DE4310757A1

DE4310757A1 - Objekt-Haltevorrichtung

Info

Publication number: DE4310757A1
Application number: DE4310757A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Sugito; Yasuo Hibi
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JP2803449B2; DE4310757B4; JPH05277979A; US5403057A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Objekt-Haltevorrichtung, um ein Objekt mit Hilfe einer Mehrzahl von Haltestiften, die an einem Führungselement vorgesehen sind, festzuhalten.

In jüngerer Zeit ist als ein Roboter zum Transport eines Ob jekts beispielsweise ein solcher vorgeschlagen worden, der eine Roboterhand derjenigen Art besitzt, die imstande ist, sich an die Kompliziertheit in der Gestalt des Objekts an zupassen.

Ein Beispiel für diese Art einer Roboterhand ist in der (ungeprüften) Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-185 389 beschrieben worden. Diese Hand ist derart konstruiert, daß eine Mehrzahl von elastisch druckbelasteten Schiebe- oder Haltestiften an einem Paar von einander gegenüberliegenden Greifern derart vorgesehen sind, daß diese Stifte von den Greifern in Gegenüberlage zueinander vorstehen. Wenn bei einer Roboterhand mit dieser Konstruktion ein zu haltendes Objekt zwischen den Greifern eingeklemmt wird, werden die jenigen Schiebestifte, die gegen das zu haltende Objekt an stoßen, dazu gebracht, in die Greiferteile in Übereinstim mung mit der Umrißgestalt des zu haltenden Objekts einzu treten oder einzufallen, während diejenigen Schiebestifte, die nicht zum Eintreten gebracht werden, so positioniert werden, daß sie das zu haltende Objekt von dessen oberen und unteren Teilen her festklemmen. Das zu haltenbde Ob jekt wird auf diese Weise sicher durch die Roboterhand gehalten.

Da jedoch im Fall des oben genannten Beispiels die Schiebe- oder Haltestifte elastisch druckbelastet sind, kann in man chen Fällen der festgehaltene Teil nicht der elastischen Kraft oder der Druckkraft der Schiebestifte widerstehen und neigt daher stark dazu, verformt zu werden, wenn das zu haltende Objekt vom Material her weich oder weich bzw. nachgiebig konstruiert ist.

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Stand der Tech nik ist es die primäre Aufgabe dieser Erfindung, eine Ob jekt-Haltevorrichtung zu schaffen, die imstande ist, ein Objekt, das leicht einer Verformung unterliegen kann, si cher und einwandfrei festzuhalten.

Eine die Aufgabe der Erfindung lösende Objekt-Haltevorrich tung umfaßt erfindungsgemäß: eine Mehrzahl von Haltestiften, die an einem Führungselement in einer von diesem Element vorragenden sowie zu einer Halteposition hin verschiebbaren Weise festgehalten sind, in welcher Position die von den je weils verschobenen Endstücken als Ergebnis ihrer Berührung mit einem festzuhaltenden Objekt eingenommene Gestalt dem Umriß des zu haltenden Objekts entspricht, und Klemmeinrich tungen, die mit einer jeweiligen Außenfläche der Haltestifte in Berührung gelangen sowie deren Verschiebung aus der ein genommenen Objekt-Halteposition einschränken oder unterbin den.

Die Klemmeinrichtungen können hierbei die Außenflächen der in Mehrzahl vorhandenen Haltestifte berühren, um gleichzeitig deren jeweilige Verlagerung zu unterbinden.

Es ist ferner möglich, die in Mehrzahl vorhandenen Halte stifte an dem Führungselement so festzuhalten, daß die aus der seriellen Verbindung oder Aneinanderreihung dieser Halte stifte resultierende Gestalt eine spiralförmige geometri sche Anordnung besitzt, wobei die Klemmeinrichtungen aus einem bandartigen Bauteil bestehen, das zu einer den Hal testiften entsprechenden Spiralform ausgebildet wird.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Objekt-Haltevorrichtung das festzuhaltende Objekt mit der Vielzahl von Haltestiften, die an dem Führungselement in einer verschiebbaren Weise vorge sehen und angeordnet sind, in Berührung gelangt, werden die Haltestifte durch das zu haltende Objekt einem Druck ausge setzt und zur Halteposition entsprechend dem Umriß des Ob jekts verlagert. Weil dann die Klemmeinrichtungen die Sei ten- oder Umfangsflächen der Haltestifte berühren, um deren Verlagerung einzuschränken oder zu unterbinden, kann das Ob jekt durch die in ihrer Bewegung gehinderten Haltestifte si cher festgehalten werden. Durch die erfindungsgemäße Anord nung und Führung der Haltestifte ist es möglich, ein zu hal tendes Objekt, ohne eine Kraft auf dieses aufzubringen, fest zuhalten.

Weil darüber hinaus die Verlagerung der in einer Mehrzahl vorhandenen Haltestifte durch die Spann- oder Klemmeinrich tungen gleichzeitig eingeschränkt werden kann, ist es mög lich, die Konstruktion zu vereinfachen, während eine gleich artige Funktion, ohne Kraft auf das zu haltende Objekt aufzu bringen, geboten wird.

Weil des weiteren das bandartige Bauteil in Spiralform mit der äußeren Seiten- oder Umfangsfläche der in Vielzahl vor handenen Haltestifte, die in einer spiraligen Anordnung am Führungselement angebracht sind, in Berührung gelangt, wird der Berührungswinkel zwischen dem bandartigen Bauteil und einem Haltestift zum Zentrum der Spirale hin vergrößert, selbst wenn auch die Spannung des bandartigen Bauteils auf grund seiner Berührung mit den Haltestiften abgeschwächt oder verringert wird. Dadurch wird die Druck- oder Preßkraft des bandartigen Bauteils gegen die Haltestifte nicht gänz lich aufgehoben. Jeder Haltestift kann somit in seiner Be wegung durch eine im wesentlichen gleichförmige Kraft be schränkt werden, während die gewünschte Funktion, ohne eine Kraft auf das Objekt aufzubringen, welche das Objekt beeinträchtigen könnte, erreicht wird.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand verschiedener bevorzugter Ausführungs formen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer Roboterhand in einer erfin dungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 eine Ansicht einer Greifereinheit der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine zu Fig. 1 gleichartige Ansicht im Zustand, bevor ein zu haltendes Objekt erfaßt wird;

Fig. 4 eine zu Fig. 3 gleichartige Darstellung, wobei das Objekt festgehalten ist;

Fig. 5 eine zu Fig. 2 gleichartige Ansicht für den geklemm ten Zustand der Haltestifte;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines wesentlichen Teils der Vorrichtung zur Erläuterung der Funktion des geklemmten Zustandes der Haltestifte;

Fig. 7 Kurven zur Preßkraft bei der Ausführungsform der Fig. 1;

Fig. 8 eine schematische Darstellung von Haltestiften im nicht-geklemmten Zustand einer zweiten Ausführungs form gemäß der Erfindung;

Fig. 9 eine zu Fig. 8 gleichartige Darstellung, wobei die Haltestifte festgeklemmt sind;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer dritten Ausfüh rungsform gemäß der Erfindung, wobei die Haltestifte nicht geklemmt sind;

Fig. 11 eine zu Fig. 10 gleichartige Darstellung, wobei die Haltestifte festgeklemmt sind;

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer vierten Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, wobei die Haltestifte nicht festgeklemmt sind;

Fig. 13 eine zu Fig. 12 gleichartige Darstellung, wobei die Haltestifte festgeklemmt sind;

Fig. 14 eine schematische Darstellung einer fünften Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im nicht-geklemmten Zustand der Haltestifte;

Fig. 15 eine zu Fig. 14 gleichartige Darstellung, wobei die Haltestifte festgeklemmt sind;

Fig. 16 eine schematische Darstellung einer sechsten Ausfüh rungsform gemäß der Erfindung im nicht-geklemmten Zustand der Haltestifte;

Fig. 17 eine zu Fig. 16 gleichartige Darstellung, wobei die Haltestifte festgeklemmt sind.

Gemäß Fig. 1 ist ein Paar von verschiebbaren Schlitten 3 an einem länglichen Träger 1 mit Hilfe von Gleitführungen 2 angebracht, wobei die Schlitten 3 in einer geraden, horizon talen Linie längs des Trägers 1 bewegbar sind.

An den Schlitten 3 sind jeweils Greifereinheiten 4 und 5 angebracht, von denen im folgenden nur die Greifereinheit 4 beschrieben wird, weil deren Konstruktion zueinander iden tisch ist. Im einzelnen ist eine Basis 6 an der unteren Flä che des Schlittens 3 befestigt, und eine erste Schiebe- oder Haltestiftführung 7, die als ebenes, plattenartiges Führungs element dient, ist in hängender Weise an der Basis 6 befe stigt. An Ecken- oder Kantenbereichen der ersten Haltestift führung sind Verbindungszapfen 8 abstehend angebracht, mit welchen eine zweite Haltestiftführung 9, die als ebenes, plattenartiges Führungselement dient, fest verbunden ist.

Die Fig. 2 zeigt die Greifereinheit, wobei die zweite Halte stiftführung 9 entfernt ist. Zwei Sätze von Haltemechanismen 10 und 12 sind an der ersten Haltestiftführung 7 vorgesehen. Weil auch diese Haltemechanismen 10 und 11 einander iden tisch sind, wird im folgenden lediglich der Haltemechanismus 10 beschrieben.

In der ersten sowie zweiten Haltestiftführung 7 bzw. 9 sind in Gegenüberlage zueinander Bohrungen 12 in einer Mehrzahl ausgebildet, die im vorliegenden Fall so angeordnet sind, daß die geometrische Gestalt, wenn die Bohrungen 12 mitein ander verbunden werden, eine Spirale darstellt. Ferner ist in jede Bohrung 12 ein Schiebe- oder Haltestift 13 einge setzt, die sich durch die Haltestiftführungen 7 und 9 hin durch erstrecken. An beiden Enden eines jeden Haltestifts 13 ist eine Kopfplatte 14 (s. Fig. 1) befestigt, so daß die verschiebbaren Haltestifte 13, die linear zu einer von den Haltestiftführungen 7 und 9 herausragenden Richtung bewegbar sind, durch diese Führungen 7, 9 festgelegt werden. Es ist zu bemerken, daß ein Fixierstift 15 in der Bohrung befestigt ist, die im Zentrum einer Gruppe von Bohrungen 12 (im Zen trum einer Spirale) gelegen ist.

An der Haltestiftführung 7 ist ein pneumatischer Drehantrieb 16 befestigt. Wenn von einem (nicht dargestellten) Kompressor dem Drehantrieb 16 Druckluft zugeführt wird, so dreht dieser einen zylindrischen Drehkörper 17, der zwischen den Halte stiftführungen 7 und 9 angeordnet ist.

Zwischen den in Spiralform angeordneten Haltestiften 13 ist ein Stahlband 18, das als eine Spann- oder Klemmeinrichtung dient, in Spiralform angeordnet. Das innenliegende Ende des Stahlbandes 18 ist am Fixierstift 15 befestigt, während das außenliegende Ende des Stahlbandes am Drehkörper 17 des pneumatischen Drehantriebs 16 fest angebracht ist. Im untä tigen Zustand des pneumatischen Drehantriebs 16 wird das Stahlband 18 in einem berührungsfreien Zustand, wie in Fig. 2 gezeigt ist, gehalten, in welchem es einen vorbestimm ten Abstand von der äußeren Seitenfläche eines jeden Halte stifts 13 hat.

An den beiden Enden des länglichen Trägers 1 ist jeweils hängend eine Stirnplatte 19 befestigt, und an jeder Stirn platte 19 ist eine der Haltestiftführung 7 zugewandte Initi alisierungs- oder Nullageplatte 20 fest angebracht.

Unterhalb des Trägers 1 ist an diesem ein Druckluftzylinder 21 gehalten, dessen Kolbenstange 21a mit der Basis 6 der Grei fereinheit 4 verbunden ist. Der Druckluftzylinder 21 kann sei ne Kolbenstange 21a entsprechend der Druckluftzufuhr von einem (nicht dargestellten) Kompressor aus- oder einfahren.

Die Zufuhr von Luft zum pneumatischen Drehantrieb 16 und zum Druckluftzylinder 21 wird durch ein (nicht dargestelltes) Steuergerät bewirkt.

Ferner wird die gesamte Roboterhand, die den vorstehend be schriebenen Aufbau besitzt, durch einen (nicht dargestell ten) Transportmechanismus dreidimensional bewegt.

Als bevorzugte Ausführungsform sind für die Haltestiftführun gen 7 und 9, für die Haltestifte 13 und für das Stahlband 18 die folgenden Einzelheiten vorgesehen: die Haltestiftführun gen 7 und 9 sind aus einem Vinylchloridmaterial gefertigt; die Haltestifte 13 haben eine Gesamtlänge von 100 mm, einen Außendurchmesser von 4,0 mm und sind aus STKM 11A hergestellt; das Stahlband 18 hat eine Breite von 15 mm, eine Dicke von 0,15 mm und ist aus SUS 304 gefertigt. Es ist jedoch klar, daß andere Abmessungen und/oder andere Materialien für diese Bauteile ebenfalls zur Anwendung kommen können, sofern die angestrebten Funktionen erfüllt werden.

Ferner kann anstelle des pneumatischen Drehantriebs 16 ein Druckluftzylinder oder ein Motor zum Einsatz kommen.

Im folgenden wird die Funktionsweise der oben geschilderten Konstruktion erläutert. Wenn das Steuergerät den Druckluft zylinder 21 zum Ausfahren der Kolbenstange 21a bringt, wer den die an den Schlitten 3 vorhandenen Greifereinheiten 4 und 5 jeweils zu den beiden außenliegenden Enden hin verla gert. Bei Anstoßen der Haltestiftführungen 7 der Greiferein heiten 4 und 5 gegen die Nullageplatten 20 werden die Halte- oder Schiebestifte 13 durch die Nullageplatten 12 zu der in Fig. 1 gezeigten Position verschoben, in welcher sie von den Haltestiftführungen 7 und 9 vorragen.

Anschließend bringt das Steuergerät, wie in Fig. 3 gezeigt ist, den Druckluftzylinder 21 dazu, die Kolbenstange 21a in den Zustand einzufahren, wobei ein festzuhaltendes Objekt 22 zwischen den Greifereinheiten 4 und 5 positioniert ist. Hierbei werden die Greifereinheiten 4 und 5 mit ihren vor stehenden Haltestiften 13 zueinander hin bewegt, so daß die Haltestifte 13 zur Anlage gegen die Seitenflächen des zu haltenden Objekts 22 gebracht werden. Wenn die Greiferein heiten 4 und 5 durch das Arbeiten des Druckluftzylinders 21 weiter einwärts bewegt werden, beginnen die gegen die Seitenflächen des Objekts 22 anliegenden Haltestifte 13 in die Haltestiftführungen 9, da sie von seiten des Objekts 22 her einem Druck ausgesetzt werden, einzutreten oder einzu fallen. Im völlig eingefahrenen Zustand der Kolbenstange 21a des Druckluftzylinders 21 sind dann die Haltestifte 13 der Greifereinheiten 4 und 5 zu ihren Haltepositionen bewegt worden, in welchen ihre freien oder innenliegenden Enden, wie in Fig. 4 gezeigt ist, eine Lage einnehmen, die dem Umriß und den Unregelmäßigkeiten der Seitenflächen des zu haltenden Objekts 22 entspricht.

Anschließend wird durch das Steuergerät der pneumatische Drehantrieb 16 in Gang gesetzt. Da hierdurch der Drehkörper 17 gedreht wird, wird das Stahlband 18 aufgewickelt und insgesamt in seinem Durchmesser verringert, wie in Fig. 5 gezeigt ist, oder gespannt. Als Ergebnis hält das Stahlband 18 eine feste Anlage mit der äußeren Seitenfläche der je weiligen Haltestifte 13 aufrecht, wodurch die Haltestifte 13 dank der Reibung mit dem Stahlband 18 in ihrer Bewegung ein geschränkt sind oder eine solche Bewegung unterbunden wird.

Hiernach wird die das Objekt 22 in der beschriebenen Weise haltende Roboterhand durch den erwähnten Transportmechanis mus angehoben. Da hierbei die Haltestifte 13 in den konkaven Teil der Seitenfläche des gehaltenen Objekts 22 eingetreten sind, wird dieses an seinen beiden Seitenflächen durch die Haltestifte in seiner horizontalen Bewegung begrenzt, wobei die obere Fläche der konkaven Teile an den Haltestiften 13 aufliegt, so daß bei einem Anheben der Roboterhand auch der zu haltende Gegenstand angehoben wird. Nach seinem Transport zu einer vorbestimmten Position gibt die Roboterhand das Ob jekt 22 durch ein Auseinanderfahren der Greifereinheiten 4 und 5 durch den Druckluftzylinder 21 frei. Das Objekt 22 kann folglich zu einer vorbestimmten Position unter Verwen dung der Roboterhand verfahren und dort abgelegt werden.

Im folgenden werden Einzelheiten in bezug auf die Druckkraft an den jeweiligen Haltestiften 13, die durch die Berührung mit dem Stahlband 18 erzeugt wird, erläutert. Die Fig. 6 zeigt zwei Haltestifte 13 und hierfür wird angenommen: die am Stahlband 18 an den um die jeweiligen Haltestifte 13 verlaufenden Teile aufzubringenden Zugkräfte sind T1, T2 und T3; der Winkel, mit dem das Stahlband 18 den Haltestift 13 umschlingt, ist β der Reibungskoeffizient zwischen dem Stift 13 und dem Stahlband ist µ. Dann kann, weil die Dämp fungsrate aufgrund der Reibung durch 1/e^μβ wiedergegeben wird, T2 dargestellt werden als: T2 = T1/e^μβ.

Weil ferner die durch das Stahlband 18 gegenüber den beiden Haltestiften 13 hervorgerufene Preßkraft F1 durch die Summe von etwa T1 · sin β/2, was die durch die Zugkraft T1 hervor gerufene Druckkraft ist, und von etwa T2 · sin β/2, was die durch die Zugkraft T2 hervorgerufene Druckkraft ist, darge stellt werden kann, wird letztlich: F1 (T1 + T2) sin β/2.

Wenn in diesem Fall angenommen wird, daß der Umschlingungs winkel des Stahlbandes 18 an jedem Haltestift 13 konstant ist, wird die Druckkraft F2 durch das Stahlband 18 gegen den Haltestift 13 zu F2 = (T2 + T3)sin β/2 = (T1/e^μβ + T2/e^μβ) sin β/2 = 1/e^μβ (T1 + T2)sin β/2 = F1/e^μβ, so daß eine gleichförmige Preß- oder Druckkraft nicht erhalten werden kann, weil die Druckkraft gegen den Haltestift 13 in einer gleichartigen Weise wie die Zugkraft des Stahlbandes 18 bei der Dämpfungsrate von 1/e^μβ abgeschwächt wird.

Da jedoch im Fall der oben beschriebenen Ausführungsform die Haltestifte 13 in einer spiralförmigen Weise angeordnet sind, ist der Umschlingungswinkel des Stahlbandes 18 an je dem Haltestift 13 größer, je näher die Position des Halte stiftes 13 zum Zentrum der Spirale liegt. Obwohl die Zug kraft des Stahlbandes 18 durch die Reibungskraft zwischen den Haltestiften 13 sowie dem Stahlband 18 gedämpft oder ab geschwächt wird, wie beschrieben wurde, wird dadurch der Umschlingungswinkel in einer Weise vergrößert, so daß für diese Dämpfung eine Kompensation geschaffen wird, wodurch im Ergebnis die Druckkraft des Stahlbandes 18 gegen den Hal testift 13 gleichförmig gemacht wird.

Der Erfinder hat die durch das Stahlband 18 gegenüber jedem Haltestift 13 bei der in Rede stehenden Ausführungsform auf gebrachte Druckkraft wie auch die Druckkräfte in dem Fall gemessen, wobei die Umschlingungswinkel des Stahlbandes 18 um die Haltestifte 13 konstant waren, und die Ergebnisse sind in der Fig. 7 aufgetragen. Das Stahlband 18 wurde über die Haltestifte 13, die in einer Zickzackform angeord net waren, wie in Fig. 7 gezeigt ist, als eine Konstruktion gezogen, um den Umschlingungswinkel des Stahlbandes 18 um die Haltestifte 13 konstant zu machen. In Fig. 7 gibt die ausgezogene Linie die Druckkraft bei der erfindungsgemäßen, in Rede stehenden Ausführungsform an, während die gestri chelte Linie einen Fall betrifft, wobei der Umschlingungs winkel des Stahlbandes 18 um die Haltestifte 13 mit 40° kon stant ist, und die strich-punktierte Linie einen Fall be trifft, wobei der Umschlingungwinkel mit 128° konstant ist. In diesem Fall gilt die kleinere Stift-Nr. für jeweils den Haltestift, der zur Seite, an welcher die Zugkraft aufge bracht wird, hin angeordnet ist (zur Seite des pneumatischen Drehantriebs 16).

Wie der Fig. 7 zu entnehmen ist, wird in den Fällen, da der Umschlingungswinkel konstant ist, die Preß- oder Druckkraft in hohem Maß jedesmal gedämpft, wenn an jedem Stift 13 eine Umschlingung erfolgt, und die Druckkraft an den Haltestif ten 13 wird ab einem zwischenliegenden Punkt und danach nahezu zu Null. Andererseits wird bei der in Rede stehenden Ausführungsform gemäß der Erfindung die Druckkraft über die Haltestifte 13 hinweg im wesentlichen vergleichmäßigt, ohne erheblich gedämpft zu werden, und das Stahlband 18 vermit telt eine vorbestimmte Druckkraft auch dem letzten Halte stift 13, der im Zentrum der Spirale angeordnet ist.

Gemäß der obigen Ausführungsform sind die Haltestifte 13 der Greifereinheiten 4 und 5 der Roboterhand in einer mit Be zug zu den Haltestiftführungen 7 sowie 9 bewegbaren Weise angeordnet, wobei die Haltestifte 13 zur Halteposition durch Berührung mit dem zu haltenden Objekt 22 verlagert und dann in ihrer Bewegung durch die Druckkraft des Stahlbandes 18 eingeschränkt werden. In dem Zustand, da das Objekt durch die Haltestifte 13 gehalten wird, ist die Druckkraft der Haltestifte 13 gegenüber dem gehaltenen Objekt 22 insofern im wesentlichen Null. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wobei das Objekt durch einen elastischen Druck oder eine elasti sche Druckbelastung gehalten wird, kann durch die Erfindung das Objekt 22 ohne jegliche Verformung sicher gehalten wer den, auch wenn es vom Material oder von der Konstruktion her weich ist.

Darüber hinaus wird im Fall der erfindungsgemäßen Ausführungs form die Verlagerung einer großen Anzahl von Schiebe- oder Haltestiften durch ein einziges Stahlband 18 begrenzt oder unterbunden. Insofern kann die gesamte Konstruktion im Ver gleich mit einer solchen, wobei jeder Haltestift 13 unabhän gig von anderen in seiner Bewegung eingeschränkt wird, ver einfacht werden, und es ist möglich, eine im wesentlichen gleichförmige Preß- oder Druckkraft an jedem Haltestift 13 durch die besondere Konstruktion gemäß dieser Erfindung, wobei die Haltestifte 13 in einer Spiralform angeordnet sind, aufzubringen.

Weil darüber hinaus die Kopfplatten 14, die bevorzugterweise elastisch sind, an den Endstücken der Haltestifte 13 fest angebracht sind, wird die Reibungskraft zwischen den Kopf platten 14 und dem zu haltenden Objekt 22 erhöht, so daß das Objekt 22 sicher gehalten werden kann.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung, die sich von der ersten Ausführungsform durch die Anordnung der Haltestifte 13 und durch eine Klemmeinrich tung 23, die anstelle des Stahlbandes 18 vorgesehen ist, unterscheidet. Gemäß Fig. 8 sind die Halte- oder Schiebe stifte 13 parallel zueinander in einer Matrixform angeord net, und eine Klemmeinrichtung 23 in Gestalt eines ovalen Stabes ist zwischen den Haltestiften 13 in um dessen Längs achse drehbarer Weise angeordnet. Wenn die Klemmeinrichtung (der ovale Stab) 23 um 90° gedreht wird, wird sie mit der äußeren Seitenfläche der Haltestifte 13 in Anlage gebracht, wie in Fig. 9 gezeigt ist, um dadurch die Bewegung der Stifte zu begrenzen oder zu unterbinden.

Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt, wobei eine Klemmeinrichtung 24 zwischen den Haltestiften 13 liegt, die parallel zueinander in Gestalt einer Matrix angeordnet sind. Die stangenartige Klemmeinrichtung 24 hat geneigte Flächen 24a, die mit festen Abständen nach Art eines Keils ausgebildet sind. Wenn die Klemmeinrichtung (die Stange) 24 in Richtung ihrer Längsach se bewegt wird, werden die geneigten oder keilförmigen Flä chen 24a zum Anstoßen an den Haltestiften 13 gebracht, wie in Fig. 11 gezeigt ist, wodurch deren Bewegung eingeschränkt oder unterbunden wird.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung. Gemäß Fig. 12 hat eine plattenförmige Klemm- oder Spanneinrichtung 25 Löcher 25a mit einem gegenüber dem Durch messer der Haltestifte 13 größeren Durchmesser, und die Hal testifte 13 sind lose in die Löcher 25a eingesetzt. Wenn die Klemmeinrichtung 25 parallel zu den Haltestiftführungen 7 und 9 verschoben wird, werden die Umfangsflächen der Löcher 25a der Klemmeinrichtung 25 in feste Anlage mit den Halte stiften 13 gebracht, wie in Fig. 13 gezeigt ist, um deren Bewegung einzuschränken.

Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in den Fig. 14 und 15 gezeigt. Ein Preßelement 26 in Gestalt einer Platte, das der zweiten Haltestiftführung 9 gegenüberliegt, hat Löcher 26a mit einem gegenüber dem Durchmesser der Haltestifte 13 größeren Durchmesser. Jedem Loch 26a ist ein O-Ring 27 zugeordnet, der als Klemm- oder Spannmittel dient und dessen Innendurchmesser nur geringfügig größer als der Durchmesser eines Haltestifts 13 ist. In den O-Ring 27 wird ein Haltestift 13 jeweils lose eingesetzt. Wenn das Preßele ment 26 in Richtung zur zweiten Haltestiftführung hin einem Druck parallel zur Achse des Haltestifts 13 ausgesetzt wird, wird der O-Ring 27 zwischen dem Preßelement 26 und der Hal testiftführung 9 gequetscht, wie in Fig. 15 gezeigt ist, so daß sein Durchmesser vermindert wird und die Innenum fangsfläche des Ringes fest mit dem Haltestift 13 in Berüh rung kommt, um dessen Bewegung einzuschränken.

Die Fig. 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung, wonach ein als Klemmeinrichtung dienender Gum mischlauch 28 zwischen den Haltestiften 13 angeordnet ist. Im aufgeblasenen Zustand des Gummischlauchs 28 legt sich dieser, wie in Fig. 17 gezeigt ist, eng und fest gegen die Außenflächen der Haltestifte 13 an, um deren Bewegung ein zuschränken oder zu unterbinden.

Wenngleich bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsfor men jeweils auf den Fall Bezug genommen wurde, wobei die Er findung bei einer Roboterhand zur Anwendung kommt, so kann die Erfindung jedoch auch auf eine Vorrichtung zum Tragen einer Palette oder Platte mit Unregelmäßigkeiten an ihrer Bodenfläche von deren Unterseite her oder auf eine Preßvor richtung, um auf ein Objekt ohne eine bestimmte Form von dessen Oberseite her einen Druck auszuüben, Anwendung fin den.

Aus der Beschreibung, die vorstehend gegeben wurde, wird augenscheinlich, daß die Objekt-Haltevorrichtung gemäß der Erfindung die folgenden Vorteile aufweist.

Erfindungsgemäß werden bei der Objekt-Haltevorrichtung Halte stifte in einer Mehrzahl vorgesehen, die an einem Führungs element derart gehalten sind, daß sie in einer von diesem Element herausragenden Richtung und zu einer Halteposition hin verschoben werden können, in welcher die jewei ligen Enden der Haltestifte bei einer Berührung mit einem zu haltenden Objekt in eine Umrißform verlagert werden, wel che mit dem Umriß des zu haltenden Objekts in Übereinstimmung ist. Darüber hinaus wird eine Klemm- oder Spanneinrichtung vorgesehen, die an den äußeren Seitenflächen der jeweiligen Haltestifte dann in Berührung kommt, wenn die Stifte zu ih rer Halteposition verschoben sind, um diese gegen eine Verla gerung festzulegen. Es ist insofern möglich, ein Objekt, das aufgrund seiner Struktur leicht verformbar ist, sicher und einwandfrei festzuhalten.

Weil ferner bei einer Objekt-Haltevorrichtung gemäß der Er findung die Klemm- oder Spanneinrichtungen so ausgebildet sind, daß sie mit der äußeren Seitenfläche von in einer Vielzahl vorhandenen Haltestiften in Anlage kommen, um de ren Verlagerung zu gleicher Zeit einzuschränken, kann eine Vereinfachung in der Konstruktion mit einem gleichartigen Vorteil wie bei der obigen Objekt-Haltevorrichtung erzielt werden.

Weil ferner bei der Objekt-Haltevorrichtung Haltestifte in einer Vielzahl an einem Führungselement so gehalten sind, daß die durch die Aneinanderreihung der Stifte erlangte geo metrische Gestalt eine Spirale darstellt, und eine Klemm- oder Spanneinrichtung als ein bandartiges Bauteil vorgesehen ist, das entsprechend der Spiralform der Haltestifte verläuft, können die jeweiligen Haltestifte gegen eine Bewegung durch eine im wesentlichen gleichförmige Kraft festgehalten werden, während die Vorteile des sicheren Haltens eines druckempfind lichen Objekts geboten werden.

Eine Objekt-Haltevorrichtung, wie sie vorstehend beschrie ben wurde, umfaßt somit, kurz ausgedrückt, eine Mehrzahl von Haltestiften und Klemmeinrichtungen, die eine Verlagerung dieser Stifte einschränken. Die Haltestifte werden in einem Führungselement so festgehalten, daß sie in einer gegenüber dem Führungselement vorstehenden Richtung bewegbar sind, und sie werden zu einer Halteposition verschoben, in wel cher die von ihren dem zu haltenden Objekt zugewandten End stücken gebildete geometrische Gestalt der Kontur dieses Objekts gleich ist. Die Klemmeinrichtungen kommen mit der äußeren Seitenfläche der Haltestifte in Anlage, um deren Be wegung einzuschränken oder zu unterbinden, wenn die Halte stifte zur Halteposition verschoben worden sind.

Claims

1. Objekt-Haltevorrichtung, die umfaßt:

- eine Mehrzahl von Haltestiften (13), die an einem Führungselement (7, 9) in einer von diesem Element vor ragenden sowie zu einer Halteposition hin verschiebba ren Weise festgehalten sind, in welcher Position die von ihren jeweiligen vorgeschobenen Endstücken (14) als Ergebnis ihrer Berührung mit einem festzuhalten den Objekt (22) eingenommene Gestalt dem Umriß des zu haltenden Objekts entspricht, und
- Klemmeinrichtungen (18, 23, 24, 25, 27, 28), die mit einer jeweiligen Außenfläche der Haltestifte in Berüh rung gelangen sowie deren Verschiebung aus der eingenom menen Objekt-Halteposition einschränken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen (18, 23, 24, 25, 27, 28) die äußere Seitenfläche der in Mehrzahl vorhandenen Halte stifte (13) berühren, um deren Verlagerung zu gleicher Zeit einzuschränken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Mehrzahl vorhandenen Haltestifte (13) an dem Führungselement (7, 9) gehalten sind, daß die durch ihre serielle Verbindung erlangte geometrische Anord nung eine spiralförmige Ausgestaltung umfaßt und daß die Klemmeinrichtungen aus einem bandartigen Bauteil (18), das eine der Anordnung der Haltestifte entsprechende Spi rale bildet, bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungswinkel (β) zwischen dem bandartigen Bau teil (18) und den Haltestiften (13) zum Zentrum der Spi rale hin größer wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellantrieb (16, 17) mit einem Ende des bandartigen Bauteils (18) verbunden ist und dieses Bauteil spannt, um eine Haltekraft zu erzeugen und zu vergrößern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft eine zwischen den Haltestiften (13) und dem bandartigen Bauteil (18) wirkende Reibungskraft ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bandartige Bauteil (18) ein Stahlband ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen die Gestalt eines Stabes (23) mit einem elliptischen Querschnitt haben, der zwischen den Haltestiften (13) zur Berührung mit diesen um seine Längsachse gedreht wird, um deren Verlagerung einzu schränken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen ein stangenartiges Bauteil (24) mit schrägen, in regelmäßigen Abständen keilförmig an steigenden Flächenteilen (24a) an diesem umfassen und daß die schrägen Flächenteile bei einer Bewegung des stangenartigen Bauteils in dessen axialer Richtung mit den Haltestiften (13) in Anlage gelangen, um deren Ver lagerung einzuschränken.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen ein plattenförmiges, parallel zum Führungselement (7, 9) angeordnetes sowie verschiebbares und Löcher (25a) besitzendes Bauteil (25) umfassen, daß die Löcher aufgrund ihrer Ausbildung die darin eingesetz ten Haltestifte (13) mit einem losen Sitz aufnehmen und daß bei einer Verschiebung des plattenförmigen Bauteils die Haltestifte an der Innenumfangsfläche der Löcher in Anlage kommen, um eine Verlagerung der Haltestifte ein zuschränken.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen elastische O-Ringe (27) umfassen, die einen jeweils darin eingesetzten Haltestift (13) lose lagern, daß die O-Ringe zwischen dem Führungselement (9) und einem ebenen, plattenartigen Preßelement (26), das dem Führungselement gegenüberliegt und Löcher (26a) mit gegenüber dem Durchmesser der Haltestifte größerem Durchmesser hat, angeordnet sind und daß das Preßelement in der axialen Richtung der Haltestifte verschiebbar ist, um die O-Ringe zur Verminderung ihres Durchmessers einem Quetschdruck zu unterwerfen und dadurch die Verlagerung der Haltestifte einzuschränken.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen einen zwischen den Haltestiften (13) angeordneten elastischen Schlauch (28) umfassen, der aufblasbar ist, um mit den Haltestiften in feste An lage zu gelangen und deren Verlagerung einzuschränken.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenüberlage zu den Führungselementen (7, 9) Nullage platten (20) vorgesehen sind, die die Haltestifte (13) festlegen, wobei alle Haltestifte gegen die Nullageplat ten angedrückt werden, wenn die Führungselemente gegen diese Nullageplatten anstoßen.