DD291280A5

DD291280A5 - ADDITIONAL GRAB

Info

Publication number: DD291280A5
Application number: DD33678289A
Authority: DD
Inventors: Frank-Uwe Saenger; Frank Schwarze; Herbert Koenig
Original assignee: Elektromotorenwerk Wernigerode,De
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zusatzgreifer ohne eigenen Antrieb fuer Greifkoepfe an Industrierobotern und ist anwendbar fuer automatisierte Fertigungskomplexe in Verbindung mit einem oder mehreren Industrierobotern, vorzugsweise fuer Beschickung und Entsorgung an Bearbeitungsmaschinen sowie Ablage der Werkstuecke in Normal-Paletten. Ziel der Erfindung ist es, ohne Veraenderung und Demontage des Hauptgreifers und des gesamten Systems Hauptgreifer/Industrieroboter eine hohe Flexibilitaet zu erreichen. Durch die Erfindung soll es moeglich sein, am Industrieroboter schnell und ohne groszen Aufwand Zusatzfunktionen zu realisieren, die einen Hauptgreiferwechsel nicht erfordern. Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und oekonomisch guenstige Moeglichkeit zur maximalen Erhoehung der Flexibilitaet eines Industrieroboters zu schaffen. Nur ein zusaetzlicher Antrieb am Hauptgreifer soll dessen Bewegungsenergie im Zusatzgreifer beliebig umwandeln. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz der mit dem Industrieroboter fest verbundene Hauptgreifer primaer entsprechend seiner eigentlichen Aufgabe ausgefuehrt bleibt und durch ein zusaetzliches Antriebselement ergaenzt ist, welches eine geradlinige oder drehende Bewegung ausfuehrt, wobei die Anordnung der Greiferbacken der Aufgabe des Hauptgreifers entspricht. Der Grundkoerper eines Zusatzgreifers entspricht der geometrischen Form der Werkstuecke und die Greiferbacken des Hauptgreifers sind entsprechend der aufzunehmenden Werkstuecke gestaltet. Somit koennen sowohl die Werkstuecke als auch der Grundkoerper eines Zusatzgreifers mittels der Greiferbacken aufgenommen werden. Der Antrieb des Zusatzgreifers ist am Hauptgreifer angeordnet. Der Zusatzgreifer ist so gestaltet, dasz er von den Backen des Hauptgreifers lageorientiert aufgenommen und gehalten werden kann. Fig. 1{Industrieroboter; Greifkopf; Hauptgreifer; Doppelgreifer; Zusatzgreifer; Beschickung; Entsorgung; Ablage; Normal-Paletten; Hauptgreiferwechsel; Energie- und Informationsuebertragung}The invention relates to an auxiliary gripper without own drive for Greifkoepfe to industrial robots and is applicable to automated manufacturing complexes in conjunction with one or more industrial robots, preferably for loading and disposal of processing machines and storage of the workpieces in normal pallets. The aim of the invention is to achieve a high degree of flexibility without changing and dismantling the main gripper and the entire system of main grippers / industrial robots. By means of the invention, it should be possible to realize additional functions on the industrial robot quickly and without great effort, which does not require a main gripper change. The object of the invention is to provide a simple and economically favorable possibility for the maximum increase in the flexibility of an industrial robot. Only an additional drive on the main gripper should arbitrarily convert its kinetic energy in the additional gripper. According to the invention, the object is achieved by keeping the main gripper firmly connected to the industrial robot in accordance with its intended purpose and supplemented by an additional drive element which performs a rectilinear or rotary movement, the arrangement of the gripper jaws corresponding to the task of the main gripper. The basic body of an additional gripper corresponds to the geometric shape of the workpieces and the gripper jaws of the main gripper are designed according to the male workpieces. Thus, both the workpieces and the basic body of an additional gripper can be picked up by means of the gripper jaws. The drive of the additional gripper is arranged on the main gripper. The additional gripper is designed so that it can be picked up and held in a position-oriented manner by the jaws of the main gripper. Fig. 1 {industrial robot; Gripping head; Main gripper; Double gripper; Additional gripper; Feed; Disposal; tray; Normal pallets; Main gripper change; Energy and information transfer}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Zusatzgreifer ohne eigenen Antrieb für Greifköpfe an Industrierobotern und ist anwendbar für automatisierte Fertigungskomplexe in Verbindung mit einem oder mehreren Industrierobotern, vorzugsweise für Beschickung und Entsorgung an Bearbeitungsmaschinen sowie Ablage der Werkstücke in Normal-Paletten.The invention relates to an auxiliary gripper without its own drive for gripping heads on industrial robots and is applicable to automated manufacturing complexes in conjunction with one or more industrial robots, preferably for loading and disposal of processing machines and storage of workpieces in normal pallets.

Characteristic of the known state of the art

Bekannt sind Lösungen, bei denen zur Erhöhung der Flexibilität von Industrierobotern einen Wechsel der Greiferbacken, der Greiferfinger, des Greifermechanismus oder des kompletten Greifkopfes erfolgen kann. Unbekannt blieben Lösungen für Zusatzgreifer ohne eigenen Antrieb für Greiferköpfe an IndustrieroboternSolutions are known in which to increase the flexibility of industrial robots a change of gripper jaws, the gripper fingers, the gripper mechanism or the complete gripping head can be done. Solutions for auxiliary grippers without their own drive for gripper heads on industrial robots remained unknown

Bekannte technische Lösungen zur Erhöhung der Flexibilität von Industrierobotern basieren auf Schnittstellen zwischen: Known technical solutions for increasing the flexibility of industrial robots are based on interfaces between:

a) Backe/Fingera) cheek / finger

b) Finger/Getriebeb) fingers / gears

c) Getriebe/Antriebc) gearbox / drive

d) Antrieb/Industrieroboterd) drive / industrial robot

a) Bei einem Wechsel der am Greiferfinger befindlichen Greiferbacken ist weder eine Veränderung der Wirkrichtung noch eine Veränderung des Greifbereiches möglich. Die Abmessung des Greifers bleibt unverändert und ein automatischer Wechsel der Greiferbacken erfordert einen hohen konstruktiven und mechanischen Aufwand.a) When changing the gripper jaws located on the gripper fingers neither a change in the effective direction nor a change in the gripping area is possible. The size of the gripper remains unchanged and an automatic change of gripper jaws requires a high design and mechanical effort.

b) Auch der Wechsel der Greiferfinger erlaubt keine Veränderung der Wirkeinrichtung und ist bei automatischem Ablauf ebenfalls mit einem hohen technischen Aufwand verbunden.b) Also, the change of the gripper fingers allows no change in the active device and is also associated with a high technical effort in an automatic sequence.

c) Eine Erhöhung der Flexibilität des Greifers wird auch durch eine Schnittstelle zwischen Bewegungsmechanismus und Antrieb des Greifen' möglich. Hierbei ist jedoch eine möglichst genaue Justierung zwischen beiden Komponenten erforderlich und kann nur durch einen hohen technischen Aufwand bei der Gestaltung der Schnittstelle realisiert werden (z. B. Kugeladapter).c) An increase in the flexibility of the gripper is also possible through an interface between the movement mechanism and driving the gripping '. Here, however, the most accurate adjustment between the two components is required and can be realized only by a high technical effort in the design of the interface (eg ball adapter).

d) Der größte Zuwachs bei der Erhöhung der Flexibilität wird durch einen Wechsel des am Industrieroboter befindlichen Greifers erreicht. Hierdurch kann gewährleistet werden, daß für jede spezielle Aufgabe ein optimal ausgelegter Greifer zur Verfügung steht. Diese Variante hat aber den Nachteil einer verschleißbehafteten und nur mit hohem Aufwand herzustellenden Schnittstelle für die Kraft- und Informationsübertragung zwischen Greifer und Industrieroboter. Weiterhin steigen die Kosten für mehrere jeweils komplette Greifer enorm an und es ist auch für jeden Greiferwechseleine möglichst genaue Justierung zwischen dem Greifer und dem Industrieroboter erforderlich.d) The biggest increase in flexibility is achieved by changing the gripper on the industrial robot. In this way it can be ensured that an optimally designed gripper is available for each specific task. However, this variant has the disadvantage of a wear-prone and only with great effort to produce interface for the power and information transmission between gripper and industrial robots. Furthermore, the costs for several complete grippers increase enormously and it is also necessary for each gripper change as accurate as possible adjustment between the gripper and the industrial robot.

Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Zusatzgreifers beseitigt die aufgezeigten Mängel und bietet die Möglichkeit der schnellen, einfachen und selbstjustierenden Aufnahme durch den vorhandenen Hauptgreifer, wobei dieser nicht umgerüstet werden muß. Diese ökonomische günstige Lösung erfordert keine genauen und damit fertigungsintonsiven Schnittstellen für Energie und Informationen.The use of an additional gripper invention eliminates the identified shortcomings and offers the possibility of quick, easy and self-adjusting recording by the existing main gripper, which does not need to be converted. This economically viable solution does not require precise and thus production-intolerant interfaces for energy and information.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ohne Veränderung und Demontage des Hauptgreifers und des gesamten Systems Hauptgreifer/ Industrieroboter eine hohe Flexibilität zu erreichen. Durch die Erfindung soll es möglich sein, am Industrieroboter schnell und ohne großen Aufwand Zusaizfunktionen zu realisieren, dirt einen Hauptgreiferwechsel nicht erfordern. Die Vorrichtung soll eine einfache Konstruktion ohne eigenen Antrieb und ohne komplizierte und fertigungsintensive Schnittstelle zur Energie- und Informationsübertragung zwischen Haupt· und Zusatzgreifer darstellen und auf beliebige Funktionen eines zu realisierenden Zusatzgreifers erweiterbar sein.The aim of the invention is to achieve a high degree of flexibility without changing and dismantling the main gripper and the entire main gripper / industrial robot system. By the invention, it should be possible to realize the industrial robot quickly and without much effort Zusaizfunktionen, dirt does not require a Hauptgreiferwechsel. The device should be a simple design without its own drive and without complicated and production-intensive interface for energy and information transmission between main and auxiliary gripper and be expandable to any functions of an additional gripper to be realized.

Explanation of the nature of the invention

Aufgabe der Erfindung ;t es, eine einfache und ökonomische günstige Möglichkeit zur maximalen Erhöhung der Flexibilität eines Industrieroboters zu schaffen. Nur ein zusätzlicher Antrieb am Hauptgreifer soll dessen Bewegungsenergie im Zusatzgreifer beliebig umwandeln.It is an object of the invention to provide a simple and economical way of maximizing the flexibility of an industrial robot. Only an additional drive on the main gripper should arbitrarily convert its kinetic energy in the additional gripper.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der mit dem Industrieroboter fest verbundenen Hauptgreifer primär entsprechend seiner eigentlichen Aufgabe ausgeführt bleibt und durch ein zusätzliches Antriebselement ergänzt ist, welches eine geradlinige oder drehende Bewegung ausführt, wobei die Anordnung der Greiferbacken der Aufgabe des Hauptgreifers entspricht. Der Grundkörper eines Zusatzgreifers entspricht der geometrischen Form der Werkstücke und die Greiferbacken des Hauptgreifers sind entsprechend der aufzunehmenden Werkstücke gestaltet. Somit können sowohl die Werkstücke als auch der Grundkörper eines Zusatzgreifer', mittels der Greiferbacken aufgenommen werden. Der Antrieb des Zusatzgreifers ist am Hauptgreifer angeordnet.According to the invention the object is achieved in that the main robot firmly connected to the industrial robot remains primarily executed according to its actual task and is supplemented by an additional drive element, which performs a rectilinear or rotary movement, the arrangement of the gripper jaws corresponds to the task of the main gripper. The main body of an auxiliary gripper corresponds to the geometric shape of the workpieces and the gripper jaws of the main gripper are designed according to the male workpieces. Thus, both the workpieces and the main body of a Zusatzgreifer ', be received by means of the gripper jaws. The drive of the additional gripper is arranged on the main gripper.

Der Zusatzgreifer ist so gestaltet, daß er von den Backen des Hauptgreifers lageorientiert aufgenommen und gehalten werdenThe auxiliary gripper is designed so that it can be picked up and held in a position-oriented manner by the jaws of the main gripper

Der Zusatzgreifer besteht aus einem Grundkörper, einen Wirkorgan und einem Mittelstück mit einer Koppelstange. Der Grundkörper ist so gestaltet, daß er vom Hauptgreifer, vorzugsweise in Form eines Doppelgreifers, aufgenommen, justiert und gehalten werden kann. Das Wirkorgan wird entsprechend der Aufgabe des Zusatzgreifers ausgelegt, z. B. können Permanentmagnete zum Halten des Werkstücks verwendet werden. Zur Überwindung der Magnetkräfte beim Ablegen des Werkstückes sind zwischen den Magneten Abdrückstifte angeordnet, die über eine Platte mit der Koppelstange verbunden sind.The additional gripper consists of a main body, an active organ and a center piece with a coupling rod. The main body is designed so that it can be picked up, adjusted and held by the main gripper, preferably in the form of a double gripper. The active organ is designed according to the task of additional gripper, z. For example, permanent magnets can be used to hold the workpiece. To overcome the magnetic forces when placing the workpiece Abdrückstifte are arranged between the magnets, which are connected via a plate with the coupling rod.

Die Koppelstange ist am Zusatzgreifer so angeordnet, daß ein mit dem Hauptgreifer fest verbundener Zylinder eine Bewegung in Längsachse der Koppelstange einleiten kann. Diese Bewegung wird zum Abdrücken des Werkstücks von den Magneten genutzt. Die Ausgangsstellung der Koppelstange sowie der Abdrückstifte wird durch Federn realisiert.The coupling rod is arranged on the auxiliary gripper so that a firmly connected to the main gripper cylinder can initiate a movement in the longitudinal axis of the coupling rod. This movement is used to press the workpiece off the magnets. The initial position of the coupling rod and the Abdrückstifte is realized by springs.

Der Antrieb des Zusatzgreifers geht von einem Zylinder aus, der am Hauptgreifer befestigt ist. Damit entfällt eine komplizierte Schnittstelle zur Energieübertragung und der Zusatzgreifer kann in seiner Konstruktion und Bauweise einfach ausgeführt werden.The drive of the auxiliary gripper is based on a cylinder, which is attached to the main gripper. This eliminates a complicated interface for energy transfer and the additional gripper can be easily performed in its construction and design.

Der am Hauptgreifer befestigte Zylinder ermöglicht bei entsprechender Umsetzung der von ihm ausgehenden Bewegung im Zusatzgreifer vielfältige Möglichkeiten bei der Nutzung verschiedener Wirkprinzipien und bei der Gestaltung des Wirkorgans selbst.The attached to the main gripper cylinder allows with appropriate implementation of the emanating from him movement in the auxiliary gripper diverse possibilities in the use of different principles of action and in the design of the active organ itself.

Die Überwachung des Vorhandenseins eines Werkstückes erfolgt nicht am Zusatzgreifer, sondern durch die Koppelstange am Hauptgreifer. Dadurch ist keine komplizierte Schnittstelle für elektrische Signale bzw. Informationen notwendig.The monitoring of the presence of a workpiece is not carried out on the additional gripper, but by the coupling rod on the main gripper. As a result, no complicated interface for electrical signals or information is necessary.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel anhand nachstehender Figuren näher erläutert werdenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the following figures

Fig. 1: Anordnung des Zusatzgreifers am Hauptgreifer mit Arbeitsstellung in einer Normal-Palette Fig. 2: Schnittdarstellung des Wirkorgans des Zusatzgreifers.Fig. 1: Arrangement of the auxiliary gripper on the main gripper with working position in a normal pallet Fig. 2: sectional view of the active member of the auxiliary gripper.

Mit einem Industrieroboter ist die Zweifachform einer Druckgießmaschine zu beschicken und zu entsorgen. Der am Industrieroboter vorhandene Hauptgreifer ist entsprechend dieser Aufgabe als Doppelgreifer 1 ausgeführt. Die Ablage der bearbeiteten Werkstücke 2 hat in seitlich geschlossene Behälter 3 (Normal-Palette) positionier und dicht zu erfolgen. Der Doppelgreifer 1 ist für diese Aufgabe ungeeignet und ein Greiferfinger- bzw. Greifkopfwechsel ist zu vermeiden. Deshalb erfolgt die Ablage der Werkstücke 2 mit einem Zusatzgreifer 4 in den Behälter 3. Dazu werden die zwei Werkstücke 2 vorher auf eine Zwischenablage abgelegt. Danach wird vom Hauptgreifer 1 der Zusatzgreifer 4 aufgenommen und die Werkstücke 2 werden einzeln und nacheinander in den Behälter 3 abgelegt.With an industrial robot, the double form of a die casting machine is to be loaded and disposed of. The existing on the industrial robot main gripper is designed according to this task as a double gripper 1. The filing of the machined workpieces 2 has to be positioned in side-closed containers 3 (normal pallet) and sealed. The double gripper 1 is unsuitable for this task and a gripper finger or gripper head change is to be avoided. Therefore, the storage of the workpieces 2 takes place with an additional gripper 4 in the container 3. For this purpose, the two workpieces 2 are previously stored on a clipboard. Thereafter, the auxiliary gripper 4 is received by the main gripper 1 and the workpieces 2 are stored individually and successively in the container 3.

Der Zusatzgreifer 4 ist so gestaltet, daß der vom Hauptgreifer 1 aufzunehmende Teil des Grundkörpers 5 der geometrischen Form der Werkstücke 2 entspricht und die Greiferbacken 16 des Doppelgreifers 1 entsprechend der aufzunehmenden Werkstücke 2 gestaltet sind. Somit können sowohl die Werkstücke 2 als auch der Grundkörper 5 des Zusatzgreifers 4 mittels der Greiferbacken 16 aufgenommen werden. Der Grundkörper 5 ist mit dem Wirkorgan 6 durch ein Mittelstück 7 verbunden, indem sich wiederum eine Koppelstange 8 befindet. Das Wirkorgan 6 besteht aus einem Gehäuse mit eingegossenen Permanentmagneten 9 und den Abdrückstiften 10, die über eine Platte 11 mit der Koppelstange 8 verbunden sind und in Gleitbuchsen 12 geführt werden. Die Abdrückstifte 10 und die Koppelstange 8 sind durch Druckfedern 13 in ihrer Ausgangslage fixiert (ausgefahren: Pos. 1) und werden beim Aufnehmen des Werkstücks 2 gegen den Federdruck in Pos. 2 gedruckt. Dadurch wird erreicht, daß ein Vorhandensein des Werkstücks 2 im Zusatzgreifer 4 über Initiator 15 kontrolliert werden kann. Zum Ablegen des Werkstücks 2 müssen die Abdrückstifte 10 in Verbindung mit der Koppelstange 8 von Pos. 2 in di.e Ausgangslage Pos. 1 bewegt werden. Diese Bewegung wird von einem Zylinder 14 realisiert, der fest am Hauptgreiier 1 montiert ist.The auxiliary gripper 4 is designed so that the male part of the main body 5 to be received by the main gripper 1 corresponds to the geometric shape of the workpieces 2 and the gripper jaws 16 of the double gripper 1 are designed according to the workpieces 2 to be accommodated. Thus, both the workpieces 2 and the main body 5 of the auxiliary gripper 4 can be accommodated by means of the gripper jaws 16. The main body 5 is connected to the active member 6 through a central piece 7, in turn, there is a coupling rod 8. The active member 6 consists of a housing with embedded permanent magnets 9 and the Abdrückstiften 10, which are connected via a plate 11 with the coupling rod 8 and are guided in sliding bushes 12. The Abdrückstifte 10 and the coupling rod 8 are fixed by compression springs 13 in their initial position (extended: Pos. 1) and are printed when receiving the workpiece 2 against the spring pressure in pos. This ensures that a presence of the workpiece 2 in the auxiliary gripper 4 can be controlled by initiator 15. To place the workpiece 2, the Abdrückstifte 10 must be moved in conjunction with the coupling rod 8 of Pos. 2 in di.e initial position Pos. 1. This movement is realized by a cylinder 14 which is fixedly mounted on the Hauptgreiier 1.

Claims

Additional gripper for gripping heads on industrial robots, preferably for feeding and disposing of processing machines and depositing workpieces, characterized in that the basic body (5) of an additional gripper (4) corresponds to the geometric shape of the workpiece (2) that the gripper jaws (16 ) are designed according to the workpieces (2) and thus both the workpieces (2) and the base body (5) of an auxiliary gripper (4) by means of gripper jaws (16) are receivable and that a drive of an auxiliary gripper (4), preferably a cylinder (14), on the main gripper (1) is arranged.

For this

2 pages drawings