DE3050664C2 - Verfahren zur Bewegung eines Punktes in eine Lage,deren Koordinaten in einem orthogonalen System vorgegeben sind und Vorrichtung zur Druchf}hrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewegung eines Punktes in eine Lage, deren Koordinaten in einem orthogonalen System vorgegeben sind.

Die Erfindung kann im Gerätebau, beim Abziehen und Herstellen von Kopien, in der Meßtechnik, im Roboterbau, in der Hub- und Transportausrüstung, zur Orientierung von Gegenständen auf einer Fläche oder im Raum, beispielsweise bei der Herstellung und Messung von mehreren Bohrungen in einem zu bearbeitenden Werkstück, beim automatischen Werkzeugwechsel in Werkzeugmaschinen, bei der Übertragung und dem Ausbau von Teilen aus Ausrüstungen, bei der Automatisierung von Montage- und Hilfsarbeiten verwendet werden.

Bekannt sind Verfahren zum Finden der Lage von Punkten nach ihren Koordinaten im Werkzeugmaschinenbau, in der Meßtechnik, im Maschinenbau und im Gerätebau sowie zur Wiedergabe von Informationen von Microfichen, wo die Festlegung von vorgegebenen Punkten, d. h. die Positionierung der Punkte auf einer Fläche beispielsweise bei der Bearbeitung oder Messung von Werkstücken durch zwei geradlinige Bewegungen gemäß vorgegebenen orthogonalen Koordinaten vorgenommen wird (A.N. Rabinovich "Steuersystem für automatische Maschinen", Verlag "Tekhnika", Moskau, SS. 254-261).

Bekannt ist auch ein Verfahren zur Bewegung eines Punktes nach seinen Koordinaten in der Ebene und eine Einrichtung zur Realisierung dieses Verfahrens, bei dem die Positionierung mit Hilfe eines Wagens zustande gebracht wird, der sich von einem Einzelantrieb über Langführungen eines Schlittens bewegt, welcher sich seinerseits über Querführungen eines Tragkörpers verschiebt (US-PS 37 65 755).

Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Einrichtung wird ein vorgegebener Punkt durch zwei zueinander senkrechte geradlinige Fortbewegungen angesteuert, für deren Durchführung die Verwendung eines Zwischengliedes - eines Schlittens - in der Einrichtung unumgänglich ist. Die Genauigkeit der Koordinatenbewegungen während der Positionierung wird durch die Genauigkeit des Ablesesystems sowie die Geradlinigkeit und gegenseitige Rechtwinkligkeit der Führungen für die geradlinige Bewegung von Wagen und Schlitten bestimmt. Diese Führungen sollen eine exakte Geradlinigkeit der Bewegung der beweglichen Elemente in der Horizontal- und der Vertikalebene gewährleisten. Nur unter dieser Bedingung werden die Größen der Koordinatenbewegungen in allen Punkten der Positionierungsebene, die mit dem sich bewegenden Wagen in Verbindung stehen, den Bewegungsgrößen gleich sein, die von den Ablesesystemen der Einrichtung gemessen sind. Zur Erhöhung der Steifigkeit des Schlittens ist es erforderlich, dessen Höhe zu vergrößern, was zugleich auch den Fehler in der Vertikalebene vergrößert.

Aus der DE-OS 23 30 054 ist ein Industrieroboter mit anthropomorphem Greiferarm bekannt, dessen am Ende des Arms angeordnetes Funktionselement vorgegebene Punkte ansteuert. Zu den Nachteilen dieses Standes der Technik gehört, daß das Funktionselement, z. B. ein Greifer, bei der Schwenkung eines der Glieder des Armes seine vorgegebene orientierte Lage verliert. Auch können die Bewegungen der Glieder des Arms nur Schwenkbewegungen sein, d. h. die Glieder können um ihre Drehachsen nur um einen Winkel von weniger als 2 π schwenken. Dies bedeutet aber, daß es nicht erreichbare Zonen in der bedienten Fläche gibt und der Arm höchstens die Hälfte der Fläche auf dem kürzesten Wege zwischen Punkten bedienen kann. Bei der Bedienung der anderen Hälfte der Fläche ist das Glied gezwungen, sich nicht auf dem kürzesten, sondern auf dem möglichen Weg zu bewegen, welcher zudem immer beim Programmieren festgelegt werden muß. All das verringert wesentlich die Manövrierfähigkeit und Dienlichkeit des Greiferarms.

Des weiteren ist das Programmieren der Lagen des Greifers bei den anthropomorphen Gelenkarmen von Robotern deswegen sehr schwierig, weil bei der Schwenkung auch nur eines Gliedes der Greifer immer seine vorgegebene Orientierung verliert und die Wiederherstellung derselben muß zusätzlich sichergestellt werden durch eine bestimmte Schwenkung eines Gliedes um ein anderes Scharnier.

Die bestehenden Verfahren zur Bewegung eines Punktes in eine durch Positionierung sind durch lange Gliederketten von Antrieben, durch Vorhandensein von toten Gängen in den Bewegungsketten des Wagens gekennzeichnet. Um den Einfluß der langen Ketten und toten Gänge auf die Genauigkeit der Einstellung des Wagens auszuschließen, ist sein Heranfahren am Ende der Bewegung stets in ein und derselben Richtung auszuführen. Mit dem Zweck, Zeit für die Bewegung des Wagens in Endstellungen oder zu einer weiter liegenden Koordinate einzusparen, müssen hohe Bewegungsgeschwindigkeiten des Wagens in den beiden Bewegungsrichtungen entwickelt werden. Die Beibehaltung hoher Geschwindigkeiten bis hin zur Ankunft des Wagens in der Endstellung ist nicht zweckmäßig, weil die dadurch entstehenden Trägheitskräfte einen Überlauf des Wagens weit über die geforderte Lage zur Folge haben und unerwünschte Spannungen im Getriebezug des Vorschubs des Tisches samt Werkstück erzeugen.

Im Zusammenhang damit ist es erforderlich, eine Verlangsamung der Bewegung des Wagens vor dessen Anhalten sicherzustellen. Deshalb ist eine gestufte Bewegungsgeschwindigkeit des Wagens vorgesehen: schnelle Bewegung auf dem größten Teil des Weges und eine zur genauen Einstellung langsame Bewegung auf der übrigen Strecke, welche der Wagen zur Erreichung der Endstellung benötigt. Der Übergang von der hohen Geschwindigkeit zur niedrigen erfolgt nicht sogleich, sondern allmählich - mit einer zwei-, drei- oder sogar vierstufigen Geschwindigkeitsänderung. Die verschiedene Geschwindigkeit bei der Eil- und der Einstellbewegung wird mit Hilfe eines speziellen Mittels erreicht. Die Konstruktion der Kreuzführungen zeichnet sich unvermeidlich durch große Abmessungen aus und bereitet Montageschwierigkeiten. Die Lage wird noch durch die Anordnung von Einzelantrieben erschwert, die an Schlitten montiert werden müssen, was die Abmessungen noch mehr vergrößert.

Problematisch ist auch die Automatisierung der Wagenbewegung durch Anwendung der Systeme der Programmsteuerung, da die Transportmittel der Antriebe die Funktionen der Rückführung nicht erfüllen können, und deshalb sind bei Anwendung der Programmsteuerung die technischen Mittel durch zwei die Rückführung ausübende Ablesesysteme zu ergänzen, welche ohne Vergrößerung der Abmessungen unmöglich angeordnet werden können.

Es sind Verfahren zum Finden der Lage eines Punktes nach seinen Koordinaten im Raum bekannt, z. B. im Werkzeugmaschinenbau, in der Meßtechnik, im Maschinenbau, im Gerätebau, im Roboterbau sowie in der Hub- und Transportausrüstung, wo die Festlegung von vorgegebenen Punkten im Raum, bei der Bearbeitung, Messung oder Verschiebung von Teilen durch drei geradlinige Bewegungen gemäß vorgegebenen orthogonalen Koordinaten oder aber durch eine Kombination anderer Bewegungen unter unumgänglicher Anwendung der geradlinigen Bewegung zumindest gemäß einer Koordinate ausgeführt werden müssen; Yakushev A.I. "Austauschbarkeit, Standardisierung und technische Messungen", Verlag Mashinostroenie, Moskau, 1974, SS. 108-123.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung zur Ansteuerung der Lage eines Punktes, die einen feststehenden Tragkörper und einen mechanischen Antriebsarm enthält. Der Arm ist an seinem einen Ende mit dem Tragkörper über ein Umlaufgetriebe verbunden. Das Umlaufgetriebe schließt ein Planetenrad und einen Steg ein, der eine im Gehäuse des Umlaufgetriebes befestigte Drehachse besitzt (Kobrinsky A.E. u. a. "Grundsätze des Aufbaus des Triebsystems von automatischen Manipulatoren mit Programmsteuerung von Industrierobotern", "Stanki i instrumenty", 1976, Nr. 4, S. 5, Abb. 6).

Der Arm besteht aus mehreren untereinander gelenkig verbundenen Gliedern. Die Leistungsmotoren befinden sich im Tragkörper und sind mit den Gliedern des Armes mittels kinematischen Getrieben verbunden.

Das Vorhandensein des Umlaufgetriebes mit einer komplizierten kinematischen Verbindung zwischen den Drehwinkeln der Wellen der Arbeitsmotoren und den relativen Schwenkwinkeln der Glieder des Armskeletts bereitet Schwierigkeiten beim Programmieren, weil der Greifer bei der Schwenkung eines der Glieder des Armes die vorgegebene orientierte Lage verliert. Überdies sind in langen kinematischen Ketten vergrößerte Spiele unvermeidlich, wodurch folglich die Genauigkeit abnimmt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Finden der Lage eines Punktes nach seinen Koordinaten und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, um die für den Prozeß der Positionierung erforderliche Zeit zu verringern und die in der Einrichtung verwendeten kinematischen Verbindungen zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird mittels den im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.

Eine solche Lösung gestattet es, auf die Anwendung von geradlinigen fortschreitenden Bewegungen in der Horizontal- und der Vertikalebene zu verzichten und als Folge davon die Genauigkeit der Bestimmung der Lage eines Punktes zu erhöhen sowie die für den Positionierungsprozeß erforderliche Zeit zu verringern.

Es ist zweckmäßig, im Falle der Anordnung des gesuchten Punktes in einem gewissen Abstand von einer vorgegebenen Ebene, in der die x-Achse und die y-Achse des orthogonalen Systems liegen, zusätzlich eine dritte Koordinate des Punktes und eine Drehachse vorzugeben, die durch das Zentrum des orthogonalen Koordinatensystems und einen in der Mitte einer Strecke zwischen dem genannten Zentrum und dem zu positionierenden Punkt liegenden Punkt geht, wobei die Positionierung des Punktes unter Anwendung eines zusätzlichen Drehwinkels auszuführen ist, welcher nach der Formel

bestimmt wird, dabei bedeuten:

γ Drehwinkel des zu positionierenden Punktes um eine Achse, die durch das Zentrum des orthogonalen Koordinatensystems geht und zur x-Achse senkrecht ist; z Applikate der Ziellage des zu positionierenden Punktes; x Abszissen der Ziellage des zu positionierenden Punktes.

Das Vorhandensein der dritten Koordinate der Ziellage des zu positionierenden Punktes bietet die Möglichkeit, den Punkt im Raum zu positionieren.

Die gestellte Aufgabe wird auch mittels einer Vorrichtung gemäß Anspruch 3 zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 gelöst.

Es ist zweckmäßig, daß die Einrichtung eine durch das Zentrum des orthogonalen Koordinatensystems senkrecht zur Drehachse des Steges gehende Achse enthält, auf der das Gehäuse des Planetengetriebes starr angebracht ist und die mit dem feststehenden Tragkörper gelenkig verbunden ist.

Ebenso ist es zweckmäßig, an dem mechanischen Arm eine Gabel starr zu befestigen, durch deren Enden eine Achse drehbar hindurchgeführt ist, die an ihren Enden angeordnete Zugstangen trägt, welche eine Drehbewegung von einem am Gehäuse des Umlaufgetriebes angebrachten Antrieb auf die genannte Achse übertragen, und die auch eine mit Möglichkeit einer Schwenkung in bezug auf die genannte Achse bis zum Anschlag gegen die Gabel mit ihren Enden befestigte gabelförmige Hand trägt, die einen Fingergreifer trägt, durch dessen Gehäuse eine Stange mit einer geometrischen Achse verläuft, die zu der die gabelförmige Hand tragenden Achse senkrecht ist, welche Stange mit der Hand drehbar in bezug auf die geometrische Stangenachse verbunden ist, während die Finger des Greifers mit der die gabelförmige Hand tragenden Achse unter Gewährleistung ihrer Schwenkung um einen Winkel verbunden sind, welcher zum Erfassen und Loslassen eines Werkstücks ausreichend ist.

Es ist technologisch vertretbar, daß die die Zugstangen tragende Achse in der Gabel mit Hilfe von Wälzlagern montiert ist.

Konstruktiv ist es zweckmäßig, die Zugstangen auf der Achse über Wälzlager und Exzenterzapfen anzubringen, die an der Achse starr befestigt und in bezug auf die genannte Achse um einen Winkel gleich 90° auseinander liegen.

Man kann die Enden der gabelförmigen Hand an der die Zustangen tragenden Achse mit Hilfe von Wälzlagern befestigen.

Gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, an der die gabelförmige Hand tragenden Achse eine Scheibe mit Elektromagnetkupplungen, die an ihren entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, sowie einen Exzenter starr zu befestigen, der mit dem einen Ende der Stange in Wechselwirkung tritt, deren entgegengesetztes Ende ein kegelförmiges Endstück besitzt, das auf die Enden der Finger einwirkt, welche zu den zum Erfassen von Werkstücken dienenden Enden entgegengesetzt sind, wobei zur Gewährleistung des Zusammenwirkens des Exzenters mit dem Stangenende Federn vorgesehen sind, die am Gehäuse des Fingergreifers befestigt sind und sich gegen die Fingerenden abstützen, die zu den zum Erfassen von Werkstücken dienenden Enden entgegengesetzt sind.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels und an Hand von Zeichnungen erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bewegungsbahn eines Punktes während der Positionierung in der Ebene;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Bewegungsbahn eines Punktes während der Positionierung im Raum;

Fig. 3 das kinematische Schema der Vorrichtung zur Positionierung eines Punktes in der Ebene, gemäß der Erfindung;

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 das kinematische Schema der Vorrichtung zur Positionierung eines Punktes im Raum im Längsschnitt gemäß der Erfindung;

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 6;

Fig. 8 die Gesamtansicht der Hand mit Fingergreifer im Längsschnitt gemäß der Erfindung.

Da die Messung und Ablesung der linearen Größen im Laufe einer Reihe von Jahren einfacher als die der Winkelgrößen war, gibt man die gesuchten Punkte in der Ebene in ihrer überwiegenden Mehrheit durch lineare orthogonale Koordinaten sowohl im Zeichnungswesen als auch in der Technologie verschiedener Produktionsarten vor. Aber in den letzten Jahren, da neue Konstruktionen von Winkelumformern erschienen sind, die die Winkelgrößen mit hoher Schnelligkeit und Genauigkeit messen können (beispielsweise generieren die bekannten Umformer während einer Umdrehung der Achse 81 920 elektrische Impulse und gewährleisten die Diskretheit der Ablesung mit einer Genauigkeit von 16 Winkelsekunden), ist die Ablesung mit der Diskretheit in Winkelsekunden möglich geworden. Man begann, diese Umformer in programmgesteuerten Werkzeugmaschinen für Längenmessungen weitgehend zu verwenden. Für Winkelablesungen sind die erwähnten Umformer noch bequemer, da die Notwendigkeit der Umformung der Winkelgrößen in lineare Größen entfällt. Soll die Bewegung eines Punktes in die Lage des Punktes A (Fig. 1) in der Ebene nach dessen vorgegebenen Koordinaten x und y vorgenommen werden, wird ein Basispunkt A₀, der auf einer der Koordinatenachsen, beispielsweise auf der y-Achse, in einem Abstand ρ vom Zentrum O des orthogonalen Koordinatensystems XOY liegt, gewählt. Der Abstand ρ ist dem Radius einer vorgegebenen Kreisfläche gleich, die von der Einrichtung bedient wird. Dann wird ein Punkt O₁ auf der y-Achse genommen, der im Abstand

vom Zentrum O liegt. Die vorgegebenen Koordinaten x und y des Punktes A konvertieren wir in die Drehwinkel α und β nach den Formeln,

Des weiteren wird der Punkt A₀ um das Zentrum O₁ um den Winkel α verdreht, und der Punkt A₀ hat dann die Lage eines Punktes A₁, der in einem Abstand R vom Zentrum O liegt.

Danach wird der Punkt A₁ um das Zentrum O um den Winkel β verdreht, und der Punkt A₁ nimmt dann die Lage des Punktes A im Abstand R vom Zentrum O ein. Als Resultat erhält man den Punkt A in der Ziellage in der Ebene nach den vorgegebenen Koordinaten x und y mit Verwendung des Basispunktes A₀.

Da sich in Abhängigkeit vom Winkel α der Radius R in den Grenzen von 0 bis zur Größe ρ ändern kann, so läßt sich der Punkt A₀ durch Änderung der Größen α und β aus der fixierten Anfangslage in einen beliebigen Punkt der Kreisfläche mit dem Radius ρ einstellen.

Die größte Bedienungsfläche wird bei ρ = 2r erzielt.

Zur Positionierung eines Punktes B in einer Ziellage im Raum mit vorgegebenen Koordinaten x, y und z ist folgendes notwendig; vgl. Fig. 2.

Man wählt einen Basispunkt B₀ auf der Koordinatenachse z in einem Abstand ρ₁ vom Zentrum O des orthogonalen Koordinatensystems. Der Abstand ρ₁ ist gleich dem Radius eines von der Einrichtung bedienten vorgegebenen Raumes.

Anschließend nimmt man einen Punkt O₁ auf der Achse z, der sich im Abstand

vom Zentrum O befindet. Die vorgegebenen Koordinaten x, y und z des Punktes B werden in die Drehwinkel α, β und γ konvertiert, wobei

Des weiteren wird der Punkt B₀ um das Zentrum O₁ um den Winkel α₁ verdreht. Der Punkt B₀ nimmt dann die Lage eines Punktes B₁ ein, der in einem Abstand R₁ vom Zentrum O liegt.

Danach wird der Punkt B₁ um das Zentrum O um den Winkel β₁ verdreht. Der Punkt B₁ nimmt dann die Lage eines Punktes B₂ im Abstand R₁ vom Zentrum O ein. Darauf wird der Punkt B₂ um die Achse z mit dem Zentrum O und dem Radius R₂ = R₁ (da sich der Radius in einer anderen Ebene befindet) um den Winkel γ verdreht. Der Punkt B₂ nimmt dann die Lage des Punktes B im Abstand R₂ vom Zentrum O ein.

Als Ergebnis erhalten wird den Punkt der Ziellage B im Raum nach den vorgegebenen Koordinaten x, y und z mit Verwendung des Basispunktes B₀.

Die Verdrehungen um die Winkel α, β und γ kann man sowohl nacheinander, wie vorstehend angegeben, als auch gleichzeitig ausführen.

Da in Abhängigkeit von den Winkeln α und β der Radius R₁ und seine Lagen in der Ebene ZOX sich in den Grenzen von Null bis ρ₁ ändern können, so läßt sich der Punkt B₀ durch Änderung der Größe der Winkel α, β und γ aus der fixierten Anfangslage in einen beliebigen Punkt des Raums einer Kugel mit dem Radius ρ₁ einstellen, falls ρ₁ = 2r₁. Für den Fall, daß sich der Basispunkt B₀ in einem Abstand L vom gewählten Basispunkt B₀ befindet, können wir den zu positionierenden Punkt B₁ mit den vorgegebenen Koordinaten auffinden; folglich nimmt der Raum der Positionierung zu.

Es wird eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lage des Punktes A mit den vorgegebenen Koordinaten x und y im orthogonalen System XOY vorgeschlagen, die in Fig. 3 und 4 dargestellt ist und beispielsweise zum Anreißen von Bohrungen in einem flachen Werkstück verwendet wird, welches auf einem mechanischen Arm angeordnet und der in Form eines Tisches ausgebildet ist, der in der Horizontalebene so bewegt wird, daß der anzureißende Punkt auf dem Werkstück mit der Spitze des über dem Tisch unbeweglich befestigten Anreißers übereinstimmt.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Punktes in der Ebene enthält einen feststehenden Tragkörper 1 (Fig. 3) und einen mechanischen Antriebsarm 2, der einen Tisch darstellt, auf dem ein anzureißendes Werkstück angeordnet ist. Der Tisch 2 ist mit dem Tragkörper 1 über ein Umlaufgetriebe verbunden, das ein Planetenrad 3 (Fig. 4) und einen Steg 4 einschließt, welcher eine im Gehäuse des Umlaufgetriebes befestigte Drehachse 5 (Fig. 3) besitzt. In der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Konstruktion dient als Gehäuse des Umlaufgetriebes der feststehende Tragkörper 1. Gemäß der Erfindung enthält die Einrichtung starr miteinander verbundene Viergelenk-Parallelogramme 6 und 7, von denen das eine 6 am Gehäuse des Umlaufgetriebes und folglich am feststehenden Tragkörper 1 angelenkt ist, während das andere 7 mit dem Antriebsarm 2 gelenkig verbunden ist.

Die Drehachse 5 des Steges 4 geht durch das Zentrum O eines orthogonalen Koordinatensystems XOY und ist im feststehenden Tragkörper 1 gelenkig befestigt. Zur Befestigung der Achse 5 im Tragkörper 1 dienen Wälzlager 8 (Fig. 4). Am Planetenrad 3 des Umlaufgetriebes ist ein Bolzen 9 starr befestigt, der über Wälzlager 10 mit dem Antriebsarm 2 verbunden ist und die Bewegung des Antriebsarmes 2 in der Ebene XOY gewährleistet, wo sich der zu positionierende Punkt A₀ (Fig. 1) befindet.

Das Planetenrad 3 besitzt eine Drehachse 11, die am Steg 4 über Wälzlager 12 befestigt ist. Die Achsen 5 und 11 sind mit jeweiligen Drehantrieben 13 und 14, Kreisumformern 15 und 16 zur Bestimmung der Drehungswinkel α und β der Achsen 5 und 11 und Elektromagnetkupplungen 17 und 18 zur Abbremsung der Drehung der Achsen 5 und 11 versehen.

Wenn während der Positionierung mehrere starr verbundene einzelne Punkte nach verschiedenen Koordinaten festzulegen sind, beispielsweise wenn die Bearbeitung oder Messung irgendeines Werkstücks durchzuführen ist, so wird dieses Werkstück auf dem Antriebsarm 2 befestigt.

In Fig. 3 ist die Lage des Antriebsarmes 2 in einem anderen Augenblick des Positioniervorgangs strichliert angedeutet. Zur Verbindung der Parallelogramme 6 und 7 mit dem Gehäuse 1 des Umlaufgetriebes und dem Antriebsarm 2 dienen jeweilige Lager 20 und 21.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Punktes nach den vorgegebenen Koordinaten x, y und z im Raum enthält einen feststehenden Tragkörper 22 (Fig. 5) und einen mechanischen Antriebsarm 23 (Fig. 6), dessen eines Ende mit dem Tragkörper 22 über ein Umlaufgetriebe verbunden ist, das ein Planetenrad 24 (Fig. 5) und einen Steg 25 einschließt, welcher eine im Gehäuse 27 des Umlaufgetriebes befestigte Drehachse 26 besitzt.

Erfindungsgemäß enthält die Vorrichtung starr miteinander verbundene Viergelenk-Parallelogramme 28 (Fig. 6) und 29. Die starre Verbindung der Parallelogramme 28 und 29 ist durch eine Scheibe 30 gewährleistet, in der über den Parallelogrammen entsprechende Wälzlager 31 und 32 die einen Enden der Parallelogramme 28 und 29 befestigt sind. Die entgegengesetzten Enden eines der Parallelogramme 28 sind über Wälzlager 33 mit dem Gehäuse 27 des Umlaufgetriebes und die des anderen Parallelogramms 29 über Wälzlager 34 mit dem mechanischen Arm 23 verbunden. Die Drehachse 26 des Steges 25 geht durch das Zentrum O des orthogonalen Koordinatensystems XYZ (Fig. 5) und ist über Wälzlager 35 im Gehäuse 27 des Umlaufgetriebes befestigt.

Am Planetenrad 24 des Umlaufgetriebes ist ein Bolzen 36 starr befestigt, der über Wälzlager 37 mit dem mechanischen Antriebsarm 23 in Verbindung steht und dadurch dem mechanischen Antriebsarm 23 die Bewegung in der Ebene XOY (Fig. 6) gewährleistet, wo sich der zu positionierende Punkt B₀ (Fig. 2) befindet.

Die Vorrichtung enthält eine Drehachse 38 (Fig. 5, 6), die durch das Zentrum O des orthogonalen Koordinatensystems XYZ senkrecht zur Drehachse 26 des Steges 25 geht. Die Achse 28 steht über Wälzlager 39 mit dem feststehenden Tragkörper 22 in Verbindung, und an ihr ist das Gehäuse 27 des Umlaufgetriebes starr befestigt.

Das Planetenrad 24 besitzt eine Drehachse 40 (Fig. 5), die am Steg 25 über Wälzlager 41 befestigt ist.

Die Drehachsen 26, 38 und 40 sind mit jeweiligen Drehantrieben 42, 43 und 44, mit Umformern 45, 46 und 47 zur Bestimmung der Drehwinkel β, γ und α der Achsen 26, 38 und 40 und mit Elektromagnetkupplungen 48, 49 und 50 zur Abbremsung der Drehung der genannten Drehachsen 26, 38 und 40 versehen.

Der Drehantrieb 42 der Drehachse 26 schließt einen Elektromotor 51 mit eingebautem Getriebe ein, an dessen Ausgangswelle 52 ein Treibrad 53 angeordnet ist, das mit einem getriebenen Rad 54 in Eingriff steht, welches auf der Drehachse 26 unbeweglich befestigt ist. Das Rad 54 kämmt auch mit einem Rad 55, das zur Verbindung der Drehachse 26 mit dem Umformer 45 bestimmt ist.

Der Drehantrieb 43 der Drehachse 38 schließt einen Elektromotor 56 mit eingebautem Getriebe ein, an dessen Ausgangswelle 57 ein Treibrad 58 angeordnet ist, das mit einem getriebenen Rad 59 in Eingriff steht, welches auf der Drehachse 38 unbeweglich befestigt ist und mit einem Rad 60 kämmt, das zur Verbindung der Drehachse 38 mit dem Umformer 46 dient.

Der Drehantrieb 44 der Drehachse 40 enthält einen Elektromotor 61 mit eingebautem Getriebe, an dessen Ausgangswelle 62 ein Treibrad 63 angeordnet ist, das mit einem getriebenen Rad 64 in Eingriff steht, welches über Wälzlager 65 mit der Drehachse 26 des Steges 25 Verbindung hat und auf einer Achse 66 starr befestigt ist. Auf der Achse 66 ist ein Rad 67 starr befestigt, das mit dem auf der Drehachse 40 starr sitzenden Planetenrad 24 in Eingriff steht. Der Umformer 47 ist mit der Drehachse 40 über ein Rad 68 verbunden, das mit dem Rad 64 kämmt.

Somit gestattet die vorstehend beschriebene Konstruktion, die drei Freiheitsgrade hat, einen Punkt im Raum nach vorgegebenen Koordinaten festzulegen.

Zur Umorientierung dieses Punktes im Raum, und zwar zur Erfassung eines Gegenstandes und Übertragung desselben aus einer Lage in die andere, wird der Dreharm so ausgeführt, daß er zusätzlich noch drei Freiheitsgrade hat.

Dazu ist am freien Ende des mechanischen Antriebsarmes 23 eine Gabel 69 (Fig. 7) starr befestigt, durch deren Enden 70 eine Achse 71 drehbar hindurchgeführt ist. Die Achse 71 trägt an ihren Enden angeordnete Zugstangen 72, mit deren Hilfe von einem am Gehäuse 27 des Umlaufgetriebes angebrachten Antrieb 73 die Drehbewegung auf die Achse 71 übertragen wird.

Der Antrieb 73 enthält einen Elektromotor mit eingebautem Getriebe, an dessen Ausgangswelle 74 ein Zahnrad 75 angeordnet ist, das mit einem Zahnrad 76 in Eingriff steht. Das Zahnrad 76 ist auf einer Kurbelwelle 77 unbeweglich angeordnet, die über Wälzlager 78 im Gehäuse 27 des Umlaufgetriebes beweglich befestigt ist. Die Kurbelwelle 77 ist mit der Welle 79 eines Umformers 80 verbunden, der zum Messen der Drehung der Achse 71 dient. Hierbei sind die beiden Enden der Kurbelwelle 77 mit den Zugstangen 72 über Wälzlager 81, die auf der Kurbelwelle 77 angebracht sind, Zugstangen 82, Lager 83, eine in der Scheibe 30 befestigte Kurbelwelle 84, Lager 85, die auf der Welle 84 angebracht sind, Zugstangen 86 verbunden, welche über Wälzlager 87 mit einer Kurbelwelle 88 in Verbindung stehen, die am Arm 23 über Wälzlager 89 angebracht sind. An der Welle 88 sind über Lager 90 die Zugstangen 72 befestigt.

Auf der Achse 71 ist mit ihren Enden 91 eine gabelförmige Hand 92 schwenkbar in bezug auf die genannte Achse 71 bis zum Anschlag gegen die Gabel 69 befestigt.

Die gabelförmige Hand 92 ist mit einem mechanischen Fingergreifer 93 versehen, der ein Gehäuse 94, durch welches eine Stange 95 mit einer zur Achse 71 senkrechten geometrischen Achse 96 verläuft, und Finger 97 besitzt.

Der Greifer 93 ist mit der gabelförmigen Hand 92 drehbar in bezug auf die geometrische Achse 96 der Stange 95 verbunden.

Die Finger 97 des Greifers 93 sind mit der Achse 71 unter der Bedingung der Gewährleistung ihrer Schwenkung um einen Winkel kinematisch verbunden, der zum Erfassen und Loslassen des Werkstücks ausreichend ist. Die Drehung der Achse 71 in der Gabel 69 wird mit Hilfe von Wälzlagern 98 ermöglicht.

Die Zugstangen 72 sind auf der Achse 71 über Wälzlager 99 und Exzenterzapfen 100 angebracht, die an dieser Achse 71 starr befestigt und in bezug auf die genannte Achse 71 um einen Winkel gleich 90° auseinanderliegen.

Die Schwenkung der gabelförmigen Hand 92 in bezug auf die Achse 71 bis zum Anschlag gegen die Gabel 69 wird mit Hilfe von Wälzlagern 101 ermöglicht, die an den Enden 91 der gabelförmigen Hand 92 angebracht und auf der Achse 71 befestigt sind.

Die kinematische Verbindung der Finger 97 mit der die gabelförmige Hand 92 tragenden Achse 71 schließt eine Scheibe 102 (Fig. 8), die auf der Achse 71 starr befestigt ist, und einen Exzenter 103 ein, der mit einem Ende 104 der Stange 95 in Wechselwirkung tritt, und deren entgegengesetztes Ende 105 ein kegelförmiges Endstück 106 aufweist, welches auf die Enden 107 der Finger 97 einwirkt, die zu den zum Erfassen von Werkstücken dienenden Enden 108 entgegengesetzt sind.

Die Drehung des Greifers 93 um die Achse 96 kommt durch die kinematische Verbindung des Greifers 93 mit der Achse 71 zustande. Diese kinematische Verbindung schließt ein Kegelrad 109 ein, das auf der Achse 71 über ein Lager 110 angeordnet ist und mit einem Kegelrad 111 kämmt, das auf dem Gehäuse 94 des Fingergreifers 93 unbeweglich befestigt ist.

Das Gehäuse 94 des Greifers 93 ist über Wälzlager 112 mit der gabelförmigen Hand 92 verbunden. Die Finger 97 sind auf Achsen 113 drehbar montiert, die im Gehäuse 94 des Greifers 93 starr befestigt sind.

Um zu gewährleisten, daß der Exzenter 103 mit dem Ende 104 der Stange 95 zusammenwirkt, sind Federn 114 vorgesehen, die mit dem einen Ende am Gehäuse 94 des Fingergreifers 93 befestigt sind und sich mit dem anderen Ende gegen die Enden 107 der Finger 97 abstützen, welche zu den zum Erfassen von Werkstücken dienenden Enden 108 entgegengesetzt sind.

Die Scheibe 102 trägt Elektromagnetkupplungen 115 und 116, die an den entgegengesetzten Seiten der Scheibe 102 angebracht und zur Übertragung der Drehbewegung von der Achse 71 zum Exzenter 103 beim Erfassen der Werkstücke oder zum Kegelrad 109 bei der Drehung des Gehäuses 94 des Greifers 93 um die Achse 96 bestimmt sind.

Zur Fixierung der Lage des Exzenters 103 während der Drehung der Achse 71 dient eine Elektromagnetkupplung 117, die in an der Gabel 69 ausgeführten Vertiefungen angeordnet ist.

Zur Übertragung der Schwenkung der gabelförmigen Hand 92 um die Achse 71 von der Achse 71 aus dient eine Elektromagnetkupplung 118, die in an der gabelförmigen Hand 92 ausgeführten Vertiefungen angeordnet ist.

Zur Fixierung der Lage der gabelförmigen Hand 92 während der Drehung der Achse 71 dient eine Elektromagnetkupplung 119, die in einer an der gabelförmigen Hand 92 ausgeführten Vertiefung angeordnet ist.

Zur Fixierung der Lage des Kegelrades 109 während der Drehung der Achse 71 ist eine Elektromagnetkupplung 120 vorgesehen, die in einer in der gabelförmigen Hand 92 ausgeführten Vertiefung montiert ist.

Die starre Befestigung der Scheibe 102 auf der Achse 71 ist durch einen Stift 121 gewährleistet, und für die starre Befestigung der Exzenterzapfen 100 an der Achse 71 sorgen Stifte 122.

Auf der Scheibe 102 sind über eine Zwischenlage 123 Kontaktringe 124 angebracht, welche das Ein- und Ausschalten der Elektromagnetkupplungen 115 und 116 besorgen.

Zur Befestigung der Lager 112 an der gabelförmigen Hand 92 dient eine Mutter 125.

Zur Gewährleistung der Drehung des am Ende 105 der Stange 95 angebrachten kegelförmigen Endstücks 106 in bezug auf die Achse 96 dient ein Lager 126.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Lage eines Punktes A mit vorgegebenen Koordinaten in der Ebene XOY arbeitet folgendermaßen.

Die vorgegebenen Koordinaten x und y der Ziellage des Punktes A des orthogonalen Systems XOY führt man in eine logische Schaltung oder in ein Programmsteuerungssystem ein, wo die eingebrachte Information durch ein Zählwerk in zwei, x und y entsprechenden Drehwinkeln α und β, für die Drehung der Achsen 5 und 11 umgewandelt wird.

Die Winkel α und β werden nach den Formeln

bestimmt.

Nach der Bestimmung der erforderlichen Drehwinkel α und β schaltet man die Antriebe 13 und 14 zur Drehung der Achsen 5 und 11 ein.

Bei der Drehung der Achse 5 werden der Steg 4 und der Umformer 15 in Drehung versetzt, und von der Achse 11 werden das Planetenrad 3 und der Umformer 16 in Umdrehung gesetzt. Dadurch verschiebt man den Bolzen 9, der den Tisch 2 trägt, nach der Seite der Ziellage gemäß Punkt A.

Nach der Drehung der Achsen 11 und 5 um die vorgegebenen Drehwinkel α und β gemäß den Angaben der Umformer 15 und 16 werden die zur Bremsung bestimmten Elektromagnetkupplungen 17 und 18 eingeschaltet, die die Drehung der Achsen 11 und 5 in der erforderlichen Lage nach Erreichen des Punktes A stillsetzen. Gleichzeitig wird ein Signal zum Einschalten der Antriebe 13 und 14 gegeben.

Auf diese Weise wird die Ziellage des Punktes A in der Ebene XOY aus zwei diesem Punkt zugeordneten Koordinaten x und y bestimmt.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Ziellage eines Punktes B mit den vorgegebenen Koordinaten x, y und z im Raum arbeitet folgendermaßen.

Die vorgegebenen Koordinaten x, y und z des Punktes B des orthogonalen Systems XYZ führt man in eine logische Schaltung oder ein Programmsteuerungssystem ein, wo die eingebrachte Information durch ein Zählwerk in drei x, y und z entsprechende Drehwinkel α, β und γ zur Drehung der Drehachsen 40, 26 und 38 umgewandelt wird.

Die Drehwinkel α, β und γ werden nach den Formeln

bestimmt.

Nach Bestimmung der Drehwinkel α, β und γ schaltet man die Antriebe 44, 42 und 43 zur Drehung der Drehachsen 40, 26 und 38 ein.

Die Drehachse 40 wird vom Elektromotor des Antriebs 44 über die Ausgangswelle 62, die Zahnräder 63 und 64, die Welle 66, das Zahnrad 67 und das auf der Achse 40 unbeweglich sitzende Zahnrad 24 in Drehung versetzt, und der Umformer 47 wird vom Zahnrad 64 über das Zahnrad 68 in Umdrehung gesetzt.

Die Drehachse 26 wird vom Elektromotor des Antriebs 42 über die Ausgangswelle 52, das Zahnrad 53 und das auf der Drehachse 26 starr sitzende Zahnrad 54 in Drehung versetzt, und der Umformer 45 wird vom Zahnrad 54 über das Zahnrad 55 in Umdrehung gesetzt.

Die Drehachse 38 wird vom Elektromotor 43 über die Ausgangswelle 57, das Zahnrad 58 und das auf der Drehachse 38 starr sitzende Zahnrad 59 in Drehung versetzt, und der Umformer 46 wird vom Zahnrad 59 über das Zahnrad 60 in Umdrehung gesetzt.

Während der Drehung der Drehachse 38 erhält das Gehäuse 27 des Umlaufgetriebes drehende Bewegung, während der Drehung der Drehachse 26 erhält der Steg 25 drehende Bewegung und während der Drehung der Drehachse 40 erhält das Planetenrad 24 drehende Bewegung. Dadurch wird der Bolzen 36 nach der Seite des festzulegenden Punktes B verschoben, der mechanische Antriebsarm 23 aber nach der Seite des Punktes B₁ bewegt, wobei die Achse 71 mit diesem Punkt B₁ in Übereinstimmung gebracht wird.

Nach der Drehung der Drehachse 38, 26 und 40 um die vorgegebenen Drehwinkel γ, β und α gemäß den Angaben der Umformer 46, 45 und 47 werden die zur Bremsung bestimmten Elektromagnetkupplungen 49, 48 und 50 eingeschaltet, die nach Erreichen der Punkte B und B₁ die Drehung der Drehachsen 38, 26 und 40 in der erforderlichen Lage stillsetzen. Gleichzeitig wird ein Signal zum Ausschalten der Antriebe 43, 42 und 44 gegeben.

Auf diese Weise wird die Lage des Punktes B im Raum nach drei vorgegebenen Koordinaten x, y und z bestimmt. Nach Bestimmung der erforderlichen Drehwinkel α, β und γ schaltet man zur Erfassung und Umorientierung von Werkstücken im Raum den Antrieb 73 zur Drehung der Achse 71 ein.

Dazu überträgt der Antrieb 73 über die Ausgangswelle 74, das Zahnrad 75 und das auf der Kurbelwelle 77 starr sitzende Zahnrad 76, die Zugstangen 82, die Kurbelwelle 84, die Zugstangen 86, die Kurbelwelle 88, die Zugstangen 72 drehende Bewegung auf die Achse 71. Von der Achse 71 wird die Drehung zum Gehäuse 94 des Greifers 93 über das Kegelrad 109, das von der Elektromagnetkupplung 116, die mit der Elektromagnetkupplung 120 abwechselnd arbeitet, eingeschaltet wird, und über das am Gehäuse 94 unbeweglich befestigte Kegelrad 111 übertragen. Von der Achse 71 wird die Schwenkbewegung auf die gabelförmige Hand 92 über die Elektromagnetkupplung 118 übertragen, die abwechselnd mit der Elektromagnetkupplung 119 arbeitet.

Von der Achse 71 wird die Bewegung auch auf die Scheibe 103 übertragen, die die Stange 95 bewegt, und weiter wird die Bewegung über das kegelförmige Endstück 106 zu den Fingern 97 übertragen. Zum Einspannen des Werkstücks in den Fingern 97 schaltet man die Elektromagnetkupplung 115 ein und die Elektromagnetkupplung 117 aus. Die Rückführung der Bewegung der Finger 97, der Drehung des Gehäuses 94 des Greifers in bezug auf die Achse 96 und der Schwenkung der gabelförmigen Hand 92 um die Achse 71 kommt vom Umformer 80 über die Kurbelwelle 77, die Zugstangen 82, die Kurbelwelle 84, die Zugstangen 86, die Kurbelwelle 88, die Zugstangen 72 und die Achse 71 zustande.

Auf diese Weise erfolgt die Erfassung eines Gegenstandes in den Fingern 97 und die Schwenkung des erfaßten Werkstücks im Raum um die Achsen 71 und 96, was es ermöglicht, das Werkstück im Raum umzuorientieren.

Claims (9)

1. Verfahren zur Bewegung eines Punktes in eine Lage, deren Koordinaten in einem orthogonalen System vorgegeben sind, wobei man auf einer der Koordinatenachsen einen Basispunkt wählt und ihn durch Verlagerung längs einer bestimmten Bahn in Abhängigkeit von den Koordinaten der Ziellage positioniert, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bewegung des Punktes (A₀) nur unter Anwendung von Drehwinkeln vornimmt, deren einen ( α ) man nach der Formel und deren anderen ( b ) man nach der Formel bestimmt - wobeiαden Drehwinkel des zu positionierenden Punktes (A₀) um ein Zentrum (O₁), das auf der Mitte der Strecke (OA₀) zwischen dem Zentrum (O) des orthogonalen Koordinatensystems (XOY) und dem zu positionierenden Punkt (A₀) liegt, undβden Drehwinkel des zu positionierenden Punktes (A₀) um das Zentrum (O) des orthogonalen Koordinatensystems darstellt, undxdie Abszisse der Ziellage des Punktes (A₀),ydie Ordinate der Ziellage des Punktes (A₀) des orthogonalen Koordinatensystems, sowierden Radius des Kreises mit dem Zentrum (O₁), das in der Mitte der Strecke (OA₀) zwischen dem Zentrum des orthogonalen Koordinatensystems (XOY) und dem zu positionierenden Punkt (A₀) liegt darstellt -indem man zur Bewegung des zu positionierenden Punktes (A₀) diesen entsprechend den genannten Winkeln ( α und β ) in Bezug auf den Punkt (O₁), der in der Mitte der Strecke (OA₀) zwischen dem Zentrum (O) des orthogonalen Koordinatensystems (XOY) und dem zu positionierenden Punkt (A₀) liegt, das Zentrum (O) des orthogonalen Koordinatensystems (XOY) verlagert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Anordnung des gesuchten Punktes (B) in einem bestimmten Abstand von einer vorgegebenen Ebene, in der die Achsen x und y des orthogonalen Systems liegen, zusätzlich zu den x, y, Koordinaten eine dritte Koordinate (z) der Ziellage des Punktes (B) und eine Drehachse (OZ) vorgibt, die durch das Zentrum (O) des orthogonalen Koordinatensystems (XYZ) und einen in der Mitte einer Strecke (OB₀) zwischen dem genannten Zentrum (O) und dem zu positionierenden Punkt (B₀) liegenden Punkt (O) geht, wobei man die Positionierung des zu positionierenden Punktes (B₀) unter Ausführung eines zusätzlichen Drehwinkels ( γ ), welcher nach der Formel bestimmt wird - wobeiγder Drehwinkel des zu positionierenden Punktes (B₀) um die Achse (OZ), die durch den Mittelpunkt (O) des orthogonalen Koordinatensystems (XYZ) geht und zur x-Achse senkrecht ist,zdie Applikate undxdie Abszisse der Ziellage des orthogonalen Koordinatensystems ist -und man während der Positionierung den zu positionierenden Punkt (B₀) entsprechend dem vorgegebenen Drehwinkel ( γ ) umd die genannte Drehachse (OZ) verlagert.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem feststehenden Tragkörper (1) und einem mechanischen Antriebsarm (2), welcher mit dem feststehenden Tragkörper (1) über ein Umlaufgetriebe in Verbindung steht, das ein Planetenrad (3) und einen Steg (4) einschließt, der eine im Gehäuse des Umlaufgetriebes befestigte Drehachse besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß sie starr miteinander verbundene Viergelenk-Parallelogramme (6) und (7) enthält, von denen das eine (7) mit dem mechanischen Antriebsarm (2) und das andere (6) mit dem Gehäuse des Umlaufgetriebes gelenkig verbunden ist, wobei die Drehachse (5) des Steges (4) durch das Zentrum (O) des orthogonalen Koordinatensystems (XOY) geht und im feststehenden Tragkörper (1) befestigt ist, während am Planetenrad (3) des Umlaufgetriebes ein Bolzen (9) starr befestigt ist, welcher mit dem mechanischen Antriebsarm (2) gelenkig verbunden ist und dessen Bewegung in der Ebene gewährleistet, wo sich der zu positionierende Punkt befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine durch das Zentrum (O) des orthogonalen Koordinatensystems (XYZ) senkrecht zur Drehachse (26) des Gehäuses (27) gehende Drehachse (38) enthält, auf der das Gehäuse (27) des Umlaufgetriebes starr angebracht ist und die mit dem feststehenden Tragkörper (22) gelenkig verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mechanischen Arm (23) eine Gabel (69) starr befestigt ist, durch deren Enden (70) eine Achse (71) drehbar hindurchgeführt ist, die an ihren Enden angeordnete Zugstangen (72) trägt, welche eine Drehbewegung von einem am Gehäuse (27) des Umlaufgetriebes angebrachten Antrieb (73) auf die genannte Achse (71) übertragen, und die auch eine mit Möglichkeit einer Schwenkung in bezug auf die genannte Achse (71) bis zum Anschlag gegen die Gabel (69) mit ihren Enden (91) befestigte gabelförmige Hand (92) trägt, die einen Fingergreifer (93) trägt, durch dessen Gehäuse (94) eine Stange (95) mit einer geometrischen Achse (96) verläuft, die zu der die gabelförmige Hand (92) tragenden Achse (71) senkrecht ist, welche Stange mit der Hand (92) drehbar in bezug auf die geometrische Achse (96) verbunden ist, während die Finger (97) des Greifers (93) mit der die gabelförmige Hand (92) tragenden Achse (71) unter Gewährleistung ihrer Schwenkung um einen Winkel verbunden sind, welcher zum Erfassen und Loslassen eines Werkstücks ausreichend ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zugstangen (72) tragende Achse (71) in der Gabel (69) mit Hilfe von Wälzlagern (101) montiert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen (72) auf der Achse (71) über Wälzlager (99) angebracht und auf der Achse (71) Exzenterzapfen (100) starr befestigt sind, welche in bezug auf die genannte Achse (71) um einen Winkel gleich 90° auseinanderliegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (91) der gabelförmigen Hand (92) an der die Zugstangen (72) tragenden Achse (71) mit Hilfe von Wälzlagern (101) befestigt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der die gabelförmige Hand (92) tragenden Achse (71) eine Scheibe (102) mit Elektromagnetkupplungen (115, 116), die an ihren entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, sowie ein Exzenter (103) starr befestigt sind, der mit dem einen Ende (104) der Stange (95) in Wechselwirkung tritt, deren entgegengesetztes Ende (105) ein kegelförmiges Endstück (106) besitzt, das auf die Enden (107) der Finger (97) einwirkt, welche zu den zum Erfassen eines Werkstücks dienenden Enden (108) entgegengesetzt sind, wobei zur Gewährleistung des Zusammenwirkens des Exzenters (103) mit dem Ende (105) der Stange (95) Federn (114) vorgesehen sind, die am Gehäuse (94) des Fingergreifers (93) befestigt sind und sich gegen die Enden (107) der Finger (97) abstützen, die zu den zum Erfassen eines Werkstücks dienenden Enden (108) entgegengesetzt sind.