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Title:
ROBOT GRIPPER HAVING MOVABLE AUXILIARY SUCTION ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/073336
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a robot gripper (1), a gripper main body (2) which comprises a connection device (3) for fastening the robot gripper (1) to a flange (4) of a robot arm (5); at least one suction element (6) mounted on the gripper main body (2), said suction element (6) comprising an intake opening to be connected to a suction line (7) and a sealing-lip portion (8) surrounding the intake opening; at least one first gripper jaw (9.1) which is mounted in an adjustable manner on the gripper main body (2) and has a first gripping contact face (10.1); at least one second gripper jaw (9.2) which is mounted in an adjustable manner on the gripper main body (2) and has a second gripping contact face (10.2), wherein the first gripping contact face (10.1) of the first gripper jaw (9.1) and the second gripping contact face (10.2) of the second gripper jaw (9.2) are configured to grip, in a mechanically clamped manner, an article (20) which is to be handled by the robot gripper (1) and is intended to be clamped tightly at the gripping contact faces (10.1, 10.2, 10.3) by adjustment of at least one of the gripper jaws (9.1, 9.2, 9.3); also having at least one first auxiliary suction element (11.1) which is arranged on the first gripper jaw (9.1) and at least one second auxiliary suction element (11.2) which is arranged on the second gripper jaw (9.2).

Inventors:
HONSBERG OTMAR (DE)
STERZ FRIEDRICH (DE)
HECKL CHRISTINA (DE)
PROSKE JÜRGEN (DE)
LAESKE KIRT (DE)
WOLF VANESSA (DE)
HEINRICHS MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/076689
Publication Date:
April 26, 2018
Filing Date:
October 19, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KUKA SYSTEMS GMBH (DE)
SWISSLOG AG (CH)
International Classes:
B25J15/00; B25J15/02; B25J15/06; B25J15/10
Foreign References:
JP2013039644A2013-02-28
JP2010082748A2010-04-15
EP2660011A12013-11-06
JPH04266331A1992-09-22
JPS62199388A1987-09-03
JPH02135190U1990-11-09
JPS62159292U1987-10-09
JP2014151371A2014-08-25
DE202007015153U12009-03-26
Attorney, Agent or Firm:
EGE LEE & PARTNER PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Robotergreifer, aufweisend:

- einen Greifergrundkörper (2), der eine Anschlusseinrichtung (3) zum Befestigen des Robotergreifers (1) an einem Flansch (4) eines Roboterarms (5) umfasst,

- wenigstens ein am Greifergrundkörper (2) gelagertes Saugelement (6), das eine an eine Saugleitung (7) an¬ zuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansaugöff¬ nung umgebenden Dichtlippenabschnitt (8) umfasst,

- wenigstens eine am Greifergrundkörper (2) verstellbar gelagerte erste Greiferbacke (9.1), die eine erste Greifkontaktfläche (10.1) aufweist,

- wenigstens eine am Greifergrundkörper (2) verstellbar gelagerte zweite Greiferbacke (9.2), die eine zweite Greifkontaktfläche (10.2) aufweist, wobei die erste Greifkontaktfläche (10.1) der ersten Greiferba¬ cke (9.1) und die zweite Greifkontaktfläche (10.2) der zweiten Greiferbacke (9.2) ausgebildet sind, zum me¬ chanisch klemmenden Greifen eines durch den Robotergreifer (1) zu handhabenden Gegenstandes (20), der durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) an den Greifkontaktflächen (10.1, 10.2, 10.3) festzuklemmen ist,

- des Weiteren aufweisend wenigstens ein erstes Hilfs- saugelement (11.1), das an der ersten Greiferbacke

(9.1) angeordnet ist und wenigstens ein zweites Hilfs- saugelement (11.2), das an der zweiten Greiferbacke

(9.2) angeordnet ist. Robotergreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugelement (6) ein zentrales Hauptsau¬ gelement bildet, das am Greifergrundkörper (2) höhenverstellbar gelagert ist.

Robotergreifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugelement (6) an einem freien Ende ei¬ nes insbesondere rohrförmigen Schiebers (17) angeord¬ net ist, wobei der Schieber (17) am Greifergrundkörper (2) höhenverstellbar gelagert ist.

Robotergreifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (17) mittels eines Linearantriebs (15) am Greifergrundkörper (2) höhenverstellbar gelagert ist.

Robotergreifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferbackenmotor (14) ausgebildet ist, den Linearantrieb (15) zu verstellen, und zwar derart, dass einerseits das höhenverstellbare Saugelement (6) mittels des Greiferbackenmotors (14) antreibbar ist und andererseits sowohl die wenigstens eine erste Greiferbacke (9.1), als auch die wenigstens eine zwei¬ te Greiferbacke (9.2) mittels des Greiferbackenmotors (14) schwenkend antreibbar ist, wobei der Robotergrei¬ fer (1) ein Kniehebelgetriebe (16) aufweist, das aus¬ gebildet ist, eine geradlinige Bewegung des Linearan¬ triebs (15) in Schwenkbewegungen sowohl der wenigstens einen ersten Greiferbacke (9.1), als auch der wenigs¬ tens einen zweiten Greiferbacke (9.2) umzusetzen.

Robotergreifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (15) und das Kniehebelge¬ triebe (16) ausgebildet sind, derart, dass in einer mittleren Höhenstellung des insbesondere rohrförmigen Schiebers (17) die Hebel (18.1, 18.2, 18.3) des Knie¬ hebelgetriebes (16) zumindest annähernd oder genau senkrecht zu den Längserstreckungen der stabförmigen Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) und zumindest annähernd oder genau senkrecht zu der Längserstreckung des ins¬ besondere rohrförmigen Schiebers (17) angeordnet sind.

Robotergreifer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (15) und das Kniehe¬ belgetriebe (16) ausgebildet sind, derart, dass in ei¬ ner mittleren Höhenstellung des insbesondere rohrförmigen Schiebers (17) die stabförmigen Greiferbacken

(9.1, 9.2, 9.3), die den insbesondere rohrförmigen Schieber (17), insbesondere das zentrale Saugelement

(6) auf einem Außenumfang umgebend, sich in einer maximalen Öffnungsstellung des Robotergreifers (1) be¬ finden .

Robotergreifer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (15) und das Kniehebelgetriebe (16) ausgebildet sind, der¬ art, dass in einer maximalen Öffnungsstellung des Robotergreifers (1) das zentrale Saugelement (6) sich in derselben Ebene befindet oder sich auf einer lediglich geringfügig zurückgezogenen Ebene befindet, wie die Hilfssaugelemente (11.1, 11.2, 11.3).

Robotergreifer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (15) und das Kniehebelgetriebe (16) ausgebildet sind, der¬ art, dass in einer eingefahrenen Höhenlage des insbe¬ sondere rohrförmigen Schiebers (17) das zentrale Sau¬ gelement (6) zurückgezogen ist, derart, dass das zent- rale Saugelement (6) sich auf einer gegenüber derjenigen Ebene, in der die Hilfssaugelemente (11.1, 11.2, 11.3) liegen, in Richtung auf den Greifergrundkörper (2) nach innen zurückversetzten Ebene befindet, in der die Hilfssaugelemente (11.1, 11.2, 11.3) durch voll¬ ständiges Schließen der stabförmigen Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) unmittelbar nebeneinander liegend angeordnet sind.

10. Robotergreifer nach einem der Ansprüche 5 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (15) und das Kniehebelgetriebe (16) ausgebildet sind, der¬ art, dass in einer ausgefahrenen Höhenlage des insbe¬ sondere rohrförmigen Schiebers (17) das zentrale Sau¬ gelement (6) sich in derselben Ebene befindet, wie die Hilfssaugelemente (11.1, 11.2, 11.3) oder sich auf ei¬ ner geringfügig vorspringenden Ebene befindet, die von dem Greifergrundkörper (2) weiter entfernt angeordnet ist, als die Ebene, in der die Hilfssaugelemente

(11.1, 11.2, 11.3) liegen.

Robotergreifer nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der insbesondere rohrför- mige Schieber (17) mit einer der Anzahl der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) entsprechende Anzahl von Hebeln (18.1, 18.2, 18.3) verbunden ist, von denen jeder Hebel (18.1, 18.2, 18.3) den insbesondere rohrförmigen Schieber (17) mit einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) gelenkig verbindet, insbesondere derart gelenkig verbindet, dass alle Hebel (18.1, 18.2, 18.3) jeweils schwenkbar oder verschiebbar an dem rohrförmigen

Schieber (7) gelagert sind und jeder Hebel (18.1, 18.2, 18.3) seinerseits am anderen Ende mit einer ein¬ zigen ihm zugeordneten Greiferbacke (9.1, 9.2, 9.3) schwenkbar verbunden ist.

12. Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines von ers¬ tem Hilfssaugelement (11.1) und/oder zweitem Hilfssau- gelement (11.2) eine an eine Hilfssaugleitung anzu- schließende Hilfsansaugöffnung und einen die Hilfs- ansaugöffnung umgebenden Hilfsdichtlippenabschnitt um- fasst .

13. Robotergreifer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Hilfssaugelement (11.1) und das wenigstens eine zweite Hilfssaugelement

(11.2) unabhängig voneinander aktiv oder passiv angesteuert über die Hilfsansaugöffnung mit Unterdruck beaufschlagbar ist.

14. Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste

Greiferbacke (9.1) und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke (9.2) stabförmig ausgebildet und schwenk¬ bar am Greifergrundkörper (2) gelagert ist.

15. Robotergreifer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotergreifer (1) wenigstens einen Greiferbackenmotor (14) aufweist, der ausgebildet ist, die wenigstens eine erste Greiferbacke (9.1) und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke (9.2, 9.3) an¬ getrieben relativ zum Greifergrundkörper (2) zu verstellen .

16. Robotergreifer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotergreifer (1) einen einzelnen Greiferbackenmotor (14) aufweist, der ausgebildet ist, so¬ wohl die wenigstens eine erste Greiferbacke (9.1), als auch die wenigstens eine zweite Greiferbacke (9.2) ge- meinsam angetrieben relativ zum Greifergrundkörper (2) simultan zu verstellen.

Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotergreifer (1) insgesamt drei Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) aufweist, das Saugelement (6) zentral am Greifergrundkörper (2) angeordnet ist und die drei Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) am Robotergreifer (1) das zentrale Saugelement (6) umgebend angeordnet sind.

Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, aufweisend ein das Saugelement (6) am Greifergrundkörper (2) schwenkbar lagerndes Zentralgelenk, welches zum Umzuschwenken einer Saugfläche des Saugelements (6) relativ zum Greifergrundkörper (2) ausgebildet ist.

Robotergreifer nach Anspruch 18, aufweisend einen das Zentralgelenk bewegenden Saugelementmotor, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des Saugelements (6) relativ zum Greifergrundkörper (2) aktiv umzuschwenken .

Robotergreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, aufweisend ein das erste Hilfssaugelement (11.1) an der ersten Greiferbacke (9.1) schwenkbar lagerndes erstes Gelenk, welches zum passiven Umzuschwenken einer Saugfläche des ersten Hilfssaugelements (11.1) relativ zur ersten Greiferbacke (9.1) ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken (9.1, 9.2, 9.3) erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers (1) um den zu handhaben¬ den Gegenstand (20) und/oder ein das zweite Hilfssau- gelement (11.2) an der zweiten Greiferbacke (9.2) schwenkbar lagerndes zweites Gelenk, welches zum pas¬ siven Umzuschwenken einer Saugfläche des zweiten Hilfssaugelements (11.2) relativ zur zweiten Greiferbacke (9.2) ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferba¬ cken (9.1, 9.2, 9.3) erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers (1) um den zu handhabenden Gegenstand (20) .

Description:
Robotergreifer mit beweglichen HilfsSaugelementen

Die Erfindung betrifft einen Robotergreifer, aufweisend einen Greifergrundkörper, der eine Anschlusseinrichtung zum Befestigen des Robotergreifers an einem Flansch eines Robo ¬ terarms umfasst, und aufweisend wenigstens ein am Greifer ¬ grundkörper gelagertes Saugelement, das eine an eine Saug ¬ leitung anzuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansau ¬ göffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt umfasst. Aus der DE 20 2007 015 153 Ul ist eine Handhabungseinrichtung für mehrlagige Werkstücke, insbesondere Furniere und Platten bekannt, die zumindest ein GreifWerkzeug mit einem Anschluss zur Verbindung mit einem Manipulator aufweist, wobei das GreifWerkzeug ein die Greifelemente umgebendes, be- wegliches und an das gefasste Werkstück anpressbares Stütze ¬ lement aufweist. Dabei sind die Greifelemente der Handha ¬ bungseinrichtung als Sauger ausgebildet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Robotergreifer zu schaffen, der von einem Roboter bewegt und angesteuert werden kann und mit dem unterschiedlichste Gegenstände aus ver ¬ schiedensten Positionen, Orientierungen und/oder Anordnungen heraus aufgenommen, wegbewegt und wieder abgesetzt werden können .

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Roboter- greifer, aufweisend:

- einen Greifergrundkörper, der eine Anschlusseinrichtung zum Befestigen des Robotergreifers an einem Flansch eines Roboterarms umfasst, - wenigstens ein am Greifergrundkörper gelagertes Saugele ¬ ment, das eine an eine Saugleitung anzuschließende Ansau- göffnung und einen die Ansaugöffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt umfasst,

- wenigstens eine erste am Greifergrundkörper verstellbar gelagerte Greiferbacke, die eine erste Greifkontaktfläche aufweist,

- wenigstens eine zweite am Greifergrundkörper verstellbar gelagerte Greiferbacke, die eine zweite Greifkontaktfläche aufweist, wobei die erste Greifkontaktfläche der ersten

Greiferbacke und die zweite Greifkontaktfläche der zweiten Greiferbacke ausgebildet sind, zum mechanisch klemmenden Greifen eines durch den Robotergreifer zu handhabenden Gegenstandes, der durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken an den Greifkontaktflächen festzuklemmen ist,

- des Weiteren aufweisend wenigstens ein erstes Hilfssau- gelement, das an der ersten Greiferbacke angeordnet ist und wenigstens ein zweites Hilfssaugelement , das an der zweiten Greiferbacke angeordnet ist.

Mittels der Anschlusseinrichtung kann der Robotergreifer an einem Flansch eines Roboterarms befestigt werden. Mittels des Roboterarms kann der Robotergreifer automatisch gemäß eines Roboterprogramms oder manuell gesteuert in einem Hand ¬ fahrbetrieb im Raum bewegt und der Robotergreifer einge ¬ stellt, d.h. unter anderem geöffnet und geschlossen werden. Roboterarme mit zugehörigen programmierbaren Robotersteue ¬ rungen, insbesondere Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung ausgerüstet werden können und in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Industrieroboter weisen üblicherweise einen Roboterarm mit mehreren über Gelenke verbundene Glieder und program- mierbare Robotersteuerungen auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Roboterarms automatisch steuern bzw. regeln, um den Roboterflansch und folglich den Robotergreifer des Roboterarms im Raum zu positionieren und zu be- wegen. Die Glieder werden dazu über Antriebsmotoren, insbesondere elektrische Antriebsmotoren, die von der Robotersteuerung angesteuert werden, insbesondere bezüglich der Bewegungsachsen des Industrieroboters, welche die Bewegungs ¬ freiheitsgrade der Gelenke repräsentieren, bewegt. Der Robo- ter kann beispielsweise ein Industrieroboter sein, der insbesondere ein Knickarmroboter mit seriell aufeinander folgenden Drehachsen, beispielsweise fünf, sechs oder sieben Drehachsen sein kann.

Der Robotergreifer weist neben einem vorzugsweise zentral angeordneten Saugelement, das insoweit ein Hauptsaugelement bildet, wenigstens zwei weitere Saugelemente auf, nämlich das wenigstens eine erste Hilfssaugelement und das wenigs ¬ tens eine zweite Hilfssaugelement . Es sind am Robotergreifer also mindestens drei oder mehr Sauger vorhanden. Der Robo- tergreifer weist außerdem mindestens zwei Greiferbacken auf. Die Greiferbacken sind am Greifergrundkörper verstellbar gelagert, können insbesondere mit Motoren oder Antriebe verse ¬ hen sein, um die Greiferbacken, insbesondere angesteuert durch eine Robotersteuerung bzw. gemäß dessen Roboterpro- gramm, automatisch bewegen zu können. Die Greiferbacken können generell voneinander weg und aufeinander zu bewegt werden, so dass mittels der Greiferbacken ein Gegenstand in ei ¬ nem mechanischen Klemmgriff gehalten werden kann. Bei dem Klemmgriff kann es sich ganz allgemein um einen Außengriff handeln, bei dem der zu haltende Gegenstand zwischen wenigs ¬ tens zwei Greiferbacken eingeklemmt wird. Alternativ kann der Klemmgriff auch ein Innengriff sein, d.h. wenigstens zwei Greiferbacken tauchen in eine Öffnung des Gegenstandes ein und bewegen sich voneinander weg, so dass die wenigstens zwei Greiferbacken sich in der Öffnung des Gegenstandes einspannen und so den Gegenstand halten.

Separat von den Greifkontaktflächen der Greiferbacken, die zum mechanisch klemmenden Halten von Gegenstände ausgebildet sind, weisen die wenigstens zwei Greiferbacken zusätzlich jeweils wenigstens ein Hilfssaugelement auf. Die Hilfssau- gelemente können in einer ersten Anwendungsvariante statt des Saugelements, insbesondere statt des Hauptsaugelements den Gegenstand halten. Die Hilfssaugelemente können in einer zweiten Anwendungsvariante zusätzlich zum Saugelement, ins ¬ besondere zusätzlich zum Hauptsaugelement den Gegenstand halten. Dies bedeutet, dass der Gegenstand sowohl von dem Saugelement, insbesondere dem Hauptsaugelement, als auch von wenigstens einem der mehreren Hilfssaugelement gehalten wird. In einer dritten Anwendungsvariante kann der Gegenstand statt mit den Hilfssaugelementen saugend, mit den Greifkontaktflächen der Greiferbacken mechanisch klemmend gehalten werden. In einer vierten Anwendungsvariante kann das mechanisch klemmende Halten des Gegenstandes mittels der Greiferbacken durch ein saugendes Halten mittels des Saugelement, insbesondere des Hauptsaugelements unterstützt werden. Somit sind neben dem Halten durch das Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement, noch vier weitere Anwen ¬ dungsvarianten durch den einen Robotergreifer ermöglicht. Der Robotergreifer kann ein das erste Hilfssaugelement an der ersten Greiferbacke schwenkbar lagerndes erstes Gelenk aufweisen, welches zum passiven Umzuschwenken einer Saugfläche des ersten Hilfssaugelements relativ zur ersten Greiferbacke ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers um den zu handhabenden Gegenstand. So kann das erste Gelenk beispielsweise von ei ¬ nem das erste Hilfssaugelement mit der ersten Greiferbacke koppelnde Kugelgelenk gebildet werden. Das Kugelgelenk kann frei schwenkend ausgebildet sein. Statt eines Kugelgelenks kann ggf. auch ein Gelenk aus elastischem Material verwendet werden. Mittels des ersten Gelenks kann die Orientierung des ersten Hilfssaugelements relativ zur ersten Greiferbacke verändert werden.

Alternativ oder ergänzend zum ersten Hilfssaugelement kann das zweite Hilfssaugelement an der zweiten Greiferbacke schwenkbar lagerndes zweites Gelenk aufweisen, welches zum passiven Umzuschwenken einer Saugfläche des zweiten Hilfs- saugelements relativ zur zweiten Greiferbacke ausgebildet ist, und zwar aufgrund einer durch das Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken erfolgenden Schließbewegung des Robotergreifers um den zu handhabenden Gegenstand. So kann das zweite Gelenk beispielsweise von einem das zweite Hilfssau- gelement mit der zweiten Greiferbacke koppelnde Kugelgelenk gebildet werden. Das Kugelgelenk kann frei schwenkend ausge ¬ bildet sein. Statt eines Kugelgelenks kann ggf. auch ein Ge ¬ lenk aus elastischem Material verwendet werden. Mittels des zweiten Gelenks kann die Orientierung des zweiten Hilfssau- gelements relativ zur zweiten Greiferbacke verändert werden. In den meisten Anwendungsfällen wird das Hilfssaugelement oder werden die Hilfssaugelemente mit ihrer jeweiligen Saug ¬ richtung im Wesentlichen zum Hauptsaugelement ausgerichtet sein, d.h. genau in dem selben Winkel ausgerichtet sein oder nur eine Winkelabweichung von bis zu 10 Grad aufweisen, und die Greiferbacken bzw. die Bereiche der Greiferbacken, die mit dem Objekt oder Gegenstand in Berührung kommen, werden im Wesentlichen in einem rechten Winkel zu der Saugrichtung der Hilfssaugelemente angeordnet sein. Bevorzugt ist somit eine Hauptgreifebene oder Hauptgreifbackenebene, die von den Greifbacken aufgespannt wird, im Wesentlichen senkrecht zur Saugrichtung ausgerichtet, sodass ein Gegenstand entweder von oben mit den Saugelementen, d.h. mit Hilfssaugelement und/oder mit Hauptsaugelement, und/oder seitlich durch die Greifbacken gehalten werden kann.

In einer abgewandelten Ausführungsform können zusätzliche Hilfssaugelemente vorgesehen sein, die eine gegenüber den anderen Hilfssaugelementen zumindest im Wesentlichen um 90 Grad geklappte Orientierung aufweisen. Derartige zusätzliche Hilfssaugelemente können demgemäß an den Greifkontaktflächen des Robotergreifers angeordnet sein oder zumindest diesen zugeordnet sein. So können Gegenstände während eines klem- menden Griffes mittels der Greifkontaktflächen des Robotergreifers außerdem gleichzeitig auch noch über die zusätzlichen Hilfssaugelemente angesaugt werden, so dass ein beson ¬ ders zuverlässiger Griff des Gegenstandes mit dem Robotergreifer möglich ist. Demnach kann es eine Ausführungsform geben, bei der diese zusätzlichen Hilfssaugelement in Verbindung mit den Greifbacken bzw. den Greifkontaktflächen um beispielsweise 90 Grad geklappt werden können und somit ein klemmendes Greifen und zusätzliches Saugen möglich ist. Es gibt aber auch die Möglichkeit, dass die zusätzlichen Hilfs- saugelemente in Verbindung mit den Greifbacken bzw. den

Greifkontaktflächen zwar geringfügig beweglich sind, aber nicht aktiv, sodass die anderen Hilfssaugelemente immer nach unten zeigen, es aber noch die zusätzlichen Hilfssaugelemente gibt, die zu den Greiferbacken ausgerichtet sind und die- se so beim Griff unterstützen.

In anderen Ausführungsvarianten können die zusätzlichen Hilfssaugelemente und/oder die anderen Hilfssaugelemente auch fest angeordnet, d.h. starr befestigt sein oder nur ge ¬ ringfügig beweglich sein. Wenn das erste Gelenk und/oder das zweite Gelenk passiv schwenkbar gelagert sind, dann können sich die Hilfssaugele ¬ mente an die Oberflächen des zu greifenden Gegenstands selbsttätig anpassen, wenn die Greiferbacken von außen um den Gegenstand geschlossen werden oder innerhalb des Gegenstandes aufspannend geöffnet werden oder von im Wesentlichen oben an den Gegenstand geführt und/oder gedrückt werden. Dem ersten Gelenk kann eine Federvorrichtung zugeordnet sein, die ausgebildet ist, die Saugfläche des ersten Hilfs- saugelements in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken eine Öffnungsbewegung des Robotergreifers durchgeführt wird, um den Gegenstand loszulassen.

Alternativ oder ergänzend zu einer Federvorrichtung am ersten Hilfssaugelement kann dem zweiten Gelenk eine Federvorrichtung zugeordnet sein, die ausgebildet ist, die Saugflä ¬ che des zweiten Hilfssaugelements in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn durch ein Verstellen wenigstens einer der Greiferbacken eine Öffnungsbewegung des Robotergreifers durchgeführt wird, um den Gegenstand loszulassen.

Die jeweilige Federvorrichtung des ersten Hilfssaugelements und/oder des zweiten Hilfssaugelements bewirkt dabei, dass die Saugflächen des Hilfssaugelements selbsttätig wieder in ihre Ausgangsstellung, d.h. Grundstellung zurückschwenkt, wenn der Gegenstand wieder losgelassen wird. Die Ausgangs ¬ stellung bzw. die Grundstellung kann beispielsweise dadurch gekennzeichnet sein, dass die Saugfläche im Wesentlichen lotrecht, bevorzugt lotrecht zu einer Längserstreckung sei ¬ ner Greiferbacke oder im Wesentlichen parallel, bevorzugt parallel zu einer Längserstreckung seiner Greiferbacke ausgerichtet ist.

Der Robotergreifer kann ein das erste Hilfssaugelement an der ersten Greiferbacke schwenkbar lagerndes erstes Gelenk aufweisen und einen das erste Gelenk bewegenden ersten Motor aufweisen, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des ers ¬ ten Hilfssaugelements relativ zur ersten Greiferbacke aktiv umzuschwenken .

Alternativ oder ergänzend zu einem ersten Motor an der ers- ten Greiferbacke kann der Robotergreifer ein das zweite

Hilfssaugelement an der zweiten Greiferbacke schwenkbar la ¬ gerndes zweites Gelenk aufweisen und einen das zweite Gelenk bewegenden zweiten Motor aufweisen, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des zweiten Hilfssaugelements relativ zur zweiten Greiferbacke aktiv umzuschwenken.

Der jeweilige erste Motor oder zweite Motor für das erste Hilfssaugelement bzw. das zweite Hilfssaugelement ermöglicht es die Saugfläche relativ zur Greiferbacke in beliebige Ori ¬ entierungen umzuschwenken, insbesondere automatisch gemäß eines Roboterprogramms einer Robotersteuerung des den Robo ¬ tergreifer steuernden Roboters.

Wenigstens eines von erstem Hilfssaugelement und/oder zwei ¬ tem Hilfssaugelement kann eine an eine Hilfssaugleitung anzuschließende Hilfsansaugöffnung und einen die Hilfsansau- göffnung umgebenden Hilfsdichtlippenabschnitt umfassen.

In dieser Ausführungsform kann also nicht nur das Saugelement, d.h. das Hauptsaugelement mit Unterdruck beaufschlagt werden, sondern auch die Hilfssaugelemente, soweit vorhan ¬ den . Das wenigstens eine erste Hilfssaugelement und das wenigs ¬ tens eine zweite Hilfssaugelement können unabhängig vonei ¬ nander aktiv oder passiv angesteuert über die Hilfsansau- göffnung mit Unterdruck beaufschlagbar sein. Die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigs ¬ tens eine zweite Greiferbacke können stabförmig ausgebildet und schwenkbar am Greifergrundkörper gelagert sein.

Jede Greiferbacke kann dabei ein erstes Stabende aufweisen, welches wenigstens ein Hilfssaugelement trägt und ein dem ersten Stabende gegenüberliegendes zweites Stabende aufwei ¬ sen, an dem die Greiferbacke schwenkbar an dem Greifergrund ¬ körper gelagert ist. Die wenigstens zwei, insbesondere drei oder mehreren Greiferbacken können insoweit fingerartige Greiffinger einer so gebildeten Greiferhand sein. Diese stabförmigen, insbesondere fingerartigen Greiferbacken können demgemäß aufeinander zu bewegt werden und/oder voneinander wegbewegt werden. Gegebenenfalls kann wenigstens eine einzelne Greiferbacke um einen zusätzlichen Freiheitsgrad schwenkbar relativ zu den anderen Greiferbacken verstellbar sein .

Der Robotergreifer kann wenigstens einen Greiferbackenmotor aufweisen, der ausgebildet ist, die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferba- cke angetrieben relativ zum Greifergrundkörper zu verstellen. Jede Greiferbacke kann einen eigenen, separaten Greiferbackenmotor aufweisen, so dass jede Greiferbacke einzeln und unabhängig von den anderen Greiferbacken automatisch bewegt werden kann. Alternativ können mehrere oder alle Grei- ferbacken von einem gemeinsamen Greiferbackenmotor simultan automatisch bewegt werden.

Der Robotergreifer kann demgemäß auch einen einzelnen Greiferbackenmotor aufweisen, der ausgebildet ist, sowohl die wenigstens eine erste Greiferbacke, als auch die wenigstens eine zweite Greiferbacke gemeinsam angetrieben relativ zum Greifergrundkörper simultan zu verstellen. Der Greiferbackenmotor kann einen Linearantrieb umfassen und der Robotergreifer kann dabei ein Kniehebelgetriebe aufwei ¬ sen, das ausgebildet ist, eine geradlinige Bewegung des Li ¬ nearantriebs in Schwenkbewegungen sowohl der wenigstens ei- nen ersten Greiferbacke, als auch der wenigstens einen zwei ¬ ten Greiferbacke umzusetzen.

Bevorzugt ist ein zentrales Saugelement, insbesondere ein Hauptsaugelement an einem freien Ende eines rohrförmigen Schiebers angeordnet, der am Greifergrundkörper höhenver- stellbar gelagert ist. Der rohrförmige Schieber kann dabei einen Saugkanal bilden, über den Unterdruck an das Saugelement angelegt werden kann. Die Höhenverstellung kann mittels eines Motors erfolgen. Der rohrförmige Schieber kann demge ¬ mäß mittels des Linearantriebs des Greiferbackenmotors be- wegt werden. Der rohrförmige Schieber weist in dieser Aus ¬ führungsform außerdem eine der Anzahl der Greiferbacken entsprechende Anzahl von Hebeln auf, von denen jeder Hebel den rohrförmigen Schieber mit einer Greiferbacke gelenkig verbindet. Alle Hebel sind dabei jeweils schwenkbar oder ver- schiebbar an dem rohrförmigen Schieber gelagert und jeder Hebel ist seinerseits (am anderen Ende) mit einer einzigen ihm zugeordneten Greiferbacke schwenkbar verbunden. Die An- lenkpunkte der Hebel an dem rohrförmigen Schieber und an den Greiferbacken ist derart gewählt, dass in einer mittleren Höhenstellung des rohrförmigen Schiebers die Hebel zumindest annähernd oder genau senkrecht zu den Längserstreckungen der stabförmigen Greiferbacken und zumindest annähernd oder genau senkrecht zu der Längserstreckung des rohrförmigen

Schiebers angeordnet sind. In dieser mittleren Höhenstellung des rohrförmigen Schiebers befinden sich die den rohrförmigen Schieber bzw. das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement auf einem Außenumfang umgebenden Greiferbacken in einer maximalen Öff- nungsstellung des Robotergreifers bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken. In der maximalen Öffnungsstellung des Robotergreifers bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken kann das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugelement sich in derselben Ebene befinden, wie die Hilfssaugelemente oder kann sich auf einer geringfügig zurückgezogenen Ebene befinden .

In einer eingefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers ist das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsaugele- ment zurückgezogen, d.h. das zentrale Saugelement befindet sich auf einer gegenüber derjenigen Ebene, in der die Hilfs- saugelemente liegen, in Richtung auf den Greifergrundkörper nach innen zurückversetzten Ebene. In einer solchen Anordnung können die Hilfssaugelemente durch vollständiges

Schließen der stabförmigen Greiferbacken unmittelbar nebeneinander liegend angeordnet werden, da das zentrale Saugele ¬ ment, insbesondere das Hauptsaugelement zurückgezogen ist.

In einer ausgefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers kann das zentrale Saugelement, insbesondere das Hauptsau- gelement sich in derselben Ebene befinden, wie die Hilfssau- gelemente oder kann sich auf einer geringfügig vorspringenden Ebene befinden. Die vorspringende Ebene zeichnet sich dabei dadurch auf, dass sie von dem Greifergrundkörper weiter entfernt angeordnet ist, als die Ebene, in der die

Hilfssaugelemente liegen.

Somit kann das Saugelement generell ein zentrales Hauptsau ¬ gelement bilden, das am Greifergrundkörper höhenverstellbar gelagert ist. Das Saugelement kann an einem freien Ende ei ¬ nes insbesondere rohrförmigen Schiebers angeordnet sein, wo- bei der Schieber am Greifergrundkörper höhenverstellbar gelagert ist. Der Schieber kann mittels eines Linearantriebs am Greifergrundkörper höhenverstellbar gelagert sein. Generell kann der Greiferbackenmotor ausgebildet sein, den Linearantrieb zu verstellen, und zwar derart, dass einer ¬ seits das höhenverstellbare Saugelement mittels des Greifer ¬ backenmotors antreibbar ist und andererseits sowohl die we- nigstens eine erste Greiferbacke, als auch die wenigstens eine zweite Greiferbacke mittels des Greiferbackenmotors schwenkend antreibbar ist, wobei der Robotergreifer ein Kniehebelgetriebe aufweisen kann, das ausgebildet ist, eine geradlinige Bewegung des Linearantriebs in Schwenkbewegungen sowohl der wenigstens einen ersten Greiferbacke, als auch der wenigstens einen zweiten Greiferbacke umzusetzen.

Der Linearantrieb und das Kniehebelgetriebe können ausgebil ¬ det sein, derart, dass in einer mittleren Höhenstellung des insbesondere rohrförmigen Schiebers die Hebel des Kniehebel- getriebes zumindest annähernd oder genau senkrecht zu den

Längserstreckungen der stabförmigen Greiferbacken und zumindest annähernd oder genau senkrecht zu der Längserstreckung des rohrförmigen Schiebers angeordnet sind.

Alternativ oder ergänzend können der Linearantrieb und das Kniehebelgetriebe ausgebildet sein, derart, dass in einer mittleren Höhenstellung des insbesondere rohrförmigen Schiebers die stabförmigen Greiferbacken, die den rohrförmigen Schieber, insbesondere das zentrale Saugelement auf einem Außenumfang umgebend, sich in einer maximalen Öffnungsstel- lung des Robotergreifers befinden.

Außerdem alternativ oder ergänzend können der Linearantrieb und das Kniehebelgetriebe ausgebildet sein, derart, dass in einer maximalen Öffnungsstellung des Robotergreifers das zentrale Saugelement sich in derselben Ebene befindet oder sich auf einer lediglich geringfügig zurückgezogenen Ebene befindet, wie die Hilfssaugelemente . Wiederum alternativ oder ergänzend können der Linearantrieb und das Kniehebelgetriebe ausgebildet sein, derart, dass in einer eingefahrenen Höhenlage des insbesondere rohrförmigen Schiebers das zentrale Saugelement zurückgezogen ist, der- art, dass das zentrale Saugelement sich auf einer gegenüber derjenigen Ebene, in der die Hilfssaugelemente liegen, in Richtung auf den Greifergrundkörper nach innen zurückversetzten Ebene befindet, in der die Hilfssaugelemente durch vollständiges Schließen der stabförmigen Greiferbacken un- mittelbar nebeneinander liegend angeordnet sind.

Abschließend alternativ oder ergänzend können der Linearantrieb und das Kniehebelgetriebe ausgebildet sein, derart, dass in einer ausgefahrenen Höhenlage des insbesondere rohr ¬ förmigen Schiebers das zentrale Saugelement sich in dersel- ben Ebene befindet, wie die Hilfssaugelemente oder sich auf einer geringfügig vorspringenden Ebene befindet, die von dem Greifergrundkörper weiter entfernt angeordnet ist, als die Ebene, in der die Hilfssaugelemente liegen.

Der insbesondere rohrförmige Schieber kann generell mit ei- ner der Anzahl der Greiferbacken entsprechende Anzahl von

Hebeln verbunden sein, von denen jeder Hebel den rohrförmigen Schieber mit einer der Greiferbacken gelenkig verbindet, insbesondere derart gelenkig verbindet, dass alle Hebel je ¬ weils schwenkbar oder verschiebbar an dem rohrförmigen

Schieber gelagert sind und jeder Hebel seinerseits am ande ¬ ren Ende mit einer einzigen ihm zugeordneten Greiferbacke schwenkbar verbunden ist.

Die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigs ¬ tens eine zweite Greiferbacke können teleskopierbar ausge- bildet sein. Unter einer teleskopierbaren Ausbildung wird insbesondere verstanden, dass die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferba- cke aus mindestens zwei oder mehreren länglichen Backenele ¬ menten aufgebaut ist, wobei die zwei oder mehreren Backen ¬ elemente gegeneinander längsverstellbar aneinander gelagert und geführt sind, so dass durch ein Auseinanderziehen der gegeneinander längsverstellbaren Backenelemente die Gesamtlänge der Greiferbacke vergrößert werden kann und durch ein Zusammenschieben der gegeneinander längsverstellbaren Backenelemente die Gesamtlänge der Greiferbacke verkleinert wer ¬ den kann. Die zwei oder mehreren Backenelemente können dabei insbesondere ineinander verschachtelt angeordnet sein, so dass ein jeweils im Umfang oder Durchmesser kleinere Backenelement in ein im Umfang oder Durchmesser nächstgrößeres Backenelement hineingeschoben bzw. daraus herausgezogen werden kann. Die wenigstens eine erste Greiferbacke und/oder die wenigstens eine zweite Greiferbacke kann insoweit analog ei ¬ ner als solches allgemein bekannten Teleskopantenne, Tele ¬ skopstange oder Teleskopfernrohr ausgebildet sein.

Sind die Greiferbacken stabförmig ausgebildet, dann können diese stabförmigen Greiferbacken jeweils wenigstens einen ersten Rohrabschnitt aufweisen, in dem ein oder mehrere koaxial zum ersten Rohrabschnitt angeordnete weitere Rohrab ¬ schnitte oder ein Vollmaterialstift längsverstellbar gela ¬ gert sind. Durch diese längsverstellbare Lagerung von Rohr ¬ abschnitten oder Vollmaterialstiften, wird die Teleskopier- barkeit der Greiferbacke erreicht, wodurch die Greiferbacke automatisch in ihrer Länge verändert werden kann. Mit einer Längenänderung der Greiferbacke wird auch das der Greiferba ¬ cke zugeordnete Hilfssaugelement umpositioniert, insbesonde ¬ re in dessen Höhenlage relativ zum Greifergrundkörper . Der Robotergreifer kann insgesamt drei Greiferbacken aufweisen, das Saugelement kann insbesondere dabei zentral am Greifergrundkörper angeordnet sein und die drei Greiferba- cken können am Robotergreifer das zentrale Saugelement umge ¬ bend angeordnet sein.

Die dritte Greiferbacke ist bevorzugt identisch zu der ers ¬ ten und zweiten Greiferbacke ausgestaltet. Bevorzugt können sich hier aber die drei Greiferbacken dennoch geringfügig unterscheiden und zwar hinsichtlich der jeweiligen (Hilfs-) Saugelemente, welche unterschiedlich ausgeführt sein können, bspw. können diese an unterschiedliche zu greifende Materia ¬ lien oder Oberflächen angepasst sein, sodass jedes der drei (Hilfs- ) Saugelemente optimiert für ein Material oder eine Oberfläche ausgestaltet und/oder angepasst ist.

Der Robotergreifer kann ein das Saugelement am Greifergrund- körper schwenkbar lagerndes Zentralgelenk aufweisen, welches zum Umzuschwenken einer Saugfläche des Saugelements relativ zum Greifergrundkörper ausgebildet ist. Das Zentralgelenk kann ein Kugelgelenk sein. Das Kugelgelenk kann frei schwenkend ausgebildet sein. Statt eines Kugelgelenks kann ggf. auch ein Gelenk aus elastischem Material verwendet werden. Mittels des Zentralgelenks kann die Orientierung der Saug- fläche des Saugelements, insbesondere des Hauptsaugelements relativ zum Greifergrundkörper verändert werden.

Dem Zentralgelenk kann eine Federvorrichtung zugeordnet sein, die ausgebildet ist, die Saugfläche des Saugelements in eine Ausgangsstellung zurückzuschwenken, wenn der Robo- tergreifer den Gegenstand losgelassen hat.

Die Federvorrichtung des Zentralgelenks bewirkt dabei, dass die Saugfläche des Hauptsaugelements selbsttätig wieder in ihre Ausgangsstellung, d.h. Grundstellung zurückschwenkt, wenn der Gegenstand wieder losgelassen wird. Die Ausgangs- Stellung bzw. die Grundstellung kann beispielsweise dadurch gekennzeichnet sein, dass die Saugfläche des Hauptsaugele- ments parallel zur Erstreckung der Hauptebene des Greifer ¬ grundkörpers ausgerichtet ist.

Der Robotergreifer kann einen das Zentralgelenk bewegenden Saugelementmotor aufweisen, welcher ausgebildet ist, eine Saugfläche des Saugelements, d.h. des Hauptsaugelements re ¬ lativ zum Greifergrundkörper aktiv umzuschwenken.

Die Erfindung beschreibt, mitunter anders als bisher ausge ¬ drückt, somit einen Robotergreifer mit insbesondere einer Kombination von mehreren und/oder verschiedenen Einzelsau- gern, wobei variable Saugpunkte verwendet werden können. Zu ¬ sätzlich ist ein mechanischer Klemmgriff, insbesondere eine 3-Punkte Klemmung von Gegenständen möglich. Über eine ansteuerbare Bewegungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Stellmotor und/oder eine Hubvorrichtung, kann mit Hilfe ei- nes Getriebes, wie beispielsweise eines Kniehebelgelenks ei ¬ ne lineare Bewegung dazu verwendet werden, die Einzelsauger in die richtige Position zu bringen.

Der Robotergreifer kann demgemäß zwei, drei oder mehrere Greiferbacken aufweisen, die verstellbar sein können, um verschiedene Positionen für die Hilfssaugelemente ermögli ¬ chen zu können, besonders bevorzugt weist der Robotergreifer drei Greiferbacken auf.

Der Robotergreifer kann über einen zentralen Sauger, d.h. ein zentrales Saugelement verfügen, mit dem insbesondere auch schwerere Gegenstände oder Bauteile an einem zentrier ¬ ten Schwerpunkt aufgenommen werden können.

Der Robotergreifer kann neben dem zentralen Sauger, ein, zwei oder mehrere, insbesondere drei kleinere Hilfssaugele ¬ mente aufweisen. Das wenigstens eine Hilfssaugelement dient zum Abstützen eines möglichen Kippmoments, falls der Schwer- punkt beim Greifen oder saugenden Aufnehmen mittels des zentralen Saugelements der gegriffene Gegenstand außerhalb des zentralen Greifpunkts liegt.

Mit dem Robotergreifer ist es möglich, mittels des zentralen Saugers ein Bauteil anzusaugen und mit beispielsweise drei kleineren Hilfssaugelemente ein 3-Punkt-Halt zu realisieren. Alternativ oder ergänzend zu einem saugenden Halten des Gegenstandes mittels des zentralen Saugers und den Hilfssau- gelementen, kann der Robotergreifer aufgrund seiner wenigs- tens zwei verstellbaren (Klemm- ) Greifbacken den Gegenstand alternativ oder ergänzend zu einem Ansaugen durch einen Klemmgriff halten. Dafür wird bevorzugt an den Rohren, welche die kleinen Hilfssaugelemente aufweisen, zusätzlich haf ¬ tendes Material, wie z.B. Gummi, aufgebracht. Das Material dient auch zur Bauteilsicherung während Transports durch den Robotergreifer. Somit erfolgt bevorzugt beim mechanischen Greifen ein Kontakt des Bauteils bzw. Gegenstands mit Endbe ¬ reichen der Greifbacken, welche vor den Hilfssaugelementen liegen. Bevorzugt ist zusätzlich zum Klemmen mit haftendem Material eine Kombination aus Saugen und Klemmen möglich.

Die (Klemm- ) Greifbacken und somit auch die daran angeordneten Hilfssaugelemente können gemeinsam oder optional einzeln schaltbar eingerichtet und angesteuert sein. Bevorzugt sind die Hilfssaugelemente passiv eingerichtet und angesteuert. Dies kann beispielsweise über Strömungsventile und/oder

Strömungswiderstände ermöglicht werden, sodass kein aktives zuschalten und/oder abschalten benötigt wird.

Kleine Bauteil können beispielsweise mit drei kleinen Hilfs- saugelemente gegriffen werden. Dies ergibt minimale Greif- flächen. In einer speziellen Ausführungsvariante kann die Greiffläche bis auf die Fläche eines einzelnen kleinen

Hilfssaugelements verringert werden, da einzelne, d.h. die anderen Hilfssaugelemente auch zu- und abschaltbar ausgebil ¬ det sein können.

Ein Greifen von schweren Bauteilen kann mit dem zentralen Sauger erfolgen. Optionale können beispielsweise drei klei- nen Hilfssaugelemente einen Drei-Punkt-Klemmgriff ausführen um den Griff zu optimieren und Bauteilteilverluste zu ver ¬ meiden. Ein Greifen von asymmetrischen Gegenständen oder Bauteilen ist dabei auch ohne zentralen Schwerpunkt möglich. Eine Abstützung des Kippmoments kann über die drei kleinen Hilfssaugelemente erfolgen.

Ein optionales Vakuum kann außerhalb des Robotergreifers er ¬ zeugt werden und durch innerhalb des Robotergreifers innen liegende Saugleitungen zu den Saugdüsen transportiert werden . Die verwendeten Saugdüsen können auf das Material- und Oberflächenspektrum der Bauteile angepasst werden und/oder geschickt kombiniert werden.

Ob ein Gegenstand oder Bauteil gegriffen werden konnte, kann über einen Vakuumschalter erkannt werden, der den vorherr- sehenden Unterdruck erfassen kann. Zudem kann im Greifer eine eindimensionale Kraftmessdose integriert sein, die auf ¬ grund des gegriffenen Gewichts die Anzahl der gegriffenen Teile bestimmen kann, soweit das jeweilige Gewicht des ein ¬ zelnen Teils bekannt ist. Der zentrale Sauger kann zudem ein Kugelgelenk aufweisen, um bspw. auf Verkippungen der Gegenstände oder Produkte reagie ¬ ren zu können. Die genaue Bestimmung der Verkippung über ein Bildverarbeitungssystem kann ggf. dadurch überflüssig werden. Ein Stellmotor kann in der Leistung eingeschränkt aus- gebildet sein oder optional kann die Klemmkraft mit Hilfe eines Sensors überwacht werden, sodass ein Klemmen ohne vor ¬ herige Kenntnis der Bauteilgeometrie möglich ist. Das er ¬ leichtert die Bedienung, da keine genaue Position des Grei ¬ fers vorgegeben werden muss. Zudem ist eine sicherheitskri- tische Klemmung z.B. eines menschlichen Fingers ausgeschlos ¬ sen .

Die Mechanik des Robotergreifers kann mit einer Mensch- Roboter-Kollaboration (MRK) -fähigen Hülle versehen sein, welche die Funktionalität des Greifers nicht einschränkt. Opti- onal kann diese Hülle aus einem nachgiebigem Material beste ¬ hen, dass den Bewegungen des Greifers folgt und zudem eine stützende Funktion beim Klemmen von Gegenständen oder Produkten übernehmen kann.

Um ungewollte Kollisionen beispielsweise mit einem Kisten- rand bestmöglich vermeiden zu können, kann es optional eingerichtet sein, dass die einzelnen Rohre, d.h. die Greiferbacken, welche die Hilfssaugelemente tragen, in der Länge verstellbar oder verschiebbar zu gestalten. Über beispielsweise einen Stellmotor in jedem Rohr können die Längen unab- hängig voneinander angepasst werden. Das erleichtert einen Griff beispielsweise in die Ecken einer Kiste und unter ¬ stützt beim vollständigen Leeren der Kiste. Dies kann bevorzugt auch durch nachgiebige Hilfssaugelemente und/oder ein nachgiebiges Saugelement und/oder Kugelgelenke an den Hilfs- saugelementen und/oder an dem Saugelement ermöglicht werden.

Folgende Vorteile können ggf. durch die Erfindung erreicht werden. Eine Variabilität in der Bauteilgröße. Sehr kleine Gegenstände und Produkte mit wenigen QuadratZentimetern Flä ¬ che können gegriffen werden, aber auch Gegenstände und Pro- dukte großer Ausmessungen können gegriffen werden. Es besteht eine Variabilität im Bauteilgewicht. Bis zu mehreren Kilos Gewicht sind möglich. Es wird eine Kombination aus Saugen und Klemmen/Greifen möglich, die je nach Anforderung kombiniert oder einzeln genutzt werden kann. Eine Anpassung auf bauteilspezifische Eigenschaften, wie Oberflächen, Geo ¬ metrie und/oder Material kann erfolgen. Eine kompakte Bauart ist zur Vermeidung unnötiger Störkonturen leicht realisierbar. Das Eigengewicht des Robotergreifers ist gering. Eine Greifkontrolle kann über Vakuumschalter und optional über eindimensionale Kraftmessdosen erfolgen. Für den Einsatz in der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ist der Robotergrei- fer auch geeignet. Der Robotergreifer ist einfach ausgebildet, insbesondere hinsichtlich Ansteuerung und Bedienung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den dargestellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.

Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften

Robotergreifers mit drei Hilfssaugelementen und ei ¬ nem zentralen Hauptsaugelement in einer etwa mitt ¬ leren Höhenstellung, bei der das zentrale Hauptsau ¬ gelement sich in derselben Ebene befindet, wie die Hilfssaugelemente,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Robotergrei ¬ fers gemäß Fig. 1 in einer etwas anderen mittleren Höhenstellung, bei der das zentrale Hauptsaugele ¬ ment gegenüber den Hilfssaugelementen geringfügig zurückversetzt ist, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Robotergrei ¬ fers gemäß Fig. 1 in einer eingefahrenen Höhenlage des zentralen Saugelements, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Robotergrei ¬ fers gemäß Fig. 1 in einer ausgefahrenen Höhenlage des zentralen Saugelements, und

Fig. 5-8 schematische Darstellungen verschiedener Gegenstände und wie sie von dem Robotergreifer gemäß Fig. 1 beispielsweise gegriffen werden können.

Die Fig. 1 zeigt einen Robotergreifer 1, aufweisend einen Greifergrundkörper 2, der eine Anschlusseinrichtung 3 zum Befestigen des Robotergreifers 1 an einem Flansch 4 eines Roboterarms 5 umfasst.

Der Robotergreifer 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein einziges am Greifergrundkörper 2 gelager- tes (Haupt- ) Saugelement 6 auf, das eine an eine Saugleitung 7 anzuschließende Ansaugöffnung und einen die Ansaugöffnung umgebenden Dichtlippenabschnitt 8 umfasst.

Der Robotergreifer 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels drei am Greifergrundkörper 2 verstellbar ge- lagerte Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 auf, die jeweils eine erste Greifkontaktfläche 10.1, 10.2, 10.3 aufweisen. Die Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 sind hierbei mit einem Ende am Greifergrundkörper 2 gelagert und an dem anderen Ende der jeweiligen Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 sind die jeweiligen Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 angeordnet bzw. ausgebildet . Der Robotergreifer 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels außerdem drei Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 auf, die an der jeweiligen Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 angeordnet sind. Jedes der drei Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 ist zusam ¬ men mit der zugeordneten Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 schwenkbar gelagert und zwar über jeweils ein Gelenk 12.1, 12.2, 12.3, welches zum Umzuschwenken der Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 und somit auch deren Saugflächen 13.1, 13.2, 13.3 relativ zum Greifergrundkörper 2 ausgebildet sind.

Jeder der drei Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 ist stabförmig ausgebildet und mittels der Gelenke 12.1, 12.2, 12.3

schwenkbar am Greifergrundkörper 2 gelagert. Die Stabform kann hierbei ein rundes, rechteckiges, quadratisches, sechs- kantiges oder weiteres mehrkantiges Profil aufweisen. Bevor ¬ zugt ist ein rundes Profil gewählt, wie es auch aus den Fi ¬ guren ersichtlich ist.

Der Robotergreifer weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen einzigen Greiferbackenmotor 14 auf, der ausgebildet ist, sowohl die erste Greiferbacke 9.1, als auch die zweite Greiferbacke 9.2 und die dritte Greiferbacke 9.3 gemeinsam relativ zum Greifergrundkörper 2 simultan angetrieben zu verstellen.

Der Greiferbackenmotor 14 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Linearantrieb 15 und außerdem ist ein Kniehebelgetriebe 16 vorgesehen, das ausgebildet ist, eine geradlinige Bewegung des Linearantriebs 15 in jeweilige Schwenkbewegungen sowohl der ersten Greiferbacke 9.1, als auch der zweiten Greiferbacke 9.2 und der dritten Greiferba- cke 9.3 umzusetzen. In der dargestellten Ausführungsform ist das zentrale

(Haupt- ) Saugelement 6 an einem freien Ende eines rohrförmi- gen Schiebers 17 angeordnet, der am Greifergrundkörper 2 hö ¬ henverstellbar gelagert und mittels des Linearantriebs 15 des Greiferbackenmotors 14 automatisch verstellbar ist. Der rohrförmige Schieber 17 kann dabei einen Saugkanal 17.1 bil ¬ den, über den Unterdruck an das (Haupt- ) Saugelement 6 ange ¬ legt werden kann. Der rohrförmige Schieber 17 kann demgemäß mittels des Linearantriebs 15 des Greiferbackenmotors 14 be- wegt werden. Der rohrförmigen Schieber 17 weist in dieser Ausführungsform außerdem eine der Anzahl der Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 entsprechende Anzahl von Hebeln 18.1, 18.2, 18.3 auf, von denen jeder Hebel 18.1, 18.2, 18.3 den rohrförmigen Schieber 17 mit jeweils einer zugeordneten Greifer- backe 9.1, 9.2, 9.3 gelenkig verbindet. Alle Hebel 18.1,

18.2, 18.3 sind dabei jeweils schwenkbar an dem rohrförmigen Schieber 17 gelagert und jeder Hebel 18.1, 18.2, 18.3 ist seinerseits (am anderen Ende) mit einer einzigen ihm zugeordneten Greiferbacke 9.1, 9.2, 9.3 schwenkbar verbunden. Die Anlenkpunkte der Hebel 18.1, 18.2, 18.3 an dem rohrför ¬ migen Schieber 17 und an den Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 ist derart gewählt, dass in mittleren Höhenstellungen des rohrförmigen Schiebers 17, wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, die Hebel 18.1, 18.2, 18.3 zumindest annähernd (Fig. 1) oder ge- nau (Fig. 2) senkrecht zu den Längserstreckungen der stab- förmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 und zumindest annähernd oder genau senkrecht zu der Längserstreckung des rohrförmigen Schiebers 17 angeordnet sind.

In diesen mittleren Höhenstellungen gemäß Fig.l und Fig. 2 des rohrförmigen Schiebers 17 befinden sich die den rohrförmigen Schieber 17 bzw. das zentrale (Haupt- ) Saugelement 6 auf einem Außenumfang umgebenden Greiferbacken in einer Öffnungsstellung des Robotergreifers 1 bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3. In einer Öffnungsstellung (Fig. 1) des Robotergreifers 1 bzw. dessen stabförmigen Greiferba ¬ cken 9.1, 9.2, 9.3 kann das zentrale (Haupt- ) Saugelement 6 sich in derselben Ebene befinden, wie die Hilfssaugelemente

11.1, 11.2, 11.3. In einer alternativen, insbesondere maxi- malen Öffnungsstellung (Fig. 2) des Robotergreifers 1 bzw. dessen stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 kann das zentrale (Haupt- ) Saugelement 6 sich auf einer gegenüber der Ebene der Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 geringfügig zu ¬ rückgezogenen Ebene befinden. In der Fig. 2 sind außerdem zusätzliche Hilfssaugelemente

IIa, IIb, 11c dargestellt, die eine gegenüber den Hilfssau- gelementen 11.1, 11.2, 11.3 zumindest im Wesentlichen um 90 Grad geklappte Orientierung aufweisen. Derartige zusätzliche Hilfssaugelemente IIa, IIb, 11c können, wie in Fig.2 ge- zeigt, an den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 des Robotergreifers 1 angeordnet sein oder zumindest diesen zugeord ¬ net sein. So können Gegenstände während eines klemmenden Griffes mittels der Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 des Robotergreifers 1 außerdem gleichzeitig auch noch über die zusätzlichen Hilfssaugelemente IIa, IIb, 11c angesaugt wer ¬ den, so dass ein besonders zuverlässiger Griff des Gegenstandes mit dem Robotergreifer 1 möglich ist. Demnach können diese zusätzlichen Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 in Verbindung mit den Greifbacken 9.1, 9.2, 9.3 bzw. den Greif- kontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3, wie in Fig. 2 dargestellt, um beispielsweise 90 Grad geklappt sein und somit ein klem ¬ mendes Greifen und zusätzliches Saugen ermöglichen. Die zu ¬ sätzlichen Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 können beweg ¬ lich sein, insbesondere nur passive beweglich sein, d.h. nicht aktiv, sodass die anderen Hilfssaugelemente 11.1,

11.2, 11.3 immer nach unten zeigen, es aber noch die zusätzlichen, seitlich ausgerichteten Hilfssaugelemente IIa, IIb, 11c gibt, die parallel zu den Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 bzw. den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 angeordnet sind und diese so beim Griff unterstützen.

In einer eingefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers 17, wie in Fig. 3 gezeigt, ist das zentrale (Haupt-) Sau- gelement 6 zurückgezogen, d.h. das zentrale Saugelement 6 befindet sich auf einer gegenüber derjenigen Ebene, in der die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 liegen, in Richtung auf den Greifergrundkörper 2 nach innen zurückversetzten Ebene. In einer solchen Anordnung gemäß Fig. 3 können die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 durch vollständiges

Schließen der stabförmigen Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3 unmittelbar nebeneinander liegend angeordnet werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, da das zentrale (Haupt-) Saugele ¬ ment 6 zurückgezogen ist. In einer ausgefahrenen Höhenlage des rohrförmigen Schiebers 17 kann das zentrale (Haupt- ) Saugelement 6 sich auf einer gegenüber der Ebene der Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 geringfügig vorspringenden Ebene befinden, wie dies bei ¬ spielsweise in Fig. 4 gezeigt ist. Die vorspringende Ebene zeichnet sich dabei dadurch auf, dass sie von dem Greifer ¬ grundkörper 2 weiter entfernt angeordnet ist, als die Ebene, in der die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 liegen.

Fig. 5 bis Fig. 8 zeigen schematische Darstellungen verschiedener Gegenstände 20 und wie sie von dem Robotergreifer 1 gemäß Fig. 1 beispielsweise gegriffen werden können.

So zeigt die Fig. 5 einen ersten Gegenstand 20, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. So kann der Gegenstand 20 beispielsweis ein Kreiszylinder sein. Dieser erste Gegenstand 20 kann beispielsweise mit dem (Haupt- ) Saugelement 6 an einer Stirnseite angesaugt werden und die drei Greiferba ¬ cken 9.1, 9.2, 9.3 greifen an der Mantelwand des Gegenstand 20 mit den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 klemmend an. Bei einer solchen Griffweise kommen die Hilfssaugelemente

11.1, 11.2, 11.3 nicht zur Anwendung. Möglich ist hier aber auch lediglich ein Greifen bzw. Halten durch das (Haupt- ) Saugelement 6 oder und die drei Greiferbacken 9.1, 9.2, 9.3.

Die Fig. 6 zeigt einen quaderförmigen zweiten Gegenstand 20. In diesem Anwendungsfall kann der zweite Gegenstand 20 in analoger Weise gegriffen werden, wie bei dem ersten Gegen- stand 20 gemäß Fig. 5. Der zweite Gegenstand 20 kann demge ¬ mäß auch mit dem (Haupt- ) Saugelement 6 an einer beliebigen Seitenwand des Quaders angesaugt werden und die drei Grei ¬ ferbacken 9.1, 9.2, 9.3 greifen an drei weiteren Seitenwänden des Gegenstand 20 mit den Greifkontaktflächen 10.1, 10.2, 10.3 klemmend an. Bei einer solchen Griffweise kommen die Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3 auch nicht zur Anwen ¬ dung .

Die Fig. 7 hingegen zeigt einen dritten Gegenstand 20, der keine einfache geometrische Gestalt aufweist. In diesem An- wendungsfall kann der dritte Gegenstand 20 an derselben

Stirnwand oder Seitenwand saugend gehalten werden und zwar sowohl durch das (Haupt- ) Saugelement 6, als auch durch die drei Hilfssaugelemente 11.1, 11.2, 11.3. Die Hilfssaugele ¬ mente 11.1, 11.2, 11.3 dienen in diesem Anwendungsfall hauptsächlich dazu die Position und Lage des dritten Gegenstands 20 am (Haupt- ) Saugelement 6 zu stabilisieren, so dass der dritten Gegenstands 20 sich nicht gegen das (Haupt-) Saugelement 6 verkanten kann. Die Hilfssaugelemente 11.1,

11.2, 11.3 verhindern somit ein unerwünschtes Lösen des dritten Gegenstands 20 von dem (Haupt-) Saugelement 6.

Die Fig. 8 zeigt einen vierten, sehr kleinen Gegenstand 20, der beispielsweise aufgrund seiner geringen Größe nicht mit dem (Haupt- ) Saugelement 6 angesaugt werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Fläche der Seitenwand des Gegenstands 20 kleiner ist, als die Fläche des Saugers des (Haupt- ) Saugelements 6. Das (Haupt- ) Saugelements 6 wird deshalb zurückgezogen, so dass der kleine Gegenstand 20 al ¬ lein von den drei Hilfssaugelementen 11.1, 11.2, 11.3 saugend gehalten wird.