WO2018195569A1 - Detecting a collision of a manipulator device with an obstacle - Google Patents

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WO2018195569A1
WO2018195569A1 PCT/AT2018/000030 AT2018000030W WO2018195569A1 WO 2018195569 A1 WO2018195569 A1 WO 2018195569A1 AT 2018000030 W AT2018000030 W AT 2018000030W WO 2018195569 A1 WO2018195569 A1 WO 2018195569A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor body
shell
support structure
elements
handling device
Prior art date
Application number
PCT/AT2018/000030
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas BALDINGER
Tobias FERNER
Walter WOHLKINGER
Michael Zillich
Original Assignee
Blue Danube Robotics Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blue Danube Robotics Gmbh filed Critical Blue Danube Robotics Gmbh
Publication of WO2018195569A1 publication Critical patent/WO2018195569A1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06Safety devices
    • B25J19/063Safety devices working only upon contact with an outside object
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/087Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices for sensing other physical parameters, e.g. electrical or chemical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0091Shock absorbers

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting a collision of a handling device with an obstacle
  • the sensor body comprising at least one sensor body, wherein the sensor body is a gas-filled chamber, which is of a flexible, by
  • Collision is surrounded by an obstacle deformable shell and has a flexible support structure, wherein the
  • Supporting structure forms a damping element which mechanically damps together with the shell the forces acting in a collision forces, and further comprising a pressure sensor for measuring the gas pressure inside the chamber and
  • Fastening means for fixing the at least one
  • the invention further relates to a method for producing such a device.
  • the invention also relates to a handling device with at least one sensor body on an ironing, a surface de handling device at least partially covering
  • Collision detection device of the above type wherein the handling device has an emergency shutdown, the in
  • a device of the type mentioned in the introduction is described, for example, in WO 2016/000005 A1 and serves as a tactile safety sensor for protecting persons and stationary or autonomously moved obstacles from stationary or autonomously moving handling devices, in particular industrial robots, such as e.g. Manufacturing, transportation, inspection or
  • the safety sensor described in WO 2016/000005 AI essentially comprises an airtight envelope, which is a gas or
  • Support structure ensures dimensional stability and a
  • a touch of the sensor leads to a deformation of the shell and thus to a compression of the chamber together with the support structure, which in turn leads to a measurable increase in pressure inside the shell.
  • a pressure increase above a certain threshold leads to the stop of the to be secured
  • Handling device on the surface of the sensor is attached.
  • the present invention therefore aims to overcome the above-mentioned disadvantages and to provide a device which can be easily, without great effort and quickly attached to the handling device and in the
  • the invention consists in a
  • the fastening means at least one support element
  • connection permits sufficient
  • the form-fitting elements of the sensor body and / or the form-fitting elements of the support element are formed elastically deformable or flexible.
  • the form-fitting elements of the sensor body can be formed elastically deformable or flexible, which, for example, succeeds in that the positive-locking elements are formed from the same material of the flexible shell of the sensor body.
  • the latching connection may preferably be designed such that the molding elements of the at least one support element protrude from the support element and have a widened, in particular mushroom-shaped head and the interlocking elements of the at least one sensor body have recesses into which the head can be inserted behind the recess.
  • the support element is a flat element
  • Handling device corresponds.
  • the support element may be placed on the surface of the manipulator, e.g. by gluing, screwing or using a
  • a preferred embodiment therefore provides that at least two support elements are designed as shell-like, in particular curved, elements which together form at least one region of the
  • Handling device are enclosing attached to this. Characterized in that the at least two shell-like elements enclose the corresponding area of the manipulator, a positive connection between the at least two shells comprising the supporting element and the enclosed area of the handling device is achieved, the provision of separate
  • Fasteners such as e.g. Screws, gluing etc.
  • connection between adjacent shell-like elements can be any connection between adjacent shell-like elements.
  • Support element may or may consist of a plastic and are preferably designed to be flexible, for example, to allow a certain adaptation to the radius of curvature of the surface of the manipulator.
  • the support element or its shell-like elements may be formed of a rigid material.
  • the interlocking elements of the support element may be formed integrally with the support element.
  • the casing and the support structure arranged within the casing as well as the positive-locking elements of the sensor body are integral with one another educated. Characterized in that the sheath and the support structure and the interlocking elements together in one piece
  • Rauungesente can be created for the support structure, wherein the shell of the chamber or arranged therein
  • the one-piece design succeeds according to a preferred embodiment of the invention in that the shell, the support structure and the
  • Positive locking elements of the sensor body by a generative manufacturing process, in particular in layers, such. by selective laser sintering.
  • Manufacturing processes are also called 3D printing processes
  • the structure and the strength of the support structure can in this case be selected locally in each case such that on each section of the
  • the required mechanical damping results from the safety requirements of the work process to be secured or of the handling device to be secured, such as e.g. the travel speed and the maximum allowed
  • the variation of the degree of attenuation can be either local
  • Variation of the formation of the shell or by local variation of the formation of the support structure or it can be both the formation of the shell and the formation of the
  • Support structure can be varied locally.
  • the variation of the degree of damping of the sensor body consisting of support structure and shell may be preferred here
  • the support structure is preferably constructed to be
  • the support structure is in this case designed so that it is the chamber of the sensor body
  • the upper side of the device designates the side facing away from the securing device to be secured
  • the underside designates the side of the sensor body facing the handling device to be secured.
  • the support structure has a plurality of
  • the support elements can form, for example, within the chamber a space grid, which
  • honeycomb grid constructed or formed as a honeycomb grid.
  • the support elements may be formed by webs and / or rods passing through the chamber.
  • the support structure comprises a branching from the bottom to the top of the device towards tree structure.
  • the tree structure comprises thick rods, for example, which branch out to the upper side of the sensor body and become finer. This allows training in which the proportion of the of
  • Underside of the device is relatively large, whereby a weight saving is achieved, while in the upper side by the branching finer rods a well-distributed support effect is achieved.
  • the adjustment of the degree of damping is achieved in a particularly simple manner in that the number of support elements per unit volume of the chamber in the first region is selected to be greater than in the second region. The higher the number of support elements per unit volume of the chamber is selected, the stiffer or stronger is the support structure. The smaller the number of
  • Support elements per unit volume of the chamber is selected, the softer or more flexible is the support structure.
  • the support elements of the support structure may preferably be
  • the individual support elements merge into one another via a radius.
  • the local variation of the degree of attenuation can alternatively or additionally also by changing the physical
  • the support structure made, in particular by varying the rigidity of the material.
  • the support structure is made in the first region of a stiffer material than in the second
  • the local variation of the degree of damping can alternatively or additionally also be achieved by a corresponding change in the thickness of the support structure.
  • the support structure in the first region has a greater thickness than in the second region.
  • the thickness is understood to mean the distance between the upper side and the underside of the sensor body consisting of support structure and shell.
  • Strength of the shell at the top of the device in the first region is chosen to be greater than in the second region.
  • Support structure can be either homogeneous
  • Damping degree of the shell at the top of the device in the first region is selected to be greater than in the second region and that the degree of damping of the support structure is selected to be greater in the second region than in the first region.
  • a thick or solid shell possibly in combination with a soft support structure, results in contact with: an obstacle to a rather large-scale impressions of the sensor body.
  • a thin or soft shell possibly in combination with a solid support structure, leads to a more local impression of the sensor body.
  • a further preferred embodiment provides that the thickness of the sheath and / or the strength of the sheath at the top of the device in an edge region of the chamber is chosen to be lower than in a central region of the comb.
  • the edge area can be a curved area here.
  • the thickness of the shell and / or the strength of the shell can be chosen to be lower at the top of the device in a curved region of the shell than in a flat region of the shell. This ensures a consistently high sensitivity of the sensor to the edge region or in a curved
  • the fastening according to the invention of the sensor body with the aid of positive-locking elements allows the attachment to relatively few attachment points distributed on the underside of the sensor body. In between, an attachment to the support element is not required. Due to the height of the sensor body with the aid of positive-locking elements
  • Form-fitting elements provides a preferred development of the invention in this case that the positive-locking elements of
  • Distance regions are formed, in which the sensor body from the support member or from the surface of the handling device is spaced to form a gas-filled cavity.
  • the sensor body can also be molded
  • the Veirnials institute can be elastic or resilient
  • the sensor body may also be connected by separately formed connecting elements with the support element.
  • the connecting element is connected to both the support element and the sensor body by means of positive locking elements.
  • the connecting elements may be formed as elastic or resilient elements.
  • a three-layer structure with the support element as the first layer, the distance ranges as the second layer and the remaining sensor body as a third layer.
  • Both the second layer and the third layer can be adapted in their thickness.
  • the third layer may be made thinner, resulting in a smaller volume of the sensor body and a higher one
  • Sensitivity allows or for a given sensor body volume allows a larger sensor area.
  • the second layer can be made thicker in relation to the third layer, whereby longer trailing paths can be tolerated after a stop of the handling device to be secured.
  • the cavities formed by the spacing regions can be empty, ie be filled only with air, or even have a supporting structure.
  • the attenuation given by this support structure allows, in addition to the deformation of the sensor body, a further targeted reduction of the mechanical energy of a possible impact.
  • the cavities can allow an air circulation and thus a jamming of the waste heat to be secured
  • the sensor body can be designed such that it has an opening between the thickened areas, which connects the cavity with the environment.
  • Breakthroughs or holes can circulate the air
  • These openings may optionally be covered by a grid-like structure, so that touching the grid as usual leads to a deformation of the shell and thus a triggering of the sensor.
  • each chamber has its own pressure-increasing device, preferably a particular piezoelectrically driven pump or a
  • the pressure-increasing device is preferably arranged so that it can convey ambient air into the respective chamber.
  • the pressure sensor acts via a
  • Control circuit with the pressure-increasing device together to establish and maintain a predetermined gas pressure in the chamber.
  • the invention further provides a handling device in which at least one sensor body of the invention
  • Collision detection device a surface of
  • Handling device covers at least partially, wherein the handling device has an emergency shutdown, the in
  • the handling device can be designed as an industrial robot, in particular as a production, transport, inspection or service robot.
  • the invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments shown schematically in the drawing
  • FIG. 3 is a detail view of a first embodiment of the attachment according to the invention
  • FIG. 5 is a detail view of a third embodiment of the attachment
  • FIG. 6 is a detail view of a fourth
  • FIG. 9 shows a detail view of a second embodiment of the support structure, FIG. 11 one
  • Fig. 12 is a detail view of a fifth embodiment of
  • FIG. 13 is a detail view of a sixth
  • FIG. 15 is a detail view of a ninth
  • FIG. 16 shows a detailed view of a sixth embodiment of the attachment according to the invention of a sensor body to a handling device
  • FIG. 17 a Detailed view of a seventh embodiment of the attachment according to the invention of a sensor body to a handling device.
  • a collision detection device mounted on the surface 1 of a manipulator.
  • the device comprises a plurality of sensor bodies 2, which in each case comprise an air-filled chamber 4 surrounded by a casing 3
  • the shell 3 is fixed to a plastic base shell 5 and forms with it an airtight seal of the chamber 4.
  • the base shell 5 is connected to the surface 1 of the manipulator with the interposition of spacers 6 e.g. attached by means of an adhesive connection.
  • Spacers 6 achieved exemption generated between the bottom of the sensor body 2 and the surface 1 a
  • the pressure prevailing in the chamber 4 is adjusted by means of a pressure-increasing device 8, which draws in ambient air from the channel 7 and thereby generates an adjustable pressure in the interior of the sensor body 2 by the control device 9.
  • the pressure-increasing device 8 is in a
  • the internal pressure sensor 10 is preferably on a
  • Collision detection device is referred to WO 2016/000005 AI.
  • FIG. 2 A further development, which is shown schematically in FIG. 2, works analogously to the embodiment according to FIG Fig. 1, wherein the sensor body 2, however, has a arranged in the chamber 4 support structure 13, which is indicated in Fig. 2 only with a cross-hatching. Deviating from FIG. 1, the casing 3 is not fastened to a base shell, but surrounds the chamber 4 in its entirety. Furthermore, the sheath and the support structure 13 are integrally formed together and in particular manufactured by means of a generative, layered manufacturing process.
  • the printed circuit board 11 together with the pressure sensors 10 and possibly 12 can be constructed as in the embodiment of FIG. 1. The same applies to the
  • Fig. 3 shows a section of a sensor body 2 with a
  • Support structure 13 which connects the arranged on the upper side of the sensor body 2 shell portion 14 with the arranged on the underside of the sensor body shell portion 15.
  • On the surface 1 of the handling device is a flat
  • Support member 30 is arranged, which covers the area to be protected of the handling device substantially.
  • the support element 30 has a multiplicity of positive-locking elements with which corresponding interlocking elements cooperate in a form-fitting manner, which are formed on the underside of the sensor body 2.
  • the interlocking elements engage each other in the manner of a mushroom-in-mushroom hook and loop fastener.
  • Fig. 4 shows a modified embodiment, in which a cylindrical portion 31 of the handling device is shown in cross section.
  • three shell-like support members 32 are arranged, which together form a cylindrical shell, which is the cylindrical portion 31 of the handling device surrounds positively.
  • the shell-like support elements have at the mutually facing end regions respectively
  • flange-like projections which by means of a screw 34, by a positive connection 35, such. a clamp-type latching connection, or by elastic connecting elements, such as e.g. Rubber rings 36, are interconnected.
  • shell-like support members 32 form-fitting elements 33 are formed, which protrude from the respective support member and have a widened, in particular mushroom-shaped head, in recesses of the sensor body 2, the recess
  • Sensor body 2 may be formed thickened in the region of the positive locking elements, wherein between the thickened regions 35 spacing regions 34 are formed, in which the
  • a support structure 40 may be provided which differs from the
  • the Support structure 40 may, for example, integral with the
  • Sensor body 2 may be formed, wherein the sensor body and the support structure 40 by means of a 3D printing process can be made in one piece.
  • Distance region 34 may be formed with at least one opening 41, which supports the air circulation.
  • This opening can, as shown in Fig. 7, be covered with a grid-like structure 42.
  • FIG. 8 shows a support structure 13, which connects the envelope region 14 arranged on the upper side of the sensor body with the envelope region 15 arranged on the underside of the sensor body. 8 shows only a section of the support structure 13, but the support structure 13 also connects the two lateral areas (not shown) of the shell 3 with one another.
  • Support structure 13 consist of a flexible
  • Plastic material preferably of the same material, and are by means of a generative manufacturing process
  • SLS selective laser sintering
  • the support structure 13 is in
  • FIG. 9 shows a support structure 13, which connects the casing region 14 arranged at the upper side of the sensor body to the casing region 15 arranged at the underside of the sensor body and consists of parallel webs 18.
  • Fig. 10 shows a support structure 13, which at the
  • Fig. 11 shows a support structure 13, which at the
  • Sheath area 15 connects and one of the from the
  • trunk portion 20 branches into branches 21.
  • Fig. 12 shows an embodiment in which the support structure 13 is formed by X-shaped webs 22 and 23, wherein in the crossing region 24 and in the connection region 25 of the webs 22 and 23 with the shell 3 and the shell regions 14 and 15 has a radius is trained.
  • the degree of attenuation provided by the support structure can be varied locally, for example by varying the number of support elements (bars, bars, tree structure) per unit volume, so that either a denser or a less dense structure
  • the local variation of the degree of attenuation may also be due to a change in the top and bottom
  • Fig. 13 shows an area of a
  • Handling device whose surface 1 is covered by a sensor body 2.
  • the support structure 13 is in a first
  • Region 26 made thicker than in a second region 27th
  • Fig. 14 shows an embodiment in which the wall thickness and / or strength of the shell 3 is varied.
  • a thick / solid shell 3 possibly in combination with a soft support structure 13, tends to result in contact
  • a thin / soft shell 3 possibly in combination with a fixed support structure 13, leads to a more local impression of the sensor (FIG. 14b).
  • the wall thickness of the casing 3 in the center 28 of the sensor surface may be greater than at the edge 29 of the sensor surface.
  • the sensor body 2 can also have integrally formed, protruding connecting elements 43 instead of a thickening of the sensor body 2, wherein the integrally formed connecting elements serve to connect the sensor body 2 to the form-locking elements 33.
  • the connecting elements 43 can be resilient, elastically resilient structures
  • the sensor body 2 can also be connected to the support element 32 by means of separately formed connecting elements 44.
  • the connecting element 44 is connected on the one hand to the support element 32 and on the other hand to the sensor body 2 by means of form-locking elements 33.
  • the connecting elements 44 may be formed as resilient, resilient structures.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for detecting a collision of a manipulator device with an obstacle, comprising at least one sensor element, wherein the sensor element has a gas-filled chamber, surrounded by a flexible casing that can be deformed by a collision with an obstacle, and a flexible support structure, wherein the support structure forms a damping element which, together with the casing, dampens forces acting in the event of a collision, as well as comprising a pressure sensor for measuring the gas pressure inside the chamber and securing means for securing the at least one sensor element to the surface of the manipulator device, wherein the securing means comprise at least one bearing element, which can be secured to the surface of the manipulator device, and interlocking elements with which corresponding interlocking elements of the at least one sensor element can be interlockingly connected.

Description

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1 1
Erkennung einer Kollision eines Handhabungsgeräts mit einem Detection of a collision of a handling device with a
Hindernis obstacle
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung einer Kollision eines Handhabungsgeräts mit einem Hindernis, The invention relates to a device for detecting a collision of a handling device with an obstacle,
umfassend wenigstens einen Sensorkörper, wobei der Sensorkörper eine gasgefüllte Kammer, die von einer flexiblen, durch  comprising at least one sensor body, wherein the sensor body is a gas-filled chamber, which is of a flexible, by
Kollision mit einem Hindernis verformbaren Hülle umgeben ist und eine flexible Stützstruktur aufweist, wobei die  Collision is surrounded by an obstacle deformable shell and has a flexible support structure, wherein the
Stützstruktur ein Dämpfungselement ausbildet, welches gemeinsam mit der Hülle die bei einer Kollision einwirkenden Kräfte mechanisch dämpft, und weiters umfassend einen Drucksensor zur Messung des Gasdrucks im Inneren der Kammer und  Supporting structure forms a damping element which mechanically damps together with the shell the forces acting in a collision forces, and further comprising a pressure sensor for measuring the gas pressure inside the chamber and
Befestigungsmittel zur Befestigung des wenigstens einen  Fastening means for fixing the at least one
Sensorkörpers an der Oberfläche des Handhabungsgeräts.  Sensor body on the surface of the handling device.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung. The invention further relates to a method for producing such a device.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Handhabungsgerät mit einer wenigstens einen Sensorkörper auf eisenden, eine Oberfläche de Handhabungsgeräts zumindest bereichsweise abdeckenden The invention also relates to a handling device with at least one sensor body on an ironing, a surface de handling device at least partially covering
Kollisionserkennungsvorrichtung der oben genannten Art, wobei das Handhabungsgerät eine Notabschaltung aufweist, die in Collision detection device of the above type, wherein the handling device has an emergency shutdown, the in
Abhängigkeit von den Signalen des Drucksensors aktivierbar ist Dependence on the signals of the pressure sensor can be activated
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der WO 2016/000005 AI beschrieben und dient als taktiler Sicherheits-Sensor zum Schutz von Personen und ortsfesten oder autonom bewegten Hindernissen vor ortsfesten oder autonom bewegten Handhabungsgeräten, insbesondere Industrierobotern, wie z.B. Fertigungs-, Transport-, Inspektions- oder A device of the type mentioned in the introduction is described, for example, in WO 2016/000005 A1 and serves as a tactile safety sensor for protecting persons and stationary or autonomously moved obstacles from stationary or autonomously moving handling devices, in particular industrial robots, such as e.g. Manufacturing, transportation, inspection or
Servicerobotern und ihren Manipulatoren. Zur Kollisionserkennung wird der Sicherheits-Sensor oder eine Mehrzahl solcher Sicherheits-Sensoren am Handhabungsgerät und/oder an deren Manipulatoren angebracht. Der in der WO 2016/000005 AI beschriebene Sicherheits-Sensor umfasst im wesentlichen eine luftdichte Hülle, die eine gas- oder Service robots and their manipulators. to Collision detection, the safety sensor or a plurality of such safety sensors attached to the handling device and / or to their manipulators. The safety sensor described in WO 2016/000005 AI essentially comprises an airtight envelope, which is a gas or
luftgefüllte Kammer umschließt, und einen innenliegenden barometrischen Drucksensor. Die Form der Hülle wird durch eine nachgiebige Stützstruktur gehalten, wobei die Stützstruktur und die Hülle gemeinsam den Körper des Sensors bilden. Die  encloses air-filled chamber, and an internal barometric pressure sensor. The shape of the shell is held by a resilient support structure, with the support structure and shell together forming the body of the sensor. The
Stützstruktur sorgt hierbei für Formstabilität und eine  Support structure ensures dimensional stability and a
mechanische Dämpfung der bei einer Kollision einwirkenden  mechanical damping of the forces acting on a collision
Kräfte. Eine Berührung des Sensors führt zu einer Verformung der Hülle und damit zu einer Komprimierung der Kammer samt Stützstruktur, was wiederum zu einem messbaren Druckanstieg im Inneren der Hülle führt. Ein Druckanstieg über einen gewissen Schwellwert führt zum Stopp des zu sichernden  Forces. A touch of the sensor leads to a deformation of the shell and thus to a compression of the chamber together with the support structure, which in turn leads to a measurable increase in pressure inside the shell. A pressure increase above a certain threshold leads to the stop of the to be secured
Handhabungsgeräts, auf dessen Oberfläche der Sensor befestigt ist .  Handling device, on the surface of the sensor is attached.
Bei dem in der WO 2016/000005 AI beschriebenen Sicherheits- Sensor erfolgt die Befestigung an der Oberfläche des In the safety sensor described in WO 2016/000005 AI, the attachment to the surface of the
Handhabungsgeräts durch Aufkleben, durch magnetische Handling device by sticking, by magnetic
Befestigung oder mit Hilfe von Befestigungsschrauben, wobei die Befestigung direkt am Handhabungsgerät erfolgt. Diese Art der Befestigung ist jedoch nachteilig, weil das Handhabungsgerät bzw. dessen Oberfläche flächig oder an den Befestigungspunkten verändert werden muss, sei es durch Aufbringen eines Klebstoffs oder durch Bohren von Löchern zur Aufnahme von Fixing or with the help of fixing screws, whereby the attachment takes place directly on the handling device. However, this type of attachment is disadvantageous because the handling device or its surface must be changed surface or at the attachment points, either by applying an adhesive or by drilling holes for receiving
Befestigungsschrauben. Weiters ist die beschriebene Art der Befestigung mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden. Mounting screws. Furthermore, the described type of attachment is associated with a lot of work.
Schließlich liegt ein weiterer Nachteil darin, dass die Finally, another disadvantage is that the
Befestigung im Falle einer Klebeverbindung nicht zerstörungsfrei gelöst werden kann und allgemein keinen raschen Austausch des Sicherheits-Sensors erlaubt. Fixing in case of an adhesive bond not non-destructive can be solved and generally does not allow rapid replacement of the safety sensor.
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, die oben genannten Nachteile zu überwinden und eine Vorrichtung zu schaffen, die in einfacher Weise, ohne großen Arbeitsaufwand und rasch am Handhabungsgerät angebracht werden und im The present invention therefore aims to overcome the above-mentioned disadvantages and to provide a device which can be easily, without great effort and quickly attached to the handling device and in the
Bedarfsfall, z.B. für Wartungszwecke, von diesem wieder gelöst werden kann.  If necessary, e.g. for maintenance purposes, can be solved by this again.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einer To solve this problem, the invention consists in a
Vorrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen darin, dass die Befestigungsmittel wenigstens ein Tragelement  Device of the type mentioned essentially in that the fastening means at least one support element
umfassen, welches an der Oberfläche des Handhabungsgeräts befestigbar ist und Formschlusselemente aufweist, mit welchen korrespondierende Formschlusselemente des wenigstens einen Sensorkörpers in formschlüssige Verbindung bringbar sind.  comprise, which can be fastened to the surface of the manipulator and has positive-locking elements, with which corresponding form-fitting elements of the at least one sensor body can be brought into positive connection.
Dadurch, dass ein gesondertes Tragelement vorgesehen ist, kann dieses im Hinblick auf eine optimierte Verbindung zwischen dem Tragelement und dem oder den Sensorkörper (n) ausgestaltet sein. In diesem Zusammenhang ermöglicht die erfindungsgemäße  Characterized in that a separate support member is provided, this may be configured with regard to an optimized connection between the support member and the sensor body or (s). In this context, the inventive allows
Ausbildung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Training a form-fitting connection between the
Sensorkörper und dem Tragelement mit Hilfe von aufeinander abgestimmten Formschlusselementen. Die formschlüssige Sensor body and the support element by means of matched form-locking elements. The form-fitting
Verbindung erlaubt hierbei einerseits eine ausreichende On the one hand, connection permits sufficient
Haltekraft und andererseits eine leichte Lösbarkeit der Holding force and on the other hand, a slight solubility of
Verbindung . Connection .
Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung sieht in diesem A preferred embodiment of the invention provides in this
Zusammenhang vor, dass die Formschlusselemente des wenigstens einen Tragelements und die Formschlusselemente des wenigstens einen Sensorkörpers zur Herstellung einer Rastverbindung Connection before, that the positive locking elements of the at least one support element and the positive locking elements of the at least one sensor body for producing a latching connection
ausgebildet sind. Die Befestigung des Sensorkörpers erfordert hierbei lediglich, dass die Formschlusselemente des Sensorkörpers mit den Formschlusselementen des Tragelements in Rastverbindung gebracht werden, wozu wenigstens eines der miteinander zusammenwirkenden Formschlusselemente einen auslenkbaren Teil aufweist. Insbesondere kann hierbei are formed. The attachment of the sensor body requires in this case merely that the form-fitting elements of the sensor body are brought into latching connection with the form-locking elements of the support element, for which purpose at least one of the mutually cooperating form-fitting elements has a deflectable part. In particular, this can
vorgesehen sein, dass die Formschlusselemente des Sensorkörpers und/oder die Formschlusselemente des Tragelements elastisch verformbar oder flexibel ausgebildet sind. Bevorzugt können die Formschlusselemente des Sensorkörpers elastisch verformbar oder flexibel ausgebildet sein, was beispielsweise dadurch gelingt, dass die Formschlusselemente aus dem selben Material der flexiblen Hülle des Sensorkörpers gebildet sind.  be provided that the form-fitting elements of the sensor body and / or the form-fitting elements of the support element are formed elastically deformable or flexible. Preferably, the form-fitting elements of the sensor body can be formed elastically deformable or flexible, which, for example, succeeds in that the positive-locking elements are formed from the same material of the flexible shell of the sensor body.
Die Rastverbindung kann vorzugsweise derart gestaltet sein, dass die Formschusselemente des wenigstens einen Tragelements vom Tragelement vorstehen und einen verbreiterten, insbesondere pilzförmigen Kopf aufweisen und die Formschlusselemente des wenigstens einen Sensorkörpers Ausnehmungen aufweisen, in welche der Kopf die Ausnehmung hintergreifend einsteckbar ist. The latching connection may preferably be designed such that the molding elements of the at least one support element protrude from the support element and have a widened, in particular mushroom-shaped head and the interlocking elements of the at least one sensor body have recesses into which the head can be inserted behind the recess.
Bevorzugt ist das Tragelement als flächiges Element Preferably, the support element is a flat element
ausgebildet, dessen Formgebung der Oberflächenform des  formed, the shape of the surface shape of the
Handhabungsgeräts entspricht. Handling device corresponds.
Das Tragelement kann auf der Oberfläche des Handhabungsgeräts, z.B. durch Kleben, Schrauben oder mit Hilfe einer The support element may be placed on the surface of the manipulator, e.g. by gluing, screwing or using a
formschlüssigen Verbindung, befestigt werden. Dies erfordert jedoch in aller Regel eine Veränderung oder Beschädigung des Handhabungsgeräts oder von dessen Oberfläche. Eine bevorzugte Ausbildung sieht daher vor, dass wenigstens zwei Tragelemente als schalenartige, insbesondere gekrümmte, Elemente ausgebildet sind, die gemeinsam wenigstens einen Bereich des positive connection, be attached. However, this usually requires a change or damage to the handling device or its surface. A preferred embodiment therefore provides that at least two support elements are designed as shell-like, in particular curved, elements which together form at least one region of the
Handhabungsgeräts umschließend an diesem anbringbar sind. Dadurch, dass die wenigstens zwei schalenartige Elemente den entsprechenden Bereich des Handhabungsgeräts umschließen, wird ein Formschluss zwischen dem die wenigstens zwei Schalen umfassenden Tragelement und dem umschlossenen Bereich des Handhabungsgerät erzielt, der das Vorsehen gesonderter Handling device are enclosing attached to this. Characterized in that the at least two shell-like elements enclose the corresponding area of the manipulator, a positive connection between the at least two shells comprising the supporting element and the enclosed area of the handling device is achieved, the provision of separate
Verbindungselemente, wie z.B. Schrauben, Kleben etc.  Fasteners, such as e.g. Screws, gluing etc.
überflüssig macht.  makes superfluous.
Um die schalenartigen Elemente nach dem Anlegen an die To the shell-like elements after applying to the
Oberfläche des Handhabungsgeräts in der gewünschten Position zu halten, ist bevorzugt vorgesehen, dass die schalenartigen  To keep surface of the manipulator in the desired position, it is preferably provided that the shell-like
Elemente zu einem zusammenhängenden, den entsprechenden Bereich des Handhabungsgerät umschließenden Tragelement miteinander verbunden werden. Zu diesem Zweck sieht eine bevorzugte  Elements are interconnected to form a contiguous, the corresponding area of the handling device enclosing support element. For this purpose, a preferred
Weiterbildung vor, dass die schalenartigen Elemente  Continuing that the shell-like elements
Verbindungsmittel zum Verbinden mit wenigstens einem  Connecting means for connecting to at least one
benachbarten schalenartigen Element aufweisen. Die Verbindung zwischen benachbarten schalenartigen Elementen kann  having adjacent shell-like element. The connection between adjacent shell-like elements can
beispielsweise durch Schrauben, Klemmen oder durch elastische Verbindungselemente, wie z.B. Gummiringe, erfolgen.  for example, by screwing, clamping or by elastic connecting elements, such. Rubber rings, done.
Das Tragelement bzw. die schalenartigen Elemente des The support element or the shell-like elements of the
Tragelements kann bzw. können aus einem Kunststoff bestehen und sind vorzugsweise flexibel ausgebildet, um beispielsweise eine gewisse Anpassung an den Krümmungsradius der Oberfläche des Handhabungsgeräts zu erlauben. Alternativ kann das Tragelement bzw. dessen schalenartige Elemente aus einem starren Material ausgebildet sein. Die Formschlusselemente des Tragelements können einstückig mit dem Tragelement ausgebildet sein. Support element may or may consist of a plastic and are preferably designed to be flexible, for example, to allow a certain adaptation to the radius of curvature of the surface of the manipulator. Alternatively, the support element or its shell-like elements may be formed of a rigid material. The interlocking elements of the support element may be formed integrally with the support element.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung sind die Hülle und die innerhalb der Hülle angeordnete Stützstruktur sowie die Formschlusselemente des Sensorkörpers miteinander einstückig ausgebildet. Dadurch, dass die Hülle und die Stützstruktur sowie die Formschlusselemente miteinander einstückig According to a further preferred embodiment, the casing and the support structure arranged within the casing as well as the positive-locking elements of the sensor body are integral with one another educated. Characterized in that the sheath and the support structure and the interlocking elements together in one piece
ausgebildet sind, können diese in einfacher Weise als  are trained, this can be done in a simple way
einheitlicher Körper ausgebildet werden, wobei insbesondere neuartige und an die jeweiligen Erfordernisse angepasste  be formed uniform body, in particular novel and adapted to the particular requirements
Rauungebilde für die Stützstruktur geschaffen werden können, wobei die Hülle die Kammer bzw. die darin angeordnete  Rauungebilde can be created for the support structure, wherein the shell of the chamber or arranged therein
Stüttzstruktur vollumfänglich umgibt. Die einstückige Ausführung gelingt gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung dadurch, dass die Hülle, die Stützstruktur und die  Stüttzstruktur completely surrounds. The one-piece design succeeds according to a preferred embodiment of the invention in that the shell, the support structure and the
Formschlusselemente des Sensorkörpers durch ein generatives Fertigungsverfahren, insbesondere schichtweise, wie z.B. durch selektives Lasersintern, hergestellt sind. Generative  Positive locking elements of the sensor body by a generative manufacturing process, in particular in layers, such. by selective laser sintering. generative
Fertigungsverfahren werden auch als 3D-Druckverfahren  Manufacturing processes are also called 3D printing processes
bezeichnet und erlauben die Herstellung von Stützstrukturen mit einer hohen geometrischen Komplexität.  referred to and allow the production of support structures with a high geometric complexity.
Die Verwendung von generativen Fertigungsverfahren erlaubt es in einfacher Weise, die Hülle und die Stützstruktur so The use of generative manufacturing techniques makes it easy to design the shell and support structure
auszubilden, dass in einem ersten und in einem zweiten Bereich des Handhabungsgeräts ein voneinander verschiedener  form a different one in a first and in a second area of the handling device
Dämpfungsgrad bereitgestellt wird. Insbesondere können der Aufbau und die Festigkeit der Stützstruktur hierbei lokal jeweils so gewählt werden, dass auf jedem Abschnitt der  Degree of attenuation is provided. In particular, the structure and the strength of the support structure can in this case be selected locally in each case such that on each section of the
Oberfläche des Handhabungsgeräts die jeweils erforderliche mechanische Dämpfung erreicht wird. Die erforderliche Dämpfung ergibt sich aus den Sicherheitsanforderungen des zu sichernden Arbeitsprozesses bzw. des zu sichernden Handhabungsgeräts, wie z.B. der Verfahrgeschwindigkeit und der maximal erlaubten Surface of the handling device, the required mechanical damping is achieved. The required damping results from the safety requirements of the work process to be secured or of the handling device to be secured, such as e.g. the travel speed and the maximum allowed
Kontaktkraft . Contact force.
Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Stützstruktur Preferably, it is provided that the support structure
und/oder die Hülle lokal derart verändert ist, dass in einem ersten und in einem zweiten Bereich des Handhabungsgeräts ein voneinander verschiedener Dämpfungsgrad bereitgestellt ist. Die Variation des Dämpfungsgrades kann entweder durch lokale and / or the sheath is locally changed such that in one a different degree of damping is provided first and in a second region of the handling device. The variation of the degree of attenuation can be either local
Variation der Ausbildung der Hülle oder durch lokale Variation der Ausbildung der Stützstruktur erfolgen oder es können sowohl die Ausbildung der Hülle als auch die Ausbildung der  Variation of the formation of the shell or by local variation of the formation of the support structure or it can be both the formation of the shell and the formation of the
Stützstruktur lokal variiert werden.  Support structure can be varied locally.
Die Variation des Dämpfungsgrades des aus Stützstruktur und Hülle bestehenden Sensorkörpers kann hierbei bevorzugt The variation of the degree of damping of the sensor body consisting of support structure and shell may be preferred here
innerhalb ein und desselben Sensorkörpers erfolgen.  within one and the same sensor body.
Die Stützstruktur ist bevorzugt so aufgebaut, dass sie The support structure is preferably constructed to be
gegenüberliegende Bereiche der Hülle, insbesondere den an der Oberseite des Sensorkörpers angeordneten Bereich der Hülle und den an der Unterseite des Sensorkörpers angeordneten Bereich der Hülle, miteinander verbindet. Die Stützstruktur ist hierbei so ausgebildet, dass sie die Kammer des Sensorkörpers  opposite areas of the shell, in particular the arranged on the upper side of the sensor body portion of the shell and the arranged on the underside of the sensor body portion of the shell, with each other. The support structure is in this case designed so that it is the chamber of the sensor body
durchsetzt. Die Oberseite der Vorrichtung bezeichnet hierbei die dem zu sichernden Handhabungsgerät abgewandte Seite und die Unterseite bezeichnet die dem zu sichernden Handhabungsgerät zugewandte Seite des Sensorkörpers. Weiters bezeichnet im folgenden „innen" alle Teile innerhalb der luftdichten Hülle und „außen" alle Teile außerhalb der luftdichten Hülle.  interspersed. In this case, the upper side of the device designates the side facing away from the securing device to be secured, and the underside designates the side of the sensor body facing the handling device to be secured. Furthermore, hereinafter referred to as "inside" all parts within the airtight envelope and "outside" all parts outside the airtight envelope.
Bevorzugt weist die Stützstruktur eine Vielzahl von Preferably, the support structure has a plurality of
Stützelementen auf. Die Stützelemente können beispielsweise innerhalb der Kammer ein Raumgitter ausbilden, welches Support elements on. The support elements can form, for example, within the chamber a space grid, which
vorzugsweise aus Kuben, Tetraedern oder Oktaederstümpfen preferably from cubes, tetrahedrons or Oktaederstümpfen
aufgebaut oder als Wabengitter ausgebildet ist. constructed or formed as a honeycomb grid.
Alternativ oder zusätzlich können die Stützelemente von die Kammer durchsetzenden Stegen und/oder Stäben gebildet sein. Wexters ist eine Ausbildung möglich, bei der die Stützstruktur eine sich von der Unterseite zur Oberseite der Vorrichtung hin verzweigende Baumstruktur umfasst. Die Baumstruktur umfasst hierbei beispielsweise dicke Stäbe, die sich zur Oberseite des Sensorkörpers hin verzweigen und feiner werden. Dies ermöglicht eine Ausbildung, bei welcher der Anteil des von der Alternatively or additionally, the support elements may be formed by webs and / or rods passing through the chamber. Wexters a training is possible in which the support structure comprises a branching from the bottom to the top of the device towards tree structure. In this case, the tree structure comprises thick rods, for example, which branch out to the upper side of the sensor body and become finer. This allows training in which the proportion of the of
Stützstruktur freigelassenen Hohlraums im Bereich der  Support structure of the released cavity in the area of
Unterseite der Vorrichtung verhältnismäßig groß ist, wodurch eine Gewichtsersparnis erreicht wird, während im Bereich der Oberseite durch die sich verzweigenden feineren Stäbe eine gut verteilte Stützwirkung erreicht wird.  Underside of the device is relatively large, whereby a weight saving is achieved, while in the upper side by the branching finer rods a well-distributed support effect is achieved.
Die Einstellung des Dämpfungsgrades gelingt in besonders einfacher Weise dadurch, dass die Anzahl der Stützelemente je Volumeneinheit der Kammer im ersten Bereich größer gewählt ist als im zweiten Bereich. Je höher die Anzahl der Stützelemente je Volumeneinheit der Kammer gewählt ist, desto steifer bzw. fester ist die Stützstruktur. Je geringer die Anzahl der The adjustment of the degree of damping is achieved in a particularly simple manner in that the number of support elements per unit volume of the chamber in the first region is selected to be greater than in the second region. The higher the number of support elements per unit volume of the chamber is selected, the stiffer or stronger is the support structure. The smaller the number of
Stützelemente je Volumeneinheit der Kammer gewählt ist, desto weicher bzw. flexibler ist die Stützstruktur. Durch Anwendung eines generativen Fertigungsverfahrens kann die räumliche Support elements per unit volume of the chamber is selected, the softer or more flexible is the support structure. By applying a generative manufacturing process, the spatial
Dichte der Stützelemente in einfacher Weise innerhalb ein und derselben Kammer, d.h. innerhalb ein und desselben aus Hülle und Stützstruktur bestehenden Körpers lokal variiert werden. Density of the support elements in a simple manner within one and the same chamber, i. be varied locally within one and the same body consisting of shell and supporting structure.
Die Stützelemente der Stützstruktur können vorzugsweise The support elements of the support structure may preferably
abgerundete Verbindungen zueinander und/oder zur Hülle rounded connections to each other and / or the shell
aufweisen, um eine bessere mechanische Stabilität zu have to provide better mechanical stability
gewährleisten. Bei einer abgerundeten Verbindung gehen die einzelnen Stützelemente über einen Radius ineinander über. Die lokale Variation des Dämpfungsgrades kann alternativ oder zusätzlich auch durch Veränderung der physikalischen guarantee. For a rounded connection, the individual support elements merge into one another via a radius. The local variation of the degree of attenuation can alternatively or additionally also by changing the physical
Materialeigenschaften der Stützstruktur erfolgen, insbesondere durch Variation der Steifigkeit des Materials. Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass die Stützstruktur im ersten Bereich aus einem steiferen Material gefertigt ist als im zweiten  Material properties of the support structure made, in particular by varying the rigidity of the material. Preferably, it is provided that the support structure is made in the first region of a stiffer material than in the second
Bereich .  Area .
Die lokale Variation des Dämpfungsgrades kann alternativ oder zusätzlich auch durch entsprechende Veränderung der Dicke der Stützstruktur erreicht werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Stützstruktur im ersten Bereich eine höhere Dicke aufweist als im zweiten Bereich. Als Dicke wird hierbei der Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite des aus Stützstruktur und Hülle bestehenden Sensorkörpers verstanden. The local variation of the degree of damping can alternatively or additionally also be achieved by a corresponding change in the thickness of the support structure. In particular, it can be provided that the support structure in the first region has a greater thickness than in the second region. In this case, the thickness is understood to mean the distance between the upper side and the underside of the sensor body consisting of support structure and shell.
Bei einer Ausführung, bei der die Variation des Dämpfungsgrades durch eine lokale Veränderung der Hülle erfolgt, kann In an embodiment in which the variation of the degree of attenuation is achieved by a local change of the shell, can
vorgesehen sein, dass die Dicke der Hülle und/oder die  be provided that the thickness of the shell and / or the
Festigkeit der Hülle an der Oberseite der Vorrichtung im ersten Bereich größer gewählt ist als im zweiten Bereich. Die  Strength of the shell at the top of the device in the first region is chosen to be greater than in the second region. The
Stützstruktur kann hierbei entweder mit homogenen Support structure can be either homogeneous
Dämpfungseigenschaften ausgeführt sein oder es kann eine zusätzliche lokale Beeinflussung des Dämpfungsgrades durch ergänzende lokale Veränderung der Stützstruktur erreicht Damping properties to be performed or it can be achieved by additional local variation of the support structure, an additional local influence of the degree of damping
werden. Im letzteren Fall kann vorgesehen sein, dass der become. In the latter case it can be provided that the
Dämpfungsgrad der Hülle an der Oberseite der Vorrichtung im ersten Bereich größer gewählt ist als im zweiten Bereich und dass der Dämpfungsgrad der Stützstruktur im zweiten Bereich größer gewählt ist als im ersten Bereich. Damping degree of the shell at the top of the device in the first region is selected to be greater than in the second region and that the degree of damping of the support structure is selected to be greater in the second region than in the first region.
Insbesondere führt eine dicke bzw. feste Hülle, unter Umständen in Kombination mit einer weichen Stützstruktur, bei Berührung mit: einem Hindernis zu einem eher großflächigen Eindrücken des Sensorkörpers. Umgekehrt führt eine dünne bzw. weiche Hülle, unter Umständen in Kombination mit einer festen Stüt z struktur, zu einem eher lokalen Eindrücken des Sensorkörpers . In particular, a thick or solid shell, possibly in combination with a soft support structure, results in contact with: an obstacle to a rather large-scale impressions of the sensor body. Conversely, a thin or soft shell, possibly in combination with a solid support structure, leads to a more local impression of the sensor body.
Eine weitere bevorzugte Ausführung sieht vor, dass die Dicke der Hülle und/oder die Festigkeit der Hülle an der Oberseite der Vorrichtung in einem Randbereich der Kammer geringer gewählt ist als in einem zentralen Bereich der Kamme . Der Randbereich kann hierbei ein gekrümmter Bereich sein. Die Dicke der Hülle und/oder die Festigkeit der Hülle kann dabei an der Oberseite der Vorrichtung in einem gekrümmten Bereich der Hülle geringer gewählt sein als in einem ebenen Bereich der Hülle. Dies gewährleistet eine gleichbleibend hohe Sensitivität des Sensors bis zum Randbereich bzw. auch in einem gekrümmten A further preferred embodiment provides that the thickness of the sheath and / or the strength of the sheath at the top of the device in an edge region of the chamber is chosen to be lower than in a central region of the comb. The edge area can be a curved area here. The thickness of the shell and / or the strength of the shell can be chosen to be lower at the top of the device in a curved region of the shell than in a flat region of the shell. This ensures a consistently high sensitivity of the sensor to the edge region or in a curved
Bereich der Oberseite.  Area of the top.
Die erfindungsgemäße Befestigung des Sensorkörpers mit Hilfe von Formschlusselementen erlaubt es, dass die Befestigung an relativ wenigen, an der Unterseite des Sensorkörpers verteilten Befestigungsstellen erfolgt. Dazwischen ist eine Befestigung am Tragelement nicht erforderlich. Auf Grund der Bauhöhe der The fastening according to the invention of the sensor body with the aid of positive-locking elements allows the attachment to relatively few attachment points distributed on the underside of the sensor body. In between, an attachment to the support element is not required. Due to the height of the
Formschlusselemente sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung hierbei vor, dass die Formschlusselemente des  Form-fitting elements provides a preferred development of the invention in this case that the positive-locking elements of
Sensorkörpers in verdickten Bereichen des Sensorkörpers Sensor body in thickened areas of the sensor body
ausgebildet sind, wobei zwischen den verdickten Bereichen are formed, wherein between the thickened areas
Abstandsbereiche ausgebildet sind, in denen der Sensorkörper vom Tragelement bzw. von der Oberfläche des Handhabungsgeräts unter Ausbildung eines gasgefüllten Hohlraums beabstandet ist. Distance regions are formed, in which the sensor body from the support member or from the surface of the handling device is spaced to form a gas-filled cavity.
Alternativ zu der Befestigung an einer Verdickung des Alternatively to the attachment to a thickening of the
Sensorkörpers kann der Sensorkörper auch angeformte, Sensor body, the sensor body can also be molded,
vorstehende Verbindungselemente aufweisen, die mit Hilfe der For ischlusselemente mit dem Tragelement verbunden werden. Die Veirbindungselemente können als elastische oder federnde have protruding connecting elements, with the aid of For connecting elements to be connected to the support element. The Veirbindungselemente can be elastic or resilient
Elemente ausgebildet sein.  Be formed elements.
Wexters kann der Sensorkörper auch durch separat ausgebildete Verbindungselemente mit dem Tragelement verbunden sein. Hierbei ist das Verbindungselement sowohl mit dem Tragelement als auch dem Sensorkörper mithilfe von Formschlusselementen verbunden. Die Verbindungselemente können als elastische oder federnde Elemente ausgebildet sein. Wexters, the sensor body may also be connected by separately formed connecting elements with the support element. Here, the connecting element is connected to both the support element and the sensor body by means of positive locking elements. The connecting elements may be formed as elastic or resilient elements.
In Höhenrichtung ergibt sich somit von der Unterseite zur In the height direction thus results from the bottom to
Oberseite des Sensorkörpers gesehen ein dreischichtiger Aufbau mit dem Tragelement als erste Schicht, den Abstandsbereichen als zweite Schicht und dem restlichen Sensorkörper als dritte Schicht. Sowohl die zweite Schicht als auch die dritte Schicht können in ihrer Dicke angepasst werden. Beispielsweise kann die dritte Schicht dünner ausgeführt werden, was ein geringeres Volumen des Sensorkörpers zur Folge hat und eine höhere  Seen top side of the sensor body, a three-layer structure with the support element as the first layer, the distance ranges as the second layer and the remaining sensor body as a third layer. Both the second layer and the third layer can be adapted in their thickness. For example, the third layer may be made thinner, resulting in a smaller volume of the sensor body and a higher one
Sensitivität ermöglicht oder bei gegebenem Sensorkörpervolumen eine größere Sensorfläche ermöglicht. Die zweite Schicht kann dagegen im Verhältnis zur dritten Schicht dicker ausgeführt werden, wodurch längere Nachlaufwege nach einem Stopp des zu sichernden Handhabungsgeräts toleriert werden können.  Sensitivity allows or for a given sensor body volume allows a larger sensor area. By contrast, the second layer can be made thicker in relation to the third layer, whereby longer trailing paths can be tolerated after a stop of the handling device to be secured.
Die durch die Abstandsbereiche gebildeten Hohlräume können leer sein, d.h. nur mit Luft gefüllt sein, oder selbst noch eine Stützstruktur aufweisen. Die durch diese Stützstruktur gegebene Dämpfung ermöglicht neben der Deformation des Sensorkörpers ein weiteres gezieltes Abbauen der mechanischen Energie eines eventuellen Aufpralls. Weiters können die Hohlräume eine LuftZirkulation ermöglichen und somit ein Stauen der Abwärme des zu sichernden The cavities formed by the spacing regions can be empty, ie be filled only with air, or even have a supporting structure. The attenuation given by this support structure allows, in addition to the deformation of the sensor body, a further targeted reduction of the mechanical energy of a possible impact. Furthermore, the cavities can allow an air circulation and thus a jamming of the waste heat to be secured
Handhabungsgeräts verhindern.  Prevent handling device.
Weiters kann der Sensorkörper so ausgeführt werden, dass er zwischen den verdickten Bereichen eine Durchbrechung aufweist, die den Hohlraum mit der Umgebung verbindet . Solche Furthermore, the sensor body can be designed such that it has an opening between the thickened areas, which connects the cavity with the environment. Such
Durchbrechungen bzw. Löcher können die Luft Zirkulation  Breakthroughs or holes can circulate the air
unterstützen. Diese Durchbrechungen können optional durch eine gitterartige Struktur abgedeckt sein, sodass ein Berühren des Gitters wie gehabt zu einer Deformation der Hülle und somit einem Auslösen des Sensors führt.  support. These openings may optionally be covered by a grid-like structure, so that touching the grid as usual leads to a deformation of the shell and thus a triggering of the sensor.
Wie an sich bekannt, ist bevorzugt vorgesehen, dass jede Kammer eine eigene Druckerhöhungsvorrichtung, vorzugsweise eine insbesondere piezoelektrisch angetriebene Pumpe bzw. ein As is known per se, it is preferably provided that each chamber has its own pressure-increasing device, preferably a particular piezoelectrically driven pump or a
Gebläse, aufweist. Die Druckerhöhungsvorrichtung ist bevorzugt so angeordnet, dass sie Umgebungsluft in die jeweilige Kammer fördern kann. Bevorzugt wirkt der Drucksensor über eine  Blower. The pressure-increasing device is preferably arranged so that it can convey ambient air into the respective chamber. Preferably, the pressure sensor acts via a
Steuerschaltung mit der Druckerhöhungsvorrichtung zusammen, um einen vorgegebenen Gasdruck in der Kammer herzustellen und zu halten .  Control circuit with the pressure-increasing device together to establish and maintain a predetermined gas pressure in the chamber.
Die Erfindung sieht weiters ein Handhabungsgerät vor, bei dem wenigstens ein Sensorkörper der erfindungsgemäßen The invention further provides a handling device in which at least one sensor body of the invention
Kollisionserkennungsvorrichtung eine Oberfläche des Collision detection device a surface of
Handhabungsgeräts zumindest bereichsweise abdeckt, wobei das Handhabungsgerät eine Notabschaltung aufweist, die in Handling device covers at least partially, wherein the handling device has an emergency shutdown, the in
Abhängigkeit von den Signalen des Drucksensors aktivierbar ist. Dependence on the signals of the pressure sensor can be activated.
Das Handhabungsgerät kann als Industrieroboter, insbesondere als Fertigungs-, Transport-, Inspektions- oder Serviceroboter ausgebildet sein. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher The handling device can be designed as an industrial robot, in particular as a production, transport, inspection or service robot. The invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments shown schematically in the drawing
erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine  explained. In this figure 1 shows a
KoLIisionserkennungsvorrichtung nach dem Stand der Technik im Querschnitt, Fig. 2 eine weiterentwickelte  Prior art collision detection apparatus in cross section, Fig. 2 a further developed
Kollisionserkennungsvorrichtung, bei welcher der Sensorkörper einstückig ausgebildet ist, Fig. 3 eine Detailansicht einer ersten Ausbildung der erfindungsgemäßen Befestigung eines  Collision detection device in which the sensor body is integrally formed, Fig. 3 is a detail view of a first embodiment of the attachment according to the invention
Sensorkörpers an einem Handhabungsgerät, Fig. 4 eine  Sensor body on a handling device, Fig. 4 a
Detailansicht einer zweiten Ausbildung der erfindungsgemäßen Befestigung eines Sensorkörpers an einem Handhabungsgerät, Fig. 5 eine Detailansicht einer dritten Ausbildung der  Detail view of a second embodiment of the attachment according to the invention of a sensor body to a handling device, Fig. 5 is a detail view of a third embodiment of the
erf ndungsgemäßen Befestigung eines Sensorkörpers an einem Handhabungsgerät, Fig. 6 eine Detailansicht einer vierten  Fixing according to the invention of a sensor body to a handling device, Fig. 6 is a detail view of a fourth
Ausbildung der erfindungsgemäßen Befestigung eines  Formation of the attachment of a
Sensorkörpers an einem Handhabungsgerät, Fig. 7 eine  Sensor body on a handling device, Fig. 7 a
Detailansicht einer fünften Ausbildung der erfindungsgemäßen Befestigung eines Sensorkörpers an einem Handhabungsgerät, Fig. 8 eine Detailansicht einer ersten Ausbildung der Stützstruktur des Sensorkörpers, Fig. 9 eine Detailansicht einer zweiten Ausbildung der Stützstruktur, Fig. 10 eine Detailansicht einer dritten Ausbildung der Stützstruktur, Fig. 11 eine  9 shows a detail view of a second embodiment of the support structure, FIG. 11 one
Detailansicht einer vierten Ausbildung der Stützstruktur, Fig. 12 eine Detailansicht einer fünften Ausbildung der Detail view of a fourth embodiment of the support structure, Fig. 12 is a detail view of a fifth embodiment of
Stützstruktur, Fig. 13 eine Detailansicht einer sechsten Support structure, Fig. 13 is a detail view of a sixth
Ausbildung der Stützstruktur, Fig. 14a und 14b eine Formation of the support structure, Fig. 14a and 14b a
Detailansicht einer siebenten und achten Ausbildung der Detail view of a seventh and eighth training of the
Stützstruktur, Fig. 15 eine Detailansicht einer neunten Support structure, Fig. 15 is a detail view of a ninth
Ausbildung der Stützstruktur, Fig. 16 eine Detailansicht einer sechsten Ausbildung der erfindungsgemäßen Befestigung eines Sensorkörpers an einem Handhabungsgerät und Fig. 17 eine Detailansicht einer siebten Ausbildung der erfindungsgemäßen Befestigung eines Sensorkörpers an einem Handhabungsgerät. 16 shows a detailed view of a sixth embodiment of the attachment according to the invention of a sensor body to a handling device, and FIG. 17 a Detailed view of a seventh embodiment of the attachment according to the invention of a sensor body to a handling device.
In Fig. 1 ist eine Kollisionsdetektionsvorrichtung gezeigt, die auf der Oberfläche 1 eines Handhabungsgeräts angebracht ist. Die Vorrichtung umfasst mehrere Sensorkörper 2, die eweils eine von einer Hülle 3 umgebene luftgefüllte Kammer 4 In Fig. 1, there is shown a collision detection device mounted on the surface 1 of a manipulator. The device comprises a plurality of sensor bodies 2, which in each case comprise an air-filled chamber 4 surrounded by a casing 3
aufweisen. Die Hülle 3 ist an einer Kunststoff-Basisschale 5 befestigt und bildet mit dieser einen luftdichten Verschluss der Kammer 4. Die Basisschale 5 ist unter Zwischenschaltung von Distanzstücken 6 an der Oberfläche 1 des Handhabungsgeräts z.B. mittels einer Klebeverbindung befestigt. Die durch die  exhibit. The shell 3 is fixed to a plastic base shell 5 and forms with it an airtight seal of the chamber 4. The base shell 5 is connected to the surface 1 of the manipulator with the interposition of spacers 6 e.g. attached by means of an adhesive connection. The by the
Distanzstücke 6 erzielte Freistellung erzeugt zwischen der Unterseite des Sensorkörpers 2 und der Oberfläche 1 einen  Spacers 6 achieved exemption generated between the bottom of the sensor body 2 and the surface 1 a
Lufteintritts- und Kabel-Durchtritts-Kanal 7.  Air inlet and cable passage 7.
Der in der Kammer 4 herrschende Druck wird mit Hilfe einer Druckerhöhungsvorrichtung 8, die Umgebungsluft aus dem Kanal 7 ansaugt und dabei einen durch das Steuergerät 9 einstellbaren Druck im Inneren des Sensorkörpers 2 erzeugt, eingestellt bzw. gehalten. Die Druckerhöhungsvorrichtung 8 ist in einer The pressure prevailing in the chamber 4 is adjusted by means of a pressure-increasing device 8, which draws in ambient air from the channel 7 and thereby generates an adjustable pressure in the interior of the sensor body 2 by the control device 9. The pressure-increasing device 8 is in a
Ausnehmung der Basisschale 5 aufgenommen. Ebenfalls in der Recess of the base shell 5 added. Also in the
Ausnehmung der Basisschale 5 aufgenommen ist ein Drucksensor 10, der den in der Kammer 4 herrschenden Luftdruck misst. Der innenliegende Drucksensor 10 ist bevorzugt auf einer als Recess of the base shell 5 is received a pressure sensor 10 which measures the pressure prevailing in the chamber 4 air pressure. The internal pressure sensor 10 is preferably on a
Leiterplatte ausgebildeten Trägerplatte 11 befestigt, die außenseitig auch einen Referenz-Drucksensor 12 tragen kann. Printed circuit board formed support plate 11, which can also wear a reference pressure sensor 12 on the outside.
Bezüglich der Funktionsweise der Regarding the functioning of the
Kollisionserkennungsvorrichtung wird auf die WO 2016/000005 AI verwiesen .  Collision detection device is referred to WO 2016/000005 AI.
Eine weiterentwickelte Ausbildung, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, funktioniert analog wie die Ausbildung gemäß Fig. 1, wobei der Sensorkörper 2 jedoch eine in der Kammer 4 angeordnete Stützstruktur 13 aufweist, die in Fig. 2 lediglich mit einer Kreuzschraffur angedeutet ist. Die Hülle 3 ist abweichend von Fig. 1 nicht an einer Basisschale befestigt, sondern umgibt die Kammer 4 vollumfänglich. Weiters sind die Hülle und die Stützstruktur 13 zusammen einstückig ausgebildet und insbesondere mit Hilfe eines generativen, schichtweisen Herstellungsverfahrens gefertigt. Die Leiterplatte 11 samt den Drucksensoren 10 und ggf. 12 kann so aufgebaut sein wie bei der Ausbildung gemäß Fig. 1. Dasselbe gilt für die A further development, which is shown schematically in FIG. 2, works analogously to the embodiment according to FIG Fig. 1, wherein the sensor body 2, however, has a arranged in the chamber 4 support structure 13, which is indicated in Fig. 2 only with a cross-hatching. Deviating from FIG. 1, the casing 3 is not fastened to a base shell, but surrounds the chamber 4 in its entirety. Furthermore, the sheath and the support structure 13 are integrally formed together and in particular manufactured by means of a generative, layered manufacturing process. The printed circuit board 11 together with the pressure sensors 10 and possibly 12 can be constructed as in the embodiment of FIG. 1. The same applies to the
Druckerhöhungsvorrichtung, die in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.  Pressure-increasing device, which is not shown in Fig. 2 for clarity.
Die nachfolgenden Figuren zeigen verschiedene Ausgestaltungen der Befestigung des Sensorkörpers am Handhabungsgerät. Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Sensorkörpers 2 mit einer The following figures show various embodiments of the attachment of the sensor body on the handling device. Fig. 3 shows a section of a sensor body 2 with a
Stützstruktur 13, welche den an der Oberseite des Sensorkörpers 2 angeordneten Hüllenbereich 14 mit dem an der Unterseite des Sensorkörpers angeordneten Hüllenbereich 15 verbindet. Auf der Oberfläche 1 des Handhabungsgeräts ist ein flächiges  Support structure 13, which connects the arranged on the upper side of the sensor body 2 shell portion 14 with the arranged on the underside of the sensor body shell portion 15. On the surface 1 of the handling device is a flat
Tragelement 30 angeordnet, welches den zu schützenden Bereich des Handhabungsgeräts im Wesentlichen abdeckt. Das Tragelement 30 weist eine Vielzahl von Formschlusselementen auf, mit welchen korrespondierende Formschlusselemente formschlüssig zusammenwirken, die an der Unterseite des Sensorkörpers 2 ausgebildet sind. Die Formschlusselemente greifen hierbei nach Art eines Pilz-in-Pilz Klettverschlusses ineinander.  Support member 30 is arranged, which covers the area to be protected of the handling device substantially. The support element 30 has a multiplicity of positive-locking elements with which corresponding interlocking elements cooperate in a form-fitting manner, which are formed on the underside of the sensor body 2. The interlocking elements engage each other in the manner of a mushroom-in-mushroom hook and loop fastener.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausbildung, in welcher ein zylindrischer Bereich 31 des Handhabungsgeräts im Querschnitt dargestellt ist. An der Oberfläche des Handhabungsgeräts sind drei schalenartige Tragelemente 32 angeordnet, welche gemeinsam eine zylindrische Schale bilden, die den zylindrischen Bereich 31 des Handhabungsgeräts formschlüssig umgibt. Die TragelementeFig. 4 shows a modified embodiment, in which a cylindrical portion 31 of the handling device is shown in cross section. On the surface of the handling device, three shell-like support members 32 are arranged, which together form a cylindrical shell, which is the cylindrical portion 31 of the handling device surrounds positively. The supporting elements
32 können auf verschiedene Art untereinander verbunden sein, wobei in Fig. 4 exemplarisch drei verschiedene Verbindungsarten schematisch gezeigt sind. Die schalenartigen Tragelemente weisen an den zueinander weisenden Endbereichen jeweils 32 may be interconnected in various ways, with three different types of connection being shown schematically in FIG. 4 by way of example. The shell-like support elements have at the mutually facing end regions respectively
flanschartige Fortsätze auf, die mit Hilfe einer Schraube 34, durch eine formschlüssige Verbindung 35, wie z.B. eine Klemmoder Rastverbindung, oder durch elastische Verbindungselemente, wie z.B. Gummiringe 36, miteinander verbunden sind.  flange-like projections, which by means of a screw 34, by a positive connection 35, such. a clamp-type latching connection, or by elastic connecting elements, such as e.g. Rubber rings 36, are interconnected.
An den schalenartigen Tragelemente 32 sind Formschlusselemente 33 angeformt, die vom jeweiligen Tragelement vorstehen und einen verbreiterten, insbesondere pilzförmigen Kopf aufweisen, die in Ausnehmungen des Sensorkörpers 2 die Ausnehmung On the shell-like support members 32 form-fitting elements 33 are formed, which protrude from the respective support member and have a widened, in particular mushroom-shaped head, in recesses of the sensor body 2, the recess
hintergreifend einsteckbar ist. Auf diese Weise wird ein  can be plugged in behind. In this way one becomes
Sensorkörper 2 am Tragelement 32 befestigt.  Sensor body 2 attached to the support member 32.
Bei der Ausbildung gemäß Fig. 5 ist ersichtlich, dass der In the embodiment of FIG. 5 it can be seen that the
Sensorkörper 2 im Bereich der Formschlusselemente verdickt ausgebildet sein kann, wobei zwischen den verdickten Bereichen 35 Abstandsbereiche 34 ausgebildet sind, in denen der  Sensor body 2 may be formed thickened in the region of the positive locking elements, wherein between the thickened regions 35 spacing regions 34 are formed, in which the
Sensorkörper 2 vom Tragelement 32 bzw. von der Oberfläche 1 des Handhabungsgeräts unter Ausbildung eines Hohlraums 36  Sensor body 2 from the support member 32 and from the surface 1 of the handling device to form a cavity 36th
beabstandet ist. In Höhenrichtung ergibt sich somit von der Unterseite zur Oberseite des Sensorkörpers 2 gesehen ein is spaced. In the height direction is thus seen from the bottom to the top of the sensor body 2 a
dreischichtiger Aufbau mit dem Tragelement als erste Schicht 37, den Abstandsbereichen in der zweiten Schicht 38 und dem restlichen Sensorkörper als dritte Schicht 39. three-layer structure with the support element as the first layer 37, the distance regions in the second layer 38 and the remaining sensor body as a third layer 39th
Im Hohlraum 36, kann wie rechts in Fig. 5 dargestellt, eine Stützstruktur 40 vorgesehen sein, welche sich von der In the cavity 36, as shown on the right in Fig. 5, a support structure 40 may be provided which differs from the
Unterseite des Sensorkörpers 2 nach unten erstreckt und an der Unterseite des Sensorkörpers 2 angeformt sein kann. Die Stützstruktur 40 kann beispielsweise einstückig mit dem Bottom of the sensor body 2 extends down and may be formed on the underside of the sensor body 2. The Support structure 40 may, for example, integral with the
Sensorkörper 2 ausgebildet sein, wobei der Sensorkörper und die Stützstruktur 40 mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens in einem Stück hergestellt sein können.  Sensor body 2 may be formed, wherein the sensor body and the support structure 40 by means of a 3D printing process can be made in one piece.
Wie in Fig. 6 dargestellt, kann der Sensorkörper 2 im As shown in Fig. 6, the sensor body 2 in
Abstandsbereich 34 mit wenigstens einer Durchbrechung 41 ausgebildet sein, welche die Luft Zirkulation unterstützt.  Distance region 34 may be formed with at least one opening 41, which supports the air circulation.
Diese Durchbrechung kann, wie in Fig. 7 dargestellt, mit einer gitterartigen Struktur 42 abgedeckt sein. This opening can, as shown in Fig. 7, be covered with a grid-like structure 42.
Die nachfolgenden Figuren zeigen verschiedene Ausgestaltungen der Stützstruktur 13. Fig. 8 zeigt eine Stützstruktur 13, welche den an der Oberseite des Sensorkörpers angeordneten Hüllenbereich 14 mit dem an der Unterseite des Sensorkörpers angeordneten Hüllenbereich 15 verbindet. Fig. 8 zeigt lediglich einen Ausschnitt der Stützstruktur 13, die Stützstruktur 13 verbindet jedoch auch die beiden seitlichen (nicht gezeigten) Bereiche der Hülle 3 miteinander. Die Hülle 3 und die The following figures show various embodiments of the support structure 13. FIG. 8 shows a support structure 13, which connects the envelope region 14 arranged on the upper side of the sensor body with the envelope region 15 arranged on the underside of the sensor body. 8 shows only a section of the support structure 13, but the support structure 13 also connects the two lateral areas (not shown) of the shell 3 with one another. The shell 3 and the
Stützstruktur 13 bestehen aus einem flexiblen  Support structure 13 consist of a flexible
Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus dem selben Material, und sind mit Hilfe eines generativen Fertigungsverfahrens,  Plastic material, preferably of the same material, and are by means of a generative manufacturing process,
insbesondere durch selektives Lasersintern (SLS) , in einem in particular by selective laser sintering (SLS), in one
Stück aufgebaut worden. Die Stützstruktur 13 besteht im Piece has been built. The support structure 13 is in
vorliegenden Fall aus einer Vielzahl von einander im rechten Winkel kreuzenden Stäben, wobei eine erste Gruppe von present case of a plurality of mutually crossing at right angles bars, wherein a first group of
parallelen Stäben 16 die Oberseite mit der Unterseite verbindet und eine zweite Gruppe von parallelen Stäben 17 von einer Seite zur anderen Seite verläuft, sodass ein kubisches Raumgitter vorliegt . Fig. 9 zeigt eine Stützstruktur 13, welche den an der Oberseite des Sensorkörpers angeordneten Hüllenbereich 14 mit dem an der Unterseite des Sensorkörpers angeordneten Hüllenbereich 15 verbindet und aus parallelen Stegen 18 besteht. parallel bars 16 connects the top to the bottom and a second group of parallel bars 17 extends from one side to the other, so that there is a cubic space lattice. FIG. 9 shows a support structure 13, which connects the casing region 14 arranged at the upper side of the sensor body to the casing region 15 arranged at the underside of the sensor body and consists of parallel webs 18.
Fig. 10 zeigt eine Stützstruktur 13, welche den an der Fig. 10 shows a support structure 13, which at the
Oberseite des Sensorkörpers angeordneten Hüllenbereich 14 mit dem an der Unterseite des Sensorkörpers angeordneten  Upper side of the sensor body arranged sleeve portion 14 with the arranged on the underside of the sensor body
HüLlenbereich 15 verbindet und aus parallelen Stäben 19  HÜLlenbereich 15 connects and from parallel bars 19
bes teht .  consists .
Fig. 11 zeigt eine Stützstruktur 13, welche den an der Fig. 11 shows a support structure 13, which at the
Oberseite des Sensorkörpers angeordneten Hüllenbereich 14 mit dem an der Unterseite des Sensorkörpers angeordneten  Upper side of the sensor body arranged sleeve portion 14 with the arranged on the underside of the sensor body
Hüllenbereich 15 verbindet und aus einer sich von der  Sheath area 15 connects and one of the from the
Unterseite zur Oberseite hin verzweigenden Baumstruktur  Base to top branching tree structure
besteht, wobei sich ein Stammabschnitt 20 in Verzweigungen 21 verzweigt .  consists, with a trunk portion 20 branches into branches 21.
Fig. 12 zeigt eine Ausbildung, bei der die Stützstruktur 13 von X-förmig angeordneten Stegen 22 und 23 gebildet ist, wobei im Kreuzungsbereich 24 sowie im Verbindungsbereich 25 der Stege 22 und 23 mit der Hülle 3 bzw. den Hüllenbereichen 14 und 15 ein Radius ausgebildet ist. Fig. 12 shows an embodiment in which the support structure 13 is formed by X-shaped webs 22 and 23, wherein in the crossing region 24 and in the connection region 25 of the webs 22 and 23 with the shell 3 and the shell regions 14 and 15 has a radius is trained.
Bei den Ausbildungen gemäß den Fig. 3 bis 7 kann der von der Stützstruktur bereitgestellte Dämpfungsgrad lokal variiert werden, indem zum Beispiel die Anzahl der Stützelemente (Stege, Stäbe, Baumstruktur) je Volumeneinheit variiert wird, sodass entweder eine dichtere oder eine weniger dichte Struktur In the embodiments according to FIGS. 3 to 7, the degree of attenuation provided by the support structure can be varied locally, for example by varying the number of support elements (bars, bars, tree structure) per unit volume, so that either a denser or a less dense structure
entsteht. Die lokale Variation des Dämpfungsgrades kann aber auch durch die Veränderung der Materialstärke (Dicke) oder der Materialsteifigkeit der jeweiligen Stützelemente vorgenommen werde . arises. The local variation of the degree of attenuation but can also by changing the material thickness (thickness) or the Material stiffness of the respective support elements will be made.
Die lokale Variation des Dämpfungsgrades kann aber auch durch eine Veränderung der zwischen Oberseite und Unterseite The local variation of the degree of attenuation may also be due to a change in the top and bottom
gemessenen Dicke erfolgen, wie dies beispielsweise in Fig. 13 dargestellt ist. Fig. 13 zeigt einen Bereich eines  measured thickness, as shown for example in Fig. 13. Fig. 13 shows an area of a
Handhabungsgeräts, dessen Oberfläche 1 durch einen Sensorkörper 2 abgedeckt ist. Die Stützstruktur 13 ist in einem ersten  Handling device whose surface 1 is covered by a sensor body 2. The support structure 13 is in a first
Bereich 26 dicker ausgeführt als in einem zweiten Bereich 27.  Region 26 made thicker than in a second region 27th
Fig . 14 zeigt eine Ausbildung, bei der die Wandstärke und/oder Festigkeit der Hülle 3 variiert wird. Insbesondere führt eine dicke/feste Hülle 3, unter Umständen in Kombination mit einer weichen Stützstruktur 13, bei Berührung zu einem eher Fig. 14 shows an embodiment in which the wall thickness and / or strength of the shell 3 is varied. In particular, a thick / solid shell 3, possibly in combination with a soft support structure 13, tends to result in contact
großflächigen Eindrücken des Sensorkörpers (Fig. 14a) .  large-scale impressions of the sensor body (Fig. 14a).
Umgekehrt führt eine dünne/weiche Hülle 3, unter Umständen in Kombination mit einer festen Stützstruktur 13, zu einem eher lokalen Eindrücken des Sensors (Fig. 14b) .  Conversely, a thin / soft shell 3, possibly in combination with a fixed support structure 13, leads to a more local impression of the sensor (FIG. 14b).
Weiters kann, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist, die Wandstärke der Hülle 3 in der Mitte 28 der Sensorfläche größer gewählt sein als am Rand 29 der Sensorfläche. Furthermore, as shown in FIG. 15, the wall thickness of the casing 3 in the center 28 of the sensor surface may be greater than at the edge 29 of the sensor surface.
Wie in Fig. 16 dargestellt, kann der Sensorkörper 2 auch angeformte, vorragende Verbindungselemente 43 anstelle einer Verdickung des Sensorkörpers 2 aufweisen, wobei der angeformten Verbindungselemente dazu dienen, den Sensorkörper 2 mit den Formschlusselementen 33 zu verbinden. Die Verbindungselemente 43 können als nachgiebige, elastisch federnde Strukturen As shown in FIG. 16, the sensor body 2 can also have integrally formed, protruding connecting elements 43 instead of a thickening of the sensor body 2, wherein the integrally formed connecting elements serve to connect the sensor body 2 to the form-locking elements 33. The connecting elements 43 can be resilient, elastically resilient structures
ausgebildet sein. Wie in Fig. 17 dargestellt, kann der Sensorkörper 2 auch durch separat ausgebildete Verbindungselemente 44 mit dem Tragelement 32 verbunden sein. Hierbei ist das Verbindungselement 44 einerseits mit dem Tragelement 32 und andererseits mit dem Sensorkörper 2 mithilfe von Formschlusselementen 33 verbunden. Die Verbindungselemente 44 können als nachgiebige, elastisch federnde Strukturen ausgebildet sein. be educated. As shown in FIG. 17, the sensor body 2 can also be connected to the support element 32 by means of separately formed connecting elements 44. Here, the connecting element 44 is connected on the one hand to the support element 32 and on the other hand to the sensor body 2 by means of form-locking elements 33. The connecting elements 44 may be formed as resilient, resilient structures.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Vorrichtung zur Erkennung einer Kollision eines 1. A device for detecting a collision of a
Handhabungsgeräts mit einem Hindernis, umfassend wenigstens einen Sensorkörper, wobei der Sensorkörper eine gasgefüllte Kammer, die von einer flexiblen, durch Kollision mit einem Hindernis verformbaren Hülle umgeben ist und eine flexible Stützstruktur aufweist, wobei die Stützstruktur ein  Handling device with an obstacle, comprising at least one sensor body, wherein the sensor body a gas-filled chamber, which is surrounded by a flexible, deformable by collision with an obstacle shell and having a flexible support structure, wherein the support structure a
Dämpfungselement ausbildet, welches gemeinsam mit der Hülle die bei einer Kollision einwirkenden Kräfte mechanisch dämpft, und weiters umfassend einen Drucksensor zur Messung des Gasdrucks im Inneren der Kammer und Befestigungsmittel zur Befestigung des wenigstens einen Sensorkörpers an der Oberfläche des  Damping element is formed, which mechanically damps together with the shell, the forces acting in a collision, and further comprising a pressure sensor for measuring the gas pressure inside the chamber and fastening means for attaching the at least one sensor body to the surface of the
Handhabungsgeräts, dadurch gekennzeichnet, dass die  Handling device, characterized in that the
Befestigungsmittel wenigstens ein Tragelement umfassen, welches an der Oberfläche des Handhabungsgeräts befestigbar ist und Forrnschlusselemente aufweist, mit welchen korrespondierende Formschlusselemente des wenigstens einen Sensorkörpers in formschlüssige Verbindung bringbar sind.  Fixing means comprise at least one support element, which is fastened to the surface of the manipulator and has Forrnschlusselemente, with which corresponding form-fitting elements of the at least one sensor body can be brought into positive connection.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente des wenigstens einen Tragelements und die Formschlusselemente des wenigstens einen Sensorkörpers zur Herstellung einer Rastverbindung ausgebildet sind. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the positive-locking elements of the at least one support element and the positive-locking elements of the at least one sensor body are designed for producing a latching connection.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschusselemente des wenigstens einen Tragelements vom Tragelement vorstehen und einen verbreiterten, insbesondere pilzförmigen Kopf aufweisen und die Formschlusselemente des wenigstens einen Sensorkörpers Ausnehmungen aufweisen, in welche der Kopf die Ausnehmung hintergreifend einsteckbar ist. 3. A device according to claim 2, characterized in that the forming elements of the at least one support element protrude from the support member and have a widened, in particular mushroom-shaped head and the interlocking elements of the at least one sensor body recesses, in which the head is recessed inserting the recess.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement als flächiges Element ausgebildet ist, dessen Formgebung der Oberflächenform des Handhabungsgeräts entspricht. 4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the support element is formed as a flat element whose shape corresponds to the surface shape of the handling device.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Tragelemente als schalenartige, insbesondere gekrümmte, Elemente ausgebildet sind, die gemeinsam wenigstens einen Bereich des Handhabungsgeräts umschließend an diesem anbringbar sind. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that at least two support elements are designed as shell-like, in particular curved, elements which are at least a portion of the handling device enclosing attached to this.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schalenartigen Elemente Verbindungsmittel zum Verbinden mit wenigstens einem benachbarten schalenartigen Element aufweisen. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the shell-like elements have connecting means for connecting to at least one adjacent shell-like element.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente des Sensorkörpers in verdickten Bereichen des Sensorkörpers ausgebildet sind, wobei zwischen den verdickten Bereichen Abstandsbereiche ausgebildet sind, in denen der Sensorkörper vom Tragelement bzw. von der Oberfläche des Handhabungsgeräts unter Ausbildung eines gasgefüllten Hohlraums beabstandet ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the positive-locking elements of the sensor body are formed in thickened regions of the sensor body, wherein between the thickened regions spacing regions are formed, in which the sensor body from the support element or from the surface of the handling device below Training a gas-filled cavity is spaced.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum eine Stützstruktur enthält. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the cavity contains a support structure.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch 9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized
gekennzeichnet, dass der Sensorkörper zwischen den verdickten Bereichen eine Durchbrechung aufweist, die den Hohlraum mit der Umgebung verbindet. characterized in that the sensor body between the thickened areas has an opening which connects the cavity with the environment.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung durch eine gitterartige Struktur abgedeckt ist. 10. The device according to claim 9, characterized in that the opening is covered by a grid-like structure.
11 _ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle und die innerhalb der Hülle angeordnete Stützstruktur sowie die Formschlusselemente des Serasorkörpers miteinander einstückig ausgebildet sind. 11 _ Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sheath and the support structure arranged within the shell and the form-locking elements of the Serasorkörpers are integrally formed with each other.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle, die Stützstruktur und die Formschlusselemente des Sensorkörpers durch ein generatives Fertigungsverfahren, insbesondere schichtweise, wie z.B. durch selektives 12. The device according to claim 11, characterized in that the sheath, the support structure and the positive-locking elements of the sensor body by a generative manufacturing process, in particular in layers, such as. by selective
Lasersintern, hergestellt sind.  Laser sintering, are made.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur und/oder die Hülle lokal derart verändert ist, dass in einem ersten und in einem zweiten Bereich des Handhabungsgeräts ein voneinander verschiedener Dämpfungsgrad bereitgestellt ist. 13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the support structure and / or the sheath is locally changed such that a mutually different degree of damping is provided in a first and in a second region of the handling device.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur gegenüberliegende 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the support structure opposite
Bereiche der Hülle, insbesondere den an der Oberseite des Areas of the shell, especially at the top of the
Sensorkörpers angeordneten Bereich der Hülle und den an der Unterseite des Sensorkörpers angeordneten Bereich der Hülle, miteinander verbindet. Sensor body arranged portion of the shell and arranged on the underside of the sensor body portion of the shell, interconnecting.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer eine eigene 15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that each chamber has its own
Druckerhöhungsvorrichtung, vorzugsweise eine insbesondere piezoelektrisch angetriebene Pumpe bzw. ein Gebläse, aufweist. Pressure-increasing device, preferably a particular piezoelectrically driven pump or a blower has.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der" Drucksensor über eine Steuerschaltung mit der 16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the "pressure sensor via a control circuit with the
Drmckerhöhungsvorrichtung zusammenwirkt, um einen vorgegebenen Gasdruck in der Kammer herzustellen und zu halten.  Drkckerhöhungsvorrichtung cooperates to establish and maintain a predetermined gas pressure in the chamber.
17. Handhabungsgerät mit einer wenigstens einen Sensorkörper au weisenden, eine Oberfläche des Handhabungsgeräts zumindest bereichsweise abdeckenden Kollisionserkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Handhabungsgerät eine Notabschaltung aufweist, die in Abhängigkeit von den Signalen des Drucksensors aktivierbar ist. 17. Handling device with an at least one sensor body au-facing, a surface of the handling device at least partially covering collision detection device according to one of claims 1 to 16, wherein the handling device has an emergency shutdown, which is activated in response to the signals of the pressure sensor.
18. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle und die Stützstruktur sowie die Formschlusselemente des 18. A method for producing a device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the sheath and the support structure and the positive locking elements of
Sensorkörpers miteinander einstückig mit Hilfe eines Sensor body in one piece with the help of a
generatives Fertigungsverfahrens, insbesondere schichtweise, wie z.B. durch selektives Lasersintern, ausgebildet werden. generative manufacturing process, in particular in layers, e.g. be formed by selective laser sintering.
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