DE3345997A1 - Rotary/swivel head with grips for a manipulating appliance - Google Patents
Rotary/swivel head with grips for a manipulating applianceInfo
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Abstract
Description
Dreh-Schwenkkopf mit Greifzange für ein HandhabungsgerätRotary swivel head with gripper for a handling device
Die Erfindung betrifft einen Dreh-Schwenkkopf mit Greifzange für ein 1Iandhabungsgerät.The invention relates to a rotary swivel head with gripping tongs for a 1handling device.
In der modernen Fertigungstechnik werden zunehmend Handhabungsgeräte zum Transport und zur Montage von Werkstücken eingesetzt. Insbesondere bei sich ständig wiederholenden, monotonen Arbeitsvorgängen, ungüns4igen Arbeitsbedingungen und manuell schwer zu bewältigenden Tätigkeiten werden derartige Handhabungsgeräte bevorzugt verwendet.Handling devices are increasingly used in modern manufacturing technology used for the transport and assembly of workpieces. Especially with yourself repetitive, monotonous work processes, unfavorable working conditions and activities that are difficult to manage manually are such handling devices preferably used.
So ist es beispielsweise im Automobilbau erforderlich, sehr schwere Wellen, die von einer Person nicht oder nur mit großer Kraftanstrengung bewegt werden können, von einem Platz zu einem anderen zu transportieren.For example, it is required in automobile construction, very heavy Waves that cannot be moved by a person or only with great effort able to transport from one place to another.
Häufig ist es erforderlich, daß diese Werkstücke aus der Vertikalen in die Horizontale gebracht werden oder umgekehrt. Dabei ist es wünschenswert, das entsprechende Handhabungsgerät derart auszugestalten, daß der die Greifzange tragende Kopf möglichst kompakt und ohne hier im Bereich des Werkstückes störende Antriebselemente ausgebildet wird. Dabei ist zu beachten, daß die Gefahr von Verletzungen des Bedienungspersonals durch Einklemmen oder durch unbeabsichtigtes Lösen der Greifzange, etwa bei Ausfall der Energieversorgung, zuveressig ausgeschlossen werden.It is often necessary that these workpieces from the vertical be brought into the horizontal or vice versa. It is desirable that design corresponding handling device in such a way that the one carrying the gripping pliers Head as compact as possible and without drive elements that interfere with the workpiece is trained. It should be noted that there is a risk of injury to the operating personnel by jamming or unintentional loosening of the grippers, for example in the event of a failure the energy supply, can be reliably excluded.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dreh-Schwenkkopf mit Greifzange für ein Handhabungsgerät zu schaffen, welcher bei kompaktem Aufbau im Bereich der Greifzange keine störenden Antriebselemente aufweist und die Gefahr von Verletzungen des Bedienungspersonals zuverlässig ausschließt.The invention is therefore based on the object of a rotary swivel head to create with gripping pliers for a handling device, which with a compact structure has no disruptive drive elements in the area of the gripper and the danger reliably prevents injuries to the operating personnel.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen an dem Handhabungsgerät fest montierten oberen Schwenkkopfteil, einen an dem oberen Schwenkkopfteil drehbeweglich zu diesem montierten unteren Dreh-Schwenkkopfteil, ein in einem Winkel von 45O zur vertikalen Hauptachse des Handhabungsgerätes angeordnetes Getriebe zum Drehen des unteren Dreh-Schwenkkopfteiles, einen in dem oberen Dreh-Schwenkkopfteil kippbeweglich gelagerten oberen Winkelhebel mit einer ersten oberen Kugelpfannev einen in dem unteren Schwenkkopfteil kippbeweglich gelagerten unteren Winkelhebel mit einer ersten unteren Kugelpfanne und einen in den beiden ersten Kugelpfannen ruhenden Druckkraftübertragungskörper mit halbkugelförmigen Endabschnitten.According to the invention, this object is achieved by one on the handling device fixed upper swivel head part, one rotatable on the upper swivel head part to this mounted lower swivel head part, one at an angle of 45O to vertical main axis of the handling device arranged gear for rotating the lower rotary swivel head part, one tiltable in the upper rotary swivel head part mounted upper angle lever with a first upper Kugelpfannev a in the lower swivel head part with tiltable lower angle lever a first lower ball socket and one resting in the first two ball sockets Pressure force transmission body with hemispherical end sections.
Der Druckübertragungskörper kann bei entsprechender Ausgestaltung der Kugelpfannen kugelförmig ausgestaltet sein, vorzugsweise ist er jedoch als zylindrischer Grundkörper mit halbkugelförmigen Endabschnitten ausgestaltet.The pressure transmission body can be configured accordingly the ball sockets can be designed spherically, but it is preferably cylindrical Basic body designed with hemispherical end sections.
Das Getriebe zum Drehen des unteren Dreh-Schwenkkopfes gegenüber dem oberen Dreh-Schwenkkopf kann verschiedenartig gestaltet sein; vorzugsweise ist es als Kegelradgetriebe mit einem Kegelrad im oberen Dreh-Schwenkopfteil und einem Planrad im unteren Dreh-Schwenkkopfteil ausgestaltet.The gear for turning the lower swivel head opposite the upper rotary swivel head can be designed in various ways; preferably it is as a bevel gear with a bevel gear in the upper rotary-swivel head part and a Plan gear designed in the lower rotary swivel head part.
Zur Einleitung der die Greifzange betätigenden Kraft in den oberen Schwenkkopfteil kann eine zweite obere Kugelpfanne in dem oberen Winkelhebel zur Aufnahme einer oberen Halbkugel vorgesehen sein. Vorzugsweise ist eine zweite untere Kugelpfanne in dem unteren Winkelhebel zur Aufnahme einer unteren Halbkugel vorgesehen, welche die von dem unteren Winkelhebel auf sie aufgebrachte Druckkraft auf einen zur Betätigung der Greifzange dienendes Druckstößel überträgt.To initiate the force that activates the gripper into the upper Swivel head part can have a second upper ball socket in the upper angle lever Receipt of an upper hemisphere can be provided. Preferably a second is lower Ball socket provided in the lower angle lever to accommodate a lower hemisphere, which the compressive force applied to them by the lower angle lever on a for actuating the gripping pliers used pressure ram transmits.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform beaufschlag der Druckstößel die einander kämmend überlappenden D^uckarme der Greifzange.In a preferred embodiment, the pressure plunger acts the overlapping arms of the gripping pliers, which mesh with one another.
Damit auch bei Ausfall der Energieversorgung ein Öffnen der Druckzange ausgeschlossen ist, kann ein Paket von Druckfedern vorgesehen sein, die über eine Druckplatte und Gelenkrollen auf die Backen der Greifzange wirkend die Greifzangen schließen und bei Beaufschlagung der oberen Halbkugel über den oberen Winkelhebel, den Druckkraftübertragungskörper, den unteren Winkelhebel, die untere Halbkugel und den Druckstößel unter Öffnen der Greifzange gespannt werden.This means that the pliers can be opened even if the power supply fails is excluded, a package of compression springs can be provided, which have a Pressure plate and articulated rollers act on the jaws of the grippers close and when the upper hemisphere is acted on via the upper angle lever, the pressure force transmission body, the lower angle lever, the lower hemisphere and the pressure ram can be tensioned by opening the gripping pliers.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt: Fig. 1 ein Handhabungsgerät mit dem erfindungsgemäßen Dreh-Schwenkkopf in der Vorderansicht, Fig. 2 das Handhabungsgerät mit dem erfindungsgemßen Dreh-Schwenkkopf in der Seitenansicht, und Fig. 3 den erfindungsgemäßen Dreh-Schwenkkopf im Schnitt.Further features and advantages of the invention emerge from the claims and the following description, in which an exemplary embodiment based on the drawing is explained in detail. 1 shows a handling device with the one according to the invention Rotary swivel head in front view, Fig. 2 the handling device with the inventive Rotary swivel head in side view, and FIG. 3 shows the rotary swivel head according to the invention on average.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Handhabungsgerät, mit dem ein Werkstück 58, etwa eine Welle, Platte oder dgl., gehoben, gesenkt, gedreht und mittels des erfindungsgemaßen Dreh-Schwenkkopfes 60 auch aus der Horizontalen in die Vertikale oder aus der Vertikalen in die riorizontale gebracht werden kann.1 and 2 show a handling device with which a workpiece 58, such as a shaft, plate or the like., Raised, lowered, rotated and by means of the inventive rotary swivel head 60 also from the horizontal into the vertical or from the vertical to the riorizontal can be brought.
F;n einem kreuzförmigen Grundgestell ist ein Teleskoprohr angebracht. Durch Betätigung des Hubantriebes kann das Teleskoprohr über eine in diesem befindliche Spindel eingefahren werden. Das Teleskoprohr ist drehbar gelagert, was eine manuelle Drehung des Teleskoprohres um die eigene Achse ermöglicht. An dem unteren Teil des - in eingefahrenem Zustand gezeigten - Teleskoprohres ist der Dreh-Schwenkantrieb 66 montiert, der über - nicht gezeigte - Kupplungselemente die Dreh-Schwenkbewegung des unteren Dreh-Schwenkkopfteiles 12 gegenüber dem oberen Dreh-Schwenkkopfteil 10 bewirkt.F; A telescopic tube is attached to a cross-shaped base frame. By actuating the lifting drive, the telescopic tube can be opened via a Spindle can be retracted. The telescopic tube is rotatable, which is a manual one Rotation of the telescopic tube around its own axis allows. On the lower part of the - shown in the retracted state - telescopic tube is the rotary swivel drive 66 mounted, the rotary-pivoting movement via - not shown - coupling elements of the lower rotary swivel head part 12 opposite the upper rotary swivel head part 10 causes.
Ein Spannantrieb 58 wirkt über eine - in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigte - Druck stange auf die Greifzange 44 und bewirkt deren Öffnung. Ein Bedienungspult 62 dient zur Aufnahme der Bedienungselemente zur Steuerung der genannten Antriebe.A tensioning drive 58 acts via a - not shown in FIGS. 1 and 2 - Pressure rod on the gripper 44 and causes it to open. A control panel 62 serves to accommodate the operating elements for controlling the mentioned drives.
Fig. 3 zeigt den erfindungsqemäßen Dreh-Schwenkkopz 50, der aus einem oberen Dreh-Schwenkkopfteil 10 und einem unteren Dreh-Schwenkkopfteil 12 besteht, wobei dieser die Greifzange 44 trägt. Der obere, an dem Teleskoprohr fest montierte Dreh-Schwenkkopfteil 10 weist ein Kegelrad 30 auf, auf das die Drehbewegung des Dreh-Schwenkantriebes 66 übertragen wird. Das Kegelrad 30 treibt ein fest mit dem unteren Dreh-Schwenkkopfteil 12 verbundenes Planrad 32 an. Bei Drehung des Kegelrades 30 um die Hauptachse wird also der untere Dreh-Schwenkkopfteil 12 in einer zur Hauptachse einen Winkel von 45" bildenden Drehebene gedreht. Dies bewirkt eine Dreh-Schwenkbewegung des unteren Dreh-Schwenkkopfteiles 12 derart, daß bei einer Drehung des Kegelrades 30 das Werkstück aus der in der Zeidlnung(ezeigten horizontalen Ebene in die vertikale Ebene gebracht werden kann, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist.Fig. 3 shows the inventive rotary swivel head 50, which consists of a upper rotary swivel head part 10 and a lower rotary swivel head part 12, the latter carrying the gripping tongs 44. The upper one, firmly mounted on the telescopic tube Rotary swivel head part 10 has a bevel gear 30 on which the rotational movement of the Rotary swivel drive 66 is transmitted. The bevel gear 30 drives a solid with the lower rotary swivel head part 12 connected crown gear 32. When the bevel gear rotates 30 about the main axis, the lower rotary swivel head part 12 becomes the main axis rotated at an angle of 45 "forming a plane of rotation. This causes a Rotary swivel movement of the lower rotary swivel head part 12 such that upon rotation of the bevel gear 30 move the workpiece from the horizontal plane shown in the drawing (e shown in the vertical plane Level can be brought, as indicated in FIG.
Der Dreh-Schwenkkopf 60 nimmt weiter die erfindungsgemjße Anordnung zum ijbrtragen der Druckkraft zum Spannen der Greifzange 44 auf. Eine Druckstange 70 wirkt auf einen oberen Winkelhebel 16, der kippbeweglich in dem oberen Dreh-Schwenkkopfteil 10 gelagert ist. Dieser obere Winkelhebel 16 ist mit einer ersten oberen Kugelpfanne 18 versehen, die einen der beiden halbkugelförmigen Endabschnitte 26 eines Druckübertragungskörpers 24 aufnimmt. Der andere der beiden halbkugelförmigen Endabschnitte 26 ruht in einer ersten unteren Kugelpfanne 22 eines unteren Winkelhebels 20, der kippbeweglich in dem unteren Dreh-Schwenkkopfteil gelagert ist.The swivel head 60 further adopts the inventive arrangement for transferring the pressure force for tensioning the gripping tongs 44. A push rod 70 acts on an upper angle lever 16, which can be tilted in the upper rotary swivel head part 10 is stored. This upper angle lever 16 is provided with a first upper ball socket 18 provided, one of the two hemispherical end portions 26 of a pressure transmission body 24 records. The other of the two hemispherical end sections 26 rests in one first lower ball socket 22 of a lower angle lever 20, which can be tilted in the lower swivel head part is mounted.
Üher eine Druckstange 70 wird bei Betätigung des Spannantriebes 68 Druck auf eine in einer zweiten oberen Kugelpfanne 34 gelagerte Halbkugel 36 aufgebracht, deren ebene Fläche auf einer entsprechenden unteren Endfläche der Druckstange 70 gleitet. Die Druckkraft wird über die Kugelpfanne 18 auf den Druckübertragungskörper 24 übertragen, der die Druckkraft seinerseits auf den unteren Winkelhebel 20 überträgt. Dieser beaufschlagt über eine untere Halbkugel 42, die in einer zweiten unteren Kugelpfanne 40 ruht, den Druckstößel 46, wobei die ebene Fläche der Halbkugel 42 auf der oberen Endflache des Druckstößels 46 gleitet.A push rod 70 is activated when the tensioning drive 68 Pressure is applied to a hemisphere 36 mounted in a second upper ball socket 34, its flat surface on a corresponding lower end surface of the push rod 70 slides. The pressure force is applied to the pressure transmission body via the ball socket 18 24, which in turn transmits the pressure force to the lower angle lever 20. This acts on a lower hemisphere 42, which is in a second lower Ball socket 40 rests, the plunger 46, the flat surface of the hemisphere 42 on the upper end surface of the plunger 46 slides.
Ein Absenken der Druckstange 70 bewirkt also über die genannten Elemente ein entspechendes Absenken des Druckstößels 46, wobei dies unabhängig davon geschieht, in welcher Lage sich der untere Dreh-Schwenkkopfteil 12 gegenüber dem oberen Dreh-Schwenkkopfteil 10 befindet.A lowering of the push rod 70 thus causes the aforementioned elements a corresponding lowering of the pressure ram 46, this being done independently of in which position the lower rotary swivel head part 12 is in relation to the upper rotary swivel head part 10 is located.
Die auf diese Weise von der Druckstange 70 auf das Druckstößel 46 aufgebrachte Druckkraft wird von dieser auf einander kammend überlappende Druckarme 48 der beiden Schenkel der Druckzange 4t übertragen. Dies bewirkt ein Anheben der Backen 56 der Schenkel der Greifzange 44, was über Gelenkrollen 54 über eine Druckplatte 52 zu einem Spannen der Mehrzahl von Druckfedern 50 führt.The in this way from the push rod 70 to the push rod 46 The applied pressure force is generated by these mutually overlapping pressure arms 48 of the two legs of the pliers 4t transferred. This causes the Jaws 56 of the legs of the gripping tongs 44, which is via pivot rollers 54 via a pressure plate 52 leads to tensioning of the plurality of compression springs 50.
Bei gehobener Druckstange 70 und damit gehobenem Druckstößel 46 wird also das Paket von Druckfedern 50 über die Druckplatte 52 und die Gelenkrollen 54 derart auf die Backen 56 der Schenkel der Greifzange 44 einwirken, daß die Grei.zal-.ge 44 ein Werkstück 58 mit großer Kraft halten. Bei Betätigung des Spannantriebes und dadurch erfolgendem Absenken der Druckstange 70 wird die Greifzange 44 geöffnet. Ein Lösen des Werkstückes 58 bei Ausfall des Antriebes, etwa wegen Ausfall der Energieversorgung oder Bruchs eines der Druckkraft-Übertragungselemente, ist ausgeschlossen; auch dann nämlich bleibt das gegriffene Werkstück 58 durch die Kraft der Druck federn 50 zuverlässig von der Greifzange 44 g<halten.When the push rod 70 is raised and the pressure ram 46 is raised that is, the package of compression springs 50 via the pressure plate 52 and the joint rollers 54 act in such a way on the jaws 56 of the legs of the gripping pliers 44 that the Grei.zal-.ge 44 hold a workpiece 58 with great force. When actuating the tensioning drive and As a result of the lowering of the push rod 70, the gripping tongs 44 are opened. A loosening of the workpiece 58 if the drive fails, for example due to a failure of the power supply or breakage of one of the compressive force transmission elements is excluded; even then namely the gripped workpiece 58 remains resilient due to the force of the pressure 50 reliably hold 44 g <from the grippers.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht also eine Durchführung einer Druckkraft zur Betätigung einer Greifzange eines Handhabungsgerätes durch einen Dreh- Schwenkkopfteil hindurch unabhängig von dessen Position und auch während dessen Bewegung. Es ist daher möglich, auf Antriebselemente der Greifzange im Bereich des unteren Dreh-Schwenkkopfteiles und damit in unmittelberger Nähe der Greifzange zu verzichten. Anderes als bei Verschwenken der handzuhabenden Werkzeuge auf einer Kreisbahn, wie dies bei bekannten Handhabungsgerciten geschieht, besteht nicht die Gefahr von Verletzungen durch Einklemmen.The arrangement according to the invention thus enables a Pressure force to operate a gripper of a handling device by a Turning Swivel head part through regardless of its position and even while it is moving. It is therefore possible to use drive elements of the gripper in the area of the lower swivel head part and thus in the immediate vicinity of the To dispense with grippers. Different than when swiveling the tools to be handled on a circular path, as happens with known handling devices There is no risk of injury from entrapment.
Die in der vorstehenden Reschreibung, den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the drawings as well as in the Features of the invention disclosed claims can both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various Embodiments are essential.
Bezugszeichenliste 10 oberes Dreh-Schwenkkopfteil 10 12 unteres Dreh-Schwenkkopfteil 12 14 Getriebe 14 1.6 oberer Winkelhebel 16 18 erste obere Kugelpfanne 18 21 unterer Winkelhebel 21 22 erste untere Kugelpfanne 22 24 Druckkraftübertragungskörper ~ 24 26 Endabschnitt (von 24) 26 28 zylindrischer Grundkörper (von 24) 28 30 Kegelrad 30 32 Planrad 32 34 zweite obere Kugelpfanne 34 36 obere Halbkugel 36 38 Druckstange 38 40 zweite untere Kugelpfanne 40 42 untere Halbkugel 42 44 Greifzange 44 46 Druckstößel 46 Druckarme 48 5() Druckfedern 50 52 Druckplatte 52 54 Gelenkrollen 54 56 Backen 56 58 Wekstück 58 60 Dreh-Schwenkkopf 60 6' kreuzförmiges Grundgestell 62 6-1 Hubantrieb 64 66 Schwenkantrieb 66 68 Spannantrieb 68 70 Druck stange 70 72 Bedienungspult 72 LIST OF REFERENCE NUMERALS 10 upper rotary swivel head part 10 and 12 lower rotary swivel head part 12 14 gear 14 1.6 upper angle lever 16 18 first upper ball socket 18 21 lower Angle lever 21 22 first lower ball socket 22 24 pressure force transmission body ~ 24 26 end section (of 24) 26 28 cylindrical body (of 24) 28 30 bevel gear 30 32 crown gear 32 34 second upper ball socket 34 36 upper hemisphere 36 38 push rod 38 40 second lower ball socket 40 42 lower hemisphere 42 44 gripping tongs 44 46 pressure ram 46 Pressure arms 48 5 () Pressure springs 50 52 Pressure plate 52 54 Articulated rollers 54 56 Jaws 56 58 Wekstück 58 60 Rotating swivel head 60 6 'cross-shaped base frame 62 6-1 linear actuator 64 66 rotary actuator 66 68 clamping actuator 68 70 push rod 70 72 Control panel 72
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833345997 DE3345997A1 (en) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | Rotary/swivel head with grips for a manipulating appliance |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19833345997 DE3345997A1 (en) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | Rotary/swivel head with grips for a manipulating appliance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3345997A1 true DE3345997A1 (en) | 1985-06-27 |
| DE3345997C2 DE3345997C2 (en) | 1992-04-30 |
Family
ID=6217442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833345997 Granted DE3345997A1 (en) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | Rotary/swivel head with grips for a manipulating appliance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3345997A1 (en) |
Citations (3)
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| US3788692A (en) * | 1971-08-23 | 1974-01-29 | Raychem Corp | Universally jointed chilling tool |
| DE2745932A1 (en) * | 1976-12-23 | 1978-06-29 | Cincinnati Milacron Inc | MANIPULATOR |
| DE3202460A1 (en) * | 1981-05-04 | 1982-11-18 | Cincinnati Milacron Inc., 45209 Cincinnati, Ohio | CONNECTION SYSTEM FOR FLUID DRIVES FOR A MANIPULATOR |
-
1983
- 1983-12-20 DE DE19833345997 patent/DE3345997A1/en active Granted
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GB-Z.: Industrial Robots-Gripper Review, August 1979, S.18 u. 19 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3345997C2 (en) | 1992-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |