DE3011837A1

DE3011837A1 - Handhabungsgreifer, bspw. fuer industrieroboter

Info

Publication number: DE3011837A1
Application number: DE19803011837
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1981-10-01

Description

Handhabungsgreifer, beispielsweise für Industrie-
roboter Die Erfindung betrifft einen Handhabungsgreifer, beispielsweise für Industrieroboter, mit wenigstens zwei an einem Halterungsteil vorragend gelagerten, einander im Abstand gegenüberstehenden Greifarmen, die durch eine zugeordnete Antriebseinrichtung unter Erzeugung der Greifbewegung aufeinander zu bewegbar sind.
Handhabungsgreifer oder Greifzangen finden in der Praxis in einer Reihe von Ausführungsformen dazu Verwendung, Gegenstände zu manipulieren, deren Handhabung für eine Bedienungsperson zu gefährlich oder aus anderen Gründen unzweckmäßig wäre. Es sind Ausführungsformen bekannt, bei denen an einem Halterungsteil die starren Greifarme mittels eigener Gelenke gelagert sind. Solche Handhabungsgreifer sind aber notwendigerweise verhältnismäßig groß und schwer.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Handhabungsgreifer zu schaffen, der sich bei betriebssicherer Funktion durch einen einfachen Aufbau und ein geringes Gewicht auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Handhabungsgreifer erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme als an dem Halterungsteil einseitig starr befestigte Blattfedern ausgebildet sind und die Antriebseinrichtung zwei an dem Halterungsteil längsverstellbar gelagerte Druckelemente aufweist, gegen die die Blattfedern seitlich abgestützt sind und durch die in Abhängigkeit von ihrer Längsverstellung jeweils eine seitlich gerichtete Kraft auf jede der Blattfedern ausübbar ist.
Der Handhabungsgreifer arbeitet somit ohne Gelenke, so daß der mit solchen Lagerstellen sonst notwendigerweise verbundene Aufwand entfällt. Da die Blattfedern einseitig starr befestigt sind, tritt auch kein Spiel oder dergl. an der Befestigungs- oder Einspannstelle auf, was bedeutet, daß die Greifarme sehr exakt in ihrer Greifbewegung gesteuert werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Druckelemente Druckrollen, die an einem an dem Halterungsteil längsverstellbar gelagerten, starren Querjoch gelagert sind und deren Mantelfläche jeweils an einer Blattfeder anliegt. Durch die Druckrollen wird die bei der Verstellung des Querjoches und damit der Erzeugung der Greifbewegung auftretende Betätigungskraft auf ein Minimum reduziert, so daß mit verhältnismäßig kleinen Antriebselementen das Auslangen gefunden werden kann. Das Querjoch hält die beiden Druckrollen in festem Abstand und erzwingt damit eine genau vorherbestimmte Greifbewegung der Greifarme in Abhängigkeit von der Längsverstellung des Querjochs.
Das Querjoch kann an einer Stange befestigt sein, die in einer entsprechenden Bohrung des Halterungsteiles verschieblich geführt ist. Diese Stange kann dabei auch die Kolben stange eines auf das Halterungsteil aufgesetzten Arbeitszylinders, beispielsweise eines kleinen Pneumatikzylinders, sein.oder mit dieser Kolbenstange verbunden sein.
Zweckmäßig ist es, wenn die Blattfedern wenigstens in der Nähe des Halterungsteiles schräg nach außen oder innen zu verlaufend ausgebildet sind, womit eine einfache Geradführung der Druckelemente in Greiferlängsrichtung genügt, um - je nach der Ausbildung der schräg verlaufenden Teile der Blattfedern - eine nach innen zu oder nach außen zu gerichtete Greifbewegung zu erzeugen. Wenn die Blattfedern an dem Halterungsteil wahlweise in zwei gegeneinander um 1800 verdrehten Stellungen befestigbar sind, kann der Handhabungsgreifer je nach der Art der Befestigung der Blattfedern entweder mit einer aufeinander zu gerichteten Greifbewegung oder mit einer spreizenden Greifbewegung arbeiten.
Die Längsverstellung der Druckelemente kann durch einen festen Anschlag begrenzt sein, der damit gleichzeitig auch die auf den ergriffenen Gegenstand ausgeübte Maximaldruckkraft festlegt. Dabei können auf die Blattfedern Greifbacken aufgesetzt sein, um ein sicheres Ergreifen des jeweiligen Gegenstandes zu gewährleisten. Schließlich ist es in Einzelfällen noch denkbar, die Anordnung derart zu treffen, daß die Blattfedern jeweils wenigstens einen längsversteiften Bereich aufweisen, der es gestattet, die Greifkraft zu erhöhen, falls dies für besondere Anwendungszwecke notwendig sein sollte.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Handhabungsgreifer gemäß der Erfindung im axialen Schnitt in einer Seitenansicht, Fig. 2 den Handhabungsgreifer nach Fig. 1, geschnitten längs der Linie II.2 der Fig. 1, in einer Draufsicht, und Fig. 3 den Handhabungsgreifer nach Fig. 1 in einer anderen Seitenansicht, teilweise im Ausschnitt.
Der Handhabungsgreifer weist ein in Gestalt eines Metallblockes ausgebildetes Halterungsteil 1 auf, an das auf zwei gegenüberliegenden Seitenflächen zwei Blattfedern 2 mittels Schrauben 3 angeschraubt sind. Die damit einseitig fest eingespannten und mit dem Halterungsteil 1 starr verbundenen Blattfedern 2 bilden zwei im Abstand einander gegenüberstehende Greifarme, die endseitig bei 4 angedeutete prismatische Greifbacken tragen, welche mittels Schrauben 5 lösbar befestigt sind.
Die beiden Blattfedern 2 weisen in der Nähe ihrer Einspennstelle:zwei im wesentlichen gerade, parallel zueinander ausgerichtete Abschnitte 6 auf, an die sich schräg nach außen zu verlaufende Abschnitte 7 anschließen, welche wiederum in gerade, parallel zu den Abschnitten 6 verlaufende und gegenüber diese seitlich versetzte Abschnitte 8 übergehen, an denen die Greifbacken 4 sitzen.
Zur Betätigung der von den Blattfedern 2 gebildeten Greifarme dienen zwei Druckelemente, die in Gestalt von zwei an einem Querjoch 9 achsparallel frei drehbar gelagerten Druckrollen 10 bestehen, gegen deren Mantelfläche die Blattfedern 2 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise abgestützt sind. Das Querjoch 9 ist an der Kolbenstange 11 eines auf das Halterungsteil 1 aufgesetzten Pneumatikzylinders 12 mittels einer Mutter 13 angeschraubt, wobei die Kolbenstange 11 durch eine entsprechende Bohrung 14 des Halterungsteils 1 verläuft und der Pneumatikzylinder 12 in einer den Handhabungsgreifer tragenden Halterung 15 sitzt.
An dem Halterungsteil 1 ist außerdem ein etwa U-förmiger Bügel 16 mittels Schrauben 17 befestigt, in dessen einen Schenkel 18 eine auf die Kolbenstange 11 ausgerichtete verstellbare Anschlagschraube 19 eingeschraubt ist.
In der in Fig. 1 veranschaulichten Ausgangsstellung liegen die Druckrollen 10 im Bereiche des einen Endes der schräg verlaufenden Abschnitte 7 auf den Blattfedern 2 auf; die beiden Greifbacken 4 stehen deshalb im maximalen Abstand.
Wenn nun der Pneumatikzylinder 12 mit Druckluft beaufschlagt wird und seine Kolbenstange 11 vorschiebt, wird das Querjoch 9,bezogen auf Fig. 1, nach unten bewegt.
Die Druckrollen 10 rollen sich dabei auf den schrägen Abschnitten 7 der Blattfedern 2 ab, womit die Blattfedern 2 im Bereiche ihrer Abschnitte 6,7 elastisch nach innen gedrückt werden, was eine entsprechende Greifbewegung der Greifbacken 4 zur Folge hat. Das Maß dieser aufeinander zu gerichteten Greifbewegung der Greifbacken 4 ist dadurch begrenzt, daß die Kolbenstange 11 auf die Anschlagschraube 19 aufläuft.
Wenn der so ergriffene Gegenstand freigegeben werden soll genügt es, den Pneumatikzylinder 12 zu entlüften; die Eigenfederkraft der Blattfedern 2 reicht in der Regel aus, über die Druckrollen 10 und die schrägen Abschnitte 7 das Querjoch 9 wieder nach oben zu bewegen, womit die beiden Blattfedern 2 wieder in die Ruhestellung nach Fig. 1 zurückkehren können.
Die Blattfedern 2 können auch bei entsprechender Ausbildung und Anordnung der schrägen Bereiche 7 um 1800 verdreht an dem Halterungsteil 1 festgeschraubt werdenlmit dem Ergebnis, daß sie dann an den Druckrollen 10 im Bereich der Außenseite des Querjoches 9 anliegen, wie dies in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist und die Längsverstellung des Querjoches 9 als Greifbewegung eine Spreizbewegung hervorruft. Dies ist dann zweckmäßig, wenn es beispielsweise darum geht, einen Gegenstand an der Wandung einer Längsbohrung zu ergreifen.
Die Blattfedern 2 sind entsprechend den Anforderungen des jeweiligen Einsatzfalles in ihrer Länge und in dem Maß der durch die schrägen Abschnitte 7 gegebenen Kröpfung zweckentsprechend zugerichtet; sie können gegebenenfalls auch einfach abgeschnitten werden.
Wenn besonders große Greifkräfte erzeugt werden müssen ist es denkbar, die Blattfedern 2, insbesondere im Bereiche der geraden Abschnitte 8, in Längsrichtung zu versteifen, was beispielsweise durch eine eingeformte Sicke oder durch aufgesetzte Versteifungsrippen erfolgen kann.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Blattfedern 2, d.h. zwei Greifarme, vorhanden; in grundsätzlich ähnlicher Weise lassen sich auch Handhabungsgreifer aufbauen, die mehr als zwei Greifarme besitzen.

Claims

Patentansprüche Ç Handhabungsgreifer, beispielsweise für Industrieroboter, mit wenigstens zwei an einem Halterungsteil vorragend gelagerten'einander im Abstand gegenüberstehenden Greifarmen, die durch eine zugeordnete Antriebseinrichtung aufeinander zu bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme als an dem Halterungsteil (1) einseitig starr befestigte Blattfedern (2) ausgebildet sind und die Antriebseinrichtung zwei an dem Halterungsteil (1) längs verstellbar gelagerte Druckelemente (10) aufweist, gegen die die Blattfedern (2) seitlich abgestützt sind und durch die in Abhängigkeit von ihrer Längsverstellung jeweils eine seitlich gerichtete Kraft auf jede der Blattfedern (2) ausübbar ist.
2. Handhabungsgreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente Druckrollen (10) sind, die an einem an dem Halterungsteil (1) längs verstellbar gelagerten1 starren Querjoch (9) gelagert sind, und deren Mantelfläche jeweils an einer Blattfeder (2) anliegt.
3. Handhabungsgreifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Querjoch (9) an einer Stange (11) befestigt ist, die durch eine entsprechende Bohrung (14) des Halterungsteiles (1) verläuft.
4. Handhabungsgreif er nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange die Kolbenstange (11) eines auf das Halterungsteil (1) aufgesetzten Arbeitszylinders (12) ist.
5. Handhabungsgreifer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (2) wenigstens in der Nähe des Halterungsteiles (1) schräg nach außen oder innen zu verlaufend ausgebildet sind.
6. Handhabungsgreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstellung der Druckelemente (10) durch einen festen Anschlag (19) begrenzt ist.
7. Handhabungsgreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (2) an dem Halterungsteil (1) wahlweise in zwei gegeneinander um 1800 verdrehten Stellungen befestigbar sind.
8. Handhabungsgreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (2) jeweils wenigstens einen längsversteiften Bereich (8) aufweisen.
9. Handhabungsgreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Blattfedern (2) Greifbacken (4) aufgesetzt sind.