DD290382A5

DD290382A5 - Universeller, verschleissarmer parallelgreifer

Info

Publication number: DD290382A5
Application number: DD33588289A
Authority: DD
Inventors: Matthias Roth; Udo Henkel
Original assignee: Veb Relaistechnik,De
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen universellen, verschleiszarmen Parallelgreifer, vorzugsweise zum Handhaben von Kleinteilen, dadurch gekennzeichnet, dasz fuer die Greiferfingerbewegung eine Parallelfederfuehrung verwendet wird und ein schnelles Umruesten vom Greifen mit konstanter Federkraft auf das Greifen mit direkter Kraftwirkung des Antriebes moeglich ist.{Zweibackengreifer; Parallelfederfuehrung; Zuverlaessigkeit; Umruestbarkeit}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Zwei-Finger-Greiferlösung, die vorrangig zum automatischen Handhaben von Kleinteilen geeignet ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zwei-Finger-üreifer für Handhabegeräte sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt (vgl. OE-OS 3322142, DE 3640689, EP 0036912, SU 952581, SU 1 255428, DD 237424).

Es wird im wesentlichen zwischen zwei Hauptgruppen, den Zangengreifern und Parallelgreifern unterschieden. Da beim Greifen unterschiedlicher Objekte nach dem Zangenprinzip Kraftkomponenten senkrecht zur gewünschten Greifkraft auftreten können und das Eingreifen prismatischer Objekte problematisch sein kann, sind Parallelgreifer, abgesehen vom größeren Herstellungsaufwand, vorteilhaft. In der Art der Greifkrafterzeugung unterscheidet man die Variante der konstanten Greifkraft über Federwirkung (z.B. DE-OS 3322142, DD 249668) bzw. dem direkten Einwirken eines Antriebes (z.B. DD 237424). Das Greifen durch Federeinwirkung hat den Vorteil, daß das jeweilige Objekt stets mit kontrollierter, konstanter Kraft gehalten wird und ein Fallenlassen durch evtl. Spannungsausfall ausgeschlossen ist. Als Nachteile sind eine unsichere Mittelpunktlage und bei dynamischer Belastung stark von der Greiferbeschleunigung abhängige Greifkräfte und ochwingungsneigung zu nennen.

Bei Greifern, die z. B. über pneumatische oder hydraulische Antriebe die Greifkraft direkt erzeugen, können bei kleinen Kräften Probleme bezüglich der Reproduzierbarkeit auftreten. Vorteilhaft erweist sich dieses Prinzip bei hohen dynamischen Belastungen durch den steiferen Aufbau.

Greifer, die wahlweise beide Arten der Kraftaufbringung ermöglichen, sind nicht bekannt.

Die Führung der Greiferfinger bzw. -backen erfolgt vorrangig in Flach- bzw. Säulen'ührungen (DD 237424, DD 249668, DE 3322142). Um Verschleiß in Führungsbahnen und damit verbundene Positionierungenauigkeiten zu umgehen, wurden in DE-OS 3011837, SU 1 255428 und SU 952 581 Blattfedern als Greiferfinger eingesetzt.

Nach unterschiedlichen Wirkprinzipen werden die Federn elastisch verformt und somit das Objekt nach dem Zangengreiferprinzip gegriffen. Bei diesen Lösungen ist der Verschleiß der Führungselemente erheblich reduziert, jedoch nicht vollständig vermieden, da an mindestens einem Auflagepunkt Reibung auftritt. Weiterhin gelten die für Zangengreifer bereits erwähnten Nachteile.

Eine andere Form der Verwendung von Blattfedern an Robotergreifern wird in EP 0 036912 vorgestellt. Hier dienen Blattfederpaare der nachgiebigen Aufhängung des gesamten Greifkopfes. Diese Lösung ist völlig reibungsfrei, bezieht sich jedoch nicht auf die Führung der Greiferfinger oder -backen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen kompakten Parallelgreifer hohl., "_.. _u> Bissigkeit, Eignung für hohe dynamische Belastungen und schnelle Umrüstbarkeit entsprechend der Teilegröße sowie dor erforderlichen Art der Greifkraftaufbringung zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verschleißarme bzw. -freie Führungen für eine lineare Greiferbackenbewegung einzusetzen und ein Umstellen vom Greifen mit konstanter Federkraft auf ein Greifen mit direkter Einwirkung des Antriebes und starren Kraftübertragungselementen zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für jede Greiferbacke jeweils eine Parällelfederführung gewählt wird und die Greifkraft wahlweise durch die vorgespannten Parallelfedern oder nach einem Umrüstvorgang direkt vom Betätigungselement durch steife Übertragungsglieder auf das Objekt aufgebracht wird.

AusfOhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine Schnittdarstellung des Greifers, Fig. 2: eine Seitenansicht des Greifers,

Fig.3: einen Schnitt in Figur 1, wobei die Umlenkrollen durch die Stößelbewegung nach unten die Backen schließen und Fig.4: einen Schnitt in Figur 1, wobei nach Umstecken der Rollenzapfen die Umlenkrollen bei Stößelbewegung nach unten die Backen öffnen.

Der erfindungsgemäße Greifer besteht, wie in Figur 1 dargestellt, aus dem Grundkörper 1, an dem die Greiferbackenträger 2 über Parallelfederführungen 3 aufgehangen sind. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Antrieb ein pneumatischer Balg 4 verwendet, der bei Zufuhr von Druckluft elastisch verformt wird und den Stößel 5 gegen die Rückholefeder 6 bewegt. Der Stößel 5 dringt mit seiner Kegelspitze 7 in den Zwischenraum der Umlenkrollen 8 ein und verschiebt diese mit den Greiferbackenträgern 2 in radialer Richtung. Jeder Greiferbackenträger 2 wird durch ein paralleles Blattfederpaar 3 verschleißfrei geführt. Der dabei auftretende Höhenversatz der Greiferbacken 9 ist vernachlässigbar gering.

Die entsprechend der Objektgröße 10 verstellbaren Greiferbacken 9 sind an den Greifbackenträgern 2 in Gewindebohrungen 11 derart befestigt, daß der Kraftfluß vom Stößel 5 über die Umlenkrollen 8 auf die Greifer 9 in einer Linie erfolgt, wodurch Torsionsmomente auf die Parallelfederführungen vermieden werden.

Ein Umrüsten vom Greifen mit konstanter Federkraft auf ein Greifen mit direkter Kraftwirkung des Antriebes kann durch Umstecken der Rollenbolzen 12 von Bohrung 13 in Bohrung 14 des anderen Greiferbackenträgers 2 erfolgen.

In Figur 3 ist die Rollenbolzenbestückung so gewählt, daß durch Bewegung des Stößels nach unten die Greiferbacken geschlossen werden und somit der Kraftfluß vom Membranantiieb 4 bis zur Greifkraft am Objekt 10 durch steife Übertragungselemente erfolgt.

In Figur 4 dagegen sind die Rollenbolzen 12 umgesteckt, so daß durch Bewegung des Stößels nach unten die Greiferbacken geöffnet weiden. Das Greifen des Objektes 10 erfolgt, indem die Drucklufteinwirkung auf die Membran 4 unterbrochen wird. Die Rückholefeder 6 bewegt folglich den Stößel 5 nach oben und die Greifbacken werden durch die Spannung der Parallelfederführung geschlossen.

Dieses Prinzip, dargestellt in Figur 1 bis 4 am Beispiel des Außenkonturgreifens, gilt mit anderen Greiferbacken und der umgekehrten Rollenbolzenbestückung analog für das Greifen von Innenkonturen (nicht dargestellt).

Um verschiedene Greiferbackenstellungen erkennen zu können, ist im Greifer eine Lichtschranke 15 eingebaut. Die zugehörige Auswerteelektronik 16 ist ebenfalls im Greifer integriert. Dadurch wird die Anzahl der elektrischen Leitungen 17 gering gehalten, die Notwendigkeit der relativ starren Kabelabschirmung vermieden und somit die Zuverlässigkeit des Greifers als Ganzheit von Mechanik, Sensor und Auswerteelektronik erhöht.

Ein weiterer Vorteil der vorgestellten Lösung besteht in der kompakten Bauform mit geringem Volumen und Gewicht.

Claims

1. Universeller, verschleißarmer Parallelgreifer, vorzugsweise .Turn Handhaben von Kleinteilen, dadurch gekennzeichnet, daß für die fimiferfingerbe^gung eine Parallelfederführung verwendet wird und bei einseitig wirkendem Betätigungselement ein schnelles Umrüsten vom Greifen mit konstanter Federkraft auf das Greifen mit direkter Kraftwirkung des Antriebes und steifen Übertragungselementen möglich ist.

2. Universeller, verschleißarmer Parallelgreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferbacken an der Parallelfederführung mit variierbarem Abstand befestigt werden können, um den Größenbereich der Handhabungsobjekte erweitern zu können.

3. Universeller, verschleißarmer Parallelgreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ankopplung des Betätigungselementec an die Greiferbackenführung Rollzapfen oder verschleißfeste Gleitsteine verwendet werden.

4. Universeller, verschleißarmer Parallelgreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung der Greiferzustände eine Lichtschranke mit zugehöriger Elektronikplatine im Greifer integriert ist.