DE3306510A1 - Gripping device with a gripper jaw - Google Patents

Gripping device with a gripper jaw

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
    • B25J15/0475—Exchangeable fingers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The invention relates to a gripping device with a gripper jaw (2) which can be pushed over the gripper finger (1) of a gripping device and coupled non-positively or positively to the gripper finger (1). For non-positive connection, the gripper jaw (2) can be coupled via at least one catch member (7a) to the gripper finger (1), whereas in the case of the positive connection at least one locking member (7b) couples the gripper jaw (2) to the gripper finger (1). Screws or other fastening elements thus no longer need to be loosened and screwed in, as a result of which such gripper jaws (2) can be exchanged very quickly even by unskilled workers (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Greifvorriehtung xit Greiferbaeke Gripping device x with gripper jaw

Gattung Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung mit Greiferbacke für Werkstücke oder sonstige Handhabungsteile, die an einem beweglichen Greiferfinger austauschbar angeordnet ist. Specification The invention relates to a gripping device with a gripper jaw for workpieces or other handling parts that are attached to a movable gripper finger is arranged interchangeably.

Stand der Technik Greiferbacken, auch Greifereinsätze genannt, sind die Verbindungs- oder Kupplungsteile zwischen Werkstück und Greifvorrichtung. Greifvorrichtungen werden vorwiegend in Industrierobotern oder Werkstückwechselvorrichtungen verwendet. Prior art gripper jaws, also called gripper inserts, are the connecting or coupling parts between the workpiece and the gripping device. Gripping devices are mainly used in industrial robots or workpiece changing devices.

Dabei ist es bekannt, Greiferbacken mittels Schrauben an den Greiferfingern o. dgl. zu befestigen oder sie' mit diesen materialmäßig einstückig auszubilden, so daß sie nicht auswechselbar sind. It is known to attach gripper jaws to the gripper fingers by means of screws o. the like. Or to design them in one piece with this material, so that they are not interchangeable.

Bei einer Umstellung auf eine Werkstückgröße oder -Form wird z. B. bei Industrierobotern lediglich das Programm gewechselt. When changing to a workpiece size or shape, z. B. only changed the program for industrial robots.

Die Bearbeitungsmaschine kann oft ebenfalls nur durch Programmwechsel umgerüstet werden.The processing machine can often only change the program be converted.

Hingegen ist es zum Wechseln der Greiferbacken bei z. On the other hand, it is necessary to change the gripper jaws at z.

B. zwei Greifern erforderlich, bis zu zwölf Schrauben zu lösen und nach Austausch der Greiferbacken auch wieder -einzuschrauben. Während dieser Umrüstzeit muß die gesamte Greifervorrichtung mit allen vorhandenen Vor- und Folgestationen stillstehen, was nachteilig ist. B. two grippers required to loosen up to twelve screws and to screw in again after replacing the gripper jaws. During this changeover time must include the entire gripper device with all available upstream and downstream stations stand still, which is disadvantageous.

Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Greifvorrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 vorausgesetzten Art die Umrüstzeiten gegenüber herkömmlichen Bauarten erheblich zu verkürzen. Object of the invention is based on the object, starting from a Gripping device of the type required in the generic term of claim 1 to shorten the changeover times considerably compared to conventional designs.

Losuntig Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Losuntig This task is made possible by the distinctive features of the Claim 1 solved.

Einige Vorteile Bei Verwendung der erfindungsgemäaen Greifvorrichtung lassen sich die Greiferbacken in sehr kurzer Zeit auch von einem Nichtfachmann auswechseln, da die Greiferbacken eindeutig lagebestimmt sind und selbstätig einrasten bzw. einrasten und sich dabei automatisch verriegeln. Some advantages of using the gripping device according to the invention the gripper jaws can also be replaced by a non-specialist in a very short time, because the gripper jaws are clearly defined in position and snap in or snap into place automatically and automatically lock in the process.

Die Folge sind entsprechend kürzere Stillstandszeiten der vor- und nachgeschalteten Vorrichtungen und Einrichtunge so daß sich ein entsprechend geringerer Produktionsausfall ergibt. The consequence is correspondingly shorter downtimes of the upstream and downstream downstream devices and facilities so that a results in a correspondingly lower loss of production.

heitere Ausführungsformen Eine vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 2 beschrieben. Derartige Rast- oder Verriegelungsvor richtungen können konstruktiv einfach verwirklicht werden. cheerful embodiments An advantageous embodiment is shown in FIG Claim 2 described. Such locking or locking devices can can be easily implemented in a constructive manner.

Zum Beispiel ist eine einfache Rastvorrichtung in Form eines gegen federnde Rückstellkraft gelagerten Schnäppers denkbar, während die Verriegelungsvorrichtung beispielsweise einen stiftförmigen Körper aufweisen kann, der bei Erreichen der Verriegelungsstellung in eine Aussparung einschnappt und dadurch die Greiferbacke verriegelt.For example, there is a simple locking device in the form of a counter resilient restoring force mounted snapper conceivable, while the locking device for example, may have a pin-shaped body that when reaching the The locking position snaps into a recess and thereby the gripper jaw locked.

In Patentanspruch 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungs form der Erfindung beschrieben, bei der die Rast- oder die Verriegelungsworrichtung dem Greiferfinger zugeordnet ist.In claim 3, a further advantageous embodiment is form of the invention described in which the Rast- or the Sperrworrichtung the Gripper finger is assigned.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 4 wird der Rast- oder der Verriegelungskörper ständig durch ein Federelement in seine Verriegelungslage belastet. Das hat den Vorteil, daß z. B. bei Erreichen der Einbaulage der Verriegelungskörper in seine Verriegelungsstellung einschnappt und erst durch Zurückschieben gegen die Rückstellkraft der Feder wieder in die Entriegelungsstellung gebracht werden kann.In the embodiment according to claim 4, the locking or the locking body is constantly in its locking position by a spring element burdened. This has the advantage that, for. B. when reaching the installation position of the locking body snaps into its locking position and only by pushing it back against the Restoring force of the spring can be brought back into the unlocked position.

Ein besonders rasches Auswechseln ist auch bei der Ausführungsform nich Patentanspruch 5 gegeben. Da hierbei ic Greiferbacke gewissermaßen kraftschlüssig angeordnet ist, läßt sich der Rastkörper z. B, durch Aufwendung von Zugfräften auf die Greiferbacke aus ihrer Raststellung wieder entfernen. Ebenso schnell, praktisch mit einem @andgriff, läßt sich die Greiferbacke aber auch in ihre Raststellung bringen, wo der Rastkörper in seine Raststellung schnellt.A particularly quick exchange is also in the embodiment nich claim 5 given. Since here the gripper jaw is, so to speak, frictional is arranged, the locking body z. B, by applying tensile forces remove the gripper jaw from its locking position. Just as quickly, conveniently with a handle, the gripper jaw can also be inserted into your Locking position bring where the locking body snaps into its locking position.

Eine besonders stabile, aber einfach zu fertigende Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 6.A particularly stable, but easy to manufacture embodiment describes claim 6.

In Paitentnspruch 7 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.In claim 7 is a further advantageous embodiment of the invention described.

Die Patentansprüche 8 bis 11 beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen.Claims 8 to 11 describe further advantageous embodiments.

Gemäß P2tentanspruch 1Z ist der Greiferfinger an seiner Oberseite mit eines Schräge ausgestattet, wodurch das Aufstecken der Greiferbacke erleicht-ert wird.According to claim 1Z, the gripper finger is on its upper side Equipped with a bevel, which makes it easier to attach the gripper jaw will.

Tn der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch -usführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Greiferfinger in ausschnittsweiser Darstellung mit in Raststellung befindlicher Greiferbacke, im Schnitt, wobei die Rastvorrichtung der Greiferbacke zugeordnet ist; Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei die Rastvorrichtung dem Greiferfinger zugeordnet ist; Fig. 3 abermals eine weitere Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls in ausschnittsweiser Darstellung mit einer der Greiferbacke zugeordneten Verriegelungsvorrichtung; Fig. 4 . eine weitere.Ausführungsform der Erfindung, wobei die Verriegelungsvorrichtung dem Greiferfinger zugeordnet ist; Fig. 5 eine Draufsicht zu den Figuren 1 bis 4 und Fig. 6 eine weitere Ausführungsform, ebenfalls in der Draufsicht entsprechend f . 5.Tn the drawing is the invention - partly schematically - exemplary embodiments illustrated. 1 shows a detail of a gripper finger with gripper jaw located in the locking position, in section, the locking device the gripper jaw is assigned; FIG. 2 shows a representation corresponding to FIG. 1, wherein the locking device is assigned to the gripper finger; Fig. 3 again another Embodiment of the invention, also in a partial representation with a the locking device associated with the gripper jaw; Fig. 4. another embodiment of the invention, wherein the locking device is associated with the gripper finger; FIG. 5 shows a plan view of FIGS. 1 to 4 and FIG. 6 shows a further embodiment, also in the plan view corresponding to f. 5.

Bei sämtlichen Ausführungsformen bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Greiferfinger eines sonst im einzelnen nicht dargestellten Industrieroboters,-über den eine Greiferbacke 2 gestülpt ist. Zu diesem Zweck weist die Greiferbacke 2 eine diese quer oder längs durchsetzende Kupplungsausnehmung 3 auf, die z. B. - wie Fig. 5 erkennen läßt - im Querschnitt rechteckförmig oder quadratisch oder auch - wie Fig. 6 erkennen läßt - etwa halbkreisförmig und einseitig durch eine gerade Linie begrenzt, gestaltet sein kann. Selbstverständlich sind auch andere Querschnittsformen für die Kupplungsausnehmung 3 denkbar, ufern dies notwendig oder zweckmäßig sein sollte.-Den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2 sind sogenannte Rastvorrichtungen 4a und den Ausführungsformen nach den Figuren 3 und 4 sogenannte Verriegelungsvorrichtungen 4b zugeordnet.In all of the embodiments, the reference numeral 1 denotes a Gripper fingers of an industrial robot, otherwise not shown in detail, -over a gripper jaw 2 is turned over. For this purpose, the gripper jaw 2 has a this transversely or longitudinally penetrating coupling recess 3, the z. B. - as Fig. 5 reveals - in cross section rectangular or square or also - like Fig. 6 shows - approximately semicircular and one-sided by a straight line limited, can be designed. Other cross-sectional shapes are of course also possible conceivable for the coupling recess 3, this may be necessary or expedient should.-The embodiments according to Figures 1 and 2 are so-called locking devices 4a and the embodiments according to FIGS. 3 and 4, so-called locking devices 4b assigned.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist die Greiferbacke 2 eine Federkammer 5 auf, in der ein Federelement 6 angeordnet ist, das sich an einem Ende gegen die Greiferbacke 2 und an seinem anderen Ende gegen einen als Kugel ausgebildeten Rastkörper 7a unter Vorspannung abstützt. Koaxial der Federkammer 5 gegenüberliegend ist eine Öffnung 8 in Form einer Durchgangsbohrung angeordnet, die in eine im Durchmesser größere, nach außen ausmündende Bohrung 9 ausmündet und auch für Schraubverbindungen in bekannter Art genützt werden kann (Fig. 1).In the embodiment according to FIG. 1, the gripper jaw 2 has a Spring chamber 5, in which a spring element 6 is arranged, which is at one end against the gripper jaw 2 and at its other end against one designed as a ball Latching body 7a is supported under bias. Coaxially opposite the spring chamber 5 an opening 8 is arranged in the form of a through hole, which is in a diameter larger, outwardly opening bore 9 opens out and also for screw connections can be used in a known manner (Fig. 1).

Wie dargestellt, greift der Rastkörper 7a zum Teil in die (iffnung 8 schnäpperartig ein und arretiert dadurch die reiferbacke 2 auf dem Greiferfinger 1.As shown, the locking body 7a partially engages in the (iffnung 8 like a snap and thereby locks the maturing jaw 2 on the gripper finger 1.

Des weiteren erkennt man aus Fig. 1, daß der Greiferfinger 1 an seiner Innenseite mit einer schrägen Anfasung 10 versehen ist und an seinem entgegengesetzt gerichteten Ende einen schulterartigen Ansatz 11 aufweist, gegen den die Greiferbacke 2 anliegt, derart, daß sie bei der dargestellten Ausführungsform oben bündig mit dem Greiferfinger 1 abschließt. Der Rastkörper 7a wird z. B. durch Anstauchung in der Federkammer 5 gegen Herausfallen gehalten, was auch für alle anderen Ausführungsformen gelten kann Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 dadurch, daß die Federkammer 5 im Greiferfinger 1 angeordnet ist, so daß sich das Federelement 6 an seinem einen Ende gegen eine Wandung des Greiferfingers 1 und am anderen Ende wiederum gegen den Rastkörper 7a unter Vorspannung abstützt, der die gleiche Ausbildung und Anordnung im übrigen aufweisen kann wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Öffnung 8 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 in der Greiferbacke 2 angeordnet. Außerdem kann auch diese Ausführungsform oben eine Anfasung 10 wie die Ausführungsform nach Fig. 1 aufweisen.Furthermore, it can be seen from Fig. 1 that the gripper finger 1 on his Inside is provided with an oblique chamfer 10 and on its opposite directed end has a shoulder-like extension 11 against which the gripper jaw 2 is applied in such a way that it is flush with the top in the embodiment shown the gripper finger 1 completes. The locking body 7a is z. B. by upsetting in the spring chamber 5 held against falling out, which also applies to all other embodiments In the embodiment according to FIG. 2, parts have the same function the same reference numerals have been used. This embodiment is different differs from the embodiment of FIG. 1 in that the spring chamber 5 in the gripper finger 1 is arranged so that the spring element 6 at one end against a Wall of the gripper finger 1 and at the other end again against the locking body 7a supported under bias, which has the same training and arrangement for the rest may have as in the embodiment of FIG. 1. The opening 8 is in the The embodiment according to FIG. 2 is arranged in the gripper jaw 2. Besides, can also this embodiment has a bevel 10 at the top like the embodiment according to FIG. 1 exhibit.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Verriegelungskörper 7b vorgesehen, der ein zylindrisches Drehteil mit zwei im Durchmesser unterschiedlich großen Längenabschnitten aufweist. Der im Durchmesser, größer bemessene Längenabschnitt ist in der Federkammer 5 längsverschieblich an den Wandungen der Federkammer 5 geführt und an diesem Ende hohl ausgebildet, derart, daß das Federolement G darin unter Vorspannung abqestützt und qe führt ist, das sich an seinem anderen Ende wiederum an der Greiferbacke 2 abstützt. Der im Durchmesser kleinere Längenabschnitt greift in die Öffnung 8. Dieser Längenabschnitt ist an seinem freien Ende ballig oder keglig ausgebildet, damit er selbstätig beim Einsetzen über die Anfasung.lO eingedrdckt wird. Im übrigen eignet sich die Ausführungsform nach Fig. 3 wie die Ausführungsform nach Fig. 1 auch für Schraubenverbindungen bekannter Art zum Anordnen der Greiferbacken 2.In the embodiment according to FIG. 3, there is a locking body 7b provided that a cylindrical rotating part with two different in diameter having large lengths. The length section with a larger diameter is guided in the spring chamber 5 in a longitudinally displaceable manner on the walls of the spring chamber 5 and formed hollow at this end, such that the spring element G is below Preload is supported and qe leads that to his other The end in turn is supported on the gripper jaw 2. The length section smaller in diameter engages in the opening 8. This length section is convex at its free end or tapered, so that it is automatically when inserted over the chamfering.lO is pressed. Otherwise, the embodiment according to FIG. 3 is suitable like that Embodiment according to FIG. 1 also for screw connections of a known type for arrangement the gripper jaw 2.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 3 im wesentlichen dadurch, daß der Verriegelungskörper 7b in der im Greiferfinger 1 angeordneten Federkammer 5 verschieblich angeordnet ist und mit seinem im Durchmesser kleineren Längenabschnitt in die Öffnung 8 der Greiferbacke 2 eingreift. The embodiment according to FIG. 4 differs from the embodiment 3 essentially in that the locking body 7b in the gripper finger 1 arranged spring chamber 5 is slidably arranged and with its in diameter smaller length section engages in the opening 8 of the gripper jaw 2.

Mit dem Bezugszeichen 12 ist ein stangenförmiges Werkzeug bezeichnet, mit dem der Verriegelungskörper 7b in Richtung A gegen die Rückstellkraft des Federelementes 6 aus dem Kupplungs- und Verriegelungskontakt'mit der Öffnung 8 zu bringen ist, woraufhin sich die Greiferbacke 2 nach oben vom Greiferfinger 1 abziehen läßt. The reference number 12 denotes a rod-shaped tool, with which the locking body 7b in direction A against the restoring force of the spring element 6 is to be brought out of the coupling and locking contact with the opening 8, whereupon the gripper jaw 2 can be pulled upwards from the gripper finger 1.

Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen beschriebenen sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Those described in the description and in the claims as well as features shown in the drawing can be used both individually and in any combinations for the implementation of the invention be essential.

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Claims (12)

Patentansprücltne Greifvorrichtung mit Greiferbacke für Werkstücke oder sonstige Handhabungsteile, die an einem bejeglichen Greiferfinger austauschbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferbacke (2) auf den Greiferfinger (1) aufsteckbar und kraftschlüssig oder formschlüssig in ihrer Lage arretiert ist. Claims cltne gripping device with gripper jaw for workpieces or other handling parts that can be exchanged on any gripper finger is arranged, characterized in that the gripper jaw (2) on the gripper finger (1) can be attached and locked in place with a force fit or a form fit. 2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferbacke (2) mindestens eine Rastvorrichtung (4a) oder eine Verriegelungsvorrichtung (4b) zugeordnet ist. 2. Gripping device according to claim 1, characterized in that the gripper jaw (2) has at least one latching device (4a) or one locking device (4b) is assigned. 3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung (4a) oder die Verriegelungsvorrichtung (4b) dem Greiferfinger (1) zugeordnet ist. 3. Gripping device according to claim 1, characterized in that the latching device (4a) or the locking device (4b) the gripper finger (1) is assigned. 4. Greifvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungs- oder die Rastvorrichtung (4b) einen \Ierrieelungskörper (7b) oder einen Rastkörper (7a) aufweist, der durch ein Federelement (6) ständig in eine Verrlegelungslage belastet ist. 4. Gripping device according to claim 2 or 3, characterized in that that the locking or latching device (4b) has a locking body (7b) or has a latching body (7a) which is constantly in a Blocking position is loaded. 5. Greifvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung (4a) schnapper artig ausgebildet ist und einen kugelförmigen Rastkörper (7a) aufweist. 5. Gripping device according to claim 2 or 3, characterized in that that the latching device (4a) is snapper-like and a spherical Has latching body (7a). 6. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkörper (7a) oder der Verriegelungskörper (7b) in einer Federkammer (6) längsverschieblich angeordnet ist. 6. Gripping device according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the locking body (7a) or the locking body (7b) in one Spring chamber (6) is arranged to be longitudinally displaceable. 7. Greifvorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungskörper (7b) ein in der Federkammer (6) längsverschieblich gelagerter zylindrischer Zapfen ist. 7. Gripping device according to claim 4 or one of the following, characterized characterized in that the locking body (7b) is longitudinally displaceable in the spring chamber (6) is mounted cylindrical pin. 8. Greifvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Verriegelungskörper (7b) an seinem dem Federelement (6) zugekehrten Endbereich hohl ausgebildet ist und das Federelement (6) teilweise umschließt. 8. Gripping device according to claim 7, characterized in that the cylindrical locking body (7b) on its the spring element (6) facing The end region is hollow and partially encloses the spring element (6). 9. Greifvorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkammer (5) in der Greiferbacke (2) angeordnet ist und daß der Rastkörper (7a) oder der Verriegelungskörper (7b) in eine Aussparung oder Öffnung (8) des Greiferfingers (1) eingreift. 9. Gripping device according to claim 6 or one of the following, characterized characterized in that the spring chamber (5) is arranged in the gripper jaw (2) and that the locking body (7a) or the locking body (7b) in a recess or The opening (8) of the gripper finger (1) engages. 10. Greifvorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkammer (5) im Greiferfinger (1) angeordnet ist und daß der Rastkörper (7a) oder der Verriegelungskörper (7b) in eine Aussparung oder Öffnung (8) der Greiferbacke (2) eingreift.10. Gripping device according to claim 6 or one of claims 7 and 8, characterized in that the spring chamber (5) is arranged in the gripper finger (1) is and that the locking body (7a) or the locking body (7b) in a recess or the opening (8) of the gripper jaw (2) engages. 11. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferbacke (2) eine diese randseitig durchsetzende Kupplungsausnehmung (3) aufweist, die über den Greiferfinger (1) überstülpbar ist.11. Gripping device according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the gripper jaw (2) has a coupling recess penetrating this edge side (3) which can be slipped over the gripper finger (1). 12. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferfinger (1) an seiner inneren Oberseite mit einer Anfasung (10) ausgerüstet ist.12. Gripping device according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the gripper finger (1) on its inner top with a Chamfer (10) is equipped.
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