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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Universalgreifer zum Greifen, Halten, Heben und/oder Bewegen von Gegenständen unterschiedlichster Abmessungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der modernen Fördertechnik sind viele Arten von mechanischen Greifern bekannt, die jedoch hinsichtlich ihrer Greifmechanismen und insbesondere hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen oftmals an die zu greifenden bzw. zu haltenden Gegenstände angepasst sein müssen. Mit derart spezialisierten Greifern können jedoch nur zugehörige und geeignete Gegenstände gegriffen und gehalten werden, wogegen zum Greifen bzw. Halten von anderen Gegenständen der Greifer ausgetauscht werden muss, was wiederum vergleichsweise aufwändig ist.
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Aus der
WO 2006/082100 A1 ist ein gattungsgemäßer Universalgreifer zum Greifen, Halten, Heben und/oder Bewegen von Gegenständen aller Art mit wenigstens einem Behälter bekannt, der eine verformbare und an den Gegenstand anpassbare Membran besitzt und in seinem Inneren unter dem Einfluss von Temperatur, Unterdruck, Vakuum oder Überdruck verfestigbare Stoffe enthält. Der bekannte Universalgreifer ermöglicht dabei ein Greifen bzw. Halten von dreidimensionalen Gegenständen nahezu unabhängig von deren äußerer Gestalt.
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Sämtlichen aus dem Stand der Technik bekannten Greifern ist jedoch gemein, dass diese, sofern sie für das Greifen von dreidimensionalen Gegenständen ausgebildet sind, das Greifen und Halten von zweidimensionalen Gegenständen, wie beispielsweise Platten, schwerfällt, bzw. sogar nicht möglich ist. Unter ”zweidimensional” sollen hierbei plattenartige Gegenstände mit einer sehr geringen Erstreckung in die dritte Dimension verstanden werden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Universalgreifer der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, mittels welcher sowohl dreidimensionale als auch zweidimensionale Gegenstände einfach und zugleich zuverlässig gegriffen bzw. gehalten werden können.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Universalgreifer zum Greifen, Halten, Heben und/oder Bewegen von Gegenständen unterschiedlichster Abmessungen so weiter zu bilden, dass er auf den zu greifenden Gegenstand zusätzlich einen Ansaugunterdruck aufbringen kann, wodurch sich bspw. auch flächige Gegenstände, wie Platten, einfach und zugleich zuverlässig greifen lassen. Der erfindungsgemäße Universalgreifer besitzt dabei einen Behälter mit einer verformbaren und an den zu greifenden Gegenstand anpassbaren Membran, wobei in dem Behälter ein mittels Unterdruck verfestigbarer Stoff, bspw. ein Granulat, angeordnet ist. Der für die Verfestigung des im Behälter angeordneten Stoffes und letztlich zum Greifen erforderliche Unterdruck wird mittels einer entsprechenden Einrichtung erzeugt, die Bestandteil des Universalgreifers sein kann. Der erfindungsgemäße Universalgreifer ist somit in der Lage, sich bei dreidimensionalen zu greifenden Gegenständen über diese zu stülpen und mittels Unterdruck den in dem Behälter angeordneten Stoff zu Verfestigen und dadurch ein zuverlässiges und sicheres Greifen des Gegenstands zu ermöglichen. Ist ein Überstülpen des Universalgreifers über den zu greifenden Gegenstand nicht möglich, bspw. weil dieser in der Art einer Platte, das heißt flächig, ausgebildet ist, so ist mit dem erfindungsgemäßen Universalgreifer auch ein Greifen eines derartigen, im Wesentlichen zweidimensionalen Gegenstands, problemlos möglich, da der Universalgreifer in diesem Fall einfach auf den zu greifenden Gegenstand aufgelegt wird und einen Ansaugunterdruck auf den Gegenstand ausübt, so dass dieser allein aufgrund des ausgeübten Ansaugunterdrucks am Universalgreifer fixiert wird. Der erfindungsgemäße Universalgreifer ist somit in der Lage nahezu beliebige zwei- und dreidimensionale Gegenstände einfach und sicher zu greifen, zu halten, zu heben und/oder zu bewegen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Membran zur Übertragung des Ansaugunterdrucks zumindest bereichsweise unidirektional, das heißt zumindest in eine Richtung, durchlässig ausgebildet. Hierzu können im Bereich der Membran eine definierte Anzahl an Löchern vorgesehen sein, durch welche der Ansaugunterdruck auf den bspw. zweidimensionalen Gegenstand übertragen wird. Der Behälter kann bei dieser Ausführungsform lediglich eine oder aber auch zwei Kammern enthalten.
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Zweckmäßig besitzt der Behälter zumindest zwei voneinander druckdicht abgetrennte Kammern, wobei eine erste Kammer eine Kreisform und eine zweite Kammer eine die erste Kammer koaxial umgebende Ringform aufweist. Die Membran ist dabei im Bereich der ersten Kammer unidirektional durchlässig und im Bereich der zweiter Kammer impermeabel. Der für das Ergreifen von insbesondere flächigen Gegenständen erzeugbare und übertragbare Ansaugunterdruck ist somit lediglich im Bereich der ersten Kammer auf den zu greifenden Gegenstand übertragbar, wogegen die Membran im Bereich der ringförmigen zweiten Kammer wie die Membran bei dem aus der
WO 2006/082100 A1 bekannten Membran funktioniert. Selbstverständlich kann dabei auch die gesamte Membran eine gewisse Permeabilität zur Erzeugung des zum Greifen von flächigen Gegenständen erforderlichen Ansaugunterdrucks aufweisen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind im Bereich der ersten Kammer die Membran durchdringende Saugknöpfe vorgesehen. Im Bereich der ersten Kammer ist somit kein mittels Unterdruck verfestigbarer Stoff angeordnet, sondern vorzugsweise lediglich die Saugknöpfe, die insbesondere den für die Ergreifung flächiger Gegenstände erforderlichen Ansaugunterdruck auf den Gegenstand übertragen. Alternativ hierzu ist auch vorstellbar, dass im Bereich der ersten Kammer anstelle der Membran ein Vakuumgreifer vorgesehen ist. Zum Greifen bzw. Heben von flächigen Gegenständen wird somit über den Vakuumgreifer der erforderliche Ansaugunterdruck auf den zu greifenden Gegenstand übertragen, wogegen über die erste Kammer ein Greifen von auch dreidimensionalen Gegenständen wie bisher möglich ist. Dies stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform dar, da hier der Universalgreifer mit einem Vakuumgreifer kombiniert wird. Unter den Begriff ”Vakuumgreifer” soll selbstverständlich nicht nur ein, ein Vakuum erzeugender Greifer verstanden werden können, sondern auch ein lediglich einen geringeren Ansaugunterdruck erzeugender Greifer.
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Alternativ kann auch in der ersten Kammer ein unter Unterdruck verfestigbarer Stoff mit einer relativ groben Körnung angeordnet sein.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Universalgreifers in einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Darstellung wie in 1, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform mit einem Behälter mit zwei Kammern,
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3 eine Darstellung wie in 2, jedoch mit in der ersten Kammer angeordneten Saugköpfen,
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4 eine Darstellung wie in 3, jedoch bei in der ersten Kammer angeordnetem Vakuumgreifer.
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Entsprechend den 1 bis 4, weist ein erfindungsgemäßer Universalgreifer 1 zum Greifen, Halten, Heben und/oder Bewegen von nicht gezeigten Gegenständen unterschiedlichster Abmessungen, insbesondere unterschiedlichster geometrischer Abmessungen, einen Behälter 2 mit einer verformbaren und an den Gegenstand anpassbaren Membran 3 auf. In dem Behälter 2 ist dabei ein mittels Unterdruck verfestigbarer Stoff 4, bspw. ein Granulat, angeordnet, wobei das Granulat mit einer lediglich angedeuteten Einrichtung 5 (vgl. 2) zur Erzeugung des erforderlichen Unterdrucks verdichtet und verfestigt werden kann. Die Einrichtung 5 kann dabei Bestandteil des Universalgreifers 1 sein, muss dies jedoch nicht. Erfindungsgemäß ist nun der Universalgreifer 1 derart ausgebildet, dass er auf den Gegenstand einen Ansaugunterdruck 9 zum Fixieren des zu greifenden Gegenstandes aufbringen kann. Durch diese besondere Ausführungsform wird dem erfindungsgemäßen Universalgreifer 1 nicht nur das Greifen bzw. Heben und Transportieren von dreidimensionalen Gegenständen, sondern zugleich auch das Heben und Bewegen von zweidimensionalen, bspw. flächigen, Gegenständen ermöglicht. Hierfür sind bspw. die nachfolgend beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen denkbar.
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Der Universalgreifer 1 gemäß der 1 besitzt lediglich eine Kammer innerhalb des Behälters 2, wobei die Membran 3 zur Übertragung des erforderlichen Ansaugunterdrucks 9 zumindest bereichsweise unidirektional durchlässig ausgebildet ist, was mit entsprechenden Löchern 6 in der Membran 3 angedeutet ist. Die Löcher 6 sind dabei der Übersichtlichkeit halber vergrößert dargestellt und in dem vorliegendem Fall lediglich mittig der Membran 3 angeordnet, wobei selbstverständlich auch eine andere Anordnung der Löcher 6 denkbar ist.
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Betrachtet man den Universalgreifer 1 gemäß der 2, so kann man erkennen, dass in diesem Fall der Behälter 2 zumindest zwei voneinander druckdicht abtrennbare Kammern 7 und 8, nämlich eine erste Kammer 7 und eine zweite Kammer 8 aufweist. Die erste Kammer 7 besitzt dabei eine Kreisform, wogegen die zweite Kammer 8 eine die erste Kammer 7 koaxial umgebende Ringform besitzt. Betrachtet man die Membran 3 des Universalgreifers 1 gemäß der 2, so kann man erkennen, dass die Membran 3 ausschließlich im Bereich der ersten Kammer 7 unidirektional durchlässig, im Bereich der zweiten Kammer 8 jedoch impermeabel, das heißt undurchlässig, ist. Sowohl in der ersten Kammer 7 als auch in der zweiten Kammer 8 ist dabei der mittels Unterdruck verfestigbare Stoff 4 angeordnet. Der zum Greifen von flächigen Gegenständen erforderliche Ansaugunterdruck 9 ist in den 1 bis 4 mit Strömungspfeilen dargestellt.
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Im Unterschied zur 2 besitzt der Universalgreifer 1 gemäß der 3 wiederum eine erste Kammer 7 sowie eine zweite Kammer 8, wobei der mittels Unterdruck verfestigbare Stoff 4 ausschließlich in der zweiten Kammer 8 angeordnet ist. Im Bereich der ersten Kammer 7 hingegen sind die Membran 3 durchdringende Saugköpfe 10 vorgesehen, die den zum Greifen des Gegenstands erforderlichen Ansaugunterdruck 9 an den zu greifenden Gegenstand übertragen.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform gemäß der 4 des erfindungsgemäßen Universalgreifers 1 besitzt dieser wiederum zwei Kammern 7 und 8, wobei im Bereich der ersten Kammer 7 anstelle der Membran 3 ein Vakuumgreifer 11 angeordnet ist. In der zweiten Kammer 8 ist dabei wiederum das mittels Unterdruck verfestigbare Granulat, bspw. der verfestigbare Stoff 4 angeordnet. Der mittels Unterdruck verfestigbare Stoff 4 ist jedoch in der ersten Kammer 7 weder beim Universalgreifer 1 gemäß der 3 noch bei dem der 4 vorgesehen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Universalgreifer 1, mittels welchem neben der verformbaren Membran 3, das heißt neben mechanischen Haltekräften, zusätzlich auch noch ein Ansaugunterdruck 9 auf den zu greifenden Gegenstand ausgeübt werden kann, ist nun ein sicheres und zuverlässiges Greifen bzw. Heben von sowohl dreidimensionalen als auch zweidimensionalen Gegenständen problemlos möglich. Mit dem erfindungsgemäßen Universalgreifer 1 kann somit der zu greifende Gegenstand zusätzlich angesaugt und mittels Unterdruck fixiert werden. Die Darstellung der Kammern 7, 8 bzw. der Löcher 6 ist dabei lediglich rein exemplarisch zu verstehen, so dass auch eine andere Anordnung von der Erfindung umfasst sein soll, wobei jedoch allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Universalgreifers 1 gemein ist, dass dieser einen Ansaugunterdruck 9 auf den zu greifenden Gegenstand übertragen und diesen dadurch mittels Unterdruck zusätzlich oder ausschließlich fixieren kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/082100 A1 [0003, 0009]
