DE3627918C2

DE3627918C2 -

Info

Publication number: DE3627918C2
Application number: DE19863627918
Authority: DE
Inventors: Rudi 4018 Langenfeld De Kirst
Original assignee: Rudi 4018 Langenfeld De Kirst
Current assignee: Schunk GmbH and Co KG
Priority date: 1986-08-16
Filing date: 1986-08-16
Publication date: 1990-12-13
Also published as: DE3627918A1

Description

Die Erfindung betrifft einen zentrisch greifenden Dreifinger greifer mit einem Gehäuse und in Führungskanälen verschieb baren Greifbacken, wobei der Antrieb der Greifbacken durch eine Kolben-Zylinder-Einheit erfolgt.

Stand der Technik

Durch die EP-OS 01 70 103 ist eine Greifvorrichtung vorbekannt mit einem Greifergrundkörper einem Antriebs mechanismus sowie wenigstens zwei durch diesen über bezüglich der Symmetriemittellinie des Greifergrund körpers symmetrisch über den Umfang angeordnete Hebel in einer zur Symmetriemittellinie senkrechten Richtung geradlinig zu öffnende und schließbare Greiferbacken, wobei der Antriebsmechanismus koaxial zur Symmetriemittel linie des Greifergrundkörpers mit diesem fest verbunden angeordnet ist und ein Stellglied des Antriebsmechanismus zwischen seinen Enden sich senkrecht zur Symmetriemittel linie erstreckende, symmetrisch um die Symmetriemittel linie angeordnete Ausnehmungen aufweist, wobei die Hebel als an ihrer Knickstelle am Greifergrundkörper schwenkbar gelagerte Winkelhebel ausgebildet sind und diese Winkelhebel mit ihren freien Enden einerseits in die Ausnehmungen des Stellgliedes und andererseits in entsprechende, zur Symmetriemittellinie parallele Ausnehmungen der Greiferbackenfüße bezüglich der Schwenkebene der Winkel hebel im wesentlichen spielfrei eingreifen und die Greifer backenfüße entlang geradliniger, am Greifergrundkörper befestigter Führungsleisten verschiebbar sind. Dabei soll der Greifergrundkörper durch das Gehäuse des Antriebs mechanismus gebildet sein, das mit seinem den Greiferbacken abgewandten Ende an einem Manipulator, einem Maschinen gestell o. dgl. befestigbar ist und am anderen Ende die Führungsleisten trägt wobei die Winkelhebel durch Gehäuseöffnungen auf das Stellglied geführt sind.

Die vorbeschriebene Konstruktion besitzt einen großen Greifbackenweg und kann konzentrisch greifen. Nachteilig ist jedoch, daß

a) die Greifvorrichtung sehr hoch (lang) ist und
b) das gesamte Greifgetriebe nicht gegen Schmutz und Späne abgedichtet ist und konstruktionsbedingt auch nicht ohne weiteres abgedichtet werden kann.

Aus der DE-OS 33 10 108 ist ein Greifer für Industrieroboter mit eingebautem pneumatischen oder hydraulischen Linear antrieb mit Kolben und Zylinder zur gleichzeitigen paralle len Bewegung der Greifglieder in der Greifebene vorbekannt, wobei an der Kolbenbewegung teilnehmende Zahnstangen und Ritzel vorhanden sind. Dabei ist ein senkrecht zur Greifebene liegender Linearantrieb mit durch den Zylinder deckel geführter Kolbenstange vorgesehen. Die Kolbenstange trägt außerhalb des Zylinders am Umfang verteilt parallel zur Bewegungsrichtung liegende Zahnstangen, die über Umlenkritzel mit radial in Greifrichtung geführten Zahn stangen, an denen die Greifglieder befestigbar sind, in Antriebsverbindung stehen. Der Zylinderboden ist mit einem zentrischen Hohlzapfen versehen, auf dem koaxial Kolben und die hohlzylindrische Kolbenstange im Zylinder geführt sind und der gleichzeitig zur Zuführung des Druckmediums auf die dem Kolbenboden gegenüberliegende Zylinderseite dient. Der Zylinder des Linearantriebs ist im Greiferunterteil axial gegen die Kraft einer Feder verschiebbar geführt.

Auch diese vorbekannte Bauart besitzt einen großen Greif backenweg und kann konzentrisch greifen. Als nachteilig anzusehen ist aber

a) daß der Greifer außerordentlich hoch in der Bauform ist;
b) zur Gesamtgröße relativ schwer ist;
c) das Greifgetriebe nicht gegen Schmutz und Späne geschützt ist;
d) die Herstellkosten sehr hoch sind und
e) der Aufbau sehr kompliziert durch eine Vielzahl von zusammenwirkenden Teilen ist.

Die DE-OS 34 10 601 betrifft einen Greifer für Industrie roboter, bei dem die Drehbewegung einer Welle über eine Getriebeanordnung in eine entsprechende relative Verschiebung von Greifgliedern zueinander umsetzbar ist, wobei auf der Welle zwei gegensinnige Freiläufe angeordnet sind und zum schrittweisen Antrieb der Freiläufe Schwenkan triebe dienen. Die Schwenkantriebe sind pneumatisch ausgebildet und in einer Baueinheit integriert. Welle und Antrieb sind paarweise zur Längsachse angeordnet, wobei die Drehbewegung der Welle über ein Kegelradgetriebe auf die in der dazu senkrechten Ebene liegenden Backen zur Aufnahme der Greifglieder übertragbar ist.

Auch dieser Greifer besitzt einen großen Greifbackenweg und kann konzentrisch greifen. Nachteilig ist

a) daß der Greifer ebenfalls sehr hoch baut;
b) ein zusätzlicher Antrieb erforderlich ist;
c) daß Greifgetriebe, Spindel und Greifbackenführung nicht gegen Schmutz geschützt sind und
d) das Gesamtgewicht relativ zur Größe des Greifers sehr hoch ist.

Die durch die DE-AS 10 76 486 vorbekannte Konstruktion baut ebenfalls sperrig, was auch für die Konstruktion nach der US-PS 35 30 747 gilt. Im übrigen betrifft die erstgenannte Druckschrift eine "Spannvorrichtung zum Wickeln von bahnförmigem Gut", während die zweitgenannte Literaturstelle eine "Werkzeugmaschine" beschreibt. Damit handelt es sich bei diesen Vorveröffentlichungen um gattungsfremde Literaturstellen.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dreifinger greifer gemäß der vorausgesetzten Gattung zu schaffen, der universell einsetzbar ist und über einen sehr großen Greifbackenweg verfügt und außerdem in der Bauform sehr flach ist. Dabei soll das Innere des Greifers weitgehend schmutzdicht abgedichtet sein. Schließlich soll der Greifer unabhängig vom Werkstückdurchmesser und unabhängig von der Werkstücktoleranz immer konzentrisch greifen und ein relativ geringes Gewicht haben und konstruktiv einfach im Aufbau und preisgünstig in der Herstellung sein.

Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wieder gegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Ein erfindungsgemäßer Greifer ist konstruktiv einfach aufgebaut und besitzt relativ einfach zu fertigende, wenige Konstruktionsteile.

Das Innere des Greifers kann schmutzdicht ausgeführt werden.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der erfindungs gemäße Dreifingergreifer immer konzentrisch greift, da alle Greifbacken synchron und gleichzeitig zwangsange trieben werden können.

Durch die besondere erfinderische Ausgestaltung ist das Gewicht des Greifers relativ gering.

Ein erfindungsgemäßer Greifer eignet sich beispiels weise zum Greifen von Wellen, Zahnrädern oder anderen rotationssymmetrischen Teilen und kann insbesondere in der automatischen Fertigung, beispielsweise in flexiblen Transferstraßen, eingesetzt werden.

Weitere Ausführungsformen

In den Patentansprüchen 2 bis 4 sind vorteilhafte weitere Ausbildungen beschrieben.

Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ergibt sich eine besonders kompakte Ausführungsform.

Wird eine Ausführungsform gemäß Patentanspruch 3 gewählt, läßt sich durch Öffnen des Deckels das Innere des Greifers gut erreichen, was zum Zwecke der Wartung und/oder Repara turen und/oder der Montage von Vorteil ist.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 4 dient der jeweilige Deckel gleichzeitig zur Lagerung der Zahn räder für den synchronen Antrieb der Greifbacken.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein relativ flach bauendes Gehäuse bezeichnet, das nur die Breite B (Fig. 3) besitzt. In dem Gehäuse 1 sind um 120 Grad versetzt zueinander angeordnet drei Greifbacken 2, 3 und 4 angeordnet die jeweils in einem Führungskanal 5, 6 und 7 spielfrei längsverschieblich sind.

Jeder Greifbacke 2, 3 und 4 ist je ein Aufsatz auswechsel bar zugeordnet, von denen lediglich der Aufsatz 8 in der Zeichnung dargestellt und bezeichnet ist.

Jede Greifbacke besitzt an einer Längsseite jeweils eine zahnstangenförmige Verzahnung von denen aus Fig. 1 lediglich die Verzahnungen 9 und 10 erkennbar ist. Die nicht dargestellte Verzahnung der Greifbacke 3 ist entsprechend gestaltet. Die Verzahnungen 9 und 10 kämmen mit Ritzeln 11 und 12. Auch die Ritzel 11 und 12 kämmen miteinander.

Der Greifbacke 3 ist ein ebensolches Ritzelgetriebe zugeordnet.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist zwischen den Greifbacken 3 und 4 - zentrisch - ein durch einen abgedichteten Deckel 13 verschlossener Zylinder 14 angeordnet, in dem ein Kolben 15 in Richtung X bzw. Y also längsverschieb lich, abgedichtet geführt ist. Die auf beiden Seiten des Kolbens 15 vorhandenen Zylinderräume sind abwechselnd beidseitig, und zwar entweder über die Anschlußbohrung 16 im Deckel 13 oder aber über den Kanal 17 mit Anschluß bohrung 18 mit Druckmitteldruck zu beaufschlagen, was eine entsprechende Verschiebung des Kolbens 15 zur Folge hat.

Mit dem Kolben 15 ist materialmäßig einstückig eine Kolbenstange 19 verbunden, die über Gewinde 20 an ihrem Ende mit der Greifbacke 2 lösbar verbunden ist. Dadurch hat eine entsprechende Bewegung des Kolbens 15 in Richtung X bzw. Y eine entsprechende Verstellbewegung der Greif backe 2 und über das Ritzel 11 eine entsprechende Drehbe wegung des Ritzels 12 und damit eine synchrone Verstell bewegung der Greifbacke 4 zur Folge. Sinngemäß das gleiche gilt auch für die Greifbacke 3.

Jedes Ritzel ist über Kugellager mit seinen Achsen gleich drehbar gelagert. Von diesen Kugellagern sind aus Fig. 2 lediglich die Kugellager 21 und 22 erkennbar.

Bei 23 und 24 sind Befestigungsgewinde für Schrauben vorgesehen. Mit 25 ist ein Deckel bezeichnet, in dem z.B. das Kugellager 22 befestigt ist. Auch der aus Fig. 2 nicht ersichtliche Zahnradantrieb für die Greifbacke 3 ist entsprechend ausgeführt und gelagert.

Bei 26 ist ein weiterer Deckel angeordnet, der über mehrere Schrauben 27 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Dieser Deckel 26 schabt etwaige Verschmutzungen, Späne o. dgl. von den längsverstellbaren Greifbacken 2, 3 und 4 ab (Fig. 1), so daß sie nicht ins Innere des Gehäuses 1 und damit nicht in die getriebliche Verbindung hinein gelangen können.

Die Kolbenstange 19 ist durch eine Dichtung 28 druckmittel dicht abgedichtet. Bei 29 ist eine weitere Dichtung für den Kolben 15 vorgesehen. Auch der Deckel 13 weist eine Dichtung 30 auf.

Deutlich läßt die Zeichnung erkennen, daß der beschriebene Dreifinger greifer sehr flach baut und nur wenige, robuste Einzelteile aufweist die im Innern schmutz- und spänegeschützt angeordnet sind.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Greifbacke
3 Greifbacke
4 Greifbacke
5 Führungskanal
6 Führungskanal
7 Führungskanal
8 Aufsatz
9 Verzahnung
10 Verzahnung
11 Ritzel
12 Ritzel
13 Deckel
14 Zylinder
15 Kolben
16 Anschlußbohrung
17 Kanal
18 Anschlußbohrung
19 Kolbenstange
20 Gewinde
21 Kugellager
22 Kugellager
23 Gewindebohrung
24 Gewindebohrung
25 Deckel
26 Deckel
27 Schrauben
28 Dichtung
29 Dichtung
30 Dichtung
A Ansichtsrichtung
B Breite des Gehäuses
X Verstellrichtung
Y Verstellrichtung

Claims

1. Zentrisch greifender Dreifingergreifer mit einem Gehäuse (1) und in Führungskanälen (5, 6) verschiebbaren Greifbacken (2, 3, 4), wobei der Antrieb der Greifbacken (2, 3, 4) durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (14, 15, 19) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Greifbacken (2, 3, 4) unmittelbar über die mittlere Greifbacke (2) erfolgt, die über je zwei miteinander kämmende Ritzel (11, 12) die zweite und die dritte Greifbacke (3 bzw. 4) synchron antreibt.

2. Dreifingergreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (14, 15, 19) innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist.

3. Dreifingergreifer nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskanäle (5, 6, 7) für die Greifbacken (2, 3, 4) in der Greifermitte mittels eines Deckels (26) schmutzdicht verschlossen sind.

4. Dreifingergreifer nach einem oder mehreren der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ritzel (11 bzw. 12) auf mindestens einer Seite in einem oder in zwei schmutzdicht eingepaßten Deckeln (25) angeordnet ist.