DE3632151A1 - Programmable gripper system - Google Patents

Programmable gripper system

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DE3632151A1 DE19863632151 DE3632151A DE3632151A1 DE 3632151 A1 DE3632151 A1 DE 3632151A1 DE 19863632151 DE19863632151 DE 19863632151 DE 3632151 A DE3632151 A DE 3632151A DE 3632151 A1 DE3632151 A1 DE 3632151A1
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Abstract

The invention relates to a programmable gripper system in which the gripper travel is recorded by means of a built-in path-measuring system and is controlled or regulated within the constructionally preset limit values by programming a maximum and minimum travel. The dimension and/or position of the object picked up is also recorded and compared, in a downstream selector, with limit values which can be set to the objects to be handled. The gripper movement is controlled or regulated by the selector via the downstream drive circuit, depending on the measured quantities of the object in comparison with the correspondingly input limit values. Further outputs of the selector serve to control the handling device which may be connected to the gripper system.

Description

Die Erfindung betrifft ein programmierbares Greifersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a programmable gripper system according to the Preamble of claim 1.

Der Einsatz von frei programmierbaren Handhabungsgeräten in der industriellen Fertigung wächst ständig. Die unterschiedlichen Anforde­ rungen an derartige Geräte, wie Positioniergenauigkeit, hohe Anfahrge­ schwindigkeit bei gleichzeitig optimaler Bedämpfung des Handhabungs­ systems auch bei unterschiedlichen Massen und Trägheitsmomenten der zu handhabenden Werkstücke, kann in vertretbarem Aufwand nur in Verbindung mit einer optimalen Auslegung des z. B. an den Roboterarm angebrachten Greifersystems erfolgen.The use of freely programmable handling devices in the industrial manufacturing is constantly growing. The different requirements to such devices, such as positioning accuracy, high starting speed with optimal damping of handling systems even with different masses and moments of inertia handling workpieces, can only be done in connection with reasonable effort with an optimal interpretation of the z. B. attached to the robot arm Gripper system take place.

Dem Greifersystem kommt dabei die Aufgabe zu, zuverlässig ein Werkstück zu greifen, während eines bestimmten Zeitintervalls zu halten, eventuell zu schwenken und nach Abschluß des Bearbeitungsprozesses durch Öffnen der Greiferfinger freizugeben.The task of the gripper system is to reliably produce a workpiece grasp, hold during a certain time interval, possibly to swivel and after completion of the machining process by opening to release the gripper finger.

Je nach Masse der zu bewegenden Werkstücke ergeben sich unterschied­ liche Konstruktionsprinzipien der Greifersysteme. Um die Handhabungszeit möglichst klein zu halten, müssen die verschiedenen Zeitintervalle, die z. B. zum Öffnen bzw. zum Schließen der Greiferfinger und zum Aufbringen der Greifkraft benötigt werden oder zum Drehen des Werkstücks um einen betimmten Winkelbereich, möglichst klein sein. Dies ist eine entschei­ dende Forderung an das Greifersystem.There are differences depending on the mass of the workpieces to be moved construction principles of the gripper systems. At the handling time To keep it as small as possible, the different time intervals that e.g. B. for opening or closing the gripper fingers and for application the gripping force or to turn the workpiece by one certain angular range, as small as possible. This is crucial The demands on the gripper system.

Eine weitere Forderung ergibt sich aus den unterschiedlichen Konstruk­ tionsmerkmalen der zu greifenden Werkstücke. So kann eine durch das Arbeitsmedium des Greifers vorgegebene Greifkraft bei einem dünnwandigen Werkstück zu unzulässigen Verformungen führen, während dieselbe Greif­ kraft sich bei einem anders gestalteten Werkstück als zu gering erweist. Es ist daher zweckmäßig die Greifkraft an das jeweilige Problem anzupas­ sen. Bekannt sind auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beru­ hende Verfahren, eine bestimmte Greifkraft einzustellen. In DE-PS 26 36 473 wird ein Greifer, insbesondere für Handhabungsgeräte beschrieben, wobei ein dem Gewicht des Gegenstandes proportionales Wägesignal zur Steuerung der Greifkraft verwendet wird. Dieses Wägesystem kann auch zur Gewichtsbestimmung unterschiedlicher Gegenstände und damit zu deren Identifizierung verwendet werden. In EP 01 80 226 wird ein piezoelek­ trisches Greifkraftregelsystem vorgeschlagen. In EP 00 62 069 ist die Greifkraft eines hydraulisch gesteuerten Greifers schrittweise über Servoventile einstellbar, wobei zur Voreinstellung der Greifkraft das System in einem "Lernmodus" programmiert werden muß. Ferner sind eine Reihe weiterer Verfahren zur Greifkrafteinstellung bekannt, wie etwa die Greifkraftbestimmung über die Verformung eines Dehnmeßsystems oder die Nachregelung der Greifkraft, falls eine Relativbewegung zwischen Werk­ stück und Greifer detektiert wird.Another requirement arises from the different constructions features of the workpieces to be gripped. So one can through the Working medium of the gripper specified gripping force with a thin-walled Workpiece lead to impermissible deformations while gripping the same force proves to be too small for a differently designed workpiece. It is therefore advisable to adapt the gripping force to the respective problem sen. Are known based on different physical principles procedures to set a certain gripping force. In DE-PS 26 36 473 a gripper is described, in particular for handling devices, a weighing signal proportional to the weight of the object Control of the gripping force is used. This weighing system can also be used for Weight determination of different objects and therefore theirs Identification can be used. EP 01 80 226 describes a piezoelectric trical gripping force control system proposed. In EP 00 62 069 the Gripping force of a hydraulically controlled gripper gradually Adjustable servo valves, whereby to preset the gripping force System must be programmed in a "learning mode". Furthermore, one A number of other methods for gripping force adjustment are known, such as the Gripping force determination via the deformation of a strain gauge or the Readjustment of the gripping force if there is a relative movement between the works piece and gripper is detected.

Ein weiteres prinzipielles Problem in der Handhabungstechnik ergibt sich durch die Aufgabenstellung Werkstücke von einem sich bewegenden Band oder von sich bewegenden Paletten aufzunehmen, d. h. zu greifen. Werden hierbei die Werkstücke nicht exakt zentrisch gegriffen, d. h. berühren die Greiferfinger beim Schließvorgang nicht gleichzeitig das Werkstück, so kann es leicht zu Störungen im Arbeitsablauf kommen. Diese Störungen können durch ein unzulässiges Verschieben des Werkstückes oder etwa durch ein Umwerfen des Werkstückes durch die Greiferfinger entstehen. Deshalb ist es bisher erforderlich die Werkstücke exakt auf dem Band bzw. auf der Palette zu positionieren. Eine beträchtliche Verminderung der Arbeitsgeschwindigkeit ist die Folge. In DE-PS 33 40 084 ist eine Vorrichtung zur Positionierung von Bauteilen auf einem Werkstück be­ schrieben, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lageerfassungs-Einrichtung oberhalb der Werkstückhalteanordnung im Bewegungspfad des vom Greiforgan der Bauteile-Transporteinrichtung getragenen Bauteils angeordnet ist und die relative Lageabweichung dieses Bauteils gegenüber einer auf eine Positionierachse durch das Greiforgan bezogenen Soll-Position gemessen wird.Another fundamental problem in handling technology arises through the task of workpieces from a moving belt or pick up from moving pallets, d. H. to grab. Will the workpieces are not gripped exactly in the center, d. H. touch the gripper fingers do not simultaneously hold the workpiece during the closing process,  this can easily lead to disruptions in the workflow. These disorders can result from an impermissible movement of the workpiece or about caused by the gripper fingers knocking over the workpiece. For this reason, it has so far been necessary to have the workpieces exactly on the belt or to position on the pallet. A considerable reduction the result is the working speed. In DE-PS 33 40 084 is one Device for positioning components on a workpiece wrote, characterized in that a position detection device above the workpiece holding arrangement in the path of movement of the gripping member the component transport device is carried component and the relative positional deviation of this component from one to one Positioning axis measured by the gripping element related target position becomes.

Diese Vorrichtung ist in ihrem Aufbau jedoch sehr platzaufwendig und speziell und kann nicht einfach auf bewegliche Handhabungssysteme, wie etwa Roboter übertragen werden, da das Positioniersystem völlig getrennt vom Handhabungssystem angebracht ist. Außerdem werden Meßfehler in der Abstandsbestimmung von Positioniersystem und Handhabungssystem nicht automatisch kompensiert.However, the construction of this device is very space-consuming and specifically and cannot just like moving handling systems like robots, for example, because the positioning system is completely separate is attached by the handling system. In addition, measurement errors in the Distance determination of the positioning system and handling system is not automatically compensated.

Um die Möglichkeiten einer computergestützten flexiblen Handhabungs­ technik voll ausnützen zu können sind jedoch noch bedeutend weitergehen­ de Anforderungen an das Greifersystem des Handhabungsgerätes zu stellen. So ist ein häufig in der Praxis vorkommender Anwendungsfall, daß Werk­ stücke unterschiedlicher Abmessungen nacheinander auf ein und derselben Fertigungsstraße bearbeitet werden sollen. Dies setzt voraus, daß die unterschiedlichen Werkstücke eindeutig identifiziert und trotz ihrer unterschiedlichen Formgebung sicher zentrisch gegriffen und gehalten werden können. Die Greifkraft muß sich daher nach dem erkannten Werk­ stück richten. To the possibilities of a computer-based flexible handling However, being able to make full use of technology goes much further to place requirements on the gripper system of the handling device. A common use case in practice is that work pieces of different dimensions in succession on one and the same Production line to be processed. This presupposes that the different workpieces clearly identified and despite their different shapes securely gripped and held securely can be. The gripping force must therefore be based on the recognized work straighten piece.

Es ist bekannt, durch Vorgabe einer speziellen Sortierung der Werk­ stücke, entsprechende Kenndaten, etwa die Reihenfolge der Werkstücke, zur Steuerung der Handhabungsgeräte zu verwenden. Ein fehlerhaft ein­ sortiertes Werkstück wird hierbei jeodch nicht erkannt. Dieser Fehler kann ein teures Abschalten der gesamten Fertigungsstraße zur Folge haben. Eine Bestimmung der Gewichtskraft der Werkstücke allein, wie etwa in DE-PS 26 36 473 beschrieben, kann nicht zur eindeutigen Identifizierung von Werkstücken oder Gegenständen herangezogen werden. Weitere, die Ge­ stalt des Gegenstandes eindeutig charakterisierende Merkmale sind erfor­ derlich.It is known by specifying a special sorting of the plant pieces, corresponding characteristics, such as the order of the workpieces, to control the handling devices. A faulty one sorted workpiece is not recognized. This mistake can result in an expensive shutdown of the entire production line to have. A determination of the weight of the workpieces alone, such as described in DE-PS 26 36 473, can not be used for unique identification of workpieces or objects. Others, the Ge Characteristic features of the object are clearly required such.

Ein weiterer Nachteil der beschriebenen bisherigen Verfahren besteht darin, daß der Greiferhub unabhängig von der Formgebung des jeweiligen Werkstückes ist. Müssen daher verschiedene Werkstücke, mit ein und demselben Greifersystem aufgenommen werden, so muß das Greifersystem in seiner Auslegung auf das Werkstück mit den größten Abmessungen ausgelegt werden. Durch den damit festgelegten großen Greiferhub ergeben sich in der Summe große Schaltzeiten insbesondere, wenn eine Vielzahl kleiner Werkstücke gegriffen werden muß. Der große Greiferhub bedingt ebenfalls, daß kleine Werkstücke in relativ weitem Abstand zueinander auf dem Band oder der Palette aufgebracht sein müssen, damit diese nicht durch die Bewegung der Greiferfinger in ihrer Lage verändert bzw. beschädigt werden.Another disadvantage of the previous methods described is in that the gripper stroke regardless of the shape of each Workpiece. Must therefore have different workpieces, with one and same gripper system must be included, the gripper system in designed for the workpiece with the largest dimensions will. Due to the large gripper stroke determined in this way, the sum of large switching times especially when a large number of smaller ones Workpieces must be gripped. The large gripper stroke also means that small workpieces at a relatively large distance from each other on the belt or must be applied to the pallet so that it does not pass through the  Movement of the gripper fingers changed or damaged in their position will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der erwähn­ ten Nachteile bisheriger Greifersysteme ein flexibles, anwenderfreund­ liches programmierbares Greifersystem der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die derzeit bestehenden Möglichkeiten flexibler Hand­ habungssysteme nicht nur voll auszunützen gestattet, sondern diese noch beträchtlich erweitert. Das erfindungsgemäße programmierbare Greifer­ system soll kostengünstig in seinem elektronischen und mechanischen Aufbau sein und sich durch äußerste Zuverlässigkeit auszeichnen. Es soll die Möglichkeit bestehen, das programmierbare Greifersystem nicht nur für Greifer, ausgestattet mit einer beliebigen Anzahl von Greiferfingern einzusetzen, sondern ebenso zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von Dreheinheiten und Werkzeugwechselsystemen.The invention has for its object to eliminate the mentioned The disadvantages of previous gripper systems are flexible, user-friendly Lich programmable gripper system of the type mentioned create what the currently existing possibilities of flexible hand systems not only allowed to be fully used, but still considerably expanded. The programmable gripper according to the invention system is said to be inexpensive in its electronic and mechanical Be structure and are characterized by extreme reliability. It should the possibility exists not only of the programmable gripper system for grippers, equipped with any number of gripper fingers but also to expand the possible uses of Turning units and tool changing systems.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale dadurch gelöst, daß der Greiferhub mittels der eingebauten Wegmeßein­ richtung erfaßt wird und innerhalb der konstruktiv vorgegebenen Grenz­ werte durch Eingabe eines auf die zu greifenden Gegenstände bezogenen maximalen Hubs und minimalen Hubs, über eine Eingabevorrichtung gesteu­ ert bzw. geregelt wird und die Abmessung und/oder Lage des von den Grei­ ferbacken aufgenommenen Gegenstandes über die Wegmeßeinrichtung erfaßt und in einem Speicher abgespeichert wird und in einem nachgeschalteten Selektor mit auf die zu handhabenden Gegenstände einstellbaren Grenz­ werten E 1 -En verglichen und in einer Eingabeprüfeinrichtung die lo­ gische Richtigkeit der Eingabedaten überprüft wird und zur Anzeige ge­ langt und je nach den gemessenen Größen des Gegenstandes im Vergleich mit ebenfalls über die Eingabevorrichtung eingegebenen Grenzwerten E 1-En durch den Selektor über eine Ansteuerschaltung die nachfolgende Greifer­ bewegung gesteuert und/oder geregelt wird und über entsprechende Aus­ gänge A 1- Am des Selektors eine Steuerung bzw. Regelung des eventuell mit dem programmierbaren Greifersystems verbundenen Handhabungsgerätes er­ folgt und/oder in einer Anzeigeeinrichtung optisch oder akustisch an­ gezeigt wird. This object is achieved by the features characterized in claim 1 in that the gripper stroke is detected by means of the built-in Wegmeßein direction and within the design limits by entering a maximum stroke and minimum stroke related to the objects to be controlled by an input device or is regulated and the dimension and / or position of the object picked up by the gripper jaws is recorded via the path measuring device and stored in a memory and compared in a downstream selector with limit values E 1 - En adjustable for the objects to be handled and in a Input testing device the logical correctness of the input data is checked and displayed and depending on the measured sizes of the object in comparison with limit values E 1 - En also entered via the input device by the selector via a control circuit the subsequent gripper movement g is esteuert and / or regulated via appropriate, and transitions from A 1 - Am of the selector a control of the possibly associated with the gripper system programmable handling device it follows and / or shown in a display device visually or audibly on.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are set out in the subclaims remove.

Das erfindungsgemäße programmierbare Greifersystem soll nun anhand der Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen in seiner Funktion und in seinem Aufbau näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnenThe programmable gripper system according to the invention will now be explained in more detail in terms of its function and structure with reference to FIGS. 1 to 6 of the drawings. It shows in detail

Fig. 1 eine Prinzipskizze des programmierbaren Greifersystems; Figure 1 is a schematic diagram of the programmable gripper system.

Fig. 2 eine Skizze zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Greiferhub und Werkstückabmessung; Figure 2 is a sketch for explaining the relationship between gripper stroke and workpiece dimension.

Fig. 3a-3f eine Anzahl von Skizzen zur Erläuterung einzelner Funktionen des programmierbaren Greifersystems; FIGS. 3a-3f a number of individual sketches for explaining functions of the programmable gripper system;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des programmierbaren Greifersystems mit Schließzeitoptimierungseinrichtung, Fig. 4 shows an embodiment of the programmable gripper system with closing time optimization means,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des programmierbaren Greifer­ systems, wobei über eine Steuereinrichtung mehrere Greifer zu einer Greifereinheit zusammengeschaltet sind. Fig. 5 shows another embodiment of the programmable gripper system, wherein a plurality of grippers are interconnected to form a gripper unit via a control device.

In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze eines hydraulisch betriebenen program­ mierbaren Greifersystems dargestellt. Die Greiferfinger 2 sind über Füh­ rungen 3 beweglich mit dem Greiferkörper 1 verbunden. Durch die Eingabe eines externen Signals "Greifer öffnen" bzw. "Greifer schließen" mit­ tels der Eingänge 11 bzw. 12 der Ansteuerschaltung 10 können die Grei­ ferfinger über geeignete Ventile hydraulisch bewegt werden, so daß sich der Abstand s der Greiferfinger 2 zueinander entsprechend verändert. Mit den Greiferfingern 2 sind Greiferbacken 4 verbunden, wobei sich die Formgebung der Greiferbacken nach der Gestalt des zu handhabenden Gegen­ standes richtet. Fest mit dem Greiferkörper 1 verbunden ist eine Wegmeß­ einrichtung 5, die ein dem Abstand s der Greiferfinger 2 proportionales Signal liefert, welches in einem nachgeschalteten Speicher 7 zwischen­ gespeichert wird. Der Ausgang des Speichers 7 ist mit dem Selektor 8 verbunden, in welchem das abstandsabhängige Signal bezüglich verschie­ dener Selektionskriterien untersucht wird. Die einzelnen Grenzwerte E 1 bis En, die als Selektionskriterium dienen, können über die Eingabe­ vorrichtung 9 einprogrammiert werden. Logische Eingabefehler, wie etwa ein Vertauschen der Eingabewerte von minimalem Hub und maximalem Hub werden über die Eingabeprüfeinrichtung 15 erkannt und angezeigt. Dies verhindert eine fehlerhafte Inbetriebnahme des programmierbaren Greifer­ systems. Das Ergebnis dieser Auswertung steht an den Ausgängen A 1 bis Am des Selektors 8 als eine Folge logischer Signale zur weiteren Auswer­ tung zur Verfügung. Beispielhaft werden in Fig. 1 die Logiksignale A 1 bis Ak über die Ansteuerschaltung 10 zur direkten Steuerung bzw. Regelung der Greiferbewegung, d. h. des Greiferhubs s verwendet, während die Lo­ giksignale Al bis Am an den Ausgang 13 des programmierbaren Greifer­ systems geführt werden und zur Steuerung bzw. Regelung des mit dem pro­ grammierbaren Greifersystems verbundenen Handhabungsgerätes dienen. Über die Anzeigeeinrichtung 14 wird dem Betreiber des programmierbaren Grei­ fersystems der logische Zustand sämtlicher Ausgänge A 1 bis Am optisch, z. B. mittels einer geeigneten Anzahl von Leuchtdioden oder akustisch, z. B. durch Übermittlung eines abgespeicherten Textes, angezeigt. Bei diesem erfindungsgemäßen programmierbaren Greifersystem gemäß Fig. 1 wird der momentane Druck des Arbeitsmediums im Kolben des Greifersystems über einen Drucksensor 6 gemessen und das analoge Signal der Ansteuerschal­ tung 10 zur weiteren Auswertung übermittelt. Wird ein unzulässiger Druckabfall im Greiferkolben durch die Ansteuerschaltung 10 festge­ stellt, erfolgt die sofortige Notabschaltung. Dies ist bei hydraulischen Systemen zur Erhöhung der Betriebssicherheit unbedingt erforderlich. Der Ansteuerschaltung 10 kommt jedoch noch die weitere Aufgabe zu, die Greifkraft durch Regelung des Kolbendruckes in bestimmten Grenzen zu regeln. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme kann das programmierbare Greifersystem individuell an die zu handhabenden Werkstücke oder Gegen­ stände angepaßt werden. Eine unzulässige Verformung der Werkstücke kann daher ausgeschlossen werden. Die Einstellung der gewählten Greifkraft erfolgt ebenfalls über die Eingabevorrichtung 9, z. B. mittels eines Digitalschalters. In Fig. 1 a schematic diagram of a hydraulically operated programmable gripper system is shown. The gripper fingers 2 are movably connected to the gripper body 1 via guides 3 . By entering an external signal "open gripper" or "close gripper" by means of inputs 11 and 12 of the control circuit 10 , the gripper fingers can be moved hydraulically via suitable valves, so that the distance s of the gripper fingers 2 changes accordingly . With the gripper fingers 2 gripper jaws 4 are connected, the shape of the gripper jaws being based on the shape of the object to be handled. Firmly connected to the gripper body 1 is a displacement measuring device 5 which supplies a signal which is proportional to the distance s of the gripper fingers 2 and which is temporarily stored in a downstream memory 7 . The output of the memory 7 is connected to the selector 8 , in which the distance-dependent signal is examined with respect to various selection criteria. The individual limit values E 1 to En , which serve as a selection criterion, can be programmed via the input device 9 . Logical input errors, such as interchanging the input values of minimum stroke and maximum stroke, are recognized and displayed via the input checking device 15 . This prevents incorrect start-up of the programmable gripper system. The result of this evaluation is available at the outputs A 1 to Am of the selector 8 as a sequence of logical signals for further evaluation. For example, in Fig. 1, the logic signals A 1 to Ak are used via the control circuit 10 for direct control or regulation of the gripper movement, ie the gripper stroke s , while the logic signals Al to Am are routed to the output 13 of the programmable gripper system and for Control or regulation of the handling device connected to the programmable gripper system. About the display device 14 , the operator of the programmable Grei fersystems the logical state of all outputs A 1 to Am optical, z. B. by means of a suitable number of LEDs or acoustically, for. B. displayed by transmission of a stored text. In this programmable gripper system according to FIG. 1, the current pressure of the working medium in the piston of the gripper system is measured via a pressure sensor 6 and the analog signal from the control circuit 10 is transmitted for further evaluation. If an impermissible pressure drop in the gripper piston is determined by the control circuit 10 , the emergency shutdown takes place immediately. This is essential for hydraulic systems to increase operational safety. The control circuit 10 still has the further task of regulating the gripping force by regulating the piston pressure within certain limits. Through this measure according to the invention, the programmable gripper system can be individually adapted to the workpieces or objects to be handled. An inadmissible deformation of the workpieces can therefore be excluded. The setting of the selected gripping force is also carried out via the input device 9 , for. B. by means of a digital switch.

Es soll nun anhand der Fig. 1 bis 3 die Funktion des erfindungs­ gemäßen programmierbaren Greifersystems, insbesondere die Bedeutung der einzelnen Grenzwerte E 1 bis En, der verschiedenen Selektionskriterien, sowie die Logiksignale A 1 bis Am näher erläutert werden.The function of the programmable gripper system according to the invention, in particular the meaning of the individual limit values E 1 to En , the various selection criteria and the logic signals A 1 to Am will now be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 3.

Fig. 2 dient der Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Greiferhub (Ab­ stand der Greiferfinger) s und der Abmessung d des gegriffenen Gegen­ standes 16. Der hier beispielhaft kreisförmig dargestellte Gegenstand 16 wird mittels der prismenförmig ausgeführten Greiferbacken 4, welche fest mit den Greiferfingern 2 verbunden sind, mit einer vorgegebenen Spann­ kraft gehalten. Über die Führungen 3 sind die präzise geführten Grei­ ferfinger 2 mit dem Greiferkörper 1 verbunden. Die für die Bewegung der Greiferfinger notwendige Antriebsenergie kann dabei elektrisch, pneuma­ tisch oder hydraulisch aufgebracht werden. Die Art des verwendeten Ar­ beitsmediums hat keinen Einfluß auf das Funktionsprinzip des erfindungs­ gemäßen programmierbaren Greifersystems. Lediglich die Art der elektro­ nischen und mechanischen Ausgestaltung der Ansteuerschaltung 10 ist dem gewählten Arbeitsmedium anzupassen. Die Steuerung bzw. Regelung der Be­ wegung der Greiferfinger, d. h. die Änderung des Greiferhubs s, wird durch die programmierbare Einrichtung 18, welche gemäß Fig. 1 aufgebaut ist, bewirkt. Besteht, wie es üblicherweise der Fall ist, ein linearer Zusammenhang zwischen den Werkstückabmessungen, z. B. dem Durchmesser d des Gegenstandes 16 und dem Abstand s der Greiferfinger 2 zueinander, so kann durch Messung des Abstandes s einfach auf die Werkstückabmessung d geschlossen werden. Prinzipiell ist es ebenfalls möglich bei einem nichtlinearen Zusammenhang zwischen Werkstückabmessung d und Abstand s durch Messung von s mittels der in den Greiferkörper 1 eingebauten Weg­ meßeinrichtung 5 auf die Werkstückabmessung d zurückzuschließen. In diesem Fall muß jedoch der analytische Zusammenhang s = s (d) bekannt sein und bei der Auswertung mitberücksichtigt werden. Immer vorhandene Ab­ weichungen zwischen dem zugrundegelegten analytischen Zusammenhang s = s (d) und dem mechanischen Aufbau gehen als systematische Fehler in die Berechnungen ein. Ebenso ist es notwendig, für jede konstruktive Ausge­ staltung der Greiferbacken, bzw. für verschieden geformte Aufnahmeflä­ chen 17, eine jeweils spezielle Anpassung der Elektronik vorzunehmen. Fig. 2 is used to explain the relationship between the gripper stroke (from the gripper fingers) s and the dimension d of the gripped object 16 . The circular object 16 shown here as an example is held by means of the prism-shaped gripper jaws 4 , which are firmly connected to the gripper fingers 2 , with a predetermined clamping force. The precisely guided gripper ferfinger 2 are connected to the gripper body 1 via the guides 3 . The drive energy required for the movement of the gripper fingers can be applied electrically, pneumatically or hydraulically. The type of Ar beitsmediums used has no influence on the principle of operation of the programmable gripper system according to the Invention. Only the type of electronic and mechanical design of the control circuit 10 is to be adapted to the selected working medium. The control or regulation of the movement of the gripper fingers, ie the change in the gripper stroke s , is effected by the programmable device 18 , which is constructed according to FIG. 1. As is usually the case, there is a linear relationship between the workpiece dimensions, e.g. B. the diameter d of the object 16 and the distance s of the gripper fingers 2 to each other, it can be easily concluded by measuring the distance s on the workpiece dimension d . In principle, it is also possible in the case of a non-linear relationship between workpiece dimension d and distance s by measuring s using the path measuring device 5 built into the gripper body 1 to draw conclusions about the workpiece dimension d . In this case, however, the analytical relationship s = s (d) must be known and taken into account in the evaluation. Deviations that always exist between the underlying analytical relationship s = s (d) and the mechanical structure are included in the calculations as systematic errors. Likewise, it is necessary for each constructive configuration of the gripper jaws, or for differently shaped receiving surfaces 17 , to make a special adaptation of the electronics.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch beträchtlich vereinfacht, daß wie in Fig. 3a-3f dargestellt, die Eingabe der einzelnen werkstückbezogenen Grenzwerte E 1 bis En durch ein direktes Programmieren, mit Werkstücken entsprechender Abmessungen geschieht. So ist es ohne weiteres einzu­ sehen, daß das programmierbare Greifersystem zur Selektion bzw. zum Messen von Werkstücken verwendet werden kann. Für einen einfachen, je­ doch in der Anwendung häufig vorkommenden Anwendungsfall werden nun anhand der Fig. 3a-3f die verschiedenen Möglichkeiten der Dateneingabe näher erläutert. Aus diesem Grunde wird hier lediglich der mechanische Aufbau des programmierbaren Greifersystems dargestellt.According to the invention, this is considerably simplified in that, as shown in FIGS . 3a-3f, the individual workpiece-related limit values E 1 to En are entered by direct programming with workpieces of corresponding dimensions. So it is easy to see that the programmable gripper system can be used to select or measure workpieces. For a simple, but frequently occurring application, the various data entry options will now be explained in more detail with reference to FIGS . 3a-3f. For this reason, only the mechanical structure of the programmable gripper system is shown here.

Über die an den Greiferfingern 2 befestigten Greiferbacken 4 sollen nacheinander verschiedene Gegenstände 16 gegriffen und deren Abmessungen durch Messung des jeweiligen Abstandes s, mittels der in den Greifer­ körper 1 eingebauten Wegmeßeinrichtung 5, gemessen werden. Je nach den gemessenen Abmessungen der Gegenstände 16, werden diese, mittels des Selektors 8, entsprechend sortiert. Various objects 16 are to be gripped in succession via the gripper jaws 4 fastened to the gripper fingers 2 and their dimensions are measured by measuring the respective distance s by means of the displacement measuring device 5 built into the gripper body 1 . Depending on the measured dimensions of the objects 16 , these are sorted accordingly by means of the selector 8 .

In den Fig. 3a und 3b ist der durch den mechanischen Aufbau des pro­ grammierbaren Greifersystem bedingte minimale Hub S min und maximale Hub S max skizzenhaft dargestellt, d. h. S min s S max . Sollen nun nach­ einander Gegenstände durch das Greifersystem gegriffen werden und die Abmessungen d dieser Gegenstände bewegen sich in einem bestimmten Ferti­ gungsbereich, so ist es selbstverständlich nicht erforderlich jeweils den gesamten Greiferhub zu fahren, d. h. das Greifersystem vollständig zu öffnen und - falls kein Gegenstand gegriffen wird - vollständig zu schließen. Wie in den Fig. 3c und 3d dargestellt, wird durch Eingabe eines auf die zu greifenden Gegenstände bezogenen minimalen Hubes s u und maximalen Hubes s o die Steuerung des Greifersystems im Bereich s u s s o sichergestellt. Die Grenzwerte s u , s o sind dabei durch den Anwender so zu bestimmen, daß bei s = s o < d hinreichend Platz vorhanden ist, um den gewünschten Gegenstand zu greifen, bei s = s u < d gerade festgestellt werden kann, daß der Gegenstand nicht gegriffen wurde.In FIGS. 3a and 3b is shown by the mechanical structure of the pro grammable gripper system-related minimum stroke S min and maximum stroke S max sketchy, ie S min S s max. If objects are to be gripped one after the other by the gripper system and the dimensions d of these objects move in a specific production area, it is of course not necessary to travel the entire gripper stroke in each case, ie to open the gripper system completely and - if no object is gripped - close completely. As shown in FIGS. 3c and 3d, the control of the gripper system in the area s u s s o is ensured by entering a minimum stroke s u and maximum stroke s o related to the objects to be gripped. The limit values s u , s o are to be determined by the user in such a way that with s = s o < d there is sufficient space to grip the desired object, with s = s u < d it can be determined that the Item was not gripped.

Durch diese Auslegung von s u , s o ergeben sich gegenstandsbezogene mini­ male Schaltzeiten des programmierbaren Greifersystems. Gleichzeitig wird durch s o < S max eine dichtere Belegung z. B. des Förderbandes oder der Palette erreicht, von welcher die Gegenstände gegriffen werden sollen.This design of s u , s o results in object-related minimum switching times of the programmable gripper system. At the same time a denser occupancy is z by s o <S max. B. the conveyor belt or the pallet from which the objects are to be gripped.

Die Eingabe der Grenzwerte s u , s o erfolgt über die Eingabevorrichtung 9, wobei beispielhaft die Grenzwerte s u , s o mit E 1, E 2 nach Fig. 1 identifi­ ziert werden können.The limit values s u , s o are input via the input device 9 , the limit values s u , s o , for example, being identifiable with E 1 , E 2 according to FIG. 1.

Die Greiferbewegung wird daher so gesteuert, daß für den Abstand s der Greiferfinger 2 die Bedingung s u s s o erfüllt ist. Ist etwa der maximale gegenstandsbezogene Hub s = s o eingestellt, so wird durch das externe Signal "Greifer schließen" über den Eingang 12 der Ansteuer­ schaltung 10 nach Fig. 1 der Schließvorgang des Greifersystems eingelei­ tet. Der momentane Abstand s der Greiferfinger zueinander wird über die Wegmeßeinrichtung 5 abgegriffen, zwischengespeichert und das Signal dem Selektor 8 zugeführt, der ständig die Bedingung s s u überprüft und ein entsprechendes Logiksignal, z. B. A 1 = "0" der Ansteuerschaltung 10 übermittelt. Der Schließvorgang wird solange fortgesetzt, bis s < s u "wahr" ist und z. B. für das Logiksignal A 1 = "1" gilt. Durch die An­ steuerschaltung 10 werden dann entsprechende Regel- bzw. Schaltvorgänge eingeleitet, die die Greiferbewegung bei s ≈ s u stoppen.The gripper movement is therefore controlled so that the condition s u s s o is fulfilled for the distance s of the gripper fingers 2 . If, for example, the maximum object-related stroke s = s o is set, the closing operation of the gripper system is initiated by the external signal “close gripper” via input 12 of the control circuit 10 according to FIG. 1. The instantaneous distance s of the gripper fingers from one another is tapped via the measuring device 5 , buffered and the signal is fed to the selector 8 , which constantly checks the condition s s u and a corresponding logic signal, eg. B. A 1 = "0" of the control circuit 10 transmitted. The closing process continues until s < s u is "true" and z. B. applies to the logic signal A 1 = "1". Appropriate control or switching operations are then initiated by the control circuit 10 , which stop the gripper movement at s ≈ s u .

In den Fig. 3e und 3f sind die gerade noch zulässigen Toleranzwerte d min d max der Gegenstände 16 dargestellt. Ein Gegenstand, für welchen die Be­ ziehung d min d d max gilt, oder entsprechend durch Messung des Abstandes s mittels der Wegmeßeinrichtung 5, s min s s max wird durch den nachge­ schalteten Selektor 8 als "gut" identifiziert und ein entsprechendes Logiksignal, z. B. Al = "1" über die Anzeigeeinrichtung 14 ausgegeben. Dieses Logiksignal bewirkt etwa eine entsprechende Steuerung des Hand­ habungsgerätes, so daß der Gegenstand z. B. entsprechend einsortiert wird. Ist der Gegenstand 16 "zu groß", d. h. d < d max und entsprechend s < s max erfolgt wiederum eine entsprechende Steuerung des Handhabungs­ gerätes und eine entsprechende Meldung. Analoges gilt selbstverständlich für den Fall, daß der Gegenstand 16 als "zu klein" d. h. d < d min gemessen wird, bzw. falls durch eine fehlerhafte Beschickung kein Gegenstand 16 gegriffen wird, d. h. das Greifersystem auf den minimal eingestellten Wert s = s u fährt. In the Fig. 3e and 3f the just permissible tolerances d min d max of the articles 16 are shown. An object for which the relationship d min d d max applies, or accordingly by measuring the distance s by means of the path measuring device 5 , s min s s max is identified by the downstream selector 8 as "good" and a corresponding logic signal, e.g. . B. Al = "1" output on the display device 14 . This logic signal causes about a corresponding control of the hand device, so that the object z. B. is sorted accordingly. If the object 16 is "too large", ie d < d max and accordingly s < s max , the handling device is accordingly controlled and a corresponding message is given. The same applies, of course, for the case that the object 16 is measured as "too small", ie d < d min , or if no object 16 is gripped due to incorrect loading, ie the gripper system moves to the minimum set value s = s u .

Es ist leicht einzusehen, daß ein derartiges programmierbares Greifer­ system nicht nur zu Meßzwecken und zum Transport bzw. zur Bearbeitung von Gegenständen oder Werkstücken verwendet werden kann, sondern sich auch insbesondere zur Sortierung von Werkstücken eignet. It is easy to see that such a programmable gripper system not only for measuring purposes and for transport or processing of objects or workpieces but can be used also particularly suitable for sorting workpieces.

Die Anzahl der erfindungsgemäß vorgegebenen Selektionskriterien des programmierbaren Greifersystems, d. h. die Anzahl der einzugebenden Grenzwerte E 1 bis En, richtet sich nach den zu handhabenden Gegenständen sowie der gewünschten Art und Weise der Handhabung. Dies soll jedoch im folgenden nicht weiter ausgeführt werden.The number of selection criteria of the programmable gripper system specified according to the invention, ie the number of limit values E 1 to En to be entered , depends on the objects to be handled and the desired manner of handling. However, this will not be discussed further below.

Soll das programmierbare Greifersystem unter anderem zu Meßzwecken ein­ gesetzt werden, ist es zweckmäßig den eigentlichen Meßvorgang mit einer definierten Meßkraft vorzunehmen und erst danach die zur Handhabung not­ wendige Greifkraft aufzubringen. Es ist vorteilhaft, die Meßkraft so klein als möglich zu wählen. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird gewährleistet, daß systematische Meßfehler, wie sie durch die bei der Greifkraft auftretenden Verformungen immer entstehen, nicht in das Meßergebnis eingehen.Should the programmable gripper system be used for measuring purposes, among other things be set, it is appropriate the actual measuring process with a defined measuring force and only then the necessary for handling agile gripping force. It is advantageous to measure the force to choose as small as possible. Through this embodiment of the invention It is ensured that systematic measurement errors, as caused by the The deformations that occur always occur, not in the Receive the measurement result.

Die Programmierung der entsprechenden Toleranzwerte, hier beispielhaft d min bzw. d max kann auf unterschiedliche Art und Weise geschehen. So ist es denkbar und möglich, etwa durch Einlegen und Greifen von Gegenständen 16 mit entsprechenden Abmessungen und anschließende Ausführung entsprechen­ der Eingabebefehle wie z. B. Drücken eines Knopfes, welcher die momentane Eingabe von s min bzw. d min oder s max bzw. d max signalisiert die einzel­ nen Grenzwerte z. B. E 3 und E 4 festzulegen.The programming of the corresponding tolerance values, for example d min or d max here, can be done in different ways. So it is conceivable and possible, for example by inserting and gripping objects 16 with appropriate dimensions and subsequent execution correspond to the input commands such. B. Pressing a button that signals the current input of s min or d min or s max or d max , the individual limit values z. B. E 3 and E 4 specify.

Eine andere Möglichkeit der Programmierung der Grenzwerte besteht darin, einen Gegenstand 16 mit den gewünschten Abmessungen zu greifen und z. B. durch Nullabgleich oder die Eingabe des Istwertes dieses Gegenstandes einen Arbeitspunkt des Greifers eindeutig festzulegen. Anschließend können durch die Zugabe entsprechender Toleranzwerte die Grenzwerte, z. B. s min bzw. d min und s max bzw. d max eingegeben werden.Another way of programming the limit values is to grip an object 16 with the desired dimensions and z. B. by zeroing or entering the actual value of this object to clearly define a working point of the gripper. Then the limit values, e.g. B. s min or d min and s max or d max can be entered.

Besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Abmessung des Gegenstan­ des 16 und dem Greiferhub s, so kann der entsprechende Istwert des Ge­ genstandes 16 direkt z. B. auf einem Display angezeigt werden. Andern­ falls kann aus dem angezeigten Greiferhub s nur unter Zuhilfenahme des bekannt vorausgesetzten Zusammenhangs s = s (d) auf den Istwert d des Gegenstandes 16 zurückgeschlossen werden.If there is a linear relationship between the dimension of the object of the 16 and the gripper stroke s , the corresponding actual value of the object 16 can be directly z. B. be shown on a display. Otherwise, the actual value d of the object 16 can only be deduced from the displayed gripper stroke s with the aid of the known presumed relationship s = s (d) .

Die Eingabeprüfeinrichtung 15 hat die Aufgabe die logische Richtigkeit der Eingabedaten zu prüfen und damit Fehler im Arbeitsablauf des pro­ grammierbaren Greifersystems zu verhindern. Ein Eingabefehler liegt z. B. vor, falls der einprogrammierte Minimalwert d min des Gegenstandes 16 größer ist als der Maximalwert d max . Die Anzeige einer fehlerhaften Eingabe kann dabei akustisch und/oder optisch erfolgen. Eine Inbetrieb­ nahme ist unter diesen Umständen ausgeschlossen.The input test device 15 has the task of checking the logical correctness of the input data and thus preventing errors in the workflow of the programmable gripper system. An input error is e.g. B. before, if the programmed minimum value d min of the object 16 is greater than the maximum value d max . A faulty entry can be indicated acoustically and / or optically. Commissioning is excluded under these circumstances.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des programmierbaren Grei­ fersystems, ausgestattet mit einer Werkstückidentifizierungsmöglichkeit und einer Schließzeitpunktoptimierungseinrichtung 22. In den Greiferkör­ per 1 ist außer der nicht in Fig. 4 dargestellten Wegmeßeinrichtung 5 ein Sensorsystem 19 eingebaut, welches zur Bestimmung der absoluten Lage eines Gegenstandes 16 zum Greifersystem dient. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht die Bestimmung des optimalen Schließzeitpunktes des Greifersystems, insbesondere wenn bewegte Gegenstände 16, z. B. von einem Transportsystem 25 gegriffen werden sollen. Die, die Lage des Gegen­ standes charakterisierenden Signale des Sensorsystems 19 werden einer nach­ geschalteten Schließzeitoptimierungseinrichtung 22 zugeführt. Die Geschwin­ digkeit des Transportsystems 25 kann dabei entweder direkt als zusätzliche Information der Schließzeitoptimierungseinrichtung 22 eingegeben werden, oder extern über die Geschwindigkeitseingabeeinrichtung 27. Hierdurch kann verhindert werden, daß Unregelmäßigkeiten in der Geschwindigkeit des Trans­ portsystems zu einer unzulässigen Verschiebung des Schließzeitpunktes füh­ ren. Die Schließzeit der Greiferbacken 4, des Greifersystems kann, falls dies notwendig erscheint, über die Einrichtung 28 der Schließzeitoptimie­ rungseinrichtung 22 als ein weiterer Korrekturwert eingegeben werden. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportsystems 25, auf welchem sich die verschiedenen zu handhabenden Gegenstände 16 befinden und in Ab­ hängigkeit von der gegenstandsbezogenen Schließzeit der Greiferbacken 4 des Greifersystems wird durch die Schließzeitpunktoptimierungseinrichtung 22 der optimale Schließzeitpunkt bestimmt. Der optimale Schließzeitpunkt ist dann erreicht, wenn die Gegenstände exakt zentrisch durch die Greiferbacken 4 gegriffen werden. Ein unzulässiges Verschieben oder gar ein Umwerfen der Gegenstände kann daher ausgeschlossen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die einzelnen Gegenstände 16 nicht in exakt eingehaltenem Ab­ stand auf das Transportsystem 25 aufgelegt werden müssen. Die Arbeitsge­ schwindigkeit kann daher beträchtlich gesteigert werden. Das Sensorsystem 19 ist vorzugsweise auf optoelektronischer Basis aufgebaut. Mittels der optoelektronischen Sensoren 20, 21, die jeweils aus Sendeelementen und Empfangselementen bestehen und einer Vergleichsmessung in der nachgeschal­ teten Schließzeitoptimierungseinrichtung 22 wird unter besonderer Berück­ sichtigung der Eingabesignale in 22 bei einer bestimmten Signaldifferenz, über die Greifersteuereinrichtung 24 der Schließvorgang, sowie alle nach­ folgenden Steuer- bzw. Regelvorgänge eingeleitet. Durch ein externes Signal über den Eingang 23 wird der Greifer geöffnet. Der automatische Schließvor­ gang der Greiferfinger 2 kann über eine in der Greifersteuereinrichtung 24 eingebaute Zeitverzögerung für eine bestimmte, einstellbare Zeit verhindert werden. Diese Schaltungsauslegung dient dazu unbeabsichtigte Schließvor­ gänge während einer eventuellen Bewegung des Greifersystems durch, z. B. ein Handhabungsgerät, zu unterbinden. Selbstverständlich sind auch andere elek­ tronische Ausgestaltungen des Sensorsystems 19 denkbar und möglich, etwa mittels induktiver Sensoren oder mittels Bildfeldanalyse. Auf diese, sowie weitere Verfahren lageabhängige Signale zur Schließzeitoptimierung zu erhalten, soll im folgenden jedoch nicht weiter eingegangen werden. Fig. 4 shows a further embodiment of the programmable gripper system, equipped with a workpiece identification option and a closing time optimization device 22 . In addition to the path measuring device 5 ( not shown in FIG. 4), a sensor system 19 is installed in the gripper body 1 which serves to determine the absolute position of an object 16 relative to the gripper system. This configuration according to the invention enables the optimal closing time of the gripper system to be determined, in particular when moving objects 16 , e.g. B. to be gripped by a transport system 25 . The, the position of the object characterizing signals of the sensor system 19 are supplied to a downstream closing time optimization device 22 . The speed of the transport system 25 can either be entered directly as additional information from the closing time optimization device 22 , or externally via the speed input device 27 . This can prevent irregularities in the speed of the transport system leading to an impermissible shift in the closing time. The closing time of the gripper jaws 4 , the gripper system, if necessary, can be entered via the device 28 of the closing time optimization device 22 as a further correction value will. Depending on the speed of the transport system 25 on which the various objects 16 to be handled are located and depending on the object-related closing time of the gripper jaws 4 of the gripper system, the optimal closing time is determined by the closing time optimization device 22 . The optimal closing time is reached when the objects are gripped exactly centrally by the gripper jaws 4 . Unauthorized moving or even knocking over the objects can therefore be excluded. Another advantage is that the individual objects 16 did not have to be placed on the transport system 25 in an exactly adhered to position. The Arbeitsge speed can therefore be increased considerably. The sensor system 19 is preferably constructed on an optoelectronic basis. By means of the optoelectronic sensors 20, 21 , which each consist of transmitting elements and receiving elements and a comparison measurement in the subsequent closing time optimization device 22 , taking into account the input signals in 22 with a certain signal difference, the gripper control device 24 closes the closing process, as well as all of the following tax - or control processes initiated. The gripper is opened by an external signal via input 23 . The automatic closing operation of the gripper fingers 2 can be prevented for a specific, adjustable time by means of a time delay built into the gripper control device 24 . This circuit design serves the purpose of unintentional closing operations during a possible movement of the gripper system, e.g. B. a handling device to prevent. Of course, other electronic configurations of the sensor system 19 are also conceivable and possible, for example by means of inductive sensors or by means of image field analysis. However, these and other methods of obtaining position-dependent signals for optimizing the closing time will not be discussed further below.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel des programmierbaren Greifersystems dargestellt, wobei über die Schalteinrichtung 29 mehrere Greifer, hier etwa die Greifer 31, 32, 33 synchron gesteuert, bzw. geregelt werden. Mittels der Eingänge 11 bzw. 12 werden die Greifer synchron geöffnet bzw. geschlossen. In den Greiferkörpern 1 der einzelnen Greifer 31, 32, 33 sind jeweils geeig­ nete Wegmeßeinrichtungen 5 vorgesehen. Mit geeigneten Greiferbacken 4, die an den jeweiligen Greiferfingern 2 befestigt sind werden die einzelnen Gegenstände synchron gegriffen. Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn etwa längere Rundteile gehandhabt werden müssen. Die zu handhabenden Gegen­ stände 16 können durchaus auch unterschiedliche Abmessungen an den ver­ schiedenen Greiferpositionen haben. Dies bedeutet, daß die einzelnen Grei­ fer 31, 32, 33 jeweils verschiedene Selektionskriterien und Hubvorgaben be­ sitzen können. Die Ausgabeeinrichtung 30 der Schalteinrichtung 29 dient zur Steuerung bzw. Regelung des eventuell mit dem programmierbaren Greifersy­ stem verbundenen Handhabungsgerätes und zur optischen/akustischen Fehler­ meldung bzw. zur Anzeige der jeweils zutreffenden einzelnen Selektionskri­ terien.An exemplary embodiment of the programmable gripper system is shown in FIG. 5, wherein a plurality of grippers, here for example the grippers 31, 32, 33 , are controlled or regulated synchronously via the switching device 29 . The grippers are opened and closed synchronously by means of the inputs 11 and 12 . In the gripper bodies 1 of the individual grippers 31, 32, 33 , suitable measuring devices 5 are provided in each case. The individual objects are gripped synchronously with suitable gripper jaws 4 , which are fastened to the respective gripper fingers 2 . This is particularly advantageous if longer round parts have to be handled. The objects to be handled 16 can also have different dimensions at the different gripper positions. This means that the individual Grei fer 31, 32, 33 each have different selection criteria and lifting specifications. The output device 30 of the switching device 29 is used to control or regulate the handling device possibly connected to the programmable gripper system and for optical / acoustic error reporting or to display the respectively applicable individual selection criteria.

Selbstverständlich ist die Anwendung des erfindungsgemäßen programmierbaren Greifersystems nicht nur auf die Auslegung als sogenannte 2-Finger-Greifer, entsprechend den Fig. 1 bis 5 beschränkt. Vielmehr kann die Anzahl der Greiferfinger 2 jedes Greifers beliebig sein. Die Anzahl der gewählten Greiferfinger 2, d. h. des Greifertyps ist allein durch den speziellen An­ wendungsfall festgelegt. Dreheinheiten, d. h. Systeme deren Funktion in der Durchführung einer rotatorischen Bewegung eines Werkstückes besteht sind ebenfalls erfindungsgemäß erfaßt. In dieser speziellen Ausgestaltung des programmierbaren Greifersystems wird anstelle einer linearen Bewegung der Greiferfinger 2 die Drehbewegung der Dreheinheit, d. h. der Drehwinkel innerhalb bestimmter, wählbarer Grenzwerte gesteuert bzw. geregelt. Eine weitergehende Betrachtung programmierbarer Dreheinheiten wird, infolge der leicht einzusehenden Analogie zu den beschriebenen Ausgestaltungen des pro­ grammierbaren Greifersystems nicht vorgenommen.Of course, the application of the programmable gripper system according to the invention is not only limited to the design as a so-called 2-finger gripper, corresponding to FIGS. 1 to 5. Rather, the number of gripper fingers 2 of each gripper can be arbitrary. The number of gripper fingers 2 selected , ie the gripper type, is determined solely by the special application. Rotary units, ie systems whose function consists in carrying out a rotational movement of a workpiece, are also covered according to the invention. In this special embodiment of the programmable gripper system, instead of a linear movement of the gripper fingers 2, the rotary movement of the rotating unit, ie the angle of rotation, is controlled or regulated within certain selectable limit values. A further consideration of programmable rotary units is not carried out due to the easy-to-see analogy to the described configurations of the programmable gripper system.

Zweckmäßigerweise wird das programmierbare Greifersystem in Modulbauweise aufgebaut. Dies bedeutet, daß etwa auf jeweils einem speziellen Modul eine gewisse Anzahl von Selektionskriterien und/oder die zugehörigen Teile des Selektors 8 untergebracht sind. Über ein externes Signal oder mittels einer Werkstückidentifizierungseinrichtung können dann die entsprechend program­ mierten Module angesteuert werden. Hierdurch wird die Flexibilität des er­ findungsgemäßen programmierbaren Greifersystems beträchtlich gesteigert.The programmable gripper system is expediently constructed in a modular design. This means that a certain number of selection criteria and / or the associated parts of the selector 8 are accommodated on a particular module, for example. The correspondingly programmed modules can then be controlled via an external signal or by means of a workpiece identification device. As a result, the flexibility of the programmable gripper system according to the invention is considerably increased.

Wie erwähnt kann der Antrieb der Greiferfinger elektrisch, elektromag­ netisch, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen. Die jeweils gewählte An­ triebsart richtet sich allein nach den Wünschen der Anwender sowie nach den zu übermittelnden Kräften und der Art der geplanten Steuerung. Das Anwen­ dungsgebiet der Erfindung ist daher sehr weitgespannt. Dies ist von Vor­ teil, da hierdurch die Kosten des programmierbaren Greifersystems niedrig gehalten werden können und sich dadurch entsprechend größere Einsatzfelder ergeben.As mentioned, the drive of the gripper fingers can be electrical, electromag netisch, pneumatic or hydraulic. The selected To drive mode is based solely on the wishes of the user and the forces to be transmitted and the type of control planned. The application The application area of the invention is therefore very wide. This is from before partly because this lowers the cost of the programmable gripper system can be held and thus correspondingly larger fields of application surrender.

Selbstverständlich kann der elektronische Aufbau des programmierbaren Grei­ fersystems in analoger oder in digitaler Bauweise erfolgen. Es kann zweck­ mäßig sein eine analoge Wegmeßeinrichtung 5 einzusetzen und die entspre­ chenden Signale in einer nachgeschalteten Einrichtung zu digitalisieren und digital weiterzuverarbeiten. Der elektronische Aufbau kann in SMD-Technik erfolgen, womit eine beträchtliche Miniaturisierung des Schaltungsaufbaus erzielt wird. Es ist daher denkbar die gesamte Schaltung des programmier­ baren Greifersystems im Greifer selbst unterzubringen. Dies ist in vielen Anwendungsfällen von Vorteil.Of course, the electronic construction of the programmable gripper system can take place in an analog or digital design. It can be useful to use an analog displacement measuring device 5 and to digitize the corresponding signals in a downstream device and process them digitally. The electronic construction can take place in SMD technology, whereby a considerable miniaturization of the circuit construction is achieved. It is therefore conceivable to accommodate the entire circuit of the programmable gripper system in the gripper itself. This is an advantage in many applications.

Claims (10)

1. Programmierbares Greifersystem, bestehend aus einem Greifer und/oder einer Dreheinheit, mit eingebauter Wegmeß- und/oder Winkelmeßein­ richtung und/oder Kraftmeßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferhub mittels der eingebauten Wegmeßeinrichtung (5) erfaßt wird und innerhalb der konstruktiv vorgegebenen Grenzwerte durch Eingabe eines auf die zu greifenden Gegenstände bezogenen maximalen Hubes und minimalen Hubes, über eine Eingabevorrichtung (9) gesteuert bzw. geregelt wird und die Abmessung und/oder Lage des von den Greiferbacken (4) aufgenommenen Gegenstandes (16) über die Weg­ meßeinrichtung (5) erfaßt und in einem Speicher (7) abgespeichert wird und in einem nachgeschalteten Selektor (8) mit auf die zu hand­ habenden Gegenstände einstellbaren Grenzwerten E 1-En verglichen und in einer Eingabeprüfeinrichtung (15) die logische Richtigkeit der Eingabedaten überprüft wird und zur Anzeige gelangt und je nach den gemessenen Größen des Gegenstandes (16) im Vergleich mit den den ebenfalls über die Eingabevorrichtung (9) eingegebenen Grenzwerten E 1-En durch den Selektor (8) über die Ausgänge A 1 bis Ak der An­ steuerschaltung (10) die nachfolgende Greiferbewegung gesteuert, und/ oder geregelt wird und über entsprechende Ausgänge (13) Al-Am, des Selektors (8) eine Steuerung bzw. Regelung des eventuell mit dem programmierbaren Greifersystems verbundenen Handhabungsgerätes er­ folgt und/oder in einer Anzeigeeinrichtung (14) optisch und/oder akustisch angezeigt wird.1. Programmable gripper system, consisting of a gripper and / or a rotating unit, with built-in displacement and / or Winkelmeßein direction and / or force measuring device, characterized in that the gripper stroke is detected by means of the built-in displacement measuring device ( 5 ) and within the design limits by entering a maximum stroke and minimum stroke related to the objects to be gripped, controlled via an input device ( 9 ) and the dimension and / or position of the object ( 16 ) picked up by the gripper jaws ( 4 ) via the path measuring device ( 5 ) is recorded and stored in a memory ( 7 ) and compared in a downstream selector ( 8 ) with limit values E 1 - En which can be set for the objects to be handled and in an input test device ( 15 ) the logical correctness of the input data is checked and for Display arrives and depending on the measured sizes of the object ( 16 ) in Comparison with the limit values E 1 - En also entered via the input device ( 9 ) through the selector ( 8 ) via the outputs A 1 to Ak of the control circuit ( 10 ), the subsequent gripper movement is controlled and / or regulated and via corresponding outputs ( 13 ) Al - Am , the selector ( 8 ) a control or regulation of the handling device possibly connected to the programmable gripper system, it follows and / or is displayed optically and / or acoustically in a display device ( 14 ). 2. Programmierbares Greifersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über ein in das Greifersystem eingebautes Sensorsystem (19), vorzugsweise ein optisches Sensorsystem mittels einer Ver­ gleichsmessung die absolute Lage eines Gegenstandes (16) zum Grei­ fersystem festgestellt werden kann und über eine nachgeschaltete Schließzeitoptimierungseinrichtung (22) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportsystems (25), auf welchem sich die Gegenstände (16) befinden und in Abhängigkeit von der Schließzeit der Greiferbacken (4) des Greifersystems nach Zugabe entsprechender Korrekturwerte der optimale Schließzeitpunkt errechnet wird und der gesamte Ablauf dieser Steuerung durch ein externes Signal (23) ge­ triggert wird.2. Programmable gripper system according to claim 1, characterized in that via an integrated in the gripper system sensor system ( 19 ), preferably an optical sensor system by means of a comparison measurement, the absolute position of an object ( 16 ) to the gripper system can be determined and via a downstream Closing time optimization device ( 22 ) depending on the speed of the transport system ( 25 ) on which the objects ( 16 ) are located and depending on the closing time of the gripper jaws ( 4 ) of the gripper system, the optimum closing time and the entire process are calculated after appropriate correction values have been added this control is triggered by an external signal ( 23 ). 3. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmierung (Eingabe) der Grenzwerte E 1 - En durch das Greifen von Gegenständen erfolgt, deren Abmessungen den Grenzwerten E 1-En eindeutig zugeordnet werden können und/oder durch das Greifen von Gegenständen mit entsprechenden Soll-Abmes­ sungen, wobei die Grenzwerte E 1-En durch Zugabe entsprechender Toleranzwerte erhalten und programmiert werden.3. Programmable gripper system according to claims 1 and 2, characterized in that the programming (input) of the limit values E 1 - En takes place by gripping objects whose dimensions can be clearly assigned to the limit values E 1 - En and / or by the Gripping objects with corresponding target dimensions, whereby the limit values E 1 - En are obtained and programmed by adding corresponding tolerance values. 4. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Meßphase, d. h. für ein bestimmtes Zeitintervall die Greiferbacken (4) mit einer genau definierten Meßkraft geschlossen werden und erst danach der Gegenstand (16) mit der eigentlichen Greifkraft beaufschlagt und gehalten wird. 4. Programmable gripper system according to claims 1 to 3, characterized in that during the measuring phase, ie for a certain time interval, the gripper jaws ( 4 ) are closed with a precisely defined measuring force and only then the object ( 16 ) is acted upon with the actual gripping force and is held. 5. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Gegenstandes zusammen mit der minimal notwendigen Greifkraft zum Halten des Gegenstandes als Kriterium zur Identifizierung des Gegenstandes (16) verwendet wird.5. Programmable gripper system according to claims 1 to 4, characterized in that the dimensions of the object together with the minimally necessary gripping force for holding the object is used as a criterion for identifying the object ( 16 ). 6. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Steuereinrichtung (29) mehrere Greifer (31, 32, 33) zu einer Funktionseinheit zusammengeschaltet werden, wobei die einzelnen Greifer (31, 32, 33) jeweils unterschiedliche Grenzwerte E 1-En besitzen können.6. Programmable gripper system according to claims 1 to 5, characterized in that a plurality of grippers ( 31, 32, 33 ) are interconnected to form a functional unit via a control device ( 29 ), the individual grippers ( 31, 32, 33 ) each having different limit values e 1 - may have En. 7. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung als Greifer, aufgebaut mit zwei oder mehreren Greiferfingern (2) und/oder als Dreheinheit, wobei in die­ sem Falle anstelle einer Hubmessung eine Winkelmessung erfolgt und entsprechende Winkel als Grenzwerte E 1-En festgelegt sind.7. Programmable gripper system according to claims 1 to 6, characterized by the use as a gripper, constructed with two or more gripper fingers ( 2 ) and / or as a rotating unit, in which case an angle measurement is carried out instead of a stroke measurement and corresponding angles as limit values E 1 - En are defined. 8. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Greifersystem auf elektrischer oder elektro­ magnetischer Basis arbeitet und elektrische Steuerungssignale des Antriebs direkt und/oder indirekt über die Wegmeßeinrichtung (5) dem Selektor (8) zugeführt werden und gleichzeitig zur Greifkraft­ regelung des Greifersystems und/oder Identifizierung der Gegenstände herangezogen werden.8. Programmable gripper system according to claims 1 to 7, characterized in that the gripper system works on an electrical or electro-magnetic basis and electrical control signals of the drive are fed directly and / or indirectly via the path measuring device ( 5 ) to the selector ( 8 ) and at the same time Gripping force control of the gripper system and / or identification of the objects can be used. 9. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Greifersystem auf hydraulischer oder pneu­ matischer Basis arbeitet, wobei zur Einregelung der entsprechenden Positionswerte und/oder zur Greifkraftregelung Servoventile verwen­ det werden können.9. Programmable gripper system according to claims 1 to 7, characterized characterized in that the gripper system on hydraulic or pneumatic works on a mathematical basis, adjusting the corresponding Use position values and / or servo valves for gripping force control can be detected. 10. Programmierbares Greifersystem nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung als Werkzeugwechselsystem, wobei die einzelnen Werkzeuge durch ihre Formgebung und/oder eine mechanische Kodierung, z. B. ein besonders ausgestalteter Einstich im Werkzeug, eindeutig identifiziert werden können.10. Programmable gripper system according to claims 1 to 9, marked is characterized by its use as a tool changing system, the individual tools through their shape and / or a mechanical Coding, e.g. B. a specially designed recess in the tool, can be clearly identified.
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