sealed by a closure element connected to the control, wherein the closure element can also be formed integrally with the transmission element. If a release force Fl, which is transmitted, for example, from the suction cup via the transmission element to the control, is reached or exceeded, the closure element is preferably locked in a first position in which it closes the opening of the suction cup. The generated negative pressure therefore remains largely preserved and the object can be lifted and / or transported. The opening of the suction cup is preferably released again when the gripped object deposited at a destination (eg a shelf) and the gripper is withdrawn. For this purpose, the control of the gripper is preferably provided or designed so that after releasing a further release force F3, the release of the locking of the closure element is caused. Consequently, a fluid surrounding the suction cup can flow into the suction cup, so that the negative pressure is compensated and the suction cup can be lifted off.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante der Ausführungsform ist die Öffnung der Saugglocke über einen Kanal bzw. über eine Leitung direkt mit einer Entlüftung in der Steuerung verbunden. Die Entlüftung wird dabei vorzugsweise verschlossen, wenn eine Auslöskraft Fl, die z.B. von der Saugglocke direkt auf die Steuerung übertragen wird (integral ausgebildetes Übermittlungselement), erreicht bzw. überschritten wird, und geöffnet wenn eine weitere Kraft auf die Steuerung übertragen wird, die eine Auslöskraft F3 erreicht bzw. überschreitet. According to a further preferred variant of the embodiment, the opening of the suction bell is connected via a channel or via a line directly to a vent in the controller. The vent is preferably closed when a triggering force F1, e.g. is transmitted from the suction cup directly to the controller (integrally formed transmitting element), is reached or exceeded, and opened when another force is transmitted to the controller, which reaches a triggering force F3 or exceeds.
Die Bezeichnung„Entlüftung" soll nicht ausschließen, dass andere Fluide bzw. Gase durch die Öffnung und/oder den Kanal strömen. Der Greifer kann in einem anderen Medium als Luft verwendet und insbesondere auch unter Wasser eingesetzt werden. The term "venting" is not intended to exclude other fluids or gases from flowing through the aperture and / or the channel The gripper may be used in a medium other than air and, in particular, may be used underwater.
Gemäß einer weiteren Variante der Ausführungsform der Erfindung, bei der das Greifelement als Saugglocke ausgebildet ist, weist die Saugglocke keine Öffnung auf. Die Saugglocke wird stattdessen zum Lösen des Gegenstandes verformt. Beispielsweise kann die Steuerung so vorgesehen bzw. ausgebildet sein, dass das Übermittlungselement bei Überschreiten einer entsprechenden Auslöskraft beim Absetzen des Gegenstandes dermaßen auf die Saugglocke gedrückt wird, dass die Saugglocke an einer Kontaktfläche zum Transportgut undicht wird. According to a further variant of the embodiment of the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, the suction cup has no opening. The suction cup is instead deformed to release the object. For example, the controller may be provided or designed so that the transmission element is pressed on exceeding a corresponding release force when depositing the object so much on the suction cup, that the suction cup is leaking at a contact surface to Transportgut.
Je nach Einstellung eines nachgeordneten Manipulators können die beschriebenen Greifer bis zum Erreichen der Auslöskräfte oder darüber hinaus auf den Gegenstand zu bewegt werden. Depending on the setting of a downstream manipulator described grippers can be moved to reach the triggering forces or beyond the object.
Die Steuerung des erfindungsgemäßen Greifers setzt das Greifen bzw. Lösen der Greifelemente vorzugsweise mechanisch, stärker bevorzugt über einen Rastmechanismus um. Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen bistabilen Rastmechanismus, der zwei stabile Rastpositionen aufweist, um den Greifer in zwei Stellungen, der geöffneten und der geschlossenen Stellung, im Wesentlichen stabil zu arretieren. The control of the gripper according to the invention preferably implements the gripping or releasing of the gripping elements mechanically, more preferably via a latching mechanism. This is preferably a bistable latching mechanism, the two stable Has detent positions to lock the gripper in two positions, the open and the closed position, substantially stable.
Als Rastmechanismus kommt jeder Mechanismus in Betracht, der die erforderliche Funktionalität aufweist. Geeignet sind insbesondere Mechanismen, bei denen das Überschreiten und Unterschreiten vordefinierter Kräfte zum Einrasten bzw. Arretieren des Kontaktelements oder eines damit verbundenen Teils des Greifmechanismus führt. The locking mechanism is any mechanism that has the required functionality. Mechanisms are particularly suitable in which the exceeding and falling below predefined forces leads to the engagement or locking of the contact element or an associated part of the gripping mechanism.
Wird ein Rastmechanismus als Steuerung verwendet, kann der Mechanismus z.B. ein bewegliches Element mit einer gestuften Nut oder gestuften Vorsprüngen aufweisen, das mit dem Kontaktelement oder einem mit dem Kontaktelement verbundenen Teil des Greifmechanismus interagiert. Die Nut bzw. die Vorsprünge des beweglichen Steuerungsoder Rastelements interagieren dabei vorzugsweise mit einem Abschnitt bzw. Ende des Kontaktelements, das nicht in Kontakt mit dem zu greifenden Gegenstand kommt. Die Nut bzw. die Vorsprünge sind vorzugsweise so gestaltet, dass sich das Kontaktelement je nach Position in der Nut bzw. je nach Position zu den Vorsprüngen in bestimmten Richtungen bewegen kann oder im Wesentlichen arretiert ist. Die Arretierung muss nicht notwendigerweise formschlüssig sein. Die Bewegung kann z.B. auch durch eine entsprechende Kraft oder Vorspannung im Wesentlichen verhindert werden. Ferner ist auch eine Behinderung durch Stoffschluss (z.B. eine Adhäsion mit thixotropen Flüssigkeiten) prinzipiell möglich. If a latching mechanism is used as the controller, the mechanism may e.g. a movable member having a stepped groove or stepped projections, which interacts with the contact element or a part of the gripping mechanism connected to the contact element. The groove or the projections of the movable control or latching element preferably interact with a portion or end of the contact element, which does not come into contact with the object to be gripped. The groove or the projections are preferably designed so that the contact element can move depending on the position in the groove or depending on the position of the projections in certain directions or is substantially locked. The lock does not necessarily have to be positive. The movement may e.g. be prevented by a corresponding force or bias substantially. Furthermore, adhesion by material adhesion (for example, adhesion with thixotropic liquids) is also possible in principle.
Vorzugsweise verändert sich bei Überschreiten bzw. Unterschreiten der jeweiligen Kontaktkräfte Fl, F2, F3 und/oder F4 die Relativposition des Rastelements zum Übermittlungselement bzw. des Rastelements zum Kontaktelement. Weiter bevorzugtwird das bewegliche Rastelement relativ zu dem Ende des Übermittlungselements, das mit dem beweglichen Rastelement interagiert, bewegt, verdreht und/oder verschoben. When the respective contact forces F1, F2, F3 and / or F4 are exceeded or fallen below, the relative position of the latching element to the transmission element or the latching element to the contact element preferably changes. Further preferably, the movable detent member is moved, rotated and / or translated relative to the end of the transmission member which interacts with the movable detent member.
Die Übersetzung der Auslös- bzw. Kontaktkräfte bzw. der Bewegungen (z.B. eine Translation) des Übermittlungselements in eine Verdrehung und/oder Verschiebung zur Verstellung des beweglichen Rastelements wird vorzugsweise mittels eines Verstellmechanismus erreicht. Dieser kann z.B. mittels verschiedener Zahnkranz- bzw. Kronradkonfigurationen realisiert werden. Vorzugsweise weist der Verstellmechanismus drei übereinanderliegende Zahnkränze auf. Nicht alle Zahnkränze weisen notwendigerweise entlang des gesamten Umfangs Zähne auf. Je nach gewähltem Verstellmechanismus kann/können einer oder mehrere der Zahnkränze aus einem einzelnen Zahn oder einzelnen Zähnen bestehen. Vielfältige Arten solcher Verstellmechanismen sind dem Fachmann bekannt und werden z.B. in gängigen Kugelschreibern verwendet. The translation of the triggering or contact forces or of the movements (for example a translation) of the transmission element into a rotation and / or displacement for adjusting the movable latching element is preferably achieved by means of an adjusting mechanism. This can be realized for example by means of different sprocket or crown wheel configurations. Preferably, the adjustment mechanism has three superimposed sprockets on. Not all sprockets necessarily have teeth along the entire circumference. Depending on the selected adjustment mechanism, one or more of the sprockets may consist of a single tooth or individual teeth. Various types of such adjustment mechanisms are known in the art and are used for example in common pens.
Alternativ oder zusätzlich kann auch das Kontaktelement bzw. ein damit verbundener Teil des Greifmechanismus relativ zum Rastelement bewegt werden, um die Greifelemente nach Überschreiten bzw. Unterschreiten der jeweiligen Kontaktkräfte zu arretieren oder zu lösen Alternatively or additionally, the contact element or a part of the gripping mechanism connected thereto can also be moved relative to the latching element in order to lock or release the gripping elements when the respective contact forces are exceeded or fallen short of
Wird ein Rastmechanismus vorgesehen, der einen ersten Schaltpunkt an einer ersten Eintauchtiefe und einen zweiten Schaltpunkt an einer zweiten Eintauchtiefe aufweist, kann erreicht werden, dass das Kontaktelement bzw. das Greifelement arretiert wird wenn das Kontaktelement die erste Eintauchtiefe erreicht. Ein Anheben des Gegenstandes ist in diesem Fall zur Arretierung des Greifelements nicht erforderlich. Das Öffnen des Greifelements kann durch ein erneutes bzw. tieferes Eintauchen des Kontaktelements erreicht werden. If a latching mechanism is provided which has a first switching point at a first immersion depth and a second switching point at a second immersion depth, it can be achieved that the contact element or the gripping element is locked when the contact element reaches the first immersion depth. A lifting of the object is not required in this case for locking the gripping element. The opening of the gripping element can be achieved by a renewed or deeper immersion of the contact element.
Statt des Kontaktelements können auch andere Elemente des Greifmechanismus arretiert werden. So kann z.B. auch mindestens ein Greifelement direkt oder indirekt mit der Steuerung und/oder einem Rastelement interagieren. Instead of the contact element, other elements of the gripping mechanism can be locked. Thus, e.g. Also, at least one gripping element interact directly or indirectly with the controller and / or a detent element.
Die Erfindung betrifft ferner ein Hebezeug mit einem oder mehreren Greifern gemäß einer oder mehreren der erfindungsgemäßen Ausführungsformen. Das Hebezeug kann einen Manipulator aufweisen, der den Greifer vor dem Greifen zu dem zu greifenden bzw. handzuhabenden Gegenstand verfährt bis eine im Wesentlichen zum Gegenstand gerichtete Auslöskraft der Steuerung überschritten wird und/oder der den Greifer nach dem Greifen zu einer Positionierungsfläche verfährt bis eine im Wesentlichen zum Gegenstand gerichtete Auslöskraft der Steuerung überschritten wird. Das Hebezeug kann so vorgesehen bzw. ausgebildet sein, dass keine Zuführung von Betriebsmitteln bereitgestellt wird. The invention further relates to a hoist with one or more grippers according to one or more of the embodiments of the invention. The hoist may comprise a manipulator which moves the gripper to the object to be gripped before grasping it until an essentially triggering force of the control is exceeded and / or moves the gripper to a positioning surface after grasping it until it reaches a position Essentially triggered triggering force of the control is exceeded. The hoist may be provided so that no supply of resources is provided.
Zudem betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Greifen bzw. Handhaben (mindestens eines Gegenstandes) mit einem Greifer nach einer der erfindungsgemäßen Ausführungsformen mit den Schritten: Vorsehen mindestens eines Greifelements zum kraft-, form- und/oder stoffschlüssigen Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes, Vorsehen mindestens einer mechanischen Steuerung, wobei der Greifer zum Greifen und/oder Lösen des Greifelements zum Gegenstand verfahren wird und die Steuerung das Greifen und/oder ein Lösen des Greifelements veranlasst, nachdem eine im Wesentlichen zum Gegenstand gerichtete Auslöskraft auf die Steuerung übertragen wird. Das Verfahren kann ferner jedwede weiteren Verfahrensschritte aufweisen, die zur Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Greifers oder dessen Verwendung zum Greifen bzw. Handhaben eines Gegenstandes erforderlich sind. In addition, the invention also relates to a method for gripping or handling (at least one object) with a gripper according to one of the embodiments of the invention with the steps: providing at least one gripping element for force, positive and / or cohesive gripping or handling at least one object, providing at least one mechanical control, wherein the gripper is moved to grasp and / or release of the gripping element to the object and the control causes the gripping and / or release of the gripping element, after a substantially directed to the object triggering force is transmitted to the controller. The method may further comprise any further method steps required to provide a gripper according to the invention or its use for gripping an article.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Greifers werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen: Preferred embodiments of the gripper according to the invention are described below by way of example with reference to the drawings. Show it:
Figur la eine schematische Darstellung eines Greifmechanismus eines erfindungsgemäßen Greifers; Figure la is a schematic representation of a gripping mechanism of a gripper according to the invention;
Figur 2a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers in einer geöffneten Stellung (Stellung 0); Figure 2a is a schematic representation of a gripper according to the invention in an open position (position 0);
Figur 2b eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers in einer geschlossenen Stellung (Stellung 1) vor dem Anheben des Gegenstandes; Figur 2c eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers in einer geschlossenen Stellung (Stellung 2) nach dem Anheben des Gegenstandes; Figur 2d eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers in einer geschlossenen Stellung (Stellung 3) nach dem Absetzen Gegenstandes; Figur 3 eine schematische Darstellung einer Steuerung und eines erfindungsgemäßen Greifers; Figure 2b is a schematic representation of a gripper according to the invention in a closed position (position 1) before lifting the object; Figure 2c is a schematic representation of a gripper according to the invention in a closed position (position 2) after lifting the object; Figure 2d is a schematic representation of a gripper according to the invention in a closed position (position 3) after settling object; Figure 3 is a schematic representation of a controller and a gripper according to the invention;
Figur 4a-4d schematische Darstellungen eines ersten Verstellmechanismus zur Figure 4a-4d are schematic representations of a first adjusting mechanism for
Verstellung des beweglichen Steuerungselements eines erfindungsgemäßen Adjustment of the movable control element of an inventive
Greifers; gripper;
Figur 5a-5f schematische Darstellungen eines zweiten Verstellmechanismus zur  Figure 5a-5f are schematic representations of a second adjusting mechanism for
Verstellung des beweglichen Steuerungselements eines erfindungsgemäßen Greifers;  Adjustment of the movable control element of a gripper according to the invention;
Figur 6 eine schematische Darstellung der Kronräder einer Steuerung eines erfindungsgemäßen Greifers; Figuren 7a-7e schematische Darstellungen eines Übergangs der Steuerung von Figur 6 von Lage 2 in Lage 0; Figure 6 is a schematic representation of the crown wheels of a controller of a gripper according to the invention; Figures 7a-7e are schematic representations of a transition of the control of Figure 6 from layer 2 to layer 0;
Figuren 8 a- 8b schematische Darstellungen eines weiteren Greifmechanismus eines erfindungsgemäßen Greifers; Figures 8a-8b are schematic representations of another gripping mechanism of a gripper according to the invention;
Figuren 9a-9b schematische Darstellungen eines weiteren Greifmechanismus eines erfindungsgemäßen Greifers; Figures 9a-9b are schematic representations of another gripping mechanism of a gripper according to the invention;
Figur 10 schematische Darstellung eines weiteren Greifmechanismus eines erfindungsgemäßen Greifers; Figure 10 is a schematic representation of another gripping mechanism of a gripper according to the invention;
Figur I Ia eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers, bei dem das Greifelement als Saugglocke ausgebildet ist, in einer geöffneten Stellung (Stellung 0); Figure I is a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in an open position (position 0);
Figur I Ib eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers, bei dem das Greifelement als Saugglocke ausgebildet ist, in einer geschlossenen Figure Ib a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in a closed
Stellung (Stellung 1) vor dem Anheben des Gegenstandes; Position (position 1) before lifting the object;
Figur 11c eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers, bei dem das Greifelement als Saugglocke ausgebildet ist, in einer geschlossenen Figure 11c is a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in a closed
Stellung (Stellung 2) nach dem Anheben des Gegenstandes; Position (position 2) after lifting the object;
Figur l ld eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers, bei dem das Greifelement als Saugglocke ausgebildet ist, in einer geschlossenen Figure ld is a schematic representation of a gripper according to the invention, in which the gripping element is designed as a suction cup, in a closed position
Stellung (Stellung 3) nach dem Absetzen Gegenstandes; Position (position 3) after weaning item;
Figuren 12a- 12b eine schematische Darstellung der Kronräder einer Steuerung eines erfindungsgemäßen Greifers, wobei eine Entlüftung in der Steuerung vorgesehen ist.  Figures 12a-12b is a schematic representation of the crown wheels of a controller of a gripper according to the invention, wherein a vent is provided in the controller.
In Figur 1 ist der Greifmechanismus 10 eines Greifers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Der Greifmechanismus 10 weist vorzugsweise ein Kontaktelement 11 auf. Auf der Seite des Greifers, die zu dem zu greifenden Gegenstand 25 gerichtet ist, hat das Kontaktelement 11 vorzugsweise mindestens ein Ende 12 zum Kontaktieren des Gegenstandes 25. Das Kontaktelement 11 weist vorzugsweise ferner mindestens ein weiteres Ende 13 auf, das direkt und/oder über weitere Teile der Steuerung bzw. des Greifmechanismus 10 mit der Steuerung interagiert. Der Greifmechanismus 10 hat ferner ein Greifelement 14, das eine Greifbacke 16 und ein nachgiebiges Übertragungsglied 15 aufweist. Das Greifelement 14 ist vorzugsweise über ein Gelenk 17 schwenkbar gelagert. Das Gelenk 17 kann im Wesentlichen fest mit dem Greifer (z.B. dem Gehäuse des Greifers) verbunden sein. Obwohl die gezeigte Ausführungsform zwei symmetrisch angeordnete Greifelemente 14 aufweist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Der Greifer kann auch ein einzelnes, drei, vier oder mehr Greifelemente aufweisen, die symmetrisch angeordnet sein können oder nicht. 1, the gripping mechanism 10 of a gripper according to a first embodiment of the invention is shown schematically. The gripping mechanism 10 preferably has a contact element 11. On the side of the gripper, which is directed towards the object to be gripped 25, the contact element 11 preferably has at least one end 12 for contacting the article 25. The contact element 11 preferably further comprises at least one further end 13 which directly and / or over other parts of the control or the gripping mechanism 10 interacts with the controller. The gripping mechanism 10 further includes a gripping member 14 having a gripping jaw 16 and a compliant transfer member 15. The gripping element 14 is preferably pivotally mounted via a hinge 17. The hinge 17 may be substantially fixedly connected to the gripper (eg the housing of the gripper). Although the embodiment shown has two symmetrically arranged gripping elements 14, the invention is not limited thereto. The gripper may also comprise a single, three, four or more gripping elements which may or may not be arranged symmetrically.
Das Kontaktelement 11 ist vorzugsweise dermaßen mechanisch mit dem Greifelement 14 bzw. den Greifelementen verbunden, dass die Greifelemente auf den zu greifenden Gegenstand 25 zu bewegt bzw. geschwenkt werden, wenn sich das Kontaktelement 11 aufgrund einer Kontaktkraft, die durch den Kontakt mit dem zu greifenden Gegenstand 25 verursacht wird, bewegt. Stärker bevorzugt wird eine Längsbewegung des Kontaktelements 11 mechanisch in eine Schwenkung der Greifelemente übersetzt. Das Kontaktelement 11 kann dafür über ein Zwischenglied 18 mit dem Greifelement 14 verbunden werden. Das Zwischenglied 18 ist vorzugsweise über ein Gelenk 20 gelenkig mit dem Kontaktelement 11 und über eine Lagerstelle 19 verschiebbar mit dem Greifelement 14 verbunden. The contact element 11 is preferably mechanically connected to the gripping element 14 or the gripping elements in such a way that the gripping elements are moved or swiveled toward the object to be gripped when the contact element 11, due to a contact force caused by the contact with the gripping element Item 25 is caused to move. More preferably, a longitudinal movement of the contact element 11 is mechanically translated into a pivoting of the gripping elements. The contact element 11 can be connected via an intermediate member 18 with the gripping member 14. The intermediate member 18 is preferably connected via a hinge 20 hingedly connected to the contact element 11 and a bearing 19 slidably connected to the gripping member 14.
Die Figuren 2a bis 2d zeigen schematisch einen bevorzugten Positiomerungsprozess mit dem erfindungsgemäßen Greifer sowie die jeweiligen Zustände der Steuerung 40. Dabei ist zu beachten, dass die Steuerungszustände in den Figuren 2a bis 2d nur eine Bewegung des Kontaktelements verdeutlichen, die vorzugsweise durch die Steuerung hervorgerufen wird. Bevorzugte Mechanismen, die einen solchen Bewegungsablauf bedingen, sind nicht dargestellt und werden erst unten anhand der Figuren 3, 4a bis 4d und 5 a bis 5f näher erläutert. Figures 2a to 2d show schematically a preferred Positiomerungsprozess with the gripper according to the invention and the respective states of the controller 40. It should be noted that the control states in Figures 2a to 2d illustrate only a movement of the contact element, which is preferably caused by the control , Preferred mechanisms that cause such a sequence of movements are not shown and will be explained in more detail below with reference to FIGS. 3, 4a to 4d and 5 a to 5f.
Wie in Figur 2a dargestellt, wird der Greifer zunächst in geöffneter Stellung (Stellung 0) von einem Manipulator (nicht dargestellt) mit einer Geschwindigkeit v zu dem zu greifenden Gegenstand geführt. Die Steuerung befindet sich dabei in einer ersten stabilen Lage 0, in der das Kontaktelement 11 (und somit die Greifelemente 14) arretiert ist. Die Steuerung 40 ist vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass nach dem Kontakt des Kontaktelements 11 mit dem Gegenstand 25 und Überschreiten einer ersten zum Gegenstand gerichteten Kontaktkraft Fl das Greifen der Greifelemente 14 durch die Steuerung 40 veranlasst wird (Figur 2b). Dazu wird vorzugsweise bei Überschreiten der Kontaktkraft Fl die Arretierung des Kontaktelements 11 gelöst, so dass sich das Kontaktelement 11 infolge der Kontaktkraft bewegen kann. Aufgrund der Bewegung des Kontaktelements 11 werden die Greifelemente 14 und die Greifbacken 16 gegen den Gegenstand 25 gedrückt (Stellung 1). As shown in Figure 2a, the gripper is first in the open position (position 0) by a manipulator (not shown) at a speed v out to the object to be gripped. The control is in a first stable position 0, in which the contact element 11 (and thus the gripping elements 14) is locked. The controller 40 is preferably provided or formed so that after the contact of the contact element 11 with the article 25 and exceeding a first contact force Fl directed to the object, the gripping of the gripping elements 14 is caused by the controller 40 (Figure 2b). For this purpose, the locking of the contact element 11 is preferably achieved when the contact force Fl is exceeded, so that the contact element 11 can move as a result of the contact force. Due to the movement of the contact element 11, the gripping elements 14 and the gripping jaws 16 are pressed against the object 25 (position 1).
Sofern ein nachgiebiges Glied als Übertragungsglied 15 verwendet wird, kommt es beim Schließen der Greifbacken 16 zu einer Vorspannung und/oder elastischen Verformung des Übertragungsgliedes 15. Dies ist vorteilhaft, weil die bei Erreichung der Schaltstellung 2 auf den Gegenstand 25 wirkenden Kräfte reduziert werden. Anstelle oder zusätzlich zu einem nachgiebigen Übertragungsglied 15 kann jedoch auch an anderen Stellen der kinematischen Kette des Greifmechanismus 10 eine Nachgiebigkeit bzw. Elastizität vorgesehen werden. Hierfür kommen z.B. das Kontaktelement 11, die Greifbacken 16, die Zwischenglieder 18 und/oder die Gelenke 17, 20 in Betracht. Die Kontaktkraft Fl kann daher zumindest teilweise im Greifmechanismus 10 gespeichert werden. If a resilient member is used as a transmission member 15, it comes when closing the jaws 16 to a bias and / or elastic deformation of the transmission member 15. This is advantageous because the forces acting on the object 25 when reaching the switching position 2 forces are reduced. Instead of or in addition to a resilient transmission member 15, however, a compliance or elasticity can be provided at other locations of the kinematic chain of the gripping mechanism 10. For this purpose, e.g. the contact element 11, the gripping jaws 16, the intermediate members 18 and / or the joints 17, 20 into consideration. The contact force Fl can therefore be stored at least partially in the gripping mechanism 10.
Ist bei der jeweiligen Anwendung keine Nachgiebigkeit erforderlich, kann der Greifmechanismus 10 auch im Wesentlichen starr gestaltet werden. If no compliance is required in the particular application, the gripping mechanism 10 can also be made substantially rigid.
Wie in Figur 2c dargestellt, ist die Steuerung 40 ferner vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass sie nach dem Anheben des Gegenstandes die Arretierung des Greifmechanismus 10 in der geschlossenen Position veranlasst (Stellung 2). Dies geschieht vorzugsweise, wenn die Kontaktkraft aufgrund des Anhebens eine zweite Kontaktkraft F2 unterschreitet. Je nach Ausgestaltung des Rastmechanismus kann das Greifelement 14 aber auch bereits unmittelbar bei bzw. nach dem Schließen des Greifelements 14 arretiert werden. Further, as shown in Figure 2c, the controller 40 is preferably arranged to cause locking of the gripping mechanism 10 in the closed position (position 2) after lifting the article. This is preferably done when the contact force falls below a second contact force F2 due to the lifting. Depending on the configuration of the latching mechanism, the gripping element 14 can, however, already be locked directly upon or after closing the gripping element 14.
Sofern der gewählte Steuermechanismus zur Arretierung eine teilweise Rückstellung des Kontaktelements 11 erfordert, kann die Nachgiebigkeit des Greifmechanismus 10 verhindern, dass es zu einer unerwünschten Lockerung des Griffs kommt. So kann eine etwaige Rückstellung z.B. über eine zumindest teilweise Rückverformung der nachgiebigen Übertragungsglieder 15 ausgeglichen werden. Ebenso können verformbare Greifbacken, federgelagerte Gelenke oder ein elastisch verformbares Kontaktelement vorgesehen bzw. die Elastizität regulärer Gelenke oder die Rückstellkraft des Rastmechanismus ausgenutzt werden. If the selected control mechanism for locking requires a partial return of the contact element 11, the compliance of the gripping mechanism 10 can prevent unwanted loosening of the handle. Thus, a possible provision, for example, about an at least partial recovery of the yielding Transfer elements 15 are compensated. Likewise, deformable gripping jaws, spring-mounted joints or an elastically deformable contact element can be provided or the elasticity of regular joints or the restoring force of the detent mechanism can be utilized.
Nach dem Schließen der Greifelemente 14 bzw. nach dem Anheben des Gegenstandes 25 befindet sich die Steuerung 40 daher vorzugsweise in einer zweiten stabilen Lage 2, in der das Kontaktelement 11 (und somit die Greifelemente 14) arretiert ist. After closing the gripping elements 14 or after lifting the article 25, the controller 40 is therefore preferably in a second stable position 2, in which the contact element 11 (and thus the gripping elements 14) is locked.
Die Steuerung 40 ist vorzugsweise auch so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass sie beim Absetzen des Gegenstandes 25 die Lösung der Arretierung des Greifmechanismus 10 und somit die Öffnung der Greifelemente 14 veranlasst (Figur 2d). Dies geschieht vorzugsweise nach Kontakt des Kontaktelements 11 mit dem Gegenstand 25 und Überschreiten einer zum Gegenstand gerichteten Kontaktkraft F3. Der Gegenstand 25 und der Greifer, der diesen hält, wird dabei vorzugsweise von einem nachgeordneten Manipulator auf eine Abstellfläche bzw. eine Kontaktfläche 30 zu bewegt. Die Bewegung des nachgeordneten Manipulators wird vorzugsweise bis zur Überschreitung der Kontaktkraft F3 aufrecht erhalten. Auch die Kontaktkraft F3 kann zumindest teilweise im Greifmechanismus 10 gespeichert werden. The controller 40 is also preferably provided or formed so that when settling the article 25, the solution of the locking of the gripping mechanism 10 and thus the opening of the gripping elements 14 causes (Figure 2d). This is preferably done after contact of the contact element 11 with the article 25 and exceeding a directed to the object contact force F3. The object 25 and the gripper which holds it, is preferably moved by a downstream manipulator on a shelf or a contact surface 30 to. The movement of the downstream manipulator is preferably maintained until the contact force F3 is exceeded. The contact force F3 can also be stored at least partially in the gripping mechanism 10.
Schließlich ist die Steuerung 40 vorzugsweise so vorgesehen, dass sie anschließend die Arretierung des Greifmechanismus 10 in der geöffneten Position veranlasst (Stellung 0). Vorzugsweise wird der Greifmechanismus 10 in der geöffneten Position arretiert, wenn er nach dem Öffnen (z.B. von einem nachgeordneten Manipulator) von dem zu greifenden Gegenstand 25 weggeführt wird und/oder die Kontaktkraft eine vierte Kontaktkraft F4 unterschreitet. Der Greifmechanismus 10 bzw. die Greifelemente 14 kehren dabei vorzugsweise in die Ausgangsstellung zurück (Figur 2a). Finally, the controller 40 is preferably provided to subsequently cause locking of the gripping mechanism 10 in the open position (position 0). Preferably, the gripping mechanism 10 is locked in the open position when it is moved away from the object to be gripped 25 after opening (for example, by a downstream manipulator) and / or the contact force falls below a fourth contact force F4. The gripping mechanism 10 and the gripping elements 14 preferably return to the starting position (FIG. 2a).
Die Steuerung 40 eines erfindungsgemäßen Greifers ist vorzugsweise ein mechanischer Mechanismus, stärker bevorzugt ein Rastmechanismus. In Figur 3 ist eine Steuerung 40 eines erfindungsgemäßen Greifers in Form eines Rastmechanismus schematisch dargestellt. Der Rastmechanismus kann z.B. ein Steuerungs- oder Rastelement 41 aufweisen, mit dem das Ende 13 des Kontaktelements 11 (gestrichelt dargestellt) interagiert. Das Rastelement 41 kann eine gestufte Nut oder gestufte Vorsprünge aufweisen. Die Nut bzw. die Vorsprünge sind vorzugsweise so gestaltet bzw. ausgebildet, dass das Ende 13 des Kontaktelements 11 mit dem Rastelement 41 in mindestens zwei Lagen stabil einrastet. Diese Lagen werden in Figur 3 als stabile Lagen 0 und 2 gekennzeichnet. Wie dargestellt, wird das Ende 13 des Kontaktelements 11 vom Rastelement 41 in den stabilen Lagen 0 und 2 dabei vorzugsweise in mindestens eine Bewegungsrichtung arretiert. Es handelt sich daher um einen bistabilen Rastmechanismus. Das Rastelement 41 kann zylindrisch sein und die Nut bzw. die Vorsprünge können entlang einer zylindrischen Außen- und/oder Innenwand des Rastelements 41 vorgesehen werden. The controller 40 of a gripper according to the invention is preferably a mechanical mechanism, more preferably a detent mechanism. FIG. 3 schematically shows a controller 40 of a gripper according to the invention in the form of a latching mechanism. The locking mechanism may, for example, have a control or latching element 41, with which the end 13 of the contact element 11 (shown in phantom) interacts. The locking element 41 may have a stepped groove or stepped projections. The groove or the projections are preferably designed or formed so that the end 13 of the contact element 11 with the locking element 41 stably engages in at least two layers. These layers are identified in FIG. 3 as stable layers 0 and 2. As shown, the end 13 of the contact element 11 is locked by the latching element 41 in the stable positions 0 and 2, preferably in at least one direction of movement. It is therefore a bistable latching mechanism. The latching element 41 may be cylindrical and the groove or the projections may be provided along a cylindrical outer and / or inner wall of the latching element 41.
Wird ein Rastelement 41 zur Steuerung des Greifmechanismus 10 eingesetzt, ist die Steuerung 40 vorzugsweise so gestaltet bzw. ausgebildet, dass sich bei Überschreiten der Kontaktkräfte Fl und/oder F3 bzw. der entsprechenden Stellwege die Relativposition von dem Rastelement 41 und dem Ende 13 des Kontaktelements 11 verstellt. Ferner ist die Steuerung 40 vorzugsweise so gestaltet, dass sich die Relativposition von dem Rastelement 41 und dem Ende 13 des Kontaktelements 11 bei Unterschreiten der Kontaktkräfte F2 und/oder F4 verstellt. So kann das Rastelement 41 z.B. so gestaltet bzw. ausgebildet sein, dass es sich bei Überschreiten bzw. Unterschreiten der jeweiligen Kontaktkräfte bewegt, verdreht und/oder verschiebt. Alternativ und/oder zusätzlich kann sich auch das Kontaktelement 11, das Ende 13 des Kontaktelements 11 bzw. weitere Teile des Greifmechanismus 10, die damit verbunden sind, relativ zum Rastelement 41 bewegen. Die Relativposition von dem Rastelement 41 und dem Ende 13 des Kontaktelements 11 ist bei Erreichen einer stabilen Lage 0 nach Durchlaufen eines Rastzyklus nicht notwendigerweise die selbe wie zuvor. If a latching element 41 is used to control the gripper mechanism 10, the controller 40 is preferably designed or constructed so that when the contact forces Fl and / or F3 or the corresponding travel ranges are exceeded, the relative position of the latching element 41 and the end 13 of the contact element 11 adjusted. Furthermore, the controller 40 is preferably designed so that the relative position of the locking element 41 and the end 13 of the contact element 11 is adjusted when falling below the contact forces F2 and / or F4. Thus, the detent element 41 may be e.g. be designed or trained so that it moves when exceeding or falling below the respective contact forces, twisted and / or shifts. Alternatively and / or additionally, the contact element 11, the end 13 of the contact element 11 or other parts of the gripping mechanism 10, which are connected thereto, move relative to the latching element 41. The relative position of the latching element 41 and the end 13 of the contact element 11 is not necessarily the same as before when reaching a stable position 0 after passing through a latching cycle.
Der dargestellte Mechanismus 40 hat daher mindestens zwei stabile Zustände (die Lagen 0 und 2), wobei der Zustandswechsel durch Auslenkung des Kontaktelements 11 ausgelöst wird. Der Mechanismus 40„schnappt" durch Betätigung des Kontaktelements 11 von einem stabilen Zustand in den anderen, wenn eine entsprechende Auslöskraft erreicht wird. The illustrated mechanism 40 therefore has at least two stable states (the layers 0 and 2), wherein the state change is triggered by deflection of the contact element 11. The mechanism 40 "snaps" by actuation of the contact element 11 from one stable state to the other, when a corresponding release force is achieved.
Bei Überschreiten bzw. Unterschreiten der jeweiligen Kontaktkräfte kommt es vorzugsweise zu einer Axialbewegung des Kontaktelements 1 1, die durch einen Verstellmechanismus 50 in eine Verdrehung und/oder Verschiebung eines beweglichen Teils (z.B. des Rastelements 41) umgesetzt wird. Solche Mechanismen können mittels diverser Zahnkranz- bzw. Kronradkonfigurationen realisiert werden und sind dem Fachmann z.B. aus Kugelschreibern bekannt. Zur Realisierung eines Verstellmechanismus werden vorzugsweise drei übereinanderliegende Zahnkränze verwendet. Diese müssen nicht notwendigerweise alle entlang des gesamten Umfangs Zähne aufweisen. Je nach gewähltem Verstellmechanismus kann/können einer oder mehrere der Zahnkränze aus einem einzelnen Zahn oder einzelnen Zähnen bestehen. „Zahnkränze" und „Kronräder" werden im Rahmen der Erfindung als austauschbare Elemente betrachtet. Soweit technisch sinnvoll kann ein„Zahnkranz" bzw. ein „Kronrad" in jeder der beschriebenen bzw. zu beschreibenden Ausführungsformen durch das jeweils andere Element ersetzt werden. When the respective contact forces are exceeded or fallen below, it is preferable for an axial movement of the contact element 11, which is converted by an adjusting mechanism 50 into a rotation and / or displacement of a movable part (eg of the latching element 41). Such mechanisms can by means of various sprocket or Kronradkonfigurationen be realized and are known in the art, for example from pens. To realize an adjustment mechanism preferably three superimposed sprockets are used. These need not necessarily all have teeth along the entire circumference. Depending on the selected adjustment mechanism, one or more of the sprockets may consist of a single tooth or individual teeth. "Sprockets" and "crown wheels" are considered in the context of the invention as interchangeable elements. As far as technically feasible, a "sprocket" or a "crown wheel" in each of the embodiments described or described to be replaced by the respective other element.
In den Figuren 4a bis 4d ist eine erste Ausführungsform des Verstellmechanismus 50 eines erfindungsgemäßen Greifers schematisch dargestellt. Der Verstellmechanismus 50 weist zwei feste Zahnkränze 51 und 53 sowie einen axial verschiebbaren und rotierbaren Zahnkranz 52 auf. Der bewegliche Zahnkranz 52 wird durch eine Rückstellkraft (z.B. durch die Vorspannung einer nicht dargestellten Feder) auf den festen Zahnkranz 51 gedrückt. Der Zahnkranz 53 ist gegenüber dem Zahnkranz 51 verdreht/versetzt. Die Verdrehung kann z.B. eine halbe Zahnlänge betragen. A first embodiment of the adjusting mechanism 50 of a gripper according to the invention is shown schematically in FIGS. 4a to 4d. The adjusting mechanism 50 has two fixed sprockets 51 and 53 and an axially displaceable and rotatable sprocket 52. The movable ring gear 52 is pressed onto the fixed ring gear 51 by a restoring force (for example, by the bias of a spring, not shown). The sprocket 53 is rotated relative to the sprocket 51 / offset. The twist may e.g. half a tooth length.
Der bewegliche Zahnkranz 52 dreht sich, wenn eine Rückstellkraft überschritten wird und der Zahnkranz 52 entlang der Achse 54 verschoben und gegen den Zahnkranz 53 gedrückt wird (Figur 4b). Der bewegliche Zahnkranz 52 dreht sich anschließend erneut, wenn die Rückstellkraft unterschritten wird und der Zahnkranz 52 wieder auf den Zahnkranz 51 gedrückt wird. Wird das Rastelement 41 mit dem beweglichen Zahnkranz 52 verbunden oder integral damit gefertigt, führt die Drehung des Zahnkranzes zur Verstellung der Rastposition. The movable ring gear 52 rotates when a restoring force is exceeded and the ring gear 52 is displaced along the axis 54 and pressed against the ring gear 53 (Figure 4b). The movable ring gear 52 then rotates again when the restoring force is exceeded and the ring gear 52 is pressed back onto the ring gear 51. If the locking element 41 is connected to the movable ring gear 52 or made integral therewith, the rotation of the ring gear leads to the adjustment of the locking position.
In den Figuren 5 a bis 5f ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstellmechanismus 50 schematisch dargestellt. Der Verstellmechanismus 50 weist mindestens einen ersten, axial verschiebbaren und rotationsfesten Zahnkranz 51, einen zweiten, axial verschiebbaren und rotierbaren Zahnkranz 52 sowie einen dritten, festen Zahnkranz 53 auf. Die Zähne des ersten Zahnkranzes 51 haben eine Neigung cd, die geringer als die Neigung a2 der Zähne des dritten Zahnkranzes 53 ist. Der zweite Zahnkranz 52 hat auf beiden Seiten Zähne, wobei die Zähne, die mit dem ersten Zahnkranz 51 in Kontakt stehen, die Neigung cd aufweisen und die Zähne, die mit dem dritten Zahnkranz 53 in Kontakt stehen, die Neigung a2 aufweisen. Die Zähne des ersten Zahnkranzes 51 und die Zähne des dritten Zahnkranzes 53 sind vorzugsweise zumindest geringfügig gegeneinander verdreht/versetzt. Wie die Abfolge in den Figuren 5a-5f zeigt, kommt es zu einer Verdrehung des rotierbaren zweiten Zahnkranzes 52, wenn dieser durch den axial verschiebbaren ersten Zahnkranz 51 gegen den festen dritten Zahnkranz 53 gedrückt wird. Die Ausführungsform gestattet daher die Verstellung der Rastposition bei Überschreiten einer bestimmten Kontaktkraft. A further embodiment of an adjusting mechanism 50 according to the invention is shown schematically in FIGS. 5a to 5f. The adjusting mechanism 50 has at least one first, axially displaceable and rotationally fixed ring gear 51, a second, axially displaceable and rotatable ring gear 52 and a third, fixed ring gear 53. The teeth of the first ring gear 51 have a slope cd which is less than the slope a2 of the teeth of the third ring gear 53. The second ring gear 52 has teeth on both sides, with the teeth contacting the first ring gear 51 having the inclination cd and the teeth contacting the third ring gear 53 stand, which have slope a2. The teeth of the first sprocket 51 and the teeth of the third sprocket 53 are preferably at least slightly rotated / offset from each other. As the sequence in FIGS. 5a-5f shows, rotation of the rotatable second toothed rim 52 occurs when it is pressed against the fixed third toothed ring 53 by the axially displaceable first toothed rim 51. The embodiment therefore allows the adjustment of the detent position when a certain contact force is exceeded.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der Kronräder einer bevorzugten Steuerung 40 eines erfindungsgemäßen Greifers, wobei die Verzahnung der jeweiligen Kronräder projiziert als Kreis gezeigt wird. Das erste Kronrad 51 ist so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass der Zahn bzw. Zahnkranz 52, der vorzugsweise mit dem Kontaktelement 11 verbunden ist, in einer ersten stabilen Lage 0 und einer zweiten stabilen Lage 2 einrasten kann. Figure 6 shows a schematic representation of the crown wheels of a preferred controller 40 of a gripper according to the invention, wherein the teeth of the respective Kronräder projected is shown as a circle. The first crown wheel 51 is provided or formed such that the tooth or ring gear 52, which is preferably connected to the contact element 11, can engage in a first stable position 0 and a second stable position 2.
Die Relativposition des Zahnes 52 zum ersten Kronrad 51 ist in der ersten stabilen Lage 0 und der zweiten stabilen Lage 2 vorzugsweise nicht gleich. Vorzugsweise ragt der Zahn 52 in der stabilen Lage 2 weiter in das erste Kronrad 51 hinein, so dass das Kontaktelement 11 in der stabilen Lage 2 tiefer in den Greifmechanismus 10 geschoben wird. Das erste Kronrad 51 weist daher vorzugsweise eine Verzahnung mit wechselnden Zahntiefen auf (siehe Figur 6). Das dritte Kronrad 53 kann eine gleichmäßige Verzahnung aufweisen. The relative position of the tooth 52 to the first crown wheel 51 is preferably not the same in the first stable layer 0 and the second stable layer 2. Preferably, the tooth 52 projects further into the first crown wheel 51 in the stable position 2, so that the contact element 11 is pushed deeper into the gripping mechanism 10 in the stable position 2. The first crown wheel 51 therefore preferably has a toothing with changing tooth depths (see FIG. 6). The third crown wheel 53 may have a uniform toothing.
Die Steuerung von Figur 6 wird in Figur 7a in der zweiten stabilen Lage 2 dargestellt, die z.B. der geschlossenen Schaltstellung 2 des Greifers entsprechen kann. Wird der Zahn bzw. Zahnkranz 52, der mit dem Übermittlungselement bzw. mit dem Kontaktelement 11 verbunden ist, wie in Figur 7b dargestellt in Richtung des dritten Zahnkranzes 53 verschoben, wird der Zahn 52 aus der stabilen Lage 2 ausgelenkt und wie in Figur 7c gezeigt über den Kamm des ersten Kronrades 51 geschoben. Wie in Figur 7e gezeigt, schnappt der Zahn 52 aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Mechanismus 40 anschließend in eine erste stabile Lage 0, in der sich der erfindungsgemäße Greifer z.B. in der geöffneten Stellung 0 befindet. Die Rückstellkraft des Mechanismus 40 kann beispielsweise zumindest auch aus einer Feder 24 resultieren, die wie in Figur 6 dargestellt z.B. zwischen dem Zahnkranz 52 und einem Ende 12 des Kontaktelementes 11 vorgesehen werden kann. In den Figuren 8 a und 8b ist ein Greifmechanismus eines Greifers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer geöffneten bzw. einer geschlossenen Stellung schematisch dargestellt. Auch dieser Greifmechanismus weist vorzugsweise ein Kontaktelement 11 auf, das ein Ende 12 zum Kontaktieren des Gegenstandes 25 haben kann. Ein gegenüberliegendes Ende 13 des Kontaktelements 11 interagiert vorzugsweise direkt und/oder über weitere Zwischenteile mit der Steuerung 40. The control of Figure 6 is shown in Figure 7a in the second stable layer 2, which may correspond, for example, the closed switching position 2 of the gripper. If the tooth or ring gear 52, which is connected to the transmission element or with the contact element 11, as shown in Figure 7b displaced in the direction of the third ring gear 53, the tooth 52 is deflected out of the stable layer 2 and as shown in Figure 7c pushed over the crest of the first crown wheel 51. As shown in FIG. 7e, due to the elastic restoring force of the mechanism 40, the tooth 52 subsequently snaps into a first stable position 0, in which the gripper according to the invention is in the open position 0, for example. The restoring force of the mechanism 40 may for example also result from a spring 24, which may be provided between the sprocket 52 and one end 12 of the contact element 11, as shown in FIG. In FIGS. 8 a and 8 b, a gripping mechanism of a gripper according to a further embodiment of the invention is shown schematically in an open or a closed position. This gripping mechanism also preferably has a contact element 11, which may have an end 12 for contacting the object 25. An opposite end 13 of the contact element 11 preferably interacts directly and / or via further intermediate parts with the controller 40.
Der Greifmechanismus 10 aus den Figuren 8a und 8b hat ferner ein Greifelement 14, das eine Greifbacke 16 und ein vollständig bzw. stark nachgiebiges Übertragungsglied 15 aufweist, wobei die Greifbacke 16 auch integral mit dem Übertragungsglied 15 ausgebildet sein kann. Das nachgiebige Übertragungsglied 15 ist vorzugsweise mit dem Kontaktelement 11 im Wesentlichen fest verbunden und wird von mindestens zwei ortsfesten Rollen 21, die im Wesentlichen bezüglich des Greifers bzw. bezüglich des Greifmechanismus 10 ortsfest sind, in einem schlaufenförmigen Zustand gehalten. Vorzugsweise bildet das Übertragungsglied 15 eine Spange, wobei die Greifbacken 16 an gegenüberliegenden Enden der Spange befestigt werden. Der Abstand zwischen den Greifbacken 16 verändert sich daher, wenn das Kontaktelement 11 relativ zum Greifer und somit auch relativ zu den Rollen 21 bewegt wird. Wie in Figur 8b gezeigt, sind die Greifbacken 16 weiter geschlossen (Stellung 2 des Greifers), wenn sich die Steuerung 40 in der zweiten stabilen Lage 2 befindet. The gripping mechanism 10 of Figures 8a and 8b further includes a gripping member 14 having a gripping jaw 16 and a fully compliant transmission member 15, the gripping jaw 16 also being integrally formed with the transmission member 15. The resilient transmission member 15 is preferably substantially fixedly connected to the contact element 11 and is held in a loop-shaped state by at least two stationary rollers 21, which are substantially stationary with respect to the gripper or with respect to the gripping mechanism 10. Preferably, the transfer member 15 forms a clip, the gripping jaws 16 being secured to opposite ends of the clip. The distance between the gripping jaws 16 therefore changes when the contact element 11 is moved relative to the gripper and thus also relative to the rollers 21. As shown in Figure 8b, the gripping jaws 16 are further closed (position 2 of the gripper) when the controller 40 is in the second stable layer 2.
Selbstverständlich kann ein entsprechendes Greifelement 14 auch aus einer einzelnen Spangenhälfte oder aus mehreren versetzt angeordneten Spangenhälften zusammengesetzt werden. Die Rollen 21 können durch andere ortsfeste Elemente beliebiger Form ersetzt werden. Of course, a corresponding gripping element 14 can also be composed of a single clasp half or of a plurality of mutually offset clasp halves. The rollers 21 can be replaced by other stationary elements of any shape.
Die Figuren 9a und 9b zeigen einen weiteren Greifmechanismus eines erfindungsgemäßen Greifers. Der Greifmechanismus weist vorzugsweise ein Kontaktelement 11 auf, wobei weiter bevorzugt mindestens ein Greifelement 14 über ein Gelenk 23 mit dem Kontaktelement 11 verbunden ist. Das Greifelement 14 kann ein Übertragungsglied 15 und eine Greifbacke 16 aufweisen. Die Greifbacke 16 kann auch integral mit dem Übertragungsglied 15 ausgebildet sein (siehe Figur 9b). Vorzugsweise weist der Greifmechanismus 10 zwei solche Greifelemente 14 auf. Die Greifelemente 14 der Ausführungsform aus den Figuren 9a und 9b interagieren vorzugsweise mit Rollen 21 , die bezüglich des Greifmechanismus 10 ortsfest sind, so dass die Greifbacken 16 geschlossen werden, wenn das Kontaktelement 11 durch den Gegenstand 25 in den Greifer geschoben wird (siehe Figur 9b). Die Übertragungsglieder 15 können daher im Wesentlichen starr sein und haben vorzugsweise entlang einer Längsachse eine gebogene Form und/oder einen variablen Querschnitt, durch den das gewünschte Schließ verhalten gewährleistet werden kann. Eine Feder 22 kann zwischen den Greifelementen 14 vorgesehen werden, um eine Rückstellung der Greifelemente 14 bei Öffnung des Greifers zu gewährleisten. Natürlich können die Rollen 21 durch andere Bauteile ersetzt werden, die bezüglich des Greifmechanismus 10 ortsfest sind. Figures 9a and 9b show a further gripping mechanism of a gripper according to the invention. The gripping mechanism preferably has a contact element 11, wherein more preferably at least one gripping element 14 is connected via a hinge 23 to the contact element 11. The gripping element 14 may have a transmission member 15 and a gripping jaw 16. The jaw 16 may also be integrally formed with the transmission member 15 (see Figure 9b). Preferably, the gripping mechanism 10 has two such gripping elements 14. The gripping members 14 of the embodiment of Figs. 9a and 9b preferably interact with rollers 21 which are stationary with respect to the gripping mechanism 10 so as to close the gripping jaws 16 as the contact member 11 is slid into the gripper through the item 25 (see Fig. 9b ). The transmission members 15 may therefore be substantially rigid and preferably along a longitudinal axis have a curved shape and / or a variable cross-section, through which the desired closing behavior can be ensured. A spring 22 may be provided between the gripping members 14 to ensure recovery of the gripping members 14 upon opening of the gripper. Of course, the rollers 21 may be replaced by other components that are stationary with respect to the gripping mechanism 10.
Figur 10 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Greifmechanismus 10 eines erfindungsgemäßen Greifers. Dieser unterscheidet sich von den Greifmechanismen 10 der Figuren 1 und 2a bis 2d dadurch, dass das Gelenk 17 eine Feder 24 aufweist, die die elastische Rückstellung des Greifmechanismus 10 unterstützt. Andere Bestandteile des Mechanismus, 10 wie beispielsweise das Übertragungsglied 15, können daher sowohl flexibel als auch relativ steif ausgebildet werden. Der Greifmechanismus 10 aus Figur 10 weist ein einziges Greifelement 14 auf, das den Gegenstand 25 beispielsweise magnetisch greift. Der Greifmechanismus 10 kann aber auch mehrere Greifelemente 14 aufweisen. FIG. 10 shows a schematic representation of a further gripping mechanism 10 of a gripper according to the invention. This differs from the gripping mechanisms 10 of Figures 1 and 2a to 2d in that the hinge 17 has a spring 24 which supports the elastic return of the gripping mechanism 10. Other components of the mechanism 10, such as the transfer member 15, can therefore be made both flexible and relatively rigid. The gripping mechanism 10 of Figure 10 has a single gripping member 14 which engages the article 25, for example, magnetically. The gripping mechanism 10 may also have a plurality of gripping elements 14.
Auch wenn in der vorangegangenen Beschreibung auf das Kontaktelement 11 verwiesen wurde, ist nicht zwingend erforderlich, dass dieses tatsächlich den zu greifenden bzw. handzuhabenden Gegenstand 25 kontaktiert. Wie bereits oben beschrieben ist vielmehr auch eine kontaktlose Übertragung der Kraft/Kräfte auf die Steuerung 40 möglich, beispielsweise durch magnetische Abstoßung des Endes 12 vom Gegenstand 25. Even if reference has been made in the foregoing description to the contact element 11, it is not absolutely necessary for it to actually contact the object 25 to be gripped or handled. As already described above, contactless transmission of the force / forces to the controller 40 is also possible, for example by magnetic repulsion of the end 12 from the object 25.
In den Figuren 1 la bis 1 ld ist ein Greifmechanismus 110 eines Greifers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Der Greifmechanismus 110 weist ein Greifelement in Form einer Saugglocke 114 auf. Die Saugglocke 114 weist ferner vorzugsweise eine definierte Öffnung 121 auf, die von einem Verschlusselement 112 abgedichtet werden kann. Das Verschlusselement ist vorzugsweise direkt mit dem Übermittlungsglied 11 1 verbunden, kann aber auch als separates, mit der Steuerung 40 verbundenes Teil vorgesehen werden (nicht dargestellt). Vorzugsweise wird zumindest ein Teil der Kraft, die vom Gegenstand 25 auf die Saugglocke 114 wirkt, über das Übermittlungselement 111 auf die Steuerung 40 übertragen. Dafür kann das Übermittlungselement 111 z.B. über eine Feder 124 und einen Anschlag 123 mit der Saugglocke 114 verbunden werden. Die Steuerung 40 ist vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass das Verschlusselement 112 arretiert wird, wenn eine definierte Auslöskraft der Steuerung 40 erreicht bzw. überschritten wird. In Figures 1 la to 1 ld, a gripping mechanism 110 of a gripper according to a further embodiment of the invention is shown schematically. The gripping mechanism 110 has a gripping element in the form of a suction cup 114. The suction cup 114 further preferably has a defined opening 121 which can be sealed by a closure element 112. The closure element is preferably connected directly to the transmission element 11 1, but may also be provided as a separate part connected to the control 40 (not shown). Preferably, at least a portion of the force acting from the article 25 on the suction cup 114 is transmitted to the controller 40 via the transmission element 111. For this purpose, the transmission element 111 can be connected to the suction bell 114, for example via a spring 124 and a stop 123. The controller 40 is preferably provided or formed such that the closure element 112 is locked when a defined release force of the controller 40 is reached or exceeded.
Wie in Figur I Ia dargestellt, wird der Greifer zunächst in geöffneter Stellung (Stellung 0) von einem Manipulator (nicht dargestellt) mit einer Geschwindigkeit v zu dem zu greifenden Gegenstand 25 geführt. Die Steuerung 40 befindet sich dabei in einer ersten stabilen Lage 0, in der das Übermittlungselement 111 (und somit das Verschlusselement 112) beweglich ist. Die Öffnung 121 der Saugglocke 114 ist dabei vorzugsweise nicht durch das Verschlusselement 112 verschlossen. As shown in FIG. 11a, the gripper is initially guided in the open position (position 0) by a manipulator (not shown) at a speed v to the object 25 to be gripped. The controller 40 is in a first stable position 0, in which the transmission element 111 (and thus the closure element 112) is movable. The opening 121 of the suction cup 114 is preferably not closed by the closure element 112.
Wie in Figur I Ib dargestellt ist die Saugglocke 114 vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, so dass sie sich verformt, wenn sie auf den Gegenstand 25 gedrückt wird (Stellung 1). Dabei wird das Medium, in dem der Greifer verwendet wird (z.B. ein Fluid) aus dem Zwischenraum zwischen der Saugglocke 114 und dem Gegenstand 25 gedrückt. Vorzugsweise wird die Öffnung 121 vom Verschlusselement 112 verschlossen, wenn die Saugglocke 114 auf den Gegenstand 25 gedrückt wird. Ein Abstandshalter 122 kann vorgesehen bzw. ausgebildet werden, um eine zu starke Kompression der Saugglocke 114 zu verhindern. As shown in Figure I Ib, the suction cup 114 is preferably provided so that it deforms when it is pressed onto the object 25 (position 1). In this case, the medium in which the gripper is used (for example a fluid) is pressed out of the space between the suction cup 114 and the object 25. Preferably, the opening 121 is closed by the closure element 112 when the suction cup 114 is pressed onto the object 25. A spacer 122 may be provided to prevent excessive compression of the suction cup 114.
Die Steuerung 40 ist vorzugsweise so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass nach dem Kontakt der Saugglocke 114 mit dem Gegenstand 25 und Überschreiten einer ersten zum Gegenstand 25 gerichteten Kontaktkraft Fl, das Verschlusselement 112 bei einer gewünschten Eintauchtiefe arretiert wird. Dazu wird vorzugsweise bei Überschreiten der Auslöskraft Fl die Arretierung des Übermittlungselements 111 veranlasst, so dass sich das Verschlusselement 112 nicht mehr bewegen kann. Die Öffnung 121 bleibt daher verschlossen und der Gegenstand 25 kann aufgrund des entstehenden Unterdrucks angehoben werden (siehe Figur 11c). Nach der Arretierung des Verschlusselements 112 ist die Steuerung 40 daher vorzugsweise in einer zweiten stabilen Lage 2, in der die Öffnung 121 der Saugglocke 114 verschlossen ist. Je nach Ausbildung der gewählten Steuerung 40 kann es natürlich auch erst bei Unterschreiten einer zweiten Kraft F2 zur Arretierung des Verschlusselements 112 kommen. In diesem Fall kommt es zu einer leichten Rückstellung des Verschlusselements 112 in der Öffnung 121 bevor der Greifmechanismus 110 die geschlossene Stellung 2 erreicht. The controller 40 is preferably provided or formed so that after the contact of the suction cup 114 with the article 25 and exceeding a first contact force Fl directed to the object 25, the closure element 112 is locked at a desired immersion depth. For this purpose, the locking of the transmission element 111 is preferably caused when the triggering force F1 is exceeded, so that the closure element 112 can no longer move. The opening 121 therefore remains closed and the article 25 can be raised due to the resulting negative pressure (see Figure 11c). After locking the closure element 112, the controller 40 is therefore preferably in a second stable position 2, in which the opening 121 of the suction cup 114 is closed. Depending on the design of the selected controller 40, it is of course only possible to arrest the closure element 112 when a second force F2 is undershot. In this case, there is a slight return of the closure element 112 in the opening 121 before the gripping mechanism 110 reaches the closed position 2.
Die Steuerung 40 ist vorzugsweise auch so vorgesehen bzw. ausgebildet, dass sie beim Absetzen des Gegenstandes 25 die Lösung der Arretierung des Verschlusselements 112 bzw. des Übermittlungselements 111 veranlasst (Stellung 3). Dies geschieht vorzugsweise wenn die Saugglocke 114 beim Absetzen erneut auf den Gegenstand 25 gedrückt wird und eine zum Gegenstand 25 gerichtete Auslöskraft F3 erreicht bzw. überschritten wird. Der Gegenstand 25 und der Greifer, der diesen hält, wird dabei vorzugsweise von einem nachgeordneten Manipulator auf eine Abstellfläche zu bewegt. Die Bewegung des nachgeordneten Manipulators wird vorzugsweise bis zur Überschreitung der Kontaktkraft F3 aufrecht erhalten. The controller 40 is preferably also provided or formed so that it causes the solution of the locking of the closure element 112 and the transmission element 111 when setting the article 25 (position 3). This is preferably done when the suction cup 114 is pressed again on weaning the article 25 and a 25 directed to the object release force F3 is reached or exceeded. The article 25 and the gripper holding it is preferably moved by a downstream manipulator on a storage area. The movement of the downstream manipulator is preferably maintained until the contact force F3 is exceeded.
Wird der Greifer nach Lösen der Arretierung vom Gegenstand 25 zurückgezogen, verlässt das Verschlusselement 112 aufgrund der elastischen Rückverformung der Saugglocke 114 die Öffnung 121 und gibt diese frei. Die elastische Rückverformung des Greifmechanismus 110 kann dabei z.B. durch die Feder 124 unterstützt werden. Da das den Greifer umgebende Medium dann in die Saugglocke 114 fließen kann, wird der Unterdruck ausgeglichen. Der Greifmechanismus 110 kehrt vorzugsweise in seine Ausgangstellung (Stellung 0) zurück und kann vom Gegenstand 25 abgehoben werden. If the gripper is withdrawn from the object 25 after releasing the lock, the closure element 112 leaves the opening 121 due to the elastic recovery of the suction cup 114 and releases it. The elastic recovery of the gripping mechanism 110 may be e.g. be supported by the spring 124. Since the medium surrounding the gripper can then flow into the suction cup 114, the negative pressure is compensated. The gripping mechanism 110 preferably returns to its initial position (position 0) and can be lifted off the article 25.
Als Steuerung 40 kann jeder Mechanismus verwendet werden, der die erforderliche Funktionalität aufweist, wobei z.B. die bisher beschriebenen Steuerungen geeignet sind. Da das Verschlusselement 112 gemäß einigen der Ausführungsformen jedoch zum Verschließen der Saugglocke 114 in Richtung des Gegenstandes 25 verschoben werden muss, ist im Falle dieser Ausführungsformen zu beachten, dass der Greifer in der ersten stabilen Lage 0 geschlossen und in der zweiten stabile Lage 2 geöffnet sein wird. Die Figuren 12a und 12b zeigen eine weitere bevorzugte Variante der Ausführungsform, die eine Saugglocke 114 als Greifelement aufweist, bei der die Öffnung 121 der Saugglocke 114 über einen Kanal bzw. über eine Leitung direkt mit einer Entlüftung 71 in der Steuerung 40 verbunden ist. Vorzugsweise ist die Entlüftung 71 geöffnet, wenn sich die Steuerung 40 in einer ersten stabilen Lage 0 befindet, und verschlossen, wenn sich die Steuerung 40 in einer zweiten stabilen Lage 2 befindet. Die Saugglocke 114 kann daher wie oben beschrieben auf den Gegenstand 25 gedrückt werden, diesen anheben und nach dem erneuten Absetzen des Gegenstandes 25 wieder entfernt werden. Wie in den Figuren 12a und 12b dargestellt, kann dies z.B. dadurch erreicht werden, dass die Entlüftung 71 an einer Stelle vorgesehen wird, die vom zweiten Zahnkranz 52 abgedeckt wird, wenn dieser in der zweiten stabilen Lage 2 der Steuerung 40 zu liegen kommt. As the controller 40, any mechanism having the required functionality can be used, for example, the controls described so far being suitable. However, since the closure member 112 according to some of the embodiments must be displaced to close the suction cup 114 in the direction of the article 25, it should be noted in the case of these embodiments that the gripper in the first stable position 0 closed and open in the second stable layer 2 becomes. Figures 12a and 12b show a further preferred variant of the embodiment, which has a suction cup 114 as a gripping element, in which the opening 121 of the suction cup 114 via a channel or via a line directly to a vent 71 in the controller 40 is connected. Preferably, the vent 71 is opened when the controller 40 is in a first stable position 0, and closed when the controller 40 is in a second stable position 2. The suction cup 114 can therefore be pressed onto the object 25 as described above, lift it up and be removed again after the article 25 has settled again. As shown in FIGS. 12a and 12b, this can be achieved, for example, by providing the vent 71 at a location covered by the second sprocket 52 when it comes to lie in the second stable layer 2 of the controller 40.
Die Erfindung sowie die näher beschriebenen Ausführungsformen stellen daher Greifer bereit, die einfach in Automatisierungsprozesse integriert werden können. Die Greifer können dabei so gestaltet werden, dass sie keiner Zuführung von Energie, Stoff(en) und/oder Steuersignalen bedürfen. Die Greifer können daher ohne aufwendige Anpassung nachgeordneter Manipulatoren in bestehende Prozesse integriert werden. The invention as well as the embodiments described in more detail therefore provide grippers that can be easily integrated into automation processes. The grippers can be designed so that they require no supply of energy, substance (s) and / or control signals. The grippers can therefore be integrated into existing processes without costly adaptation of subordinate manipulators.
Jedes der vorstehend beschriebenen und weitere Merkmale und Elemente können separat oder in Kombination mit anderen Merkmalen und Elementen der Erfindung vorgesehen werden. In diesem Sinne soll die obige ausführliche Beschreibung lediglich dazu dienen, Fachleuten Details zur Umsetzung bevorzugter Aspekte der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen, und soll den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken. Dieser wird ausschließlich durch die Patentansprüche definiert. Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der obigen Beschreibung erklärt wurden, sind für die Umsetzung der Erfindung im weitesten Sinne möglicherweise nicht erforderlich und wurden nur aufgenommen, um spezifische Ausführungsformen beispielhaft zu beschreiben. Each of the above-described and other features and elements may be provided separately or in combination with other features and elements of the invention. In this sense, the above detailed description is merely intended to illustrate to those skilled in the art details for practicing preferred aspects of the present invention, and is not intended to limit the scope of the invention. This is defined exclusively by the claims. Combinations of features and steps explained in the above description may not be necessary to the implementation of the invention in the broadest sense, and have been included to exemplify specific embodiments only.
Verschiedene Merkmale der dargestellten Beispiele und der abhängigen Ansprüche können auf Weisen kombiniert werden, die nicht einzeln beschrieben wurden, um weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung zu erhalten. Various features of the illustrated examples and dependent claims may be combined in ways that have not been described individually to obtain further advantageous embodiments of the invention.

Claims

Ansprüche  claims
Greifer zum Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes (25) mit a) mindestens einem Greifelement (14, 114) zum kraft-, form- und/oder stoffschlüssigen Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes (25), b) mindestens einer mechanischen Steuerung (40), Gripper for gripping or handling at least one article (25) with a) at least one gripping element (14, 114) for positively, positively and / or materially engaging or handling at least one article (25), b) at least one mechanical control (40)
wobei die Steuerung (40) das Greifen und/oder ein Lösen des Greifelements (14, 114) veranlasst, nachdem eine im Wesentlichen zu dem zu greifenden bzw. handzuhabenden Gegenstand (25) gerichtete Auslöskraft (Fl, F3) auf die Steuerung (40) übertragen wird.  wherein the control (40) causes the gripping element (14, 114) to engage and / or release after a triggering force (Fl, F3) directed substantially towards the object (25) to be gripped is applied to the controller (40). is transmitted.
Greifer nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (40) das Greifen bzw. ein Lösen des Greifelements (14, 114) über einen Rastmechanismus, vorzugsweise über einen bistabilen Rastmechanismus und stärker bevorzugt über einen Rastmechanismus mit Kronrädern umsetzt. A gripper according to claim 1, wherein the controller (40) translates the gripping or disengagement of the gripping member (14, 114) via a latching mechanism, preferably via a bistable latching mechanism and more preferably via a latching mechanism with crown wheels.
Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ferner ein Übermittlungselement (11, 111) zum Übertragen der Auslöskraft vom Gegenstand (25) und/oder vom Greifelement (14, 114) auf die Steuerung (40) vorgesehen bzw. ausgebildet ist. Gripper according to one of the preceding claims, wherein further a transmission element (11, 111) for transmitting the release force from the object (25) and / or from the gripping element (14, 114) on the controller (40) is provided or formed.
Greifer nach Anspruch 3, wobei das Übermittlungselement ein Kontaktelement (11) zum Kontaktieren des Gegenstandes (25) ist und die Steuerung (40) das Greifen und/oder ein Lösen des Greifelements (14, 114) veranlasst, nachdem der Gegenstand (25) vom Kontaktelement (11) kontaktiert wurde und jeweils eine im Wesentlichen zum Gegenstand (25) gerichtete Kontaktkraft (Fl, F3) überschritten wurde. A gripper according to claim 3, wherein the transfer element is a contact element (11) for contacting the article (25) and the controller (40) causes the gripping element (14, 114) to engage and / or disengage after the article (25) of Contact element (11) has been contacted and in each case a substantially to the object (25) directed contact force (Fl, F3) was exceeded.
Greifer nach Ansprüchen 1 bis 3, wobei das Greifelement als Saugglocke (114) vorgesehen bzw. ausgebildet ist. Gripper according to claims 1 to 3, wherein the gripping element is provided or formed as a suction cup (114).
Greifer nach Anspruch 5, wobei eine definierte Entlüftungsöffnung (121) in der Saugglocke (114) vorgesehen bzw. ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das Greifen mittels der Saugglocke (114) durch den Verschluss der definierten Entlüftungsöffnung (121) bzw. eines damit verbundenen Entlüftungskanals (71) umgesetzt wird und/oder wobei das Lösen der Saugglocke (114) durch die Öffnung der definierten Entlüftungsöffnung (121) bzw. eines damit verbundenen Entlüftungskanals (71) umgesetzt wird. Gripper according to claim 5, wherein a defined vent opening (121) in the suction cup (114) is provided or formed, wherein preferably the gripping by means of the suction cup (114) through the closure of the defined vent opening (121) or an associated vent channel (71) is implemented and / or wherein the release of the suction cup (114) through the opening of the defined vent opening (121) or a so connected venting channel (71) is implemented.
7. Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwei Greifelemente (14, 114) vorgesehen bzw. ausgebildet sind. 7. Gripper according to one of the preceding claims, wherein two gripping elements (14, 114) are provided or formed.
8. Hebezeug mit einem Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche. 8. Hoist with a gripper according to one of the preceding claims.
9. Hebezeug nach Anspruch 8, wobei das Hebezeug einen Manipulator aufweist, der den Greifer vor dem Greifen zu dem zu greifenden Gegenstand (25) verfährt bis eine zum Gegenstand (25) gerichteten Auslöskraft (Fl) der Steuerung überschritten wird und/oder der den Greifer nach dem Greifen zu einer Positionierungsfläche (30) verfährt bis eine zum Gegenstand (25) gerichteten Auslöskraft (F3) der Steuerung überschritten wird. 9. A hoist according to claim 8, wherein the hoist comprises a manipulator, which moves the gripper before gripping the object to be gripped (25) until an object (25) directed triggering force (Fl) of the control is exceeded and / or the Gripper moves after gripping to a positioning surface (30) until a directed to the object (25) triggering force (F3) of the control is exceeded.
10. Verfahren zum Greifen bzw. Handhaben mit einem Greifer nach einem der relevanten vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten: 10. A method of gripping with a gripper according to any one of the preceding claims, comprising the steps of:
a) Vorsehen mindestens eines Greifelements (14, 114) zum kraft-, form- und/oder stoffschlüssigen Greifen bzw. Handhaben mindestens eines Gegenstandes (25), b) Vorsehen mindestens einer mechanischen Steuerung (40), wobei  a) providing at least one gripping element (14, 114) for force, form and / or materially engaging or handling at least one object (25), b) providing at least one mechanical control (40), wherein
c) der Greifer zum Greifen und/oder Lösen des Greifelements (14, 114) zum Gegenstand (25) verfahren wird und  c) the gripper for gripping and / or releasing the gripping element (14, 114) to the object (25) is moved and
d) die Steuerung (40) das Greifen und/oder ein Lösen des Greifelements (14, 114) veranlasst, nachdem eine im Wesentlichen zum Gegenstand (25) gerichtete Auslöskraft auf die Steuerung (40) übertragen wird.  d) the controller (40) causes gripping and / or disengagement of the gripping member (14, 114) after a triggering force directed substantially toward the article (25) is transferred to the controller (40).
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