DD225383A1 - GRIPPING HEAD TO ROTATE WORKPIECES - Google Patents
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- DD225383A1 DD225383A1 DD26509784A DD26509784A DD225383A1 DD 225383 A1 DD225383 A1 DD 225383A1 DD 26509784 A DD26509784 A DD 26509784A DD 26509784 A DD26509784 A DD 26509784A DD 225383 A1 DD225383 A1 DD 225383A1
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Abstract
Inhalt der Erfindung ist ein Greifkopf zum Drehen von Werkstuecken, vorzugsweise fuer Werkstuecke mit rotationssymmetrischer Mantelflaeche zum Aussengreifen bzw. prismatischen und rotationssymmetrischen Werkstuecken mit einer Aufnahmebohrung zum Innengreifen, fuer die Handhabung mittels Industrieroboter bzw. Manipulator zur vorteilhaften Realisierung von Handhabeoperationen, bei denen ein definiertes Weiterdrehen bzw. Wenden der gegriffenen Werkstuecke um ihre Rotationsachse auch fuer Greifer moeglich wird, die die Werkstuecke aus objektiven Gruenden senkrecht zur Rotationsachse gegriffen haben. Erfindungsgemaess wird der Greifkopf unter Verwendung eines bekannten parallel greifenden Zangengreifers gebildet, indem an den Greiferfingern je zwei drehbar gelagerte zylindrische Rollkoerper gleichen Durchmessers angeordnet sind, wobei mindestens einer dieser Rollkoerper durch ein geregeltes Antriebssystem, welches am Greifer bzw. Roboterarm befestigt ist, angetrieben wird.Contents of the invention is a gripping head for turning workpieces, preferably for workpieces with rotationally symmetrical Mantelflaeche for outreaching or prismatic and rotationally symmetrical workpieces with a receiving bore for internal gripping, for handling by industrial robots or manipulator for the advantageous realization of handle operations, in which a defined further rotation Turning the gripped workpiece about its axis of rotation also for grippers is possible, which have gripped the workpieces for objective reasons perpendicular to the axis of rotation. According to the invention, the gripping head is formed using a known parallel gripping gripper gripper by two rotatably mounted cylindrical rollers of the same diameter are arranged on the gripper fingers, wherein at least one of these rolling bodies by a regulated drive system which is attached to the gripper or robot arm, driven.
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Greifkopf zum Drehen von WerkstückenGripping head for turning workpieces
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen Greifkopf zum Drehen von Werkstücken, er vorzugsweise für Werkstücke mit rotationssymmetrischer Mantelfläche zum Auflengreifen oder prismatische und rotationssymmetrische Werkstücke mit einer Aufnahmebohrung zum Innengreifen, für die Handhabung mittels Industrierobotern zur vorteilhaften Realisierung von Handhabeoperationen, bei denen ein definiertes Weiter— drehen bzw. Wenden der gegriffenen Werkstücke um ihre Rotationsachse auch für Greifer möglich wird, die die Werkstücke aus objektiv notwendigen Gründen senkrecht zur Rotationsachse gegriffen haben.The invention relates to a gripping head for rotating workpieces, he preferably for workpieces with rotationally symmetrical lateral surface for Auflengreifen or prismatic and rotationally symmetrical workpieces with a receiving bore for internal gripping, for handling by means of industrial robots for the advantageous realization of handle operations, in which a defined continued turning or Turning the gripped workpieces around their axis of rotation is also possible for grippers that have gripped the workpieces for objectively necessary reasons perpendicular to the axis of rotation.
Charakteristik der bekannten technischen Lö-sungenCharacteristic of the known technical solutions
5 Bekannt sind die vorschiedensten Greifer für Industrieroboter, die zum Handhaben von Werkstücken bei den unterschiedlichsten Arbeitsverrichtungen eingesetzt werden. Ein Drehen der dabei vom Greifer gegriffenen Werkstücke um ihre Rotationsachse ist bisher nur bei den Greifern möglich, die die Werkstücke koaxial zur Rotationsachse gegriffen haben und entweder um die Rotationsachse am Industrieroboter drehbar gelagert sind oder einen eigenen Drehantrieb am Greifer haben.5 Known are the most diverse grippers for industrial robots, which are used to handle workpieces in a variety of work tasks. A rotation of the thereby gripped by the gripper workpieces about its axis of rotation is previously possible only in the grippers, which have gripped the workpieces coaxial with the axis of rotation and either rotatably mounted on the industrial robot about the axis of rotation or have its own rotary drive on the gripper.
λ (\ ι Vi ι η λ η /. ο / *-. λ (\ ι Vi ι η λ η /. ο / * -.
Bei Greifern, die die Werkstücke senkrecht zur Rotationsachse greifen, ist ein Drehen dieser Werkstücke um ihre Rotationsachse bisher im gegriffenen Zustand nicht möglich. !'lacht es sich erforderlich solche Werkstücke zu drehen, so ist es entweder notwendig die Werkstücke abzulegen und aus einer anderen Position neu zu greifen, um die erforderliche Verdrehung zu erhalten oder das gegriffene Werkstück muß auf einer zusätzlichen Wendeeinrichtung abgelegt werden. Alle diese Maßnahmen haben aber den Nachteil, daß das Werkstück mehreremale mit dem Industrieroboter gehandhabt werden muß bzw. zusätzliche aufwendige Wendevorrichtungen notwendig sind.In grippers, which grip the workpieces perpendicular to the axis of rotation, turning these workpieces about their axis of rotation is not possible in the gripped state. If it is necessary to rotate such workpieces, it is either necessary to deposit the workpieces and to grasp them again from another position in order to obtain the required rotation or the gripped workpiece must be deposited on an additional turning device. But all these measures have the disadvantage that the workpiece must be handled several times with the industrial robot or additional expensive turning devices are necessary.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, einen Greifkopf zum Drehen von Werkstücken, vorzugsweise für Werkstücke mit rotationssymmetrischerThe aim of the invention is a gripping head for rotating workpieces, preferably for workpieces with rotationally symmetrical
/] c Mantelfläche zum Außengreifen oder prismatische und rotationssymmetrische Werkstücke mit einer Aufnahmebohrung zum Innengreifen, für die Handhabung mittels Industrieroboter zu entwickeln, der das definierte Drehen von Werkstücken, die senkrecht zur Rotationsachse gegriffen sind, gestattet, urn senkrecht zur Rotationsachse gegriffene Werkstücke bei Montagearbeitsgängen einzuschrauben, z. B. Spindeln, gegriffene Werkstücke zwischen einzelnen Arbeitsgängen um definierte Beträge v/eiterzudrehen und danach am Umfang der Werkstücke Montagearbeitsgange oder spanende Arbeitsgänge vorzunehmen oder aus anderen Gründen die Werkstücke in eine andere Lage zu bringen./] c lateral surface or prismatic and rotationally symmetrical workpieces with a receiving bore for internal gripping, to develop for handling by industrial robots, which allows the defined turning of workpieces, which are perpendicular to the axis of rotation, allowed to urn perpendicular to the axis of rotation gripped workpieces during assembly operations , z. B. spindles, gripped workpieces between individual operations by defined amounts v / eiterzudrehen and then make on the circumference of the workpieces Montagingsgangs or cutting operations or other reasons to bring the workpieces in a different position.
Dadurch wird das Anwendungsgebiet der Greifer erweitert, Handhabeoperationen des Industrieroboters eingespart und die Handhabezeit gesenkt und aufwendige Konstruktionen für Einschraub- und Dreheinheiten eingesOart.This extends the range of application of the gripper, saves handling operations of the industrial robot and reduces the handling time and complex designs for screw-in units and rotary units are used.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung eines bekannten Zangengreifers mit parallel greifenden Zangen einen Greifkopf zum Drehen von Werkstücken, vorzugsweise für Werkstücke mit rotationssymmetrischer Mantelfläche zum Außengreifen oderThe invention is based on the object, using a known gripper gripper with parallel grippers a gripping head for rotating workpieces, preferably for workpieces with rotationally symmetrical lateral surface for external gripping or
prismatische und rotatiqnssymmetrische Werkstücke mit einer Aufnahmebohrung zum Innengreifen, für die Handhabung mittels Industrieroboter zu entwickeln, der das definierte Drehen senkrecht zur Rotationsachse gegriffener Werkstücke gestattet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an jeden Greiferfinger des Zangengreifers zwei drehbar gelagerte zylindrische Rollkörper gleichen Durchmessers symmetrisch so angeordnet werden, daß diese vier Rollkörper axial zwischen den Greiferzangen eine gemeinsame Symmetrieachse bilden. "-Iindestens einer der vier Rollkörper wird als Antriebsrolle ausgebildet und über ein geeignetes regelbares Antriebssystem, das direkt am Greifer oder am Roboterarm angebracht ist, angetrieben. Die Übertragung der Drehbewegung vom Antriebssystem zur Antriebsrolle kann über eine biegsame Antriebswelle, durch eine Schneckenwelle mit Schnecken-To develop prismatic and rotationally symmetric workpieces with a receiving bore for internal gripping, for handling by means of industrial robots, which allows the defined turning perpendicular to the axis of rotation gripped workpieces. According to the invention the object is achieved in that two rotatably mounted cylindrical roller bodies of the same diameter are symmetrically arranged so that these four rolling elements axially form a common axis of symmetry between the gripper tongs to each gripper finger of the forceps gripper. "At least one of the four rolling elements is designed as a drive roller and driven by a suitable controllable drive system mounted directly on the gripper or on the robot arm The transmission of the rotational movement from the drive system to the drive roller can be achieved via a flexible drive shaft, through a worm shaft with worm drive.
\ 5 rad oder über eine Gliederkette bzw. einen Zahnriemen erfolgen. Dieser angetriebene Rollkörper wird vorteilhaft am zylindrischen Umfang mit einem Oberflächenbelag beschichtet, der die Antriebsrolle griffiger macht. Die drei übrigen Rollkörper werden leichtgängig drehbar so an den Greiferfingern befestigt, daß sie vom Greiferfinger axial einen bestimmten gleichmäßigen Abstand einnehmen. An den Greiferfingerinnenseiten stehen dia Rollkörper um ein bestimmtes "laß zum Rand der Greiferfinger über. Zwischen zwei Rollkörpern eines Greiferfingers wird dieser prismatisch ausgespart, so daß die gegriffenen rotationssymnetrischen Teile den Greiferfinger nicht berühren und nur von den Rollkörpern getragen werden. \ 5 wheel or via a link chain or a toothed belt. This driven rolling body is advantageously coated on the cylindrical circumference with a surface covering, which makes the drive roller grip. The other three rolling elements are easily rotatably mounted on the gripper fingers that they take a certain distance from the gripper fingers axially. Between the two rolling bodies of a gripper finger, it is prismatically recessed, so that the gripped rotationally symmetric parts do not touch the gripper finger and are only carried by the rolling bodies.
Beim Greifen eines rotationssymmetrischen Werkstückes liegen die vier Rollkörper der Greiferfinger gleichmäßig am Werkstück an. Das Gleiche gilt beim Innengreifen von Werkstücken mit einer Aufnahmebohrung. Durch die leichtgängige drehbare Lagerung der Rollkörper wird beim Einschalten des geregelten Antriebes die Antriebsrolle in Drehbewegung versetzt und dadurch das gegriffene Werkstück um seine Achse gedreht. Die Drehung des Werkstückes erfolgt so lange, bis der Antrieb abschaltet. Durch eine dem Antriebsmotor angeflanschte Bremskupplung v/ird der Bremsvorgang beschleunigt. Dadurch wird es möglich, das Werkstück um genau definierte Winkelbeträge weiterzudrehen.When gripping a rotationally symmetrical workpiece, the four rolling bodies of the gripper fingers lie evenly against the workpiece. The same applies to the internal gripping of workpieces with a receiving bore. Due to the smooth rotatable mounting of the rolling elements, the drive roller is set into rotary motion when the regulated drive is switched on, thereby rotating the gripped workpiece about its axis. The rotation of the workpiece takes place until the drive shuts off. The braking process is accelerated by a brake coupling flanged to the drive motor. This makes it possible to continue to rotate the workpiece by precisely defined angular amounts.
- 4 Ausführungsbeispiel- 4 embodiment
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit mehreren möglichen Antriebsvarianten näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment with several possible drive variants.
Es zeigtIt shows
Fig. 1: - Roboterarm mit am Handgelenk angeflanschten Greifkopf zum Drehen von WerkstückenFig. 1: - Robot arm with flanged on the wrist gripping head for turning workpieces
Fig. 2: - Roboterarm mit am Handgelenk angeflanschten Greifkopf, 90° verdrehtFig. 2: - Robot arm with flanged on the wrist gripper head, 90 ° twisted
Fig. 3: - Greiferfinger mit RollkörpernFig. 3: - Gripper fingers with rolling bodies
Fig. 4: - Greiferfinger mit Antrieb der Antriebsrolle über eine biegsame Antriebswelle, SchnittdarstellungFig. 4: - Gripper fingers with drive of the drive roller via a flexible drive shaft, sectional view
Fig. 5: - Greiferfinger mit Antrieb der Antriebsrolle über Gelenkwelle und SchneckentriebFig. 5: - Gripper fingers with drive of the drive roller via PTO shaft and worm drive
Fig. 6: - Greiferfinger mit Antrieb der Antriebsrolle über Schneckentrieb, SchnittdarstellungFig. 6: - Gripper fingers with drive of the drive roller via worm drive, sectional view
Fig. 7: - Greiferfinger mit Antrieb der Antriebsrolle über ZahnriementriebFig. 7: - Gripper fingers with drive of the drive roller via toothed belt drive
Fig. 3: - Greiferfinger mit Antrieb der Antriebsrolle über Zahnriementrieb, SchnittdarstellungFig. 3: - Gripper fingers with drive of the drive roller toothed belt drive, sectional view
Fig. 9- - Spannrolle für ZahnriementriebFig. 9- - tensioning pulley for toothed belt drive
Im einzelnen wurde der erfingungsgemäße Greifkopf zum Drehen von Werkstücken für die Handhabung mittels Industrieroboter entsprechend Fig. 1, 2, 3 und 4 folgendermaßen ausgeführt: Am Handgelenk 1 eines Industrieroboters 2 wird ein Parallelzangengreifer 3 angeflanscht. Durch zwei Aufnahmebolzen A- werdenIn detail, the erfingungsgemäße gripping head for turning workpieces for handling by industrial robots according to Fig. 1, 2, 3 and 4 was performed as follows: On the wrist 1 of an industrial robot 2, a parallel clamp gripper 3 is flanged. Become through two pick-up bolts A-
von unten an einen Greiferfinger 5 je ein Radialrillenkugellager 6 gleicher Größe in einem bestimmten Abstand voneinander aufgenommen, mittels einer Distanzhülse 7 vom Greiferfinger 5 auf Abstand gehalten, so daß der Außenring 8 der Radialrillenkugellager 6 frei drehbar ist. Durch eine Unterlegscheibe 9 und zwei Plachmuttern 10 wird der Aufnahmebolzen k am Greiferfinger 5 fest verschraubt und gekontert. An dem Greiferfinger 11 wird spiegelbildlich zum Greiferfinger 5 ein gleiches Radialrillenkugellager 5 über Aufnahmebolzen 4, Distanzhülse 7, Unterlegscheibe 9 und Plachmuttern 10 befestigt. An Stelle des hinteren Radialrillenkugellagers 5 am Greiferfinger 5 wird am Greiferfinger 11 eine Antriebsrolle 12 von gleichem Außendurchmesser und gleicher Breite wie die Radialrillenkugellager δ angebracht. Diese Antriebsrolle 12 wird über ein Radialrillenkugellager 13 im Greiferfinger 11 aufgenommen und über einen Wellensicherungsring 14 und einen Bohrungssicherungsring 15 axial gesichert. Am oben liegenden Wellenzapfen 15 der Antriebsrolle 12 ist ein Gewinde angebracht, an dem eine biegsame Antriebswelle 17 befestigt wird.taken from below to a gripper finger 5 each a radial ball bearing 6 of the same size at a certain distance from each other, held by a spacer sleeve 7 from the gripper fingers 5 at a distance, so that the outer ring 8 of the radial ball bearing 6 is free to rotate. By a washer 9 and two Plachmuttern 10, the receiving bolt k is firmly screwed on the gripper fingers 5 and countered. On the gripper finger 11 is a mirror image of the gripper finger 5, a same radial ball bearing 5 via locating bolt 4, spacer 7, washer 9 and Plachmuttern 10 attached. Instead of the rear radial ball bearing 5 on the gripper finger 5, a drive roller 12 of the same outer diameter and the same width as the radial ball bearing δ is attached to the gripper finger 11. This drive roller 12 is received via a radial ball bearing 13 in the gripper finger 11 and secured axially via a shaft lock ring 14 and a bore lock ring 15. At the uppermost shaft journal 15 of the drive roller 12, a thread is attached to which a flexible drive shaft 17 is attached.
Die Radialrillenkugellager δ und die Antriebsrolle 12 der Greiferfinger 5 und 11 bilden horizontal eine Fjbene und können an ihrem Umfang zur besseren Griffigkeit mit einem elastischen Belag beschichtet sein. Auf dem Roboterarm 13 ist ein regelbares Antriebssystem 19 befestigt, z. B. ein Schrittmotor, an dem das andere Ende der biegsamen Arbeitswelle 17 angekuppelt wird. Die Greiferfinger 5 und 11 sind jeweils an den Innenseiten mittig zwischen den Radialrillenkugellagern δ bzw. zwischen Radialrillenkugellager 6 und Antriebsrolle 12 so prismatisch ausgespart, daß beim Greifen eines rotationssymmetrischen Werkstückes 20 dessen zylindrische Mantelfläche frei drehbar bleibt.The radial deep groove ball bearings δ and the drive roller 12 of the gripper fingers 5 and 11 form a horizontal plane and can be coated on its periphery for better grip with an elastic coating. On the robot arm 13, a controllable drive system 19 is attached, for. B. a stepper motor to which the other end of the flexible working shaft 17 is coupled. The gripper fingers 5 and 11 are each prismatically recessed on the inner sides between the radial ball bearings δ and between radial ball bearing 6 and drive roller 12 that when gripping a rotationally symmetrical workpiece 20 whose cylindrical surface remains freely rotatable.
Bei sehr großen Greifern kann das geregelte Antriebssystem 19 auch direkt an der Antriebsrolle 12 angekoppelt v/erden. In der Fig. 5 und 6 ist die Möglichkeit des Antriebes durch ein Schneckengetriebe dargestellt. In diesem Fall wird das regelbare Antriebssystem 19 am Greifergehäuse 3 befestigt. Mit dem Wellenzapfen der Antriebsrolle' 12 ist ein Schneckenrad 21 kraftschlüssig verbunden und die Schneckenwelle 22 in zwei Radialrillenkugel-For very large grippers, the controlled drive system 19 can also be coupled directly to the drive roller 12. In Fig. 5 and 6, the possibility of the drive is represented by a worm gear. In this case, the controllable drive system 19 is attached to the gripper housing 3. A worm wheel 21 is non-positively connected to the shaft journal of the drive roller 12 and the worm shaft 22 is split into two radial ball bearings.
lager in einem um die Antriebsrollenachse schwenkbaren Lagerbock gelagert. Über eine Gelenkwelle 25 ist die Schneckenwelle 22 mit dem Antriebssystem 19 verbunden.stock stored in a pivotable about the drive roller axle bearing block. Via a propeller shaft 25, the worm shaft 22 is connected to the drive system 19.
In den Fig. 7, 8 und 9 wird die Möglichkeit des Antriebes durch einen Zahnriemen gezeigt. Auf dem Wellenzapfen der Antriebsrolle 12 ist ein Ritzel 27 fest angebracht. In dieses Ritzel 27 greift ein Zahnriemen 28 ein, der mit Ritzel 29 des Antriebssystems 19 sowie mit dem Ritzel 32 eines Spannbügels mit Torsionsfeder verbunden ist.In Figs. 7, 8 and 9, the possibility of the drive is shown by a toothed belt. On the shaft journal of the drive roller 12, a pinion 27 is fixedly mounted. In this pinion 27 engages a toothed belt 28, which is connected to pinion 29 of the drive system 19 and to the pinion 32 of a tensioning bracket with torsion spring.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD26509784A DD225383A1 (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | GRIPPING HEAD TO ROTATE WORKPIECES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD26509784A DD225383A1 (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | GRIPPING HEAD TO ROTATE WORKPIECES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD225383A1 true DD225383A1 (en) | 1985-07-31 |
Family
ID=5558704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD26509784A DD225383A1 (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | GRIPPING HEAD TO ROTATE WORKPIECES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD225383A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3636514A1 (en) * | 1986-10-27 | 1988-05-05 | Fraunhofer Ges Forschung | Screwing device |
-
1984
- 1984-07-10 DD DD26509784A patent/DD225383A1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3636514A1 (en) * | 1986-10-27 | 1988-05-05 | Fraunhofer Ges Forschung | Screwing device |
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