DE3902341A1

DE3902341A1 - Greifer eines industrieroboters

Info

Publication number: DE3902341A1
Application number: DE3902341A
Authority: DE
Inventors: Klaus Klemens Dipl Ing Nerger; Hans Joachim Dr Ing Klein; Guenther Dipl Ing Burkart
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1989-12-07
Also published as: FR2632237A1; IT1229434B; DE3902341C2; IT8920768A0; GB8912557D0; US5005889A; GB2219275A

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer eines Industrieroboters mit relativ zueinander verschiebbaren Greifarmen, die Aufnahmevorrichtungen für zu untergreifende Werkstücke haben. Ein Greifer dieser Art nach der DE-PS 35 17 460 hat zueinander gerichtete V-förmige Aufnahmevorrichtungen und ist zum Bewegen runder Teile vorgesehen. Zum Untergreifen anderer ähnlicher Teile ist es denkbar, die Aufnahmevorrichtungen den zu ergreifenden Teilen anzupassen. Bei zunehmendem Einsatz von Industrierobotern besteht eine Nachfrage an Aufnahmevorrichtungen für Werkstücke mit unregelmäßigen Oberflächen, die daher auch schwer von einem Industrieroboter zu erfassen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Greifer für einen Industrieroboter so zu gestalten, daß er auch Werkstücke mit unregelmäßigen Oberflächen, z.B. Gehäuse von Getrieben und Motoren, aufnehmen kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jeder Greifarm mehrere Aufnahmevorrichtungen hat, die durch Drehen bzw. Schwenken um Achsen in Aufnahmeposition zum Werkstück bringbar sind. Die sich gegenüberliegenden Aufnahmevorrichtungen werden je nach der Form des aufzuhebenden Werkstückes in Aufnahmeposition gebracht und dann zueinander hin verschoben, bis sie an der gewünschten Stelle des Werkstückes anliegen. So kann z.B. eine Aufnahmevorrichtung in eine Bohrung eingeführt werden oder eine Schraube umfassen, während die gegenüberliegende unter eine Pratze oder einen sonstigen Vorsprung gebracht wird, so daß das Werkstück zum Aufnehmen durch den Greifer sicher unterfaßt wird.

Vorzugsweise kann die Aufnahmevorrichtung eines Greifarmes mehrere sternförmig zueinander angeordnete Aufnahmevorrichtungen haben, die um eine senkrechte Achse einer Führung in Aufnahmeposition schwenkbar sind, wobei die Aufnahmevorrichtungen unterschiedliche Aufnahmeformen haben können und an einem Halter angeordnet sind, der über eine Kupplung mit einem Motor verbunden ist und außerdem eine Raststelle für einen Sperrbolzen einer Kurzhubvorrichtung hat. Die Aufnahmevorrichtungen sind auch um ihre Längsachsen drehbar in den Haltern gelagert und können damit Drehungen ihrer Gegenstücke folgen.

Die sich gegenüberliegenden Aufnahmevorrichtungen können auf einer Tragplatte angeordnet sein, die um einen waagerecht angeordneten Wellenzapfen verschwenkbar ist und an einer Seite ein kreisbogenförmiges Segment mit einem Zahnkranz für ein Ritzel eines Motors hat. Die an der Tragplatte angeordneten Aufnahmevorrichtungen können zur gegenüberliegenden hin an der Tragplatte verschiebbar gelagert sein, so daß eine oder mehrere der Aufnahmevorrichtungen das Werkstück sicher untergreifen. Um die Anzahl der Aufnahmevorrichtungen zu reduzieren und dennoch alle möglichen Positionen erfassen zu können, kann mindestens eine der Aufnahmevorrichtungen parallel zur Tragplatte in zwei Richtungen verschiebbar gelagert sein.

Zum groben Einstellen der Greifweite sind die senkrechten Arme des Industrieroboters mit Führungsstangen verbunden, die in einem Zentralrahmen geführt und mit Zahnstangen versehen sind, in deren zueinander gerichtete Zähne ein von einem Motor antreibbares Zahnrad eingreift. Damit das Werkstück beim Anstoßen an ein Hindernis nicht aus den Aufnahmevorrichtungen herausgewunden wird, kann der Zentralrahmen des Greifers über einen Kollisionsschutz mit dem Ende seines Greiferarmes verbunden sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Greifer in der Vorderansicht, zum Teil im Schnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1,

Fig. 3 die Seitenansicht des Greifers aus der Richtung X,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV durch die Fig. 1,

Fig. 5 den Schnitt V-V durch die Fig. 1 in größerem Maßstab.

Der Rahmen 1 des erfindungsgemäßen Greifers hat links einen senkrechten Arm 2 mit mehreren Aufnahmepunkten 3 für Werkstücke und zwei obere, waagerecht nebeneinanderliegende Führungsrohre 4, die in Buchsen 5 eines Zentralrahmens 6 geführt sind. Die darunterliegenden Führungsrohre 4 a sind am rechten Arm 2 a befestigt, der mehrere Aufnahmepunkte trägt. Die Lage dieser Aufnahmepunkte 3 a und 3 A ist in Fig. 4 zu erkennen.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß neben den Führungsrohren 4 und 4 a Zahnstangen 7 und 7 a angeordnet sind. Diese werden von einem dazwischenliegenden, in den Fig. 1 und 4 erkennbaren Zahnrad 8 gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen von einem in Fig. 2 erkennbaren Motor 15 angetrieben.

Der Aufnahmepunkt 3 des linken Arms 2 kann mittels der Achse 10 a ähnlich einem Revolver mehrere, z.B. zwei, drei, vier oder sechs Stellungen mit je zwei sich gegenüberliegenden Aufnahmepunkten 3 unterschiedlicher Formgebung, z.B. als Innensechskant, haben. Ein Motor 9 dreht über eine Kupplung 11 den in einer Führung 10 gelagerten Halter 12 mit seinen Aufnahmepunkten 3 um die Achse 10 a. Ein Kurzhubzylinder 13 rastet mit seinem Sperrbolzen 14 in entsprechende Ausnehmungen 12 a des Halters 12 ein und fixiert damit die Lage des Aufnahmepunktes 3. Die Aufnahmepunkte 3 sind um Längsachsen 10 b in ihren Haltern 12 drehbar gelagert.

Der rechte Arm 2 a hat unten einen waagerechten Wellenzapfen 16 für eine Lagerbuchse 17 mit einer Tragplatte 18, auf der die Aufnahmepunkte 3 a und 3 A angeordnet sind. Die Form der Tragplatte 18 ist in Fig. 4 zu erkennen. Sie hat oben einen Zahnkranz 19 und wird damit von einem Ritzel 20 a eines Motors 20 derart verschwenkt, daß mindestens zwei der Aufnahmepunkte 3 a bzw. 3 A in die erforderliche Greifposition gebracht werden, damit das aufgenommene Werkstück nicht kippen kann.

Die Tragplatte 18 hat eine in Fig. 1 erkennbare Linearführung 21 für einen Schlitten 22, der eine weitere, in Fig. 5 erkennbare Linearführung 23 hat. Der darauf geführte Schlitten 24 trägt ein Führungsrohr 25 für den Aufnahmepunkt 3 A, der damit von Hubzylindern 26 in alle Richtungen so weit bewegt werden kann, daß er im Zusammenwirken mit dem Schwenken der Platte 18 um den Wellenzapfen 16 alle möglichen Positionen erreicht. Auch für die axialen Bewegungsrichtungen der Aufnahmepunkte 3 a und 3 A sind Hubzylinder 26 a vorhanden. Anstelle der Aufnahmepunkte 3 a und 3 A kann die Tragplatte 18 auch ein übliches Dreibacken-Spannfutter haben.

Der Rahmen 1 des Greifers hat oben eine Platte 28 für einen in Fig. 1 angedeuteten Kollisionsschutz 27.

Claims

1. Greifer eines Industrieroboters mit relativ zueinander verschiebbaren Greifarmen, die Aufnahmevorrichtungen für zu untergreifende Werkstücke haben, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Greifarm (2, 2 a) mehrere Aufnahmevorrichtungen (3, 3 a, 3 A) hat, die durch Drehen bzw. Schwenken um Achsen (10 a, 16) in Aufnahmeposition zum Werkstück bringbar sind.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Aufnahmevorrichtungen (3) sternförmig zueinander angeordnet und um die senkrechte Achse (10 a) einer Führung (10) des Greiferarmes (2) in Aufnahmeposition schwenkbar sind.

3. Greifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (3) unterschiedliche Aufnahmeformen haben.

4. Greifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (3) in einem gemeinsamen Halter (12) angeordnet sind, der über eine in der Führung (10) angeordnete Kupplung (11) mit einem Motor (9) verbunden ist.

5. Greifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (3) in dem Halter (12) um eine Achse (10 b) rechtwinklig zur Achse (10 a) drehbar gelagert sind.

6. Greifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (12) den Aufnahmevorrichtungen (3) zugeordnete Raststellen (12 a) für einen Sperrbolzen (14) einer Kurzhubvorrichtung (13) hat.

7. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (3 a, 3 A) auf einer Tragplatte (18) angeordnet sind, die um einen senkrecht zur Achse (10 a) angeordneten Wellenzapfen (16) verschwenkbar ist.

8. Greifer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (3 a, 3 A) zur gegenüberliegenden Aufnahmevorrichtung (3) hin in der Tragplatte (18) verschiebbar gelagert sind.

9. Greifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Aufnahmevorrichtungen (3 a, 3 A) parallel zur Tragplatte (18) in zwei Richtungen verschiebbar gelagert ist.

10. Greifer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (3 a, 3 A) von Hubzylindern (26) über Schlitten (22, 24) in Linearführungen (22, 24) verschiebbar sind.

11. Greifer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (18) an einer Seite ein kreisbogenförmiges Segment mit einem Zahnkranz (19) für ein Ritzel (20 a) eines Motors (20) hat.

12. Greifer nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Arme (2, 2 a) mit Führungsstangen (4, 4 a) verbunden sind, die in Buchsen (5) eines Zentralrahmens (6) geführt und mit Zahnstangen (7, 7 a) versehen sind, in deren zueinander gerichtete Zähne ein von einem Motor (15) antreibbares Zahnrad (8) eingreift.

13. Greifer nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralrahmen (6) über einen Kollisionsschutz (27) mit einem Ende eines Greifarmes eines Industrieroboters verbunden ist.