DE3312673A1

DE3312673A1 - Greifer fuer industrieroboter

Info

Publication number: DE3312673A1
Application number: DE19833312673
Authority: DE
Inventors: Eberhard 8520 Erlangen Ohlert
Original assignee: Mantec Gesellschaft Fuer Automatisierungs und Handhabungssysteme Mbh 8510 Fuerth; Manutec Gesellschaft fuer Automatisierungs und Handhabungssysteme mbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-04-08
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1984-10-18

Description

Greifer für Industrieroboter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Greifer für Industrieroboter mit Drehantrieb und Ritzel zur gleichzeitigen Bewegung von mehreren Greiferfingern.
Greifer sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt (vgl. z.B. DE-AS 23 55 971 oder DE-OS 25 13 539).
Bei der bekannten Lösung nach der DE-AS 23 55 971 ist jedes Greifglied des Greifers mit einem druckluftbetätigten Kolben verbunden, der in einer Zylinderbohrung angeordnet ist. Eine derartige Anordnung mit Einzelantrieben für die einzelnen Greifglieder erfordert relativ viel Platz.
Bei der aus der DE-OS 25 13 539 bekannten Lösung sind die Zangenglieder des Greifers an zwei nebeneinander auf einem Bolzen sitzenden Tragscheiben angeordnet und diese für den Öffnungs- und Schließvorgang der Zange durch ein Antriebselement gegeneinander verdrehbar. Bei einer dieser Ausführungsformen können dabei die Tragscheiben als Kegelräder ausgebildet sein, in die ein auf einer in beiden Richtungen drehbaren Antriebswelle sitzendes Ritzel eingreift. Der Motor der Antriebswelle ist an dem den Fingern entgegengesetzten Ende des Greifers angeordnet.
Auch eine derartige Konstruktion erfordert verhältnismäßig viel Platz; außerdem dürfte es sehr aufwendig sein, mehr als zwei Finger gleichzeitig zu bewegen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kompakten und zuverlässigen Greifer zu schaffen, bei dem die Bewegung eines Drehantriebes auf einfache Weise in eine in der Radialebene des Greifers liegende Schwenkbewegung von Greiferfingern umsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst: a) die Greiferfinger sind auf axial im Greiferoberteil gelagerten Wellen befestigbar und b) auf den Wellen sitzen Zahnradsegmente, die direkt mit dem Ritzel des im Greiferoberteil angeordneten Drehantriebs in Antriebsverbindung stehen.
Wenn die Finger alle gleich lang sind, bleibt auch bei unterschiedlichen Werkstückdurchmessern durch die zentripetale Fingerbewegung beim Greifvorgang das Greifzentrum konstant. Durch unterschiedliche Fingerlängen bzw. durch Festsetzen einzelner Finger kann das Greifzentrua aber auch gewollt variiert werden. Die vorstehend beschriebene Greiferkonstruktion kann als Zwei-oder Nehrfingergreifer ausgefUhrt sein. Als Drehantrieb wird mit Vorteil ein pneumatischer Antrieb verwendet; es sind aber ebenso elektrische oder hydraulische Antriebe denkbar.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch einen Greifer, Figur 2 einen Längsschnitt längs der Linie II-II in Figur 1, Figur 3 einen Längsschnitt längs der Linie III-III in Figur 1, Figur 4 eine Draufsicht auf den Greifer in Richtung des Pfeiles IV in Figur 3.
Der zum Ankuppeln an den nichtgezeigten Roboterarm dienende Kupplungsteil 1 des Greifers ist über einen Sollbruchring 2, an dem die mechanische Verbindung bei Uberlastung bricht, mit dem Greiferunterteil 3 verschraub-t.
In einer axialen zylindrischen Bohrung 4 des Greiferunterteils 3 ist radial ein zylindrisches Tragteil 5 geführt, das sich außerhalb der Bohrung 4 zu einer Tragschulter 6 vergrößert. Das Tragteil 5 kann eine definierte Axialbewegung relativ zum Greiferunterteil 3 entgegen der Kraft einer durch eine Schraube 7 geführten Feder 8 ausführen. Zur Übertragung des Drehmoments zwischen Greiferunterteil und Tragteil sind axial beweglich geführte Bolzen 9 vorgesehen.
Auf der Tragschulter 6 ist der rohrförmige Greiferoberteil 10 zweiachsig in Radialrichtung schwimmend aufgehängt. Hierzu dienen Kugeln 11, die auf zwei parallelen, durch die Tragschulter 6 getrennten Kreisbahnen geführt sind und zwischen einem Druckring 12 und dem Greiferoberteil 10 mittels Schrauben 13 und Federn 14 eingespannt sind.
Zur Begrenzung der Bewegung des Oberteils und zur Rückführung des Oberteils bei Auslenkung dienen einstellbar federbelastete, axial im Oberteil 10 geführte Zentrierbolzen 15 und Zentrierkugeln 16. Durch Ungenauigkeiten in der Positionierung zustandegekommene Positionierfehler können durch die Radial- und Axialauslenkungen kompensiert werden. Diese Auslenkungen können durch Weggeber erfaßt und als Korrekturinformation für die Steuerung benutzt werden.
Im rohrförmigen Greiferoberteil 10 ist mittig ein pneumatischer Drehantrieb 17 befestigt, der über ein Anschlußventil 18 vom Roboterarm her gespeist wird. Statt des pneumatischen Drehantriebs kann auch ein elektrischer oder hydraulischer Antrieb vorgesehen sein.
Auf der in Axialrichtung des Greifers liegenden Welle 19 des Antriebs 17 sitzt ein Ritzel 20, in das drei Zahnradsegmente 21 eingreifen. Diese Zahnradsegmente 21 sind an ihrem dem Ritzel 20 abgewandten Ende 22 jeweils auf axialen, im Gehäuseoberteil 10 drehbar gelagerten Wellen 23 befestigt. Auf diesen um 1200 gegeneinander versetzten Wellen 23 in der Nähe des Außenumfanges des Greifers sind oberhalb des Deckels 28 in der Greifebene die Greiffinger 24 lösbar befestigt.
Durch entsprechende Drehung der Welle 19 mittels des Antriebes 17 sind damit die einzelnen Finger 24 und die mit ihnen verschraubten Klemmteile 25 um die Achsen der Wellen 23 in Doppelpfeilrichtung 26 schwenkbar.
Die Endlagen der Bewegung sind dabei durch Endschalter 27 erfaßbar.
Wenn die Finger gleich lang sind, bleibt auch das Greifzentrum 29 bei unterschiedlichen Durchmessern der zu greifenden Werkstücke konstant.
3 Patentansprüche 4 Figuren

Claims

Patentansprüche Greifer für Industrieroboter mit Drehantrieb und Ritzel zur gleichzeitigen Bewegung von mehreren Greiferfingern g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: a) die Greiferfinger (24) sind auf axial im Greifer oberteil (10) gelagerten Wellen (23) befestigbar und b) auf den Wellen sitzen Zahnradsegmente (21 die direkt mit dem Ritzel (20) des im Greiferoberteil (10) angeordneten Drehantriebs (17) in Antriebs-Verbindung stehen.
zur Greifer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Wellen (23) im gleichen hbstand voneinander auf einem Kreis in der Nähe des Außenumfanges angeordnet sind und daß die Greiferfinger (24) gleich lang sind.
3. Greifer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e ich ne t, daß das Oberteil (io) mit dem Drehantrieb radial schwimmend auf einem Tragteil (5) gelagert ist und daß das Tragteil (5) in Axialrichtung über eine beider (8) gegen das Greiferunterteil (3) abgestützt ist.