DE102007030036A1 - Gripping tool, has multiple drives including hollow inflatable body inflated under pressure during discharging of fluid e.g. gas, such that force for performing gripping movement is directly exercised or via power transmission mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches AnwendungsgebietTechnical application
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Greifwerkzeug mit einem oder mehreren Antrieben und einem oder mehreren Greifelementen, auf die direkt oder über einen Mechanismus zur Kraftübertragung von dem einen oder den mehreren Antrieben eine Kraft zur Ausführung einer Greifbewegung ausübbar ist.The The present invention relates to a gripping tool with one or more several drives and one or more gripping elements on the directly or via a power transmission mechanism the one or more drives a force to execute a gripping movement is exercised.
Stand der TechnikState of the art
Greifwerkzeuge
mit Greifelementen, insbesondere Greiffingern, werden vor allem
im Bereich der industriellen Fertigung zum Handhaben und/oder Montieren
von Gegenständen eingesetzt. Hierbei sind bereits unterschiedliche
2- und 3-Fingergreifwerkzeuge bekannt, bei denen die Greifbewegung über
elektromotorische Antriebe ausgeführt wird. Ein derartiges
Greifwerkzeug ist bspw. der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein für industrielle Greifaufgaben einsetzbares Greifwerkzeug anzugeben, das bei geringem Gewicht ohne elektromotorischen Antrieb rein mechanisch arbeitet und sich einfach und kostengünstig realisieren lässt.The Object of the present invention is to provide a for Indicate industrial gripping tasks usable gripping tool, at low weight without electromotive drive purely mechanical works and is easy and inexpensive to implement leaves.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe wird mit dem Greifwerkzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Greifwerkzeugs sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.The Task is with the gripping tool according to claim 1 solved. Advantageous embodiments of the gripping tool are the subject of the dependent claims or can be the subsequent description and the embodiment remove.
Das vorgeschlagene Greifwerkzeug weist einen oder mehrere Antriebe und einen oder mehrere Greifelemente auf, auf die direkt oder über einen Mechanismus zur Kraftübertragung von dem einen oder den mehreren Antrieben eine Kraft zur Ausführung einer Greifbewegung ausübbar ist. Das vorgeschlagene Greifwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der eine oder die mehreren Antriebe jeweils wenigstens einen hohlen Blähkörper umfassen, der sich bei Einleiten eines Fluids unter Druck aufbläht und dadurch die Kraft für die Ausführung der Greifbewegung direkt oder über den Mechanismus zur Kraftübertragung auf die Greifelemente ausübt.The proposed gripping tool has one or more drives and one or more gripping elements on, directly or over a mechanism for transmitting power from one or the several drives a force to perform a gripping movement exercisable. The proposed gripping tool draws characterized by the fact that the one or more drives each comprise at least one hollow inflatable body, the inflates upon introduction of a fluid under pressure and thereby the force for the execution of the gripping movement directly or via the mechanism for power transmission exerts on the gripping elements.
Unter einem Blähkörper wird in diesem Zusammenhang ein Behältnis mit einer zumindest in einem Abschnitt elastischen Außenhaut verstanden, die sich bei Einleiten eines Fluids unter Druck in den Blähkörper ausdehnt. Dieses Behältnis kann bspw. ein elastischer Ballon oder ein elastischer Schlauch sein. Vorzugsweise wird hierbei die Ausdehnung des Blähkörpers bei Einleiten des Fluids durch starre Führungselemente so begrenzt, dass sich der Blähkörper hauptsächlich in Richtung von Krafteinleitungspunkten oder Krafteinleitungsbereichen in die Greifelemente oder den Mechanismus zur Kraftübertragung ausdehnt. Die starren Führungselemente begrenzen somit die Ausdehnung des Blähkörpers in Richtungen, in denen keine Kraft auf ein Greifelement oder einen Mechanismus zur Kraftübertragung ausgeübt werden muss. Bspw. kann es sich bei diesen Führungselementen um Begrenzungswände des Volumens handeln, in dem der Blähkörper angeordnet ist.Under an inflatable body is in this context Container with at least one section elastic Outer skin understood, resulting in the introduction of a fluid under pressure in the inflatable body expands. This Container can, for example, an elastic balloon or an elastic Be hose. Preferably, in this case, the expansion of the inflatable body upon introduction of the fluid by rigid guide elements so limited that the inflatable body mainly in the direction of force application points or force application areas in the gripping elements or the mechanism for power transmission expands. The rigid guide elements thus limit the expansion of the inflatable body in directions, in which there is no force on a gripping element or a mechanism must be exercised for power transmission. For example. These guide elements may be around boundary walls act of the volume in which arranged the inflatable body is.
Bei dem vorgeschlagenen Greifwerkzeug kann jedes Greifelement mit einem eigenen Antrieb, d. h. über einen separaten Blähkörper, zur Ausführung der Greifbewegung angetrieben werden. Weiterhin ist es möglich, weniger Antriebe oder Blähkörper als Greifelemente vorzusehen, wobei dann mehrere Greifelemente über einen einzigen Blähkörper angetrieben werden. Obwohl in den bevorzugten Ausgestaltungen des Greifwerkzeugs mehrere Greifelemente zur Ausführung der Greifbewegung vorgesehen sind, ist es selbstverständlich auch möglich, ein Greifwerkzeug mit lediglich einem Greifelement auszugestalten. In diesem Fall kann ein starres Gegenelement vorgesehen sein, gegen das das Greifelement bewegt wird, um ein Objekt greifen zu können.at the proposed gripping tool, each gripping element with a own drive, d. H. via a separate inflatable body, be driven to execute the gripping movement. Farther is it possible to have fewer drives or inflatable bodies Provide as gripping elements, in which case several gripping elements on a single inflatable body are driven. Although in the preferred embodiments of the gripping tool more Gripping elements provided for carrying out the gripping movement are, of course, also possible Design gripping tool with only one gripping element. In In this case, a rigid counter element can be provided against that the gripping element is moved in order to grip an object can.
Im Folgenden wird die Erfindung rein beispielhaft lediglich unter Bezugnahme auf ein Greifelement und einen Blähkörper erläutert, ohne das Greifwerkzeug auf lediglich einen Blähkörper oder lediglich ein Greifelement einzuschränken. Sämtliche Kombinationen von Blähkörpern und Greifelementen sind selbstverständlich möglich und arbeiten nach dem im folgenden beschriebenen Prinzip.in the Below, the invention will be purely by way of example only with reference explained on a gripping element and a swelling body, without the gripping tool on only one inflatable body or to restrict only one gripping element. All combinations of inflatable bodies and gripping elements are a matter of course possible and work as described below Principle.
Der Blähkörper und das Greifelement sind so gegenseitig angeordnet, dass der Blähkörper beim Aufblähen die Greifkraft für die Ausführung der Greifbewegung auf das Greifelement ausübt. Dies kann durch direkten Kontakt mit einem Bereich des Greifelements oder auch über einen geeigneten Kraftübertragungsmechanismus erfolgen, bspw. über ein Gestänge oder ein Getriebe. Als Fluid kann hierbei sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas oder Gasgemisch, bspw. Druckluft, in den Blähkörper eingeleitet werden. Das Greifwerkzeug hat hierzu eine Einlassöffnung oder einen Anschluss für die Einleitung des Fluids in den Blähkörper. Zum Öffnen des durch das Greifelement bei Ausführung der Greifbewegung bewirkten Griffes wird das Fluid wieder zumindest zum Teil aus dem Blähkörper ausgelassen, so dass dieser keine Kraft mehr auf das Greifelement ausübt. Vorzugsweise ist das Greifelement hierbei mit einem elastischen Rückstellelement verbunden, durch das die Rückstellung des Greifelements in eine Ausgangs- oder Ruheposition bewirkt wird. Ein Beispiel für ein derartiges Rückstellelement ist bspw. eine Feder oder ein elastisches Bandscharnier, über das das Greifelement aufgehängt ist.The inflatable body and the gripping element are arranged mutually so that the inflatable body exerts the gripping force for the execution of the gripping movement on the gripper element during inflation. This can be done by direct contact with a region of the gripping element or via a suitable power transmission mechanism, for example. Via a linkage or a transmission. As a fluid in this case both a liquid and a gas or gas mixture, for example. Compressed air, are introduced into the inflatable body. For this purpose, the gripping tool has an inlet opening or a connection for the introduction of the fluid into the inflatable body. In order to open the handle caused by the gripping element when the gripping movement is carried out, the fluid is again discharged at least partially out of the inflatable body so that it no longer exerts any force on the gripping element. In front Preferably, the gripping element is in this case connected to an elastic return element, by which the provision of the gripping element is effected in an initial or rest position. An example of such a return element is, for example, a spring or an elastic band hinge, via which the gripping element is suspended.
Das Greifwerkzeug arbeitet somit rein mechanisch und erfordert keinerlei elektrische Antriebe. Der einfache Aufbau und die geringen Kosten für geeignete Blähkörper ermöglichen eine kostengünstige Realisierung eines derartigen Greifwerkzeugs. Ein Vorteil gegenüber pneumatisch, zylindrisch angetriebenen Greifern liegt in der Gewichtsersparnis durch den Blähkörper.The Gripping tool thus works purely mechanically and requires no electric motors. The simple construction and the low costs allow for suitable inflatable body a cost-effective implementation of such a gripping tool. An advantage over pneumatic, cylindrically driven Grippers is the weight savings through the inflatable body.
Vorzugsweise sind die Greifelemente als Greiffinger ausgebildet, die an einem Grundkörper des Greifwerkzeugs um eine Achse kippbar aufgehängt sind. Die Achse steht hierbei senkrecht zu der Ebene der Greifbewegung des jeweiligen Greifwerkzeugs. Der Blähkörper greift beim Aufblähen an einem hinteren Krafteinleitungspunkt oder einer hinteren Krafteinleitungsfläche des Greiffingers direkt oder über den Kraftübertragungsmechanismus an, um die Greifbewegung des vorderen Endes des Greiffingers durch dessen Rotation oder Kippung um die Achse auszuführen. Besonders vorteilhaft ist hierbei eine elastische Aufhängung für die Greiffinger, die den jeweiligen Greiffinger beim Zusammenziehen des Blähkörpers in eine Ausgangs- oder Ruheposition zurückstellt.Preferably the gripping elements are designed as gripping fingers, which on a Main body of the gripping tool suspended tilted about an axis are. The axis is in this case perpendicular to the plane of the gripping movement of the respective gripping tool. The inflatable body When inflated, it engages at a rear point of force application or a rear force introduction surface of the gripper finger directly or via the power transmission mechanism to the gripping movement of the front end of the gripper finger through its rotation or tilting around the axis. Particularly advantageous here is an elastic suspension for the gripper fingers, the respective Greiffinger at Constriction of the inflatable body into a starting or rest position.
Vorzugsweise umfasst das Greifwerkzeug zwei oder drei Greiffinger, die eine zentrische Greifbewegung ausüben. Unter zentrischer Greifbewegung wird hierbei verstanden, dass sich die zwei oder drei Greiffinger bei der Ausführung der Greifbewegung mit ihren Enden auf ein gemeinsames Zentrum aufeinander zu bewegen. Die Greifelemente sind hierbei um eine zentrale Achse angeordnet und werden vorzugsweise über einen gemeinsamen, auf der zentralen Achse angeordneten Blähkörper zur Ausführung einer gleichzeitigen Greifbewegung mit der erforderlichen Kraft beaufschlagt.Preferably The gripping tool comprises two or three gripper fingers, which are a centric Exercise gripping movement. Under centric gripping movement is here understood that the two or three gripping fingers in the execution of the gripping movement with their ends to move a common center towards each other. The gripping elements are arranged around a central axis and are preferably over a common, arranged on the central axis inflatable body to perform a simultaneous gripping movement with the required Force applied.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Das vorgeschlagene Greifwerkzeug wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:The proposed gripping tool is described below with reference to an embodiment explained in more detail in conjunction with the drawings. Hereby show:
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
Im
folgenden Ausführungsbeispiel wird eine Ausgestaltung des
vorgeschlagenen Greifwerkzeugs beschrieben, das zwei Greiffinger
Das
Greifwerkzeug der
Der
Blähkörper
Der
Greifvorgang mit einem derartigen Greifwerkzeug ist schematisch
vereinfacht in
- 11
- Grundkörper für Greiffingerbody for Greiffinger
- 22
- Greiffingergripping fingers
- 33
- elastisches Bandscharnierelastic strap hinge
- 44
- BlähkörperInflation body
- 55
- Verschlussstopfensealing plug
- 66
- KrafteinleitungsflächeForce introduction surface
- 77
- Grundplattebaseplate
- 88th
- Flanschflange
- 99
- Befestigungselementfastener
- 1010
- Luftanschlussair connection
- 1111
- zentrale Achsecentral axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2007-06-29 DE DE200710030036 patent/DE102007030036A1/en not_active Ceased
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