CH666440A5

CH666440A5 - Vorrichtung zur feineinstellung fuer greifer eines roboters.

Info

Publication number: CH666440A5
Application number: CH391/85A
Authority: CH
Inventors: Syuichi Maki
Original assignee: Fuji Transport Conveying
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1985-01-29
Publication date: 1988-07-29
Also published as: FR2558762B3; US4621852A; JPS60186385A; GB2155899B; GB8501812D0; DE3502182A1; FR2558762A1; GB2155899A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feineinstellung für Greifer eines Roboters.

Wenn ein kastenförmiger Gegenstand mittels eines L-förmigen Fingers und eines Paares Halteteilen in einem Roboter gehalten wird, wird der Gegenstand bisher durch das Paar Halteteile zusammengedrückt. Wenn der Finger nach aussen gedreht wird, fallt der Gegenstand normalerweise auf einen vorbestimmten Platz nach unten. Der Gegenstand kann jedoch durch den Druck der Halteteile leicht verformt sein oder nur teilweise mit den Halteteilen aufgrund einer Änderung seines Gewichts, einer ausgebauchten Form aufgrund einer zu grossen Verpackungsmenge oder aufgrund übermässiger Abmessungen beim Beginn des Herstellens der Gegenstände, einer unebenen Form o.ä. nur teilweise mit den Halteteilen in Eingriff stehen. Hierdurch ist ein Lösen der Gegenstände aus den Halteteilen nur durch die Drehung des Fingers nach aussen unmöglich oder äusserst schwierig, wodurch die Arbeitsweise des Greifers des Roboters nicht immer zufriedenstellend ist. Auch wenn andererseits der nur teilweise mit den Halteteilen in Eingriff stehende Gegenstand aufgrund seines Gewichts nach unten fallt, ist es andererseits ebenfalls schwierig, dass der Gegenstand genau auf eine vorbestimmte Stelle fallt, insbesondere wenn Gegenstände eng aneinander in Längsrichtung und seitlich gestapelt sind, wodurch sie in eine schiefe Stellung geraten können, oder herunterfallen und mit den gestapelten Gegenständen so in Berührung kommen, dass sie die ordentliche Anordnung stören oder im äussersten Fall bewirken, dass die gestapelten Gegenstände auf den Boden fallen und beschädigt werden. Dies ist einer der Gründe, warum Robotergreifer beim Beladen nur begrenzt einsetzbar sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feineinstellung für Greifer eines Roboters zu schaffen, um sicherzustellen, dass kastenförmige Gegenstände sich von dem Greifer eines Roboters lösen und immer genau auf einen vorbestimmten Platz fallen.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Mit der Erfindung wird eine Feineinstellung für Greifer eines Roboters geschaffen, bei der eine Gewindestange durch die Drehung einer losen in ein an einem Teil des Roboters befestigtes drehbares Stellglied eingepassten und sich dadurch erstreckenden drehbaren Welle gedreht wird, und wobei ein Schlitten mit einem Paar gegenüberliegender Halteteile gewindemässig mit der Gewindestange in Eingriff steht, und die Halteteile ein wenig zueinander hin- oder voneinander wegbewegt werden, um einen kastenförmigen Gegenstand von den Halteteilen zum Herabfallen zu lösen.

Mit der Erfindung soll in vorteilhafter Weise durch die Drehung einer drehbaren Welle, die sich durch ein am Roboter befestigtes drehbares Stellglied erstreckt, um einen vorbestimmten Winkel bewirkt werden, dass ein Paar Halteteile durch die Drehung einer Gewindestange um einen vorbestimmten Abstand bewegt wird.

Weiter ist es mit der Erfindung in vorteilhafter Weise möglich, den Abstand zwischen einem Paar Halteteilen auf einfache Weise zu ändern, auch wenn sich die Abmessungen eines Gegenstandes beträchtlich ändern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht der wesentlichen Teile der Vorrichtung zur Feineinstellung;

Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie II —II von Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht längs der Linie III —III von Fig. 1; und

Fig. 4 eine Ansicht der Anordnung eines Drehteils und eines Anschlags.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zur Feineinstellung sind an dem rechten und linken Ende (siehe Fig. 1) und an einem mittleren Teil einer Lagerung, die an einem Teil eines nicht dargestellten Roboters befestigt ist, Lager 1 befestigt. Ein Trennstück b ist ungefähr am mittleren Teil einer Gewindestange 2 befestigt, die drehbar in den Lagern 1 gelagert ist und sich durch diese erstreckt. Aussengewinde ei, e2 gleicher, jedoch entgegengesetzter Steigung, sind rechts und links von dem Trennstück b ausgebildet. Am rechten Ende der Gewindestange 2 ist ein Handgriff 3 befestigt, und mit dem linken Ende der Gewindestange 2 ist ein Zahnrad 4 kleinen Durchmessers verkeilt, das mit einem Zahnrad 5 grossen Durchmessers kämmt. In eine Nabe h des Zahnrades 5 ist lösbar eine Hülse 6 eingepasst. Ein Befestigungsbolzen 7 steht gewindemässig mit einem auf den Innenflächen dieser Nabe h und der Hülse 6 ausgebildeten Innengewinde in Eingriff. Das äusserste Ende m des Befestigungsbolzens ist in ein Ende einer drehbaren Welle d, die lose in ein drehbares Stellglied 8 eingepasst ist und sich dadurch erstreckt, eingeschraubt, wobei das drehbare Stellglied mittels geeigneter Mittel auf dem Lagerkörper A drehbar gehalten und gelagert wird. Das äusserste Ende m des Befestigungsbolzens 7 wird von der drehbaren Welle d gelöst, um das Zahnrad 5 zu drehen. In der Nähe von einem Ende der drehbaren Welle d, das sich von dem drehbaren Stellglied 8 auf der gegenüberliegenden Seite des Zahnrades 5 erstreckt, ist ein Drehteil 9 befestigt. Ein Vorsprung p des Drehteils 9 kann zu einem Anschlag 10 am drehbaren Stellglied 8 hin-und von ihm wegbewegt werden. Die Stellung des Anschlages 10 ist in einer Einstellöffnung c in einem Teil, z. B. einer Abdeckung des drehbaren Stellgliedes 8 auf der Seite des Drehteils 9 einstellbar. Eine Drehung des Vorsprungs p des Drehteils 9 bis zur Berührung des Anschlages 10 dreht die Gewindestange 2 über die drehbare Welle d und die Zahnrä2

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der 5 und 4 ein wenig, um die Halteteile 18, 19 ein wenig zu bewegen.

Halteteil-Schwenkzylinder Si, S2 sind an einem Ende eines Paares gegenüberliegender Schlittenteile Ti, T2, die entsprechende Muttern ni, n2 aufweisen, befestigt. Die Muttern stehen gewindemässig mit dem rechten und linken Abschnitt des Trennstücks b der Gewindestange 7 in Eingriff. Verbindungsstücke ki, k2 sind über Stifte ii, i2 mit den Enden der Kolbenstangen (nicht dargestellt), die vorwärts und rückwärts an den Halteteil-Schwenkzylindern Si, S2 bewegbar befestigt sind, verbunden. Die Verbindungsstücke ki, k2 haben untere, einstückig mit Wellenzylindern 14, 15 verbundene Enden, wobei die Zylinder 14,15 sich drehbar durch Lager 12,13 erstrecken und in ihnen gelagert sind. Die Halteteile 18, 19 sind herabhängend an Schwenkkörpern ji, j2und Verbindungskörpern j3, j4und Seitenteilen 16,17 befestigt, die entsprechend einstückig von den Wellenzylindern 14,15 herabhängen. Ein Fingerschwenkzylinder Z gegenüber dem Halteteil-Schwenkzylinder S2 ist an einem Schlitten T2, der um die Gewindestange 2 angeordnet ist, befestigt. Ein Verbindungsstück f ist über einen Stift bewegbar mit dem Ende einer Kolbenstange (nicht dargestellt) verbunden, die hin-und herbewegbar am Fingerschwenkzylinder Z befestigt ist. Ein mittlerer Abschnitt einer drehbaren Welle 20, die lose in den Wellenzylinder 15 eingepasst ist, ist einstückig mit dem unteren Ende des Verbindungsteils f verbunden. Ein Seitenteil 23 ist horizontal und seitlich durch Verbindungsteile 22 mit den Schwenkkörpern 21 verbunden, die an ihren oberen Enden mit entsprechenden ausgebauchten Körpern u ausgebildet sind, die an beiden Enden der drehbaren Welle 20 an-gepasst und befestigt sind. Eine geeignete Anzahl (drei bei dieser Ausführungsform) Finger 24 sind herabhängend parallel zueinander verlaufend am Seitenteil 23 befestigt. Wenn die Finger 24 in Richtung des Pfeils y (siehe Fig. 1) gedreht werden, wird ein Gegenstand W vom Greifer gelöst und fallt herab. Es soll daraufhingewiesen werden, dass die Einrichtung zum getrennten Drehen der Halteteile 18,19 und der Finger 24 nicht zu der Erfindung gehört, und eine ins einzelne gehende Erläuterung entfällt. Die Schlitten T|, T2 sind lose auf Führungsstangen gi, g2 aufgepasst. Die Führungsstangen gi, g2 sind an den vorderen und hinteren Abschnitten, (siehe Fig. 2 und 3) der Gewindestange 2 an einer geeigneten Stelle des Lagerkörpers A befestigt, um ein Schwingen und eine Neigung während der Bewegung zu verhindern.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Erfindung beschrieben werden. Wenn ein kastenförmiger Gegenstand W von einem Paar gegenüberliegender Halteteile 18, 19 mit seinen rechten und linken Abschnitten eingeklemmt wird und das untere Ende mittels der Finger 24 festgehalten wird, wird der Gegenstand zum gewünschten Platz zur Freigabe gefördert. Wenn der Finger 24 in Richtung des Pfeils y in Fig. 1 durch den Betrieb des Fingerschwenkzylinders Z gedreht wird, verliert der Gegenstand W seine untere Unterstützung und fällt zwischen den Halteteilen 18 und 19 aufgrund seines eigenen Gewichts nach unten. Wenn der zwischen den Halteteilen 18, 19 eingeklemmte Gegenstand W jedoch teilweise ausgebaucht und verformt ist, oder wenn er infolge einer zu grossen verpackten Menge im Gegenstand W teilweise vorsteht und Abmessungen und eine Form hat, die grösser als die normale beim Beginn der Herstellung der Gegenstände ist, und wenn der ausgebauchte Abschnitt des Gegenstandes W mit einem Teil der Halte teile 18, 19 in Eingriff steht, fällt der Gegenstand W, auch wenn der Finger 24 das untere Ende des Gegenstandes W nicht unterstützt, aufgrund seiner Neigung nicht herunter. In diesem Fall dreht eine Bedienungsperson (nicht dargestellt) den Vorsprung p des Drehteils 9 im Gegenuhrzeigersinn (siehe Fig. 4), bis er mit dem Anschlag 10 in Berührung kommt. Hierdurch wird die Gewindestange 2 durch den Eingriff der Zahnräder 4 und 5 über die drehbare Welle gedreht, die einstückig mit dem Drehteil 9 verbunden ist. Durch die Drehung der Gewindestange 2 werden die damit in Eingriff stehenden Muttern nj, n2 leicht nach rechts und links aus der mittels ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellten Stellung bewegt, wodurch die Schlitten Ti, T2, die mit den entsprechenden Muttern n]; n2 versehen sind, leicht in eine Richtung bewegt werden, in der sie sich voneinander längs der Gewindestange 2 wegbewegen. Hierdurch werden die Halteteile 18,19, die von den Schlitten Tj, T2 herabhängen, ebenfalls voneinander wegbewegt, um in bezug auf den Gegenstand W einen kleinen Spalt auszubilden, so dass der Gegenstand W sich leicht löst und von den Halteteilen 18, 19 herabfällt. Bei der Einstellung des Feinabstandes der Halteteile 18,19 gegenüber dem Gegenstand W wird der Drehwinkel eingestellt, bis der Vorsprung p des Drehteils 9 mit dem Anschlag 10 in Berührung kommt, wenn die Stellung des Anschlages 10 in der Einstellöffnung c eingestellt ist. Wenn sich die Abmessung des Gegenstandes W beträchtlich ändert, wird der Befestigungsbolzen 7 einmal gelöst, um das Ende m von der drehbaren Welle d zu lösen, um die Drehrichtung des Zahnrades 5 freizugeben. Danach wird der Handgriff 3 betätigt, um die Schlitten Ti, T2 längs der Gewindestange 2 über die Muttern Ni, N2 zur gewünschten Stelle zu bewegen und einzustellen. Dann wird der Befestigungsbolzen 7 an der in Fig. 1 dargestellten Stelle befestigt. Durch das Lösen des Endes m des Befestigungsbolzens 7 von der Nabe h, kann die Hülse 6 leicht von dem Zahnrad 5 getrennt werden.

Ein Paar entgegengesetzt laufender Schlitten sind auf einer Gewindestange angeordnet, die drehbar in einem Lagerkörper gelagert ist, um sich zueinander entgegengesetzt vorwärts und rückwärts zu bewegen. Das mit dem an einem Ende der Gewindestange befestigten Zahnrad kämmende Zahnrad ist an einer drehbaren Welle befestigt oder wird von ihr gelöst. Die drehbare Welle ist in dem drehbaren Stellglied eingepasst und weist an ihrem Ende ein Drehteil zur Verdrehung der Welle um einen Drehwinkel auf. Wenn ein von den Halteteilen gehaltener Gegenstand sich infolge einer Verformung des Gegenstandes, einer zu grossen Abmessung oder eines teilweisen Vorstehens nicht von den Halteteilen löst, kann das Drehteil ein wenig gedreht werden, um das Paar der Schlitten längs der Gewindestange durch die Drehung der Zahnräder und der Gewindestange ein wenig zu bewegen, um dadurch den Abstand zwischen den Halteteilen ein wenig zu vergrössern, so dass der Gegenstand leicht herunterfällt. Das Drehteil wird somit gedreht, damit der Gegenstand senkrecht ohne Berücksichtigung seines Zu-standes, in dem er sich eingeklemmt zwischen den Halteteilen befindet, senkrecht herunterfällt, so dass bereits ordentlich angeordnete Gegenstände aufgrund des herabfallenden Gegenstandes nicht in Unordnung gebracht werden, dass kein Zerstören oder Beschädigen des Gegenstandes aufgrund eines geneigten Herabfallens oder unerwartete Schwierigkeiten in bezug auf Gelasse, vorbeigehende Personen und ähnliches bewirkt werden. Somit kann ein sicheres Beladen durchgeführt werden. Da der Drehwinkel des Drehteils verstellt werden kann, kann ein Einstellen auf die Abmessung des Gegenstandes durch Ändern der Einstellung der Schlitten an der Gewindestange durchgeführt werden. Sollte sich die Abmessung des Gegenstandes selbst sehr verändern, wird das Zahnrad in bezug auf die drehbare Welle gelöst und darauf die Gewindestange kontinuierlich gedreht, um die Schlitten schnell und leicht zur gewünschten Stelle der Gewindestange zu bewegen. Hierdurch wird das Beladen verschiedener kastenförmiger Gegenstände, die unterschiedliche Abmessungen haben, möglich, wobei die Handhabung ebenfalls einfach ist.

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2 Blatt Zeichnungen

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1. Vorrichtung zur Feineinstellung für Greifer eines Roboters, gekennzeichnet durch ein drehbares, am Roboter befestigtes Stellglied (8), eine drehbare, lose in das Stellglied eingepasste und sich durch das Stellglied (8) erstreckende Welle (d), eine mit einem an der drehbaren Welle (d) lösbar befestigten Zahnrad (5) bewegungsverbundene Gewindestange (2) und mit Schlitten (Ti, T2), die mit Halteteilen (18, 19) versehen sind, die in einander entgegengesetzten Richtungen längs der Gewindestange (2) bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der drehbaren Welle (d) lösbar befestigten Befestigungsbolzen (7), auf dessen Gewinde das Zahnrad (5) aufgeschraubt ist, dass am einen Ende der Gewindestange (2) ein zweites Zahnrad (4) befestigt ist, das mit dem erstgenannten Zahnrad (5) kämmt, einen am anderen Ende der Gewindestange (2) befestigten Handgriff (3), ein etwa am mittleren Bereich der Gewindestange (2) befestigtes Trennstück (b), wobei die Schlitten (Ti, T2) mit ihren Halteteilen (18,19) zu beiden Seiten des Trennstücks (b) liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein an einer Seite der drehbaren Welle (d) befestigtes Drehteil (9), das mit einem Vorsprung (p) versehen ist, der dem drehbaren Stellglied (8) zugewandt ist, wobei ein Anschlag (10) des Stellglieds (8) zum Vorsprung (p) hin- und von ihm wegbewegbar ist, wobei die Schütten (Ti, T2) Muttern (ni, nj) umfassen, die zu beiden Seiten des Trennstücks (b) liegen und auf gegenläufigen Aussengewinden (ej, e2) gleicher Steigung der Gewindestange (2) verschraubbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (10) in Umfangsrichtung des drehbaren Stellglieds (8) verstellbar ist. (Abb. 4).