DE102019130375B4 - SUCTION CUP ASSEMBLY FOR HANDLING OBJECTS - Google Patents

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Abstract

Sauggreiferanordnung (100) zum Handhaben von Gegenständen, wobei die Sauggreiferanordnung (100) Folgendes aufweist:- einen ersten Sauggreifer (14a) mit einem flexiblen Saugnapf (1a);- mindestens einen zweiten Sauggreifer (14b, 14c) mit einem flexiblen Saugnapf (1b, 1c); und- einen im Hinblick auf den ersten und den mindestens einen zweiten Sauggreifer (14a, 14b, 14c) gemeinsamen Sauggreiferträger (20), wobei der erste Sauggreifer (14a) einen entsprechend zugeordneten ersten Saugnapfhalter (2a) aufweist, über den der Saugnapf (1a) des ersten Sauggreifers (14a) mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden, insbesondere lösbar verbunden ist, und wobei der mindestens eine zweite Sauggreifer (14b, 14c) einen entsprechend zugeordneten zweiten Saugnapfhalter (2b, 2c) aufweist, über den der Saugnapf (1b, 1c) des mindestens einen zweiten Sauggreifers (14b, 14c) mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden, insbesondere lösbar verbunden ist, wobei der Sauggreiferträger (20) derart flexibel ausgeführt ist, dass der erste Saugnapfhalter (2a) mit dem Saugnapf (1a) des ersten Sauggreifers (14a) in mindestens einer Richtung relativ zu dem mindestens einen zweiten Saugnapfhalter (2b, 2c) mit dem Saugnapf (1b, 1c) des mindestens einen zweiten Sauggreifers (14b, 14c) bewegbar ist, wobei die jeweiligen Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) derart mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden sind, dass die Saugnäpfe (1a, 1b, 1c) der entsprechenden Sauggreifer (14a, 14b, 14c) jeweils relativ zu dem Sauggreiferträger (20) und unabhängig voneinander bewegbar sind, und wobei die jeweiligen Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) jeweils über eine Kugelgelenkanordnung (13a, 13b, 13c) mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden sind, wobei der Sauggreiferträger (20) eine Vielzahl von an sich starren Trägerbereichen (23a, 23b, 23c) aufweist, welche miteinander über entsprechende Gelenke (24a, 24b, 24c) verbunden sind, und wobei dem Sauggreiferträger (20) ein elastischer Vorspannmechanismus (26) zugeordnet ist zum insbesondere federelastischen Vorspannen des Sauggreiferträgers (20) in einen Ausgangszustand, wobei es sich bei dem Ausgangszustand vorzugsweise um einen Zustand handelt, in welchem die jeweiligen Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) nicht relativ zueinander bewegt sind und / oder in welchem die jeweiligen Saugnäpfe (1a, 1b, 1c) der entsprechenden Sauggreifer (14a, 14b, 14c) in einer gemeinsamen und insbesondere ungekrümmten Ebene liegen.Suction gripper arrangement (100) for handling objects, the suction gripper arrangement (100) having the following: - a first suction gripper (14a) with a flexible suction cup (1a); - at least one second suction gripper (14b, 14c) with a flexible suction cup (1b, 1c); and- a suction pad carrier (20) that is common to the first and the at least one second suction pad (14a, 14b, 14c), wherein the first suction pad (14a) has a correspondingly assigned first suction cup holder (2a), via which the suction cup (1a ) of the first suction gripper (14a) is connected, in particular detachably connected, to the suction gripper carrier (20), and wherein the at least one second suction gripper (14b, 14c) has a correspondingly assigned second suction cup holder (2b, 2c), via which the suction cup (1b , 1c) of the at least one second suction pad (14b, 14c) is connected, in particular releasably connected, to the suction pad carrier (20), the suction pad carrier (20) being designed so flexibly that the first suction cup holder (2a) is connected to the suction cup (1a) of the first suction gripper (14a) can be moved in at least one direction relative to the at least one second suction cup holder (2b, 2c) with the suction cup (1b, 1c) of the at least one second suction gripper (14b, 14c). is, the respective suction cup holders (2a, 2b, 2c) being connected to the suction pad carrier (20) in such a way that the suction cups (1a, 1b, 1c) of the corresponding suction pads (14a, 14b, 14c) are each positioned relative to the suction pad carrier (20 ) and are movable independently of one another, and wherein the respective suction cup holders (2a, 2b, 2c) are each connected to the suction pad carrier (20) via a ball joint arrangement (13a, 13b, 13c), the suction pad carrier (20) having a plurality of per se has rigid carrier areas (23a, 23b, 23c) which are connected to one another via corresponding joints (24a, 24b, 24c), and wherein the suction pad carrier (20) is assigned an elastic pretensioning mechanism (26) for the in particular spring-elastic pretensioning of the suction pad carrier (20) into an initial state, the initial state preferably being a state in which the respective suction cup holders (2a, 2b, 2c) are not moved relative to one another and/or in which d The respective suction cups (1a, 1b, 1c) of the corresponding suction grippers (14a, 14b, 14c) lie in a common and in particular non-curved plane.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Greifereinrichtung und insbesondere einen Sauggreifer zum Handhaben von Gegenständen.The present invention relates generally to a gripper assembly, and more particularly to a suction gripper for handling objects.

Zur Handhabung von Gegenständen sind unterschiedliche Arten von Greifereinrichtungen, insbesondere pneumatisch angetriebene Greifereinrichtungen, bekannt. Hierzu gehören insbesondere Sauggreifer, die in der Regel dazu eingesetzt werden, um Gegenstände anzusaugen, anzuheben und an einen anderen Ort verbringen zu können. Sauggreifer weisen hierfür eine Dichtlippe auf, die an der Oberfläche des Gegenstands (Werkstücks) anliegt und zwischen dem Sauggreifer und der Oberfläche des Werkstücks einen Saugraum umschließt, welcher evakuiert werden kann. Dadurch legt sich der Sauggreifer dicht an die Oberfläche des Werkstücks an und hält dieses pneumatisch fest.Different types of gripper devices, in particular pneumatically driven gripper devices, are known for handling objects. These include, in particular, suction pads, which are generally used to suck objects, lift them and move them to another location. For this purpose, suction grippers have a sealing lip that rests against the surface of the object (workpiece) and encloses a suction space between the suction gripper and the surface of the workpiece, which can be evacuated. As a result, the suction pad lies close to the surface of the workpiece and holds it in place pneumatically.

Insbesondere bei der Handhabung von Blechen, zum Beispiel in der Automobilindustrie, haben sich derartige Sauggreifer bewährt.Suction grippers of this type have proven themselves particularly when handling sheet metal, for example in the automotive industry.

Die Verwendung von bekannten Sauggreifern zur Handhabung von anderen, insbesondere bruch- und/oder verformungsempfindlichen Gegenständen, ist derzeit jedoch nur eingeschränkt möglich. Dies liegt insbesondere daran, dass eine prozesssichere Handhabung von Gegenständen mit Hilfe von Sauggreifern verlangt, dass die zu handhabenden Gegenstände entsprechend verformungssteif und bruchunempfindlich sind.However, the use of known suction grippers for handling other objects, in particular objects that are susceptible to breakage and/or deformation, is currently only possible to a limited extent. This is due in particular to the fact that a process-reliable handling of objects with the help of suction pads requires that the objects to be handled are correspondingly deformation-resistant and insensitive to breakage.

Ein weiterer Nachteil der an sich bekannten Sauggreifer ist darin zu sehen, dass diese nicht oder nur bedingt zum Handhaben von biegeschlaffen Gegenständen geeignet sind. Vielmehr setzen derzeit verfügbare Sauggreifer voraus, dass die zu handhabenden Gegenstände eine möglichst ebene und starre Oberfläche aufweisen, damit der Sauggreifer sich an diese Oberfläche dicht anlegen kann und das Werkstück sicher pneumatisch halten kann.A further disadvantage of the suction pads known per se is that they are not suitable or only partially suitable for handling limp objects. Rather, currently available suction pads require that the objects to be handled have a surface that is as flat and rigid as possible, so that the suction pad can rest tightly against this surface and securely hold the workpiece pneumatically.

Andererseits sind Greifereinrichtungen bekannt, welche als Fingergreifer ausgebildet sind und mindestens zwei zangenförmig gegeneinander verschwenkbare oder längsgeeignete Führungen linear gegeneinander verschiebbare Greifbacken aufweisen, die einen zu greifenden Gegenstand bzw. ein zu greifendes Werkstück mit einander zugewandten Greiferflächen von entgegengesetzten Seiten her erfassen und einspannen. Derartige Fingergreifer werden häufig im Zusammenhang mit Industrierobotern zum Handhaben verschiedenartiger Gegenstände/Werkstücke eingesetzt.On the other hand, gripper devices are known which are designed as finger grippers and have at least two pliers-like guides that can be pivoted relative to one another or longitudinally suitable gripper jaws that can be linearly displaced relative to one another, which grasp and clamp an object to be gripped or a workpiece to be gripped with gripper surfaces facing one another from opposite sides. Finger grippers of this type are often used in connection with industrial robots for handling various types of objects/workpieces.

Aber auch bei den aus dem Stand der Technik bekannten Fingergreifern ist es problematisch, dass sich diese - wenn überhaupt - nur bedingt zur Handhabung von Körpern eignen, dessen Form und Größe variiert und dessen Oberfläche uneben ausgebildet ist. Insbesondere bei Gegenständen, die in ihrer Formgebung und Größe variieren, ist eine optimale Anpassung der Greifereinrichtungen auf die Art des Gegenstands in der Regel nicht möglich. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Gegenstände eine unebene Oberfläche aufweisen, was es erschwert, die Technik anzuwenden, die üblicherweise bei Sauggreifern zum Einsatz kommt. Hinzu kommt, dass die hierin berücksichtigten Gegenstände teilweise aus einem biegeschlaffen Material bestehen können. Dies erschwert oder schließt gar den Einsatz von herkömmlichen Fingergreifern aus, da diese den Gegenstand beim Greifen beschädigen oder keine hinreichende Haltekraft aufbringen können.But even with the finger grippers known from the prior art, it is problematic that these are only conditionally suitable—if at all—for handling bodies whose shape and size varies and whose surface is uneven. Particularly in the case of objects that vary in shape and size, it is generally not possible to optimally adapt the gripper devices to the type of object. This is especially true when the objects have an uneven surface, making it difficult to use the technique commonly used with suction cups. In addition, some of the objects considered here can consist of a flexible material. This complicates or even rules out the use of conventional finger grippers, since they damage the object when gripping or cannot apply sufficient holding force.

Die Druckschrift DE 10 2019 103 564 A1 betrifft eine Separatoransaugvorrichtung, die eine Krümmung korrigiert, ohne gestapelte Separatoren zu beschädigen. Die Separatoransaugvorrichtung ist in der Lage, einen Separator anzusaugen und zu fördern, der in einem Zustand gelagert ist, in dem eine Vielzahl von Separatoren gestapelt sind. Die Separatoransaugvorrichtung hat einen ersten Arm mit einem ersten Ansaugabschnitt, der in der Lage ist, den Separator durch einen Unterdruck anzusaugen, einen zweiten Arm mit einem zweiten Ansaugabschnitt, der in der Lage ist, den Separator durch einen Unterdruck anzusaugen, und einen Drehmechanismus, der den ersten Arm und den zweiten Arm bewegt, um den ersten Arm und den zweiten Arm wahlweise in einer Folgeposition, um einer gekrümmten Form des Separators zu folgen, oder einer Korrekturposition anzuordnen, um die Krümmung des Separators zu korrigieren.The pamphlet DE 10 2019 103 564 A1 relates to a separator suction device that corrects bowing without damaging stacked separators. The separator suction device is capable of sucking and conveying a separator stored in a state where a plurality of separators are stacked. The separator suction device has a first arm having a first suction portion capable of sucking the separator by a negative pressure, a second arm having a second suction portion capable of sucking the separator by a negative pressure, and a rotating mechanism that moves the first arm and the second arm to selectively place the first arm and the second arm in a following position to follow a curved shape of the separator or a correcting position to correct the curvature of the separator.

Die Druckschrift DE 39 39 349 A1 betrifft eine Einrichtung zur Handhabung insbesondere von Gegenständen aus nachgiebigen Werkstoffen. Die Einrichtung weist Greifer auf, die an einer formveränderlichen Halterung mittels eines Tragelements bewegbar sind, wobei die Halterung wechselweise in einen Entspannungszustand mit niedrigem Formänderungswiderstand und in einen Verspannungszustand versetzbar ist, in dem sie - bedingt durch eine Blockierung ihrer Bestandteile - formbeständig ist.The pamphlet DE 39 39 349 A1 relates to a device for handling objects made of flexible materials in particular. The device has grippers that can be moved on a shape-changing mount by means of a support element, the mount being able to be alternately put into a relaxed state with low resistance to deformation and into a stressed state in which it is dimensionally stable due to a blocking of its components.

Die Druckschrift DE 11 2012 005 690 T5 betrifft eine Greifvorrichtung, die mehrere Haltepunkte aufweist.The pamphlet DE 11 2012 005 690 T5 relates to a gripping device having a plurality of holding points.

Die Druckschrift DE 10 2014 209 904 A1 betrifft einen Drapiergreifer zum Greifen und Drapieren von ausgeschnittenen Faseranordnungen.The pamphlet DE 10 2014 209 904 A1 relates to a draping gripper for gripping and draping cut fiber arrays.

Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Greifereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche flexibel für unterschiedliche Körper einsetzbar ist, auch wenn die Körper unterschiedliche Größen und Formen aufweisen. Darüber hinaus soll die Greifereinrichtung auch dann wirksam anwendbar sein, wenn die Oberfläche des zu greifenden Körpers uneben ist und wenn der Körper zumindest bereichsweise aus einem biegeschlaffen Material besteht.On the basis of this problem, the invention is based on the object of providing a grip Specify ereinrichtung of the type mentioned, which can be used flexibly for different bodies, even if the bodies have different sizes and shapes. In addition, the gripping device should also be able to be used effectively when the surface of the body to be gripped is uneven and when the body consists at least in regions of a flexible material.

Insbesondere soll die Greifereinrichtung ausgebildet sein, auch relativ schwere, beispielsweise in Kartonage verpackte Gegenstände, prozesssicher handhaben zu können.In particular, the gripper device should be designed to be able to handle relatively heavy objects, for example objects packed in cardboard, in a process-reliable manner.

Diese und weitere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Greiferanordnung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen hiervon in den abhängigen Patentansprüchen angegeben sind.These and other objects are achieved according to the invention by the gripper arrangement according to independent patent claim 1, advantageous developments of which are specified in the dependent patent claims.

Demnach wird insbesondere eine als Sauggreiferanordnung ausgeführte Greifereinrichtung vorgeschlagen, welche einen ersten Sauggreifer mit einem flexiblen Saugnapf sowie mindestens einen zweiten Sauggreifer mit einem flexiblen Saugnapf aufweist. Die erfindungsgemäße Sauggreiferanordnung weist ferner einen im Hinblick auf den ersten und den mindestens einen zweiten Sauggreifer gemeinsamen Sauggreiferträger auf.Accordingly, a gripper device designed as a suction gripper arrangement is proposed in particular, which has a first suction gripper with a flexible suction cup and at least one second suction gripper with a flexible suction cup. The suction pad arrangement according to the invention also has a suction pad carrier that is common to the first and the at least one second suction pad.

Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass der erste Sauggreifer einen entsprechend zugeordneten ersten Saugnapfhalter aufweist, über den der Saugnapf des ersten Sauggreifers mit dem Sauggreifträger verbunden, insbesondere lösbar verbunden ist. Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass der mindestens eine zweite Sauggreifer einen entsprechend zugeordneten zweiten Saugnapfhalter aufweist, über den der Saugnapf des mindestens einen zweiten Sauggreifers mit dem Sauggreifträger verbunden, insbesondere lösbar verbunden, ist.According to the invention, it is provided in particular that the first suction gripper has a correspondingly assigned first suction cup holder, via which the suction cup of the first suction gripper is connected, in particular detachably connected, to the suction gripper carrier. According to the invention, it is further provided that the at least one second suction pad has a correspondingly assigned second suction cup holder, via which the suction cup of the at least one second suction pad is connected, in particular releasably connected, to the suction pad carrier.

Zur prozesssicheren Handhabung von Gegenständen, die insbesondere eine unebene Oberfläche aufweisen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Sauggreiferträger derart flexibel ausgeführt ist, dass der erste Saugnapfhalter mit dem Saugnapf des ersten Sauggreifers in mindestens einer Richtung relativ zu dem mindestens einen zweiten Saugnapfhalter mit dem Saugnapf des mindestens einen zweiten Sauggreifers bewegbar ist.For the process-reliable handling of objects, which in particular have an uneven surface, it is provided according to the invention that the suction pad carrier is designed so flexibly that the first suction cup holder can be connected to the suction cup of the first suction pad in at least one direction relative to the at least one second suction cup holder with the suction cup of the at least one second suction pad is movable.

Durch die Verwendung eines flexiblen Sauggreiferträgers, welcher eine Vielzahl von Sauggreifern trägt, wird das Abreißrisiko der Sauggreiferanordnung auch bei Gegenständen, die beispielsweise eine gekrümmte oder unebene Oberfläche aufweisen, reduziert. Ursache hierfür ist, dass mit dem Sauggreiferträger selber bereits eine Grundanpassung der flexiblen Saugnäpfe an die Oberflächengeometrie des zu greifenden Gegenstands erfolgt.The use of a flexible suction pad carrier, which carries a large number of suction pads, reduces the risk of the suction pad arrangement tearing off, even in the case of objects which, for example, have a curved or uneven surface. The reason for this is that with the suction pad carrier itself there is already a basic adaptation of the flexible suction cups to the surface geometry of the object to be gripped.

Von daher ist die Sauggreiferanordnung für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, bei denen bislang keine pneumatisch arbeitenden Greifer und insbesondere Sauggreifer verwendet werden konnten.The suction gripper arrangement is therefore suitable for a large number of applications in which hitherto no pneumatically operating grippers and in particular suction grippers could be used.

Gemäß bevorzugten Realisierungen der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung ist vorgesehen, dass die Sauggreiferanordnung genau einen zweiten Sauggreifer mit einem flexiblen Saugnapf und mindestens einen (weiteren) dritten Sauggreifer mit einem flexiblen Saugnapf aufweist. Auch hier ist vorgesehen, dass der mindestens eine dritte Sauggreifer einen entsprechend zugeordneten dritten Saugnapfhalter aufweist, über den der Saugnapf des mindestens einen dritten Sauggreifers mit dem (gemeinsamen) Sauggreiferträger verbunden ist.According to preferred realizations of the suction pad arrangement according to the invention, it is provided that the suction pad arrangement has precisely one second suction pad with a flexible suction cup and at least one (additional) third suction pad with a flexible suction cup. It is also provided here that the at least one third suction pad has a correspondingly assigned third suction cup holder, via which the suction cup of the at least one third suction pad is connected to the (common) suction pad carrier.

Bei dieser Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist der Sauggreiferträger vorzugsweise derart flexibel ausgeführt, dass der erste und zweite Saugnapfhalter jeweils mit dem entsprechenden Saugnapf unabhängig voneinander in mindestens einer Richtung relativ zu dem mindestens einem dritten Saugnapfhalter mit dem Saugnapf des mindestens einem dritten Sauggreifers bewegbar sind.In this implementation of the solution according to the invention, the suction pad carrier is preferably designed to be flexible in such a way that the first and second suction cup holder can be moved independently of one another with the corresponding suction cup in at least one direction relative to the at least one third suction cup holder with the suction cup of the at least one third suction pad.

In vorteilhafter Weise sind dabei die mindestens drei Sauggreifer in einer Ebene angeordnet. Alternativ hierzu ist es allerdings auch denkbar, die mindestens drei Sauggreifer längs einer Linie anzuordnen.The at least three suction grippers are advantageously arranged in one plane. As an alternative to this, however, it is also conceivable to arrange the at least three suction pads along a line.

Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn über die Anbindung der einzelnen Sauggreifer an den Sauggreiferträgern eine Feinabstimmung bzw. Feinausrichtung der Saugnäpfe mit Bezug auf die Oberfläche des zu greifenden Gegenstands erfolgt. Zu diesem Zweck ist bei der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung vorgesehen, dass die jeweiligen Saugnapfhalter derart mit dem (gemeinsamen) Sauggreiferträger verbunden sind, dass die zugeordneten Saugnäpfe jeweils relativ zu dem (gemeinsamen) Sauggreiferträger, und insbesondere unabhängig voneinander, bewegbar sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die jeweiligen Saugnapfhalter jeweils über eine Kugelgelenkanordnung mit dem Sauggreiferträger verbunden sind.In principle, it is advantageous if, via the connection of the individual suction pads to the suction pad carriers, the suction cups can be fine-tuned or fine-tuned in relation to the surface of the object to be gripped. For this purpose, the suction pad arrangement according to the invention provides that the respective suction cup holders are connected to the (common) suction pad carrier in such a way that the associated suction cups can be moved relative to the (common) suction pad carrier, and in particular independently of one another. According to the invention, it is provided that the respective suction cup holders are each connected to the suction pad carrier via a ball joint arrangement.

Zur Ansteuerung der Sauggreifer ist gemäß Ausführungsformen vorgesehen, dass jeder Sauggreifer über mindestens eine Pneumatikleitung strömungsmäßig mit einer Vakuumquelle verbunden oder verbindbar ist. In vorteilhafter Weise ist die mindestens eine Pneumatikleitung dabei durch den Saugnapfhalter des entsprechenden Sauggreifers geführt und mündet in den Saugnapf des entsprechenden Sauggreifers. Diese (integrale) Ausführungsform, bei welcher die Pneumatikleitung durch den Saugnapfhalter geführt wird, zeichnet sich durch ihre kompakte Bauweise aus, bei welcher keine störenden Pneumatikleitungen frei verlaufen.In order to control the suction grippers, it is provided according to embodiments that each suction gripper is or can be connected in terms of flow to a vacuum source via at least one pneumatic line. Advantageously, the min at least one pneumatic line is guided through the suction cup holder of the corresponding suction pad and opens into the suction cup of the corresponding suction pad. This (integral) embodiment, in which the pneumatic line is routed through the suction cup holder, is characterized by its compact design, in which no disturbing pneumatic lines run freely.

Gemäß Ausführungsformen ist es insbesondere denkbar, dass der Sauggreiferträger mindestens einen Fluidverteiler aufweist, über den eine gemeinsame Pneumatikleitung strömungsmäßig mit der mindestens einen Pneumatikleitung von mindestens zwei Sauggreifern verbunden ist. In einer Weiterbildung hiervon ist es denkbar, dass der Fluidverteiler des Sauggreiferträgers alle Pneumatikleitungen von allen Sauggreifern mit einer gemeinsamen Pneumatikleitung verbindet. Durch das Vorsehen eines derartigen Fluidverteilers kann der Aufwand der Pneumatikleitungen weiter reduziert werden. Darüber hinaus ist es möglich, nur mit einer einzigen (gemeinsamen) Steuereinrichtung sämtliche Sauggreifer der Sauggreiferanordnung gleichzeitig anzusteuern.According to embodiments, it is particularly conceivable that the suction gripper carrier has at least one fluid distributor, via which a common pneumatic line is connected in terms of flow to the at least one pneumatic line of at least two suction grippers. In a development of this, it is conceivable that the fluid distributor of the suction pad carrier connects all pneumatic lines from all suction pads with a common pneumatic line. The provision of such a fluid distributor can further reduce the complexity of the pneumatic lines. In addition, it is possible to control all of the suction pads of the suction pad arrangement simultaneously with just a single (common) control device.

Zur Realisierung des gemeinsamen Sauggreiferträgers ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dieser eine Vielzahl von an sich starren Trägerbereichen aufweist, welche miteinander über entsprechende Gelenke verbunden sind. Hierbei ist es insbesondere denkbar, dass jedes Gelenk ein Radiallager mit einem einzigen Freiheitsgrad aufweist, wobei eine durch das Radiallager vorgegebene Drehachse senkrecht zu der einen Richtung steht, in welcher der erste Saugnapfhalter relativ zu dem mindestens einen zweiten Saugnapfhalter bewegbar ist.In order to realize the common suction pad carrier, it is provided according to the invention that it has a multiplicity of carrier areas which are rigid per se and which are connected to one another via corresponding joints. It is particularly conceivable that each joint has a radial bearing with a single degree of freedom, with an axis of rotation predetermined by the radial bearing being perpendicular to the one direction in which the first suction cup holder can be moved relative to the at least one second suction cup holder.

Bei den zuletzt genannten Ausführungsformen sollten dann die Saugnapfhalter der Sauggreifer jeweils mit einem Trägerbereich des Sauggreiferträgers verbunden sein.In the last-mentioned embodiments, the suction cup holders of the suction pads should each be connected to a carrier area of the suction pad carrier.

Gemäß bevorzugten Realisierungen der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung ist vorgesehen, dass die Weglänge eines Bewegungshubs zweier benachbarter und in der mindestens einen Richtung relativ zueinander bewegbarer Saugnapfhalter vorab festlegbar ist und vorzugsweise mindestens 10 mm und noch bevorzugter mindestens 15 mm beträgt.According to preferred implementations of the suction pad arrangement according to the invention, it is provided that the path length of a movement stroke of two adjacent suction cup holders that can be moved relative to one another in at least one direction can be defined in advance and is preferably at least 10 mm and more preferably at least 15 mm.

Gemäß Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung ist vorgesehen, dass diesem ein Rückstellmechanismus zugeordnet ist, zum automatischen oder bedarfsweisen Zurückstellen des Sauggreiferträgers in einen Ausgangszustand, wobei es sich bei dem Ausgangszustand vorzugsweise um einen Zustand handelt, in welchem die jeweiligen Saugnapfhalter nicht relativ zueinander bewegt sind und/oder in welchem die jeweiligen Saugnäpfe der entsprechenden Sauggreifer in einer gemeinsamen und insbesondere ungekrümmten Ebene liegen.According to developments of the suction pad arrangement according to the invention, it is provided that a resetting mechanism is assigned to it, for automatically or if necessary resetting the suction pad carrier to an initial state, the initial state preferably being a state in which the respective suction cup holders are not moved relative to one another and/ or in which the respective suction cups of the corresponding suction grippers lie in a common and in particular non-curved plane.

Als Rückstellmechanismus kommt beispielsweise ein Mechanismus mit mindestens einem ansteuerbaren Aktuator, insbesondere einen ansteuerbaren pneumatischen oder elektromagnetischen Aktuator, in Frage.A mechanism with at least one controllable actuator, in particular a controllable pneumatic or electromagnetic actuator, comes into consideration as a resetting mechanism.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem Sauggreiferträger ein elastischer Vorspannmechanismus zugeordnet ist zum insbesondere federelastischen Vorspannen des Sauggreiferträgers in den Ausgangszustand.According to the invention, it is provided that an elastic prestressing mechanism is assigned to the suction pad carrier for the purpose of, in particular, spring-elastic prestressing of the suction pad carrier in the initial state.

Die erfindungsgemäße Sauggreiferanordnung ist vorzugsweise als Flächengreifer ausgeführt, welchem eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, um vorzugsweise gemeinsam die einzelnen Sauggreifer ansteuern zu können.The suction gripper arrangement according to the invention is preferably designed as a surface gripper, which is assigned a control device in order to be able to control the individual suction grippers preferably together.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung beschrieben.An exemplary embodiment of the suction pad arrangement according to the invention is described below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

  • 1a schematisch und in einer Seitenansicht eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung, wobei sich die Sauggreiferanordnung in einem Ausgangszustand befindet;
  • 1b schematisch und in einer Seitenansicht die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung gemäß 1a, wobei sich die Sauggreiferanordnung in einem ausgelenkten Zustand befindet;
  • 2 eine Draufsicht auf eine exemplarische Ausführungsform eines bei der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung zum Einsatz kommenden Sauggreifers, und zwar von der Blickrichtung des anzusaugenden bzw. handzuhabenden Gegenstands; und
  • 3 schematisch einen teilweisen Querschnitt durch die Ansicht aus 2.
Show it:
  • 1a schematically and in a side view an exemplary embodiment of the suction pad assembly according to the invention, wherein the suction pad assembly is in an initial state;
  • 1b schematically and in a side view according to the exemplary embodiment of the suction pad arrangement according to the invention 1a , wherein the suction pad assembly is in a deflected state;
  • 2 a top view of an exemplary embodiment of a suction pad used in the suction pad arrangement according to the invention, specifically from the viewing direction of the object to be sucked or handled; and
  • 3 schematically shows a partial cross-section through the view 2 .

Die in 1 schematisch dargestellte Sauggreiferanordnung 100 weist eine Vielzahl Sauggreifer 14a, 14b, 14c (hier: drei Sauggreifer) mit jeweils einem flexiblen Saugnapf 1a, 1b, 1c auf. Darüber hinaus ist jedem Sauggreifer 14a, 14b, 14c ein entsprechender Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c zugeordnet, über den der Saugnapf 1a, 1b, 1c jeweils mit einem Sauggreiferträger 20 verbunden, insbesondere lösbar verbunden ist.In the 1 Schematically illustrated suction pad arrangement 100 has a plurality of suction pads 14a, 14b, 14c (here: three suction pads) each having a flexible suction cup 1a, 1b, 1c. In addition, each suction pad 14a, 14b, 14c is assigned a corresponding suction cup holder 2a, 2b, 2c, via which the suction cup 1a, 1b, 1c is connected, in particular detachably connected, to a suction pad carrier 20 in each case.

Bei der Sauggreiferanordnung 100 kommt insbesondere ein gemeinsamer Sauggreiferträger 20 zum Einsatz, welcher derart flexibel ausgeführt ist, dass vorzugsweise jeder Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c mit dem Saugnapf 1a, 1b, 1c des entsprechenden Sauggreifers 14a, 14b, 14c in mindestens einer Richtung relativ zu den anderen Saugnapfhaltern 2a, 2b, 2c bewegbar ist.In the case of the suction pad arrangement 100, a common suction pad carrier 20 is used in particular, which is designed so flexibly that preferably each suction cup holder 2a, 2b, 2c can be connected to the suction cup 1a, 1b, 1c of the corresponding suction pad 14a, 14b, 14c in at least one direction relative to the other suction cup holders 2a, 2b, 2c is movable.

Wie in 1a und 1b angedeutet, ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass der Sauggreiferträger 20 eine Vielzahl von an sich starren Trägerbereichen 23a, 23b, 23c aufweist, welche miteinander über entsprechende Gelenke 24a, 24b, 24c verbunden sind. Insbesondere kann jedes Gelenk 24a, 24b, 24c ein Radiallager mit einem einzigen Freiheitsgrad aufweisen, wobei eine durch das Radiallager vorgegebene Drehachse senkrecht zu der einen Richtung steht, in welcher der erste Saugnapfhalter 2a relativ zu dem mindestens einen zweiten Saugnapfhalter 2b, 2c bewegbar ist.As in 1a and 1b indicated, it is conceivable in this context that the suction gripper carrier 20 has a multiplicity of carrier regions 23a, 23b, 23c which are rigid per se and which are connected to one another via corresponding joints 24a, 24b, 24c. In particular, each joint 24a, 24b, 24c can have a radial bearing with a single degree of freedom, with an axis of rotation predetermined by the radial bearing being perpendicular to the one direction in which the first suction cup holder 2a can be moved relative to the at least one second suction cup holder 2b, 2c.

Wie in 1a und 1b angedeutet, ist bei der exemplarischen Ausführungsform vorgesehen, dass die Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c der Sauggreifer 14a, 14b, 14c jeweils mit einem Trägerbereich 23a, 23b, 23c des Sauggreiferträgers 20 verbunden sind.As in 1a and 1b indicated, it is provided in the exemplary embodiment that the suction cup holders 2a, 2b, 2c of the suction pads 14a, 14b, 14c are each connected to a carrier area 23a, 23b, 23c of the suction pad carrier 20.

In vorteilhafter Weise ist der (gemeinsame) Sauggreiferträger 20 derart flexibel ausgeführt, dass die Weglänge eines Bewegungshubs zweier benachbarter und in der mindestens einen Richtung relativ zueinander bewegbarer Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c mindestens 10 mm und vorzugsweise mindestens 15 mm beträgt.The (common) suction pad carrier 20 is advantageously designed so flexibly that the path length of a movement stroke of two adjacent suction cup holders 2a, 2b, 2c that can be moved relative to one another in at least one direction is at least 10 mm and preferably at least 15 mm.

Wie in 1a und 1b ferner angedeutet, sind die jeweiligen Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c der Sauggreifer 14a, 14b, 14c derart mit dem Sauggreiferträger 20 verbunden, dass die zugeordneten Saugnäpfe 1a, 1b, 1c jeweils relativ zu dem Sauggreiferträger 20 und insbesondere unabhängig voneinander bewegbar sind. Hierzu ist bei der in 1a und 1b gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung 100 vorgesehen, dass die jeweiligen Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c jeweils über eine Kugelgelenkanordnung 13a, 13b, 13c mit dem Sauggreiferträger 20 verbunden sind.As in 1a and 1b also indicated, the respective suction cup holders 2a, 2b, 2c of the suction pads 14a, 14b, 14c are connected to the suction pad carrier 20 in such a way that the associated suction cups 1a, 1b, 1c can be moved relative to the suction pad carrier 20 and in particular independently of one another. For this is at the in 1a and 1b shown embodiment of the suction pad arrangement 100 according to the invention that the respective suction cup holder 2a, 2b, 2c are each connected via a ball joint arrangement 13a, 13b, 13c with the suction pad carrier 20.

In 1a und 1b ist ferner schematisch angedeutet, dass jeder Sauggreifer 14a, 14b, 14c über mindestens eine Pneumatikleitung 21a, 21b, 21c strömungsmäßig mit einer (in 1a und 1b nicht gezeigten) Vakuumquelle verbunden oder verbindbar ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die mindestens eine Pneumatikleitung 21a, 21b, 21c jeweils durch den Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c des entsprechenden Sauggreifers 14a, 14b, 14c geführt ist und in den Saugnapf 1a, 1b, 1c des entsprechenden Sauggreifers 14a, 14b, 14c mündet.In 1a and 1b is also indicated schematically that each suction gripper 14a, 14b, 14c is connected in terms of flow via at least one pneumatic line 21a, 21b, 21c to a (in 1a and 1b not shown) vacuum source is connected or connectable. It is provided in particular that the at least one pneumatic line 21a, 21b, 21c is routed through the suction cup holder 2a, 2b, 2c of the corresponding suction gripper 14a, 14b, 14c and into the suction cup 1a, 1b, 1c of the corresponding suction gripper 14a, 14b, 14c opens.

In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, dass der Sauggreiferträger 20 einen Fluidverteiler aufweist, über den eine gemeinsame Pneumatikleitung 22 strömungsmäßig mit den einzelnen Pneumatikleitungen 21a, 21b, 21c der entsprechenden Sauggreifer 14a, 14b, 14c verbunden ist.In this context, it is particularly conceivable that the suction pad carrier 20 has a fluid distributor via which a common pneumatic line 22 is fluidically connected to the individual pneumatic lines 21a, 21b, 21c of the corresponding suction pads 14a, 14b, 14c.

Bei der in 1a und 1b schematisch dargestellten Ausführungsform kommt ferner ein Rückstellmechanismus 25 zum Einsatz, über den bedarfsweise der flexible Sauggreiferträger 20 wieder in einen Ausgangszustand zurückgestellt werden kann. Bei dem Ausgangszustand handelt es sich insbesondere um einen Zustand, in welchem - wie in 1a angedeutet - die jeweiligen Saugnapfhalter 2a, 2b, 2c der Sauggreifer 14a, 14b, 14c nicht relativ zueinander bewegt sind bzw. in welchem die jeweiligen Saugnäpfe 1a, 1b,1c der entsprechenden Sauggreifer 14a, 14b, 14c in einer gemeinsamen und insbesondere nicht gekrümmten Ebene liegen.At the in 1a and 1b In the embodiment shown schematically, a resetting mechanism 25 is also used, via which the flexible suction pad carrier 20 can be reset to an initial state if necessary. The initial state is in particular a state in which - as in 1a indicated - the respective suction cup holders 2a, 2b, 2c of the suction pads 14a, 14b, 14c are not moved relative to one another or in which the respective suction cups 1a, 1b, 1c of the corresponding suction pads 14a, 14b, 14c are in a common and in particular non-curved plane lay.

Bei der in 1a und 1b schematisch dargestellten Ausführungsform kommt als Rückstellmechanismus 25 ein flexibler und mit Hilfe einer Druckluftquelle bedarfsweise aufblasbarer, schlauchförmiger Bereich zum Einsatz. Wenn dieser schlauchförmige Bereich mit Druckluft beaufschlagt ist, wird er relativ starr und bringt den Sauggreiferträger 20 in seinen Ausgangszustand zurück.At the in 1a and 1b In the embodiment shown schematically, a flexible, tubular area that can be inflated with the aid of a compressed air source, if required, is used as the return mechanism 25 . When compressed air is applied to this tubular portion, it becomes relatively rigid and returns the suction cup support 20 to its original state.

Selbstverständlich kommen als Rückstellmechanismus 25 aber auch andere Ausführungsformen in Frage, insbesondere Ausführungsformen, bei denen ein elektromagnetischer Aktuator zum Einsatz kommt.Of course, other embodiments can also be used as the resetting mechanism 25, in particular embodiments in which an electromagnetic actuator is used.

Bei der in 1a und 1b gezeigten Ausführungsform kommt zusätzlich zu dem Rückstellmechanismus 25 auch ein elastischer Vorspannmechanismus 26 in Gestalt einer Blattfeder zum Einsatz. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, separat zu dem Rückstellmechanismus 25 einen anderen elastischen Vorspannmechanismus 26 insbesondere in Gestalt eines federelastischen Elements vorzusehen, um den Sauggreiferträger 20 in einen Ausgangszustand vorzuspannen. Auch kann die Funktion des Vorspannens durch den Rückstellmechanismus übernommen werden.At the in 1a and 1b shown embodiment is used in addition to the return mechanism 25 and an elastic biasing mechanism 26 in the form of a leaf spring. However, it is of course also conceivable to provide another elastic pretensioning mechanism 26, in particular in the form of a spring-elastic element, separately from the resetting mechanism 25, in order to pretension the suction gripper carrier 20 in an initial state. The pretensioning function can also be taken over by the resetting mechanism.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 der Aufbau eines Sauggreifers 14 beschrieben, welcher sich für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Sauggreiferanordnung 100 eignet.Below, with reference to 2 and 3 the structure of a suction pad 14 is described, which is suitable for use in the suction pad arrangement 100 according to the invention.

Der Sauggreifer 14 gemäß der in 2 und 3 gezeigten Ausführungsform besteht aus zwei Teilen, nämlich dem als elastisches Formteil aus Gummi, Naturkautschuk oder gummielastischem Material ausgebildeten Saugnapf 1 und dem diesen Saugnapf 1 haltenden, vorzugsweise aus Metall gefertigten Saugnapfhalter 2. Der Saugnapfhalter 2 weist bei der dargestellten Ausführungsform eine erste, dezentral angeordnete Bohrung 3 zum Anlegen eines Unterdrucks eine zweite, zentral angeordnete Bohrung 4 zum Anlegen eines Überdrucks zwischen Sauggreifer 14 und (nicht dargestelltem) Werkstück auf, wobei eine oder beide dieser Bohrungen auch dazu dienen können, den Sauggreifer 14 am Ende eines (ebenfalls nicht dargestellten) Manipulators oder Roboterarms zu befestigen.The suction gripper 14 according to in 2 and 3 shown embodiment consists of two parts, namely as an elastic molded part made of rubber, natural rubber or rubber-elastic Material formed suction cup 1 and this suction cup 1 holding suction cup holder 2, preferably made of metal. In the illustrated embodiment, the suction cup holder 2 has a first, decentrally arranged bore 3 for applying a vacuum and a second, centrally arranged bore 4 for applying an overpressure between suction pads 14 and (not shown) workpiece, one or both of these bores can also be used to attach the suction pad 14 to the end of a (also not shown) manipulator or robot arm.

Der aus gummielastischem Material bestehenden Saugnapf 1 weist zu den Bohrungen 3 und 4 korrespondierende Öffnungen 5 bzw. 6 auf, so dass der angelegte Unter- bzw. Überdruck auch in den dem Werkstück zugewandten Raum gelangen kann.The suction cup 1 made of rubber-elastic material has openings 5 and 6 corresponding to the bores 3 and 4, so that the negative or positive pressure applied can also reach the space facing the workpiece.

Die dem Werkstück zugewandte Oberfläche des Saugnapfs 1 weist verschiedene, im Spritzgussverfahren in den Saugnapf 1 eingebrachte Profilierungen auf. Zunächst befindet sich zwischen der inneren, zentralen Öffnung 6 des Saugnapfs 1 und dessen Peripherie eine erste umlaufende Dichtung 7, welche den inneren Überdruckbereich von dem äußeren peripheren Unterdruckbereich abgrenzt und abdichtet. Diese Dichtung 7 ist eine schmale, stegförmig aus der Oberfläche des Saugnapfs 1 hervorstehende Dichtung mit zwei Dichtlippen, deren Form man als W-Form beschreiben könnte. Durch die Verwendung von zwei nebeneinanderliegenden Dichtlippen wird eine bessere Abdichtung gewährleistet. Ferner ist von Bedeutung, dass die Dichtung 7 im Wesentlichen senkrecht aus der Oberfläche des Saugnapfs 1 hervorsteht, als während des Ansaugens und Loslassens des Werkstücks keine laterale Bewegung mit entsprechender Reibung auf dem Werkstück vollzieht.The surface of the suction cup 1 facing the workpiece has different profiles introduced into the suction cup 1 in the injection molding process. First, there is a first circumferential seal 7 between the inner, central opening 6 of the suction cup 1 and its periphery, which separates and seals the inner overpressure area from the outer peripheral underpressure area. This seal 7 is a narrow, web-like seal protruding from the surface of the suction cup 1 with two sealing lips, the shape of which could be described as a W-shape. The use of two adjacent sealing lips ensures a better seal. Furthermore, it is important that the seal 7 protrudes essentially perpendicularly from the surface of the suction cup 1, as during the suction and release of the workpiece there is no lateral movement with corresponding friction on the workpiece.

Im Randbereich des Saugnapfs 1 weist dieser, ebenfalls an seiner dem Werkstück zugewandten Oberfläche eine weitere umlaufende Dichtung 8 auf, die im Wesentlichen genauso gestaltet ist wie die Dichtung 7, also die genannte W-Form mit zwei Dichtlippen aufweist und im Wesentlichen senkrecht aus der Oberfläche des Saugnapfs 1 hervorsteht. Diese äußere Dichtung 8 dient der Abdichtung des Vakuums gegenüber der Atmosphäre.In the edge area of the suction cup 1, this also has a further circumferential seal 8 on its surface facing the workpiece, which is designed essentially the same as the seal 7, i.e. has the aforementioned W-shape with two sealing lips and essentially perpendicular to the surface of the suction cup 1 protrudes. This outer seal 8 serves to seal off the vacuum from the atmosphere.

Entlang seiner Außenseite, also an seiner Peripherie, weist der vom Werkstück aus betrachtet runde Saugnapf 1 außerhalb der Außendichtung 8 eine schräg nach außen und in Richtung auf das Werkstück weisende Dichtfläche 9 auf, deren Dicke, gesehen in ihrem radialen Querschnitt (vergleiche 3) von innen nach außen kontinuierlich abnimmt. Hierdurch wird eine nach außen hin zunehmende Flexibilität dieser Dichtfläche gewährleistet, welche letztendlich in einer dünnen Dichtlippe ganz an der äußeren Peripherie des Saugnapfs 1 endet. Auf diese Weise ergibt sich bei unebenen Oberflächen, wo die Außendichtung 8 teilweise nur unvollständig anliegt, eine zusätzliche Dichtung, da sich die Dichtfläche 9 aufgrund der nach außen hin zunehmenden Elastizität der Werkstückoberfläche in einem gewissen Umfang anpassen kann.Along its outside, i.e. on its periphery, the suction cup 1, which is round when viewed from the workpiece, has, outside the outer seal 8, a sealing surface 9 which points obliquely outwards and in the direction of the workpiece, the thickness of which, seen in its radial cross section (cf 3 ) continuously decreases from the inside to the outside. This ensures that the flexibility of this sealing surface increases towards the outside, which ultimately ends in a thin sealing lip at the very outer periphery of the suction cup 1 . This results in an additional seal on uneven surfaces, where the outer seal 8 only partly fits incompletely, since the sealing surface 9 can adapt to a certain extent due to the increasing elasticity of the workpiece surface towards the outside.

Wie in 2 dargestellt weist der Saugnapf 1 an seiner dem Werkstück zugewandten Oberfläche erhabene Stege 10 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel radial nach außen weisen, wobei sich Stege unterschiedlicher Länge abwechseln. Diese Stege 10 befinden sich im Vakuumraum, also zwischen den beiden umlaufenden Dichtungen 7 und 8 und dienen der Verbesserung des Reibschlusses zum angesaugten Werkstück.As in 2 shown, the suction cup 1 has raised webs 10 on its surface facing the workpiece, which in the exemplary embodiment shown point radially outwards, with webs of different lengths alternating. These webs 10 are located in the vacuum space, ie between the two circumferential seals 7 and 8, and serve to improve the frictional connection to the workpiece being sucked up.

Wie insbesondere in 3 zu erkennen ist weist der Saugnapfhalter 2 an seiner dem Saugnapf 1 zugewandten Seite eine umlaufende Nut 11 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt auf. In diese Nut greift ein entsprechendes schwalbenschwanzförmiges Profil 12 des Saugnapfs ein.As in particular in 3 it can be seen that the suction cup holder 2 has a circumferential groove 11 with a dovetail-shaped cross section on its side facing the suction cup 1 . A corresponding dovetail-shaped profile 12 of the suction cup engages in this groove.

Ferner ist aus 3 ersichtlich, dass der Saugnapf 1 an seiner dem Werkstück abgewandten Außenseite den Saugnapfhalter 2 radial übergreift. Durch diese Kombination aus äußerem Übergreifen und schwalbenschwanzförmiger inneren Aufnahme wird eine leichte Montierbarkeit des Saugnapfs 1 auf dem Saugnapfhalter 2 ermöglicht, da lediglich von innen nach außen montiert werden muss. Zunächst wird hierbei das schwalbenschwanzförmige Profil 12 des Saugnapfs 1 in die entsprechende Nut 11 des Saugnapfhalters 2 eingesteckt und anschließend der Rand des Saugnapfs 1 über die Außenseite des Saugnapfhalters 2 gestülpt. So ist auch ein schnelles Ersetzten eines verschlissenen Saugnapfs 1 auf dem Saugnapfhalter 2 ohne Werkzeug möglich. Schließlich bietet die Schwalbenschwanzaufnahme (Bezugszahlen 11 und 12) den Vorteil, dass im Betrieb ein Nachgeben des Profils 12 und damit der unmittelbar darunter angeordneten inneren Dichtung 7 damit eine Anpassung an verschieden Oberflächen des handzuhabenden Werkstücks möglich ist.Furthermore is off 3 It can be seen that the suction cup 1 radially engages over the suction cup holder 2 on its outside facing away from the workpiece. This combination of overlapping on the outside and dovetail-shaped inner receptacle makes it easy for the suction cup 1 to be mounted on the suction cup holder 2, since it only has to be mounted from the inside to the outside. First, the dovetail-shaped profile 12 of the suction cup 1 is inserted into the corresponding groove 11 of the suction cup holder 2 and then the edge of the suction cup 1 is slipped over the outside of the suction cup holder 2 . It is also possible to quickly replace a worn suction cup 1 on the suction cup holder 2 without tools. Finally, the dovetail mount (reference numerals 11 and 12) offers the advantage that during operation a yielding of the profile 12 and thus of the inner seal 7 arranged directly underneath it is possible to adapt to different surfaces of the workpiece to be handled.

Obgleich in den Zeichnungen nicht explizit gezeigt, ist die erfindungsgemäße Sauggreiferanordnung 100 vorzugsweise als Flächengreifer ausgeführt, wobei der Sauggreiferanordnung 100 eine Steuereinrichtung zugeordnet sein kann zum vorzugsweise gemeinsamen Ansteuern der einzelnen Sauggreifer 14a, 14b, 14c. Über eine Schnittstelle 27 ist der gemeinsame Sauggreiferträger 20 mit einem Manipulator, wie beispielsweise einem Roboterarm, oder mit der Hubvorrichtung eines Schlauchhebers vorzugsweise lösbar oder austauschbar verbindbar.Although not explicitly shown in the drawings, the suction pad arrangement 100 according to the invention is preferably designed as a surface gripper, wherein the suction pad arrangement 100 can be assigned a control device for preferably jointly controlling the individual suction pads 14a, 14b, 14c. The common suction gripper carrier 20 is connected to a manipulator, such as a robot arm, or to the lifting device of a hose via an interface 27 lifter preferably releasably or interchangeably connectable.

Vorzugsweise sind dabei alle zur Betätigung der Sauggreifer 14a, 14b, 14c der Sauggreiferanordnung 100 notwendigen Pneumatikleitungen 22; 21a, 21b, 21c durch die insbesondere als Kupplung ausgeführte Schnittstelle 27 geführt.All pneumatic lines 22; 21a, 21b, 21c through the interface 27, which is designed in particular as a coupling.

BezugszeichenlisteReference List

1, 1a, 1b, 1c1, 1a, 1b, 1c
Saugnapfsuction cup
2, 2a, 2b, 2c2, 2a, 2b, 2c
Saugnapfhaltersuction cup holder
33
erste dezentrale Bohrungfirst decentralized well
44
zweite zentrale Bohrungsecond central hole
55
Öffnungopening
66
Öffnungopening
77
erste Dichtungfirst seal
88th
weitere Dichtung/Außendichtungadditional seal/outer seal
99
Dichtflächesealing surface
1010
Stegweb
1111
Nutgroove
1212
Profil des SaugnapfesProfile of the suction cup
13a, 13b, 13c13a, 13b, 13c
Kugelgelenkanordnungball joint assembly
14, 14a, 14b, 14c14, 14a, 14b, 14c
Sauggreifer suction cups
2020
gemeinsamer Sauggreiferträgercommon suction cup support
21a, 21b, 21c21a, 21b, 21c
Pneumatikleitungpneumatic line
2222
gemeinsame Pneumatikleitungcommon pneumatic line
23a, 23b, 23c23a, 23b, 23c
starrer Trägerbereichrigid support area
24a, 24b, 24c24a, 24b, 24c
Gelenkjoint
2525
Rückstellmechanismusreturn mechanism
2626
Vorspannmechanismusbiasing mechanism
2727
Schnittstelle/Kupplung des Sauggreiferträgers Suction cup support interface/coupling
100100
Sauggreiferanordnung 100Suction cup assembly 100

Claims (11)

Sauggreiferanordnung (100) zum Handhaben von Gegenständen, wobei die Sauggreiferanordnung (100) Folgendes aufweist: - einen ersten Sauggreifer (14a) mit einem flexiblen Saugnapf (1a); - mindestens einen zweiten Sauggreifer (14b, 14c) mit einem flexiblen Saugnapf (1b, 1c); und - einen im Hinblick auf den ersten und den mindestens einen zweiten Sauggreifer (14a, 14b, 14c) gemeinsamen Sauggreiferträger (20), wobei der erste Sauggreifer (14a) einen entsprechend zugeordneten ersten Saugnapfhalter (2a) aufweist, über den der Saugnapf (1a) des ersten Sauggreifers (14a) mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden, insbesondere lösbar verbunden ist, und wobei der mindestens eine zweite Sauggreifer (14b, 14c) einen entsprechend zugeordneten zweiten Saugnapfhalter (2b, 2c) aufweist, über den der Saugnapf (1b, 1c) des mindestens einen zweiten Sauggreifers (14b, 14c) mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden, insbesondere lösbar verbunden ist, wobei der Sauggreiferträger (20) derart flexibel ausgeführt ist, dass der erste Saugnapfhalter (2a) mit dem Saugnapf (1a) des ersten Sauggreifers (14a) in mindestens einer Richtung relativ zu dem mindestens einen zweiten Saugnapfhalter (2b, 2c) mit dem Saugnapf (1b, 1c) des mindestens einen zweiten Sauggreifers (14b, 14c) bewegbar ist, wobei die jeweiligen Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) derart mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden sind, dass die Saugnäpfe (1a, 1b, 1c) der entsprechenden Sauggreifer (14a, 14b, 14c) jeweils relativ zu dem Sauggreiferträger (20) und unabhängig voneinander bewegbar sind, und wobei die jeweiligen Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) jeweils über eine Kugelgelenkanordnung (13a, 13b, 13c) mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden sind, wobei der Sauggreiferträger (20) eine Vielzahl von an sich starren Trägerbereichen (23a, 23b, 23c) aufweist, welche miteinander über entsprechende Gelenke (24a, 24b, 24c) verbunden sind, und wobei dem Sauggreiferträger (20) ein elastischer Vorspannmechanismus (26) zugeordnet ist zum insbesondere federelastischen Vorspannen des Sauggreiferträgers (20) in einen Ausgangszustand, wobei es sich bei dem Ausgangszustand vorzugsweise um einen Zustand handelt, in welchem die jeweiligen Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) nicht relativ zueinander bewegt sind und / oder in welchem die jeweiligen Saugnäpfe (1a, 1b, 1c) der entsprechenden Sauggreifer (14a, 14b, 14c) in einer gemeinsamen und insbesondere ungekrümmten Ebene liegen.Suction cup assembly (100) for handling objects, the suction cup assembly (100) comprising: - A first suction pad (14a) with a flexible suction cup (1a); - At least one second suction pad (14b, 14c) with a flexible suction cup (1b, 1c); and - a suction pad carrier (20) which is common to the first and the at least one second suction pad (14a, 14b, 14c), the first suction pad (14a) having a correspondingly assigned first suction cup holder (2a) via which the suction cup (1a) of the first suction gripper (14a) is connected, in particular detachably connected, to the suction gripper carrier (20), and wherein the at least one second suction gripper (14b, 14c) has a correspondingly assigned second suction cup holder (2b, 2c) via which the suction cup (1b, 1c) of the at least one second suction pad (14b, 14c) is connected, in particular detachably connected, to the suction pad carrier (20), the suction pad carrier (20) being designed so flexibly that the first suction cup holder (2a) can be connected to the suction cup (1a) of the first suction gripper (14a) is movable in at least one direction relative to the at least one second suction cup holder (2b, 2c) with the suction cup (1b, 1c) of the at least one second suction gripper (14b, 14c). , wherein the respective suction cup holders (2a, 2b, 2c) are connected to the suction pad carrier (20) in such a way that the suction cups (1a, 1b, 1c) of the corresponding suction pads (14a, 14b, 14c) are each relative to the suction pad carrier (20) and are movable independently of one another, and wherein the respective suction cup holders (2a, 2b, 2c) are each connected to the suction pad carrier (20) via a ball joint arrangement (13a, 13b, 13c), the suction pad carrier (20) having a plurality of rigid ones has carrier areas (23a, 23b, 23c) which are connected to one another via corresponding joints (24a, 24b, 24c), and wherein an elastic pretensioning mechanism (26) is assigned to the suction pad carrier (20) for in particular spring-elastic pretensioning of the suction pad carrier (20). an initial state, the initial state preferably being a state in which the respective suction cup holders (2a, 2b, 2c) are not moved relative to one another and/or in which the respective suction cups (1a, 1b, 1c) of the corresponding suction grippers (14a, 14b, 14c) lie in a common and in particular non-curved plane. Sauggreiferanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei die Sauggreiferanordnung (100) genau einen zweiten Sauggreifer (14b) mit einem flexiblen Saugnapf (1b) und mindestens einen dritten Sauggreifer (14c) mit einem flexiblen Saugnapf (1c) aufweist, wobei der mindestens eine dritte Sauggreifer (14c) einen entsprechend zugeordneten dritten Saugnapfhalter (2c) aufweist, über den der Saugnapf (1c) des mindestens einen dritten Sauggreifers (14c) mit dem Sauggreiferträger (20) verbunden ist, wobei der Sauggreiferträger (20) derart flexibel ausgeführt ist, dass der erste und zweite Saugnapfhalter (2a, 2b) jeweils mit dem Saugnapf (1a, 1b) des entsprechenden ersten und zweiten Sauggreifers (14a, 14b) unabhängig voneinander in mindestens einer Richtung relativ zu dem mindestens einen dritten Saugnapfhalter (2c) mit dem Saugnapf (1c) des mindestens einen dritten Sauggreifers (14c) bewegbar sind.Suction gripper arrangement (100) after claim 1 , wherein the suction pad arrangement (100) has exactly one second suction pad (14b) with a flexible suction cup (1b) and at least one third suction pad (14c) with a flexible suction cup (1c), the at least one third suction pad (14c) has a correspondingly assigned third suction cup holder (2c), via which the suction cup (1c) of the at least one third suction pad (14c) is connected to the suction pad carrier (20), the suction pad carrier (20) being designed so flexibly that the first and second suction cup holders (2a, 2b) each with the suction cup (1a, 1b) of the corresponding first and second suction pads (14a, 14b) independently of one another in at least one direction relative to the at least one third suction cup holder (2c) with the suction cup (1c ) of the at least one third suction gripper (14c) can be moved. Sauggreiferanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder Sauggreifer (14a, 14b, 14c) über mindestens eine Pneumatikleitung (21a, 21b, 21c) strömungsmäßig mit einer Vakuumquelle verbunden oder verbindbar ist, wobei die mindestens eine Pneumatikleitung (21a, 21b, 21c) durch den Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) des entsprechenden Sauggreifers (14a, 14b, 14c) geführt ist und in den Saugnapf (1a, 1b, 1c) des entsprechenden Sauggreifers (14a, 14b, 14c) mündet.Suction gripper arrangement (100) after claim 1 or 2 , wherein each suction gripper (14a, 14b, 14c) is or can be connected in terms of flow to a vacuum source via at least one pneumatic line (21a, 21b, 21c), wherein the at least one pneumatic line (21a, 21b, 21c) passes through the suction cup holder (2a, 2b , 2c) of the corresponding suction cup (14a, 14b, 14c) and opens into the suction cup (1a, 1b, 1c) of the corresponding suction cup (14a, 14b, 14c). Sauggreiferanordnung (100) nach Anspruch 3, wobei der Sauggreiferträger (20) mindestens einen Fluidverteiler aufweist, über den eine gemeinsame Pneumatikleitung (22) strömungsmäßig mit der mindestens einen Pneumatikleitung (21a, 21b, 21c) von mindestens zwei Sauggreifern (14a, 14b, 14c) verbunden ist.Suction gripper arrangement (100) after claim 3 , wherein the suction pad carrier (20) has at least one fluid distributor, via which a common pneumatic line (22) is connected in terms of flow to the at least one pneumatic line (21a, 21b, 21c) of at least two suction pads (14a, 14b, 14c). Sauggreiferanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes Gelenk (24a, 24b, 24c) ein Radiallager mit einem einzigen Freiheitsgrad aufweist, wobei eine durch das Radiallager vorgegebene Drehachse senkrecht zu der einen Richtung steht, in welcher der erste Saugnapfhalter (2a) relativ zu dem mindestens einen zweiten Saugnapfhalter (2b, 2c) bewegbar ist.Suction gripper arrangement (100) according to one of Claims 1 until 4 , each joint (24a, 24b, 24c) having a radial bearing with a single degree of freedom, an axis of rotation predetermined by the radial bearing being perpendicular to the one direction in which the first suction cup holder (2a) rotates relative to the at least one second suction cup holder (2b , 2c) is movable. Sauggreiferanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) der Sauggreifer (14a, 14b, 14c) jeweils mit einem Trägerbereich (23a, 23b, 23c) des Sauggreiferträgers (20) verbunden sind.Suction gripper arrangement (100) according to one of Claims 1 until 5 , wherein the suction cup holders (2a, 2b, 2c) of the suction pads (14a, 14b, 14c) are each connected to a carrier area (23a, 23b, 23c) of the suction pad carrier (20). Sauggreiferanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Weglänge eines Bewegungshubs zweier benachbarter und in der mindestens einen Richtung relativ zueinander bewegbarer Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) vorzugsweise vorab festlegbar ist und mindestens 10 mm und vorzugsweise mindestens 15 mm beträgt.Suction gripper arrangement (100) according to one of Claims 1 until 6 , wherein the path length of a movement stroke of two adjacent suction cup holders (2a, 2b, 2c) that can be moved relative to one another in at least one direction can preferably be determined in advance and is at least 10 mm and preferably at least 15 mm. Sauggreiferanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei dem Sauggreiferträger (20) ein Rückstellmechanismus (25) zugeordnet ist zum automatischen oder bedarfsweisen Zurückstellen des Sauggreiferträgers (20) in einen Ausgangszustand, wobei es sich bei dem Ausgangszustand vorzugsweise um einen Zustand handelt, in welchem die jeweiligen Saugnapfhalter (2a, 2b, 2c) nicht relativ zueinander bewegt sind und / oder in welchem die jeweiligen Saugnäpfe (1a, 1b, 1c) der entsprechenden Sauggreifer (14a, 14b, 14c) in einer gemeinsamen und insbesondere ungekrümmten Ebene liegen.Suction gripper arrangement (100) according to one of Claims 1 until 7 , wherein a return mechanism (25) is assigned to the suction pad carrier (20) for automatically or if necessary resetting the suction pad carrier (20) to an initial state, the initial state preferably being a state in which the respective suction cup holders (2a, 2b, 2c) are not moved relative to one another and/or in which the respective suction cups (1a, 1b, 1c) of the corresponding suction grippers (14a, 14b, 14c) lie in a common and in particular non-curved plane. Sauggreiferanordnung (100) nach Anspruch 8, wobei der Rückstellmechanismus (25) mindestens einen ansteuerbaren Aktuator, insbesondere einen ansteuerbaren pneumatischen oder elektromagnetischen Aktuator, aufweist.Suction gripper arrangement (100) after claim 8 , wherein the restoring mechanism (25) has at least one controllable actuator, in particular a controllable pneumatic or electromagnetic actuator. Sauggreiferanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sauggreiferanordnung (100) als Flächengreifer ausgeführt ist, und wobei der Sauggreiferanordnung (100) eine Steuereinrichtung zugeordnet ist zum vorzugsweise gemeinsamen Ansteuern der einzelnen Sauggreifer (14a, 14b, 14c).Suction gripper arrangement (100) according to one of Claims 1 until 9 , wherein the suction pad arrangement (100) is designed as a surface gripper, and wherein the suction pad arrangement (100) is assigned a control device for preferably jointly controlling the individual suction pads (14a, 14b, 14c). Sauggreiferanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Sauggreiferträger (20) eine insbesondere als Kupplung ausgeführte Schnittstelle (27) aufweist, über welche der Sauggreiferträger (20) mit einem Manipulator, wie beispielsweise einem Roboterarm, oder mit einer Hubvorrichtung eines Schlauchhebers vorzugsweise lösbar oder austauschbar verbindbar, wobei vorzugsweise alle zur Betätigung der Sauggreifer (14a, 14b, 14c) der Sauggreiferanordnung (100) notwendigen Pneumatikleitungen (22; 21a, 21b, 21c) durch die insbesondere als Kupplung ausgeführte Schnittstelle (27) geführt sind.Suction gripper arrangement (100) according to one of Claims 1 until 10 , wherein the suction pad carrier (20) has an interface (27), designed in particular as a coupling, via which the suction pad carrier (20) can be connected to a manipulator, such as a robot arm, or to a lifting device of a tube lifter, preferably detachably or interchangeably, with all of the Pneumatic lines (22; 21a, 21b, 21c) necessary for actuating the suction pads (14a, 14b, 14c) of the suction pad arrangement (100) are routed through the interface (27), which is designed in particular as a coupling.
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