DE112010004203B4

DE112010004203B4 - Adjustable arm for a gripping device

Info

Publication number: DE112010004203B4
Application number: DE112010004203T
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: SE533512C2; WO2011053209A1; SE0901394A1; DE112010004203T5

Abstract

Es wird ein einstellbarer Arm zum Halten einer Greifeinrichtung oder ähnlichem beschrieben, der so angewinkelt werden kann, dass er ein und dieselbe Position mit einer großen Anzahl von Winkelkombinationen erreichen kann und somit einen hohen Grad an Erreichbarkeit von nahezu beliebigen Positionen aufweist. Dies wird mit einer Anzahl von einstellbaren Gliedern (1, 12, 26) erreicht, die in Reihe zueinander angeordnet sind. Der einstellbare Arm ist aus speziell geformten Gliedern aufgebaut, mit denen unterschiedliche Ausführungsformen realisiert werden können. In Abhängigkeit von der Anzahl von Winkelpositionen ist der einstellbare Arm aus einem Befestigungsglied (1), Zwischengliedern (12) und einem Halteglied (26) aufgebaut, die miteinander mittels Schrauben verbunden sind.There is described an adjustable arm for holding a gripper or the like which can be angled so that it can reach one and the same position with a large number of angular combinations and thus have a high degree of accessibility from almost any position. This is achieved with a number of adjustable links (1, 12, 26) arranged in series. The adjustable arm is constructed of specially shaped members, with which different embodiments can be realized. Depending on the number of angular positions, the adjustable arm is made up of a fixing member (1), intermediate members (12) and a holding member (26), which are connected to each other by means of screws.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen einstellbaren Arm zum Halten einer Greifeinrichtung oder ähnlichem, mit einer Anzahl von in einer Reihe zueinander angeordneten Gliedern.The invention relates to an adjustable arm for holding a gripping device or the like, with a number of members arranged in a row to each other.

Stand der TechnikState of the art

In der Industrie werden zur Bewegung von Gegenständen, zur Anordnung von Einzelteilen usw. in zunehmendem Maße Roboter eingesetzt. An einem Roboterarm befindet sich dabei eine Greifeinrichtung, die das zu handhabende Teil erfasst oder fixiert. Eine übliche und schonende Weise der Handhabung erfolgt mittels Vakuum und Saugglocken, mit denen das Teil fixiert wird. Die gegenwärtig verwendeten Roboterarme bestehen im Allgemeinen aus in besonderer Weise geformten Aluminiumprofilen mit einer Anzahl von Elementen und Verbindungen zum Halten von Schläuchen und Saugglocken. Diese sind entlang des Profils präzise befestigt, so dass alle Bewegungen ohne unnötige Beeinflussung der Schläuche und Kabel ausgeführt werden können. Der Aufbau erfordert eine hohe Präzision beim Schneiden und bei der Anpassung der Profile. Die zum Zusammensetzen der Greifeinrichtung erforderliche Zeit und die Anpassung aller Schläuche und Saugglocken verursacht hohe Kosten. Die bereits bekannten Einrichtungen der oben genannten Art haben den Nachteil, dass sie relativ kompliziert und somit voluminös und schwer sind. Ein schlankes und leichtes Design des Arms und des Trägers ist deshalb wünschenswert. Weiterhin ist auch das Bewegungsprofil des Roboterarms trotz aller Freiheitsgrade relativ begrenzt. Es besteht deshalb auch der Bedarf, den Arm so zu gestalten, dass er einfach gewechselt und zurückgesetzt werden kann und auch aus einer begrenzten Anzahl von Teilen hergestellt ist.In the industry, robots are being increasingly used for moving objects, arranging items, and so on. At a robot arm is a gripping device, which detects or fixes the part to be handled. A usual and gentle way of handling by means of vacuum and suction cups, with which the part is fixed. The presently used robotic arms generally consist of special shaped aluminum profiles with a number of elements and connections for holding hoses and suction cups. These are precisely fastened along the profile so that all movements can be carried out without undue influence on the hoses and cables. The structure requires a high precision in cutting and in the adaptation of the profiles. The time required for assembling the gripping device and the adaptation of all hoses and suction cups causes high costs. The already known devices of the above type have the disadvantage that they are relatively complicated and thus bulky and heavy. A sleek and lightweight design of the arm and wearer is therefore desirable. Furthermore, the movement profile of the robot arm is relatively limited despite all degrees of freedom. There is therefore a need to design the arm so that it can be easily changed and reset, and also made from a limited number of parts.

Gattungsgemäße Vorrichtungen gehen beispielsweise aus der DE 20 2004 014 842 U1 und der DE 29 917 156 U1 hervor.Generic devices go for example from the DE 20 2004 014 842 U1 and the DE 29 917 156 U1 out.

Die ErfindungThe invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einstellbaren Arm zum Halten einer Greifeinrichtung oder ähnlichem zu schaffen. Weiterhin soll mit der Erfindung ein Roboterarm geschaffen werden, der so angewinkelt werden kann, dass er ein und dieselbe Position mit einer großen Anzahl von Winkelkombination erreichen kann und auf diese Weise einen hohen Grad an Erreichbarkeit von nahezu beliebigen Positionen aufweist, d. h. alle Positionen innerhalb des Arbeitsbereiches des Roboters erreichen kann. Dies wird durch eine Anzahl von in Reihe miteinander kombinierten einstellbaren Gliedern erreicht.The invention has for its object to provide an adjustable arm for holding a gripping device or the like. Another object of the present invention is to provide a robot arm which can be angled so that it can reach one and the same position with a large number of angular combinations and thus has a high degree of accessibility from almost any position, i. H. reach all positions within the working range of the robot. This is achieved by a number of adjustable links combined in series.

Beschreibungdescription

Der erfindungsgemäße einstellbare Arm für eine Greifeinrichtung weist speziell geformte Glieder auf, mit denen eine Ausführungsform mit einer Anzahl von in Reihen angeordneten Gliedern realisiert werden kann. In Abhängigkeit von dem Ausmaß, in dem der Arm ein Profil von verschiedenen Winkeln haben soll, wird der einstellbare Arm durch ein Befestigungsglied, Zwischenglieder und ein Halteglied, die durch Schrauben miteinander verbunden werden, aufgebaut. In den Boden des Befestigungsgliedes ist ein nach oben gerichteter Winkel integriert, in dem sich eine Ausnehmung für eine Schraube zur Verbindung mit einem Roboter befindet. Durch den Boden des Befestigungsgliedes erstreckt sich eine Spreizhülse, die in vier Spreizformen aufgeteilt ist, die mit Rillen versehen sind und expandieren, wenn eine Schraube von dem Befestigungsglied in die Spreizhülse eingesetzt wird. Das Zwischenglied umfasst eine obere Fläche, die mit einer unteren Fläche integriert ist und die voneinander durch eine nach unten gerichtete Krümmung beabstandet sind, so dass sich die Dicke des Materials zwischen der oberen und der unteren Fläche unterscheidet. An die untere Kante der nach unten gerichteten Krümmung ist ein Bügel integriert. Durch die obere Fläche des Zwischengliedes erstreckt sich eine Spreizhülse. Diese ist in der gleichen Weise ausgebildet wie diejenige in dem Befestigungsglied. Die untere Fläche des Zwischengliedes weist ein Durchgangsloch mit inneren Rillen auf, die an die Spreizhülse angepasst sind. Die Spreizhülse des Befestigungsgliedes wird nach unten in das Loch des Zwischengliedes geführt, und das Befestigungsglied wird an dem Zwischenglied verriegelt, wenn die Spreizhülse durch Eindrehen einer Schraube expandiert. In gleicher Weise werden eine Anzahl von Zwischengliedern miteinander verbunden. Diese können dabei mit gewünschten Winkeln zueinander ausgerichtet werden, um die notwendige Anpassung zu erzielen. Mit dem äußeren Zwischenglied in der gleichen Weise das Halteglied verbunden. Das Halteglied ist zum Halten einer Vakuum-Greifeinrichtung vorgesehen. Ein Vakuumschlauch, der mit der Vakuum-Greifeinrichtung verbunden ist, wird durch die in die Zwischenglieder integrierten Bügel geführt.The adjustable arm for a gripping device according to the invention has specially shaped links with which an embodiment with a number of links arranged in rows can be realized. Depending on the extent to which the arm is to have a profile from different angles, the adjustable arm is constructed by a fastening member, intermediate links and a retaining member which are connected together by screws. In the bottom of the fastening member an upwardly directed angle is integrated, in which there is a recess for a screw for connection to a robot. Through the bottom of the attachment member extends an expansion sleeve which is divided into four spreader shapes, which are grooved and expand when a screw is inserted from the attachment member into the expansion sleeve. The intermediate member includes an upper surface which is integrated with a lower surface and which are spaced from each other by a downward curvature such that the thickness of the material differs between the upper and lower surfaces. At the lower edge of the downward curvature of a temple is integrated. Through the upper surface of the intermediate member extends an expansion sleeve. This is formed in the same way as that in the attachment member. The lower surface of the intermediate member has a through hole with inner grooves, which are adapted to the expansion sleeve. The expansion sleeve of the attachment member is guided down into the hole of the intermediate member, and the attachment member is locked to the intermediate member when the expansion sleeve expands by screwing a screw. Likewise, a number of pontics are connected together. These can be aligned with desired angles to each other to achieve the necessary adjustment. Connected to the outer intermediate member in the same manner, the holding member. The holding member is provided for holding a vacuum gripping device. A vacuum hose, which is connected to the vacuum gripping device, is guided by the integrated into the intermediate links bracket.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention will be described below with reference to the figures. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsgliedes als Teil eines einstellbaren Arms von oben und von unten; 1 a perspective view of a fastening member as part of an adjustable arm from above and below;

2 eine perspektivische Ansicht eines Zwischengliedes als Teil eines einstellbaren Arms von oben und von unten; 2 a perspective view of an intermediate member as part of an adjustable arm from above and below;

3 eine perspektivische Ansicht eines Haltegliedes als Teil eines einstellbaren Arms von oben und von unten; 3 a perspective view of a holding member as part of an adjustable arm from above and below;

4 eine Ansicht auf die obere Seite eines einstellbaren, aus Gliedern zusammengesetzten Arms; und 4 a view on the upper side of an adjustable, composed of links arm; and

5 eine Ansicht auf die untere Seite eines einstellbaren, aus Gliedern zusammengesetzten Arms. 5 a view on the lower side of an adjustable, composed of limbs arm.

Der in den 1, 2, 3, 4 und 5 gezeigte einstellbare Arm stellt ein Beispiel für eine Ausführungsform dar.The in the 1 . 2 . 3 . 4 and 5 shown adjustable arm is an example of an embodiment.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Oberseite 4 und der Unterseite 5 des Bodens eines Befestigungsgliedes 1 eines einstellbaren Arms für eine Greifeinrichtung. Bei dem Befestigungsglied 1 ist der Boden 2 mit einem nach oben gerichteten Winkel 3 mit einer Vorderseite 6 und einer Rückseite 7 integriert. In dem nach oben gerichteten Winkel 3 befindet sich eine Ausnehmung 8 für eine Schraube. Durch den Boden 2 des Befestigungsgliedes 1 erstreckt sich eine Spreizhülse 9. Diese ist in vier Spreizformen 10 aufgeteilt, die mit Rillen 11 versehen sind und expandieren, wenn eine Schraube von der Oberseite 4 des Befestigungsgliedes 1 in die Spreizhülse 9 eingeschraubt wird. 1 shows a perspective view of the top 4 and the bottom 5 the bottom of a fastening member 1 an adjustable arm for a gripping device. In the attachment member 1 is the ground 2 with an upward angle 3 with a front side 6 and a back 7 integrated. In the upward angle 3 there is a recess 8th for a screw. Through the floor 2 of the fastening member 1 extends an expansion sleeve 9 , This is in four spread forms 10 split that with grooves 11 are provided and expand when a screw from the top 4 of the fastening member 1 in the expansion sleeve 9 is screwed in.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Oberseite 17, 19 und der Unterseite 18, 20 eines Zwischengliedes 12, das Teil eines einstellbaren Arms für eine Greifeinrichtung ist. An dem Zwischenglied 12 befindet sich eine obere Fläche 13, die mit einer unteren Fläche 14 integriert ist, und die beide durch eine nach unten gerichtete Krümmung 16 voneinander beabstandet sind, so dass sich ein Unterschied der Dicke des Materials zwischen der oberen Fläche 13 und der unteren Fläche 14 ergibt. An die untere Kante der nach unten gerichteten Krümmung 16 ist ein Haken integriert. Durch die obere Fläche 13 des Zwischengliedes 12 erstreckt sich eine Spreizhülse. Diese ist in vier Spreizformen 24 unterteilt, die mit Rillen 25 versehen sind und expandieren, wenn eine Schraube von der Oberseite 17 der oberen Fläche 13 des Zwischengliedes 12 in die Spreizhülse 23 eingeschraubt wird. Die untere Fläche 14 des Zwischengliedes 12 weist ein durch diese hindurch tretendes Loch 21 mit inneren Rillen 22 auf, wobei das Loch an die Spreizhülse 23 angepasst ist. 2 shows a perspective view of the top 17 . 19 and the bottom 18 . 20 an intermediate link 12 , which is part of an adjustable arm for a gripping device. At the intermediate link 12 there is an upper surface 13 that with a lower surface 14 is integrated, and both by a downward curvature 16 spaced apart so that there is a difference in the thickness of the material between the upper surface 13 and the lower surface 14 results. To the lower edge of the downward curvature 16 There is a hook integrated. Through the upper surface 13 of the intermediate member 12 extends an expansion sleeve. This is in four spread forms 24 divided, with grooves 25 are provided and expand when a screw from the top 17 the upper surface 13 of the intermediate member 12 in the expansion sleeve 23 is screwed in. The lower surface 14 of the intermediate member 12 has a hole passing through it 21 with inner grooves 22 on, with the hole to the expansion sleeve 23 is adjusted.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Oberseite 29 und eine perspektivische Ansicht der Unterseite 30 eines Haltegliedes 26, das einen Teil eines einstellbaren Arms für eine Greifeinrichtung darstellt. Das Halteglied 26 ist mit einem nach unten gerichteten Haken 28 ausgebildet. Das Halteglied 26 weist ein durch dieses hindurch tretendes Loch 31 mit inneren Rillen 32 auf, wobei das Loch an die Spreizhülse 23 angepasst ist. 3 shows a perspective view of the top 29 and a perspective view of the bottom 30 a holding member 26 which forms part of an adjustable arm for a gripping device. The holding member 26 is with a down-facing hook 28 educated. The holding member 26 has a hole passing through it 31 with inner grooves 32 on, with the hole to the expansion sleeve 23 is adjusted.

Die 4 und 5 zeigen perspektivische Ansichten auf die Oberseite und die Unterseite eines einstellbarem Arms für eine Greifeinrichtung, der aus einem Befestigungsglied 1, drei Zwischengliedern 12 und einem Halteglied 26 gebildet ist, wobei auch zu erkennen ist, dass diese Glieder mittels Schrauben 33 miteinander verbunden sind. Ferner ist eine Befestigungsglied 1 mit einer Schraube 33 in dem nach oben gerichteten Winkel 3 zur Verbindung mit einem Roboter zu erkennen. Ausgehend von der Oberseite 4 des Befestigungsgliedes 1 ist eine Schraube 33 in eine mit Rillen 11 versehene Spreizhülse 9 geschraubt. Die Spreizhülse 9 expandiert und verriegelt das Befestigungsglied 1 an dem Zwischenglied 12, wenn die Spreizhülse 9 mit der unteren Fläche 14 des Zwischengliedes 12 verbunden ist, wobei diese Fläche mit einem durch diese hindurch tretenden Loch 21 mit inneren Rillen versehen ist, die an die Rillen 11 der Spreizhülse 9 angepasst sind. In der gleichen Weise ist eine Anzahl von Zwischengliedern 12 miteinander verbunden. Diese können mit gewünschten Winkeln zueinander ausgerichtet werden, um eine benötigte Anpassung vorzunehmen. An dem äußeren Zwischenglied 12 ist in gleicher Weise ein Halteglied 26 befestigt. Das Halteglied 26 ist zum Halten einer Vakuum-Greifeinrichtung 34 vorgesehen. Mit der Vakuum-Greifeinrichtung 34 ist ein Vakuum-Schlauch 35 verbunden, der durch die Haken 15 geführt ist, die mit den Zwischengliedern integriert sind.The 4 and 5 show perspective views on the top and the bottom of an adjustable arm for a gripping device, which consists of a fastening member 1 , three pontics 12 and a holding member 26 is formed, and it can also be seen that these members by means of screws 33 connected to each other. Furthermore, a fastening member 1 with a screw 33 in the upward angle 3 to recognize the connection with a robot. Starting from the top 4 of the fastening member 1 is a screw 33 in one with grooves 11 provided expansion sleeve 9 screwed. The expansion sleeve 9 expands and locks the attachment member 1 at the intermediate member 12 when the expansion sleeve 9 with the bottom surface 14 of the intermediate member 12 is connected, said surface with a passing through this hole 21 provided with internal grooves, which are at the grooves 11 the expansion sleeve 9 are adjusted. In the same way is a number of pontics 12 connected with each other. These can be aligned with desired angles to each other to make a required adjustment. At the outer link 12 is in the same way a holding member 26 attached. The holding member 26 is for holding a vacuum gripper 34 intended. With the vacuum gripper 34 is a vacuum hose 35 connected by the hooks 15 guided, which are integrated with the pontics.

Die Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Kombination und Ausgestaltung beschrieben. Es liegt auf der Hand, dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. In den Figuren sind nur drei Zwischenglieder gezeigt, es können jedoch für eine vorgesehene Anwendung auch mehr als drei Zwischenglieder verwendet werden. Ferner kann der einstellbare Arm auch so gebaut werden, dass er in horizontaler und vertikaler Richtung angewinkelt werden kann. Die Zwischenglieder sind in den Figuren in Form einer kurzen Verbindung gezeigt, sie können jedoch auch andere Längen aufweisen. Bei der dargestellten Ausführungsform trägt der einstellbare Arm eine Vakuum-Greifeinrichtung, er kann jedoch auch eine Anzahl von anderen Greifeinrichtungen oder andere Werkzeuge halten. Somit ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es liegen auch andere Ausführungsformen in dem durch die folgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich der Erfindung.The invention has been described with reference to a preferred combination and embodiment. It is obvious that changes can be made without departing from the scope of the invention. In the figures, only three intermediate links are shown, but it can be used for a given application and more than three intermediate links. Furthermore, the adjustable arm can also be constructed so that it can be angled in the horizontal and vertical directions. The intermediate links are shown in the figures in the form of a short connection, but they may also have other lengths. In the illustrated embodiment, the adjustable arm carries a vacuum gripper but may also hold a number of other gripping devices or other tools. Thus, the invention is not limited to the embodiment described, but other embodiments are within the scope of the invention as defined by the following claims.

Claims

An adjustable arm for holding a gripping device or the like, having a number of links connected in a row, characterized characterized in that the arm by a fastening member ( 1 ), Intermediate links ( 12 ) and a holding member ( 26 ) is formed, and that these by means of screws ( 33 ) are connected to each other, wherein from the top ( 4 ) of the attachment member ( 1 ) ago a screw in an expansion sleeve ( 9 ) is rotated with grooves ( 11 ), so that the expansion sleeve ( 9 ) expands and the attachment member ( 1 ) on an intermediate link ( 12 ) locked when the expansion sleeve ( 9 ) with the intermediate member ( 12 ) connected to a lower surface ( 14 ) with a hole ( 21 ) with inner grooves ( 22 ) provided to the grooves ( 11 ) of the expansion sleeve ( 9 ) and in the same way a number of pontics ( 12 ) are connected together and can be aligned with desired angles to each other to make a required adjustment, further in the same way a holding member ( 26 ) with the outer intermediate member ( 12 ), wherein the retaining member ( 26 ) for holding a vacuum gripping device ( 34 ) and with a vacuum hose ( 35 ) connected to the intermediate links ( 12 ) integrated hooks ( 15 ) to be led.

Adjustable arm according to claim 1, characterized in that the floor ( 2 ) of the attachment member ( 1 ) with an upward angle ( 3 ) is integrated, wherein in the upward angle ( 3 ) a recess ( 8th ) is located for a screw, and further through the floor ( 2 ) of the attachment member ( 1 ) the expansion sleeve ( 9 ), which in four with grooves ( 11 ) provided spreading forms ( 10 ), which expand when a screw from the top ( 4 ) of the attachment member ( 1 ) in the expansion sleeve ( 9 ) is rotated.

Adjustable arm according to claim 1, characterized in that the intermediate member ( 12 ) an upper surface ( 13 ) and a lower surface ( 14 ) which, relative to each other in the vertical direction via a downward curvature ( 16 ), so that a difference in the thickness of the material between the upper surface ( 13 ) and the lower surface ( 14 ) and at the lower edge of the downward curvature ( 16 ) a hook ( 15 ) and that on the upper surface ( 13 ) of the intermediate member ( 12 ) an expansion sleeve ( 23 ), which are divided into four grooved spreader shapes ( 24 ), the spreading forms ( 24 ) expand when from the top ( 17 ) of the upper surface ( 13 ) of the intermediate member ( 12 ) a screw ( 33 ) in the expansion sleeve ( 23 ) is rotated, and further wherein the lower surface ( 14 ) of the intermediate member ( 12 ) with a hole passing through it ( 21 ) with inner grooves ( 22 ), the hole ( 21 ) to an expansion sleeve ( 23 ) is adjusted.

Adjustable arm according to claim 1, characterized by a holding member ( 26 ) with a down-facing hook ( 28 ), wherein the retaining member ( 26 ) a hole passing through it ( 31 ) having internal grooves ( 32 ), the hole ( 31 ) to an expansion sleeve ( 23 ) is adjusted.