DE2449078C3

DE2449078C3 - Gripper for an industrial machine

Info

Publication number: DE2449078C3
Application number: DE2449078A
Authority: DE
Inventors: Shinsaku Yokohama Nakagawa; Nobuo Chigasaki Okonogi; Yoshihide Kamakura Sugino
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1974-10-15
Publication date: 1978-05-24
Also published as: DE2449078B2; DE2449078A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer für einen industriellen Arbeitsautomaten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a gripper for an industrial machine according to the preamble of claim 1.

Aus der GB-PS 13 25 844 ist ein derartiger Greifer bekannt Solche Greifer sind in der Regel so ausgelegt, daß ein Werkstück, das von dem Fingerarm festgehalten wird, durch Bewegung des die Finger aufweisenden Arms über eine vorbestimmte Bewegungsbahn dicht an das Spannfutter herangebracht und dann im Spannfutter eingespannt wird, wenn dessen Backen verschoben werden. Bei der bekannten Anordnung sind hierzu die Finger spielfrei in einer Längsführung des Greiferkopfes geführt und mittels einer Zahnstange und Stirnrädern antreibbar. Wenn das Werkstück jedoch von denFrom GB-PS 13 25 844 is such a gripper known Such grippers are usually designed so that a workpiece held by the finger arm becomes close by moving the arm having the fingers over a predetermined trajectory the chuck is brought in and then clamped in the chuck when its jaws are moved will. In the known arrangement for this purpose the fingers are guided without play in a longitudinal guide of the gripper head and can be driven by means of a rack and spur gears. However, if the workpiece is affected by the Fingern nicht einwandfrei festgehalten wird, kann der Fall eintreten, daß es sich gegenüber einer Bezugsfläche des Futters verkantet und gegenüber dem Futter in eine außermittige Lage gelangt Bei der bekannten Anordnung mit einer spielfreien Fingerführung besteht daher die Gefahr, daß dann, wenn das Werkstück ungeachtet dieser Verkantung oder exzentrischen Ausrichtung im Spannfutter eingespannt wird, die Finger des Arbeitsautomaten bzw. der gesamte die Finger tragende Arm einer zu hohen Kraft ausgesetzt werden, die zu nicht unbeträchtlichen Beschädigungen führen kann. Wenn das Werkstück zudem in diesem verkanteten oder exzentrischen Zustand in das Futter eingespannt und bearbeitet wird, können sich Bearbeitungsfehler ergeben.Fingers is not properly held, the case may arise that it is opposite a reference surface of the chuck tilted and moves into an eccentric position with respect to the chuck the risk that if the workpiece regardless of this tilt or eccentric orientation in the Chuck is clamped, the fingers of the working machine or the entire arm carrying the fingers exposed to excessive force, which can lead to not inconsiderable damage. if the workpiece is also clamped in this tilted or eccentric state in the chuck and is processed, processing errors may result.

Aue der DE-OS 23 10 990 ist eine Vorrichtung mit einer Einrichtung zur genauen Ausrichtung des Werkstücks bekannt, bei welcher der das Werkstück aufnehmende Greifermechanismus eine planverzahnte Scheibe aufweist, die mit einer ebenfalls planverzahnten, am Maschinenbett festgelegten Scheibe zusammenwirken soll. Beim Ineinandergreifen der Planverzahnungen ist hier zwar ein genaues Indexieren möglich. Es ist hierbei jedoch nicht auszuschließen, daß beim Einrasten der Zähne Relativverschicbungen entlang der Zahnflanken stattfinden, welche bei der bekannten Anordnung durch eine dementsprechende Beanspruchung der übrigen Teile ausgeglichen werden müssen. Außerdem erfordert die bekannte Anordnung einen nicht unbeträchtlichen baulichen Aufwand, und zwar sowohl im Bereich des Greifers als auch im Bereich der Bearbeitungsmaschine.Aue of DE-OS 23 10 990 is a device with a device for the precise alignment of the Workpiece known, in which the workpiece receiving gripper mechanism is a plane-toothed Has a disc that is intended to interact with a plane-toothed disc fixed on the machine bed. When the face gears mesh exact indexing is possible here. However, it cannot be ruled out that when it clicks into place Relativverschicbungen of the teeth take place along the tooth flanks, which in the known arrangement must be compensated by a corresponding stress on the other parts. aside from that requires the known arrangement a not inconsiderable structural effort, both in Area of the gripper as well as in the area of the processing machine.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Greifer der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, der beim Spannen des Werkstücks einen Ausgleich von Lageungenauigkeiten gestattet, ohne daß eine unzulässig große Kraft auf den Hauptteil des Arbeitsautomaten ausgeübt wird, und der dennoch eine hohe Genauigkeit gewährleistet.In contrast, the invention is based on the object of providing a gripper of the type indicated at the beginning To create a class that allows for compensation of positional inaccuracies when the workpiece is clamped, without an unacceptably large force being exerted on the main part of the working machine, and that nevertheless ensures high accuracy.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Aufgrund der zwei Freiheitsgrade für die Zylinderlagerung ergibt sich hierbei beim Spannen des Werkstücks in vorteilhafter Weise selbsttätig eine genaue Einstellung und Ausrichtung. Hierdurch ist es somit möglich, ein Werkstück verkantungsfrei in das Spannfutter etwa einer Werkzeugmaschine einzuspannen. Selbst wenn dabei das Werkstück anfänglich in einer exzentrischen Stellung zur Bezugsfläche des Spannfutters gehalten ist, kann es beim Schließen der Spannbacke automatisch und ohne Beanspruchung irgendwelcher Bauteile in die richtige zentrierte Position gebracht werden. Auf diese Weise kann auch eine ungenaue Bearbeitung eines fehlerhaft eingespannten Werkstücks vermieden werden. Da erfindungsgemäß außerdem durch den Arm ein Druck auf das Werkstück ausgeübt wird, bis die Spannbacken vollständig geschlossen sind, besteht keine Gefahr für ein Herausfallen des Werkstücks oder eine Verkantung desselben beim Schließen d-r Spannbacken. Die gleichen vorteilhaften Wirkungen lassen sich auch beim Ausspannen des Werkstücks aus dem Futter erzielen. Die Unterar.sprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum InhaltDue to the two degrees of freedom for the cylinder bearing, an exact one is advantageously automatically obtained when the workpiece is clamped Attitude and orientation. This makes it possible to clamp a workpiece without tilting in the chuck of a machine tool, for example. Even if the workpiece is initially held in an eccentric position to the reference surface of the chuck, it can when closing the The clamping jaw is centered automatically and without stressing any components Position. In this way, inaccurate machining of an incorrectly clamped workpiece can also be avoided. Since, according to the invention, pressure on the Workpiece is exercised until the jaws are completely closed, there is no danger for a falling out of the workpiece or a tilting of the same when closing the clamping jaws. the The same advantageous effects can also be achieved when the workpiece is unclamped from the chuck. The subordinate claims contain advantageous developments of the invention

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following, preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführungsform eines1 shows an exemplary embodiment of a

Arbeitsautomaten mit einem erfindungsgemäßen Greifer, Automatic work machines with a gripper according to the invention,

Fig.2 einen Längsschnitt durch ein beim Greifer gemäß Fig. 1 verwendetes Ausgleichselement,2 shows a longitudinal section through a compensating element used in the gripper according to FIG. 1,

Fig.3A bis 3D schematische Teildarstellungen zur s Erläuterung der Arbeitsweise des Greifen mit dem Ausgleichselement gemäß F i g. 2,3A to 3D schematic partial representations for the s Explanation of the mode of operation of gripping with the compensating element according to FIG. 2,

F i g. 4 einen Teillängsschnitt zur Veranschaulichung des Zustands nach der Betätigung des Ausgleichselement gemäß F i g. 2 zum Fehlerausgleich, ι οF i g. 4 shows a partial longitudinal section to illustrate the state after actuation of the compensating element according to FIG. 2 for error compensation, ι ο

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Greifers undF i g. 5 is a perspective view of a modified one Embodiment of the gripper and

F i g. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise des Greifers gemäß F i g. 5.F i g. 6 is a schematic illustration for explanation the mode of operation of the gripper according to FIG. 5.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte, mit dem erfindungsgemäßen Greifer U versehene Arbeitsautomat 10 weist einen waagerechten Arm 13 auf, der auf einer lotrechten Säule 12 in einer waagerechten Ebene verdrehbar ist. Das eine Ende einer Schlitz- oder Gabelstange 15 ist am Außenende des Arms 13 befestigt, während der Mittelteil einer Tragschiene 16 in den Schlitz der Gabelstange 15 eingesetzt ist Erfindungsgemäß sind zwei flächige Halteteile 21 und 22 an den beiden Enden der Tragschiene mit Hilfe von Ausgleichselementen 23 bzw. 24 angelenkt Jedes Halteteil ist am einen Ende mit einem lotrechten Schlitz zur drehbaren Aufnahme der Tragschiene 16 versehen. Die anderen Enden der Halteteile 21 und 22 sin. 1 auf die gleiche Weise wie die noch näher zu beschreibenden Finger aufeinander zu gebogen, wobei den Ausgleichselementen 23 und 24 Ausgleichselemente 26 bzw. 27 an diesen abgebogenen Enden angebracht sind. Diese Ausgleichselemente dienen zur nachgiebigen Halterung der Finger 30 und 31 an den Halteteilen 21 und 22. An den gemäß F i g. 1 linken Enden der Ausgleichselemente 23, 26 bzw. 24, 27 sind somit Finger 30 und 31 angebracht, deren Außenenden gegeneinander abgebogen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Halteteile 21 und 22 sowie die Finger 30 und 31 parallel zueinander angeordnet. Die inneren Enden der FingerThe working machine shown schematically in FIG. 1 and provided with the gripper U according to the invention 10 has a horizontal arm 13 which rests on a vertical column 12 in a horizontal plane is rotatable. One end of a slotted or fork rod 15 is at the outer end of the arm 13 attached, while the middle part of a support rail 16 is inserted into the slot of the fork rod 15 according to the invention are two flat holding parts 21 and 22 at the two ends of the mounting rail with the help of Compensating elements 23 and 24 articulated. Each holding part has a vertical slot at one end provided for rotatably receiving the support rail 16. The other ends of the holding parts 21 and 22 are sin. 1 on the the same way as the fingers to be described in more detail are bent towards one another, with the compensating elements 23 and 24 compensation elements 26 and 27 are attached to these bent ends. These Compensating elements are used to resiliently hold the fingers 30 and 31 on the holding parts 21 and 22. An according to FIG. 1 left ends of the compensating elements 23, 26 and 24, 27 are fingers 30 and 31 attached, the outer ends are bent against each other. In the illustrated embodiment, the Holding parts 21 and 22 and the fingers 30 and 31 are arranged parallel to one another. The inner ends of the fingers

30 und 31 sind mit einem Antriebsglied 33 zum öffnen und Schließen der Finger in Abhängigkeit von an das Antriebsglied angelegten elektrischen Signalen verbunden. 30 and 31 are to be opened with a drive member 33 and closing the fingers in response to electrical signals applied to the drive member.

Der Arbeitsautomat 10 ist somit so ausgebildet, daß sein Arm 13 in Abhängigkeit von den von einer nicht dargestellten Steuerschaltung gelieferten elektrischen Signalen in einer waagerechten Ebene verdrehbar ist und seine Finger 30 und 31 in Abhängigkeit von den an das Antriebsglied 33 angelegten Signalen betätigt werden. Die Ausgleichselemente 23, 24, 26 und 27 sind zwischen die Halteteile 21 und 22 und die Finger 30 undThe automatic machine 10 is thus designed so that its arm 13 is not depending on the one shown control circuit supplied electrical signals is rotatable in a horizontal plane and operates its fingers 30 and 31 in response to the signals applied to the drive member 33 will. The compensating elements 23, 24, 26 and 27 are between the holding parts 21 and 22 and the fingers 30 and

31 eingefügt. Infolgedessen wird eine auf die Finger einwirkende, unzulässig große Kraft nicht auf den Arm 13 übertragen.31 inserted. As a result, one gets on the fingers acting, impermissibly large force is not transferred to the arm 13.

Im folgenden sind die Konstruktionseinzelheiten der Ausgleichselemente anhand von F i g. 2 näher erläutert. Die Ausgleichselemente 23 und 24 dienen zur verdreh- oder schwenkbaren Lagerung der Halteteile 21 und 22 an der Tragschiene 16 und zur Halterung der Finger, während die Ausgleichselemente 26 und 27 lediglich zur Halterung der Finger dienen. Da die Ausgleichselemente 23, 24, 26 und 27 jeweils gleich aufgebaut und nur geringfügig unterschiedlich mit der Tragschiene verbunden sind, veranschaulicht Fig. 2 ersichtlicherweise die 6j Konstruktion eines beliebigen dieser Ausgleichselemente.
Gemäß Fig.2 weist das Ausgleichselement ein hohlzylindrisches Gehäuse 41 auf, das an seinem Außenumfang mit einem Feingewinde zur Aufnahme einer Arretiermutter 42 versehen ist die zur Befestigung der Halteteile 21 oder 22 am Ausgleichselement dient Im Innenraum 43 des Gehäuses 41 ist ein konzentrisch zu ihm angeordneter Arbeitszylinder 45 vorgesehen, in dessen Zylinderkammer 46 ein Kolben 47 mit einer Kolbenstange 48 geführt ist Das rechte Ende des Arbeitszylinders 45 ist durch einen Zylinderkopf 49 mit einer Ausnehmung 50a zur Aufnahme einer Kugel 50 verschlossen, die von einem Kugelsitz 54 getragen wird, der seinerseits in einer Büchse 53 verschiebbar geführt ist Die Büchse 53 ist in eine Mutter 52 eingepaßt, welche in den am rechten Ende des Gehäuses 41 befestigten End- oder Kopfteil 51 eingeschraubt ist und welche durch eine Kontermutter 55 gesichert ist. Zwischen dem Kugelsitz 54 und dem Kopfteil 51 des Gehäuses 41 ist eine Feder 56 eingefügt, welche den Kugelsitz 54 normalerweise in Richtung auf den Arbeitszylinder 45 drängt. Infolge dieser Anordnung wird die auf den Kuge/sitz 54 ausgeübte Kraft über die Kugel 50 auf den Zylinderkopf 49 übertragen, so daß der Arbeitszylinder 45 gemäß F i g. 2 nach links gedrängt wird.The details of the construction of the compensating elements are given below with reference to FIG. 2 explained in more detail. The compensating elements 23 and 24 serve for the rotatable or pivotable mounting of the holding parts 21 and 22 on the support rail 16 and for holding the fingers, while the compensating elements 26 and 27 are only used for holding the fingers. Since the compensating elements 23, 24, 26 and 27 each have the same structure and are connected to the support rail only slightly differently, FIG. 2 clearly illustrates the construction of any of these compensating elements.
According to Figure 2, the compensating element has a hollow cylindrical housing 41, which is provided on its outer circumference with a fine thread for receiving a locking nut 42 which is used to attach the holding parts 21 or 22 to the compensating element Working cylinder 45 is provided, in the cylinder chamber 46 of which a piston 47 with a piston rod 48 is guided a bushing 53 is slidably guided. The bushing 53 is fitted into a nut 52 which is screwed into the end or head part 51 attached to the right end of the housing 41 and which is secured by a lock nut 55. A spring 56 is inserted between the ball seat 54 and the head part 51 of the housing 41 and normally urges the ball seat 54 in the direction of the working cylinder 45. As a result of this arrangement, the force exerted on the ball / seat 54 is transmitted via the ball 50 to the cylinder head 49, so that the working cylinder 45 according to FIG. 2 is pushed to the left.

Am Umfang des Zylinderkopfes 49 ist ein nach unten ragender Stift 58 befestigt, welcher eine im Gehäuse 4t vorgesehene und in dessen Längsrichtung verlaufende als Langloch ausgebildete öffnung 59 durchsetzt. Die Aufgabe dieses Stifts 58 besteht in einer Verhinderung der Drehung des Arbeitszylinders 45 relativ zum Gehäuse 41 bei gleichzeitiger Ermöglichung einer Axialverschiebung des Zylinders 45. Die öffnung 59 ist durch eine am Stift 58 befestigte Abdeckung 60 verschlossen.On the circumference of the cylinder head 49, a downwardly projecting pin 58 is attached, which one in the housing 4t provided and extending in the longitudinal direction thereof formed as an elongated hole opening 59 passes through. the The task of this pin 58 is to prevent the rotation of the working cylinder 45 relative to the Housing 41 while at the same time enabling the cylinder 45 to be axially displaced. The opening 59 is closed by a cover 60 attached to the pin 58.

Das linke Ende des Arbeitszylinders 45 verjüngt sich bei 61 unter Bildung eines konischen Glieds, das mit einem komplementären Sitzblock 62 am linken Ende des Gehäuses 41 zusammenwirkt. Der Sitzblock 62 ist mit konischen Bohrungen 63 und 64 versehen, welche in entgegengesetzte Richtungen divergieren. Mit dem Glied 61 des Arbeitszylinders 45 ist ein Anschiußstutzen 65 zum Zuleiten und Ablassen von Druckmittel in die und aus der Zylinderkammer 46 verbunden. Ein ähnlicher Stutzen 66 ist mit dem Zylinderkopf 49 verbunden. Diese Stutzen 65 und 66 ragen durch im Gehäuse 41 ausgebildete Bohrungen 68 bzw. 69 nach außen, die durch elastische Abdeckungen 71 bzw. 72 verschlossen sind. Die Kolbenstange 48 durchsetzt eine im konischen Abschnitt 61 vorgesehene Axialbohrung 73 und läuft in einem Gewindezapfen 75 mit einem kleineren Durchmesser als dem der Kolbenstange 48 aus. Auf dem Gewindezapfen 75 ist eine mit einer Durchgangsbohrung versehene Kugel 77 aufgesetzt, und außerdem ist auf die Gewindestange 75 eine Mutter 78 zur Verhinderung einer Auswärtsverichiebung der Kugel 77 aufgeschraubt. In die konische Bohrung 63 des Sitzblocks 62 ist ein konisch konvergierender Block 80 eingesetzt, der mit einer axial verlaufenden Durchgangsbohrung 81 zur Aufnahme eines die Kugel 77 begrenzenden Rings 82 versehen ist. Das Außenende des Gewindezapfens 75 der Kolbenstange 48 ist in eine Ausnehmung 86 in einer Kappe 85 eingesetzt, die mittels Schrauben 88 am konischen Block 80 befestigt ist. Die Kappe 85 ist ihrerseits in eine im Finger 30 oder 31 ausgebildete Ausnehmung eingesetzt, wobei eine an der Kappe vorgesehene Stange den Finger durchsetzt und an ihm mit Hilfe einer Mutter 90 befestigt ist. Ein zylindrischer Faltenbalg 92 ist mit seinem einen Ende mit der Kappe 85 und mit dem anderen Ende dicht amThe left end of the working cylinder 45 tapers at 61 to form a conical member that with a complementary seat block 62 at the left end of the housing 41 cooperates. The seat block 62 is provided with conical bores 63 and 64 which diverge in opposite directions. With the Member 61 of the working cylinder 45 is a connection piece 65 for supplying and releasing pressure medium into the and from the cylinder chamber 46. A similar nozzle 66 is connected to the cylinder head 49 tied together. These nozzles 65 and 66 protrude through bores 68 and 69 formed in the housing 41 outside, which are closed by elastic covers 71 and 72, respectively. The piston rod 48 passes through a provided in the conical section 61 axial bore 73 and runs in a threaded pin 75 with a smaller diameter than that of the piston rod 48. On the threaded pin 75 is one with a A ball 77 provided with a through-hole is placed, and a nut is also on the threaded rod 75 78 screwed on to prevent the ball 77 from being displaced outward. In the conical bore 63 of the Seat block 62 is a conically converging block 80 inserted with an axially extending through hole 81 is provided for receiving a ring 82 delimiting the ball 77. The outer end of the threaded pin 75 of the piston rod 48 is inserted into a recess 86 in a cap 85, which means Screws 88 is attached to the conical block 80. The cap 85 is in turn in one in the finger 30 or 31 formed recess used, with a provided on the cap rod penetrates the finger and is attached to it with the aid of a nut 90. A cylindrical bellows 92 is at one end with the cap 85 and with the other end close to the

Sitzblock 62 mit dem Gehäuse 41 verbunden. Der Kolben 47 ist mit einem O-Ring 95 zur Aufrechterhaltung einer luftdichten, verschieblichen Berührung zwischen dem Kolben 47 und der Innenwand des Zylinders versehen. Weiterhin ist zwischen dem Zylinderkopf 49 und der Innenwand des Arbeitszylinders 45 ein O-Ring 96 zur Abdichtung der Zylinderkammer 46 vorgesehen, während ein O-Ring 97 zwischen der Kolbenstange 48 und der Innenfläche des konischen Glieds 61 vorgesehen ist, um die Zylinderkammer 46 _]0 nach außen hin abzudichten. Der O-Ring 97 ist durch eine Büchse 98 festgelegt, die von einer äußeren Büchse 99 in der im konischen Abschnitt 61 des Arbeitszylinders 45 vorgesehenen Bohrung 73 unterstützt wird.Seat block 62 connected to housing 41. The piston 47 is provided with an O-ring 95 for maintaining an airtight, sliding contact between the piston 47 and the inner wall of the cylinder. Furthermore, an O-ring 96 for sealing the cylinder chamber 46 is provided between the cylinder head 49 and the inner wall of the working cylinder 45, while an O-ring 97 is provided between the piston rod 48 and the inner surface of the conical member 61 in order to close the cylinder chamber 46 _{] 0} to be sealed to the outside. The O-ring 97 is defined by a sleeve 98 which is supported by an outer sleeve 99 in the bore 73 provided in the conical section 61 of the working cylinder 45.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des Ausgleichsele- ■< ments gemäß Fig.2 anhand der Fig.3A bis 3D und Fig.4 beschrieben. In den Fig.3A bis 3D sind die Halteteile 21 und 22 sowie das Antriebsglied 33 nicht dargestellt, da sich die folgende Beschreibung nicht auf diese Teile bezieht.In the following, the mode of operation of the compensating element according to FIG. 2 is described with reference to FIGS. 3A to 3D and FIG. In FIGS. 3A to 3D, the holding parts 21 and 22 and the drive member 33 are not shown, since the following description does not refer to these parts.

Gemäß Fig.3A ist ein Werkstück 100 durch Betätigung des Antriebsglieds 33 in an sich bekannter Weise zwischen den Fingern 30 und 31 verspannt worden. Der Arm 13 wird dann in einer waagerechten Ebene verschwenkt, um das Werkstück beispielsweise dicht an das Spannfutter 110 einer Drehbank heranzuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird unter der Steuerung durch ein von einer nicht dargestellten Steuervorrichtung des Arbeitsautomaten 10 abgegebenes Signal Druckmitlei zu den Anschlußstutzen der jeweiligen Ausgleichselemente 23, 24, 26 und 27 zugeführt, um die betreffenden Kolben 47 zusammen mit den Kolbenstangen 48 nach links zu verschieben. Die Linksverschiebung der Kolbenstangen 48 wird dabei über die betreffende Kugel 77 und den Ring 82 auf den konischen Block 80 und die Kappe 85 übertragen, wodurch der konische Block 80 gemäß F i g. 4 vom Sitzblock 62 getrennt wird. Infolgedessen wird der Faltenbalg 92 ausgedehnt. Wenn der konische Block 80 und die Kappe 85. welche den Finger halten, auf die beschriebene Weise vom Sitzblock 62 getrennt werden, verschiebt sich das konische Glied 61 unter dem Gewicht des Arbeitszylinders 45, der Finger 30 und 31 sowie des Werkstücks 100 längs der konischen Bohrung 64 nach unten, wobei sich der Arbeitszylinder 45 nach rechts ^₅ verschiebt. Dieser Verschiebung wird durch die Feder 56 entgegengewirkt, bis schließlich ein in Fig. 4 dargestellter Gleichgewichtszustand erreicht ist. Da das rechte Ende des Zylinders 45 bzw. der Zylinderkopf 49 über die Kugel 50 am Gehäuse 41 abgestützt wird, wird diese Abwärtsverschiebung des Arbeitszylinders 45 ermöglicht.According to FIG. 3A, a workpiece 100 has been clamped between the fingers 30 and 31 by actuation of the drive member 33 in a manner known per se. The arm 13 is then pivoted in a horizontal plane in order to bring the workpiece close to the chuck 110 of a lathe, for example. At this point in time, under the control of a signal emitted by a control device (not shown) of the automatic machine 10, pressure medium is supplied to the connecting pieces of the respective compensating elements 23, 24, 26 and 27 in order to move the respective pistons 47 together with the piston rods 48 to the left. The left shift of the piston rods 48 is transmitted via the relevant ball 77 and the ring 82 to the conical block 80 and the cap 85, whereby the conical block 80 according to FIG. 4 is separated from the seat block 62. As a result, the bellows 92 is expanded. When the conical block 80 and the cap 85 holding the finger are separated from the seat block 62 in the manner described, the conical member 61 moves under the weight of the working cylinder 45, the fingers 30 and 31 and the workpiece 100 along the conical Bore 64 downwards, with the working cylinder 45 shifting _{to the right ^ 5.} This displacement is counteracted by the spring 56 until a state of equilibrium shown in FIG. 4 is finally reached. Since the right end of the cylinder 45 or the cylinder head 49 is supported on the housing 41 via the ball 50, this downward displacement of the working cylinder 45 is made possible.

Wenn der Arm 13 weiter verschwenkt wird, kommt der von den Fingern 30 und 31 entfernte Teil des Werkstücks 100 unter einem Neigungswinkel λ mit einer Bezugsfläche 111 des Futters 110 in Berührung. Da die Finger 30,31, wie erwähnt, an den Halteteilen 21 und 22 befestigt und somit mit dem Arm 13 über die Ausgleichselemente 23, 24, 26 und 27 verbunden sind, die sich verdrehen und in Axialrichtung verschieben können, wird die von den Fingern abgewandte Stirnfläche des Werkstücks 100 in flächige Anlage an die Bezugsfläche 111 des Futters 110 gebrachtWhen the arm is pivoted further 13 remote from the fingers 30 and 31 is part of the workpiece 100 at an inclination angle λ with a reference surface 111 of the liner 1 10 in contact. Since the fingers 30, 31, as mentioned, are attached to the holding parts 21 and 22 and are thus connected to the arm 13 via the compensating elements 23, 24, 26 and 27, which can rotate and move in the axial direction, the fingers The end face of the workpiece 100 facing away from it is brought into flat contact with the reference surface 111 of the chuck 110

Unter diesen Bedingungen ist allerdings die Mittellinie des Werkstücks 100 um einen Betrag ε gegenüber der Mittellinie des Futters 110 versetzt Da die Finger 30 und 31 jedoch eine gewisse Bewegungsfreiheit besitzen, wird das Werkstück 100 beim Schließen der Spannbakken 112 in der richtigen Position im Futter eingespann wodurch die Exzentrizität ε beseitigt wird. Diese Zustand ist in Fig.3D dargestellt. Anschließend win das Werkstück in der Drehbank maschinell bearbeitet.Under these conditions, however, the center line of the workpiece 100 is offset by an amount ε with respect to the center line of the chuck 110. Since the fingers 30 and 31, however, have a certain freedom of movement, the workpiece 100 is clamped in the correct position in the chuck when the clamping jaws 112 are closed the eccentricity ε is eliminated. This condition is shown in Fig.3D. Then the workpiece is machined in the lathe.

Während vorstehend der Vorgang des Einspannen des Werkstücks im Futter beschrieben ist, kann es durcl Umkehrung der Arbeitsgänge auch aus dem Futte ausgespannt werden. In diesem Fall sind die Ausgleichs elemente 23,24,26 und 27 ebenfalls wirksam. Wenn di Finger 30, 31 hierbei das Werkstück erfassen, wird übe den Stutzen 65 Druckmittel in den Arbeitszylinder 4 eingeführt, um den Kolben 47 zusammen mit de Kolbenstange 48 und den damit verbundenen Bauteile nach rechts zu verschieben, so daß diese Teile in di Stellung gemäß F i g. 2 zurückgeführt werden.While the process of clamping the workpiece in the chuck is described above, it can also be unclamped from the chuck by reversing the work steps. In this case, the compensation elements 23, 24, 26 and 27 are also effective. If the fingers 30, 31 here grasp the workpiece, pressure medium is introduced into the working cylinder 4 via the nozzle 65 in order to move the piston 47 together with the piston rod 48 and the associated components to the right, so that these parts are in the position according to F i g. 2 can be returned.

Der vorstehend beschriebene Greifer für eine Arbeitsautomaten vermag somit ein Werkstück verkan tungsfrei in das Spannfutter beispielsweise einei Drehbank einzuspannen. Selbst wenn dabei da: Werkstück anfänglich in einer exzentrischen Stellun zur Bezugsfläche des Spannfutters angeordnet wird wird es beim Schließen der Spannbacken automatisch ii die richtige zentrierte Position gebracht. Auf dies< Weise kann eine fehlerhafte Einspannung des Werk Stücks vermieden werden. Da außerdem durch den Arm] ein Druck auf das Werkstück ausgeübt wird, bis di Spannbacken vollständig geschlossen sind, besteh keine Gefahr für ein Herausfallen des Werkstücks ode eine Verkantung desselben beim Schließen der Spann backen.The gripper described above for a work machine is thus able to verkan a workpiece For example, a lathe can be clamped in the chuck without any maintenance. Even if there: Workpiece is initially arranged in an eccentric position to the reference surface of the chuck it is automatically brought into the correct centered position when the clamping jaws are closed. On this < In this way, incorrect clamping of the work piece can be avoided. Since also by the arm] pressure is exerted on the workpiece until the clamping jaws are completely closed no risk of the workpiece falling out or tilting of the same when the clamping is closed to bake.

Selbst wenn das Werkstück in verkanteter ode exzentrischer Stellung im Futter eingespannt wird| besteht, da die Finger eine gewisse Bewegungsfreihei gegenüber dem Arm besitzen, keine Gefahr dafür, da eine unzulässige Beanspruchung auf den Arbeitsauto malen einwirkt, so daß dessen Beschädigung vermiede wird. Die gleichen vorteilhaften Wirkungen lassen sie beim Ausspannen des Werkstücks aus dem Futte erzielen.Even if the workpiece is clamped in a tilted or eccentric position in the chuck | Since the fingers have a certain freedom of movement in relation to the arm, there is no danger of this an unacceptable stress on the work car paint acts, so that its damage avoided will. They have the same advantageous effects when the workpiece is unclamped from the chuck achieve.

Fig.5 veranschaulicht eine abgewandelte Ausfüh rungsform der Erfindung mit drei Fingern 30, 31 un 120. Da es hierbei nicht möglich ist, diese Finge unmittelbar an einem feststehenden Halteteil zi montieren, ist zwischen die Finger und das Halteteil ein Hilfsschiene 121 eingefügt, welche an der einei Seitenwand 131 eines Antriebsglieds 130 mit Hilfe vo Schrauben od. dgl. befestigt ist. Wie bei der vorherbe schriebenen Ausführangsform halten dabei das An triebsglied 130 jeweils das eine Ende der Finger 30, 3 und 120 zur Steuerung ihrer Betätigung. Die Hilfsschie ne 121 erstreckt sich hierbei in die gleiche Richtung v/i die Finger und parallel zu ihnen. Die Hilfsschiene 121 is so geformt, daß sie die Betätigung der Finger 30,31 unc 120 bei Erfassen des Werkstücks 140 nicht behinder Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Hilfs schiene 121 C-förmig ausgebildet Die bei de Ausführungsform gemäß F i g. 1 zwischen die Halteteil 21 und 22 sowie die Finger 30 und 31 eingefügte: Ausgleichselemente 23, 24, 26 und 27 sind bei del abgewandelten Ausführungsform zwischen die Hilfs schiene 121 und ein Halteteil 141 eingeschaltet Hierbej besteht das Halteteil 141 aus einer C-förmigen Platte.Fig.5 illustrates a modified Ausfüh approximately form of the invention with three fingers 30, 31 and 120. Since it is not possible here to mount these fingers directly on a fixed holding part zi, an auxiliary rail 121 is inserted between the fingers and the holding part, which at the one side wall 131 of a drive member 130 is fastened with the aid of screws or the like. As in the case of the previously described embodiment form, the drive member 130 each hold one end of the fingers 30, 3 and 120 to control their actuation. The auxiliary rail 121 extends here in the same direction v / i the fingers and parallel to them. The auxiliary rail 121 is shaped so that it does not hinder the actuation of the fingers 30, 31 and 120 when the workpiece 140 is grasped. In the embodiment shown, the auxiliary rail 121 is C-shaped. 1 inserted between the holding part 21 and 22 and the fingers 30 and 31 : Compensating elements 23, 24, 26 and 27 are switched on in the modified embodiment between the auxiliary rail 121 and a holding part 141 Here, the holding part 141 consists of a C-shaped plate.

Bei dieser Ausführungsform wird das Werkstück 1 durch drei Finger 30,31 und 120 erfaßt, wodurch seim Stabilität verbessert wird Die Längen dieser Finger un ihre gegenseitigen Abstände werden entsprechend de Form des Werkstücks bestimmt Dies kann durc Einstellung der Finger 30, 31 und 120 in die durch diIn this embodiment, the workpiece 1 is gripped by three fingers 30, 31 and 120 , which improves its stability. The lengths of these fingers and their mutual spacing are determined according to the shape of the workpiece. This can be done by setting the fingers 30, 31 and 120 in the through di

Pfeile a, b und c gemäß F i g. 6 bezeichneten Richtungen mit Hilfe des Antriebsglieds 130 geschehen.Arrows a, b and c according to FIG. 6 designated directions happen with the help of the drive member 130.

Da die Finger 30,31 und 120 bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 in lotrechter und waagerechter Richtung relativ zur Mittelachse des Arms verschwenkbar sind, kann die Bewegungsfreiheit dieser Finger verbessert werden.Since the fingers 30, 31 and 120 in the embodiment according to FIG. 5 in the vertical and horizontal direction are pivotable relative to the central axis of the arm, the freedom of movement of these fingers can be improved will.

Eine f- i g. 5 entsprechende Ausführungsform läßt sich auch dann anwenden, wenn die Zahl der Finger überA f- i g. 5 corresponding embodiment can be Apply even when the number of fingers is over

drei hinaus vergrößert wird. In diesem Fall sind Ausgreichselemente zwischen einem einen zusätzlichen finger tragenden Glied und einem mit dem Arm 13 verbundenen Glied angeordnet.three is also enlarged. In this case, there are sufficient elements between an additional finger-bearing member and a member connected to the arm 13 is arranged.

Anstatt den Mittelteil des Gehäuses 41 des Ausgleichselemcnts mit dem Halteteil z. B. 21 zu verbinden, kann das Gehäuse 41 auch an einem seiner tnden gehalten sein.Instead of the middle part of the housing 41 of the compensating element with the holding part z. B. 21 to connect, the housing 41 can also at one of its ends be held.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

t. Greifer für einen industriellen Arbeitsautomaten mit mehreren Fingern zum Zu- und Abführen eines Werkstücks zu und von einem Spannfutter einer Werkzeugmaschine und mit Halteteilen zur Verbindung der Finger mit einem Greiferarm, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (30, 31, 120) mit den Halteteilen (21, 22, 141) über Ausgleichselemente (23, 24, 26, 27) verbunden sind, die jeweils ein an den Halteteilen (21, 22, 141) festlegbares Gehäuse (41) aufweisen, in dem ein Arbeitszylinder (45) in Längsrichtung verschiebbar und kippbar gehalten ist, in welchem ein Kolben (47) zum Antrieb einer auskragenden Kolbenstange (48) verschiebbar gelagert ist, an der die Finger (30, 31, 120) direkt oder über eine mit den Fingern verbindhare Hilfsschiene (121) befestigt sind.t. Gripper for an industrial machine with several fingers for feeding and discharging a workpiece to and from a chuck of a machine tool and with holding parts for Connection of the fingers with a gripper arm, characterized in that the fingers (30, 31, 120) are connected to the holding parts (21, 22, 141) via compensating elements (23, 24, 26, 27), each of which has a housing (41) which can be fixed to the holding parts (21, 22, 141) and in which a Working cylinder (45) is held displaceable and tiltable in the longitudinal direction, in which a piston (47) to drive a cantilevered piston rod (48) is slidably mounted on which the fingers (30, 31, 120) are attached directly or via an auxiliary rail (121) that can be connected with the fingers.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Blindende des Arbeitszylinders (45) ein erstes, entgegen der Kraft einer Feder (56) längsverschiebbares Abstützglied für den Arbeitszylinder (45) mit einem vom Kopfteil des Gehäuses (41) nach innen ragenden Kugelsitz (54) und einem das Blindende des Arbeitszylinders (45) verschließenden Zylinderkopf (49) mit einer Ausnehmung (5OaJl in der eine Kugel (50) durch den Kugelsitz (54) gehalten ist, und am Kolbenstangenende ein zweites Abstützglied für den Arbeitszylinder (45) vorgesehen ist, welches einen Sitzblock (62) mit zwei in entgegengesetzten Richtungen divergierenden konischen Bohrungen (63, 64) aufweist, wobei der Arbeitszylinder (45) am Kolbenstangenende mit einem konischen Glied (61) versehen ist, das mit der eine.i der konischen Bohrungen (64) zusammenwirkt, während mit der anderen konischen Bohrung (63) des Sitzblocks (62) ein am Außenende der Kolbenstange (48) befestigter und den zugehörigen Finger (30,31) lagernder konischer Block (80) zusammenwirkt, der über eine Kugel (77) mit der Kolbenstange (48) verbunden ist, und daß der Arbeitszylinder (45) im Bereich seines Blindendes mit einem Stift (58) versehen ist, der eine in der Wand des zylindrischen Gehäuses (41) vorgesehene öffnung (59) durchsetzt.2. Gripper according to claim 1, characterized in that a blind end of the working cylinder (45) first, against the force of a spring (56) longitudinally displaceable support member for the working cylinder (45) with one of the head part of the housing (41) inwardly protruding ball seat (54) and one closing the blind end of the working cylinder (45) Cylinder head (49) with a recess (50aJl in which a ball (50) is held by the ball seat (54), and a second support member for the working cylinder (45) is provided at the end of the piston rod, which has a seat block (62) with two conical bores (63, 64) diverging in opposite directions, the working cylinder (45) is provided at the end of the piston rod with a conical member (61), which with the one.i the conical bores (64) cooperates, while with the other conical bore (63) of the Seat block (62) one attached to the outer end of the piston rod (48) and the associated finger (30,31) bearing conical block (80) interacts with the piston rod (48) via a ball (77) is connected, and that the working cylinder (45) in the region of its blind end with a pin (58) is provided which penetrates an opening (59) provided in the wall of the cylindrical housing (41).

3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier Ausgleichselemente (23, 24,26,27) vorgesehen sind, von denen je zwei einen Finger mit dem zugehörigen Halteteil (21, 22, 141) verbinden. 5"3. Gripper according to claim 1 or 2, characterized in that four compensating elements (23, 24,26,27) are provided, two of which each have a finger with the associated holding part (21, 22, 141) associate. 5 "