DE29621120U1 - Gripping device - Google Patents
Gripping deviceInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
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Anmelder:Applicant:
Fritz Schunk GmbH & Co KGFritz Schunk GmbH & Co KG
Bahnhofstraße 106-134Bahnhofstrasse 106-134
74348 Lauffen am Neckar74348 Lauffen am Neckar
4029 005 26.08.19974029 005 26.08.1997
fri / negfri / neg
Titel: Greifvorrichtung Title: Gripping device
Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung mit wenigstens zwei in Öffnungs- bzw. Schließrichtung synchronisiert bewegbaren Greiferfingern.The invention relates to a gripping device with at least two gripper fingers that can be moved synchronously in the opening and closing directions.
Es ist bekannt, zur Synchronisation der Öffnungs- bzw. Schließbewegung von Greiferfingern bei insbesondere computergesteuerten Handhabungsvorrichtungen ein drehbares plattenförmiges Synchronisationselement vorzusehen, welches zwei langlochartige Ausnehmungen aufweist, in welche je ein stiftförmiger Ansatz von zwei nebeneinander angeordneten und parallel gegeneinander verschieblichen GrundbackenIt is known to provide a rotatable plate-shaped synchronization element for synchronizing the opening and closing movement of gripper fingers in computer-controlled handling devices in particular, which has two slot-like recesses into which a pin-shaped projection of two base jaws arranged next to one another and movable in parallel against one another can be inserted.
zweier Greiferfinger eingreift. Es ist hierdurch eine
kulissenartige Zwangsführung und damit Synchronisation der beiden Greiferfinger erreicht. Wenn die beiden Grundbacken
jedoch in einer einzigen Richtung miteinander fluchtend
angeordnet werden, ist das vorstehend beschriebene Prinzip nicht anwendbar.two gripper fingers. This enables a
A gate-like forced guidance and thus synchronization of the two gripper fingers is achieved. However, if the two base jaws are aligned in a single direction
arranged, the principle described above does not apply.
Bei einer anderen Art der Synchronisation wird die
Öffnungs- bzw. Schließbewegung der Greiferfinger durch
Steuerelemente mit keilförmigen bzw. zur Vorschubrichtung
geneigten Flächen bewirkt. Dies bringt jedoch den Nachteil einer hohen Reibung durch die gegeneinander gleitenden
Flächen mit sich; der Wirkungsgrad ist daher gering, und
die Greifvorrichtung ist stets spielbehaftet.With another type of synchronization, the
Opening and closing movement of the gripper fingers by
Control elements with wedge-shaped or to the feed direction
inclined surfaces. However, this brings with it the disadvantage of high friction due to the sliding against each other
areas; the efficiency is therefore low, and
The gripping device always has play.
Aus der EP 0 022 331 Bl und dem US-Patent 5,150,937 ist es
bekannt die Greiferfinger riemengesteuert anzutreiben. Die Greiferfinger sind durch feststehende Führungsstangen
verschieblich geführt und über einen Ansatz mit einem
Riementrieb verbunden, welcher die Greiferfinger
aufeinander zu oder voneinander weg bewegt. Das
Antriebsmittel dient also zugleich zur Synchronisation der Bewegung der Greiferfinger. Es werden also über den
Zahnriemen auch Antriebskräfte übertragen, was als
nachteilig angesehen wird. Um ein Klemmen der Finger zuFrom EP 0 022 331 Bl and US Patent 5,150,937 it is known to drive the gripper fingers by means of a belt. The gripper fingers are connected by fixed guide rods
guided slidably and via an attachment with a
Belt drive, which drives the gripper fingers
towards or away from each other. The
The drive means also serves to synchronize the movement of the gripper fingers.
Timing belts also transmit drive forces, which is known as
considered disadvantageous. To avoid pinching the fingers
verhindern, muss eine auf Kosten der Synchronisation gehende Nachgiebigkeit des Riemens vorgesehen werden.To prevent this, the belt must be flexible at the expense of synchronization.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Greifvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die vorstehend geschilderten Nachteile nicht auftreten, dass also insbesondere eine spielfreie und mit wenig Reibung einhergehende Synchronisation wenigstens zweier Greiferfinger erreichbar ist.The present invention is therefore based on the object of improving a gripping device of the type mentioned at the beginning so that the disadvantages described above do not occur, so that in particular a synchronization of at least two gripper fingers that is free of play and involves little friction can be achieved.
Diese Aufgabe wird bei einer Greifvorrichtung der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Greiferfinger als Teil einer Kolben/Zylinder-Anordnung in Öffnungs- bzw. Schließrichtung antreibbar und zur Synchronisation ihrer Bewegung über einen durch die Greiferfinger angetriebenen Zahnriemen gegenläufig gekoppelt sind.This object is achieved according to the invention in a gripping device of the type mentioned in that the gripper fingers as part of a piston/cylinder arrangement can be driven in the opening or closing direction and are coupled in opposite directions via a toothed belt driven by the gripper fingers in order to synchronize their movement.
Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung einer Zahnriemenkopplung den gestellten Anforderungen gerecht wird. Dadurch, dass die jeweiligen Greiferfinger mit einem Zahnriemen verbunden bzw. über den Zahnriemen miteinander gekoppelt sind, lässt sich eine spielfreie und weitestgehend reibungslose Synchronisation der Greiferfinger erreichen.It has been shown that the use of a toothed belt coupling meets the requirements. Because the respective gripper fingers are connected with a toothed belt or coupled to one another via the toothed belt, a play-free and largely smooth synchronization of the gripper fingers can be achieved.
Die Zahnriemenkopplung umfasst vorteilhafterweise einen geschlossenen Zahnriemen und zwei gezahnte Riemenscheiben. Zur Verbindung der Greiferfinger mit dem Zahnriemen weisen die Greiferfinger auf ihrer werkstückabgewandten Seite je ein Mitnehmerelement auf, welches den jeweiligen Greiferfinger mit dem Zahnriemen koppelt. Hierbei ist vorzugsweise auf eine spielfreie Kopplung des Mitnehmerelements mit dem Greiferfinger und mit dem Zahnriemen zu achten.The toothed belt coupling advantageously comprises a closed toothed belt and two toothed pulleys. To connect the gripper fingers to the toothed belt, the gripper fingers each have a driver element on their side facing away from the workpiece, which couples the respective gripper finger to the toothed belt. In this case, it is preferable to ensure that the driver element is coupled to the gripper finger and to the toothed belt without play.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zahnriemen in einer in Verschieberichtung erstreckten Nut eines Gehäusekörpers der Greifvorrichtung aufgenommen.According to a preferred embodiment of the invention, the toothed belt is received in a groove of a housing body of the gripping device that extends in the direction of displacement.
Vorteilhafte Weiterbildungen, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Schutzansprüchen sowie der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:Advantageous further developments, details and advantages of the invention emerge from the appended claims as well as the drawing and the following description of a preferred embodiment of the invention. The drawing shows:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Parallelgreifers;Figure 1 is a perspective view of a parallel gripper according to the invention;
Figur 2 einen Längsschnitt entlang der Hubrichtung des Greifers nach Figur 1 in seiner geschlossenen Stellung;Figure 2 shows a longitudinal section along the stroke direction of the gripper according to Figure 1 in its closed position;
Figur 3 einen Längsschnitt des Greifers nach Figur 1 in seiner geöffneten Stellung;Figure 3 is a longitudinal section of the gripper according to Figure 1 in its open position;
Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV; undFigure 4 is a section along the line IV-IV; and
Figur 5 eine Draufsicht auf den Gehäusegrundkörper nach Figur 1 mit angedeuteten Mitnehmerelementen.Figure 5 is a plan view of the housing base according to Figure 1 with indicated driver elements.
Figur 1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugzeichen 2 bezeichnete Parallelgreifvorrichtung in einer geschlossenen Greifstellung und in einer geöffneten Lösestellung, in der die beiden Greiferfinger 4, 6 weiter voneinander beabstandet sind als in der Greifstellung.Figure 1 shows a parallel gripping device, designated overall by the reference symbol 2, in a closed gripping position and in an open release position, in which the two gripper fingers 4, 6 are further apart from each other than in the gripping position.
Die Vorrichtung umfasst, wie auch aus den Schnittansichten der Figuren 2 bis 4 und Figur 5 ersichtlich ist, einen Gehäusegrundkörper 8 und ein an dem Grundkörper 8 festgelegtes Gehäusemittelteil 10, welches in eine quer zur Hubrichtung der Greifvorrichtung vorgesehene Aussparung 12 (Figur 5) im Gehäusegrundkörper 8 eingesetzt ist. Von dem Mittelteil 10 erstreckt sich in Hubrichtung zu beiden Seiten hin eine feststehende Steuerstange 14, die in bevorzugter Weise aus einem einzigen stangenförmigen Bauteil gefertigt und in eine in Hubrichtung verlaufende Durchstecköffnung 16 in dem Mittelteil 10 hindurch geführt ist. An dem jeweiligen freien Ende 18 der Steuerstange 14The device comprises, as can be seen from the sectional views of Figures 2 to 4 and Figure 5, a housing base body 8 and a housing middle part 10 which is fixed to the base body 8 and which is inserted into a recess 12 (Figure 5) in the housing base body 8 which is provided transversely to the lifting direction of the gripping device. A fixed control rod 14 extends from the middle part 10 in the lifting direction to both sides, which is preferably made from a single rod-shaped component and is guided through a through opening 16 in the middle part 10 which runs in the lifting direction. At the respective free end 18 of the control rod 14
ist ein feststehendes kolbenartiges Dichtungselement 20 vorgesehen. Um die jeweilige Steuerstange 14 herum ist ein Greiferfinger 4, 6 verschieblich angeordnet. Jeder Greiferfinger 4, 6 weist eine einen Zylinderraum 21 bildende Ausnehmung 22 auf, in welche die Steuerstange 14 mit ihrem Dichtungselement 20 eingreift. Dabei liegt das Dichtungselement 20 dichtend gegen die Wandung der Ausnehmung 22 an. Am freien Öffnungsende 24 der Greiferfinger 4, 6 ist ein zweites Dichtelement 26 vorgesehen, welches über ein sprengringförmiges Sieherungselement 28 an dem jeweiligen Greiferfinger 6 gehalten und mit diesem gegenüber der Steuerstange 14 bewegbar ist. In Längsrichtung der Steuerstange 14 verläuft ein Kanal 30, der an der Stirnseite 32 der Steuerstange 14 und damit in den Zylinderraum 21 mündet und an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung zur Erzeugung pneumatischen oder hydraulischen Drucks anschließbar ist.a fixed piston-like sealing element 20 is provided. A gripper finger 4, 6 is arranged so that it can move around the respective control rod 14. Each gripper finger 4, 6 has a recess 22 forming a cylinder chamber 21, into which the control rod 14 engages with its sealing element 20. The sealing element 20 lies sealingly against the wall of the recess 22. A second sealing element 26 is provided at the free opening end 24 of the gripper fingers 4, 6, which is held on the respective gripper finger 6 via a snap ring-shaped sealing element 28 and can be moved with it relative to the control rod 14. A channel 30 runs in the longitudinal direction of the control rod 14, which opens into the front side 32 of the control rod 14 and thus into the cylinder chamber 21 and can be connected to a device (not shown in the drawing) for generating pneumatic or hydraulic pressure.
Parallel zu dem Kanal 30 verläuft in der Steuerstange 14 ein zweiter Kanal 34, der jedoch an der Stirnseite 32 verschlossen wurde und stattdessen über eine radiale Öffnung 36 in einen Steuerraum 38 mündet. Die Öffnung ist in Richtung auf das freie Ende 18 der Steuerstange 14 vor dem Dichtungselement 20 vorgesehen. Der Steuerraum 38 ist von einem Ringraum zwischen der Steuerstange 14 und der Begrenzung der Ausnehmung 22 des Greiferfingers 6 gebildet,A second channel 34 runs parallel to the channel 30 in the control rod 14, but this is closed at the front side 32 and instead opens into a control chamber 38 via a radial opening 36. The opening is provided in the direction of the free end 18 of the control rod 14 in front of the sealing element 20. The control chamber 38 is formed by an annular space between the control rod 14 and the boundary of the recess 22 of the gripper finger 6.
und in Längsrichtung von dem ersten Dichtungselement 20 und dem zweiten Dichtungselement 26 begrenzt.and is delimited in the longitudinal direction by the first sealing element 20 and the second sealing element 26.
Auf der dem Gehäusegrundkörper 8 zugewandten Seite weisen die Greiferfinger 4, 6 einen blockartigen Vorsprung 40 auf, an dessen Stirnseite ein gegenüber dem Vorsprung 4 breiteres quaderförmiges Gleitstück 42 aus einem Gleitmaterial mittels Schrauben 44 lösbar angebracht ist, so dass hierdurch eine Hinterschneidung 46 gebildet ist. Wie aus der Figur 4 ersichtlich, ist in dem Gehäusegrundkörper 8 eine in Längsrichtung verlaufende T-förmige Nut 48 ausgebildet, die von dem Gleitstück 42 hintergriffen wird, wobei eine Führung für einen jeweiligen Greiferfinger 4, 6 ausgebildet wird.On the side facing the housing base body 8, the gripper fingers 4, 6 have a block-like projection 40, on the front side of which a cuboid-shaped sliding piece 42 made of a sliding material, which is wider than the projection 4, is detachably attached by means of screws 44, so that an undercut 46 is formed. As can be seen from Figure 4, a T-shaped groove 48 running in the longitudinal direction is formed in the housing base body 8, which is engaged behind by the sliding piece 42, whereby a guide is formed for a respective gripper finger 4, 6.
An der vom jeweiligen Greiferfinger 4, 6 abgewandten Seite des Gleitstücks 42 ist ein Mitnehmerelement 50 vorgesehen, welches sich in Richtung auf den Grund der in Längsrichtung verlaufenden Nut 48 erstreckt und, wie aus der Figur 5 ersichtlich ist, mit einem Zahnriemen 52 in Antriebsverbindung steht. Der Zahnriemen 52 ist geschlossen und über zwei gezahnte Riemenscheiben 54 geführt. Dabei ist das jeweilige Mitnehmerelement 50 der beiden Greiferfingerseiten mit gegenüberliegenden Abschnitten des Zahnriemens 52 verbunden, so dass eine synchroneOn the side of the sliding piece 42 facing away from the respective gripper finger 4, 6, a driver element 50 is provided which extends in the direction of the bottom of the longitudinal groove 48 and, as can be seen from Figure 5, is in drive connection with a toothed belt 52. The toothed belt 52 is closed and guided over two toothed pulleys 54. The respective driver element 50 of the two gripper finger sides is connected to opposite sections of the toothed belt 52, so that a synchronous
gegenläufige Kopplung zwischen den beiden Greiferfingern 4, 6 erreicht wird.counter-rotating coupling between the two gripper fingers 4, 6 is achieved.
Wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, weist die Nut 48 einen verengten, den Nutgrund 55 bildenden Abschnitt 56 auf. Der Abschnitt 56 geht über in einen erweiterten Abschnitt 58, in welchem das Gleitstück 42 aufgenommen ist. Ein demgegenüber wiederum verengter, zu den Greiferfingern offener Nutabschnitt 60 nimmt den blockartigen Vorsprung 40 der Greiferfinger 4, 6 auf. Der Zahnriemen 52 sowie die gezahnten Riemenscheiben 54 sind in dem verengten, den Nutgrund 55 bildenden Abschnitt 56 untergebracht.As can be seen from Figures 4 and 5, the groove 48 has a narrowed section 56 that forms the groove base 55. The section 56 merges into an expanded section 58 in which the sliding piece 42 is accommodated. A groove section 60 that is narrowed again and open to the gripper fingers accommodates the block-like projection 40 of the gripper fingers 4, 6. The toothed belt 52 and the toothed pulleys 54 are accommodated in the narrowed section 56 that forms the groove base 55.
Zum Öffnen bzw. Auseinanderbewegen der Greiferfinger 4, 6 wird der Kanal 3 0 mit Druckluft beaufschlagt, die an der Stirnseite 32 der Steuerstange 14 in den Zylinderraum (21) gelangt und an dem jeweiligen Greiferfinger 4, 6 Arbeit verrichtet, indem dieser nach außen gedrückt wird und damit das Volumen des Zylinderraums zunimmt. Hierbei verschiebt sich der jeweilige Greiferfinger 4, 6 mit angefügtem Gleitstück 42 bezüglich des Gehäusegrundkörpers 8 und der Zahnriemen 52 wird in der Darstellung nach Figur 5 im Uhrzeigersinn bewegt. Durch diese Zwangsführung ist die Öffnungs- bzw. Schließbewegung der beiden Greiferfinger 4, 6 exakt synchron zueinander. Es kommt nicht zum KlemmenTo open or move the gripper fingers 4, 6 apart, the channel 30 is pressurized with compressed air, which enters the cylinder chamber (21) on the front side 32 of the control rod 14 and performs work on the respective gripper finger 4, 6 by pushing it outwards, thereby increasing the volume of the cylinder chamber. In this process, the respective gripper finger 4, 6 with the attached sliding piece 42 moves with respect to the housing base body 8 and the toothed belt 52 is moved clockwise in the illustration according to Figure 5. Due to this forced guidance, the opening and closing movement of the two gripper fingers 4, 6 is exactly synchronized with one another. There is no jamming.
einzelner Bauteile und die hierbei auftretende Reibung ist zu vernachlässigen.individual components and the resulting friction can be neglected.
Um die Greiferfinger 4, 6 wieder aufeinander zu zu bewegen, wird über eine geeignete Steuerung der Druck vom Kanal 30 weggenommen, und der Kanal 34 wird beaufschlagt. Das strömbare Medium gelangt nun über die radiale Öffnung 36 in den Steuerraum 38 und verdrängt das kolbenartige Dichtungselement 26, wodurch die Greiferfinger 4, 6 in ihre Schließstellung bewegt werden, und das Volumen des Steuerraums 3 8 zunimmt.In order to move the gripper fingers 4, 6 towards each other again, the pressure is removed from the channel 30 via a suitable control and the channel 34 is pressurized. The flowable medium now enters the control chamber 38 via the radial opening 36 and displaces the piston-like sealing element 26, whereby the gripper fingers 4, 6 are moved into their closed position and the volume of the control chamber 38 increases.
Eine Referenzposition für die Schließstellung der beiden Greiferfinger 4, 6 ist dadurch gegeben, dass ihre einander zugewandten Stirnseiten 62 in der Schließstellung gegen das Mittelteil 10 anliegen. Eine Abdeckung 64 verhältnismäßig geringer Wandstärke überfängt das Mittelteil 10 und liegt mit ihren Stirnseiten 66 gegen die Halteabschnitte der Greiferfinger 4, 6 an, wenn diese in ihrer geschlossenen Stellung sind.A reference position for the closed position of the two gripper fingers 4, 6 is given by the fact that their mutually facing end faces 62 rest against the middle part 10 in the closed position. A cover 64 with a relatively small wall thickness overlaps the middle part 10 and rests with its end faces 66 against the holding sections of the gripper fingers 4, 6 when they are in their closed position.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29621120U DE29621120U1 (en) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Gripping device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29621120U DE29621120U1 (en) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Gripping device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29621120U1 true DE29621120U1 (en) | 1997-12-18 |
Family
ID=8032866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29621120U Expired - Lifetime DE29621120U1 (en) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Gripping device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29621120U1 (en) |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980205 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
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