DE60021031T2 - Parallelgreifer mit einem Synchroniermechanismus - Google Patents

Parallelgreifer mit einem Synchroniermechanismus Download PDF

Info

Publication number
DE60021031T2
DE60021031T2 DE2000621031 DE60021031T DE60021031T2 DE 60021031 T2 DE60021031 T2 DE 60021031T2 DE 2000621031 DE2000621031 DE 2000621031 DE 60021031 T DE60021031 T DE 60021031T DE 60021031 T2 DE60021031 T2 DE 60021031T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
elements
synchronizing
assembly according
gripper assembly
jaw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2000621031
Other languages
English (en)
Other versions
DE60021031D1 (de
Inventor
Lyle A. Markle Null
Gordon Fort Wayne Kistler
Scott A. Hoagland Shepherd
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PHD Inc
Original Assignee
PHD Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/389,257 external-priority patent/US6598918B1/en
Application filed by PHD Inc filed Critical PHD Inc
Publication of DE60021031D1 publication Critical patent/DE60021031D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60021031T2 publication Critical patent/DE60021031T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/0266Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by articulated links
    • B25J15/0273Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by articulated links comprising linear guide means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

  • Technisches Feld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft fluidbetätigte Greifer- und Spannmechanismen zum Greifen, Transportieren, Handhaben und Abnehmen verschiedener Werkstücke und Gegenstände mit Hilfe eines Paars von gegenüberliegenden bewegbaren Backen- bzw. Klauenelementen. Insbesondere richtet sich die vorliegende Erfindung auf Synchronisiermechanismen für fluidbetätigte Spannvorrichtungen und Greifer, einschließlich verschleiß- oder selbstkompensierenden Synchronisiermechanismen.
  • Hintergrund des Fachgebiets
  • Spann- und Greifervorrichtungen sind bekannt und werden verbreitet für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet, einschließlich maschinelle Bearbeitung von Werkstücken, Zusammenbauen von Komponenten, Prüfen von Komponenten und Werkstücken, Verpackung, Versand usw. Spann- und Greifervorrichtungen sind typisch an den Enden von Roboterarmen oder an linearen oder nichtlinearen Transportvorrichtungen, die zwischen zwei oder mehreren Arbeitsplätzen angeordnet sind, bereitgestellt.
  • Spann- und Greifervorrichtungen können allgemein in Parallel- oder Winkelvorrichtungen eingeteilt werden. Winkelvorrichtungen umfassen solche, deren Backen- bzw. Klauenelemente sich auf schwenkende Weise bewegen. Parallele Spann- und Greifervorrichtungen weisen ein oder mehrere Backen- bzw. Klauenelemente auf, die sich linear zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegen. Beispiele für parallele Spann- und Greifervorrichtungen sind zu finden in den US-Patenten Nr. 5 755 475 von Zajac Jr., 5 620 223 von Mills, 5 657 973 von Zajac Jr. et al., 5 595 413 von McGeachy et al., 5 529 359 von Borcca et al., 5 163 729 von Borcea et al., 5 090 757 von Huber et al., 4 892 344 von Takada et al., 4 768 821 von Hucul et al., 4 723 806 von Yuda, 4 647 100 von Lessway und 4 591 199 von Zajac.
  • Parallele Spann- und Greifervorrichtungen, die einander gegenüberliegende fluidbetätigte Kolben verwenden, um einander gegenüberliegende Klauenelemente anzutreiben, können die Klauenelemente unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und/oder unterschiedlichen Kräften antreiben, wenn die pneumatischen und hydraulischen Systeme nicht richtig ausbalanciert sind. Unter gewissen Umständen, wenn gewünscht ist, daß die einander gegenüberliegenden Klauen mit der gleichen Geschwindigkeit und/oder mit dem gleichen Kraftmaß schließen, können parallele Spann- und Greifervorrichtungen Synchronisiermechanismen aufweisen. Von den oben aufgelisteten US-Patenten weisen die meisten irgendeinen Typ von Synchronisiermechanismus auf.
  • Die EP-A-0 532 174 offenbart ein weiteres Beispiel einer parallelen Greiferanordnung. Gemäß der Offenbarung werden in diesem Stand der Technik zwei Montageblöcke jeweils von einem Paar von Führungsstangen gleitbar an einem Hauptgehäuse gehalten, wobei jede Führungsstange innerhalb jeweiliger Durchgangslöcher im Hauptgehäuse gehalten wird. Eine der jeden Montageblock haltenden Führungsstangen weist einen Zahnstangenabschnitt auf. Das Hauptgehäuse weist eine Getriebekammer mit einem Zahnradgetriebe auf. Die Zähne des Zahnradgetriebes greifen in die Zähne der Zahnstangenabschnitte der beiden Führungsstan- gen, wodurch die Bewegung der Montageblöcke synchronisiert wird. Die Getriebekammer ist mit einer Deckplatte geschlossen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Greiferanordnung auf:
    einen Körper;
    mindestens einen Kolben, der innerhalb einer Kammer innerhalb des Körpers bereitgestellt ist, um sich darin hin und her zu bewegen;
    ein Paar von gegenüberliegenden Backen- bzw. Klauenelementen, wobei die Klauenelemente an entgegengesetzten Enden des Körpers angeordnet sind, wobei mindestens eines der Klauenelemente mit einem des mindestens einem Kolben verbunden ist, um sich zwischen einer offen und geschlossenen Position hin und her zu bewegen;
    ein erstes, und zweites längliches Klauenführungselement, wobei das erste längliche Klauenführungselement an einem der sich gegenüberliegenden Klauenelemente angebracht ist und im wesentlichen parallel zum zweiten länglichen Klauenführungselement angeordnet ist, das an dem anderen der sich gegenüberliegenden Klauenelemente angebracht ist; und
    eine Synchronisieranordnung, die in einer im Körper gebildeten Aussparung angeordnet ist, wobei sich die Aussparung von der Außenseite des Körpers aus erstreckt, unter Ermöglichung eines Zugangs zu der Synchronisieranordnung, wobei die Synchronisieranordnung um eine Achse drehbar ist und wobei ein erstes und zweites Durchgangsloch im Körper gebildet sind und sich in die Aussparung hinein erstrecken,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisieranordnung mittels eines Stifts, der sich durch das erste Durchgangsloch von dem ersten länglichen Klauenführungselement aus erstreckt, und eines anderen Stifts, der sich durch das zweite Durchgangsloch von dem zweiten länglichen Klauenführungselement aus erstreckt, mit dem ersten und zweiten länglichen Klauenführungselement in Eingriff gebracht werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die einzig und allein als nichteinschränkende Beispiele gegeben sind:
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer zerlegt dargestellten Parallelgreiferanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Querschnitt-Seitenansicht der Parallelgreiferanordnung von 1;
  • 3 ist eine Perspektivansicht eines Synchronisiermechanismus gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Mechanismus in einer geschlossenen Position dargestellt ist;
  • 4 ist eine Perspektivansicht des Synchronisiermechanismus von 3 in einer offenen oder expandierten Position.
  • 5a bis 5d sind Ansichten von oben, die zeigen, in welcher Art und Weise der Synchronisiermechanismus von 3 und 4 arbeitet.
  • 6 ist eine Perspektivansicht eines Synchronisierelements gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist eine Seitenansicht des Synchronisierelements von 6.
  • 8 ist eine Ansicht von oben auf das Synchronisierelement von 6.
  • 9a bis 12b sind Perspektivansichten von alternativen Synchronisierelementen gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die 13 bis 30 sind nicht Teil der Erfindung. Sie stellen nur weitere mögliche Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers vor.
  • 13 ist eine Perspektivansicht einer zerlegt dargestellten Parallelgreiferanordnung gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers.
  • 14 ist eine vergrößerte Ansicht des Synchronisiermechanismus von 13, die bereitgestellt ist, um weitere Details des Synchronisiermechanismus zu zeigen.
  • 15a bis 15g sind Perspektivansichten von alternativen Keilelementen gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers.
  • 16 und 17 sind Perspektivansichten von Synchronisiermechanismen gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers.
  • 18 ist eine Perspektivansicht von Synchronisiermechanismen gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers.
  • 19 ist eine Perspektivansicht eines zerlegt dargestellten Synchronisiermechanismus gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers.
  • 20 ist eine Ansicht von oben auf den Synchronisiermechanismus von 19, wobei die Klauenelemente in Durchsichtslinien gezeigt sind.
  • 21 ist eine Seitenansicht des Synchronisiermechanismus von 20 parallel zu einem der Klauenelemente.
  • 22 ist eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines Halbscheibenelements, das gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers verwendet werden kann.
  • 23 ist eine Seitenansicht zweier Halbscheibenelemente von 22, die miteinander verbunden sind, wobei ihre Durchgangslöcher ausgerichtet sind.
  • 24 ist eine Seitenansicht eines exzentrischen Drehzapfens oder -stifts, der gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers verwendet werden kann.
  • 25a und 25b sind Ansichten von oben, die zeigen, wie der exzentrische Drehzapfen oder -stift von 24 verwendet werden kann, um den Freiraum zwischen den zwei Halbscheibenelementen einzustellen.
  • 26 ist eine Perspektivansicht eines zerlegt dargestellten Synchronisiermechanismus gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers.
  • 27a ist eine Ansicht von oben auf den Synchronisiermechanismus von 26 und zeigt die Ausrichtungsstruktur der Scheibenelemente in Ausrichtung und ihre Schlitze nicht ausgerichtet.
  • 27b ist eine Ansicht von oben auf den Synchronisiermechanismus von 26 und zeigt die Schlitze der Scheibenelemente in Ausrichtung und ihre Ausrichtungsstruktur nicht ausgerichtet.
  • 28a und 28b sind Querschnittansichten von 27a bzw. 27b entlang den Ebenen A-A.
  • 29a bis 29c sind Querschnittansichten von alternativen Ausführungsformen der Ausrichtungsstruktur, die in den Synchronisierelementen verwendet werden kann.
  • 30 ist eine Ansicht eines zerlegt dargestellten Synchronisiermechanismus gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers.
  • Beste Art zur Ausführung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit fluidbetätigten Greifer- und Spannmechanismen zum Greifen, Transportieren, Handhaben und Abnehmen verschiedener Werkstücke und Gegenstände mit Hilfe eines Paars von sich gegenüberliegenden Backen- bzw. Klauenelementen. Insbesondere wendet sich die vorliegende Erfindung Synchronisiermechanismen für fluidbetätigte Spannvorrichtungen und Greifer zu. Die Synchronisiermechanismen der vorliegenden Erfindung weisen Synchronisierelemente auf, die mit Klauenführungselementen verbunden sind. Die Klauenführungselemente bewegen sich parallel zueinander in einem Körper, in welchem außerdem ein oder mehrere Kolben untergebracht sind, die einander gegenüberliegende Klauenelemente hin und her treiben. Die Klauenführungselemente sind mit den Klauenelementen verbunden und werden verwendet, um die parallele Hin- und Herbewegung der einander gegenüberliegenden Klauenelemente zu führen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Synchronisierelemente drehbar oder rotierbar und weisen in ihren entgegengesetzten Seiten Schlitze auf. Die Schlitze können parallel zueinander oder zueinander ausgerichtet (koaxial) sein. Das drehbare oder rotierbare Element kann im wesentlichen rechteckig oder rund sein oder kann irgendeine geeignete Form haben. Die Schlitze in dem drehbaren oder rotierbaren Element sind so ausgebildet, um die Klauenführungen daran anzukoppeln.
  • In anderen Ausführungsformen können die Synchronisiermechanismen zwei Synchronisierelemente aufweisen, welche sich um eine gemeinsame Achse drehen oder rotieren und welche relativ zueinander gleiten. Die Synchronisierelemente können unterschiedliche Größen haben und teleskopisch oder ineinander geschoben sein, d.h. ein Synchronisierelement kann so innerhalb der Struktur des anderen aufgenommen sein, daß sie zueinander hin oder voneinander weg gleiten können. In anderen Ausführungsformen können die Synchronisierelemente eine identische Form haben und so ausgebildet sein, daß sie auf gleitende Weise ineinander greifen oder sich ineinander schieben.
  • In weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Synchronisiermechanismus ein rotierendes Element und Pendelelemente aufweisen, die ausgebildet sind, um entlang oder innerhalb des rotierenden Elements in darin vorgesehenen Schlitzen oder Durchgangslöchern zu gleiten.
  • Die Synchronisiermechanismen der vorliegenden Erfindung können so konstruiert sein, daß sie abnehmbar und austauschbar sind. In Hinblick darauf sind sie in einer Aussparung im Körper einer Spannvorrichtung oder eines Greifers angeordnet, wobei die Aussparung durch einen Deckel geschlossen sein kann, der abnehmbar sein kann. Die Synchronisiermechanismen können dadurch deaktiviert werden, daß der Deckel abgenommen wird und das oder die Synchronisierelemente aus dem Eingriff mit den Klauenführungselementen gehoben werden.
  • Die Synchronisiermechanismen der vorliegenden Erfindung können sicherstellen, daß sich die einander gegenüberliegenden Klauenelemente im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit und mit einer ausgeglichenen Kraft gemeinsam schließen und öffnen, so daß sie verwendet werden können, um verschiedene Gegenstände aufzuspannen oder zu greifen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Synchronisiermechanismen verwendet werden, um eines der einander gegenüberliegenden Klauenelemente anzutreiben. Beispielsweise könnte eine Seite des Synchronisiermechanismus mit einem einzelnen Kolben verbunden sein, der ein Klauenelement hin und her treibt. Die andere Seite des Synchronisiermechanismus könnte mit dem anderen Klauenelement verbunden sein und verwendet werden, um das andere Klauenelement anzutreiben, ohne daß ein zweiter Kolben verwendet wird.
  • 1 ist eine Perspektivansicht einer zerlegt dargestellten Parallelgreiferanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Greiferanordnung weist einen Hauptkörper 1 auf, der eine zentrale Bohrung 2 hat, die einander gegenüberliegende Kolbenelemente 3 und 4 aufnimmt. Der Hauptkörper 1 weist ferner mehrere Durchbohrungen 5, 6, 7 und 8 auf, die Klauenführungen 9, 10, 11 und 12 aufnehmen. Zwei einander gegenüberliegende Klauenelemente 13 und 14 sind an entgegengesetzten Enden des Hauptkörpers 1 bereitgestellt und sind wie folgt an einem Paar von Klauenführungen angebracht. Zwei der Klauenführungen 9 und 11, die im Hauptkörper 1 diagonal gegenüberliegend sind, sind mit Hilfe mechanischer Befestigungs vorrichtungen 15, wie gezeigt, an das Klauenelement 13 gekoppelt. Das andere Paar von diagonal gegenüberliegenden Klauenführungen 10 und 12 ist mit Hilfe ähnlicher mechanischer Befestigungsvorrichtungen 16 an das Klauenelement 14 gekoppelt. Stoßdämpfer 17 können an den Klauenführungen 9, 10, 11 und 12 benachbart zu den Klauenelementen 13 und 14 vorgesehen sein, um einen d Aufprall zwischen den Klauenelementen 13 und 14 und dem Hauptkörper 1 zu dämpfen. Ringförmige Dichtungen, beispielsweise O-Ringe 18, können an jedem Ende der Durchgangsbohrungen 5, 6, 7 und 8 vorgesehen sein, um die Klauenführungen 9, 10, 11 und 12 in einer abdichtenden Beziehung aufzunehmen.
  • Der Kolben 3 weist einen Kopfabschnitt 19 mit einer ringförmigen Dichtung 20 an seiner peripheren Oberfläche und einen Stangenabschnitt 21 auf. Der Kolben 3 ist in der zentralen Bohrung 2 mittels einer Halteanordnung 22 befestigt, die eine Außenumfangsdichtung 23, die gegen die innere Oberfläche der zentralen Bohrung 2 abdichtet, und eine innere Abdichtung 24 aufweist, die gegen die Kolbenstange 21 abdichtet, wenn diese durch die Halteanordnung 22 gleitet. 1 zeigt einen Haltering 25, der verwendet werden kann, um die Halteanordnung 22 im Hauptkörper 1 zu befestigen. Eine mechanische Befestigungsvorrichtung 26 wird verwendet, um das Klauenelement 13 an der Stange 21 des Kolbens 3 zu befestigen, um sich mit diesem hin und her zu bewegen. Stoßdämpfer 17' können zwischen der Halteanordnung 22 und dem Kolben 3 vorgesehen sein, um einen Aufprall zu dämpfen, wenn der Kolben 3 in die Halteanordnung 22 getrieben wird. Der Kolben 4, die Halteanordnung 27 und das Klauenelement 14, die in 1 auf der anderen Seite des Hauptkörpers 1 gezeigt sind, sind entsprechend ausgebildet und miteinander gekoppelt/zusammengefügt.
  • Jeweils eine obere Klauenführung 9 und 12 von jedem Paar der diagonal gegenüberliegenden Klauenführungen weist einen Stift 28 auf oder nimmt einen Stift 28 auf, der sich an einer längs der Klauenführungen 9 und 12 mittleren Stelle nach oben erstreckt. Die Stifte 28 können in einer Bohrung 29 aufgenommen sein, die in jeder Klauenführung 9 und 12 bereitgestellt ist, wie gezeigt ist. Die Stifte 28 sind in entgegengesetzten Enden eines Synchronisierelements 30 aufgenommen, das innerhalb einer an der Oberseite des Hauptkörpers 1 bereitgestellten Aussparung 31 drehbar angebracht ist. Das Synchronisierelement kann ein längliches Element mit ausgerichteten Schlitzen 32 in, jedem Ende sein, welche die Stifte 28 aufnehmen. Die Mitte des Synchronisierelements 30 kann eine vorspringende Nabe aufweisen, die in einer zentral in der Aussparung 31 angeordneten Bohrung aufgenommen ist. In einer alternativen Ausführungsform kann das Synchronisierelement 30 ein zentrales Durchgangsloch haben, das oberhalb eines Stifts angeordnet sein kann, der von der Aussparung 31 aus nach oben vorspringt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die äußeren Enden der Synchronisierelemente Stifte aufweisen, die in Bohrungen aufgenommen sind, die in den Klauenführungen 9 und 12 bereitgestellt sind. Anzumerken ist, daß das Synchronisierelement 30 anstatt mit Schlitzen, die offene Enden haben, mit Schlitzen, die geschlossene Enden haben, versehen sein könnte.
  • Die Greiferanordnung weist einen Deckel 33 für die Aussparung 31 auf. Wie gezeigt, kann ein Dichtungselement, z.B. ein O-Ring 34, in Verbindung mit dem Deckel 33 verwendet werden, um die Aussparung 31 abzudichten. Der in 1 gezeigte Deckel 33 wird von einem Halter 35 in Position gehalten. Gemäß anderen Ausführungsformen könnte der Deckel 33 mit Hilfe irgendeiner anderen geeigneten mechanischen Einrichtung in oder oberhalb der Aussparung 31 abnehmbar befestigt sein. Den Deckel 33 so zu konstruieren, daß er leicht abnehmbar ist, würde erlauben, das Synchronisierelement 30 auszubauen und/oder zu ersetzen. In manchen Situationen könnte eine Verwendung des Synchronisiermechanismus nicht erwünscht sein. Ein Ausbauen des Synchronisiermechanismus 30 wäre eine einfache Art, den Synchronisiermechanismus zu deaktivieren.
  • 2 ist eine Querschnitt-Seitenansicht der Parallelgreiferanordnung von 1. 2 zeigt, wie der Stoßdämpfer 17 an der Klauenführung 11 zwischen dem Hauptkörper 1 und dem Klauenelement 13 angeordnet ist. Die anderen Stoßdämpfer sind auf gleiche Weise an ihren jeweiligen Klauenelementen angeordnet. 2 zeigt auch, wie die mechanische Befestigungsvorrichtung 15 verwendet wird, um das Klauenelement 13 an der Klauenführung 11 zu befestigen, und wie die mechanischen Befes tigungsvorrichtungen 26 verwendet werden, um die Klauenelemente 13 und 14 an den Kolben 3 und 4 zu befestigen. Anzumerken ist, daß in 1 gezeigte Fluidanschlüsse 36 und 37 erlauben, daß hydraulische oder pneumatische Fluide in die zentrale Bohrung 2 eintreten und die Kolben 3 und 4 auf herkömmliche Weise antreiben.
  • In Betrieb dreht sich das Synchronisierelement 30 von 1 in entgegengesetzte Richtungen, wenn sich die Klauenführungen 9 und 12 bezüglich des Hauptkörpers 1 einwärts und auswärts bewegen. Die Bewegung der Klauenführungen 9 und 12 wird durch die Drehung des Synchronisierelements 30 und das Mitwirken der Stifte 28, die in den Schlitzen 32 des Synchronisierelements 30 aufgenommen sind, synchronisiert.
  • 3 ist eine Perspektivansicht eines Synchronisiermechanismus gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Mechanismus in einer geschlossenen Position gezeigt ist. 4 ist eine Perspektivansicht des Synchronisiermechanismus von 3 in einer offenen oder expandierten Position. Der Synchronisiermechanismus von 3 weist ein äußeres 40 und inneres 41 Synchronisierelement auf, die ineinander geschoben sein können und relativ zueinander gleiten können. Sowohl das äußere 40 als auch das innere 41 Synchronisierelement hat eine U-förmige Struktur, die durch eine Basis und zwei parallele Arme, die sich von der Basis aus auswärts erstrecken, definiert ist. Sowohl das äußere 40 als auch das innere 41 Synchronisierelement hat in seiner Basis ein Durchgangsloch 42. Wie nachstehend diskutiert, sind die Durchgangslöcher 42 an die Stifte 28 oder an eine andere an den Klauenführungen 9 und 12 bereitgestellte Kopplungsstruktur gekoppelt.
  • Das äußere Synchronisierelement 40 hat einen offenen Schlitz 43, der zwischen Armelementen 44 definiert ist, wobei der Schlitz 43 eine innere Breite hat, die ungefähr gleich der äußeren Breite des inneren Synchronisierelements 41 ist. Das innere Synchronisierelement 41 hat einen offenen Schlitz 45, der zwischen Armelementen 46 definiert ist, wobei der Schlitz 45 eine innere Breite hat, die ungefähr gleich dem Durchmesser einer Drehstiftbuchse 47 ist, die an einem Stift 48 in einer Aussparung des Hauptkörpers der Greiferanordnung bereitgestellt ist. In einer alternativen Ausführungsform könnten der Stift 48 und die Drehstiftbuchse 47 eine integrale Struktur aufweisen.
  • 5a bis 5d sind Ansichten von oben, die zeigen, in welcher Art und Weise der Synchronisiermechanismus von 3 und 4 arbeitet. In 5a bis 5d ist der Hauptkörper der Greiferanordnung weggelassen worden, um die Klauenführungen und die Kolben besser zu zeigen. Außerdem ist der Deckel weggenommen, um die Bewegung der Synchronisierelemente 40 und 41 darzustellen. Wie gezeigt, sind von 5a bis 5d fortschreitend die Klauenelemente 13 und 14 zunehmend weiter weg vom Hauptkörper 1, so daß 5a die Klauenelemente in einer geschlossenen Position und 5d die Klauenelemente in einer offenen Position zeigt. Wenn, wie in 5a gezeigt, die Klauenelemente 13 und 14 in ihrer geschlossenen Position sind, können die Synchronisierelemente 40 und 41 etwas offen oder verlängert sein. Wenn sich die Klauenelemente 13 und 14 zu öffnen beginnen, können das äußere 40 und innere 41 Synchronisierelement aufeinander zu gleiten, bis daß in ihrer ineinander geschobenen Position das innere Synchronisierelement 41 an dem äußeren Synchronisierelement 41 anstößt (5b). Danach, wenn sich die Klauenelemente 13 und 14 weiter öffnen, gleiten das äußere 40 und innere 41 Synchronisierelement voneinander weg, bis sie ganz verlängert sind, wie in 5d gezeigt ist. Wenn sich die Klauenelemente 13 und 14 schließen, laufen die Arbeitsschritte der Synchronisierelemente 40 und 41 in umgekehrter Reihenfolge von 5d bis 5a ab.
  • 6 ist eine Perspektivansicht eines Synchronisierelements gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 6 gezeigte Synchronisierelement 50 ist konstruiert, um mit einem Synchronisierelement gleicher Form gepaart zu werden. Anstatt zwei unterschiedliche Synchronisierelemente, d.h. ein inneres und ein äußeres, zu benötigen, wie in 3 bis 5d gezeigt, kann demzufolge eine Synchronisieranordnung gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwei gleiche Synchronisierelemente verwenden. Diese Ausführung reduziert die Herstellungskosten und die zum Bau einer synchronisierten Greiferanordnung notwendige Anzahl von unterschiedlichen Teilen.
  • 7 ist eine Seitenansicht des Synchronisierelements von 6. 8 ist eine Ansicht von oben, auf das Synchronisierelement von 6. Das Synchronisierelement von 6 bis 8 weist eine Basis 51 und zwei Arme 52 auf, die sich von der Basis 51 aus auswärts erstrecken. Die Basis 51 weist ein Durchgangsloch 53 auf, das verwendet wird, um das Synchronisierelement an einen Stift oder eine andere Kopplungsstruktur oder ein anderes Element zu koppeln, welche an einer Klauenführung bereitgestellt sind, wie oben mit Bezug auf 1 bis 5d diskutiert ist. Die Basis 51 weist einen erhöhten zentralen Abschnitt 54 auf, der parallele Seiten und eine Breite hat, die ungefähr gleich der Breite des offenen Schlitzes 55 ist, der zwischen den gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Arme 52 gebildet ist. Die Dicke des erhöhten zentralen Abschnitts 54 ist ungefähr gleich der doppelten Dicke der Arme 52, so daß, wenn zwei Synchronisierelemente zusammen gekoppelt sind, wobei eines umgekehrt orientiert ist, die obere Oberfläche 56 des einen erhöhten zentralen Abschnitts 54 im wesentlichen koplanar mit der unteren Oberfläche 57 des anderen Synchronisierelements ist. Außerdem ist der erhöhte zentrale Abschnitt des einen Synchronisierelements im offenen Schlitz des anderen Synchronisierelements aufgenommen, wenn sie zusammen gekoppelt sind.
  • Die Arme 52 des Synchronisierelements haben periphere vertiefte Kantenabschnitte 58 und periphere erhöhte Kantenabschnitte 59, die so, wie gezeigt, ausgebildet sein können, so daß, wenn zwei Synchronisierelemente wie oben beschrieben zusammen gekoppelt sind, die peripheren erhöhten Kantenabschnitte 59 des einen in den peripheren vertieften Kantenabschnitten 58 des anderen aufgenommen sind. Diese Art der Zusammenkopplung der Synchronisierelemente hält eine parallele Ausrichtung der gekoppelten Synchronisierelemente aufrecht. Zusätzlich können an gekoppelten Synchronisierelementen die gestuften Abschnitte 60 zwischen den peripheren erhöhten Kantenabschnitten 59 und den peripheren vertieften Kantenabschnitten 58 aneinander anstoßen, um zu begrenzen, wie weit sich die gekoppelten Synchronisierelemente voneinander auswärts bewegen können.
  • Anzumerken ist, daß die Form der oben beschriebenen und in 6 bis 8 gezeigten Synchronisierelemente mehrere Kontaktflächen bereitstellt, die eine richtige parallele Ausrichtung und eine glatte Gleitbewegung zwischen den gekoppelten Synchronisierelementen sicherstellen. Um die Integrität der Synchronisierelemente zu verbessern, können Querstreben bereitgestellt sein, die die ansonsten offenen Schlitze überspannen. Solche Querstreben können sicherstellen, daß sich die Arme der Synchronisierelemente nicht auseinander spreizen.
  • 9 bis 12b sind Perspektivansichten von alternativen Synchronisierelementen gemäß der vorliegenden Erfindung. Jedes Synchronisierelement von 9a bis 12b weist Gleitelemente auf, die die Hublänge der Synchronisierelemente vergrößern.
  • 9a und 9b zeigen ein Synchronisierelement, das eine drehbare Scheibe 70 aufweist, die zwei parallele offene Schlitze 71 aufweist. Die offenen Schlitze 71 nehmen Pendelelemente 72 auf, die in den offenen Schlitzen 71 ausgebildet sind. Die Pendelelemente 72 haben Durchgangslöcher 73, mittels welchen sie an Stifte oder eine andere Kopplungsstruktur oder andere Kopplungselemente gekoppelt werden können, die in Klauenführungen bereitgestellt sind, wie oben beschrieben ist. 9a zeigt das Synchronisierelement in einer geschlossenen Position und 9b zeigt das Synchronisierelement in einer offenen Position.
  • 10a und 10b zeigen ein Synchronisierelement, das einen drehbaren Körper 80 aufweist, der an entgegengesetzten Enden zwei axial ausgerichtete offene Schlitze 81 aufweist. Die offenen Schlitze 81 nehmen Pendelelemente 82 auf, die in. den offenen Schlitzen 81 ausgebildet sind. Die Pendelelemente 82 haben Durchgangslöcher 83, mittels welchen sie an Stifte gekoppelt werden können, die in Klauenführungen bereitgestellt sind, wie oben beschrieben ist. 10a zeigt das Synchronisierelement in einer geschlossenen Position und 10b zeigt das Synchronisierelement in einer offenen Position.
  • 11a und 11b zeigen ein Synchronisierelement, das eine Nabe 90 aufweist, in welcher zwei parallele Durchgangslöcher 91 sind. Die Durchgangslöcher 91 nehmen Pendelelemente 92 auf, die längliche Elemente aufweisen, die ausgebildet sind, um in den Durchgangslöchern 91 zu gleiten. Die Pendelelemente 92 haben Durchgangslöcher 93, mittels welchen sie an Stifte gekoppelt werden können, die in Klauenführungen bereitgestellt sind, wie oben beschrieben ist. 11a zeigt das Synchronisierelement in einer geschlossenen Position und 11b zeigt das Synchronisierelement in einer offenen Position.
  • 12a und 12b zeigen ein Synchronisierelement, das eine Nabe 100 mit einem darin zentral angeordneten Durchgangsloch 101 aufweist. Das Durchgangsloch 101 nimmt ein Paar von teleskopischen Pendelelementen auf, die ein äußeres längliches Element 102 und ein inneres längliches Element 103 aufweisen, das in einer Bohrung 104 des äußeren länglichen Elements 102 aufgenommen ist. Das äußere längliche Element 102 ist ausgebildet, um innerhalb des in der Nabe 100 bereitgestellten Durchgangslochs 101 zu gleiten, und das innere längliche Element 103 ist ausgebildet, um innerhalb der Bohrung 104 des äußeren länglichen Elements 102 zu gleiten. Die Pendelelemente weisen Durchgangslöcher 105 auf, mittels welchen sie an Stifte gekoppelt werden können, die in Klauenführungen bereitgestellt sind, wie oben beschrieben ist. 12a zeigt das Synchronisierelement in einer geschlossenen Position und 12b zeigt das Synchronisierelement in einer offenen Position.
  • Die nachstehende Beschreibung von 13 bis 30 ist nicht Teil der Erfindung.
  • 13 ist eine Perspektivansicht einer zerlegt dargestellten Parallelgreiferanordnung gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers. Die Greiferanordnung weist einen Hauptkörper 110 auf, der eine zentrale Bohrung 111 hat, die einander gegenüberliegende Kolben 112 aufnimmt. Die Kolben 112 sind mittels Enddeckel 113, die zusammen mit Dichtungen 114 die Enden der zentralen Bohrung 111 abdichten, in der zentralen Bohrung 111 eingeschlossen. Die Enddeckel 113 und Dichtungen 114 können mittels mechanischer Befestigungsvorrichtungen 115, die Schrauben, Bolzen usw. sein können, an den Enden des Hauptkörpers 110 befestigt sein. Die Greiferanordnung ist mit Fluidanschlüssen 116 und 117 versehen, die in dem Hauptkörper 110 sein können. Die Fluidanschlüsse 116 und 117 können auch in einem Enddeckel 118 bereitgestellt sein. Eine Quelle eines hydraulischen oder pneumatischen Fluids kann mit den Fluidanschlüssen 116 und 117 verbunden werden und verwendet werden, um die Kolben 112 auf herkömmliche Weise anzutreiben.
  • Der obere Abschnitt des Hauptkörpers 110 weist eine längliche Aussparung 119 auf, in welcher Klauenelemente 120 aufgenommen sind. Die Klauenelemente 120 sind mittels eines Stifts 121 oder eines anderen geeigneten Kopplungselements oder einer anderen geeigneten Kopplungsstruktur mit den Kolben 112 verbunden, so daß sich die Klauenelemente 120 mit den Kolben 112 hin und her bewegen.
  • Eine Aussparung 122 zur Aufnahme des Synchronisiermechanismus ist oben (oder seitlich) im Hauptkörper 110 bereitgestellt. Diese Aussparung 122 kann eine längliche Aussparung 119 kreuzen, wie in 13 gezeigt ist.
  • Die Klauenelemente 120 werden in der länglichen Aussparung 119 mittels eines Paars von Deckplatten 123 gehalten, die mittels mehrerer mechanischer Befestigungsvorrichtungen 124, wie angedeutet, am Hauptkörper 110 befestigt sein können.
  • Wie gezeigt, haben die Klauenelemente 120 gestufte Seitenabschnitte 125, die einen freien Raum für die Deckplatten 123 bereitstellen. Somit erstrecken sich die Innenkanten der Deckplatten 123 oberhalb der Klauenelemente 120, wenn die Klauenelemente 120 in dem Längsschlitz 119 angeordnet sind und die Deckplatten 123 am Hauptkörper 110 angebracht sind. Die Klauenelemente 120 haben abgesetzte Endabschnitte 126, die erlauben, die Klauenelemente 120 teilweise aneinander angrenzend anzuordnen. Die abgesetzten Abschnitte 126 weisen Arme 127 auf, die, wie nachstehend detailliert diskutiert wird, ausgebildet sind, um mit einem Synchronmechanismus in Eingriff zu sein und mit ihm zusammenzuarbeiten. Die oberen Oberflächen 130 der Klauenelemente 120 sind ausgebildet, um verschiedene Klauenspitzen (nicht gezeigt) daran anzukoppeln. Beispielsweise können die oberen Oberflächen 130 der Klauenelemente 120 mit Innengewindelöchern versehen sein, die mechanische Befestigungsvorrichtungen aufnehmen, die zum Befestigen von Klauenspitzen an den Klauenelementen 120 verwendet werden.
  • Der Synchronisiermechanismus, der in dem in 13 gezeigten Greifer verwendet wird, weist eine Scheibe 131 auf, die ein zentrales Durchgangsloch 132 und ein Paar von Zapfen oder Stiften 133 hat, die entlang einer gemeinsamen Durchmesserlinie linear ausgerichtet sein können. Die Scheibe 131 wird drehbar oder rotierbar auf einem Zapfen, Stift oder einer ähnlichen Struktur (nicht gezeigt) gehalten, der oder die im Boden der Aussparung 122 ist. Die Scheibe 131 kann auch einen zentralen Stift, Zapfen usw. haben, der in einer Bohrung aufgenommen ist, die im Boden der Aussparung 122 bereitgestellt ist. Eine Einrichtung, beispielsweise ein Federelement 134, eine Druckfluidkammer, magnetisch vorgespannte Strukturen usw., ist unterhalb der Scheibe 131 bereitgestellt und wird verwendet, um auf die Scheibe 131 eine nach oben gerichtete Kraft auszuüben. Eine Beilagscheibe 136 kann unterhalb des Federelements 134 bereitgestellt sein, wenn gewünscht. Anzumerken ist, daß die Bezugnahme auf eine Scheibe hierin nicht als eine Beschränkung auf eine kreisförmige Struktur verstanden werden soll. Andere Formen, einschließlich diejenigen, die in den verschiedenen Figuren gezeigt sind, können verwendet werden.
  • Der Synchronisiermechanismus weist Keilelemente 137 auf, die in dem in 13 gezeigten Greifer konisch geformt sind. Die Keilelemente 137 weisen zentrale Durchgangslöcher 141 auf, die eine solche Größe haben, daß die Keilelemente 137 auf Zapfen oder Stiften 133 angeordnet werden können, um sich darauf zu drehen. Die abgesetzten Enden 126 der Klauenelemente 120 weisen Rillen 138 mit sich verjüngenden Wänden auf, wie nachstehend diskutiert, die die Keilelemente 137 aufnehmen.
  • 14 ist eine vergrößerte Ansicht des Synchronisiermechanismus von 13, die bereitgestellt ist, um weitere Details des Synchronisiermechanismus zu zeigen. In 14 ist zu sehen, daß sich Rillen 138 quer durch die abgesetzten Enden 126 der Klauenelemente 120 erstrecken. Die gegenüberliegenden Wände 140 der Rillen 138 verjüngen sich, um so mit dem spitzen Winkel der Keilelemente 137 entsprechend zusammenzupassen.
  • In Betrieb bewegen sich die Klauenelemente 120 gemeinsam mit den Kolben 112 unter Druck eines pneumatischen oder hydraulischen Fluids. Wenn sich die Klauenelemente 120 bewegen, glei ten die Keilelemente 137 in den Rillen 138 und bewirken eine Drehung der Scheibe 131 in entgegengesetzte Winkelrichtungen. Die Bewegung der Klauenelemente 120 wird durch die Drehung der Scheibe 131 und die sich in den Rillen 138 mitbewegenden Keilelemente 137 synchronisiert.
  • Die Keilelemente 137 drehen sich frei um die Zapfen oder Stifte 133. Im Verlaufe der Zeit, wenn die sich verjüngende Oberfläche der Keilelemente 137 und/oder die Seitenwände 140 der Rillen 138 verschleißen, wird das Federelement 134 die Scheibe 131 und die Keilelemente 137 in die Rillen 138 zwingen und dadurch einen Verschleiß kompensieren oder eine Anpassung an einen Verschleißzustand ermöglichen. Diese Art und Weise der Verschleißkompensation oder der Anpassung an einen Verschleißzustand trägt dazu bei, sicherzustellen, daß die Synchronisierung der Bewegung der Klauenelemente 120 aufrechterhalten wird.
  • 15a bis 15g sind Perspektivansichten von alternativen Keilelementen. In dem in 13 und 14 gezeigten Greifer weisen die Keilelemente 137 zentrale Durchgangslöcher zum Anordnen der Keilelemente 137 auf Zapfen oder Stiften 133 der Scheibe 131 auf. Die Keilelemente 137 könnten auch mit Zapfen versehen sein, die in Löchern oder Bohrungen, die in der Scheibe 131 bereitgestellt sind, aufgenommen sind.
  • 15a ist ein Keilelement 137, das eine ähnliche Form wie das entsprechende Keilelement 137 in 13 und 14 hat. Das Keilelement 137 weist ein zentrales Durchgangsloch 141 auf, um welches es sich drehen kann, während es sich die Rillen 138 entlang bewegt.
  • 15b zeigt ein Keilelement 142, das länglich sein kann, mit gegenüberliegenden sich verjüngenden Seiten 143 und einem zentralen Durchgangsloch 141. Dieses Keilelement 142 kann die Rillen 138 entlang gleiten, während sich die Zapfen oder Stifte 133 in dem Durchgangsloch 141 drehen.
  • 15c ist ein anderes Beispiel eines länglichen Keilelements 145. Das Keilelement 145 von 15c weist einen Längsschlitz 146 auf, der das Durchgangsloch 141 kreuzt. Der Schlitz 146 erlaubt ein Biegen der Seitenwände 143 zueinander, so daß, wenn das Keilelement 145 von dem Federelement 134 in die Rille 138 gedrückt wird, sich die Breite des Schlitzes 146 ändern wird und dadurch den Sitz der Seitenwände 143 des Keilelements 145 bezüglich der Seitenwände 140 der Rille 138 anpassen wird. Gleichzeitig kann der Schlitz 146 eine Anpassung des Sitzes des Keilelements 145 auf dem Zapfen oder Stift 133 ermöglichen.
  • 15d zeigt ein kugelförmiges Keilelement 147, das ein zentrales Durchgangsloch 141 aufweist. Das Keilelement 147 kann sich in den Rillen 138 und um den Zapfen oder Stift 133 drehen.
  • Die in 15e und 15f gezeigten Keilelemente 150 und 155 entsprechen dem Keilelement 137 und 142 in 15a und 15b, weisen aber anstatt der zentralen Durchgangslöcher 141 Zapfen 151 auf. Diese Keilelemente 150 und 155 werden durch Einsetzen ihrer Zapfen 151 in die Bohrungen oder Löcher, die in einer Scheibe 131 bereitgestellt sind, mit einer Scheibe 131 verbunden. Diese Keilelemente 150 und 155 sind um ihre Zapfen oder Stifte 151 bezüglich einer Scheibe 131 drehbar.
  • 15g zeigt ein Keilelement, das gegenüberliegende konisch zulaufende Endabschnitte 137' und ein zentrales Durchgangsloch 141 aufweist.
  • 16 und 17 sind Perspektivansichten von Synchronisiermechanismen gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers. Die Synchronisiermechanismen von 16 und 17 benötigen das in 13 und 14 gezeigte Federelement 134 nicht. Die in 16 und 17 gezeigten Keilelemente 160 weisen zentrale Bohrungen auf, die einzelne Federelemente 161 aufnehmen. Die Keilelemente 160 sind in Schlitzen 162 in der Scheibe 163 von 16 und in Bohrungen 164 in der Scheibe 165 von 17 aufgenommen. Die Federelemente 161 drücken gegen die Scheiben 163, 165 und zwingen die Keilelemente 160 in die Rillen 138, die in den abgesetzten Abschnitten 126 der Klauenelemente 120 bereitgestellt sind. In 16 können die Keilelemente 160 in den Schlitzen 162 gleiten und dadurch die Hublänge der Klauenelemente 120 vergrößern. Anzumerken ist, daß in 16 das Klauenelement ein sich verjüngendes Loch oder eine sich verjüngende Bohrung 138' aufweist, das oder die das Keilelement 160 aufnehmen kann.
  • 18 ist eine Perspektivansicht von Synchronisiermechanismen gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers. Der Synchronisiermechanismus von 13 und 14 benötigte Rillen 138 in dem abgesetzten Abschnitt 126 der Klauenelemente 120. In 18 ist der abgesetzte Abschnitt 126 des Klauenelements 120 mit einem Zapfen oder Stift 170 versehen, auf welchem ein Federelement 171 aufgenommen ist. Das Federelement 171 seinerseits ist in einer Bohrung 172 aufgenommen, die in einem Keilelement 173 bereitgestellt ist. Das Federelement 171 drückt das Keilelement 173 in einen Schlitz 174, der sich verjüngende Seitenwände 175 hat und in einem Synchronisierelement 177 bereitgestellt ist.
  • 19 ist eine Perspektivansicht eines zerlegt dargestellten Synchronisiermechanismus gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers. In 19 sind die Zapfen oder Stifte 180 eines Paars von Klauenelementen (nicht gezeigt) zwischen zwei Halbscheibenelementen 181 gezeigt. Die Halbscheibenelemente weisen Naben 182 mit Durchgangslöchern 183 auf. Wenn die Naben 182 so, wie in 20 gezeigt, ausgerichtet sind, sind die Zapfen oder Stifte 180 der Klauenelemente in einem Spalt 184 angeordnet, der sich zwischen den Halbscheibenelementen 181 ergibt. Dieser Spalt 184 ist mit den offenen Schlitzen in dem Synchronisierelement von 1 vergleichbar, was die Art und Weise betrifft, in welcher die Zapfen oder Stifte 180 der Klauenelemente darin aufgenommen sind. Die Durchgangslöcher 183 in den Naben 182 haben eine solche Größe, daß die Halbscheibenelemente 181 so, wie in 20 gezeigt, ausgerichtet und angeordnet werden können, um sich auf einem Zapfen oder Stift, der in der Aussparung 122 (siehe 13) ist, zu drehen.
  • Wenn in 19 eines der Klauenelemente beginnt, sich schneller oder langsamer als das andere Klauenelement zu bewegen, kommt sein Zapfen oder Stift 180 in Kontakt mit einer radialen Oberfläche 185 eines der Halbscheibenelemente 181 und drückt dagegen. Wenn sich das gedrückte Halbscheibenelement 181 um seine Nabe 182 dreht, drückt seine andere radiale Oberfläche (auf der anderen Seite der Nabe 182) gegen den Zapfen oder Stift 180 des anderen Klauenelements. Diese Wechselwirkung der Synchronisierelemente bewirkt, daß das andere Klauenelement beschleunigt oder verlangsamt wird. Da das andere Halbscheibenelement 181 auf die gleiche Weise arbeitet, um das erste Klauenelement zu beschleunigen oder zu verlangsamen, kompensiert die resultierende Wirkung irgendeine Unausgeglichenheit in der Bewegung der Klauenelemente.
  • 20 ist eine Ansicht von oben auf den Synchronisiermechanismus von 19, welche die Klauenelemente 187 in Durchsichtslinien zeigt. 21 ist eine Seitenansicht des Synchronisiermechanismus von 20 parallel zu einem der Klauenelemente. 20 und 21 zeigen die Verwendung eines zylindrischen Drehzapfens oder -stifts 186, der normalerweise in der Aussparung 122 von 13 angeordnet wäre. In 19 bis 21 sind die Halbscheibenelemente als im wesentlichen planar gezeigt.
  • 22 ist eine Seitenansicht eines alternativen Halbscheibenelements, das verwendet werden kann. 23 ist eine Seitenansicht von zwei der Halbscheibenelemente von 22, die miteinander verbunden sind, wobei ihre Durchgangslöcher ausgerichtet sind. Das Halbscheibenelement 190 von 22 hat angrenzend an die Nabe 192 einen gestuften Abschnitt 191. Diese gestufte Form ermöglicht, daß -zwei Halbscheibenelemente 190 miteinander verbunden werden und eine planare Struktur bilden, wie in 23 gezeigt ist.
  • 24 ist eine Seitenansicht eines exzentrischen Drehzapfens oder -stifts, der verwendet werden kann, um eine manuelle Einstellung des Schlitzes oder Spalts zwischen den radialen Oberflächen 185 der in 19 bis 23 gezeigten Halbscheibenelemente 181 zu ermöglichen. Eine Torsionsfeder könnte ebenfalls enthalten sein, um eine Selbstjustierung bereitzustellen. 25a und 25b sind Ansichten von oben, die zeigen, wie der exzentrische Drehzapfen oder -stift von 24 verwendet werden kann, um den Freiraum zwischen den zwei Halbscheibenelementen einzustellen.
  • Der Drehzapfen oder -stift 194 von 24 weist zwei zylindrische Abschnitte 195, 196 auf, die zueinander exzentrisch sind. Das heißt, ihre Achsen sind parallel, aber zueinander versetzt. Durch Drehen oder Rotieren des Drehzapfens oder -stifts 194 und Fixieren seiner Position in der Aussparung 122 (siehe 13) mittels einer Einstellschraube oder einer anderen Einrichtung kann der Freiraum zwischen den radialen Oberflächen 185 des Halbscheibenelements 181 eingestellt werden. Beispielsweise zeigt 25a die Achsen der zylindrischen Abschnitte 195,196 des Drehzapfens oder -stifts 194 in einer Linie senkrecht zu den radialen Oberflächen 185 des Halbscheibenelements 181 ausgerichtet. Diese Ausrichtung, die durch Drehen des Drehzapfens oder -stifts 194 erzielt wird, stellt den größten Freiraum zwischen den radialen Oberflächen 185 der Halbscheibenelemente 181 bereit. In 25b sind die Achsen der zylindrischen Abschnitte 195, 196 des Drehzapfens oder -stifts 194 in einer Linie parallel zu den radialen Oberflächen 185 der Halbscheibenelemente 181 ausgerichtet. Diese Ausrichtung, die durch Drehen des Drehzapfens oder -stifts 194 erzielt wird, stellt einen mittleren Freiraum zwischen den radialen Oberflächen 185 der Halbscheibenelemente 181 bereit. Weiterdrehen des Drehzapfens oder -stifts 194 aus seiner Position in 25b wird einen minimalen Freiraum zwischen den radialen Oberflächen 185 der Halbscheibenelemente 181 erzeugen.
  • Die in 24 und 25 gezeigte Anordnung erlaubt eine Einstellung des Freiraums zwischen den radialen Oberflächen 185 der Halbscheibenelemente 181. Es ist auch möglich, die Lage des Mittelpunkts der Naben der Halbscheibenelemente 181 bezüglich der Aussparung 122 (siehe 13) einzustellen. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden, einschließlich Bereitstellung eines exzentrischen Kragens an einem oder an beiden Enden des Drehzapfens oder -stifts 194 (oder 186). Ein solcher Kragen oder solche Kragen könnte(n) in einer Bohrung in der Aussparung 122 aufgenommen werden und gedreht werden, um die Zentrierung des Drehzapfens oder -stifts 194 (oder 186) einzustellen. Nach der Einstellung könnte(n) der/die Kragen unter Verwendung einer oder mehrerer Einstellschrauben in seiner/ihrer Position fixiert werden. In alternativen Ausführungsformen könnten Einstellschrauben und/oder Keile anstelle von oder zusätzlich zu exzentrischen Kragen verwendet werden.
  • Die Verwendung von exzentrischen Kragen oder anderen Einrichtungen um die Zentrierung am Drehzapfen oder -stift 194, (oder 186) einzustellen, könnte in Verbindung mit jeder der hierin offenbarten Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden.
  • 26 ist eine Perspektivansicht eines Synchronisiermechanismus gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers. Der Synchronisiermechanismus von 26 weist zwei Scheibenelemente 200 auf, die mit Schlitzen 201 versehen sind, die ausgebildet sind, um Zapfen oder Stifte 202 von Klauenelementen 203 aufzunehmen. Zusätzlich sind die gegenüberliegenden Flächen 204 der Scheibenelemente 200 mit einer Ausrichtungsstruktur versehen, die Kanäle 205 aufweisen kann. Die Ausrichtungsstruktur oder Kanäle 205 und die Schlitze 201 sind an jedem Scheibenelement 200 etwas unterschiedlich zueinander ausgerichtet, so daß, wenn die Ausrichtungsstruktur oder Kanäle 205 der beiden Scheibenelemente 200 zueinander ausgerichtet sind, die Schlitze 201 der beiden Scheibenelemente 200 nicht ausgerichtet sind (wie in 27a gezeigt).
  • In 26 wird ein Federelement 206 verwendet, um die Scheibenelemente 200 gegeneinander und in eine Ausrichtung zu zwingen, die durch die Ausrichtungsstruktur oder die Kanäle 205 auferlegt ist. Das Federelement 206 kann auf ähnliche Weise in einer Aussparung 122 angeordnet sein wie das in 13 gezeigte Federelement 134.
  • In 26 arbeiten die Ausrichtungsstruktur oder Kanäle 205 mit Lagern 207 zusammen, die in den Kanälen 205 aufgenommen sind. Wenn die Scheibenelemente 200 von dem Federelement 207 gegeneinander gedrückt werden, tendieren die Lager 207 dazu, die gegenüberliegenden Kanäle 205 miteinander zu zentrieren (wie in 27a gezeigt). Diese Zentrierung oder Ausrichtung der Ausrichtungsstruktur oder Kanäle 205 an den Scheibenelementen 200 bewirkt, daß die Schlitze 201 nicht oder versetzt zueinander ausgerichtet sind. In der Folge tendiert ein Zapfen oder Stift 202 eines Klauenelements 203, der in den Schlitzen 201 der Scheibenelemente 200 angeordnet ist, dazu, geklemmt oder gegriffen zu werden, wenn die Schlitze 201 aus ihrer Aus richtung gezwungen werden. Folglich gibt es einen festen Sitz und wenig Spiel zwischen den Zapfen oder Stiften 202 der Klauenelemente 203 und den gekoppelten Scheibenelementen 200.
  • 27a ist eine Ansicht von oben auf den Synchronisiermechanismus, der dem von 26 ähnlich ist, wobei die 27a die Ausrichtungsstruktur der Scheibenelemente ausgerichtet und deren Schlitze nicht ausgerichtet zeigt. 27b ist eine Ansicht von oben auf den Synchronisiermechanismus, der dem von 26 ähnlich ist, wobei die 27b die Schlitze der Scheibenelemente ausgerichtet und deren Ausrichtungsstruktur nicht ausgerichtet zeigt. In 27a und 27b weist die Ausrichtungsstruktur der Scheibenelemente 200 Durchgangslöcher oder Bohrungen 210 und Kugellager 211 auf (siehe 28a), die zwischen den Scheibenelementen 200 angeordnet sind. 20 zeigt, wie die Scheibenelemente 200 ausgerichtet wären, wenn das Federelement 206 die Scheibenelemente 200 gegeneinander drückt oder zwingt. 27b zeigt, wie die Scheibenelemente 200 ausgerichtet wären, bevor die Scheibenelemente 200 gegeneinander gedrückt oder gezwungen werden.
  • 28a und 28b sind jeweils Querschnittansichten von 27a und 27b entlang den Ebenen A-A. In 28a ist zu sehen, in welcher Art und Weise der Zapfen oder Stift 202 des Klauenelements 203 zwischen den Schlitzen 201 der Scheibenelemente 200 geklemmt oder gegriffen wird. In 28b sind die Schlitze 201 miteinander ausgerichtet, so daß sie den Zapfen oder Stift 202 des Klauenelements 203 nicht klemmen oder greifen.
  • 29a bis 29c sind Querschnittansichten einer alternativen Ausrichtungsstruktur, die in den Synchronisierelementen verwendet werden kann. 29a zeigt die Verwendung von Kanälen oder Bohrungen 220, die sich verjüngende Seitenwände 221 haben, und eines Rollen- oder Kugellagers 222, das zwischen und teilweise in den Kanälen oder Bohrungen 220 von einander gegenüberliegenden Scheibenelementen 200 angeordnet ist.
  • 29b zeigt die Verwendung von Schlitzen oder Löchern 223, die parallele Seitenwände 224 haben, und eines Rollen- oder Kugellagers 225, das zwischen und teilweise in den Schlitzen oder Löchern 223 von einander gegenüberliegenden Scheiben elementen 200 angeordnet ist. In anderen Ausführungsformen können Abschrägungen oder Abfasungen an der Oberfläche der Schlitze oder Löcher 223 bereitgestellt sein.
  • 29c zeigt entgegengesetzt verlaufende Rampenstrukturen oder Nockenflächen 230, die an einander gegenüberliegenden Flächen zweier Scheibenelemente 200 bereitgestellt sind. Wenn die Scheibenelemente 230 gegeneinander gedrückt oder gezwungen werden, kommen die Rampenstrukturen oder Nockenflächen 230 in Kontakt und gleiten aneinander entlang und bewegen dadurch die Scheibenelemente 200 in Ausrichtung.
  • 30 ist eine Ansicht eines zerlegt dargestellten Synchronisiermechanismus gemäß weiteren möglichen Entwicklungen eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgestatteten Parallelgreifers. Der Synchronisiermechanismus von 30 weist zwei Halbscheibenelemente 300 auf, die ausgebildet sind, um zueinander zu gleiten. In Hinblick darauf haben die Halbscheibenelemente 300 ausgesparte Zungenabschnitte 301. Die Halbscheibenelemente 300 können durch Ausrichten ihrer ausgesparten Zungenabschnitte 301 miteinander verbunden werden, wie in 30 gezeigt ist. Die Halbscheibenelemente 300 weisen zentrale Langlöcher 302 auf, die ausgebildet sind, um einen Drehzapfen oder Stift aufzunehmen, wie nachstehend diskutiert ist. Ausrichtungsstrukturen, beispielsweise Löcher 303 (optional abgeschrägt oder abgefast), sind in den einander gegenüberliegenden Flächen der Zungenabschnitte 301 der Halbscheibenelemente 300 bereitgestellt und sind so ausgerichtet, um die Halbscheibenelemente wie nachstehend diskutiert anzuordnen. Die Ausrichtungsstrukturen oder Löcher 303 arbeiten mit Lagern 304 zusammen, so daß, wenn die Halbscheibenelemente 300 durch die Kraft des Federelements 305 gegeneinander gedrückt oder gezwungen werden, sich die radialen Oberflächen 306 der Halbscheibenelemente 300 gegen die Zapfen oder Stifte 307 der Klauenelemente (nicht gezeigt) schließen. Außerdem schließen sich die zentralen Langlöcher 302 der Halbscheibenelemente 300 um einen in der Aussparung 122 bereitgestellten Drehzapfen oder -stift (siehe 13).
  • Die Synchronisierelemente der vorliegenden Erfindung können aus irgendeinem haltbaren Material, Metalle und Kunststoffe in begriffen, hergestellt sein und können in Verbindung mit verschiedenen Parallelgreifer- und Spannvorrichtungen verwendet werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf spezielle Einrichtungen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben worden ist, können Fachleute aus der vorstehenden Beschreibung die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung ohne weiteres ersehen und es können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, um die verschiedenen Verwendungen und Merkmale anzupassen; ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, so wie er in den nachfolgenden Ansprüchen beschrieben ist.

Claims (19)

  1. Greiferanordnung mit: einem Körper (1); mindestens einem Kolben (3, 4), der innerhalb einer Kammer (2) innerhalb des Körpers (1) bereitgestellt ist, um sich darin hin- und herzubewegen; einem Paar von gegenüberliegenden Klauenelementen (13, 14), wobei die Klauenelemente an gegenüberliegenden Enden des Körpers (1) angeordnet sind, wobei mindestens eines der Klauenelemente (13, 14) mit dem mindestens einen Kolben (3, 4) verbunden ist, um sich zwischen einer offen und geschlossenen Position zu bewegen; einem ersten und zweiten länglichen Klauenführungselement (9, 12), wobei das erste längliche Klauenführungselement (9) an einem der sich gegenüberliegenden Klauenelemente (13, 14) angebracht ist und im wesentlichen parallel zum zweiten länglichen Klauenführungselement (12) angeordnet ist, das an dem anderen der sich gegenüberliegenden Klauenelemente (13, 14) angebracht ist; und einer Synchronisieranordnung, die in einer im Körper (1) gebildeten Aussparung (31) angeordnet ist, wobei sich die Aussparung (31) von der Außenseite des Körpers (1) aus erstreckt, unter Ermöglichung eines Zugangs zu der Synchronisieranordnung, wobei die Synchronisieranordnung um eine Achse drehbar ist und wobei ein erstes und zweites Durchgangsloch (5, 8) im Körper (1) gebildet sind und sich in die Aussparung (31) hinein erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisieranordnung mittels eines Stifts (28), der sich durch das erste Durchgangsloch (5) von dem ersten länglichen Klauenführungselement (9) aus erstreckt, und eines anderen Stifts (28), der sich durch das zweite Durchgangsloch (8) von dem zweiten länglichen Klauenführungselement (12) aus erstreckt, mit dem ersten und zweiten länglichen Klauenführungselement (9, 12) in Eingriff gebracht werden kann.
  2. Greiferanordnung nach Anspruch 1, wobei die Synchronisieranordnung (30) ein Synchronisierelement (30) aufweist, das mit jedem der zwei länglichen Klauenführungselemente (9, 12) verbunden ist.
  3. Greiferanordnung nach Anspruch 1, wobei die Synchronisieranordnung mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) aufweist, die mit den zwei länglichen Klauenführungselementen (9, 12) verbunden sind.
  4. Greiferanordnung nach Anspruch 1, ferner mit einer Abdeckung (33) oberhalb der Aussparung (31).
  5. Greiferanordnung nach Anspruch 1, ferner mit mindestens zwei zusätzlichen länglichen Klauenführungselementen (10, 11), die separat mit jedem Klauenelement (13, 14) des Paars von sich gegenüberliegenden Klauenelementen (13, 14) verbunden sind.
  6. Greiferanordnung nach Anspruch 3, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente eine identische Gestalt haben.
  7. Greiferanordnung nach Anspruch 6, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente so konstruiert sind, um gleitend ineinander zu greifen.
  8. Greiferanordnung nach Anspruch 1, wobei die Synchronisieranordnung aufweist: mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41), die zueinander gleitbar sind und so konstruiert sind, daß sie um eine gemeinsame Achse drehbar sind, die zwischen den länglichen Klauenführungselementen (9, 12) angeordnet ist.
  9. Greiferanordnung nach Anspruch 8, wobei sich die Stifte (28) in Durchgangslöcher (42, 53) hinein erstrecken, die in Enden der mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) angeordnet sind.
  10. Greiferanordnung nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) im wesentlichen die gleiche Größe haben.
  11. Greiferanordnung nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) unterschiedliche Größen haben.
  12. Greiferanordnung nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente ineinander gesteckt sind.
  13. Greiferanordnung nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) teleskopisch sind.
  14. Greiferanordnung nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) U-förmig sind.
  15. Greiferanordnung nach Anspruch 14, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) eine im wesentlichen identische Gestalt haben.
  16. Greiferanordnung nach Anspruch 15, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) eine Basis (51) und zwei sich von der Basis (51) aus nach außen erstreckende Arme (44, 46, 52) aufweisen, die so konstruiert sind, daß die Arme (44, 46, 52) eines der mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) in die entsprechenden Arme (44, 46, 52) des anderen der mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) greifen.
  17. Greiferanordnung nach Anspruch 16, wobei die Arme (52) äußere Seitenkanten haben, die entlang eines Abschnitts (58) vertieft sind und entlang eines anderen Abschnitts (59) erhöht sind.
  18. Greiferanordnung nach Anspruch 17, wobei die erhöhten Abschnitte (59) der Arme (52) angrenzend an ein Ende der Arme (52) angeordnet sind, das der Basis (51) gegenüberliegt.
  19. Greiferanordnung nach Anspruch 15, wobei die mindestens zwei Synchronisierelemente (40, 41) eine Basis (51) und zwei sich von der Basis (51) aus nach außen erstreckende Arme (52) aufweisen und wobei die Basis (51) einen erhöhten zentralen Abschnitt (54) aufweist, der so konstruiert ist, daß der erhöhte zentrale Abschnitt (54) jedes der mindestens zwei Synchronisierelemente innerhalb eines Schlitzes (55) aufgenommen werden kann, der zwischen den Armen (52) des anderen Synchronisierelements definiert ist.
DE2000621031 1999-09-03 2000-09-01 Parallelgreifer mit einem Synchroniermechanismus Expired - Lifetime DE60021031T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US389257 1999-09-03
US09/389,257 US6598918B1 (en) 1999-09-03 1999-09-03 Synchronized gripper jaws
US39883999A 1999-09-17 1999-09-17
US398839 1999-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60021031D1 DE60021031D1 (de) 2005-08-04
DE60021031T2 true DE60021031T2 (de) 2006-05-18

Family

ID=27012620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000621031 Expired - Lifetime DE60021031T2 (de) 1999-09-03 2000-09-01 Parallelgreifer mit einem Synchroniermechanismus

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1080851B1 (de)
DE (1) DE60021031T2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005058312A1 (de) 2005-12-07 2007-06-14 Dürr Ecoclean GmbH Greifvorrichtung für einen Roboter oder einen Portallader
US8152214B2 (en) 2008-09-04 2012-04-10 Phd, Inc. Gripper with self-compensating jaw guides
CN110154072A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 南京英尼格玛工业自动化技术有限公司 一种吸能盒夹持机构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5318165A (en) * 1976-07-31 1978-02-20 Toshiba Corp Parallel claw structure
US4696503A (en) * 1986-10-27 1987-09-29 The Singer Company Pneumatic actuated cam driven parallel gripper
US4765669A (en) * 1987-06-03 1988-08-23 Ford Motor Company Adaptable robotic gripper assembly
US5163729A (en) * 1991-08-22 1992-11-17 Nicky Borcea Parallel gripper assembly
US5529359A (en) * 1994-04-22 1996-06-25 Borcea; Nicky Cripper assembly with improved synchronous transmission
WO1998015393A1 (en) * 1996-10-07 1998-04-16 Fabco Air, Inc. Robotic gripper
US6039375A (en) * 1998-01-28 2000-03-21 Abb Flexible Automation, Inc. Gripper assembly with integrated heat shield

Also Published As

Publication number Publication date
EP1080851A1 (de) 2001-03-07
EP1080851B1 (de) 2005-06-29
DE60021031D1 (de) 2005-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10137198B4 (de) Klemmvorrichtung
DE112013003482B4 (de) Spannvorrichtung
DE69727306T2 (de) Modulare stanzteilübertragungseinrichtung
DE102007031412B4 (de) Klemmvorrichtung
DE102019100089B3 (de) Spann- oder Greifeinrichtung
EP3778082B1 (de) Nullpunkt-spannvorrichtung
DE19749932B4 (de) Nockenmechanismus
DE4435819A1 (de) Tragvorrichtung für Gegenstände
DE1921282B2 (de) Werkstückaufnahme- und Antriebsvorrichtung an einer Kurbelwellenschleifmaschine
EP1055473A2 (de) Spanneinrichtung für Gegenstände, z.B. für zu bearbeitende Werkstücke
EP3305479A2 (de) Einstellbarer aufsatzadapter
DE4039167C2 (de)
DE10057345A1 (de) Kraftbetriebene Klemmvorrichtung
DE60021031T2 (de) Parallelgreifer mit einem Synchroniermechanismus
DE112014000292T5 (de) Spannvorrichtung
EP1175272B1 (de) Spannsystem für hohe drehzahlen
EP0713023B1 (de) Wellenkupplung
DE2232709A1 (de) Betaetigungs- oder kraftverstaerkungseinrichtung
DE2841116C2 (de) Vorrichtung zum Abziehen von Hülsen, Lagerringen o.dgl.
DE3528443C2 (de)
DE60222987T2 (de) Falzklappenzylinder
WO1993019893A1 (de) Kettenmagazin zur aufnahme von bearbeitungswerkzeugen
DE3529592A1 (de) Verstellbarer universal-greifmechanismus
DE2432104A1 (de) Werkzeugmaschine
DE3726078C1 (en) Catch device for a drill string of a rock-drilling machine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition