DE2423220A1

DE2423220A1 - MULTIPLE GRIPPERS

Info

Publication number: DE2423220A1
Application number: DE19742423220
Authority: DE
Inventors: Ii Frank Raymond Skinner
Original assignee: SKINNER FRANK RAYMOND II
Current assignee: SKINNER FRANK RAYMOND II
Priority date: 1973-05-14
Filing date: 1974-05-14
Publication date: 1974-12-05
Also published as: GB1469694A; CA1004708A; JPS5048652A

Description

MlAKZ RAYMOED SKIMER IIMlAKZ RAYMOED SKIMER II

2248 Ann Drive2248 Ann Drive

St, Joseph, Michigan /V.St.A.

Unser Zeichen: S 2804Our reference: S 2804

MehrfachgreiferMultiple grippers

Die Erfindung betrifft einen Mehrfachgreifer oder Manipulator.The invention relates to a multiple gripper or manipulator.

Es wurden zahlreiche Versuche unternommen, einen Manipulator herzustellen, der im wesentlichen die gleichen Fähigkeiten hat wie die menschliche Hand. Da die' menschliche Hand zahlreiche motorische Systeme und Steuersysteme aufweist, waren die bekannten Manipulatoren sehr kompliziert und deshalb-in der Herstellung und in der Wartung außerordentlich teuer. Wegen der Kompliziertheit der menschlichen Hand wurde bei zahlreichen bekannten Manipulatoren der Versuch unternommen, verschiedene motorische Punktionen der menschlichen Hand zu kombinieren, was zu einem Verlust an Einsatzfähigkeiten geführt hat.Numerous attempts have been made to produce a manipulator which has essentially the same capabilities has like the human hand. Since the human hand has numerous motor systems and control systems, were the known manipulators are very complicated and therefore-in extremely expensive to manufacture and maintain. Because of the intricacy of the human hand, numerous known manipulators attempted to combine different motor punctures of the human hand, which has led to a loss of operational capabilities.

Durch die Erfindung werden diese und andere Probleme, die bei den bekannten Manipulatoren auftreten, dadurch gelöst, daß ein Manipulator geschaffen wird, der tatsächlich alleThe invention solves these and other problems which occur with the known manipulators in that that a manipulator is created that actually does all of them

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Grundfähigkeiten der menschlichen Hand aufweist. Der erfindungsgemäße Aufbau ist relativ einfach und dadurch werden die Herstellungs- und Wartungskosten herabgesetzt.Has basic skills of the human hand. The inventive Construction is relatively simple and this reduces manufacturing and maintenance costs.

Erfindungsgemäß ist im allgemeinen eine Anzahl von Pingerbaugruppen vorgesehen, von denen jede einen Pinger aufweist, der um wenigstens eine Pingerachse durch eine einzelne Ebene senkrecht zur Fingerachse schwenkbar ist, eine Basis, an der die Fingerbaugruppen derart montiert sind, daß die Ebene eines jeden Fingers um eine Einstell- oder Positionierachse durch die Ebene und normal zur Fingerachse gedreht werden kann, einen Fingerantrieb, mit dem die Finger um die entsprechenden Fingerachsen verschwenkt werden können und Einstell- oder Positioniereinrichtungen, mit denen die Fingerbaugruppen derart bewegt werden können, daß zumindest zwei der Ebenen um ihre entsprechenden Einstell- oder Positionierachsen gedreht werden können. Der Fingerantrieb verschwenkt kollektiv die Finger um ihre Fingerachsen.A number of pinger assemblies are generally in accordance with the invention each of which has a pinger that traverses at least one pinger axis through a single plane is pivotable perpendicular to the finger axis, a base on which the finger assemblies are mounted such that the plane of a each finger can be rotated around an adjustment or positioning axis through the plane and normal to the finger axis, a finger drive with which the fingers can be pivoted around the corresponding finger axes and setting or Positioning devices with which the finger assemblies can be moved such that at least two of the planes can be rotated about their corresponding adjustment or positioning axes. The finger drive pivots collectively the fingers around their finger axes.

Die Erfindung betrifft somit einen Mehrfachgreifer oder einen Manipulator, der eine Basis aufweist, eine Anzahl von Fingerbaugruppen, die an der Basis montiert sind, Fingerantriebseinrichtungen, mit denen wahlweise die Finger geöffnet und geschlossen werden können, derart, daß sich jeder Finger in einer einzelnen Eindrehebene bewegt, und einen Einstell- oder Positionierantrieb, mit dem wahlweise die Fingerbaugruppen eingestellt werden können, so daß verschiedene Greifformen erzielt werden können. Die Erfindung umfaßt auch den Betrieb des Manipulators und Arbeitsverfahren des Manipulators»The invention thus relates to a multiple gripper or a manipulator which has a base, a number of finger assemblies, which are mounted on the base, finger drive devices with which the fingers are optionally opened and can be closed in such a way that each finger moves in a single screw-in plane, and an adjustment or Positioning drive with which the finger assemblies can optionally be adjusted, so that different gripping shapes can be achieved. The invention also includes the operation of the manipulator and working methods of the manipulator »

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigenThe invention is to be explained in the following description with reference to the figures of the drawing. It demonstrate

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,Fig. 1 is a perspective view of an embodiment the invention,

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■ ³" 2A23220■ ³ "2A23220

Pig. 2 eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, Pig. Figure 2 is an end view of the device shown in Figure 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 3-3 der Fig. 2, wobei die Fingerbaugruppen sich in einer Pack-Spreizgreifsteilung befinden,Figure 3 is a sectional view taken along line 3-3 of Fig. 2, wherein the finger assemblies are in a pack-spread gripping division,

Fig. 4 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 4-4 der Fig. 3,Figure 4 is a sectional view taken along line 4-4 of Figure 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,Fig. 5 is a side view of a second embodiment the invention,

Fig. 6 eine Längsschnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung,FIG. 6 is a longitudinal sectional view of that shown in FIG Contraption,

Fig. 7 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 7~7 der Fig. 5,Figure 7 is a sectional view taken along line 7-7 of Fig. 5,

Fig. 7 A eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 7A-7A der Fig. 5,Figure 7A is a sectional view taken along line 7A-7A of Fig. 5,

Fig. 8 eine vergrößerte Seitenansicht einer Spitze der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform,8 is an enlarged side view of a tip of the embodiment shown in FIG. 5;

Fig. 9 eine Kantenansicht, gesehen von der Linie 9~9 der Fig. 8 aus,FIG. 9 is an edge view taken from line 9-9 of FIG Fig. 8 from,

Fig.IO eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 10-10 in Flg. 9
undFIG. 10 is a sectional view taken along line 10-10 in FIG. 9
and

Fig.11 bis 18 das in der Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel im Betrieb.11 to 18 show the embodiment shown in FIG operational.

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Diese Figuren und die folgende Beschreibung beziehen sich auf spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung, und es sei bemerkt, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, da sie noch in anderen Formen verwirklicht werden kann.These figures and the following description relate to specific embodiments of the invention, and es it should be noted that the invention is not limited to these exemplary embodiments, since it can also be implemented in other forms can be.

Es sei auf die Fig. 1 bis H Bezug genommen. Der Manipulator ist mit 110 bezeichnet. Der Manipulator 110 weist eine Basis 111 auf, eine Anzahl von Fingerbaugruppen 112, die an der Basis 111 montiert sind, einen Fingerantriebsmechanismus 114, der von der Basis 111 getragen wird, und einen Einstell- oder Positioniermechanismus 115, der von der Basis 111 getragen wird und der zur Einstellung der Fingerbaugruppen 112 dient.Reference is made to FIGS. 1 to H. The manipulator is labeled 110. The manipulator 110 includes a base 111, a number of finger assemblies 112 mounted on the base 111, a finger drive mechanism 114 carried by the base 111, and an adjustment or positioning mechanism 115 carried by the base 111 and which is used to adjust the finger assemblies 112.

Im Grunde genommen ist der Manipulator eine Baugruppe, bestehend aus einemAntrieb und aus Mechanismen, die zum Greifen bestimmt sind. Diese als Finger bezeichnete Mechanismen sind an der Basis befestigt. Drei Finger werden als erforderlich und ausreichend beim Manipulator erachtet. Während des Greifens können sich die Finger einander annähern, einander be-" rühren oder aneinander vorbeigehen. Der Manipulator weist alle Antriebe unterhalb der Handflächenoberfläche der Basis 111 auf. Ein nicht dargestellter Handgelenkmechanismus mit mehreren Freiheitsgraden kann verwendet werden, um den Manipulator zu tragen und zu bewegen, so daß dieser in irgendeiner Richtung an einen Gegenstand angenähert werden kann.Basically, the manipulator is an assembly consisting of a drive and mechanisms for gripping are determined. These mechanisms, called fingers, are attached to the base. Three fingers are considered required and deemed sufficient by the manipulator. While grasping, the fingers can move closer to each other, stir or walk past each other. The manipulator has all drives below the palm surface of the base 111 on. A wrist mechanism (not shown) with multiple degrees of freedom can be used to control the manipulator to carry and move so that it can be approached in any direction to an object.

Bei der Herstellung von Manipulatoren ist man bestrebt, eine außerordentlich vielseitige Hand mit einer minimalen Anzahl von sich bewegenden Teilen mit einem zuverlässigen Antriebssystem und einer optimalen Anzahl an Freiheitsgraden zu erhalten. Die Anzahl der Freiheitsgrade wird als optimal betrachtet, wenn der Manipulator alle geometrischen Grundformen von irgendeiner Seite her mit einer minimalen Anzahl von äußeren Steuereingangssignalen erfassen kann. Diese Grund-In the manufacture of manipulators one strives to have an extremely versatile hand with a minimal number of moving parts with a reliable drive system and an optimal number of degrees of freedom. The number of degrees of freedom is considered optimal when the manipulator has all the basic geometric shapes from either side with a minimal number of external control inputs. This basic

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formen sind rechteckige und dreieckige Prismen, Kugeln und Zylinder.shapes are rectangular and triangular prisms, spheres and cylinders.

Die menschliche Hand ist im allgemeinen in der Lage, sechs Grundgriffe durchzuführen: Den lateralen Griff, den Hakengriff, den Spitzengriff, den Handflächengriff, den sphärischen und zylindrischen Griff. Diese sechs Grundgriffarten können wegen Übereinstimmungen oder Ähnlichkeiten auf drei mechanische Grundäquivalente herabgesetzt werden und zwar auf den Packgriff, den Dreibackengriff und den Spitzengriff, die nahezu die Grundgriffe der Hand verdoppeln. Um große Objekte zu erfassen, die die Finger nicht umfassen können, kann ein Spreizgriff erzeugt werden, der darin besteht, daß die Finger in eine öffnung im Gegenstand eingesetzt werden und dann nach außen umgebogen werden, um den Gegenstand innerhalb der öffnung zu erfassen. Der Manipulator 110 kann alle im Vorstehenden dargelegten vier Griffe durchführen.The human hand is generally able to perform six basic grips: the lateral grip, the hook grip, the tip handle, the palm handle, the spherical and cylindrical handle. These six basic grips can be reduced to three basic mechanical equivalents because of similarities or similarities on the pack handle, the three-jaw handle and the tip handle, which almost double the basic grips of the hand. To large objects to detect, which the fingers can not include, a spreading grip can be generated, which consists in that the Fingers are inserted into an opening in the object and then bent outward to bring the object inside to capture the opening. The manipulator 110 can perform any of the four handles set forth above.

Die Basis 111, die in den Fig. 1 bis M dargestellt ist, weist eine im allgemeinen obere Handflächenplatte 121 auf, die der Handfläche der menschlichen Hand entspricht, eine Basisplatte 122 und eine Anzahl von Distanzstücken 124, die die Platten 121 und 122 so verbinden, daß diese im allgemeinen parallel verlaufen, wobei die Handflächenplatte 121 eine Arbeitsfläche 125 bildet. Ausschnitte 126 sind in der Handflächenplatte für die Fingerbaugruppen 112 vorgesehen, was noch näher beschrieben werden soll.The base 111, shown in Figures 1 through M , has a generally upper palm plate 121 corresponding to the palm of the human hand, a base plate 122, and a number of spacers 124 which so connect the plates 121 and 122 that they are generally parallel, with the palm plate 121 forming a work surface 125. Cutouts 126 are provided in the palm plate for the finger assemblies 112, which will be further described.

Drei Fingerbaugruppen 112, die mit 112a - 112c bezeichnet sind, sind zwischen den Platten 121 und 122 an im gleichen Abstand voneinander angeordneten Stellen um den Kreis herum angeordnet, der durch den Radius R bestimmt wird, welcher von der gemeinsamen Mittellienie CL der Platten 121 und 122 ausgeht.Three finger assemblies 112, designated 112a-112c, are equally spaced between plates 121 and 122 an arranged points around the circle, which is determined by the radius R, which of the common Mittellienie CL of the plates 121 and 122 emanates.

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Die Fingerbaugruppen 112a bis 112c sind in ihrem Aufbau gleich und deshalb soll lediglich eine im einzelnen beschrieben werden, wobei gleiche Bezugszeichen bei allen verwendet werden. Jede Baugruppe 112 weist einen Tragarm 130 auf, der zwei im Abstand voneinander angeordnete Montageansätze 131 aufweist. Der Finger 134 ist schwenkbar zwischen den Ansätzen 131 montiert und zwar mittels eines Drehgelenkes 135 und kann sich um eine Einrollachse CA verschwenken. Der Arm 130 ist an der Rückseite der Handtellerplatte 121 befestigt. Die Arme 130 der Baugruppen 112b und 112c sind mit der Platte 121 über Drehgelenke I36 verbunden, so daß sich der Arm 13Ο um eine Einstellachse PA verdrehen kann, welche den aus dem Radius R gebildeten Kreis schneidet und welche senkrecht zur Arbeitsoberfläche 125 der Platte 121 verläuft, während die Einrollachse CA senkrecht zur Achse PA verläuft und um die Strecke D nach außen von dieser Achse versetzt ist. Der Arm I30 der Baugruppe 112a ist an der Rückseite der Platte 121 derart befestigt, daß er sich radial erstreckt. Der Abstand vom Kreis mit dem Radius R zur Achse CA entspricht der Strecke D und die Orientierung der Achse CA ist die gleiche, wie sie für die Baugruppen 112b und 112c beschrieben wurde. Es ist zu erkennen, daß die Finger 134 durch eine einzelne Einrollebene CP hindurch verschwenkt werden können, wie es Fig. 1 zeigt und zwar um die Einrollachse CA herum, die senkrecht zur Ebene verläuft. Die Ebenen CPb und CPc der Baugruppen 112b und 112c werden um die Einstellachsen PA verschwenkt, die parallel zur Einrollebene CP verlaufen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Achse PA innerhalb der Einrollebene CP.The finger assemblies 112a to 112c are identical in structure and therefore only one will be described in detail with the same reference numerals being used for all of them. Each assembly 112 has a support arm 130, the has two spaced apart mounting lugs 131. The finger 134 is pivotable between the lugs 131 mounted by means of a swivel joint 135 and can pivot about a roll-in axis CA. The arm 130 is attached to the back of the palm plate 121. The arms 130 of the assemblies 112b and 112c are connected to the plate 121 Connected via swivel joints I36, so that the arm 13Ο around can rotate an adjustment axis PA, which intersects the circle formed from the radius R and which runs perpendicular to the working surface 125 of the plate 121, while the curl axis CA runs perpendicular to the axis PA and is offset by the distance D outwards from this axis. The arm I30 of the Assembly 112a is attached to the rear of plate 121 so that it extends radially. The distance from the circle with the radius R to the axis CA corresponds to the distance D and the orientation of the axis CA is the same as it for the assemblies 112b and 112c has been described. It can be seen that the fingers 134 are traversed by a single curl plane CP can be pivoted through, as FIG. 1 shows, around the roll-in axis CA, which is perpendicular to the Level runs. The planes CPb and CPc of the modules 112b and 112c are pivoted about the adjustment axes PA, the run parallel to the rolling plane CP. In the illustrated embodiment, the axis PA lies within the rolling plane CP.

Die Finger 134 können Gelenke und Gelenkverbindungen aufweisen. Die dargestellten Finger sind jedoch einzelne langgestreckte Glieder l40, und jedes Glied ist bei 135 drehbar gelagert und erstreckt sich nach außen über die Arbeitsoberfläche 125 der Platte 121. Ein Antriebsschenkel 141 ist integral mit dem Fin-The fingers 134 may have hinges and articulations. The illustrated fingers, however, are individual elongate links 140 and each link is rotatably supported at 135 and extends outwardly over the working surface 125 of the plate 121. A drive leg 141 is integral with the fin

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gerglied 140 ausgebildet und erstreckt sich unter den Arm 130 und wird zum Antrieb der Pinger 13²I verwendet, wie es noch beschrieben werden soll. Es sei bemerkt, daß die Finger 134 eine normale offene Stellung haben, so daß die Längsachsen der Pinger 134 längs einer Linie P im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsoberfläche 125 verlaufen. Die Finger 13¹I sind derart ausgebildet, daß sie doppeltwirkend sind, und sie können sich sowohl nach innen als auch nach außen gegenüber der Linie P verschwenken, wie es noch beschrieben werden soll.ger member 140 is formed and extends under the arm 130 and is used to drive the pinger 13 ² I, as will be described. It should be noted that the fingers 134 are in a normal open position so that the longitudinal axes of the pingers 134 are along a line P substantially perpendicular to the work surface 125. The fingers 13 ¹ I are designed such that they are double-acting, and they can pivot both inwardly and outwardly relative to the line P, as will be described later.

Obwohl ein getrennter Antrieb für jede Fingerbaugruppe 112 verwendet werden kann, ist ein vereinfachter gemeinsamer Antriebsmechanismus dargestellt. Der Antriebsmechanismus 114 weist eine rohrförmige Antriebsstange 150 auf, die gleitbar in der Basis-platte 122 gelagert ist, und diese Stange kann längs der Mittellinie CL der Basisplatte 111 gleiten. Das Antriebsende 151 der Stange 150 erstreckt sich in den Raum zwischen den Platten 121 und 122 und das andere Ende ist mit einer Antriebseinheit 154 verbunden, wie beispielsweise mit dem in Fig. 3 dargestellten Arbeitszylinder. Ein Antriebsadapter 155 ist am Antriebsende 151 der Stange 150 im Raum 152 befestigt. Die sich nach außen erstreckenden Antriebsarme 156a - 156c sind am Adapter 155 derart befestigt, daß diese mit dem Arm 130 einer jeden Fingerbaugruppe 112a bis 112c fluchten. Die Antriebsarme 156b und 156c sind um die Einstellachsen PA der Baugruppen 112b und 112c verschwenkbar, so daß die Arme 156b und 156c sich zusammen mit den Armen 130 der Baugruppen 112b und 112c verschwenken. Ein Antriebsgestänge 158 verbindet jeden Arm I56 mit dem zugeordneten Finger 134, so daß, wenn die Stange I50 den Adapter 155 und die Antriebsarme 156 zur Rückseite der Handflächenplatte 121 hin bewegt, die Finger 134 gleichzeitig geschlossen werden. Wenn die Stange 150 und der Adapter 155 sich zur Basisplatte 122 hin bewegen, werden die Finger 134 in ihre normale Lage geöffnet. Eine weitere Bewegung der Stange I50 zur Basisplatte 122 hin bewirkt,Although a separate drive can be used for each finger assembly 112, a simplified common drive mechanism is shown. The drive mechanism 114 includes a tubular drive rod 150 that is slidably supported in the base plate 122, and this rod can slide along the center line CL of the base plate 111. The drive end 151 of the rod 150 extends into the space between the plates 121 and 122 and the other end is connected to a drive unit 154, such as the working cylinder shown in FIG. A drive adapter 155 is attached to the drive end 151 of the rod 150 in space 152. The outwardly extending drive arms 156a-156c are attached to the adapter 155 so that they are aligned with the arm 130 of each finger assembly 112a-112c. The drive arms 156b and 156c are pivotable about the adjustment axes PA of the assemblies 112b and 112c, so that the arms 156b and 156c pivot together with the arms 130 of the assemblies 112b and 112c. A drive linkage 158 connects each arm I56 to the associated finger 134 so that when the rod I50 moves the adapter 155 and drive arms 156 toward the rear of the palm plate 121, the fingers 134 are closed simultaneously. As the rod 150 and adapter 155 move towards the base plate 122, the fingers 134 are opened to their normal position. A further movement of the rod I50 towards the base plate 122 causes

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daß sich die Pinger 13^ weiter nach außen an den Linien P vorbei spreizen und zwar in eine Spreizgrifflage.that the pingers 13 ^ further outwards on the lines P Spread over it in a spread grip position.

Es sei nunmehr auf Fig. 2 Bezug genommen. Es ist zu erkennen, daß die Fingerbaugruppen 112b und 112c aus der Dreibackengreifstellung, die in ausgezogenen Linien dargestellt ist, in eine Packgreifstellung bewegt werden können, die gestrichelt dargestellt ist. Es sei bemerkt, daß die Spreizgreifstellung in jeder Stellung erzielt werden kann und daß die Spitzengreifstellung leicht mit einer sehr geringen Abänderung erreicht werden kann. Anschläge 159 können, wie Fig. 4 zeigt, an der Platte 121 vorgesehen sein, welche die Bewegung der Fingerbaugruppen um die Achsen PA herum begrenzen.Reference is now made to FIG. It is recognizable, that the finger assemblies 112b and 112c from the three-jaw gripping position, which is shown in solid lines, can be moved into a pack gripping position, which is shown in dashed lines. It should be noted that the spread gripping position can be achieved in any position and that the top gripping position can be easily achieved with very little modification. As shown in FIG. 4, stops 159 can on the plate 121 which limit the movement of the finger assemblies about the axes PA.

Die Einstellung der Baugruppen 112 kann auf verschiedene Weise erfolgen. Der Mechanismus 115 weist ein Antriebszahnrad l60 an einer Antriebswelle l6l auf, die drehbar um die Mittellinie CL der Basis 111 gelagert ist. Ein Antrieb 162, wie der in Fig. 3 dargestellte Motor, wird verwendet, um wahlweise das Zahnrad 160 zu drehen. Die Welle 161 erstreckt sich durch den Stab 150, ist jedoch unabhängig von dieser drehbar. Das Zahnrad l60 kämmt direkt mit dem angetriebenen Zahnrad 164, das am Arm 130 der Fingerbaugruppe 112b verbunden ist und steht mit dem angetriebenen Rad I65, das mit dem Arm I30 der Fingerbaugruppe 112c verbunden ist, über ein Umkehrzahnrad 166 in Verbindung. Wenn bei der Darstellung in Fig. A das Zahnrad I60 entgegengesetzt zum Uhrzeiger gedreht wird, werden die Fingerbaugruppen 112b und 112c gleichzeitig in die Packgreifstellung bewegt und wenn das Zahnrad I60 entgegengesetzt gedreht wird, werden die Baugruppen 112b und 112c in ihre Dreibackengreifstellung hinein gedreht.The setting of the assemblies 112 can be done in various ways. The mechanism 115 has a drive gear 160 on a drive shaft 16, which is rotatably mounted about the center line CL of the base 111. A drive 162 like the one in The motor shown in FIG. 3 is used to selectively rotate gear 160. The shaft 161 extends through the rod 150, but is rotatable independently of this. The gear l60 meshes directly with the driven gear 164, which is connected to the arm 130 of the finger assembly 112b and is connected to the driven wheel I65 which is connected to the arm I30 of the Finger assembly 112c is connected via a reverse gear 166 in connection. If in the illustration in Fig When gear I60 is rotated counterclockwise, finger assemblies 112b and 112c are simultaneously in the pack gripping position moved and when the gear I60 is reversely rotated, the assemblies 112b and 112c are in their Three-jaw gripping position turned in.

Das zweite Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 5 bis l8 dargestellt, und es handelt sich um eine "Verfeinerung des Manipulators 110. Der verfeinerte Manipulator ist mit 210 be-The second embodiment is shown in FIGS. 5 to 18, and it is a "refinement of the manipulator 110. The refined manipulator is loaded with 210

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zeichnet und weist Pingerbaugruppen 212 auf, die an einer Basis 211 montiert sind, und es ist ein Fingerantriebsmechanismus 214 und ein Einstellmechanismus 215 vorgesehen.draws and includes pinger assemblies 212 mounted on a base 211 and is a finger drive mechanism 214 and an adjustment mechanism 215 are provided.

Die Basis 211, die in den Fig. 5 bis 10 dargestellt ist, weist im allgemeinen eine obere Handflächenplatte 221 auf, die der Handfläche der menschlichen Hand entspricht, eine Basisplatte 222 und eine Anzahl von Distanzstücken 224, die die Platten 221 und 222 derart miteinander verbinden, daß diese Platten parallel zur Handflächenplatte 221 verlaufen, wobei eine Arbeitsoberfläche 225 geschaffen wird. Es sind Ausschnitte 226 in den Platten 221 und 222 für die Fingerbaugruppen 212 vorgesehen.The base 211, shown in FIGS. 5 through 10, generally has an upper palm plate 221 that is similar to that of the The palm of the human hand corresponds to a base plate 222 and a number of spacers 224 that form the plates Connect 221 and 222 together in such a way that these plates run parallel to the palm plate 221, one Work surface 225 is created. There are cutouts 226 in plates 221 and 222 for finger assemblies 212 intended.

Drei Fingerbaugruppen 212, die mit 212a bis 212c bezeichnet sind, sind zwischen den Platten 221 und 222 montiert und zwar an in gleichem Abstand voneinander angeordneten Stellen um einen Kreis, der durch den Radius R gebildet wird, der sich von der gemeinsamen Mittellinie CL der Platten 221 und 222 aus erstreckt, wie es Fig. 7 zeigt.Three finger assemblies 212, designated 212a through 212c, are mounted between plates 221 and 222 at equidistant points around a circle which is formed by the radius R, which is extends from the common center line CL of plates 221 and 222, as shown in FIG.

Die Fingerbaugruppen 212 a bis 212 c sind ähnlich aufgebaut wie die Fingerb.augruppen 112 und die Fingerbaugruppen haben untereinander den gleichen Aufbau und deshalb soll lediglich eine im einzelnen beschrieben werden, wobei gleiche Bezugszeichen bei jeder Fingerbaugruppe verwendet werden. Jede Fingerbaugruppe 212 weist einen Tragarm 230 auf, der zwei im Abstand voneinander angeordnete Montageansätze 231 hat. Die Finger 234 sind schwenkbar zwischen den Ansätzen 231 gelagert und zwar mittels eines Drehgelenkes 235· Die Schwenkung erfolgt um eine Eindrehachse CA. Der Arm 230 ist an der Rückseite der Handflächenplatte 221 befestigt. Die Arme 230 der Fingenbaugruppen 212b und 212c sind mit der Platte 221 und mit der Platte 233 mittels Drehgelenken 236 verbunden, so daß die Arme 230 um eine Einstellachse PA verschwenkt werden können, die den Kreis mit dem Radius R schneidet und die senkrechtThe finger assemblies 212 a to 212 c have a similar structure to the finger assemblies 112 and the finger assemblies have the same structure as one another and therefore only one will be described in detail, with the same reference symbols being used for each finger assembly. Every Finger assembly 212 has a support arm 230 that has two im Mounting lugs 231 arranged at a distance from one another has. The fingers 234 are pivotably mounted between the lugs 231 namely by means of a swivel joint 235 · The pivoting takes place around an axis of rotation CA. The arm 230 is at the rear attached to the palm plate 221. The arms 230 of the finger assemblies 212b and 212c are connected to the plate 221 and connected to the plate 233 by means of swivel joints 236 so that the arms 230 can be pivoted about an adjustment axis PA which intersects the circle with the radius R and which is perpendicular

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zur Arbeitsoberfläche 225 der Platte 221 verläuft, während die Eindrehachse CA senkrecht zur Achse PA verläuft und im Abstand nach außen um die Strecke D angeordnet ist. Der Arm 230 der Baugruppe 212a ist an der Rückseite der Platte 221 derart befestigt, daß sich dieser Arm radial erstreckt. Der Abstand vom· Kreis mit dem Radius R zur Achse CA ist gleich der Strecke D und die Ausrichtung der Achse CA ist die gleiche, wie sie für die Baugruppen 212b und 212c beschrieben wurde. Es ist zu erkennen, daß jeder Finger 234 durch eine einzelne Eindrehebene CP verschwenkbar ist und zwar um die Eindrehachse CA herum, die senkrecht zu dieser Ebene verläuft. Die Ebenen CPb und CPc der Baugruppen 212b und 212c werden um die Einstellachsen PA verschwenkt, die parallel zur Eindrehebene CP verläuft. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Achse PA innerhalb der Eindrehebene CP.runs to the working surface 225 of the plate 221, while the screwing axis CA runs perpendicular to the axis PA and im Distance to the outside around the distance D is arranged. The arm 230 of the assembly 212a is at the rear of the plate 221 mounted so that this arm extends radially. The distance from the circle with the radius R to the axis CA is the same the distance D and the alignment of the axis CA is the same as described for the assemblies 212b and 212c. It can be seen that each finger 234 can be pivoted through a single screw-in plane CP, specifically about the screw-in axis CA that is perpendicular to this plane. The levels CPb and CPc of the modules 212b and 212c are around the Adjustment axes PA pivoted, which runs parallel to the screw-in plane CP. In the illustrated embodiment, the Axis PA within the turning plane CP.

Die dargestellten Pinger 23¹J sind einzelne langgestreckte Hebelelemente 240, die am Gelenk 235 drehbar gelagert sind, und die sich nach außen über die Arbeitsoberfläche 225 der Platte 221 hinaus erstrecken. Ein Antriebsschenkel 241 ist integral mit dem Hebel 240 ausgebildet und erstreckt sich unter den Arm 230 und wird zum Antreiben des Pingers 234 verwendet. Es sei bemerkt, daß die Pinger 234 eine normale offene Stellung einnehmen, derart, daß die Längsachsen der Pinger 234 längs einer Linie P verlaufen, die im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsoberfläche 225 angeordnet ist. Die Finger 234 sind doppeltwirkende Finger und sie können sich sowohl nach innen als auch nach außen gegenüber der Linie P verschwenken, wie es noch erläutert werden soll.The illustrated pingers 23 ¹ J are individual elongated lever elements 240 which are rotatably mounted on the joint 235 and which extend outwardly beyond the working surface 225 of the plate 221. A drive leg 241 is integrally formed with the lever 240 and extends under the arm 230 and is used to drive the pinger 234. It should be noted that the pingers 234 assume a normal open position such that the longitudinal axes of the pingers 234 are along a line P which is substantially perpendicular to the work surface 225. The fingers 234 are double-acting fingers and they can pivot both inwardly and outwardly relative to the line P, as will be explained.

Jede Fingerbaugruppe 212 trägt eine Spitze 300 am vorspringenden Ende des Hebels 240, wie es die Fig. 8 bis 10 zeigen. Jede Spitze 300 v/eist ein Spitzenelement 3OI und eine Anfangseinstelleinheit 302 auf. Das vorspringende Ende 242 des Hebels 240 weist einen Schlitz 244 auf, der im allgemeinen parallelEach finger assembly 212 carries a tip 300 on the protruding end of the lever 240, as shown in FIGS. 8-10. Each tip 300 is a tip element 30I and an initial setting unit 302 on. The protruding end 242 of the lever 240 has a slot 244 that is generally parallel

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2A232202A23220

zur Eindrehebene CP der Baugruppe 212 verläuft. Die Spitze 301 ist im allgemeinen eine Platte, die eine V-förmige Aussparung 304 am inneren .und äußeren Ende aufweist , wodurch zwei im Abstand voneinander angeordnete Kontaktpunkte 305 an entgegengesetzten Enden der Spitze 301 gebildet werden. Die Punkte 305 weisen Kontaktoberflächen 307 auf, die den zu ergreifenden Gegenstand erfassen. Die Spitze 301 ist in der Mitte zwischen den Ansätzen 245 im Ende 242 des Hebels 240, die auf beiden Seiten des Schlitzes 24¹J liegen, drehbar gelagert und zwar auf einem Zapfen 306, der zwischen den Ansätzen 245 angeordnet ist. Die Spitze 301 kann sich frei um die Achse TA des Zapfens 305 innerhalb des Schlitzes 244 drehen.runs to the turning plane CP of the module 212. The tip 301 is generally a plate that has a V-shaped recess 304 at the inner and outer ends, thereby forming two spaced contact points 305 at opposite ends of the tip 301. The points 305 have contact surfaces 307 which capture the object to be gripped. The tip 301 is rotatably mounted in the middle between the lugs 245 in the end 242 of the lever 240, which ^{lie on both sides of the slot 24 1} J, on a pin 306 which is arranged between the lugs 245. The tip 301 is free to rotate about the axis TA of the pin 305 within the slot 244.

Die- Anfangseinstelleinheit 302 dient dazu, anfangs die Spitze 301 in einer bekannten Schwenklage gegenüber dem Hebel 240 einzustellen. Es können hierzu verschiedene Mechanismen verwendet werden. Die dargestellte Einheit 302 weist eine Kompressionsfeder 310 und einen Kolben 311 auf. Eine Bohrung ist im Ende 242 des Hebels 240 am Boden des Schlitzes 244 vorgesehen und nimmt gleitbar die Feder 310 und den Kolben 311 auf.. Die Bohrung 246 ist derart angeordnet und ausgebildet, daß die Feder 310 in elastischer Weise die Spitze 301 in eine vorbestimmte Drehrichtung einstellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Einstellung durch den Kolben in einer Richtung entgegengesetzt zur Uhrzeigerdrehrichtung, wobei der Kolben gegen die Spitze 301 einwirkt. Die Drehrichtung, in der die Spitze 301 beaufschlagt ist, kann leicht dadurch umgedreht werden, daß die Einstelleinheit 302 auf der anderen Seite des Schlitzes 244 angeordnet wird, wie es gestrichelt in Fig. 10 dargestellt ist.The initial setting unit 302 serves to initially set the tip 301 in a known pivot position with respect to the lever 240 to adjust. Various mechanisms can be used for this. The illustrated unit 302 comprises a compression spring 310 and a piston 311. A hole is in end 242 of lever 240 at the bottom of slot 244 is provided and slidably takes the spring 310 and the piston 311 on .. The bore 246 is arranged and designed in such a way that that the spring 310 in an elastic manner the tip 301 in a sets a predetermined direction of rotation. In the illustrated embodiment, the setting is made by the piston in a direction opposite to the clockwise direction of rotation with the piston acting against the tip 301. The direction of rotation, in which the tip 301 is acted upon, can easily be turned around by the fact that the adjustment unit 302 on the other Side of the slot 244 is arranged, as shown in phantom in FIG.

Obwohl getrennte Antriebsmechanismen für jede Fingerbaugruppe 212 verwendet werden können, ist ein vereinfachter gemeinsamer Antriebsmechanismus dargestellt. Der Antriebsmechanismus weist eine Antriebsstange 250 auf, die gleitbar in der Basisplatte 222 gelagert ist und die entlang der Mittellinie CLThough separate drive mechanisms for each finger assembly 212, a simplified common drive mechanism is shown. The drive mechanism includes a drive rod 250 that is slidable in the base plate 222 is mounted and along the center line CL

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der Basis 211 gleiten kann. Das Antriebsende 251 der Stangethe base 211 can slide. The drive end 251 of the rod

250 erstreckt sich in den Raum 252 zwischen den Platten 221 und 222 hinein und das andere Ende ist mit einer Antriebseinheit 25^ verbunden, wie beispielsweise mit dem Kolben 255 eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders 256, der in Fig. 6 dargestellt ist. Ein Antriebsadapter 258 ist am Antriebsende250 extends into space 252 between plates 221 and 222 and the other end is with a drive unit 25 ^ connected, such as with the piston 255 a double-acting working cylinder 256, which is shown in FIG. A drive adapter 258 is on the drive end

251 der Stange 2*10 im Raum 252 montiert und dieser Adapter 258 kann im Raum 252 entlang der Mittellinie CL hin und her bewegt werden. Der Antriebsadapter 258 weist zwei im Abstand voneinander angeordnete, im allgemeinen kreisförmige, parallele Platten 259 auf, die im Mittelabschnitt durch einen Ansatz miteinander verbunden sind, so daß ein Ringraum 26l, der zur Montage eines Armes dient, zwischen den Platten259 ausgebildet wird.251 of the rod 2 * 10 mounted in space 252 and this adapter 258 can be moved back and forth in space 252 along the center line CL. The drive adapter 258 has two spaced apart mutually arranged, generally circular, parallel plates 259, which in the central portion by a shoulder are connected to one another, so that an annular space 26l, which is used for mounting an arm, is formed between the plates 259 will.

Nach außen sich erstreckende Antriebsarme 265a bis 265c der Fingeranstriebsgestänge 263 sind innerhalb des Ringraumes montiert und fluchten mit den Tragarmen 23Ο. Jeder Antriebsarm 265 weist einen im allgemeinen horizontalen Schenkel 266 und einen nach oben und außen sich erstreckenden gegabelten Schenkel 268 auf. Jeder Schenkel 266 ist gleitbar zwischen den Platten 259 angeordnet und ist drehbar an einen Drehzapfen 269 zwischen den Platten 259 montiert, wobei eine Drehung um die Einstellachse PA erfolgt. Der Schenkel 266 des Einstellarmes 265a wird in einer festen Lage fluchtend mit dem Tragarm 23Oa durch einen zweiten Zapfen 270 gehalten, der sich durch den Schenkel 266 zwischen den Platten 259 hindurch erstreckt, v/ie es die Fig. 6 und 7 zeigen. Es ist zu erkennen, daß die Antriebsarme 265b und 265c sich um die Achsen PA verschwenken können, während der Arm 265a in einer festen Lage gehalten wird.Outwardly extending drive arms 265a to 265c of FIG Finger drive rods 263 are mounted within the annulus and are aligned with the support arms 23Ο. Each drive arm 265 has a generally horizontal leg 266 and an upwardly and outwardly extending forked one Leg 268 on. Each leg 266 is slidably disposed between the plates 259 and is rotatable on a pivot 269 mounted between the plates 259, one rotation around the adjustment axis PA takes place. The leg 266 of the adjustment arm 265a is in a fixed position in alignment with the support arm 23Oa held by a second pin 270 which extends through the leg 266 between the plates 259, as shown in FIGS. 6 and 7. It can be seen that the drive arms 265b and 265c pivot about the axes PA while the arm 265a is held in a fixed position.

Antriebsgestänge 271 verbinden jeden Antriebsarm 265 mit dem Antriebsschenkel 241 der Finger 23^, so daß die Finger 23^ geöffnet oder geschlossen werden können, wenn der Antriebsadapter 258 innerhalb des Raumes 252 durch die Antriebseinheit Drive linkages 271 connect each drive arm 265 to the Drive leg 241 of the fingers 23 ^ so that the fingers 23 ^ can be opened or closed when the drive adapter 258 within the space 252 by the drive unit

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bewegt wird. Das äußere Ende 272 eines jeden Gestänges 271 ist zwischen den Enden des gegabelten Schenkels 268 des Armes 265 gelagert, während das gegabelte innere Ende 27^ den Antriebsschenkel 241 des Pingers 234 gelenkig aufnimmt. Wenn der Antreibsadapter 258 zur Handflächenplatte 221 der Basis 211 hin bewegt wird, werden die Spitzen 301 an den Fingern geschlossen und umgekehrt.is moved. The outer end 272 of each linkage 271 is between the ends of the forked leg 268 of the Arm 265, while the forked inner end 27 ^ den Drive leg 241 of the pinger 234 articulated. if the drive adapter 258 to the palm plate 221 of the base 211 is moved towards, the tips 301 are closed on the fingers and vice versa.

Es sei bemerkt, daß die mechanische Übersetzung des Antriebseingangs für die Finger 23** abnimmt, wenn sich die Finger schließen. Dies ist vorteilhaft, da die größeren Gegenstände, die von den Fingern234 erfaßt werden, normalerweise mehr wiegen als kleinere Gegenstände und deshalb eine größere Haltekraft erforderlich machen. Eine Veränderung der Haltekraft wird ohne eine Änderung des Druckmitteldruckes im Zylinder 256 erzielt. Es sei bemerkt, daß-die Fingerantriebsgestänge 263 Gleitkurbelmechanismen sind, wobei die Gleit- oder Kurbelachse parallel zur Eindrehebene der Fingerbaugruppen 212 verläuft. Die Bewegung des Gestänges 263 liegt in der gleichen Ebene wie die Eindrehebene der zugeordneten Fingerbaugruppe 212.It should be noted that the mechanical translation of the drive input for the fingers 23 ** decreases as the fingers move conclude. This is advantageous because the larger objects that are grasped by fingers 234 will usually weigh more than smaller objects and therefore require a greater holding force. A change in holding power is achieved without a change in the pressure medium pressure in cylinder 256. It should be noted that the finger drive linkages 263 are slide crank mechanisms, with the slide or crank axis runs parallel to the screw-in plane of the finger assemblies 212. The movement of linkage 263 is the same Level like the screw-in level of the associated finger assembly 212.

Es sei nunmehr auf Fig. 7 Bezug genommen. Es ist zu erkennen, daß die Fingerbaugruppen 212b und 212c aus der Dreibackengreifstellung, die gestrichelt dargestellt ist, in eine Packgreifstellung gebracht werden kann, die in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Die Spreizstellung kann in jeder Stellung ^eingenommen werden und die Spitzengreifstellung kann in der Dreibackengreifsfellung eingenommen werden. Der Einstellmechanismus 215 bewirkt, daß die Baugruppen 212b und 212c in ihre verschiedenen Greifsteilungen eingestellt werden.Reference is now made to FIG. It can be seen that the finger assemblies 212b and 212c from the three-jaw gripping position, which is shown in dashed lines, can be brought into a pack gripping position in solid lines is shown. The spread position can be taken in any position ^ and the tip gripping position can be in the Three-jaw gripping fur be taken. The adjustment mechanism 215 causes the assemblies 212b and 212c in their different gripping pitches can be set.

4098 49/033 84098 49/033 8

2A23220.2A23220.

Der Einstellmechanismus 215 weist zwei Antriebsunterbaugruppen 280 auf, die vom Antriebsarm 265a getragen werden. Eine der Unterbaugruppen 280 steht in Antriebsverbindung mit dem Antriebsarm 265b und eine der Unterbaugruppen 280 steht in Antriebsverbindung mit dem Antriebsarm 265c. Die Unterbaugruppen sind spiegelbildlich angeordnet und ausgebildet, so daß lediglich eine Unterbaugruppe im einzelnen beschrieben wird, wobei gleiche Bezugszeichen für beide Unterbaugruppen 280 verwendet werden.The adjustment mechanism 215 has two drive sub-assemblies 280 carried by drive arm 265a. One of the subassemblies 280 is in driving communication with the drive arm 265b and one of the subassemblies 280 is in drive communication with drive arm 265c. the Sub-assemblies are arranged and designed in mirror image, so that only one sub-assembly in detail will be described, with the same reference numerals being used for both subassemblies 280.

Die Unterbaugruppe 280, die mit dem Antriebsarm 265b verbunden ist, weist einen Druckmittelzylinder 281 auf, der von einer Halterung 282 getragen wird, die an einer Seite des horizontalen Schenkels 266 des Antriebsarmes 265a montiert ist. Der Zylinder 2 81 ist so angeordnet, daß dessen Mittellinie CL_n im allgemeinen parallel zur Mittellinie des Sehenkels 266 des Armes 265a verläuft und im allgemeinen parallel zur Arbeitsoberfläche 225 der Handflächenplatte 221. Diese Mittellinie ist quer zum Schenkel 266 des Armes 265a um die Strecke d, versetzt.The subassembly 280, which is connected to the drive arm 265b, includes a fluid cylinder 281 carried by a bracket 282 which is mounted on one side of the horizontal leg 266 of the drive arm 265a. The cylinder 281 is arranged so that its center line CL _n is generally parallel to the center line of the tendon leg 266 of the arm 265a and generally parallel to the working surface 225 of the palm plate 221. This center line is transverse to the leg 266 of the arm 265a by the distance d , offset.

Das Ende der Kolbenstange 285 des Arbeitszylinders 280 ist mit dem Schenkel 266 des Antriebsarmes 265b über eine Anschlußstange 286 verbunden. Ein Ende der Anschlußstange ist drehbar mit dem Ende der Kolbenstange 285 verbunden und das andere Ende ist drehbar mit dem Schenkel 266 des Armes 265b in einem Schlitz 288 verbunden, der in der Seite des Schenkels 266 ausgebildet ist. Die Verbindung erfolgt mittels eines Antriebszapfens 289. Der Antriebszapfen 289 ist von der Einstellachse PA des Armes 265b um eine Strecke d₂ entfernt angeordnet. Wenn die Kolbenstange 285 ausgefahren ist, werden der Einstellarm 265b und die Fingerbaugruppe 212b in ihre Packgreifstellung verschoben. Die Strecken d, und d„ sind ausreichend groß bemessen, um sicherzustellen, daß ein ausreichendes Drehmoment am Arm 265b und an der Baugruppe 212b einwirkt, um diese einzustellen.The end of the piston rod 285 of the working cylinder 280 is connected to the leg 266 of the drive arm 265b via a connecting rod 286. One end of the connecting rod is rotatably connected to the end of the piston rod 285 and the other end is rotatably connected to the leg 266 of the arm 265b in a slot 288 formed in the side of the leg 266. The connection is made by means of a drive pin 289. The drive pin 289 is arranged away _{from the adjustment axis PA of the arm 265b by a distance d 2.} When the piston rod 285 is extended, the adjustment arm 265b and finger assembly 212b are moved to their pack gripping position. The distances d 1 and d 1 are dimensioned sufficiently large to ensure that sufficient torque acts on the arm 265b and on the assembly 212b to set them.

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Die dargestellten Arbeitszylinder 280 sind einfach wirkende Zylinder und es ist eine Federrückführung vorgesehen. Es sei bemerkt, daß auch doppeltwirkende Zylinder verwendet werden können. Die Zylinder 280 können unabhängig gesteuert oder parallel geschaltet sein, so daß sie synchron arbeiten.The working cylinders 280 shown are single-acting cylinders and a spring return is provided. Be it notes that double acting cylinders can also be used. The cylinders 280 can be controlled or independently be connected in parallel so that they work synchronously.

Die Betriebsweise des zweiten Ausführungsbeispiels soll unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 18 erläutert werden. In diesen Figuren sind die verschiedenen Betriebsweisen dargestellt. Es sei bemerkt, daß die Fingerbaugruppen 212 wahlweise in ihre Dreibackengreifstellung oder Packgreifstellung durch einen Einstellmechanismus 215 gebracht werden können. Das öffnen und Schließen der Finger 23¹I erfolgt durch die Antriebseinheit 254, wobei die Finger 23¹I gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden.The operation of the second embodiment will be explained with reference to Figs. The various modes of operation are shown in these figures. It should be noted that the finger assemblies 212 can be selectively brought into their three-jaw gripping position or pack gripping position by an adjustment mechanism 215. The opening and closing of the fingers 23 ¹ I is carried out by the drive unit 254, the fingers 23 ¹ I being opened and closed at the same time.

Die Fig. 11 bis I¹J zeigen den Manipulator 210 dabei, wie er einen im allgemeinen rechteckigen Gegenstand 0_R erfaßt. Bei dieser Arbeitsweise werden die Kolbenstangen 285 der Zylinder 28I ausgefahren, damit die Fingerbaugruppen 212b und 212c in die Packgreifstellung gebracht werden. Fig. 11 zeigt, daß die Finger 23¹J ausreichend weit geschlossen sind, damit die innersten Kontaktpunkte 305 gerade die entgegengesetzten Seiten des Gegenstandes 0_R erfassen. Eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Fig. 11 zeigt in Fig. 12 die entsprechende Stellung der Spitzen 301. Es sei bemerkt, daß, wenn die Finger 23¹J geschlossen werden, der Gegenstand 0_R zwischen diesen Fingern zentriert werden. Der Gegenstand 0_R befindet sich anfangs der Arbeitsoberfläche 225 der Handflächenplatte 221 benachbart. Wenn sich die Finger 23¹I weiter nach innen bewegen, um den Gegenstand 0_R zu erfassen, so ist zu erkennen, daß die Reaktionskraft F_R an der Stelle 305, die sich in Kontakt mit dem Gegenstand 0_R befindet, ausgeübt wird und bewirkt, daß ein MotnenJ; auf die Spitze 301 ausgeübt" wird, und uv/ar ent£mgen«FIGS. 11 through I ¹ J show the manipulator 210 grasping a generally rectangular object _{O R.} In this operation, the piston rods 285 of the cylinders 28I are extended to bring the finger assemblies 212b and 212c into the pack gripping position. 11 shows that the fingers 23 ¹ J are closed sufficiently that the innermost contact points 305 just grasp _{the opposite sides of the object O R.} An enlarged view of part of FIG. 11 shows the corresponding position of the tips 301 in FIG. 12. It should be noted that when the fingers 23 ¹ J are closed, the object 0 _{R is} centered between these fingers. The object 0 _R is initially adjacent the work surface 225 of the palm plate 221. When the finger 23 ¹ I move further inwardly to the object to capture 0 _R, then it can be seen that the reaction force F _R at the point 305, the 0 _R is in contact with the article is applied and causes that a MotnenJ; on the tip 301 "is exerted, and uv / ar ent £ mgen"

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gesetzt zur Einwirkung der Einstelleinheit 302, um die Spitze 301 bei der Darstellung in Fig. 12 in Richtung des Uhrzeigerdrehsinns zu verschwenken. Dadurch wird eine Halterungskraft F„ am Gegenstand O_n erzeugt, die den Gegenstand zur Kandflächenplatte 221 hin drückt. Dies stellt sicher, daß der Gegenstand O_R gegen die Platte 221 festgespannt wird. Die Einspannkraft wird erzeugt, wenn die Spitze 301 sich in Richtung des Uhrzeigersinns dreht, bis die äußere Kontaktspitze 305 am inneren Ende der Spitze 301 sich gegen die Seite des Gegenstandes 0_R anlegt. Diese Stellung ist in Fig. 13 dargestellt und ein vergrößerter Ausschnitt der Fig. 13 ist in Fig. lH gezeigt, wobei dargestellt ist, daß beide innere Kontaktpunkte 305 gegen den Gegenstand 0_R anliegen. Der Manipulator 210 hat nun in ausreichender Weise den Gegenstand 0_R erfaßt, so daß dieser Gegenstand aufgenommen werden kann.set for the action of the setting unit 302 in order to pivot the tip 301 in the direction of the clockwise direction of rotation in the illustration in FIG. 12. As a result, a holding force F _{n is} generated on the object O n, which presses the object towards the face plate 221. This ensures that the object O _R is clamped against the plate 221st The clamping force is generated when the tip 301 rotates in the clockwise direction until the outer contact tip 305 at the inner end of the tip 301 rests against the side of the object O _R. This position is shown in Fig. 13 and an enlarged detail of Fig. 13 is shown in Fig. LH, being shown that both inner contact points 305 bear against the object 0 _R. The manipulator 210 has now sufficiently _{grasped the object O R} so that this object can be picked up.

Die Fig. 15 und l6 zeigen, wie der Manipulator 210 einen sphärischen Gegenstand O₁₃ zwischen den Spitzen 301 erfaßt.FIGS. 15 and 16 show how the manipulator 210 _{grasps a spherical object O 13} between the tips 301.

Es sei bemerkt, daß die Finger 23*J den Gegenstand 0„ gegenüber der Basis 211 zentrieren und daß die Spitzen 301 den Gegenstand Og gegenüber den Fingerspitzen zentrieren. Es ist zu erkennen, daß die Spitzen 30I es ermöglichen, daß der Manipulator relativ kleine Gegenstände erfassen kann. Die Fingerbaugruppen 212b und 212c befinden sich bei der Darstellung in den Fig. und 16 in der Dreibackengreifstellung.It should be noted that the fingers 23 * J opposite the object 0 " of the base 211 and that the tips 301 center the object Center og opposite the fingertips. It is recognizable, that the tips 30I allow the manipulator can capture relatively small objects. The finger assemblies 212b and 212c are shown in FIGS. and 16 in the three-jaw gripping position.

Die Fig. 17 und l8 zeigen, wie der Manipulator 210 einen großen Gegenstand O₁. erfaßt, der eine entsprechende öffnung H₁. auf -FIGS. 17 and 18 show how the manipulator 210 handles a large object O ₁ . detected, which has a corresponding opening H ₁ . on -

L· L·L L

weist, die ausreichend groß ist, damit die Finger 23^ in diese eingesetzt werden können. Die Fingerbaugruppen 212b und 212c sind in ihrer Dreibackengreifstellung dargestellt, so daß die Finger 23^JJ in die Öffnung H₁. eingeführt v/erden können und überhas, which is sufficiently large so that the fingers 23 ^ can be used in this. The finger assemblies 212b and 212c are shown in their three-jaw gripping position so that the fingers 23 ^J J into opening H ₁ . introduced v / earth and about

L>L>

ihre normale Öffnungsstellung hinaus in ihre Spreizstellung geöffnet werden können, um den Gegenstand CL innerhalb der öffnung IL zu erfassen.their normal open position out into their spread position can be opened in order to grasp the object CL within the opening IL.

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Die inneren und äußeren Kanten E₁ und E_Q eines jeden Hebels 2*10 der Finger 23** können verwendet werden, um Gegenstände zu erfassen, wie es Fig. 5 zeigt. Die Fingerbaugruppen 212b und 212c befinden sich in ihrer Packgreifstellung und erfassen einen zylindrischen Gegenstand, der gestrichelt in Fig. 5 dargestellt ist.The inner and outer edges E ₁ and E _Q of each lever 2 * 10 of the fingers 23 ** can be used to detect objects, as FIG. 5 shows. The finger assemblies 212b and 212c are in their pack gripping position and grasp a cylindrical object, which is shown in phantom in FIG.

Der Fingerantriebszylinder 256 ist mit einer Druckmittelquelle derart verbunden, daß die Stange 250 wahlweise ausgefahren und zurückgezogen werden kann. Die Einstellzylinder 28l sind ebenfalls mit Druckmittelquellen über entsprechende Steuerschieber verbunden, derart, daß" die Kolbenstangen 285 wahlweise ausgefahren und zurückgezogen werden können. Die Zylinder 281 können für einen gleichzeitigen Betrieb parallel geschaltet werden oder können so geschaltet werden, daß sie unabhängig voneinander arbeiten. Die Zylinder 2 8l arbeiten unabhängig vom Zylinder 256.The finger drive cylinder 256 is connected to a source of pressurized fluid connected such that the rod 250 can be selectively extended and retracted. The adjusting cylinder 28l are also connected to pressure medium sources via corresponding control slides in such a way that "the piston rods 285 can optionally be extended and retracted. The cylinders 281 can be operated in parallel for simultaneous operation can be switched or can be switched so that they work independently of each other. The cylinders 2 8l are working independent of cylinder 256.

Es wurden spezielle Aus.führungsbeispiele der Erfindung beschrieben, und es sei bemerkt, daß Abänderungen, Ergänzungen u. dgl. vorgenommen werden können, die im Rahmen der Erfindung liegen.There have been described special embodiments of the invention, and it should be noted that modifications, additions and the like can be made within the scope of the invention lie.

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Claims

1.jMultiple gripper or manipulator that performs different gripping movements can perform to grasp objects characterized by a palm base having a working surface, the base having a center line, which is generally perpendicular to the work surface, at least three finger assemblies carried by the base each of the finger assemblies having a bracket on the base and with a finger pivotable on each Holder is mounted about an axis of rotation which is generally perpendicular to the center line, with the finger for The work surface is moved to and from it and a single finger drive device is provided, which is in drive connection with all fingers to simultaneously the. To pivot fingers around these axes of rotation of the fingers in order to grasp the objects.

2. Multiple gripper according to claim 1, characterized in that an adjusting drive in drive connection with the holder stands to selectively adjust the holder so that the fingers in intersecting screw planes in Rotate a first position and in substantially parallel and transversely spaced from one another screwing planes in a second position.

3 · multiple grippers according to claim 2, characterized in that the brackets are fixedly mounted on the base such that two of the brackets are pivotable on the base by spaced apart arranged adjustment axes are mounted which are generally parallel to the center line of the base that the adjustment drive is in drive connection with these two brackets to v / ahlweise the two support arms around the adjustment axes to pivot in order to optionally pivot the two support arms between the first and the second position.

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M. Multiple gripper according to claim 1, characterized in that the finger drive has a drive carried by the base, that this drive has an adapter, that a drive unit is provided to selectively the adapter along a drive path which is generally parallel to the center line of the base to move that connecting elements are provided connecting each finger to the adapter so that all fingers simultaneously according to the movement of the adapter be opened and closed.

5. Multiple gripper according to claim ¹ J, characterized in that the drive connection has at least three drive arms which are connected to the adapter and move with it, that one of the drive arms is attached to the adapter in such a way that it is aligned with one of the brackets and that two of the drive arms are rotatably mounted on the adapter about arm adjustment axes which are aligned with the adjustment axes of the two adjustment devices and that linkages are provided in drive connection between the drive arms and the fingers.

6. Multiple gripper according to claim 5> characterized in that the drive unit has a pressure medium cylinder which is carried by the base and which has a piston rod optionally extending along a path generally parallel to the Centerline of the base is movable, the piston rod having a protruding end and the adapter on the protruding end End of the piston rod is mounted.

7. Multiple gripper according to claim 2, characterized in that the adjusting drive has at least one motor from the Adapter is worn and in drive connection with the both drive's arms is available to selectively use the two drive arms and to pivot the two carriers about the adjustment axis.

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8. Multiple gripper according to claim 7, characterized in that the motor is a pressure medium motor.

9. Multiple gripper according to claim 8 _S, characterized in that a first pressure medium cylinder is provided which is carried by the adapter and which has a first piston rod which is in drive connection with one of the drive arms in order to selectively pivot one of the two drive arms about its adjustment axis , wherein a second pressure medium cylinder is carried by the adapter, which has a second piston rod which is in drive connection with the other of the two drive arms in order to selectively pivot this drive arm about its adjustment axis.

10. Multiple gripper according to claim 1, characterized in that each pinger of the pinger assemblies has a protruding end, which extends beyond the base and in that the finger assemblies further include tip members which are rotatable mounted in each projecting end of the fingers rotatably about a tip axis generally parallel to the The axis of rotation of the fingers runs, the tips being designed and arranged in such a way that they grasp objects can.

11. Multiple gripper, which is designed so that it can perform various gripping operations in order to grasp objects, characterized by a base defining a centerline, three finger assemblies carried by the base, wherein each finger assembly has a support arm and wherein a finger is rotatably mounted on the support arm about an axis of rotation, the is generally perpendicular to the centerline, with the support arms having the base on three spaced apart Points are arranged around a circle lying in a plane generally perpendicular to the center line extends with the support arm of a finger assumes a fixed position so that this is generally radial to the circle

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extends and wherein the support arms of the other two fingers are selectively rotatable about their pivot points and about adjustment axes which are generally parallel to the centerline so that the screw-in axes of the other two finger assemblies move along an arcuate path centered with respect to the adjustment axes.

12. Tip assembly for each finger of a manipulator in which the fingers with their protruding ends are within Rotation planes can open and close in order to grasp objects, characterized by a tip component, the contact parts has, with which the objects are detected v / ground and a pivot bearing with which the tip can be pivoted on protruding end of the finger is supported by one The axis can be rotated, which runs perpendicular to the plane of rotation of the fingers, by a rotary movement independent of the finger movement to be able to perform.

13 tip assembly according to claim 12, characterized by means, with which the rotary movement of the Spitzenbau.teile in a first direction and in a second direction opposite to first direction is limited around the axis.

lh. Tip assembly according to claim 13 , characterized by an adjustment device with which the tip is elastically biased in the first direction.

15. tip assembly according to claim 1 * 1, characterized in that the tip has two spaced apart contact surfaces which are formed so that the tip member in the second direction against the bias of the adjuster is pressed when one of the contact points comes into abutment against the object.

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