DD225094A1 - Offener drei-fingergreifer - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINEN OFFENEN 3-FINGERGREIFER MIT GERADLINIG, ZENTRISCH GEFUEHRTEN GREIFORGANEN FUER HANDHABUNGSVORGAENGE BEIM INDUSTRIEROBOTEREINSATZ. AUFGABE DER ERFINDUNG IST ES, EINEN FLEXIBEL AN DIE OBJEKTFORM ANPASSBAREN GREIFER ZU SCHAFFEN, DER LAGEABWEICHUNGEN DES OBJEKTS AUSGLEICHT UND DURCH ZENTRISCHE KRAFTEINLEITUNG ZWAENGUNGEN IM GREIFER UND IM OBJEKT VERMEIDET. GELOEST WIRD DIE AUFGABE DADURCH, DASS AN EINEM U-FOERMIGEN GREIFERGRUNDKOERPER DREI AUSWECHSELBARE GREIFORGANE DURCH EIN HEBELGETRIEBE AUF DREI UM 120 GRAD VERSETZTEN GERADEN GERADLINIG GEFUEHRT WERDEN, DEREN ANTRIEB DURCH EINEN ZWISCHEN DEN PLATTEN DES GREIFERGRUNDKOERPERS ANGEORDNETEN DOPPELT WIRKENDEN MEHRKAMMERZYLINDER MIT BEIDSEITIGER KOLBENSTANGE UEBER ZWEI ANTRIEBSHEBEL UND EINE ZAHNRADPAARUNG ERFOLGT. DURCH DEN EINSATZ DES ERFINDUNGSGEMAESSEN GREIFERS WIRD EINE HOHE FLEXIBILITAET IN DER BEDIENERARMEN FERTIGUNG BEI EINFACHER KONSTRUKTIVER, OEKONOMISCH GUENSTIGER GESTALTUNG DURCH FUNKTIONSZUSAMMENLEGUNG VON ANTRIEBS- UND KOPPELMECHANISMUS ERREICHT.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen offenen Drei-Fingergreifer für Industrieroboter zum Handhaben von scheiben- oder zylinder- bzw. stabförmigen Objekten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Beispiele für Greifer für Industrieroboter, bei denen durch translatorische oder rotatorische Antriebe und verschiedene Übertragungs- und Führungsgetriebe die Greiforgane bewegt und die Spannkräfte übertragen werden, sind aus Patentschriften und aus der Literatur bekannt. Diese sind bei mechanischen Greifeinrichtungen, wie DE 2851961, DD 149632, DD 15626, als 2-Fingergreiferwie Schraubstock, bzw. Zangengreifer oder als 3-Fingergreifer, wie DE 3100401, DD 158525, DE 2654495, DD 208578, mit radial geführten Greiforganen geschlossener oder offener Bauart ausgeführt. Die Anpaßfähigkeit des Greifers an das Objekt beeinflußt in starkem Maße die Flexibilität des Industrieroboters. Große Greifweite, gute Anpassung an verschiedene Objektformen und gute Zentrierung des Objektes im Greifer, auch bei Lageabweichungen des Objektes, bestimmen die Anpaßfähigkeit des Greifers. Bei 3-Fingergreifern, die den besten Zentrierungseffekt aufweisen, werden die Finger des Greifers auf einer Kurve geführt, die durch das Übertragungs- bzw. Führungsgetriebe festgelegt wird. Dadurch verändern sich die Krafteinleitungspunkte in das Objekt mit der Greifweite. Diese Tatsache ist für rotationssymmetrische Objekte ohne Bedeutung, bringt aber für andere Objektformen unkontrollierbare Zwängungen im Objekt und Greifer.

Ein weiterer Nachteil der betrachteten 3-Fingergreifer besteht in der getrennten Ausführung von Übertragungs-, Fingerkoordinierungs-und Antriebsmechanismus. Hierdurch wird zusätzlich Raum und Masse benötigt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Greifer zu schaffen, der Flexibel an die Objektform anpaßbar ist, das Objekt auch bei Lageabweichung optimal zentriert und Zwängungen im Objekt und Greifer durch zentrische Krafteinleitung vermeidet.

Darlegung desWesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifer für Industrieroboter zu entwickeln, der sich durch eine große Greifweite, "drei geradlinig, z'ent^ischVkoöräini'ert gWüh'rteGreiforgane und ein Ähtnebsetement das gleichzeitig Kräfteinieituhg urid Fingerkoordinierung übernimmt, auszeichnet. Durch austauschbare Greiforgane sollen Objekte verschiedener Form zuverlässig zentriert, gegriffen und gehalten werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß drei austauschbare Greiforgane durch Hebelgetriebe auf drei, um 120° versetzen Geraden zentrisch geführt werden. Das Hebelgetriebe besteht aus im Greifergrundkörper drehbar gelagerten Übertragungs- und Führungshebel und daran drehbar befestigten Finger. Die Hebelgetriebe werden über drei Wellen, die im Greifergrundkörper drehbar gelagert sind, durch einen doppelt wirkenden Mehrkammerzylinder mit beidseitiger Kolbenstange angetrieben. Die Synchronisation der Drehbewegung und damit der drei Greiforgane, wird über die Kolbenstange und eine Zahnradpaarung erreicht. Der Greifergrundkörper besteht aus zwei U-förmigen Platten die durch den Zylinder und die Wellen auf Abstand gehalten werden. Zum Greifen von wellen- bzw. stabförmigen Objekten kann der Greifer durch Aufsetzen von drei zusätzlichen Hebelgetrieben auf die durch den Greifergrundkörper geführten Wellenenden komplettiert werden. Vervollständigt wird der Greifer durch die dem Stand der Technik entsprechenden Elemente, wie federnde Aufhängung, Sollbruchstück, Sensoren u.a.

Beim Handhaben eines Objektes bewegt sich der geöffnete Greifer zum programmierten Übernahmepunkt. Dieser kann durch Überfahren und Absenken oder direktes Einfahren in die U-förmige Öffnung erreicht werden. Dabei kann das Objekt einen relativ großen Lagefehler gegenüber der einprogrammierten Lage aufweisen. Durch Beaufschlagen des Arbeitszylinders werden die Greiforgane synchron auf drei 120° versetzten Geraden auf den Zentriermittelpunkt des Greifers geführt. Das Objekt wird durch die Greiforgane bei Lagefehlern auf der Standfläche bis zur Anlage aller drei Greiforgane verschoben und somit im Greifer zentriert. Die Ablage bzw. Übergabe erfolgt durch Beaufschlagen der anderen Kolbenfläche des Mehrkammerzylinders.

Ausführungsbeispiei

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. i —Eine Ausführung der Greifeinrichtung

Fig.2 — Einen Schnitt durch die Greifeinrichtung gemäß Fig. 1

Der Greifer ist über eine Adapterplatte 2, die Sollbruchstelle 3 und federnde Aufhängung 4 mit dem Industrieroboter verbunden.

Der Greifergrundkörper besteht aus zwei parallelen U-förmigen Platten 5, 6, die durch einen doppeltwirkenden Mehrkammerzylinder 7 mit beidseitiger Kolbenstange und zwei Bolzenverbindungen 8 zusammengehalten werden. In den Platten 5, S sind drei Wellen 9a, 9b, 9c mittels Gleitlager 10 gelagert. Auf der Weile 9a sind das Zahnrad 11 a und der Antriebshebel 12a, auf der Welle 9b das Zahnrad 11b und auf der Welle 9c der Antriebshebel 12c befestigt. Dabei stehen die Zahnräder 11a, 11b im Eingriff und die Antriebshebel 12a, 12c sind über die Kolbenstange des Mehrkammerzylinders 7 verbunden. Damit ist

die synchrone Drehbewegung aller drei Wellen 9a_r 9b, 9c bei geradliniger Bewegung der Kolbenstange des Mehrkammerzylinders 7 gewährleistet. Zur Bewegung der Kolbenstange des Mehrkammerzylinders 7 erfolgt über die Leitungsanschlüsse 19, 20 eine wechselseitige Beaufschlagung mit Druckluft.

Zur geradlinigen Führung der austauschbaren Greiforgane 13 sind die Finger 14 an die auf den Wellenenden 9a, 9b, 9c befestigten Übertragunshebel 16 und an die auf den Wellenenden 17a, 17b und auf dem Lagerzapfen 18 befestigten Führungshebel angelenkt.

Zur Übergabe bzw. Ablage des im Greifer zentrierten scheibenförmigen rotationssymmetrischen Werkstückes 1 wird der Mehrkammerzylinder 7 über den Leitungsanschluß 20 mit Druckluft beaufschlagt. Durch die Bewegung der Kolbenstange des Mehrkammerzylinders werden über die Antriebshebel 12a, 12c die Wellen 9a, 9c synchron und über die Zahnradpaarung 11a, 11b die Welle 9b gegenläufig synchron bewegt. Über die Finger 14 werden die Greiforgane 13 geradlinig vom Werkstück 1 fortgeführt. In ihrer Endstellung liegen die Greiforgane 13 und die Finger 14 unter der Platte 6 des Greifergrundkörpers und geben den gesamten U-förmigen Innenraum des Greifers frei. Zum Greifen und Halten des Werkstückes 1 wird der Mehrkammerzylinder über den Leitungsanschluß 19 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch die Bewegung der Greiforgane 13 in umgekehrter Richtung erfolgt.

Claims (3)

1. Erfindungsansprüche:

   1. Offener Drei-Fingergreifer für Industrieroboter zum Handhaben von scheiben-oder zylinder- bzw. stabförmigen Objekten, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Greifergrundkörper, bestehend aus zwei parallelen U-förmigen Platten, drei austauschbare Greiforgane über drei Hebelgetriebe um 120° versetzt geradlinig geführt werden, deren Antrieb durch einen zwischen den Platten angeordneten doppeltwirkenden Mehrkammerzylinder udn beidseitiger Kolbenstange über zwei Antriebshebel und eine Zahnradpaarung erfolgt.
2. 2. Offener Drei-Fingergreifer nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgetriebe aus im Greifergrundkörper drehbar gelagerten Übertragungs- und Führungshebel und daran angelenkten Finger gebildet wird.
3. 3. Offener Drei-Fingergreifer nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei weitere Greiforgane und Hebelgetriebe um die Höhe des G reiferg rund körpers versetzt und gleichsinnig geführt angeordnet sind.

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