DD271077A1

DD271077A1 - PARALLEL GRIPPERS WITH SPINDLE DRIVE AND PRESENCE CONTROL

Info

Publication number: DD271077A1
Application number: DD31409688A
Authority: DD
Inventors: Werner Froehlich; Heinz Thom; Peter Zier
Original assignee: Adw Ddr Kybernetik Inf
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1989-08-23
Also published as: ATA69389A; AT396214B; DE3905656A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Greifer fuer Industrieroboter mit Anwesenheitskontrolle und entsprechender Signalbildung beim Greifen des Objektes. Dabei soll die Signalerzeugungseinrichtung vor Beschaedigung geschuetzt sein und einen geringen Raumbedarf aufweisen. Erfindungsgemaess ist mindestens eine gegen Verdrehung in einem geteilten Lagergehaeuse gesicherte Spindelmutter mit einem Anschlag versehen, an welchem ein den am Lagergehaeuse befestigten Schalter betaetigendes elastisches Organ angebracht ist. Das jeweilige Lagergehaeuse ist mit einem Support, an dem ein Greiforgan befestigt ist, fest verbunden. Die Spindelmutter ist in dem Lagergehaeuse so angeordnet und ausgebildet, dass sie in Achsrichtung ein Bewegungsspiel zur Schalterbetaetigung ausfuehren kann, wobei dieses Spiel durch eine Aussparung fuer den Anschlag im Lagergehaeuse begrenzt ist. Im Lagergehaeuse befindet sich ein federndes Element, das zwischen Spindelmutter und einen Gehaeuseteil so eingespannt ist, dass der Anschlag im Ruhezustand an der in Andruckrichtung durch das zu greifende Objekt auf das dazugehoerige Greiforgan hinteren Aussparungsseite anliegt. Fig. 1The invention relates to a gripper for industrial robots with presence control and appropriate signal formation when gripping the object. The signal generating device should be protected against damage and have a small space requirement. According to the invention, at least one spindle nut secured against rotation in a split bearing housing is provided with a stop on which a resilient member actuating the switch housings is attached. The respective Lagergehaeuse is firmly connected to a support to which a gripping member is attached. The spindle nut is arranged and formed in the Lagergehaeuse so that they can perform in the axial direction of movement for Schalterbetaetigung, this game is limited by a recess for the stop in Lagergehaeuse. In Lagergehaeuse is a resilient element which is clamped between the spindle nut and a Gehaeuseteil so that the stop rests in the rest state at the pressing in the direction of the object to be gripped on the associated end member recess side recess. Fig. 1

Description

Parallelgreifer mit Spindelantrieb und Anwesenheitskontrolle Anwendungsgebiet der Erfindung Parallel gripper with spindle drive and presence control Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Greifer für Industrieroboter mit Anwesenheitskontrolle und entsprechender Signalbildung beim Greifen des Objektes. Er ist sowohl zum Greifen von losen als auch von fixierten Objekten einsetzbar.The invention relates to a gripper for industrial robots with presence control and appropriate signal formation when gripping the object. It can be used to grasp loose as well as fixed objects.

Characteristic of the known state of the art

Bekannt wurde eine Greifeinrichtung mit Greifbacken, die zur Verstellung der Greiföffnung durch einen Motor über ein Schneckengetriebe mittels Gewindespindeln verschoben werden (DE-OS 3606874). Der Motor - insbesondere ein Schrittmotor . ist in Schneckenlängsrichtung gegen eine Vorspannkraft versenkbar gelagert. Ein Signal bei Anwesenheit eines GreifObjektes wird nicht erzeugt.Known was a gripping device with gripping jaws, which are moved to adjust the gripping opening by a motor via a worm gear by means of threaded spindles (DE-OS 3606874). The engine - especially a stepper motor. is mounted retractable in the longitudinal direction of the screw against a biasing force. A signal in the presence of a gripping object is not generated.

Ein weiterer Nachteil ist die große bewegte Motormasse und deren Führung,Another disadvantage is the large moving engine mass and their leadership,

Im DD-WP 247172 wird ein Zweistufengreifer mit Anwesenheitskontrolle beschrieben, bei dem jeder Fingergreifer einen festen Fingerkern und einen biegsamen Fingermantel aufweist. Mittels kalibrierter Distanzbleche und Durchschlag-Weg-Geber wird beim Greifen ein nutzbarer Schaltweg zur Signalgabe über die Anwesenheit eines Handhabungsobjektes im Greifer erzeugt. Nachteil dieser Lösung ist die Ungeschütztheit der signalerzeugenden Einrichtungen und das große Bauvolumen, wodurch eine Verwendung beim Greifen kleiner und empfindlicher Teile nicht möglich ist.DD-WP 247172 describes a two-step gripper with presence control, in which each finger gripper has a fixed finger core and a flexible finger coat. By means of calibrated spacer plates and punch-through encoders, a usable switching path for signaling via the presence of a handling object in the gripper is generated during gripping. Disadvantage of this solution is the unprotectedness of the signal-generating devices and the large volume of construction, whereby a use when gripping small and sensitive parts is not possible.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Greifer zur Handhabung mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Signals bei Anwesenheit eines Objektes im Greifer, die gegen Beschädigung weitgehend geschützt ist.The aim of the invention is a gripper for handling with a device for generating a signal in the presence of an object in the gripper, which is largely protected against damage.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Parallelgreifer für Handhabungsaufgaben mit Spindelantrieb undThe invention is based on the object, a parallel gripper for handling tasks with spindle drive and

Schrittmotor so zu gestalten, daß bei Anwesenheit eines Handhabeobjektes im Greifer und Berührung mit einer vorgegebenen Kraft ein Signal erzeugt wird, wobei der Greifer so ausgebildet ist, daß die Signalerzeugungseinrichtung vor Beschädigung geschützt ist und einen geringeren Raumbedarf aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens eine gegen Verdrehung in einem geteilten Lagergehäuse gesicherte Spindelmutter mit einem Anschlag versehen ist, an welchem den oder die zwei beidseitig des Anschlages am Lagergehäuse befestigten Schalter betätigende elastische Kontakt fahnen angebracht sind. Der Anschlag weist zur Sicherung der Spindelmutter gegen Verdrehung zwei parallele gerade Seiten auf, die in einer Aussparung des geteilten Gehäuses geführt werden. Jedes Lagergehäuse des Spindelantriebee ist Bestandteil eines Supportes, an dem ein Greiforgan befestigt ist. Das geteilte Lagergehäuse ist so ausgebildet und angeordnet, daß es in Achsrichtung ein Bewegungsspiel zur Schalterbetätigung ausführen kann, wobei dieses Bewegungsspiel durch die Ausdehnung der Aussparung für den Anschlag in AchsrichtungStepper motor to be designed so that in the presence of a handle object in the gripper and contact with a predetermined force, a signal is generated, wherein the gripper is designed so that the signal generating device is protected from damage and has a smaller space requirement. According to the invention the object is achieved in that at least one secured against rotation in a split bearing housing spindle nut is provided with a stop on which the or the two sides of the stop on the bearing housing mounted switch actuating elastic contact flags are mounted. The stop has to secure the spindle nut against rotation on two parallel straight sides, which are guided in a recess of the split housing. Each bearing housing of the spindle drive is part of a support to which a gripping member is attached. The split bearing housing is designed and arranged so that it can perform a movement in the axial direction to the switch operation, this movement play by the extension of the recess for the stop in the axial direction

begrenzt ist. Im geteilten Lagergehäuse befinden sich ein bis zwei federnde Elemente, deren gleiche Federspannung der gewünschten Berührungekraft entspricht und größer als die zur Bewegung des Supportes erforderliche Kraft ist, und die zwischen der Spindelmutter und dem geteilten Gehäuse so eingespannt sind, daß durch den Anschlag beim Greifen ein den jeweiligen Schalter betätigender Schaltweg ausgeführt werden kann.is limited. In the split bearing housing are one to two resilient elements whose same spring tension corresponds to the desired contact force and is greater than the force required to move the support force, and which are clamped between the spindle nut and the split housing, that by the stop when gripping a the respective switch operating switching path can be executed.

embodiments

D^He Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine perspektivische Darstellung mit Teilschnitten eines Lagergehäuses mit Spindel, Spindelmutter, Support und Signalerzeugungseinrichtung für Innen- und Außengriff. Oe nach zu realisierender Aufgabenstellung sind prinzipiell folgende Varianten möglich ιD ^H e invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. 1 shows a perspective view with partial sections of a bearing housing with spindle, spindle nut, support and signal generating device for inner and outer handle. Depending on the task to be realized, the following variants are possible in principle ι

1. Greifer für Innen- und Außengriff: Für ein Greiferorgan (z.B.1. Gripper for inner and outer handle: For a gripper member (e.g.

Greifbacke) sind je zwei Schalter, federnde Elemente und Schaltfahnen vorhandenGripper jaw) are each two switches, resilient elements and switching flags available

2. Greifer für Innen- oder Außengriff» Für ein Greiforgen sind nur2. Gripper for inside or outside grip »For a gripping worry are only

ein Schalter, Schaltfahnea switch, switching flag

oder federndes Element vorhandenor resilient element present

3. Greifer zum Greifen loser Gegen- t Nur ein Greiforgan iet mit stände einer Signalerzeugungeeinrichtung ausgestattet3. Gripper for gripping loose objects Only a gripping member is equipped with stands of a signal generating device

4. Greifer zum Greifen fixierter : Beide Greiforgane (z.B. Greif-Gegenstände backen) sind mit einer Signalerzeugungseinrichtung ausgestattet, wobei die Signale auch zur Korrektur der Greiferposition genutzt werden.4. gripper more gripped: Both gripping members (e.g., gripping gripping items) are equipped with a signal generating means, the signals also being used to correct the gripper position.

Gemäß Fig. 1 ist das Lagergehäuse 1 geteilt, um die Montage der Spindelmutter 2 mit einem Anschlag 5 zu gewährleisten. Der Anschlag 5 weist gerade parallele Seiten auf, die im Lagergehäuse mit einer Aussparung 9 zur Sicherung der Spindelmutter 2 gegen Verdrehung geführt werden. Beidseitig vom Anschlag 5 befinden sich um die Spindel 3 herum Spiralfedern 4 , die am Anschlag 5 und am Lagergehäuse 1 anliegen. Wichtig ist dabei, daß die1, the bearing housing 1 is divided to ensure the assembly of the spindle nut 2 with a stop 5. The stopper 5 has straight parallel sides, which are guided in the bearing housing with a recess 9 for securing the spindle nut 2 against rotation. On both sides of the stop 5 are located around the spindle 3 around coil springs 4, which bear against the stop 5 and the bearing housing 1. It is important that the

Federkraft beider Federn gleich ist, damit sich der Anschlag 5 in tkt Hiile Spring force of both springs is the same, so that the stop 5 in tkt Hiile

im Ruhezustanaycler Ausdehnung der Aussparung 9 in Achsrichtung befindet und somit das Lagergehäuse 1 in beiden Richtungen eine Bewegung zur Schalterauslösung ausführen kann. Eine genaue ^Justierung der Federkräfte kann mittels Distanzscheiben erfolgen. An dem Anschlag 5 ist an jeder Seite eine Kontaktfahne 7 angebracht, die die beiden am Lagergehäuse befestigten Schalter 6 auslösen. Das Lagergehäuse 1 ist Bestandteil des Supportes 8, an dem jeweils ein Greiforgan, z.B. eine Greiferzange befestigt ist. Befindet sich nun ein Körper im Greifer und wird beim Schließen der Greifbacken durch einen Schrittmotor ein Druck auf die Greifbacken ausgeübt, so wird die Federkraft überwunden und das Lagergehäuse 1 verschiebt sich in Achsrichtung auf der Spindelmutter 2. Dadurch wird der in Bewegungsrichtung liegende Schalter 6 mittels der Kontaktfahne 7 ausgelöst. Beim Greifen loser Teile und der erfindungsgemäßen Anordnung an nur einer Greifbacke muß die Federkraft auf jeden Fall größer als die Reibkraft zum Verschieben der Teile sein. Sind beide Greiforgane - Greifbacken mit entsprechenden Schaltorganen versehen, und ein Schalter 6in Ruhezustanaycler expansion of the recess 9 is located in the axial direction and thus the bearing housing 1 can perform a movement for triggering the switch in both directions. An exact ^ adjustment of the spring forces can be done by means of spacers. At the stop 5, a contact lug 7 is attached to each side, which trigger the two mounted on the bearing housing switch 6. The bearing housing 1 is part of the support 8, to each of which a gripping member, e.g. a gripper is attached. Now is a body in the gripper and a pressure exerted on the jaws when closing the jaws by a stepper motor, the spring force is overcome and the bearing housing 1 moves in the axial direction on the spindle nut 2. Thus, the lying in the direction of movement switch 6 means the contact lug 7 triggered. When gripping loose parts and the inventive arrangement of only one jaw the spring force must be greater than the frictional force to move the parts in any case. Are both gripping members - gripping jaws provided with corresponding switching elements, and a switch. 6

nur einer Greifbacke wird betätigt, so wird für den Fall dee Greifens fixierter Teile ein Signal an die Robotereteuerung zum Verfahren dee Greifers gegeben. Der Greifer wird dann solange bewegt, bis der Schalter der zweiten Greifbacke ausgelöst wird. Danach wird der Greifer um den halben Weg zurückgefahren und anschließend erfolgt: das weitere Schließen der Greifbacken, bis beide Schalter gleichzeitig betätigt werden und somit Berührung anzeigen. Durch weiteres Zufahren der Greifbacken über die vorher festgelegte Schrittzahl des Schrittmotors wird dann die notwendige Greifkraft aufgebracht.only one gripping jaw is actuated, so in the case of grasping fixed parts, a signal is given to the robot control for moving the gripper. The gripper is then moved until the switch of the second jaw is triggered. Thereafter, the gripper is moved back halfway and then done: the further closing of the jaws until both switches are pressed simultaneously and thus indicate contact. By further closing the jaws on the predetermined number of steps of the stepper motor then the necessary gripping force is applied.

Claims

claims

1. parallel gripper with spindle drive and presence control by at least one switch to which a stepper motor is connected, which executes a selected number of steps on actuation of the respective switch,
characterized,

in that at least one spindle nut (2) located in a split bearing housing (1) is provided with a stop (5) on which the one or two switches (6) mounted on both sides of the stop (5) on the bearing housing (1) actuate elastic contact lugs (7) are mounted and to secure the spindle nut (2) against rotation two parallel

, has straight sides, which are guided in a recess (9) of the split bearing housing (1), each bearing housing of the Soindelantriebes part of a support (8) on which a gripping member is attached, that the split bearing housing (1) is formed and is arranged that it can perform in the direction of travel a movement clearance for switch operation, this movement play is limited by the extension of the recess (9) for the stop in the axial direction, that one to two fedornde elements (4) in the split bearing housing (1) whose same spring tension corresponds to the desired contact force and greater than the force required to move the support (8), the spring element (s) (4) being clamped between the spindle nut (2) and the split housing (1), deß by the stop (5) when gripping a respective switch (6) operable switching path can be executed.

For this 1 sheet drawings