DD226511A1

DD226511A1 - GRIPPER HEAD FOR MANIPULATING DEVICES, ESPECIALLY ROBOTS

Info

Publication number: DD226511A1
Application number: DD26657684A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Schmitz; Dieter Schneider
Original assignee: Zentraler Industrieanlagenbau
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1985-08-28

Abstract

Um einen den Bedingungen einer Manipuliereinrichtung, insbesondere eines Roboters, angepassten Greiferkopf, wie er meist zur Handhabung von Werkstuecken oder Werkzeugen verwendet wird, zu schaffen, sollen ein grosser Greifbereich, ein definiertes Ergreifen und hohe Greifkraefte bei verringerter Masse des Greiferkopfes realisiert werden. Dazu stehen mit dem Links- und dem Rechtsgewinde eines Verstellantriebes zur Vorwahl des Greifbereiches jeweils ein Greifantrieb und/oder das zugehoerige Schwenklager einer Greiferbacke im Eingriff. Der Greifantrieb besteht aus einer axial angetriebenen, zunaechst einen annaehernd axialen und anschliessend einen um einen spitzen Winkel in Richtung Mittellinie abgeknickten Abschnitt aufweisenden Fuehrungsnut, in der ein an einem Ende der zugehoerigen Greifbacke befestigter Fuehrungsstift gleitend oder rollend gelagert ist. Die Greifbacken sind vom Fuehrungsstift bis einschliesslich des Schwenklagers starr und im Rest blattfederartig ausgebildet. Dem Verstellantrieb ist extern ein Handantrieb und/oder ein im Arbeitsbereich der Manipuliereinrichtung stationierter, freiprogrammierbarer Verstellmotor zugeordnet. FigurIn order to create a gripper head adapted to the conditions of a manipulating device, in particular a robot, as is usually used for handling workpieces or tools, a large gripping area, a defined gripping and high gripping forces are to be realized with a reduced mass of the gripper head. For this purpose, each with the left and right threads of an adjustment for preselection of the gripping area a gripping drive and / or the associated pivot bearing a gripper jaw engaged. The gripping drive consists of an axially driven, initially an approximately axial and then bent at an acute angle in the direction of the center line section having Fuehrungsnut in which a mounted at one end of the associated gripping jaw Fuehrungsstift is slidably mounted or rolling. The jaws are rigid from the Fuehrungsstift up to and including the pivot bearing and formed like a leaf spring in the rest. The adjustment is externally assigned a manual drive and / or a stationed in the work area of the manipulation, freely programmable variable displacement motor. figure

Description

Field of application of the invention

Ein Greiferkopf für Manipuliereinrichtungen, insbesondere Roboter, mit zwei relativ zueinander bewegbaren Greiferbacken wird meist zur Handhabung von Werkstücken oder Werkzeugen verwendet.A gripper head for manipulating devices, in particular robots, with two gripper jaws which are movable relative to one another is usually used for handling workpieces or tools.

Characteristic of the known technical solutions

Aus der DD-PS 140549 ist ein Greiferkopf für Manipuliereinrichtungen mit zwei relativ zueinander bewegbaren Greiferbaeken zur Handhabung von Werkstücken oder Werkzeugen bekannt, bei dem am Greiferkopf zwei Verstellgehäuse in Geradführungen aufgenommen sind und zwischen den Verstellgehäusen ein mit Links- und Rechtsgewinde versehener Verstellantrieb gelagert ist, der mit einem NC-gesteuerten Verstellmotor verbunden ist, die Greiferbaeken in Schwenklagern am Greiferkopf oder an den Verstellgehäusen gelagert sind oder auf den Verstellgehäusen in Führungen geradlinig verstellbar aufgenommen sind und in jedem Verstellgehäuse eine Druckfeder und ein Hydraulikantrieb an Betätigungsarmen der Greiferbaeken gegensinnig angreifen.DD-PS 140549 a gripper head for manipulators with two relatively movable gripper berbacks for handling workpieces or tools is known, in which two adjusting housing are received in the gripper head in linear guides and between the adjusting a provided with left and right-hand adjustment drive is stored, which is connected to an NC-controlled variable motor, the gripper jaws are mounted in pivot bearings on the gripper head or on the adjusting or rectilinearly adjustable on the adjusting housings in guides are received and attack in each adjustment a compression spring and a hydraulic drive on actuating arms of the gripper batches in opposite directions.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß ein zentrisches Greifen nicht garantiert ist. Außerdem bedingt der Antrieb ein schlechtes Masse/G reif kraftverhältnis und läßt nur relativ geringe Greifkräfte zu.A disadvantage of this solution is that a centric gripping is not guaranteed. In addition, the drive requires a poor mass / G ripe force ratio and allows only relatively low gripping forces.

Object of the invention

Schaffung eines den Bedingungen einer Manipuliereinrichtung, insbesondere eines Roboters, angepaßten Greiferkopfes.Creation of the conditions of a Manipuliereinrichtung, in particular a robot, adapted gripper head.

Explanation of the essence of the invention

— Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird. Um einen den Bedingungen einer Manipuliereinrichtung, insbesondere eines Roboters, angepaßten Greiferkopf zu schaffen, sollen ein großer Greifbereich, ein zentrisches Ergreifen und hohe Greifkräfte bei verringerter Masse des Greiferkopfes realisiert werden.- The technical problem which is solved by the invention. In order to create a gripper head adapted to the conditions of a manipulating device, in particular of a robot, a large gripping area, a centric gripping and high gripping forces are to be realized with a reduced mass of the gripper head.

— Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Bei einem Greiferkopf für Manipuliereinrichtungen, insbesondere Roboter, mit zwei relativ zueinander bewegbaren Greiferbaeken, wobei am Greiferkopf zur Vorwahl des Greifbereiches der Greiferbaeken ein mit Links- und Rechtsgewinde versehener Verstellantrieb gelagert ist und die Greiferbaeken in Schwenklagern am Greiferkopf gelagert sind, stehen erfindungsgemäß sowohl mit dem Links- als auch mit dem Rechtsgewinde des Verstellantriebes ein Greifantrieb und/oder das zugehörige Schwenklager im Eingriff, besteht der Greifantrieb aus einer zunächst einen zur Mittellinie des Greiferkopfes annähernd parallelen und anschließend einen um einen spitzen Winkel in Richtung Mittellinie abgeknickten Abschnitt aufweisenden Führungsnut, einem in der Führungsnut gleitend oder rollend gelagerten, an einem Ende der zugehörigen Greiferbacke befestigten Führungsstift und einem die Führungsnut bezüglich der Greiferbacke axial verschiebenden Antrieb, weisen die Greiferbaeken von dem den Führungsstift umfassenden Ende bis mindestens einschließlich des Schwenklagers eine starre und im übrigen Teil ihrer Längsausdehnung eine blattfederartige Ausbildung auf und enden in dem Greifgut angepaßten Greifflächen. Dem Verstellantrieb ist extern ein Handantrieb und/oder ein freiprogrammierbarer, im Arbeitsbereich der Manipuliereinrichtung stationierter Verstellmotor zugeordnet.In a gripper head for manipulating devices, in particular robots, with two gripper bins which are movable relative to one another, an adjusting drive provided with left- and right-handed threading is mounted on the gripper head for preselecting the gripping region of the gripper bakies and the gripper batches are mounted in pivot bearings on the gripper head, according to the invention both with the gripper head Left as well as the right-hand thread of the adjusting a gripping drive and / or the associated pivot bearing engaged, the gripper drive consists of a first approximately to the center line of the gripper head approximately parallel and then bent at an acute angle in the direction of the center line section having a guide groove, in the guide groove slidably mounted or rolling, attached to one end of the associated gripper jaw guide pin and a guide groove with respect to the gripper jaw axially displacing drive, have the gripper jaws of the guide pen comprehensive end to at least including the pivot bearing a rigid and in the remaining part of its longitudinal extent a leaf spring-like training on and end in the Greifgut matched gripping surfaces. The adjustment is externally assigned a manual drive and / or a freely programmable, stationed in the working area of the manipulation adjustment motor.

Es ist vorteilhaft, den beiden Führungsnuten einen gemeinsamen, dieselben axial verschiebenden Antrieb zuzuordnen. Zweckmäßig ist es, die bzw. den die beiden Führungsnuten axial verschiebenden Antrieb(e) als (einen) beidseitig beaufschlagbare(n) Arbeitszylinder auszubilden.It is advantageous to assign the two guide grooves a common, the same axially displacing drive. It is expedient to design the drive (s) which axially displaces the two guide grooves as (one) working cylinder which can be acted upon on both sides.

An den blattfederartig ausgebildeten Enden der Greiferbaeken sind sinnvoll prismatisch ausgebildete Greifflächen angelenkt. . ' , · . · .At the leaf spring-like ends of the gripper berbacks are useful prismatic trained gripping surfaces articulated. , ', ·. ·.

Durch die Erfindung ist es möglich, einen großen Greifbereich; ein zum Greifkopf zentrisches Ergreifen von Werkstücken oder Werkzeugen und hohe Greifkräfte bei verringerter Masse des Greifkopfes zu-realisieren. : ·..By the invention it is possible to have a large gripping area; to realize a gripping head centric gripping of workpieces or tools and high gripping forces with reduced mass of the gripping head. : · ..

-3- DDO /0-3- DDO / 0

Ausführungsbeispielembodiment

Die zur Erläuterung herangezogene Zeichnung zeigt eine Variante eines erfindungsgemäß ausgebildeten Greiferkopfes teilweise im Schnitt.The drawing used for explanation shows a variant of an inventively designed gripper head partially in section.

Im Zylinder 1 ist der Kolben 2 durch einseitiges Beaufschlagen mit Luft oder Flüssigkeit verschiebbar. Über die Achse 3 werden die Greifantriebe 4; 5 axial bezüglich des übrigen Greiferkopfes verschoben. Durch die axiale Verschiebung der Greifantriebe 4; 5 werden mittels Führungsnuten 6 und Führungsstiften 7 den Greiferbacken 8; 9 radiale Bewegungen aufgezwungen, die mittels der Schwenklager 10 umgelenkt und mittels eines entsprechend gewählten Kraftarm-/Lastarmverhältnisses in eine den Anforderungen genügende Schließ- oder Öffnungsbewegung der Greifflächen 11 überführt werden. Mittels eines im Arbeitsbereich der Manipuliereinrichtung stationierten, programmierten Verstell motors wird bei Erfordernis der Verstelltrieb 12 in eine definierte Rotation versetzt, der Abstand der beiden Greifantriebe 4; 5 zueinander verändert und damit der durch axiale Bewegung des Kolbens 2 realisierbare Spannbereich den Abmessungen des jeweiligen Greifgutes angepaßt. Durch die teilweise blattfederartige Ausbildung der Greiferbacken 8; 9 werden Toleranzen des Greifgutes ausgeglichen. Außerdem ist dadurch in Verbindung mit einer entsprechenden Wahl des-Abstandes zwischen den Greifantrieben 4; 5 eine Vorwahl der durch die Greifflächen 11 aufgebrachten Spannkraft möglich.In the cylinder 1, the piston 2 is displaced by one-sided application of air or liquid. About the axis 3, the gripping drives 4; 5 axially displaced with respect to the rest of the gripper head. By the axial displacement of the gripping drives 4; 5 are by means of guide grooves 6 and guide pins 7, the gripper jaws 8; 9 imposed radial movements, which are deflected by means of the pivot bearing 10 and transferred by means of a corresponding selected Kraftarm- / load arm ratio in a requirements sufficient closing or opening movement of the gripping surfaces 11. By means of a stationed in the workspace of the manipulating, programmed adjusting motors 12 is placed in a defined rotation when required, the distance between the two gripping drives 4; 5 mutually changed and thus adapted by axial movement of the piston 2 clamping range adapted to the dimensions of the respective gripping material. Due to the partial leaf spring-like design of the gripper jaws 8; 9 tolerances of the gripping goods are compensated. In addition, this is in conjunction with a corresponding choice of the distance between the gripper drives 4; 5 a preselection of the force applied by the gripping surfaces 11 clamping force possible.

Durch die Form der Führungsnuten 6 ist gewährleistet, daß ein zwischen den Greifflächen 11 eingespanntes Greifgut auch bei Ausfall der Preßluft bzw. des flüssigen Mediums eingespannt bleibt, die Führungsstifte 7 befinden sich bei gespanntem Greifer im zur Mittellinie annähernd parallelen Abschnitt der Führungsnut 6.The shape of the guide grooves 6 ensures that a gripping material clamped between the gripping surfaces 11 remains clamped even in the event of failure of the compressed air or the liquid medium, the guide pins 7 are in tensioned gripper in the approximately parallel to the center line section of the guide groove. 6

Claims

- Δ - UBS / O

Invention claims:

1. gripper head for manipulating devices, in particular robots, with two gripper jaws movable relative to each other, wherein on the gripper head for preselection of the gripping area of the gripper jaws a provided with left and right-hand adjustment is mounted and the gripper jaws are mounted in pivot bearings on the gripper head, characterized in that with The left and the right-hand thread of the adjusting drive (12) are each a gripper drive (4; 5) and / or the associated pivot bearing (10) are engaged, that the gripping drive (4; 5) from a first approximately to the center line of the gripper head approximately parallel and then a guide groove (6) bent at an acute angle in the direction of the center line, a guide pin (7) mounted slidably or rolling in the guide groove (6) at one end of the associated gripper jaw (8; 9) and one guide groove (6) with respect to the gripper jaw (8; 9) axially displacing drive b esteht that the gripper jaws (8; 9) of the guide pin (7) comprehensive end to at least including the pivot bearing (10) has a rigid and the rest of its longitudinal extent a leaf spring-like training and in the Greifgut matched gripping surfaces (11) and that the adjustment (12) externally Hand drive and / or a freely programmable, are assigned in the workspace of the manipulation adjustment motor.

2. gripper head according to item 1, characterized in that the two guide grooves (6) is associated with a common, the same axially displaceable drive.

3. Gripper head according to item 1 or 2, characterized in that the or the two guide grooves (6) axially displaceable (s) drive (s) as (one) be acted upon on both sides (r) working cylinder (1) are formed (is) ,

4. gripper head according to one of the items 1 to 3, characterized in that at the leaf spring-like ends of the gripper jaws (8; 9) prismatic gripping surfaces (11) are articulated.

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