DE102016218298B4

DE102016218298B4 - Greifvorrichtung

Info

Publication number: DE102016218298B4
Application number: DE102016218298.6A
Authority: DE
Inventors: Simone Mangold; Peter Hofmann
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2019-01-31
Anticipated expiration: 2036-09-24
Also published as: DE102016218298A1

Abstract

Greifvorrichtung, mit mindestens einer Greifeinheit (2), die eine Basiseinheit (3) und mehrere an der Basiseinheit (3) um eine zentrale Hauptachse (6) herum verteilt angeordnete Greiffinger (16) aufweist, wobei mindestens einer der Greiffinger (16) zur Ausführung einer Arbeitsbewegung (23) relativ zu der Basiseinheit (3) in einer zu der Hauptachse parallelen Schwenkebene (24) verschwenkbar ist und mit einer die Arbeitsbewegung (23) hervorrufenden Antriebseinrichtung (5) der Greifeinheit (2) antriebsmäßig gekoppelt ist, wobei jeder Greiffinger (16) über ein Lagermittel (28) an einer Befestigungsstruktur (15) der Basiseinheit (3) gehalten und um eine zu der Hauptachse (6) parallele Drehachse (37) verdrehbar an der Befestigungsstruktur (15) gelagert ist, sodass er in unterschiedliche Arbeitspositionen verdrehbar ist, die sich in der winkelmäßigen Ausrichtung seiner Schwenkebene (24) voneinander unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagermittel (28) jedes verschwenkbaren Greiffingers (16) der Greifeinheit (2) bezüglich der Befestigungsstruktur (15) ungeachtet der momentan eingenommenen Drehposition frei drehbar ist, wobei die in der jeweils gewählten Arbeitsposition vorliegende winkelmäßige Ausrichtung der Schwenkebene (24) ausschließlich durch die antriebsmäßige Kopplung des verschwenkbaren Greiffingers (16) mit der Antriebseinrichtung (5) fixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung, mit mindestens einer Greifeinheit, die eine Basiseinheit und mehrere an der Basiseinheit um eine zentrale Hauptachse herum verteilt angeordnete Greiffinger aufweist, wobei mindestens einer der Greiffinger zur Ausführung einer Arbeitsbewegung relativ zu der Basiseinheit in einer zu der Hauptachse parallelen Schwenkebene verschwenkbar ist und mit einer die Arbeitsbewegung hervorrufenden Antriebseinrichtung der Greifeinheit antriebsmäßig gekoppelt ist, wobei jeder Greiffinger über ein Lagermittel an einer Befestigungsstruktur der Basiseinheit gehalten und um eine zu der Hauptachse parallele Drehachse verdrehbar an der Befestigungsstruktur gelagert ist, sodass er in unterschiedliche Arbeitspositionen verdrehbar ist, die sich in der winkelmäßigen Ausrichtung seiner Schwenkebene voneinander unterscheiden.
Eine aus der DE 24 23 220 A bekannte Greifvorrichtung dieser Art umfasst mehrere Greiffinger, die an einer Handflächenplatte verschwenkbar gelagert sind. Mittels einer Antriebseinrichtung, die eine vertikal verschiebbare Antriebsstange aufweist, die mit Antriebsschenkeln der Greiffinger gekoppelt ist, können die Greiffinger zu einer Schwenkbewegung angetrieben werden. Jeder Greiffinger ist außerdem über ein Drehgelenk an der Handflächenplatte drehbar gelagert. Den Drehgelenken sind Zahnräder zugeordnet, die über ein Zahnradgetriebe antreibbar sind, sodass die Greiffinger gemeinsam verdreht werden können, um sie alternativ zur Bildung eines Radialgreifers oder eines Parallelgreifers auszurichten.
Die DE 10 2014 223 118 A1 beschreibt eine Greifvorrichtung, die über mehrere Greiffinger verfügt, die jeweils an einem Grundgelenk verschwenkbar gelagert sind. Die Grundgelenke sind drehbar in einem Grundkörper angeordnet und können einschließlich der an ihnen gelagerten Greiffinger über Elektromotoren und Schneckenradgetriebe verdreht und in ihrer Winkellage relativ zueinander positioniert werden.
Aus der FR 2 730 659 A1 ist eine Greifvorrichtung bekannt, die über an einem Körper verschwenkbar gelagerte Greiffinger verfügt, wobei für den Schwenkantrieb der Greiffinger eine sich zwischen den Greiffingern erstreckende, hin und her bewegbare Abtriebseinheit erstreckt.
Eine aus der DE 10 2014 014 105 A1 bekannte Greifvorrichtung enthält eine Greifeinheit mit mehreren um eine zentrale Hauptachse herum verteilt angeordneten Greiffingern, die jeweils an einer Basiseinheit verschwenkbar gelagert sind und die durch eine Antriebseinrichtung zu einer Schwenkbewegung in einer mit der Hauptachse zusammenfallenden Schwenkebene antreibbar sind. Da sämtliche Schwenkebenen mit der Hauptachse zusammenfallen und somit radial bezüglich der Hauptachse ausgerichtet sind, kann diese Art von Greifeinheit auch als Radialgreifer bezeichnet werden. Eine funktionelle ähnliche Greifeinheit ist aus der DE 690 00 218 T2 bekannt, die allerdings nur über zwei verschwenkbare Greiffinger verfügt, die in einer gemeinsamen Schwenkebene verschwenkbar sind. Die Arbeitsbewegung der Greiffinger wird hier durch eine Linearantriebseinrichtung erzeugt, die über eine Abtriebseinheit verfügt, die mit jeweils einem Bolzen in eine nach Art eines Längsschlitzes ausgebildete Ausnehmung jedes Greiffingers eingreift.
Aus der US 4 730 861 A ist eine Greifeinheit bekannt, die zwei an einer Basiseinheit verschwenkbar gelagerte Greiffinger aufweist, die jeweils über ein Verbindungsglied gelenkig mit einer Linearantriebseinrichtung gekoppelt sind, deren Linearbewegung in eine Schwenkbewegung der Greiffinger umgewandelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die eine variable Realisierung einer Greifvorrichtung begünstigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass das Lagermittel jedes verschwenkbaren Greiffingers der Greifeinheit bezüglich der Befestigungsstruktur ungeachtet der momentan eingenommenen Drehposition frei drehbar ist, wobei die in der jeweils gewählten Arbeitsposition vorliegende winkelmäßige Ausrichtung der Schwenkebene ausschließlich durch die antriebsmäßige Kopplung des verschwenkbaren Greiffingers mit der Antriebseinrichtung fixiert ist.
Mit einer derartigen Greifvorrichtung besteht die einfache Möglichkeit zur variablen Realisierung von Greifeinheiten, die sich in der winkelmäßigen Ausrichtung ihrer Schwenkebenen voneinander unterscheiden. Man kann dadurch beispielsweise eine als Radialgreifer bezeichenbare Greifeinheit oder auch eine als Parallelgreifer bezeichenbare Greifeinheit realisieren. Die Schwenkebenen der verschwenkbaren Greiffinger sind bei allen Ausführungsformen parallel zu der Hauptachse ausgerichtet, fallen bei einem Radialgreifer allerdings mit der Hauptachse zusammen und sind bei einem Parallelgreifer parallel zueinander ausgerichtet. Bei einem Parallelgreifer können die Schwenkebenen beabstandet zu der Hauptachse angeordnet sein. Die Variabilität des Konzepts ergibt sich aus der drehbaren Lagerung des jedem Greiffinger zugeordneten Lagermittels mit Bezug zur Befestigungsstruktur um eine zu der Hauptachse parallele Drehachse. Das Lagermittel jedes verschwenkbaren Greiffingers ist bezüglich der Befestigungsstruktur frei drehbar, wobei die in der jeweils gewählten Arbeitsposition vorliegende winkelmäßige Ausrichtung der zugeordneten Schwenkebene ausschließlich durch die antriebsmäßigen Kopplung des verschwenkbaren Greiffingers mit der Antriebseinrichtung fixiert ist. Bei gelöster antriebsmäßiger Kopplung besteht die Möglichkeit, die betreffende Greifeinheit zwecks Änderung der winkelmäßigen Ausrichtung ihrer Arbeitsposition zu verdrehen. Durch einfaches Verdrehen jeder Greifeinheit lässt sich somit die winkelmäßige Ausrichtung der Schwenkebene dieser Greifeinheit variieren. Man kann somit sehr einfach eine Greifvorrichtung bereitstellen, die sich durch einen modularen Aufbau auszeichnet und durch variable Positionierung der Greiffinger die Verwirklichung unterschiedlicher Typen von Greifeinheiten gestattet.
Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht die Realisierung sehr klein bauender Greifeinheiten und bietet eine hohe Flexibilität bei der Herstellung. Sofern die Komponenten lösbar angebracht sind, kann jederzeit auch eine Umrüstung zwischen unterschiedlichen Typen von Greifeinheiten gewährleistet werden. Montage und Demontage sind dabei einfach und schnell durchführbar, wobei auch Ausführungsformen möglich sind, die eine werkzeuglose Montage und Demontage gestatten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bevorzugt verfügt die Greifeinheit über mindestens drei verschwenkbare Greiffinger, wobei die Anzahl der verschwenkbaren Greiffinger prinzipiell beliebig ist und sich an der zu erfüllenden Greifaufgabe orientiert. Mindestens eine Greifeinheit kann jeweils beispielsweise zwei oder drei oder vier oder fünf oder auch sechs Greiffinger enthalten.
Besonders vorteilhaft ist ein Aufbau mit ausschließlich verschwenkbaren Greiffingern. Allerdings kann mindestens eine Greifeinheit außer mindestens einem verschwenkbaren Greiffinger auch mindestens einen feststehenden, unbeweglichen Greiffinger enthalten.
Verfügt die Greifvorrichtung über mehrere verschwenkbare Greiffinger, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, jeden Greiffinger in unterschiedliche Arbeitspositionen zu verdrehen, sodass beispielsweise sämtliche Schwenkebenen mit der Hauptachse zusammenfallen und bezüglich der Hauptachse radial ausgerichtet sind oder sämtliche Schwenkebenen parallel zur Hauptachse und auch parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine als Radialgreifer verwirklichte Greifeinheit kann beispielsweise drei oder fünf Greiffinger enthalten, die mit gleichem oder mit unterschiedlichem Winkelabstand um die Hauptachse herum angeordnet sind und deren Schwenkachsen sich jeweils in der Hauptachse treffen. Ein durch entsprechende Positionierung der Greiffinger realisierbarer Parallelgreifer enthält beispielsweise vier Greiffinger, die sich paarweise gegenüberliegen, wobei die sich gegenüberliegenden Greiffinger in einer gemeinsamen Schwenkebene liegen. Eine andere mögliche Ausführung eines solchen Parallelgreifers sieht vor, dass insgesamt drei Greiffinger vorhanden sind, von denen zwei Greiffinger rechtwinklig zu ihren Schwenkebenen nebeneinander angeordnet sind und ein dritter Greiffinger in einer zu den Schwenkebenen parallelen Richtung versetzt und dabei zwischen den beiden nebeneinander angeordneten Greiffingern platziert ist.
Die Antriebseinrichtung der Greifeinheit verfügt zweckmäßigerweise über eine sich zwischen den Greiffingern erstreckende Abtriebseinheit, die in der Achsrichtung der Hauptachse hin und her bewegbar ist und die ein zwischen den Greiffingern angeordnetes Abtriebsglied aufweist, das über je einen gesonderten Kopplungssteg mit den verschwenkbaren Greiffingern antriebsmäßig verbunden ist. Der Kopplungssteg ist sowohl bezüglich des zugeordneten Greiffingers als auch bezüglich des Abtriebsgliedes verschwenkbar. Eine Linearbewegung der Abtriebseinheit hat zur Folge, dass die Greiffinger durch die zwischengeschalteten Kopplungsstege beaufschlagt und zu ihrer Arbeitsbewegung angetrieben werden.
An dem Abtriebsglied ist zweckmäßigerweise pro Kopplungssteg eine Führungseinrichtung angeordnet, die den Bewegungsfreiheitsgrad des Kopplungsstegs bezüglich des Abtriebsgliedes auf eine Schwenkbewegung in einer zur Schwenkebene des zugeordneten Greiffingers parallelen Führungsebene begrenzt. Jede Führungseinrichtung ist zweckmäßigerweise von einer schlitzartigen Führungskulisse des Abtriebsgliedes gebildet, die vom zugeordneten Kopplungssteg durchgriffen wird und durch die der Kopplungssteg seitlich abgestützt ist. Durch das Zusammenwirken der Kopplungsstege mit dem Abtriebsglied wird die Drehwinkelposition der Greiffinger bezüglich der Befestigungsstruktur fixiert, sodass trotz einer freien Drehbeweglichkeit des Lagermittels bezüglich der Befestigungsstruktur eine stabile Arbeitsposition jedes Greiffingers gewährleistet ist.
Jeder Kopplungssteg weist zweckmäßigerweise einen Lagerkopf auf, mit dem er an dem Abtriebsglied verschwenkbar gelagert ist. Der Lagerkopf ist insbesondere kugelförmig gestaltet.
Das Abtriebsglied der Greifeinheit ist zweckmäßigerweise mehrteilig aufgebaut und enthält insbesondere zwei in Achsrichtung der Hauptachse aneinander angesetzte Gehäuseteile, die durch Haltemittel in bevorzugt lösbarer Weise zusammengehalten werden. Die Haltemittel sind bevorzugt als Rastverbindungsmittel ausgeführt. Zwischen den Gehäuseteilen ist der Lagerkopf jedes Kopplungssteges verdrehbar aufgenommen. Eine solche Anordnung lässt sich sehr einfach zusammenbauen, da lediglich im noch nicht zusammengesetzten Zustand der beiden Gehäuseteile die vorhandenen Kopplungsstege mit ihren Lagerköpfen zwischen die beiden Gehäuseteile eingeführt werden müssen, worauf nur noch die beiden Gehäuseteile zusammengefügt werden müssen.
Die Greifvorrichtung enthält zweckmäßigerweise eine Mehrzahl unterschiedlicher Abtriebsglieder, die zur Realisierung unterschiedlicher Typen von Greifeinheiten verwendbar sind, die jeweils eines der unterschiedlichen Antriebsflieder enthalten. Die Abtriebsglieder unterscheiden sich voneinander im Verteilungsmuster und/oder in der Ausrichtung der von ihnen definierten Führungsebenen für die Kopplungsstege. So sind bei einem Typ von Abtriebsglied die Führungseinrichtungen beispielsweise so ausgeführt, dass sich alle Führungsebenen in einem Zentrum treffen, was die Verwirklichung eines Radialgreifers ermöglicht. Ein anderer Typ der Abtriebsglieder definiert beispielsweise mehrere und insbesondere mehr als zwei zueinander parallele Führungsebenen, sodass mit seiner Hilfe ein Parallelgreifer verwirklicht werden kann.
Bevorzugt ist jeder verschwenkbare Greiffinger an dem ihm zugeordneten Lagermittel diesbezüglich verschwenkbar gelagert, wobei das Lagermittel als ein Lagersockel ausgeführt ist, der um eine zu der Hauptachse parallele Drehachse verdrehbar und im Übrigen unbeweglich an der Befestigungsstruktur gelagert ist. Jeder Lagersockel verfügt zweckmäßigerweise über einen Lagerkörper, der in einer komplementären Lagerausnehmung der Befestigungsstruktur zur Realisierung der gewünschten Drehbarkeit verdrehbar gelagert ist. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Lagerkörper kugelförmig ausgebildet ist. Alternativ könnten Lagerkörper und Lagerausnehmung auch kreiszylindrisch konturiert sein.
Die Befestigungsstruktur der Greifeinheit ist zweckmäßigerweise mehrteilig aufgebaut und verfügt insbesondere über zwei in Achsrichtung der Hochachse aneinander angesetzte Gehäuseteile, die durch Haltemittel zusammengehalten sind. Zwischen diesen beiden Gehäuseteilen ist der Lagerkörper jedes Lagersockels verdrehbar aufgenommen. Die Haltemittel sind insbesondere als Rastverbindungsmittel ausgeführt.
Bevorzugt ist die Befestigungsstruktur eine bezüglich eines Grundkörpers gesonderte Komponente der Basiseinheit der Greifeinheit. Sie ist durch Fixiermittel in bevorzugt lösbarer Weise an dem Grundkörper fixiert. Solche Fixiermittel können beispielsweise eine die Befestigungsstruktur übergreifende und mit dem Grundkörper verschraubte Überwurfmutter enthalten. Der Grundkörper trägt zweckmäßigerweise auch die Antriebseinrichtung, die zumindest partiell in dem Grundkörper aufgenommen sein kann.
Bevorzugt ist jeder Greiffinger mit einer Hebelstruktur ausgestattet, die über das zugeordnete Lagermittel an der Befestigungsstruktur gelagert ist und die andererseits ein als Endeffektor fungierendes Greifmittel trägt. Bei dem Greifmittel handelt es sich beispielsweise um eine starre oder flexible Greifbacke, wobei die konkrete Gestaltung prinzipiell beliebig ist und sich am Einsatzzweck orientiert. Möglich wäre beispielsweise auch eine Realisierung als auf Unterdruckbasis arbeitendes Sauggreifmittel. Das Greifmittel ist insbesondere auswechselbar, sodass ein und dieselbe Hebelstruktur alternativ mit unterschiedlichen Greifmitteln kombinierbar ist. Die Hebelstruktur kann beispielsweise nur einen einzigen Hebel enthalten oder sich aus einer parallelogrammartigen Hebelanordnung zusammensetzen, wobei die erstgenannte Gestaltung zur Folge hat, dass das Greifmittel bei der Arbeitsbewegung des Greiffingers seine räumliche Orientierung verändert, während es in Verbindung mit der parallelogrammartigen Hebelstruktur seine Ausrichtung im Raum während der Arbeitsbewegung beibehält.
Die Antriebseinrichtung kann auf elektrischer Basis, beispielsweise mittels eines Elektromotors oder einer Elektromagneteinrichtung realisiert sein. Ebenso möglich ist eine fluidbetätigte Ausführungsform, insbesondere unter Verwendung eines Pneumatikzylinders.
Die Greiffinger können zusätzlich mit Federmitteln kombiniert werden, um beispielsweise eine höhere Kraft aufbringen zu können und/oder eine gewisse Nachgiebigkeit in das System zu integrieren. Beispielsweise könnte pro Greiffinger eine Blattfeder vorhanden sein, die zwischen dem Greiffinger und der Basiseinheit wirksam ist und den Greiffinger in der einen oder anderen Schwenkrichtung beaufschlagt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Greifeinheit der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung in einer Realisierungsform als Radialgreifer in einer perspektivischen Ansicht,
2 eine Draufsicht der Greifeinheit aus 1 mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1,
3 eine Seitenansicht der Greifeinheit mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 2,
4 einen Längsschnitt durch die Greifeinheit gemäß Schnittlinie IV-IV aus 2,
5 in perspektivischer Darstellung eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Greifeinheit der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung, die als ein Parallelgreifer konzipiert ist,
6 eine Draufsicht der Greifeinheit mit Blickrichtung gemäß Pfeil VI aus 5,
7 eine Seitenansicht der Greifeinheit mit Blickrichtung gemäß Pfeil VII aus 6,
8 einen Längsschnitt der Greifeinheit gemäß Schnittlinie VIII-VIII aus 6,
9 eine Einzeldarstellung des bei der Greifeinheit gemäß 1 bis 4 verwendeten Abtriebsgliedes in einer axialen Draufsicht,
10 eine Einzeldarstellung des bei der Greifeinheit der 5 bis 8 verwendeten Abtriebsgliedes in einer axialen Draufsicht, und
11 in einer Einzeldarstellung eine weitere mögliche Ausführungsform eines Abtriebsgliedes in einer axialen Draufsicht.

Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Greifvorrichtung enthält eine oder mehrere Greifeinheiten 2, wobei die Greifvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels über eine aus 1 bis 4 ersichtliche erste Greifeinheit 2a und/oder eine aus 5 bis 8 ersichtliche zweite Greifeinheit 2b verfügt. Die erste Greifeinheit 2a ist ein Vertreter der Gattung Radialgreifer, während die zweite Greifeinheit 2b ein Vertreter der Gattung Parallelgreifer ist. Jede der beiden Greifeinheiten 2a, 2b kann auch mehrfach vorhanden sein. Ebenso besteht die Möglichkeit, die Greifvorrichtung 1 unter Wahrung des erfindungsgemäßen Konzeptes mit weiteren Bauformen von Greifeinheiten 2 auszustatten. Bevorzugt hat die Greifvorrichtung 1 einen modularen Aufbau, was die Möglichkeit bietet, die Greifeinheiten 2 variabel und flexibel zusammenzustellen.
Sofern im Einzelfall keine abweichenden Angaben gemacht werden, gilt die nachfolgende Beschreibung gemeinsam für sämtliche Typen von Greifeinheiten 2.
Die Greifeinheit 2 hat eine Basiseinheit 3, die über einen Grundkörper 4 verfügt, der eine nur schematisch angedeutete Antriebseinrichtung 5 trägt. Die Antriebseinrichtung 5 ist bevorzugt teilweise im Innern des Grundkörpers 4 angeordnet.
Die Greifeinheit 2 hat eine imaginäre, zentrale Hauptachse 6. Die Basiseinheit 3 hat eine im Folgenden als aktive Seite 7 bezeichnete Stirnseite, die in einer Achsrichtung der Hauptachse 6 orientiert ist und an der eine Abtriebeinheit 8 der Antriebseinrichtung 5 aus der Basiseinheit 3 herausragt. Die Abtriebseinheit 8 weist außerhalb der Basiseinheit 3 ein noch näher zu erläuterndes Abtriebsglied 12 auf.
Die Antriebseinrichtung 5 ist von einer elektrisch betätigten oder von einer fluidbetätigten Bauart. Beispielsweise handelt es sich bei ihr um einen elektrischen Stellantrieb oder um einen Druckmittelzylinder, insbesondere einen Pneumatikzylinder. Durch eine entsprechende externe Ansteuerung kann die Antriebseinrichtung 5 so betätigt werden, dass die Abtriebseinheit 8 einschließlich des Abtriebsgliedes 12 eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Abtriebsbewegung 13 ausführt, die in der einen oder anderen Achsrichtung der Hauptachse 6 orientiert ist. Die Antriebseinrichtung 5 kann bevorzugt so angesteuert werden, dass die Abtriebseinheit 8 einschließlich des Abtriebsgliedes 12 in unterschiedlichen Betriebspositionen angehalten werden kann. Die Abtriebsbewegung 13 ist eine Linearbewegung.
Exemplarisch enthält die Abtriebseinheit 8 eine an der aktiven Seite 7 aus der Basiseinheit 3 herausragende Abtriebsstange 14, an der das Abtriebsglied 12 als gesondertes Bauteil befestigt ist, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. Es handelt sich insbesondere um eine lösbare Befestigung.
Im Bereich der aktiven Seite 7 ist an dem Grundkörper 4 eine Befestigungsstruktur 15 an dem Grundkörper 4 angeordnet. Die Befestigungsstruktur 15 kann eine integrale Komponente des Grundkörpers 4 sein, ist jedoch bevorzugt und entsprechend des Ausführungsbeispiels als eine bezüglich des Grundkörpers 4 separate Komponente realisiert. Bevorzugt ist die Befestigungsstruktur 15 stirnseitig an den Grundkörper 4 angesetzt und durch Fixiermittel 17 geeigneter Art in bevorzugt lösbarer Weise an dem Grundkörper 4 diesbezüglich unbeweglich fixiert.
Exemplarisch enthalten die Fixiermittel 17 eine Überwurfmutter 18, die axial von der aktiven Seite 7 her auf die Befestigungsstruktur 15 aufgesetzt und mit dem Grundkörper 4 verschraubt ist. Die Überwurfmutter 18 umgreift die Befestigungsstruktur 15 an der dem Grundkörper 4 entgegengesetzten Seite, sodass die Befestigungsstruktur 15 beispielsweise mit dem Grundkörper 4 axial verspannt ist. Die Fixiermittel 17 bewirken auch eine Zentrierung der Befestigungsstruktur 15 bezüglich des Grundkörpers 4 und der daran fixierten Antriebseinrichtung 5.
Die Befestigungsstruktur 15 ist beispielsweise scheibenförmig oder tellerförmig ausgebildet, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. Sie hat eine zentrale Durchbrechung 22, durch die die Abtriebseinheit 8 gleitverschieblich hindurchragt.
Jede Greifeinheit 2 hat mehrere an der aktiven Seite 7 von der Basiseinheit 3 in Achsrichtung der Hauptachse 6 wegragende Greiffinger 16. Unter Vermittlung der Befestigungsstruktur 15 sind die Greiffinger 16 einenends an der Basiseinheit 3 befestigt.
Die Greiffinger 16 sind in einer prinzipiell beliebigen Verteilung rings um die Hauptachse 6 herum angeordnet. Die erste Greifeinheit 2a verfügt über insgesamt drei Greiffinger 16, die zweite Greifeinheit 2b über insgesamt vier Greiffinger 16. Grundsätzlich enthält jede Greifeinheit 2 mindestens zwei Greiffinger 16, bevorzugt aber mindestens drei Greiffinger 16, wobei sich die jeweilige Anzahl insbesondere am Anwendungszweck orientiert. Gleiches gilt für das Verteilungsmuster rings um die Hauptachse 6 herum.
Jeder der Greiffinger 16 ist ein bezüglich der Basiseinheit 3 verschwenkbarer Greiffinger, wobei die in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil illustrierte Schwenkbewegung im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als Arbeitsbewegung 23 bezeichnet sei. Die Schwenkbeweglichkeit äußert sich darin, dass jeder Greiffinger 16 in einer strichpunktiert angedeuteten Schwenkebene 24 verschwenkbar ist, die parallel zu der Hauptachse 6 verläuft, wobei sie je nach Bauart der Greifeinheit 2 mit der Hauptachse 6 zusammenfällt oder aber zu der Hauptachse 6 beabstandet ist. Bei der Greifeinheit 2a fallen alle Schwenkebenen 24 mit der Hauptachse 6 zusammen, während bei der Greifeinheit 2b alle Schwenkebenen 24 einen Parallelabstand zu der Hauptachse 6 aufweisen.
Um die Arbeitsbewegung 23 hervorrufen zu können, ist jeder Greiffinger 16 mit der Abtriebseinheit 8 antriebsmäßig gekoppelt. Diese antriebsmäßige Kopplung ist bevorzugt pro Greiffinger 16 mittels eines Kopplungssteges 25 verwirklicht, der sich zwischen dem Abtriebsglied 12 und dem zugeordneten Greiffinger 16 erstreckt und der über erste Gelenkmittel 26 am Abtriebsglied 12 und über zweite Gelenkmittel 27 am zugeordneten Greiffinger 16 schwenkbeweglich angebracht ist. Die ersten und zweiten Gelenkmittel 26, 27 definieren jeweils eine Gelenkachse 26a, 27a, die rechtwinklig zu der Schwenkebene 24 verläuft.
Es handelt sich bei dem Kopplungssteg 25 um ein Kopplungsglied, das einen Abstand zwischen dem Abtriebsglied 12 und dem zugeordneten Greiffinger 16 stegartig überspannt und das in sich starr ausgebildet ist.
Bewegt sich das Abtriebsglied 12 in der Richtung zur Basiseinheit 3, erfahren die daran angelenkten Kopplungsstege 25 eine Zugbeanspruchung, die auf die Greiffinger 16 übertragen wird, die folglich eine nach innen in Richtung zu dem Abtriebsglied 12 orientiere Arbeitsbewegung 23 ausführen. Wenn sich das Abtriebsglied 12 bei der Abtriebsbewegung 13 axial von der Basiseinheit 3 entfernt, erfahren die Kopplungsstege 25 eine Schubbeaufschlagung, sodass die Greiffinger 16 nach außen vom Abtriebsglied 12 wegverschwenkt werden. Diese beiden möglichen Schwenkbewegungen seien im Folgenden zur besseren Unterscheidung im erstgenannten Fall als Schließbewegung und im zweitgenannten Fall als Öffnungsbewegung bezeichnet.
Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel sind die Greiffinger 16 zur Ausführung der schwenkenden Arbeitsbewegung 23 direkt an der Befestigungsstruktur 15 der Basiseinheit 3 schwenkbar gelagert. Als vorteilhafter wird allerdings die bei allen illustrierten Ausführungsbeispielen verwirklichte Bauform angesehen, bei der jeder Greiffinger 16 an einem ihm individuell zugeordneten Lagermittel 28 verwenkbar gelagert ist, das seinerseits an der Befestigungsstruktur 15 fixiert ist.
Jedes Lagermittel 28 ist bevorzugt als ein bezüglich des zugeordneten Greiffingers 16 separater Lagersockel 32 ausgebildet. An diesem Lagersockel 32 ist der zugeordnete Greiffinger 16 über erste Schwenklagermittel 34, die mindestens eine zur zugeordneten Schwenkebene 24 rechtwinkelige Gelenkachse 33 definieren, zur Ermöglichung der Arbeitsbewegung 23 verschwenkbar gelagert.
Die ersten Schwenklagermittel 34 befinden sich an einem ersten axialen Endbereich des Greiffingers 16. An einem diesbezüglich entgegengesetzten, von der Basiseinheit 3 wegweisenden axialen Endbereich ist der Greiffinger 16 mit einem an die jeweilige Greifaufgabe angepassten Greifmittel 35 versehen. Bei den illustrierten Ausführungsbeispielen ist das Greifmittel 35 von einer starren Greifbacke gebildet, die beispielsweise eine bogenförmige Gestalt hat. Andere Arten von Greifmitteln 35 sind ebenfalls möglich.
Die Greifmittel 35 sitzen zweckmäßigerweise an einem Endbereich einer Hebelstruktur 36 des betreffenden Greiffingers 16, deren anderem Endbereich die ersten Schwenklagermittel 34 zugeordnet sind. Das Greifmittel 35 ist zweckmäßigerweise eine bezüglich der zugeordneten Hebelstruktur 36 separate Komponente, wobei es insbesondere lösbar und damit auswechselbar an der Hebelstruktur 36 angebracht ist. Bei der Nutzung der Greifvorrichtung 1 stellt das Greifmittel 35 den Kontakt mit einem zu ergreifenden Objekt her, und zwar je nachdem, ob die Greifeinheit 2 als ein Außengreifer oder als ein Innengreifer ausgebildet ist, von außen her oder von innen her.
Die Hebelstruktur 36 kann gemäß dem in 1 bis 4 illustrierten Ausführungsbeispiel einer ersten Greifeinheit 2a aus einem einzigen starren Hebel bestehen. Dies hat zur Folge, dass die Greifmittel 35 bei der Arbeitsbewegung 23 die gleiche Schwenkbewegung ausführen wie die Hebelstruktur 36. Dabei ändert sich die räumliche Ausrichtung des Greifmittels 35.
Eine bei der zweiten Greifeinheit 2b der 5 bis 8 realisierte andere Ausführungsform der Hebelstruktur 36 enthält zwei starre Hebel, die unter Bildung eines Gelenkparallelogramms jeweils gelenkig an dem Lagersockel 32 und an dem Greifmittel 35 angeordnet sind, was zur Folge hat, dass sich das Greifmittel 35 bei der Arbeitsbewegung 23 zwar auch entlang eines Kreisbogens bewegt, jedoch ohne seine räumliche Ausrichtung zu verändern. Während bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 die ersten Schwenklagermittel 34 pro Greiffinger 16 nur eine Gelenkachse 33 definieren, definieren die ersten Schwenklagermittel 34 beim Ausführungsbeispiel der 5 bis 8 jeweils zwei mit Abstand parallel zueinander angeordnete Gelenkachsen 33.
Der Kopplungssteg 35 greift gelenkig bevorzugt an der Hebelstruktur 33 an. Enthält die Hebelstruktur 36 gemäß 5 bis 8 zwei Hebel, genügt es, wenn der Kopplungssteg 25 an einem der beiden Hebel angelenkt ist.
Jeder Greiffinger 16 ist über das ihm zugeordnete Lagermittel 28 um eine zu der Hauptachse 6 parallele Drehachse 37 verdrehbar an der Befestigungsstruktur 15 gelagert. Dies bietet die vorteilhafte Möglichkeit, den Greiffinger 16 in unterschiedliche Arbeitspositionen verdrehen zu können, die sich in der winkelmäßigen Ausrichtung der zugeordneten Schwenkebene 24 voneinander unterscheiden. Diese Verdrehbarkeit 38 kann bei der Herstellung oder Umrüstung einer Greifeinheit 2 genutzt werden, um unterschiedliche Typen von Greifeinheiten 2a, 2b zu realisieren, die sich in ihrer Greiffunktion voneinander unterscheiden.
Entsprechend den illustrierten Ausführungsbeispielen ist es vorteilhaft, wenn die durch einen Doppelpfeil illustrierte Verdrehbarkeit 38 der Greiffinger 16 durch eine bezüglich der Befestigungsstruktur 15 drehbare Lagerung des Lagermittels 28 realisiert ist. Diese drehbare Lagerung ergibt sich bei den illustrierten Ausführungsbeispielen in vorteilhafter Weise dadurch, dass jeder Lagersockel 32 einen kugelförmig ausgebildeten Lagerkörper 42 aufweist, der in einer komplementären Lagerausnehmung 43 der Befestigungsstruktur 15 drehbar aufgenommen ist.
Um diese Art der Lagerung zu realisieren, ist die Befestigungsstruktur 15 zweckmäßigerweise mehrteilig und insbesondere zweiteilig aufgebaut und hat gemäß den beiden illustrierten Ausführungsbeispielen zwei in Achsrichtung der Hauptachse 6 aneinander angesetzte erste und zweite Gehäuseteile 15a, 15b, die an den einander zugewandten Innenseiten so geformt sind, dass sie gemeinsam die Lagerausnehmungen 43 definieren. Die beiden Gehäuseteile 15a, 15b sind bevorzugt scheibenförmig ausgebildet und haben zweckmäßigerweise eine kreiszylindrische Außenkontur.
Zumindest das erste Gehäuseteil 15a der Befestigungsstruktur 15, das den Greiffingern 16 zugewandt ist, hat pro Lagerausnehmung 43 eine in die Lagerausnehmung 43 einmündende axiale Durchbrechung, durch die ein Schaftabschnitt 45 hindurchgreifen kann, der den Lagerkörper 42 mit einer Sockelbasis 46 des Lagersockels 32 starr verbindet, an dem der Greiffinger 16 über die ersten Schwenklagermittel 34 angelenkt ist. Die Sockelbasis 46 stützt sich an einer den Greiffingern 16 zugewandten äußeren Stirnfläche 47 der Basisstruktur 15 ab.
Jede Durchbrechung 44 ist zweckmäßigerweise auch zum radialen Außenumfang des ersten Gehäuseteils 15a hin offen, sodass der Schaftabschnitt 45 im noch nicht zusammengefügten Zustand der beiden Gehäuseteile 15a, 15b leicht von der Seite her einführbar ist. Durch an den beiden Gehäuseteilen 15a, 15b angeordnete Haltemittel 48 können die beiden Gehäuseteile 15a, 15b im zusammengefügten Zustand miteinander verbunden werden, bevor die dadurch gebildete Befestigungsstruktur 15 am Grundkörper 4 als zusammengefügte und zusammenhaltende Baugruppe montiert wird. Dies erleichtert die Handhabung bei der Montage. Die Haltemittel 48 sind insbesondere als Rastverbindungsmittel ausgeführt, die zweckmäßigerweise lösbar sind.
Bei dem in den 1 bis 4 illustrierten Ausführungsbeispiel einer ersten Greifeinheit 2a sind die Greiffinger 16 durch entsprechende Drehpositionierung der zugeordneten Lagersockel 32 um die Drehachse 37 derart winkelmäßig positioniert, dass die Schwenkebene 24 jedes Greiffingers 16 mit der Hauptachse 6 zusammenfällt. Bei einer als Schließbewegung ablaufenden Arbeitsbewegung 23 bewegen sich folglich alle Greiffinger 16 in bezüglich der Hauptachse 6 radialer Richtung auf ein von der Hauptachse 6 gebildetes Zentrum zu. Die Öffnungsbewegung findet entgegengesetzt dazu ebenfalls in radialer Richtung statt und ist von der Hauptachse 6 weggerichtet.
Bei dem in den 5 bis 8 illustrierten Ausführungsbeispiel einer zweiten Greifeinheit 2b sind die Greiffinger 16 durch entsprechende Drehpositionierung der Lagersockel 32 um die Drehachsen 37 in derartigen Arbeitspositionen positioniert, dass sämtliche Schwenkebenen 24 parallel zur Hauptachse 6 verlaufen und zusätzlich auch noch parallel zueinander ausgerichtet sind. Die zweite Greifeinheit 2b enthält beispielsweise vier Greiffinger 16, von denen jeweils zwei in zu den Schwenkebenen 24 rechtwinkeliger Richtung nebeneinander angeordnet sind und wobei sich jeweils zwei Greiffinger 16 jeweils paarweise derart gegenüberliegen, dass ihre Schwenkebenen 24 zusammenfallen. Bei der Arbeitsbewegung 23 bewegt sich jeder Greiffinger 16 in einer Schwenkebene 24, die rechtwinkelig zu einer die Hauptachse 6 durchsetzenden Bezugsebene 52 verläuft. Exemplarisch sind dabei jeweils zwei Greiffinger 16 diesseits und jenseits dieser Bezugsebene 52 platziert.
Zweckmäßigerweise ist die drehbare Lagerung der Lagersockel 32 bezüglich der Befestigungsstruktur 15 so ausgeführt, dass eine freie Verdrehbarkeit 38 bezüglich der Drehachse 37 gegeben wäre, wenn die Greiffinger 16 nicht über die Kopplungsstege 25 mit der Abtriebseinheit 8 verbunden wären. Durch die antriebsmäßige Kopplung mit der Abtriebseinheit 8 fährt jeder Greiffinger 16 eine Verdrehsicherung zur Vermeidung einer Drehbewegung 38. Dies hat den Vorteil, dass eine Greifeinheit 2 zwischen einem Radialgreifer und einem Parallelgreifer umgerüstet werden kann, ohne die Befestigungsstruktur 15 lösen oder zerlegen zu müssen.
Vorzugsweise ist den zwischen einem jeweiligen Kopplungssteg 25 und dem Abtriebsglied 12 wirksamen ersten Gelenkmitteln 26 jeweils eine Führungseinrichtung 53 zugeordnet, die den Bewegungsfreiheitsgrad des Kopplungssteges 25 bezüglich des Abtriebsgliedes 12 auf eine Schwenkbewegung in einer zur Schwenkebene 24 des zugeordneten Greiffingers 16 parallelen Führungsebene 54 begrenzt. Jede Führungsebene 54 fällt mit der zugeordneten Schwenkebene 24 vorzugsweise zusammen.
Die Führungseinrichtungen 53 sorgen für eine stets exakte winkelmäßige Ausrichtung der Greiffinger 16. Sie haben gleichzeitig den Effekt, eine Verdrehsicherung für das Abtriebsglied 12 zu bewirken, das folglich seine Drehwinkellage bezüglich der Hauptachse 6 konstant beibehält.
Bevorzugt resultieren die zwischen einem jeweiligen Kopplungssteg 25 und dem Abtriebsglied 12 wirksamen ersten Gelenkmittel 26 aus einem an einem axialen Ende des Kopplungssteges 25 angeordneten kugelförmigen Lagerkopf 55, der in einer komplementäre Lagerausnehmung 56 des Abtriebsgliedes 12 drehbar aufgenommen ist.
Wie für den Lagerkörper 42 eines jeweiligen Lagersockels 32 gilt auch für den Lagerkopf 55 der ersten Gelenkmittel 26, dass er anstelle einer Kugelform auch kreiszylindrisch ausgebildet sein kann, wobei die Längsachse der kreiszylindrischen Formgebung in einer zu der Hauptachse 6 rechtwinkeligen Ebene liegt.
An jede Lagerausnehmung 56 schließt sich eine insbesondere bis zum radialen Außenumfang des Abtriebsgliedes 12 durchgehende schlitzartige Durchbrechung an, die eine die Führungseinrichtung 53 repräsentierende schlitzartige Führungskulisse 57 bildet. Jeder Kopplungssteg 25 ragt mit einem sich an seinen Lagerkopf 55 anschließenden Längenabschnitt durch die Führungskulisse 57 hindurch und wird von den sich gegenüberliegenden Schlitzflanken der Führungskulisse 57 von entgegengesetzten Seiten her abgestützt. Durch die Führungskulisse 57 ist die Führungsebene 54 vorgegeben, in der der Kopplungssteg 25 verschwenkbar ist. Durch die seitliche Abstützung der Schlitzflanken der Führungskulisse 57 ist verhindert, dass der Kopplungssteg 25 andere Bewegungen als eine Schwenkbewegung in der Führungsebene 24 ausführen kann.
Jedes Abtriebsglied 12 hat zweckmäßigerweise eine zentrale Befestigungsöffnung 58, mit der es auf die Abtriebsstange 14 aufgesetzt und an der Abtriebsstange 14 befestigt ist, insbesondere in lösbarer Weise. Das Zentrum der Befestigungsöffnung 58 fällt zweckmäßigerweise mit der Hauptachse 6 zusammen.
Bevorzugt hat das Abtriebsglied 12 einen mehrteiligen und insbesondere zweiteiligen Aufbau. Exemplarisch verfügt es über zwei in Achsrichtung der Hauptachse 6 aneinander angesetzte, durch schematisch angedeutete Haltemittel 62 zusammengehaltene erste und zweite Gehäuseteile 12a, 12b. Die beiden Gehäuseteile 12a, 12b sind an den einander zugewandten Innenseite so geformt, dass sie gemeinsam die Lagerausnehmungen 56 definieren. Außerdem sind die beiden Gehäuseteile 12a, 12b bevorzugt mit über den Umfang verteilten Schlitzen versehen, die die schlitzförmigen Führungskulissen 57 bilden. Bei den Haltemitteln 52 handelt es sich insbesondere um Rastverbindungsmittel, bevorzugt um lösbare Rastverbindungsmittel.
In den 9 und 10 sind in einer axialen Draufsicht die Abtriebsglieder 12 der ersten und zweiten Greifeinheit 2a, 2b jeweils nochmals gesondert abgebildet. Die 11 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines Abtriebsgliedes 12, das ebenfalls zur Realisierung einer als Parallelgreifer nutzbaren Greifeinheit 2 verwendbar ist und sich von dem Abtriebsglied 12 der 10 nur durch die Anzahl und Verteilung der Führungskulissen 57 unterscheidet.
Allen Ausführungsbeispielen der Abtriebsglieder 12 ist gemeinsam, dass die Führungskulissen 57 rings um die Hauptachse 6 herum verteilt sind. Allerdings unterscheiden sie sich voneinander in ihrem Verteilungsmuster und/oder in der Ausrichtung der von ihnen definierten Führungsebenen 54.
Das in 9 abgebildete Abtriebsglied 12 hat eine kreisförmige Außenkontur. Die in ihm ausgebildeten Führungskulissen 57 sind so ausgerichtet, dass die von ihnen definierten Führungsebenen 54 samt und sonders mit der Hauptachse 6 zusammenfallen und sich in einer zu der Hauptachse 6 radialen Richtung erstrecken. Bevorzugt sind die Führungskulissen 57 in einer gleichmäßigen Verteilung rings um die Hauptachse 6 herum angeordnet.
Insgesamt ist das aus 9 ersichtliche Abtriebsglied 12 mit sechs Führungskulissen 57 ausgestattet, sodass sich mit ihr eine Greifeinheit 2 realisieren lässt, die maximal über sechs Greiffinger 16 verfügt. Allerdings müssen nicht sämtliche Führungskulissen 57 genutzt werden, die Anzahl der genutzten Führungskulissen 57 ist beliebig. So werden beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 nur drei der Führungskulissen 57 genutzt, um insgesamt drei Greiffinger 16 zu führen, die in Winkelabständen von 120° um die Hauptachse 6 herum angeordnet sind. Um einen Zwei-FingerGreifer zu realisieren könnte man auch nur zwei sich diametral gegenüberliegende Führungskulissen 57 nutzen.
Bei den in den 10 und 11 abgebildeten Abtriebsgliedern 12 sind alle Führungskulissen 57 so ausgerichtet, dass die von ihnen definierten Führungsebenen 54 untereinander parallel verlaufen. Bevorzugt sind sie alle im rechten Winkel zu einer Bezugsebene 52 ausgerichtet, die parallel zu der Hauptachse 6 verläuft. Mindestens eine Führungskulissen 57 befindet sich auf jeder Seite der Führungsebene 52. Gemäß der Anordnung aus 10 können die Führungskulissen 57 paarweise so angeordnet sein, dass ihre Führungsebenen 53 zusammenfallen. Damit liegen auch die zugeordneten Greiffinger 16 paarweise in zusammenfallenden Schwenkebenen 24. Die Führungskulissen 57 können so verteilt sein, dass mehrere Führungsebenen 54 und folglich auch die resultierenden Schwenkebenen 24 mit Parallelabstand nebeneinander angeordnet sind.
Das Abtriebsglied 12 der 10 verfügt über insgesamt sechs Führungskulissen 57 und ermöglicht die Realisierung einer zweiten Greifeinheit 2b, die maximal über sechs Greiffinger 16 verfügt, die sich jeweils paarweise gegenüberliegen, sodass insbesondere jeweils drei Greiffinger 16 beidseits der Bezugsebene 52 liegen. Wie beim Ausführungsbeispiel der 9 ist es auch bei dem Abtriebsglied 12 der 10 möglich, weniger als die vorhandene Anzahl von Führungskulissen 57 zu nutzen und eine zweite Greifeinheit 2b zu realisieren, die über sechs oder weniger als sechs Greiffinger 16 verfügt.
Bei dem in der 11 abgebildeten Abtriebsglied 12 sind die Führungsebenen 54 sämtlicher vorhandenen Führungskulissen 57 mit einem Parallelabstand zueinander angeordnet, sodass keine zwei Führungsebenen 54 zusammenfallen. Insgesamt verfügt dieses Abtriebsglied 12 über drei Führungskulissen 57, was insbesondere die Realisierung eines Drei-Finger-Greifers gestattet, bei dem auf der einen Seite nur ein Greiffinger 16 und auf der anderen Seiten zwei Greiffinger 16 die voneinander weg und aufeinander zugerichteten Öffnungs- und Schließbewegungen der Arbeitsbewegung 23 ausführen.
Die in den 9 bis 11 abgebildeten Abtriebsglieder 12 sind bevorzugte Ausführungsbeispiele von Abtriebsgliedern 12, für die allerdings auch noch andere, nicht abgebildete Ausgestaltungen möglich sind.
Durch selektive Verwendung der unterschiedlich gestalteten Abtriebsglieder 12 lassen sich unterschiedliche Typen von Greifeinheiten 2 realisieren, die sich im Verteilungsmuster und/oder in der Ausrichtung der Schwenkebenen 24 ihrer Greiffinger 16 voneinander unterscheiden. Was die übrigen Komponenten der Greifvorrichtung 1 anbelangt, können diese unverändert bei allen Typen von Greifeinheiten 2 Verwendung finden, weil die drehbare Lagerung der Greiffinger 16 an der Befestigungsstruktur 15 die Möglichkeit bietet, jeden Greiffinger 16 bezüglich seiner Drehachse 57 jeweils derart drehwinkelmäßig zu positionieren, dass seine Schwenkebene 24 mit der durch eine der Führungskulissen 57 definierten Führungsebene 54 zusammenfällt.
Während das für die Realisierung eines Radialgreifers genutzte Abtriebsglied 12 bevorzugt eine runde Außenkontur hat, verfügt das für die Realisierung eines Parallelgreifers verwendete Abtriebsglied 12 bevorzugt über eine längliche Außenkontur, wobei seine Längsachse insbesondere parallel zu der schon angesprochenen Bezugsebene 52 ausgerichtet ist.
Die Befestigungsstruktur 15 ist zweckmäßigerweise mit mehreren rings um die Hauptachse 6 herum verteilten Montageschnittstellen 63 versehen, die jeweils zur drehbaren Fixierung eines der Lagermittel 28 ausgebildet sind. Die Montageschnittstellen 63 enthalten zweckmäßigerweise und gemäß den illustrierten Ausführungsbeispielen jeweils eine der Lagerausnehmungen 43 und eine der Durchbrechungen 44. An jeder dieser Montageschnittstellen 63 kann ein Greiffinger 16 über das ihm zugeordnete Lagermittel 28 um eine zur Hauptachse 6 parallele Drehachse 37 gemäß Doppelpfeil 38 verdrehbar montiert werden. Bevorzugt sind die Montageschnittstellen 63 auf einer zu der Hauptachse 6 konzentrischen Kreislinie liegend verteilt angeordnet, bevorzugt in einer gleichmäßigen Verteilung. Durch die Anzahl der Montageschnittstellen 63 ist die maximale Anzahl von möglichen Greiffingern 16 vorgegeben. Zur Realisierung unterschiedlicher Greifeinheiten 2 können die Montageschnittstellen 63 in beliebiger Anzahl und Auswahl zur Bestückung mit Greiffingern 16 genutzt werden.
Bei der Greifeinheit 2a der 1 bis 4 sind von insgesamt vorhandenen sechs Montageschnittstellen 63 drei Stück genutzt, zwischen denen in der Umfangsrichtung der Hauptachse 6 jeweils eine ungenutzte Montageschnittstelle 63 liegt. Bei der Greifeinheit 2b der 5 bis 8 sind insgesamt vier Montageschnittstellen 63 genutzt, wobei jeweils zwei genutzte Montageschnittstellen 63 unmittelbar nebeneinander liegen und in der Umfangsrichtung der Hauptachse 6 zwischen den beiden daraus resultierenden Montageschnittstellenpaaren jeweils eine unbenutzte Montageschnittstelle 63 liegt.
Die Greifvorrichtung 1 kann auch über eine oder mehrere abweichend vom Ausführungsbeispiel gestaltete Befestigungsstrukturen 15 verfügen, die eine andere Anzahl und/oder Verteilung von Montageschnittstellen 63 haben und die anstelle der bei den abgebildeten Ausführungsbeispielen vorhandenen Befestigungsstruktur 15 nutzbar ist. Die lösbare Anbringung am Grundkörper 4 erlaubt bei Bedarf ein leichtes Austauschen der Befestigungsstrukturen.
Mindestens ein Greiffinger 16 kann als ein statischer Greiffinger ausgeführt sein, der an einer der Montageschnittstellen 63 oder an anderer Stelle der Befestigungsstruktur 15 fest angebracht ist, sodass er keine Arbeitsbewegung 23 ausführen kann und keine antriebsmäßige Kopplung mit der Abtriebseinheit 8 aufweist. Auch bei einem solchen starren bzw. feststehenden Greiffinger 16 ist es vorteilhaft, wenn er zur Anpassung an die Ausrichtung der verschwenkbaren Greiffinger 16 in gleicher Weise wie die verschwenkbaren Greiffinger 16 in unterschiedlichen Drehwinkelpositionen bezüglich einer zu der Hauptachse 6 parallelen Drehachse 37 positionierbar ist. Einem solchen statischen Greiffinger 16 sind dann allerdings Blockiermittel zugeordnet, die es erlauben, die eingestellte Drehwinkelposition bezüglich der Befestigungsstruktur 15 unverdrehbar zu blockieren. Geeignete Blockiermittel können beispielsweise aus einer Klemmeinrichtung bestehen.

Claims

Greifvorrichtung, mit mindestens einer Greifeinheit (2), die eine Basiseinheit (3) und mehrere an der Basiseinheit (3) um eine zentrale Hauptachse (6) herum verteilt angeordnete Greiffinger (16) aufweist, wobei mindestens einer der Greiffinger (16) zur Ausführung einer Arbeitsbewegung (23) relativ zu der Basiseinheit (3) in einer zu der Hauptachse parallelen Schwenkebene (24) verschwenkbar ist und mit einer die Arbeitsbewegung (23) hervorrufenden Antriebseinrichtung (5) der Greifeinheit (2) antriebsmäßig gekoppelt ist, wobei jeder Greiffinger (16) über ein Lagermittel (28) an einer Befestigungsstruktur (15) der Basiseinheit (3) gehalten und um eine zu der Hauptachse (6) parallele Drehachse (37) verdrehbar an der Befestigungsstruktur (15) gelagert ist, sodass er in unterschiedliche Arbeitspositionen verdrehbar ist, die sich in der winkelmäßigen Ausrichtung seiner Schwenkebene (24) voneinander unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagermittel (28) jedes verschwenkbaren Greiffingers (16) der Greifeinheit (2) bezüglich der Befestigungsstruktur (15) ungeachtet der momentan eingenommenen Drehposition frei drehbar ist, wobei die in der jeweils gewählten Arbeitsposition vorliegende winkelmäßige Ausrichtung der Schwenkebene (24) ausschließlich durch die antriebsmäßige Kopplung des verschwenkbaren Greiffingers (16) mit der Antriebseinrichtung (5) fixiert ist.
Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (2) über mindestens zwei und zweckmäßigerweise über mindestens drei verschwenkbare Greiffinger (16) verfügt.
Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Greiffinger (16) der Greifeinheit (2) als verschwenkbare Greiffinger (16) ausgebildet sind.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verschwenkbaren Greiffinger (16) der Greifeinheit (2) jeweils alternativ derart in unterschiedliche Arbeitspositionen verdrehbar sind, dass entweder sämtliche Schwenkebenen (24) mit der Hauptachse (6) zusammenfallen und bezüglich der Hauptachse (6) radial ausgerichtet sind oder sämtliche Schwenkebenen (24) parallel zur Hauptachse (6) und auch parallel zueinander ausgerichtet sind.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (5) der Greifeinheit (2) eine sich zwischen den Greiffingern (16) erstreckende und in der Achsrichtung der Hauptachse (6) hin und her bewegbare Abtriebseinheit (8) aufweist, die ein zwischen den Greiffingern (16) angeordnetes Abtriebsglied (12) umfasst, wobei jeder verschwenkbare Greiffinger (16) mit dem Abtriebsglied (12) über einen Kopplungssteg (25) verbunden ist, der sowohl bezüglich dem verschwenkbaren Greiffinger (16) als auch bezüglich dem Abtriebsglied (12) verschwenkbar ist.
Greifvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abtriebsglied (12) der Greifeinheit (2) für jeden Kopplungssteg (25) eine Führungseinrichtung (53) angeordnet ist, die den Bewegungsfreiheitsgrad des Kopplungssteges (25) bezüglich des Abtriebsgliedes (12) auf eine Schwenkbewegung in einer zur Schwenkebene (24) des zugeordneten Greiffingers (16) parallelen Führungsebene (54) begrenzt.
Greifvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungseinrichtung (53) von einer vom zugeordneten Kopplungssteg (25) durchgriffenen schlitzartigen Führungskulisse (57) des Abtriebsgliedes (12) gebildet ist, durch die der Kopplungssteg (25) an einander entgegengesetzten Längsseiten abgestützt ist.
Greifvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kopplungssteg (25) einen Lagerkopf (55) aufweist, mit dem er an dem Abtriebsglied (12) verschwenkbar gelagert ist, wobei der Lagerkopf (55) zweckmäßigerweise kugelförmig gestaltet ist.
Greifvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied (12) der Greifeinheit (2) mehrteilig aufgebaut ist und zwei in Achsrichtung der Hauptachse (6) aneinander angesetzte und durch Haltemittel (62) zusammenhaltende Gehäuseteile (12a), (12b) aufweist, zwischen denen der Lagerkopf (55) jedes Kopplungssteges (25) verdrehbar aufgenommen ist, wobei die Haltemittel (62) zweckmäßigerweise als Rastverbindungsmittel ausgeführt sind.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere unterschiedliche Abtriebsglieder (12) umfasst, die jeweils zur Realisierung eines Typs einer Mehrzahl von Typen von Greifeinheiten (2), (2a), (2b) einsetzbar sind und deren Führungseinrichtungen (53) sich im Verteilungsmuster und/oder in der Ausrichtung der von ihnen definierten Führungsebenen (54) voneinander unterscheiden, sodass die mit ihnen realisierbaren unterschiedliche Typen von Greifeinheiten (2), (2a), (2b) jeweils eines der mehreren unterschiedlichen Abtriebsglieder (12) enthalten und sich im Verteilungsmuster und/oder in der Ausrichtung der Schwenkebenen (24) der verschwenkbaren Greiffinger (16) voneinander unterscheiden.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder verschwenkbare Greiffinger (16) der Greifeinheit (2) an dem ihm zugeordneten, als Lagersockel (32) ausgebildeten Lagermittel (28) diesbezüglich zur Ausführung der Arbeitsbewegung (23) verschwenkbar gelagert ist, wobei der Lagersockel (32) um eine zu der Hauptachse (6) parallele Drehachse (37) verdrehbar und im Übrigen zweckmäßigerweise unbeweglich an der Befestigungsstruktur (15) gelagert ist.
Greifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lagersockel (32) einen Lagerkörper (42) aufweist, der zweckmäßigerweise kugelförmig ausgebildet ist und der in einer komplementären Lagerausnehmung (43) der Befestigungsstruktur (15) drehbar aufgenommen ist.
Greifvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstruktur (15) der Greifeinheit (2) mehrteilig aufgebaut ist und zwei in Achsrichtung der Hauptachse (6) aneinander angesetzte und durch Haltemittel (48) zusammenhaltende Gehäuseteile (15a), (15b) aufweist, zwischen denen der Lagerkörper (42) jedes Lagersockels (32) verdrehbar aufgenommen ist, wobei die Haltemittel (48) zweckmäßigerweise als Rastverbindungsmittel ausgeführt sind.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstruktur (15) bezüglich einem die Antriebseinrichtung (5) tragenden Grundkörper (4) der Basiseinheit (3) separat ausgebildet und durch Fixiermittel (17) zweckmäßigerweise lösbar an dem Grundkörper (4) fixiert ist.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greiffinger (16) eine über das zugeordnete Lagermittel (28) an der Befestigungsstruktur (15) verschwenkbar gelagerte Hebelstruktur (36) aufweist, an der ein die Arbeitsbewegung (23) mitmachendes, zum Zusammenwirken mit einem zu greifenden Objekt vorgesehenes Greifmittel (35) in insbesondere lösbarer Weise fixiert ist.