DE102016111125A1

DE102016111125A1 - gripping device

Info

Publication number: DE102016111125A1
Application number: DE102016111125.2A
Authority: DE
Inventors: Ralf Becker; Michael Drab; Michael Ohlheiser; Andreas Hoch
Original assignee: Schunk GmbH and Co KG
Current assignee: Schunk GmbH and Co KG
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Greifvorrichtung (10, 100) mit wenigstens einer axial verlagerbaren Backe (12, 14) und mit wenigstens einem an der Backe (12, 14) beweglich angeordneten Finger (16), dadurch gekennzeichnet, dass eine von einem Backantrieb (24) antreibbare erste Welle (20, 22) vorgesehen ist, die mit der Backe (12, 14) derart zusammenwirkt, dass bei Verdrehen der ersten Welle (20, 22) die Backe (12, 14) axial verlagert wird, und dass eine von einem Fingerantrieb (34) antreibbare zweite Welle (40, 42) vorgesehen ist, die mit dem Finger (16) derart zusammenwirkt, dass die Backe (12, 14) axial auf der zweiten Welle (40, 42) verschieblich ist und beim Verdrehen der zweiten Welle (40, 42) der Finger (16) gegenüber der Backe (12, 14) bewegt wird.Gripping device (10, 100) with at least one axially displaceable jaw (12, 14) and with at least one on the jaw (12, 14) movably arranged finger (16), characterized in that one of a baking drive (24) drivable first shaft (20, 22) is provided, which cooperates with the jaw (12, 14) such that upon rotation of the first shaft (20, 22) the jaw (12, 14) is displaced axially, and that one of a finger drive (34 ) drivable second shaft (40, 42) is provided which cooperates with the finger (16) such that the jaw (12, 14) axially on the second shaft (40, 42) is displaceable and upon rotation of the second shaft (40 , 42) of the fingers (16) relative to the jaw (12, 14) is moved.

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung mit wenigstens einer axial verlagerbaren Backe und mit wenigstens einem an der Backe angeordneten Finger. Derartige Greifvorrichtungen sind in vielfältiger Art und Weise bekannt. Insbesondere können solche Greifvorrichtungen als Parallelgreifvorrichtungen ausgebildet werden, mit denen Gegenstände gegriffen oder gespannt werden können. Solche Greifvorrichtungen können auch am freien Ende eines Roboterarms vorgesehen sein um Gegenstände umzusetzen oder zu montieren. Auch denkbar ist, dass Gegenstände mit solchen Greifvorrichtungen gehalten werden, während sie einer Bearbeitung unterzogen werden. The invention relates to a gripping device with at least one axially displaceable jaw and with at least one finger arranged on the jaw. Such gripping devices are known in many ways. In particular, such gripping devices can be designed as parallel gripping devices with which objects can be gripped or clamped. Such gripping devices may also be provided at the free end of a robot arm to implement or assemble objects. It is also conceivable that objects are held with such gripping devices while they are subjected to a processing.

Die Greifvorrichtung kann dabei einen Festanschlag und lediglich eine Backe mit einem daran angeordneten Finger vorsehen. Denkbar ist auch, dass die Greifvorrichtung zwei aufeinander zu und voneinander weg verfahrbare Backen vorsieht, an welchen angeordnete Finger zum Greifen von Gegenständen vorgesehen sind. The gripping device can provide a fixed stop and only a jaw with a finger arranged thereon. It is also conceivable that the gripping device provides two mutually movable towards and away from each other jaws on which arranged fingers are provided for gripping objects.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine solche Greifvorrichtung bereitzustellen, die einen technisch einfachen Aufbau aufweist, und dennoch funktionssicher arbeitet. Zudem sollen die zu greifenden Gegenstände optimal gegriffen werden können.The invention is based on the object to provide such a gripping device, which has a technically simple structure, and yet works reliable. In addition, the objects to be gripped should be optimally gripped.

Diese Aufgabe wird mit einer Greifvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Eine solche Greifvorrichtung sieht folglich insbesondere vor, dass eine von einem Backenantrieb antreibbare erste Welle vorgesehen ist, die mit der Backe derart zusammenwirkt, dass bei Verdrehen der ersten Welle die Backe axial verlagert wird. Zudem ist eine von einem Fingerantrieb antreibbare zweite Welle vorgesehen, die mit dem Finger derart zusammenwirkt, dass die Backe axial auf der zweiten Welle verschieblich ist und beim Verdrehen der zweiten Welle der Finger gegenüber der Backe bewegt wird. Folglich sind unterschiedliche Wellen vorgesehen, welche jeweils von einem eigenen Antrieb, zum einen von dem Backenantrieb, und zum anderen von dem Fingerantrieb, angetrieben werden. Über die erste Welle wird folglich die Backe axial verlagert. Über die zweite Welle wird der Finger gegenüber der Backe bewegt. This object is achieved with a gripping device according to claim 1. Such a gripping device therefore provides, in particular, for a first shaft which can be driven by a jaw drive to be provided, which cooperates with the jaw in such a way that the jaw is displaced axially when the first shaft is rotated. In addition, a driven by a finger drive second shaft is provided which cooperates with the finger such that the jaw is axially displaceable on the second shaft and is moved when turning the second shaft of the fingers against the jaw. Consequently, different shafts are provided, which are each driven by a separate drive, on the one hand by the jaw drive, and on the other by the finger drive. Consequently, the jaw is axially displaced over the first shaft. The second wave moves the finger opposite the jaw.

Durch die bewegliche Anordnung des Fingers an der Backe können zu greifende Gegenstände optimal gegriffen werden. Dadurch können auch Greifgeometrien realisiert werden, die mit an den Backen starr angeordneten Fingern nicht möglich sind. Durch das Vorsehen der beiden Wellen, die über ihren jeweiligen Antrieb unabhängig voneinander verdreht werden können, kann folglich zum einen die axiale Verlagerung der Backe und zum anderen die Bewegung des wenigstens einen Fingers unabhängig voneinander erfolgen. Hierdurch kann die Greifvorrichtung besonders flexibel eingesetzt werden und eine Vielzahl unterschiedlicher Greifaufgaben lösen. By the movable arrangement of the finger on the jaw can be optimally gripped objects to be gripped. As a result, it is also possible to realize gripping geometries which are not possible with fingers rigidly arranged on the jaws. By providing the two shafts, which can be rotated independently of each other via their respective drive, consequently, on the one hand, the axial displacement of the jaw and, on the other hand, the movement of the at least one finger can take place independently of one another. As a result, the gripping device can be used particularly flexibly and solve a variety of different gripping tasks.

Bei der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung kann es sich um einen 1-Backen-Greifer, um einen 2-Backen-Greifer, insbesondere um eine Parallelgreifer, aber auch um einen 3-Backen-Greifer, insbesondere um einen Zentrischgreifer handeln.The gripping device according to the invention may be a 1-jaw gripper, a 2-jaw gripper, in particular a parallel gripper, but also a 3-jaw gripper, in particular a centric gripper.

Dabei ist ferner vorteilhaft, wenn die erste Welle eine Spindelwelle ist und wenn die Backe eine Spindelmutter aufweist, die mit der Spindelwelle zusammenwirkt. Die Spindelwelle bildet dabei mit der Spindelmutter ein Schraubgetriebe, das eine rotatorische Bewegung der Welle in eine translatorische Bewegung der Mutter umwandelt. Die Spindelwelle kann insbesondere als Kugelgewindespindelwelle ausgebildet sein, wobei dann in der Spindelmutter Wälzkörper und insbesondere Kugeln in einem geschlossenen System umlaufen. Hierdurch kann eine geringe Reibung zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter bei hoher Präzision erreicht werden. Durch das Vorsehen der Spindelwelle und der Spindelmutter findet folglich eine Bewegungskopplung zwischen Spindelwelle und Spindelmutter derart statt, dass das Verdrehen der Spindelwelle die Spindelmutter in axialer Richtung, also in Bewegungsrichtung der Backe, bewegt wird.It is also advantageous if the first shaft is a spindle shaft and if the jaw has a spindle nut which cooperates with the spindle shaft. The spindle shaft forms with the spindle nut a helical gear, which converts a rotational movement of the shaft into a translational movement of the nut. The spindle shaft may be formed in particular as a ball screw shaft, in which case rotate in the spindle nut rolling elements and in particular balls in a closed system. As a result, a low friction between the spindle shaft and the spindle nut can be achieved with high precision. By providing the spindle shaft and the spindle nut thus takes place a movement coupling between the spindle shaft and spindle nut such that the rotation of the spindle shaft, the spindle nut in the axial direction, ie in the direction of movement of the jaw, is moved.

Die zweite Welle kann vorzugsweise als Keil- oder Nutwelle ausgebildet sein, wobei die Backe und/oder der Finger dann eine Keil- oder Nuthülse aufweist, die mit der Keil- oder Nutwelle zusammenwirkt. Durch das Vorsehen der Keil- oder Nutwelle und der Keil- oder Nuthülse wird gewährleistet, dass die Keil- oder Nuthülse in axialer Richtung frei auf der Keil- oder Nutwelle bewegt werden und insbesondere auch von der Keil- oder Nutwelle in axialer Bewegungsrichtung geführt werden kann. Ein Verdrehen der Keil- oder Nuthülse findet durch die Drehkopplung zwischen Keil- oder Nutwelle und Keil- oder Nuthülse statt, wobei die Keil- oder Nuthülse mit dem Finger gekoppelt ist, so dass über ein Verdrehen der Keil- oder Nutwelle letztendlich der Finger gegenüber der Backe bewegt werden kann. Die Keil- oder Nutwelle zeichnet sich dadurch aus, dass sie wenigstens einen radial überstehenden und/oder versenkten Mitnehmer aufweist, über den eine Drehkopplung mit der komplementär zur Keil- oder Nutwelle ausgebildeten Keil- oder Nuthülse erfolgt. Der Mitnehmer kann dabei als Steg oder als Nut ausgebildet sein und gerade, parallel oder gekrümmte oder Flanken haben oder von diesen gebildet werden. Es können mehrere Mitnehmer vorgesehen sein. The second shaft may preferably be formed as a wedge or groove shaft, wherein the jaw and / or the finger then has a wedge or Nuthülse, which cooperates with the wedge or groove shaft. By providing the wedge or grooved shaft and the wedge or Nuthülse ensures that the wedge or Nuthülse be moved in the axial direction freely on the wedge or grooved shaft and in particular can be guided by the wedge or grooved shaft in the axial direction of movement , A twisting of the wedge or Nuthülse takes place through the rotational coupling between wedge or grooved shaft and wedge or Nuthülse, wherein the wedge or Nuthülse is coupled to the finger, so that about a rotation of the wedge or groove shaft ultimately the finger against the Jaw can be moved. The wedge or grooved shaft is characterized in that it has at least one radially projecting and / or recessed driver, via which a rotational coupling takes place with the wedge or slot sleeve designed to be complementary to the wedge or slot shaft. The driver can be designed as a web or as a groove and straight, parallel or curved or flanks or be formed by them. It can be provided several drivers.

Die Mitnehmern können dabei nut-/federartig ausgebildet sein. Auch eine ritzelartige Ausbildung ist möglich. Die Keil- oder Nutwelle kann auch im Querschnitt polygonartig ausgebildet sein, insbesondere vier- oder sechseckig. Ferner können Wälzkörper, wie beispielsweise Kugeln, zwischen der zweiten Welle und der Keil- oder Nuthülse vorgesehen sein. Insbesondere können in der Keil- oder Nuthülse Wälzkörper in einem geschlossenen System vorgesehen sein. Hierdurch kann eine geringe Reibung zwischen der zweiten Welle und der Keil- oder Nuthülse bei hoher Präzision erreicht werden. Entscheidend ist, dass die Keil- oder Nuthülse in axialer Richtung frei auf der Keil- oder Nutwelle bewegt werden kann, und dass die Drehkopplung zwischen Keil- oder Nutwelle und Keil- oder Nuthülse beim Verdrehen der Keil- oder Nutwelle stattfindet. The drivers can be nut / feather-like design. A pinion-like training is possible. The wedge or grooved shaft can also in Cross section polygonal-shaped, in particular four- or hexagonal. Furthermore, rolling elements, such as balls, between the second shaft and the wedge or Nuthülse be provided. In particular, rolling elements can be provided in a closed system in the wedge or groove sleeve. As a result, a low friction between the second shaft and the wedge or Nuthülse can be achieved with high precision. It is crucial that the wedge or Nuthülse can be moved freely on the wedge or grooved shaft in the axial direction, and that the rotational coupling between wedge or grooved shaft and wedge or Nuthülse takes place during rotation of the wedge or grooved shaft.

Die Spindelmutter muss dabei nicht vollständig die Spindelwelle umgebend ausgebildet sein; es ist auch denkbar, dass die Spindelmutter die Spindelwelle nur abschnittsweise umgreift. The spindle nut does not have to be completely formed surrounding the spindle shaft; It is also conceivable that the spindle nut engages around the spindle shaft only in sections.

Vorteilhafterweise ist die erste Welle, also insbesondere die Spindelwelle, parallel zur zweiten Welle, also insbesondere zur Keil- oder Nutwelle, angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein vergleichsweise einfacher und dennoch funktionssicherer Aufbau, insbesondere bei der Realisierung eines 2-Backen-Parallelgreifers. Advantageously, the first shaft, that is to say in particular the spindle shaft, is arranged parallel to the second shaft, that is to say in particular to the wedge or groove shaft. This results in a relatively simple and yet reliable construction, especially in the realization of a 2-jaw parallel gripper.

Gemäß der Erfindung ist auch denkbar, einen 3-Backen-Greifer vorzusehen. Die ersten Wellen für die Bewegung der jeweiligen Backen und die zweiten Wellen für die Bewegung der jeweiligen Finger wären hierbei vorzugsweise in zwei Ebenen jweils sternförmig angeordnet und im Zentrum über jeweils ein Kegelradgetriebe miteinander gekoppelt.According to the invention, it is also conceivable to provide a 3-jaw gripper. The first waves for the movement of the respective jaws and the second waves for the movement of the respective fingers would in this case in each case be arranged in a star shape in two planes and coupled to each other in the center via a bevel gear.

Zum Antreiben der ersten Welle ist vorzugsweise ein Backenantrieb vorgesehen, der als Elektromotor ausgebildet ist. Zum Antreiben der zweiten Welle ist ein weiterer Antrieb, ein Fingerantrieb vorgesehen, der ebenfalls als Elektromotor ausgebildet sein kann. Die Antriebswellen der Antriebe können dabei insbesondere parallel oder entlang einer Linie verlaufend angeordnet sein. For driving the first shaft, a jaw drive is preferably provided, which is designed as an electric motor. For driving the second shaft, a further drive, a finger drive is provided, which may also be designed as an electric motor. The drive shafts of the drives can be arranged to extend in particular parallel or along a line.

Zur Drehkopplung der Antriebe mit der jeweiligen Welle ist es vorteilhaft, wenn zwischen den Antrieben und der Wellen jeweils ein Riemen vorgesehen ist. Ein Backenriemen leitet dabei die Drehbewegung des Backenantriebs auf die erste Welle. Ein Fingerriemen leitet die Drehbewegung des Fingerantriebs auf die zweite Welle. Anstelle eines Riemens kann auch eine Reibkupplung oder ein Zahnradkupplung oder dergleichen vorgesehen sein.For rotational coupling of the drives with the respective shaft, it is advantageous if a belt is provided between the drives and the shafts. A jaw belt guides the rotational movement of the jaw drive on the first shaft. A finger belt directs the rotary motion of the finger drive to the second shaft. Instead of a belt, a friction clutch or a gear clutch or the like may be provided.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Spindelwelle zwei gegenläufige Spindelabschnitte aufweist und dass jeder Spindelabschnitt mit einer Backe zusammenwirkt. Dadurch kann erreicht werden, dass beim Verdrehen der Spindelwelle die Backen aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Folglich findet eine Spindelwelle für zwei Backen Verwendung. Dabei ist vorteilhaft, wenn auch nur eine Keil- oder Nutwelle vorgesehen ist, wobei jede Backe beziehungsweis jeder der Finger eine Keil- oder Nuthülse aufweist und die eine Keil- oder Nutwelle mit den beiden Keil- oder Nuthülsen zusammenwirkt. Insgesamt ist folglich hier auch nur eine Keil- oder Nutwelle zum Antreiben der beiden Finger vorgesehen. Dadurch ergibt sich ein kompakt bauender Parallelgreifer mit zwei Backen, wobei nur eine Keil- oder Nutwelle und eine Spindelwelle vorgesehen ist. A further embodiment provides that the spindle shaft has two opposing spindle sections and that each spindle section cooperates with a jaw. This can be achieved that the jaws are moved toward each other or away from each other during rotation of the spindle shaft. Consequently, a spindle shaft for two jaws is used. It is advantageous if only one wedge or grooved shaft is provided, each jaw relationship each of the fingers has a wedge or Nuthülse and cooperates a wedge or grooved shaft with the two wedge or Nuthülsen. Overall, therefore, only one wedge or grooved shaft for driving the two fingers is provided here. This results in a compact design parallel gripper with two jaws, with only a wedge or groove shaft and a spindle shaft is provided.

Denkbar ist auch, dass die Greifvorrichtung zwei Backen aufweist, und dass für jede Backe eine eigene Spindelwelle vorgesehen ist. Diese Spindelwellen verlaufen dann vorzugsweise parallel zueinander. Dabei ist ferner vorteilhaft, wenn zwei parallel zueinander verlaufende Keil- oder Nutwellen vorgesehen sind, wobei jede Keil- oder Nutwelle mit einem Finger zusammenwirkt. Diese Ausführungsform baut etwas größer, allerdings können mit ihr auch größere Kräfte auf die Backen beziehungsweise Finger übertragen werden. It is also conceivable that the gripping device has two jaws, and that a separate spindle shaft is provided for each jaw. These spindle shafts then preferably run parallel to one another. It is also advantageous if two mutually parallel wedge or groove waves are provided, wherein each wedge or groove shaft interacts with a finger. This embodiment builds slightly larger, but can be transmitted to the cheeks or fingers with her and greater forces.

Die Finger sind vorteilhafterweise so an den Backen angeordnet, dass sie um eine Schwenkachse verschwenkt werden können. Die Schwenkachse kann beispielsweise senkrecht zur Keil- oder Nutwelle verlaufen. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Greifvorrichtungen als Winkelgreifvorrichtungen ausgebildet sind. Ferner ist denkbar, dass die Schwenkachse parallel zur Keil- oder Nutwelle verläuft, oder in der Keil- oder Nutwelle liegt. Dadurch können mit den Fingern Positionen erreicht werden, die mit herkömmlichen Greifern nicht erreicht werden können.The fingers are advantageously arranged on the jaws so that they can be pivoted about a pivot axis. The pivot axis may for example be perpendicular to the wedge or groove shaft. This is advantageous if the gripping devices are designed as angle gripping devices. It is also conceivable that the pivot axis is parallel to the wedge or groove shaft, or lies in the wedge or groove shaft. This can be achieved with the fingers positions that can not be achieved with conventional grippers.

Ebenfalls ist denkbar, dass ein Finger mehrere Glieder aufweist, insbesondere ein Proximalglied und wenigstens ein mit dem Proximalglied bewegungsgekoppeltes Distalglied. Die Bewegungskopplung zwischen Proximal- und Distalglied kann dabei insbesondere so sein, dass eine Zwangsbewegung zwischen Proximalglied und Distalglied erfolgt. Wird beispielsweise das Proximalglied über die zweite Welle verschwenkt, so wird automatisch das Distalglied entsprechend einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegt. It is also conceivable for a finger to have a plurality of links, in particular a proximal link and at least one distal link motion-coupled to the proximal link. The movement coupling between the proximal and distal members may in particular be such that a forced movement takes place between the proximal member and the distal member. If, for example, the proximal member is pivoted over the second shaft, the distal member is automatically moved in accordance with a predetermined movement path.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind. Es zeigen:Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description, based on which embodiments of the invention are described and explained in detail. Show it:

1 eine Vorderansicht einer ersten erfindungsgemäßen Greifvorrichtung; 1 a front view of a first gripping device according to the invention;

2 einen Schnitt entlang der Linie II in 1; 2 a section along the line II in 1 ;

3 die Rückansicht der Greifvorrichtung gemäß 1, 3 the rear view of the gripping device according to 1 .

4 einen Schnitt durch die Greifvorrichtung gemäß 3 entlang der Linie IV; 4 a section through the gripping device according to 3 along the line IV;

5 die Unteransicht der Greifvorrichtung gemäß 1 bis 4; 5 the bottom view of the gripping device according to 1 to 4 ;

6 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2; 6 an enlarged section 2 ;

7 eine perspektivische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Greifvorrichtung; 7 a perspective view of a second gripping device according to the invention;

8 die Greifvorrichtung gemäß 7 im Längsschnitt; 8th the gripping device according to 7 in longitudinal section;

9 die Greifvorrichtung gemäß 7 und 8 in Draufsicht; 9 the gripping device according to 7 and 8th in plan view;

10 eine perspektivische Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Greifvorrichtung; 10 a perspective view of a third gripping device according to the invention;

11 die Greifvorrichtung gemäß 10 mit verschwenkten Fingern; und 11 the gripping device according to 10 with swiveled fingers; and

12 die Greifvorrichtung gemäß 10 und 11 im Längsschnitt. 12 the gripping device according to 10 and 11 in longitudinal section.

Die in den 1 bis 6 gezeigten Greifvorrichtung 10 umfasst zwei aufeinander zu und voneinander weg verlagerbare Backen 12, 14. An jeder Backe 12, 14 ist ein Finger 16 vorgesehen, der um jeweils eine Schwenkachse 18 verschwenkt werden kann. Zur Bewegung der Backen 12, 14 ist für jede Backe 12, 14 eine Welle vorgesehen, die als Spindelwelle 20, 22 ausgebildet ist. Die in den Schnitten gemäß 2 und 4 dargestellten Spindelwellen 20, 22 werden dabei von einem gemeinsamen Backenantrieb 24, der als Elektromotor ausgebildet ist, angetrieben. Zur Drehkopplung des Backenantriebs 24 mit den beiden Spindelwellen 20, 22 ist der Motorwelle 28 ein Zahnradgetriebe 30 nachgelagert, welches ein Riemenrad 32 vorsieht, über das ein Antriebsriemen 26 läuft. Über den Antriebsriemen 26 werden letztlich die beiden Spindelwellen 20, 22 in Drehbewegung versetzt. Der Riemen 26 läuft dabei über freie Endabschnitte 34 der Spindelwellen 20, 22. Über den Antriebsriemen 26 werden die beiden Spindelwellen 20, 22 vom Backenantrieb 24 synchron angetrieben. The in the 1 to 6 shown gripping device 10 comprises two mutually displaceable jaws 12 . 14 , At every cheek 12 . 14 is a finger 16 provided, which in each case about a pivot axis 18 can be pivoted. To move the cheeks 12 . 14 is for every cheek 12 . 14 a shaft provided as the spindle shaft 20 . 22 is trained. The in the cuts according to 2 and 4 Spindle shafts shown 20 . 22 are doing by a common jaw drive 24 , which is designed as an electric motor driven. For rotary coupling of the jaw drive 24 with the two spindle shafts 20 . 22 is the motor shaft 28 a gear transmission 30 downstream, which is a pulley 32 provides, over that a drive belt 26 running. About the drive belt 26 ultimately become the two spindle shafts 20 . 22 rotated. The belt 26 runs over free end sections 34 the spindle shafts 20 . 22 , About the drive belt 26 become the two spindle shafts 20 . 22 from the jaw drive 24 driven synchronously.

Die beiden Spindelwellen 20, 22 weisen gegenläufige Steigungen auf, so dass bei Drehbewegung der Spindelwellen in die gleiche Richtung die Backen 12, 14 aufeinander zu beziehungsweise voneinander weg bewegt werden. The two spindle shafts 20 . 22 have opposite slopes, so that upon rotation of the spindle shafts in the same direction, the jaws 12 . 14 be moved towards each other or away from each other.

Zur Bewegungskopplung der Backen 12, 14 mit den Spindelwellen 20, 22 weisen die Backen 12, 14, wie aus 6 deutlich wird, jeweils eine Spindelmutter 36 auf. In 6 ist die Spindelmutter 36 zwischen Tellerfedern 38 in Axialrichtung schwimmend gelagert. Beim Greifen verschiebt sich dadurch die schwimmend zwischen den Tellerfedern 38 gelagerte Mutter 36 axial, wodurch eine Vorspannkraft bereitgestellt wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass bei Einfallen einer Bremse und/oder Stromlosschaltung der Motoren dennoch ausreichend Greifkraft zur Verfügung gestellt werden kann. For coupling the movement of the jaws 12 . 14 with the spindle shafts 20 . 22 have the cheeks 12 . 14 , like out 6 becomes clear, in each case a spindle nut 36 on. In 6 is the spindle nut 36 between disc springs 38 stored floating in the axial direction. When gripping shifts thereby floating between the disc springs 38 stored mother 36 axially, thereby providing a biasing force. As a result, it can be ensured that sufficient gripping force can still be made available when a brake and / or currentless switching of the motors occurs.

Die Greifvorrichtung 10 weist ferner zwei parallel zu den Spindelwellen 20, 22 laufend angeordnete zweite Wellen in Form von Nutwellen 40, 42 auf. Die Nutwellen 40, 42 durchgreifen an den ihr zugeordneten Backen 12, 14 Nuthülsen 44, 46. Die Nuthülsen 44, 46 wirken dabei mit den Nutwellen 40, 42 derart zusammen, dass die Backen 12, 14 axial auf den Nutwellen 40, 42 verschieblich geführt angeordnet sind, und dass beim Verdrehen der Nutwellen 40, 42 die jeweiligen Finger 16 um die zugehörigen Achsen 18 verschwenkt werden.The gripping device 10 also has two parallel to the spindle shafts 20 . 22 continuously arranged second waves in the form of groove waves 40 . 42 on. The groove waves 40 . 42 reach through to their associated jaws 12 . 14 slot liners 44 . 46 , The Nuthülsen 44 . 46 act with the groove waves 40 . 42 so together, that the cheeks 12 . 14 axially on the groove shafts 40 . 42 slidably guided, and that during rotation of the Nutwellen 40 . 42 the respective fingers 16 around the associated axes 18 be pivoted.

Bei der Greifvorrichtung 10 werden die Backen 12, 14 in Bewegungsrichtung über eine Schienenführung, die parallel zu den Wellen 20, 22, 40, 42 verlaufend angeordnet ist, geführt.At the gripping device 10 become the cheeks 12 . 14 in the direction of movement via a rail guide, which is parallel to the waves 20 . 22 . 40 . 42 is arranged running led.

Die Nutwellen 40, 42 weisen sich in axialer Richtung erstreckende Mitnehmer, insbesondere in Form von Stegen, auf, die mit an den Nuthülsen 44, 46 vorgesehenen, dazu komplementär ausgebildeten Ausnehmungen zusammenwirken. The groove waves 40 . 42 have in the axial direction extending carrier, in particular in the form of webs, on, with the on the Nuthülsen 44 . 46 provided, complementarily designed recesses cooperate.

Wie aus 6 deutlich wird, weisen die Nuthülsen 44, 46 auf ihrer radial äußeren Seite ein Spindelgewinde 48 auf, welches mit einem fingerseitigen Ritzel 50 derart zusammenwirkt, dass beim Verdrehen der Nuthülse 44, 46 das Ritzel um die jeweilige Achse 18 verdreht wird, so dass letztendlich der Finger 16 eine Schwenkbewegung um die jeweilige Achse 18 ausführt. Das Spindelgewinde 48 ist dabei mit dem Ritzel 50 selbsthemmend ausgebildet.How out 6 becomes clear, the Nuthülsen 44 . 46 on its radially outer side a spindle thread 48 on, which with a finger-side pinion 50 cooperates such that when turning the Nuthülse 44 . 46 the pinion about the respective axis 18 is twisted, so that ultimately the finger 16 a pivoting movement about the respective axis 18 performs. The spindle thread 48 is with the pinion 50 self-locking trained.

Wie aus der Ansicht nach 3 deutlich wird, werden die beiden Nutwellen 40, 42 von einem gemeinsamen Keilriemen 52 in Drehbewegung versetzt. Der Keilriemen 52 wird dabei von einem Fingerantrieb 54, der ebenfalls als Elektromotor ausgebildet ist, angetrieben. Zwischen der Abtriebswelle des Fingerantriebs 54 und dem Keilriemen 52 ist ein Getriebe 56 vorgesehen. Wie aus den Schnitten gemäß 2 und 4 deutlich wird, werden die Endabschnitte 58 der beiden Nutwellen 40, 42 über den Keilriemen 52 angetrieben. Durch Vorsehen des Keilriemens 52 erfolgt also eine synchrone Drehbewegung der beiden Teilwellen 40, 42. As from the point of view 3 becomes clear, the two Nutwellen are 40 . 42 from a common V-belt 52 rotated. The V-belt 52 is doing by a finger drive 54 , which is also designed as an electric motor driven. Between the output shaft of the finger drive 54 and the V-belt 52 is a transmission 56 intended. As from the cuts according to 2 and 4 becomes clear, the end sections become 58 the two Nutwellen 40 . 42 over the V-belt 52 driven. By providing the V-belt 52 So there is a synchronous rotational movement of the two partial waves 40 . 42 ,

Die beiden Motoren 54, 24 sind an einem Träger 64 angeordnet; die Spindelwellen 20, 22 und die Nutwellen 40, 42 sind an dem Träger 64 drehbar gelagert angeordnet. The two engines 54 . 24 are on a carrier 64 arranged; the spindle shafts 20 . 22 and the groove shafts 40 . 42 are on the carrier 64 arranged rotatably mounted.

Wie aus der Unteransicht gemäß 5 deutlich wird, sind die beiden Antriebe 24 und 54 parallel zueinander verlaufend angeordnet. Zur Abbremsung und Festsetzung der beiden Spindelwellen 20, 22 ist eine Bremseinheit 60 vorgesehen. Die Bremseinheit 60 weist eine Bremswelle auf, an der ein Ritzel 62 vorgesehen ist. Wie aus 1 deutlich wird, kämmt dieses Ritzel 62 das Riemenrad 32. Dadurch kann das Riemenrad 32 und damit der Riemen 26 und folglich die beiden Spindelwellen 20, 22 festgesetzt werden.As seen from the bottom view 5 becomes clear, are the two drives 24 and 54 arranged parallel to each other. For braking and fixing the two spindle shafts 20 . 22 is a brake unit 60 intended. The brake unit 60 has a brake shaft on which a pinion 62 is provided. How out 1 becomes clear, this pinion meshes 62 the pulley 32 , This allows the pulley 32 and with it the belt 26 and consequently the two spindle shafts 20 . 22 be fixed.

Die Greifvorrichtung 10 arbeitet im Betrieb wie folgt. Zum axialen Verlagern der beiden Backen 12, 14 mit den Greiffingern 16 wird folglich der Antrieb 24 betätigt, wodurch die Spindelwellen 20, 24 über den Antriebsriemen 26 in Rotation versetzt werden. Aufgrund der Kopplung der Spindelwellen 20, 22 mit den Spindelmuttern 36 werden die beiden Backen 12, 14 aufeinander zu oder voneinander weg bewegt. Die Backen 12, 14, beziehungsweise deren Nuthülsen 44, 46 gleiten dabei in Bewegungsrichtung der Backen 12, 14 auf den Nutwellen 40, 42. Zum Verschwenken der der Finger 16 um die jeweilige Achse 18 werden die beiden Nutwellen 40, 42 über den Antrieb 54 in Rotation versetzt. Aufgrund der Drehkopplung der Nutwellen 40, 42 mit den Fingern 16, die über die Nuthülsen 44, 46 und die Ritzel 50 erfolgt, wird letztlich die Schwenkbewegung der Finger 16 bewirkt. Ein Bewegen der Backen 12, 14 kann dabei unabhängig von einem Verschwenken der Finger 16 durch Ansteuern des jeweiligen Antriebs 54, 24 erreicht werden. Zum Festsetzen der Backen 12, 14 an einer vorgegebenen Position kann die Bremseinheit 60 betätigt werden. Ein Verdrehen des Riemenrads 32 ist dann nicht mehr möglich. The gripping device 10 works in operation as follows. For axial displacement of the two jaws 12 . 14 with the grasping fingers 16 thus becomes the drive 24 operated, causing the spindle shafts 20 . 24 over the drive belt 26 be set in rotation. Due to the coupling of the spindle shafts 20 . 22 with the spindle nuts 36 be the two cheeks 12 . 14 moving towards or away from each other. The cheeks 12 . 14 , or their Nuthülsen 44 . 46 while sliding in the direction of movement of the jaws 12 . 14 on the groove shafts 40 . 42 , For pivoting the fingers 16 around the respective axis 18 become the two Nutwellen 40 . 42 over the drive 54 set in rotation. Due to the rotational coupling of the groove shafts 40 . 42 with your fingers 16 that about the nuthülsen 44 . 46 and the pinions 50 takes place, ultimately the pivotal movement of the fingers 16 causes. A moving of the cheeks 12 . 14 can be independent of a pivoting of the fingers 16 by controlling the respective drive 54 . 24 be achieved. To fix the jaws 12 . 14 at a predetermined position, the brake unit 60 be operated. A twisting of the pulley 32 is then no longer possible.

Bei der Greifvorrichtung 10 gemäß den 1 bis 6 sind folglich für jede Backe 12, 14 eine eigene Spindelwelle 20, 22 sowie eine eigene Nutwelle 40, 42 vorgesehen. At the gripping device 10 according to the 1 to 6 are therefore for every cheek 12 . 14 a separate spindle shaft 20 . 22 as well as a separate groove shaft 40 . 42 intended.

In den 7, 8 und 9 ist eine weitere Greifvorrichtung 100 dargestellt, bei der der Greifvorrichtung 10 entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. In the 7 . 8th and 9 is another gripping device 100 shown in which the gripping device 10 corresponding components are provided with corresponding reference numerals.

Im Unterschied zur Greifvorrichtung 10 ist bei der Greifvorrichtung 100 lediglich eine Spindelwelle 20 zur Bewegung der Backen 12, 14 vorgesehen. Ferner ist zur Bewegung der an den Backen 12, 14 vorgesehenen Fingern 16 lediglich eine Nutwelle 40 vorgesehen. In contrast to the gripping device 10 is at the gripping device 100 only a spindle shaft 20 to move the cheeks 12 . 14 intended. Furthermore, the movement of the jaws 12 . 14 provided fingers 16 only a groove shaft 40 intended.

Insbesondere aus 8 wird deutlich, dass die Spindelwelle 20 zwei Abschnitte hat, wobei die beiden Abschnitte derart gegenläufige Gewinde vorsehen, dass beim Verdrehen der Spindelwelle 20 in die eine Richtung die Backen 12, 14 aufeinander zu und beim Verdrehen der Spindelwelle 20 in die andere Richtung die Backen 12, 14 voneinander weg bewegt werden. In particular from 8th it becomes clear that the spindle shaft 20 has two sections, the two sections provide such opposite threads that upon rotation of the spindle shaft 20 in one direction the cheeks 12 . 14 towards each other and when turning the spindle shaft 20 in the other direction the cheeks 12 . 14 be moved away from each other.

Die Spindelwelle 20 wird dabei vom Motor 24 über den Antriebsriemen 26 angetrieben. Die Nutwelle 40 wird vom Motor 54 über den Keilriemen 52 angetrieben. Die beiden Motoren 24, 54 sind dabei entlang einer Linie am Träger 64 angeordnet. Ebenso sind die Spindelwelle 20 und die Nutwelle 40 drehbar gelagert am Träger 64 angeordnet. The spindle shaft 20 gets it from the engine 24 over the drive belt 26 driven. The groove shaft 40 gets off the engine 54 over the V-belt 52 driven. The two engines 24 . 54 are doing along a line on the carrier 64 arranged. Likewise, the spindle shaft 20 and the groove shaft 40 rotatably mounted on the carrier 64 arranged.

Bei der Greifvorrichtung 100 werden die Backen 12, 14 in axialer Richtung, also in Bewegungsrichtung der Backen 12, 14, von der Nutwelle 40 geführt. Zur Aufnahme von auf die Backen 12, 14, und damit auf die Nutwelle 40 wirkenden Kräften ist die Nutwelle 40 mittig von der Abstützung 70 zusätzlich gelagert. At the gripping device 100 become the cheeks 12 . 14 in the axial direction, ie in the direction of movement of the jaws 12 . 14 , from the groove shaft 40 guided. To take on the cheeks 12 . 14 , and thus on the groove shaft 40 acting forces is the Nutwelle 40 in the middle of the support 70 additionally stored.

Im Unterschied zur Greifvorrichtung 10 weisen bei der Greifvorrichtung 100 die beiden Finger 16 jeweils ein Proximalglied 102 und ein Distalglied 104 auf. Die beiden Glieder 102 und 104 sind jeweils über einen Schwenkhebel 105 miteinander bewegungsgekoppelt, so dass beim Verschwenken des Proximalglieds 102 das Distalglied 104 eine definierte Bewegung ausführt. Werden die Proximalglieder 102 voneinander weg geschwenkt, so werden die beiden Distalglieder 104 aufeinander zu bewegt, wie es in 7 und 8 deutlich zu erkennen ist. Dadurch können insbesondere Bauteile 110 gegriffen werden, die keine zu den Greiffingern parallele Anlageflächen vorsehen. In der 9 sind die beiden Finger 16 mit den Proximalgliedern 102 und den Distalgliedern 104 in einer neutralen Mittelstellung gezeigt; die Finger 16 sind hierbei gestreckt.In contrast to the gripping device 10 point at the gripping device 100 the two fingers 16 each a proximal member 102 and a distal limb 104 on. The two limbs 102 and 104 are each via a pivot lever 105 Motion coupled with each other, so that when pivoting the proximal member 102 the distal limb 104 performs a defined movement. Be the Proximal members 102 pivoted away from each other, so are the two distal limbs 104 moving towards each other as it is in 7 and 8th is clearly visible. As a result, in particular components 110 are gripped, which provide no parallel to the gripper fingers contact surfaces. In the 9 are the two fingers 16 with the proximal members 102 and the distal limbs 104 shown in a neutral middle position; the finger 16 are stretched here.

Bei der Greifvorrichtung 100 können, entsprechend der Greifvorrichtung 10, die beiden Backen 12 und 14 aufeinander zu beziehungsweise voneinander weg bewegt werden. Unabhängig davon können die Finger 16, beziehungsweise deren Proximalglieder 102 und Distalglieder 104 zum optimalen Greifen von Gegenständen verschwenkt werden.At the gripping device 100 can, according to the gripping device 10 , the two cheeks 12 and 14 be moved towards each other or away from each other. Regardless, the fingers can 16 or their proximal members 102 and distal limbs 104 to be pivoted for optimal gripping of objects.

In den 10, 11 und 12 ist eine weitere Greifvorrichtung 200 dargestellt, bei der der Greifvorrichtung 10 beziehungsweise 100 entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Die Anordnung der Motoren sowie der Anordnung der Wellen 20, 40 am Träger 64 ist bei der Greifvorrichtung 200 identisch mit der Greifvorrichtung 100. Lediglich die Anordnung der Finger 16 an den Backen 12, 14 ist unterschiedlich.In the 10 . 11 and 12 is another gripping device 200 shown in which the gripping device 10 respectively 100 corresponding components are provided with corresponding reference numerals. The arrangement of the motors and the arrangement of the shafts 20 . 40 on the carrier 64 is at the gripping device 200 identical to the gripping device 100 , Only the arrangement of the fingers 16 on the cheeks 12 . 14 is different.

Im Gegensatz zur Greifvorrichtung 100 gemäß den 7, 8 und 9 weist die Greifvorrichtung 200 zwei Finger 16 auf, die über die Nutwelle 40 um die Längsachse der Nutwelle 40, beziehungsweise um die Bewegungsachse der Backen 12, 14 verschwenkt werden können. In der 10 zeigen die Backen 12, 14 nach vorne; in der 11 sind die Finger 16 nach unten verschwenkt. Wie aus 12 deutlich wird, sind die Backen 16 mit den die Nutwelle 40 umgebenden Nuthülsen 44 verbunden, sodass beim Rotieren der Nutwelle 40 die Finger 16 um die Längsachse der Nutwelle 40 verschenkt werden. Hierdurch ist es möglich mit den Fingern 16 Greifpositionen zu erreichen, die mit herkömmlichen Greifern, die keine um die Bewegungsachse der Backen 12, 14 verschwenkbare Finger 16 aufweisen, nicht erreicht werden können. Auch bei der Greifvorrichtung 200 werden die Backen 12, 14 in Bewegungsrichtung von der Nutwelle 40 geführt. Die Nutwelle 40 ist dabei, wie bei der Greifvorrichtung 100, mittig gelagert und stützt sich somit am Träger 64 ab. In contrast to the gripping device 100 according to the 7 . 8th and 9 has the gripping device 200 two fingers 16 on that over the groove shaft 40 around the longitudinal axis of the groove shaft 40 , or about the axis of movement of the jaws 12 . 14 can be pivoted. In the 10 show the cheeks 12 . 14 Forward; in the 11 are the fingers 16 swung down. How out 12 becomes clear, are the cheeks 16 with the groove shaft 40 surrounding nuthülsen 44 connected, so when rotating the groove shaft 40 the finger 16 around the longitudinal axis of the groove shaft 40 be given away. This makes it possible with your fingers 16 To reach gripping positions with conventional grippers that do not rotate around the axis of movement of the jaws 12 . 14 swiveling fingers 16 can not be achieved. Also with the gripping device 200 become the cheeks 12 . 14 in the direction of movement of the groove shaft 40 guided. The groove shaft 40 is there, as with the gripping device 100 , centered and thus supports the wearer 64 from.

Claims

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) with at least one axially displaceable jaw ( 12 . 14 ) and with at least one on the cheek ( 12 . 14 ) arranged fingers ( 16 ), characterized in that one of a baking drive ( 24 ) drivable first wave ( 20 . 22 ) provided with the jaw ( 12 . 14 ) cooperates such that upon rotation of the first shaft ( 20 . 22 ) the cheek ( 12 . 14 ) is axially displaced, and that one of a finger drive ( 34 ) drivable second wave ( 40 . 42 ) provided with the finger ( 16 ) cooperates such that the jaw ( 12 . 14 ) axially on the second shaft ( 40 . 42 ) is displaceable and when turning the second shaft ( 40 . 42 ) the finger ( 16 ) opposite the cheek ( 12 . 14 ) is moved.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to claim 1, characterized in that the first wave ( 20 . 22 ) is a spindle shaft and that the jaw ( 12 . 14 ) a spindle nut ( 36 ), which with the spindle shaft ( 20 . 22 ) and / or that the second wave ( 40 . 42 ) is a wedge or grooved shaft and that the jaw ( 12 . 14 ) and / or the finger ( 16 ) a wedge or slot sleeve ( 44 . 46 ), which cooperates with the wedge or groove shaft.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the jaw ( 12 . 14 ) in the direction of movement of the second wave ( 40 . 42 ) to be led.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the first wave ( 20 . 22 ) parallel to the second wave ( 40 . 42 ) is arranged running and / or that the jaw drive ( 24 ) and the finger drive ( 34 ) are formed as running parallel to each other arranged electric motors.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the jaw drive ( 24 ) via a jaw belt ( 26 ) with the first wave ( 20 . 22 ) is rotationally coupled and / or that the finger drive ( 54 ) via a finger belt ( 52 ) with the second wave ( 40 . 42 ) is rotationally coupled.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spindle shaft ( 20 ) has two opposing spindle sections and that each of the spindle sections with a jaw ( 12 . 14 ) cooperates, so that when turning the spindle shaft ( 20 ) the cheeks ( 12 . 14 ) are moved towards or away from each other, and / or that a wedge or splined shaft ( 40 ) is provided, wherein each of the fingers a wedge or Nuthülse ( 44 ), wherein the wedge or Nuthülsen ( 44 ) with one wedge or grooved shaft ( 40 ) work together.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that two mutually parallel spindle shafts ( 20 . 22 ) are provided, each spindle shaft ( 20 . 22 ) with at least one jaw ( 12 . 14 ) cooperates and / or that two mutually parallel wedge or groove shafts ( 40 . 42 ) are provided, each wedge or grooved shaft ( 40 . 42 ) with at least one finger ( 16 ) works together.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one jaw ( 12 . 14 ) a pivot axis ( 18 ) to which of the fingers ( 16 ) is give away.

Gripping device ( 10 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pivot axis ( 18 ) perpendicular or parallel to the axis of movement of the jaws ( 12 . 14 ) or in the axis of movement of the jaws ( 12 . 14 ) runs.

Gripping device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the finger is a proximal member ( 106 ) and at least one with the proximal member ( 106 ) motion-coupled distal member ( 104 ) such that upon rotation of the second shaft ( 40 . 42 ) the proximal member ( 106 ) and due to the motion coupling also the distal limb ( 104 ) perform a defined movement.