DD239756A1

DD239756A1 - AUTOMATIC GRIPPING FINGER CHANGE SYSTEM

Info

Publication number: DD239756A1
Application number: DD85279197A
Authority: DD
Inventors: Anton Hipp; Manfred Nebert; Ralf Richter; Georg Schaefer
Original assignee: Werkzeugmasch Forschzent
Priority date: 1985-08-01
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1986-10-08

Abstract

Die Erfindung ist geeignet fuer den Austausch von Greiffingern mit unterschiedlichen Greifflaechen, insbesondere beim Einsatz von Industrierobotern zur Handhabung von in Form und Abmessung unterschiedlicher Werkstuecke. Ziel der Erfindung ist, den automatischen Wechsel von Greiffingern zwischen Greifer und Magazin lagesicher, mit geringstem Aufwand und entsprechend der Handhabeaufgabe zu realisieren. Aufgabe der Erfindung ist, ein automatisches Greiffinger-Wechselsystem zu schaffen, bei dem in einem Magazin in definierter Lage paarweise angeordnete Greiffinger fuer unterschiedliche Handhabeaufgaben, z. B. Greifen an bestimmten Werkstueck- und Teilekonturen - Innen oder Aussen - zum Einwechseln in den Greifer bereitgestellt sind. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem zwischen Greifer und Grundbacken allseitiger Formschluss dadurch hergestellt wird, dass die Anschlussstelle zwischen beiden als horizontale T-Nut bzw. als T-Nutenstein ausgebildet ist und beide durch einen Querkeil in ihrer Lage gehalten werden. Der Greifer kann somit Kraefte in allen Koordinatenrichtungen aufnehmen und ohne manuellen Umbau Werkstuecke aussen und innen greifen. Bild 4The invention is suitable for the exchange of gripper fingers with different Greifflaechen, especially when using industrial robots for handling different in shape and dimensions of workpieces. The aim of the invention is to realize the automatic change of gripper fingers between gripper and magazine positional, with minimal effort and according to the handling task. The object of the invention is to provide an automatic gripper finger changing system in which in a magazine in a defined position in pairs arranged gripping fingers for different handling tasks, eg. B. Gripping on certain workpiece and part contours - inside or outside - are provided for replacement in the gripper. According to the invention, the object is achieved by making all-round positive engagement between the gripper and the base jaws by forming the connection point between the two as a horizontal T-slot or as a T-slot nut and both being held in their position by a transverse wedge. The gripper can thus absorb forces in all coordinate directions and grab workpieces outside and inside without manual remodeling. Picture 4

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung ist geeignet für den Austausch von Greiffingern mit unterschiedlich gestalteten Greifflächen, insbesondere beim Einsatz von Industrierobotern zur Handhabung von in Form und Abmessung sehr unterschiedlichen Werkstücken.The invention is suitable for the exchange of gripper fingers with differently shaped gripping surfaces, in particular when using industrial robots for handling workpieces of very different shape and dimensions.

Charakteristik der bekannten LösungenCharacteristic of the known solutions

Folgende Lösungen sind in der Patent- und sonstigen Literatur beschrieben:The following solutions are described in the patent and other literature:

1. Kossin; „Handling, Peripherie", Vortrag zurTagung: IR-Technik, Böblingen 19811. Kossin; "Handling, Periphery", Lecture to the conference: IR-Technik, Böblingen 1981

2. Patentanmeldung WP B 25 J/264332.3 „Halterung für die Greiffinger eines Greifers" 3. DE-OS 33065102. Patent Application WP B 25 J / 264332.3 "Holder for the gripper fingers of a gripper" 3. DE-OS 3306510

Die für den Greiffingerwechsel in der Literatur beschriebenen Lösungen weisen Mangel dahingehend auf, daß einerseits Hilfsenergie benötigt wird und andererseits Spannkräfte nicht in allen Koordinatenrichtungen — roboterbedingt x-, y- und z-Achse —wirksam werden können.The solutions described for the gripper finger change in the literature are deficient in that on the one hand auxiliary power is required and on the other hand clamping forces can not be effective in all coordinate directions - robot-related x-, y- and z-axis.

In 1. wird bei Aufnahme der Finger im Greifkopf zwischen Aufnahmebohrung des Greifkopfs und dem Fingerschaft Formschluß hergestellt, der durch quer zur Fingerlängsachse wirkende Formelemente—Wälzkörper—unterstützt wird. Diese Formelemente ermöglichen eine begrenzte Kraftaufnahme in Richtung der Fingerlängsachsei müssen aber zum Wechseln — Aufnehmen bzw. Ablegen — der Finger mittels pneumatischer Hilfsenergie freigegeben werden.In 1. is formed when recording the finger in the gripping head between receiving bore of the gripping head and the finger shaft positive engagement, which is supported by acting transversely to the finger longitudinal axis form elements-rolling elements. These elements allow a limited power in the direction of the Fingerlängsachsei but must be released for changing - picking up or dropping - the fingers by means of pneumatic auxiliary power.

Der Lösungsweg nach 2: beinhaltet die Halterung für die Greiffinger eines Greifers, die wahlweise von den Schiebern oder Schenkeln eines Greifkopfes oder in einem Magazin durch Formschluß aufgenommen und durch Einsatz von Druckkräften arretiert werden, wobei die Arretierung als gefederte Rastverbindung ausgebildet und eine zusätzliche Halterung Zwischen Magazin und Greiffinger angeordnet ist. Letztere ist entweder als Rastverbindung oder als Formschlußaufnahme ausgebildet. Nach 3. ist ein Greiferbackerl auf einem beweglichen Greiffinger austauschbar aufgesteckt und kraft- oder formschlüssig in seiner Lage arretiert. ' νThe solution according to 2: includes the holder for the gripper fingers of a gripper, which are selectively recorded by the slides or legs of a gripping head or in a magazine by positive engagement and locked by the use of compressive forces, the lock formed as a spring-loaded locking connection and an additional support between Magazine and gripper fingers is arranged. The latter is designed either as a latching connection or as positive locking receptacle. After 3. a Greiferbackerl is interchangeable plugged on a movable gripper finger and locked in force or form-fitting in its position. 'ν

~ Der Nachteil der genannten Lösungen ist der geringe Grad der Flexibilität beim Einsatz von Industrierobotern. Die technische Ursache dieses Nachteils ist die Notwendigkeit des manuellen Umrüstens bzw. des Einsatzes von Hilfsenergie beim Greiffingerwechsel.The disadvantage of the solutions mentioned is the low degree of flexibility in the use of industrial robots. The technical cause of this disadvantage is the need for manual conversion or the use of auxiliary power when Griffingerwechsel.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist, den automatischen Wechselyon Greiffingern zwischen Greifer und Magazin und umgekehrt lagesicher, mit geringstem Aufwand und entsprechend der Handhabeaufgabe—Außen- und Innengreifern—zu realisier;, , somit den Grad der Flexibilität beim Einsatz von Industrierobotern zu erhöhen. < . 'The aim of the invention is to realize the automatic Wechselyon gripper fingers between gripper and magazine and vice versa positional, with minimal effort and according to the handling task-outside and inside grippers ;, thus to increase the degree of flexibility in the use of industrial robots. <. '

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein automatisches Greiffinger-Wechselsystem, bei dem in einem Wechselmagazin in definierter Lage paarweise angeordnete Greiffinger für unterschiedliche Handhabeaufgaben, z. B. Greifen an dafür bestimmten, in Form und Abmessung sehr unterschiedlichen Werkstück- und Teilekonturen — Innen- und Außen — zum Einwechseln in den Greifer bereitgestellt sind, erfinderisch so zu verbessern, daß manuelles Umrüsten bzw. der Einsatz von Hilfsenergie beim Greiffingerwechsel vermieden wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen einer horizontal angeordneten T-Nut eines Grundbackens und einem ebenfalls horizontal angeordneten T-Nutenstein des Greiffmgers durch einen Querkeil nach dem Einwechseln allseitiger Formschluß realisiert ist. Des weiteren ist der Steg des Magazins als Gleitschiene für den Querkeil vorgesehen.The invention is based on the technical object of an automatic gripper finger changing system in which in a removable magazine in a defined position paired gripping fingers for different handling tasks, eg. B. gripping on specific, in shape and size very different workpiece and part contours - inside and outside - are provided for replacement in the gripper, inventive to improve so that manual retooling or the use of auxiliary energy is avoided when Gripperingerwechsel. According to the invention the object is achieved in that is realized by a transverse wedge after replacement of all-sided form-fitting between a horizontally disposed T-slot of a base jaw and a likewise horizontally disposed T-slot nut of the gripper. Furthermore, the web of the magazine is provided as a slide rail for the cross wedge.

Die Vorteile dieser Lösung sind, daß durch die roboterspezifischen Verfshrensmöglichkeiten — Fahren in Richtung x-, y- und z-Achse — in einem automatischen Zyklus beide zu wechselnden Greiffinger gleichzeitig entsprechend der anliegenden Handhabeaufgabe gewechselt werden können. Dabei ist es bedeutungslos, ob die anliegende Handhabeaufgabe Greifen an Außenkontur/-durchmesser oder an InnenkonturAdurchmesser erfordert.The advantages of this solution are that the robot-specific Verfshrensmöglichkeiten - driving in the direction x-, y- and z-axis - in an automatic cycle both to be changed gripping fingers can be changed simultaneously according to the applied handling task. It is irrelevant whether the applied handling task requires gripping on outer contour / diameter or on InnenkonturAdurchmesser.

Die Lösung besitzt den Vorteil, daß Kräfte in allen Koordinatenrichtungen aufgenommen werden können und sie damit beispielsweise ohne manuellen Umbau gleichermaßen zum Greifen der Werkstücke von außen wie von innen geeignet ist. Außerdem sind die genannten Vorteile von ausschlaggebender Bedeutung hinsichtlich der Flexibilität des Industrierobotereinsatzes.The solution has the advantage that forces in all coordinate directions can be recorded and thus it is suitable, for example, without manual modification equally for gripping the workpieces from the outside as from the inside. In addition, the advantages mentioned are of decisive importance with regard to the flexibility of the industrial robot application.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: Greiffinger im Grundbacken in PerspektivdarstellungFig. 1: Gripper fingers in the base jaws in perspective view

Fig. 2: Anschlußstelle des Grundbackens in PerspektivdarstellungFig. 2: connection point of the base jaw in perspective view

Fig.3: Greiffinger in PerspektivdarstellungFig.3: Gripper fingers in perspective view

Fig.4: Wechselmagazin mit Greiffingerund Grundbacken in Perspektivdarstellung Fig. 5: Paarweise angeordnete Greiffinger im Magazin.Fig. 4: Changing magazine with gripper fingers and base jaws in perspective view Fig. 5: pairwise arranged gripper fingers in the magazine.

In Fig. 1 ist ein Greiffinger 2 in einem Grundbacken 1 aufgenommen dargestellt. Dabei wird derT-Nutenstein 4 des Greiffingers 2 in der T-Nut 3 des Grundbackens 1 geführt. Der allseitige Formschlußwird durch die Paarung T-Nut 3, T-Nutenstein 4 und durch den Querkeil 5, der über die Seitenflächen 9 des Grundbackens 1 und 10 des Greiferfingers 2 herausragt und in die Nuten 6 und 7 eingreift, hergestellt.In Fig. 1, a gripping finger 2 is shown included in a base jaws 1. In this case, the T-slot nut 4 of the gripper finger 2 is guided in the T-slot 3 of the base jaw 1. The all-round positive engagement is made by the pairing T-groove 3, T-nut 4 and by the cross wedge 5, which protrudes beyond the side surfaces 9 of the base jaws 1 and 10 of the gripper finger 2 and engages in the grooves 6 and 7.

In Fig. 2 ist der Grundbacken 1 mit horizontal angeordneter T-Nut 3 und der Nut 6 für den Querkeil dargestellt.In Fig. 2, the base jaws 1 is shown with horizontally arranged T-slot 3 and the groove 6 for the cross wedge.

In Fig.3 ist der Greiffinger 2 mit horizontal angeordnetem T-Nutenstein 4, Absätzen 14 und 15 und quer im T-Nutenstein 4 angeordneter Nut 7 dargestellt.In Figure 3, the gripping finger 2 with horizontally arranged T-slot nut 4, paragraphs 14 and 15 and transversely in the T-slot nut 4 arranged groove 7 is shown.

In Fig. 4 ist das Magazin 8 mit Steg 11 und Querstegen 12 und 13 sowie ein Grundbacken 1 mit Greiffinger 2 während der Einfahrbewegung in das Magazin dargestellt.In Fig. 4, the magazine 8 with web 11 and transverse webs 12 and 13 and a base jaws 1 with gripper fingers 2 during the retraction movement into the magazine.

In Fig. 5 ist die paarweise Anordnung der Greiffinger 2 im Magazin 8 dargestellt.In Fig. 5, the paired arrangement of the gripper fingers 2 in the magazine 8 is shown.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: «The operation of this device is the following: «

Beim Wechsel der Greiffinger 2 wird zunächst durch entsprechende Verfahrensbewegungen des Roboters die im Bild 4 dargestellte Relativlage zwischen Greifer und Magazin 8 hergestellt. Danach wird der Querkeil 5, der in der Nut 6 geführt, in die Nut 7 eingreift und über die Seitenflächen 9 und 10 von Grundbacken 1 und Greiffinger 2 hinausragt, durch eine Abwärtsbewegung — Z-Achse — mittels Steg 11 des Magazins 8 ausgehoben, und der Formschluß zwischen Querkeil 5 und Greiffinger 2 wird in Y-Richtung aufgehoben. Durch die darauffolgende Schließbewegung der Grundbacken 1 — Schließen des Greifers, hier dient der Steg 11 des Magazins 8 als Gleitschiene—wird die Verbindung zwischen Grundbacken 1 und Greiffinger 2 endgültig gelöst. Die Greiffinger 2 liegen dabei mit ihren Absätzen 14 und 15 auf den Querstegen 12 und 13 des Magazins 8 auf und werden durch Druckkraft — z.B. geeignete Federelemente — im Magazin 8 arretiert. Nach der Schließbewegung des Greifers, d. h. es besteht keinerlei Kontakt mehr zwischen Grundbacken 1 und Greiffinger 2, verläßt er durch eine Aufwärtsbewegung — Z-Achse — das Magazin.When changing the gripper fingers 2, the relative position between gripper and magazine 8 shown in Figure 4 is first prepared by appropriate process movements of the robot. Thereafter, the cross wedge 5, which is guided in the groove 6, engages in the groove 7 and protrudes beyond the side surfaces 9 and 10 of base jaws 1 and gripper finger 2, by a downward movement - Z axis - excavated by means of web 11 of the magazine 8, and the positive connection between cross wedge 5 and gripper fingers 2 is released in the Y direction. Due to the subsequent closing movement of the base jaws 1 - closing the gripper, here the web 11 of the magazine 8 serves as a slide rail-the connection between the base jaws 1 and gripper finger 2 is finally solved. The gripping fingers 2 lie with their paragraphs 14 and 15 on the transverse webs 12 and 13 of the magazine 8 and by pressing force -. suitable spring elements - locked in the magazine 8. After the closing movement of the gripper, d. H. There is no longer any contact between the base jaw 1 and gripper finger 2, he leaves by an upward movement - Z-axis - the magazine.

Das Entnehmen neuer Greiffinger 2, d. h. Greiffinger, die einer veränderten Handhabeaufgabe entsprechen, erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.The removal of new gripper fingers 2, d. H. Gripper fingers that correspond to a modified handling task, takes place in reverse order.

Claims

Invention claim:

1. Automatic gripper finger changing system, in which in a removable magazine in a defined position paired gripping fingers for different handling tasks, eg. B. Gripping on specific, in shape and dimension very different workpiece and part contours - inside and outside - are provided for replacement in the gripper, characterized by

that between a horizontally arranged T-slot (3) of a base jaw (1) and a likewise horizontally arranged T-slot nut (4) of the gripper finger (2) by a cross wedge (5) is realized after exchanging all-sided positive locking.

2. Automatic gripper finger changing system according to item 1, characterized in that the transverse wedge (5) is spring-loaded.

3. Automatic gripper finger changing system according to item 1 and 2, characterized by

that the web (11) of the magazine (8) is provided as a slide rail for the transverse wedge (5). , .,