DE8902325U1

DE8902325U1 - Greifer für Roboter oder Handhabungsgeräte

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Publication number: DE8902325U1
Application number: DE8902325U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1989-04-20

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. R. Beyer, Am DiclMibach·», D-4<Ö0 RaÜngcn 6 Greifer für Roboter oder Handhabungsgeräte

Beschreibung Gattung

Die Neuerung betrifft einen Greifer für Roboter oder Handhabungsgeräte mit mindestens zwei in einem einstückigen Gehäuse relativ zueinander verschiebbaren Greifbacken, wobei in dem Gehäuse ein Zylinder angeordnet ist, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagter Kolben längsverschieblich und dichtend angeordnet ist, der ein Keilgetriebe antreibt.

Stand der Technik

^ll/ Durch die DE-OS 35 44 130 ist ein Greifer für Handhabungsgeräte vorbekannt, der aus einer Spanneinrichtung mit zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren, an einem Gehäuse gehalterten Spannfingern, sowie einer im Gehäuse vorgesehenen, aus einer Zylinder-Kolben-Anordnung bestehenden Spannfinger-Betätigungseinrichtung besteht. Die Spannfinger-Betätigungseinrichtung weist zumindest

Patentanwalt DipL-Ing! R. Beyer, Am tficltelSbacirS/D-^O Ratingen 6

zwei koaxial hintereinander angeordnete Zylinder-Kolben-Einheiten auf, die kraftschlüssig gekoppelt und gegensinnig mit Druckmittel beaufschlagbar sind. Zur kraftschlüssigen Kopplung durchgreift ein zentrischer Kolbenansatz eine Zylinder-Quertrennwand abdichtend und liegt am jeweils spannfingerseitigen Kolben an.

Diese vorbekannte Bauart weist im wesentlichen folgende Nachteile auf:

a) Die Greifkräfte werden lediglich linienförmig übertragen.

b) Im eingefahrenen Zustand ist die maximale Führungslänge wesentlich geringer als 50 % der Gehäuselänge.

c) Das Greifkraftgetriebe ist nicht schmutzgeschützt.

Aus der DE-OS 33 06 526 ist eine Greifvorrichtung für Werkstücke oder sonstiger Handhabungeteile vorbekannt, mit einem in einem Gehäuse durch Druckmitteldruck betätigbaren, längsverschieblich und dichtend in einem Zylinder geführten Arbeitekolben, der mit Bolzen in Antriebs-

Patentanwalt &ugr;&idiagr;&rgr;&Igr;.-lng. K. Heyer, Ani UlcKelSbach*8,*U-403ö Katingen 6

verbindung steht, denen Greiffinger zugeordnet sind, wobei der Arbeitszylinder mit dem Arbeitskolben unmittelbar unterhalb der Bewegungsebene der Bolzen angeordnet if?L, wobei seitlich und/oder stirnseitig im Gehäuse Kanäle angeordnet sind und mindestens der obere Gehäuseteil, in dem die Bolzen radial zur Gehäuselängsachse und zum Arbeitszylinder verschieblich sind, nach außen hin druckmitteldicht ausgeführt ist. Das Gehäuse ist als flacher, materialmäßig einstückiger Gehäuseblock ausgebildet, an dem die nicht benötigten Anschlußkanäle dur^h Blindstopfen oder dgl. stillgelegt sind.

Diese Greifvorrichtung weist folgende Nachteile auf:

a) Die Seitenstabilität ist bei langen Greiffingern trotz der Führ¹ ngsbolzen stark begrenzt.

b) Die Kippkraft wird bei langen Greiffingern nicht reduziert, sondern systembedingt noch verstärkt.

• ·

Patentanwalt Dipi.-Ing. R. Beyer, An! uickdsbHch'»,*D-<iö3ö Ratingen 6

c) Beim Greifen in Bohrungen wird lediglich ein sehr ungUnstiges Führungsverhältnis wirksam, welches einen großen Teil der Greifkraft in Form von Reibung aufzehrt.

Die DE-OS 36 40 7ÖÜ beschreibt einen Greifer für einen Roboter mit einem pneumatischen Druckzylinder zum Antreiben von geradlinig gegeneinander bewegbaren Greiffingern, wobei die Mittelachse des Druckzylinders parallel oder koaxial zur Längsachse des Greifers verläuft und die Greiffinger mittels eines Getriebes an radial bewegbaren Gleitstücken befestigbar sind. Zwiscnen dein Druckzylinder und den Gleitstücken sind Winkelhebel vorgesehen, die an ihren Enden gabelartig mit offenen Gleitschlitzen versehen sind, in die Antriebszapfen des Druckzylinders und Gleitstücke eingreifen. Auf die Antriebszapfen sind Rollbuchsen aufgesetzt, die in den Gleit-chlitzen der kurzen Winkelhebel geführt sind. Diese Konstruktion weist folgende Nachteile aufs

a) Der Greifer baut konstruktionsbedingt sehr hoch.

b) Die Greifkräfte werden linienförmig übertragen.

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FBtentanwait Dipi.-ing. R. Beyer, Am DicUcisbach=8,D-4830 Ratingen 6

c) Ee wird keine die Kippkraft reduzierende Komponente erzeugt,

d) Das Gehäuse hat aufgeschraubte Führungsbahnen, welche nicht die maximal mögliche Führungslänge aufweisen.

Aus der EP-OS 0 293 153 (88 304 652.6) ist ein Greifer mit zwei zueinander relativ beweglichen Greifbacken vorbekannt, der im wesentlichen folgende Nachteile aufweist:

a) Die Führungen der Greifbacken sind zwar durch Kugeln leichtgängig, die Kraftübertragung wird jedoch lediglich punktförmig übertragen, was hohen Verschleiß bedingt.

b) Das Kraftübertragungsgetriebe ist nicht schmutzgeschützt.

c) Die Greifkraft wird bei langen Greiffingern nicht reduziert, sondern systembedingt noch verstärkt.

PaieiianwBlt Dipl.-ing. R. Be"&ldquor;*r, Ani uicVeisbacliif, B-ASSI) Rniingen 6

Aufgabe

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde einen Greifer zu schaffen, der bei relativ hoher Greifkraft die Nachteile des Standes der Technik beseitigt.

Lösung

Die Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Bei Ausgestaltung gemäß der Neuerung wird ein Greifer für Roboter oder Handhabungsgeräte verwirklicht, welcher nicht nur eine relativ hohe Greifkraft aufbringt und dadurch nicht nur zum Handhaben schwerer und langer Werkstücke geeignet ist, sondern bei dem auch die Greifbacken eine große Seitenstabilität besitzen.

Ein weiter Vorteil ist darin zu sehen, daß die Kippkraftreibung der Greifbackenführungen bei langen Greifbacken reduziert wird.

Patentanwalt Dipl.-Ing. R. Beyer, Am iMckelsibach*, D-4eJ0 Ratingen 6

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil ist darin zu sehen, daß alle Übertragungskräfte nicht punkt- oder linienförmig, sondern über Flächen übertragen werden.

Außerdem ist das Greifkraftgetriebe staub- und schmutzdicht zu kapseln.

Alle diese Vorteile werden bei kompakter Bauweise erreicht, wobei insbesondere die Bauhöhe recht niedrig ist, so daß die gesamte Konstruktion flach baut und sich auch preisgünstig fertigen läßt.

Durch lange Greifbackenführungen läßt sich auch ein insgesamt besseres Führungsverhältnis erzielen, welches für z.B. lange Aufsatzgreifbacken erforderlich ist.

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

Fig. 1 einen Greifer für Roboter oder Handhabungsgeräte, teile im Schnitt, teils in der Ansicht;

Patentanwalt Dipl.-Ing. R. Beyer, Am Dickeisbach 8, P '^3D RaVngenti

I 1 c I

Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II - Fig. 2 der Fig. 1 - teils in der Ansicht dargestellt und

Fig. 3 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1, teils herausgebrochen dargestellt.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein einstückiges Gehäuse aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Stahl, bezeichnet, das an dem einen Ende einen Zylinder 2 aufweis."-, in dem längsverschieblich und dichtend ein abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck (pneumatisch oder hydraulisch) beaufschlagter Kolben 3 in axialer Richtung des Zylinders 2 verschieblich angeordnet ist. Der Kolben 3 ist durch ein Dichtungselement 4 am Zylinder 2 druckmitteldicht abgedichtet und weist eine Kolbenstange 5 auf, die ein Keilgetriebe 6 bekannter Ausbildung und Anordnung zum Betätigen der Greifbacken 7 bzw. 8 antreibt, wodurch die Greifbacken 7 und 8 orthogonal zur Längsachse 9 der Kolbenstange 5 und des dazu koaxial angeordneten Kolbens 3 synchron hin- und herbewegbar ist.

Patentanwalt Dipl.-Ing. R. Beyer, Am Dickeisbach 8, D-%ÖO Rjftingen-tf

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Am Gehäuse 1 sind mit Gewinde versehene Anschlußbohrungen 10 bzw. 11 angeordnet, mit denen nicht dargestellte Schläuche oder Leitungen zu verbinden sind, durch welche das Druckmittel der einen oder anderen Seite des Kolbens 3 unter dem vorbestimmten Druckmitteldruck gesteuert zuführbar ist.

Mit jeder der Greifbacken 7 und 8 ist je eine Aufsatzgreifbacke durch Schrauben verbunden, von denen lediglich die Aufsatzgreifbacke 12 in Fig. 1 veranschaulicht ist. Die diametral gegenüberliegende Aufsatzgreifbacke ist ebenso gestaltet. Zwischen Ihnen wird ein Werkstück ergriffen, das i &igr; Fig. 1 lediglich schematisch mit strichpunktierten Linien angedeutet und mit dem Bezugszeichen 13 versehen worden ist. Die Befestigungsschrauben für die Aufsatzgreifbacke 12 sind mit den Bezugszeichen 14 und bezeichnet.

In Fig. 1 ist die Führungslänge mit F und in Fig. 2 die Länge des Gehäuses mit L bezeichnet.

Beim Greifen schwerer Lasten wird die lediglich schematisch angedeutete Fläche 16 entlastet.

Patentanwalt Dipl.-Ing. R. Beyer, Am Dickeisbach 8, D-^lßt) Kdtingen'tf · · · · ' ·.

Die Kräfte werden flächenmäßig am Keilgetriebe übertragen, wobei in Fig. 2 lediglich die Flächen 17, 18 und 19 bezeichnet sind. Die diametral gegenüberliegenden Flächen des Keilgetriebes sind ebenso ausgestaltet (Fig. 2).

Der Zylinder 2 ist durch einen Deckel 20 staub- und druckmitteldicht abgedichtet.

Bei 21 ist für die eine Befestigungsbacke 7 der angenommene Drehpunkt für das beim Greifen von Lasten auftretende Moment schematisch eingezeichnet.

Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Deckel 22 durch mehrere Schrauben lösbar am Gehäuse 1 befestigt ist, von denen lediglich die Schraube 23 in Fig. 3 zu ersehen ist.

Fig. 3 läßt erkennen, daß die Kippstabilität durch die Führung der Greifbacke 7 - ebenso ist die Greifbacke 8 angeordnet, ausgebildet und gelagert - durch die Flächenführungen an den Flächen 24, 25, 26, 27, 28 und 29 erhöht worden ist. Die Führung an den Flächen 28 und 29 erhöht die Seitenstabilität der Greifbacken 7 und 8.

Patentanwalt »Inl.-Inu. R. Beyer. Am Dlckelabach 8. D-4tf3l) lUtlngen'd

Deutlich erkennt man aus Fig. 1, daß jede Greifbacke 7 und 8 im eingefahrenen Zustand auf 50 % der Gehäuselänje L flächenmäßig abgestützt ist. Alle Übert ragungskräff<> werden über Flächen umgelenkt. Das Greifkraftübertragungsgetriebe 6 bewirkt eine axiale und eine rmJ.inle Kraftltnmnnnont-B. nie» avlala Kr«ftltnmnnnenho ent !aetnl die

Fläche 16 bei langen Aufsatzbacken und stärker werdender Kipprexbung. Durch die Platte 22 wird das Greifkraftgetriebe qngen das Eindringen von Schmutz und Staub geschützt ,

Die Greifbnckenführungen sind vorteilhafterweise T-nutenförmig ausgebildet.

Die in den Schutzansprüchen sowie in der Beschreibung be-B C hifi ebenen und aus dei: Zeichnung ö-fäichtlichöri H_rkinälö können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung de_ Raumformgedankens der Neuerung wesentlich sein.

Patentanwalt Dlpl.-Ing. R. Beyer, Am Dlckelsbach 8, D^üiO Ratlnaerf &bgr;

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Literaturverzeichnis

EP-OS O 293 153 (88 304 652.6) DE-QS 36 40 IQQ DE-OS 33 06 526 DE-OS 35 44 130

Patentanwalt Dipl.-Ing. IL Beyer. Am Dickeisbach 8, D'-46iO Ritingen 6

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Bezugezelchenllete

1	Gehäuse
2
3	Kolben
4	Dichtungselement
5	Kolbenstange
6	Keilgetriebe
7	Geifbacke
8	M
9	Längsachse
10	Anschlußbohrung
11	Il
12	Aufsatzgreifbacke
13	Werkstück
14	Befestigungsschraube
15	Il
16	Fläche
1?	H
18	It
19	11
20	Deckel

Patentanwalt Dlpl.-Ing. R. Beyer, Am Dlckelsbach 8, D-4050 Ratlngen* &bgr; " "

- &Idigr;3 -

21	Drehpunkt
22	Deckel
23	Schraube
24	Fläche
25	M
25	It
27	ti
28	Il
29
F	Führ angslänge
L	Gehäusülange
X	Ansichtsrichtung

Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing. R. Beyer, Am'Dic&elsbacir8,*D-40ä0 Ratingen 6

Schutzanspruch

Greifer für Roboter oder Handhabungsgeräte mit mindestens zwei in einem einstückigen Gehäuse (1) relativ zueinander verschiebbaren Greifbacken (7, 8), wobei in dem Gehäuse (1) ein Zylinder (2) angeordnet ist, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagter Kolben (3) längsverschieblich und dichtend angeordnet ist, der ein Keilgetriebe (6) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) sich jede der Greifbacken (7, 8) im eingefahrenen Zustand auf 50 % der Gehäuselänge (L) abstützt;

b) alle Übertragungskräfte über Flächen (17, 18, 19, 24, 25, 26, 27, 28, 29) umgelenkt sind;

c) das Keilgetriebe (6) eine die Kippreibung mindernde und die FUhrungsflachen (·6) entlastende Komponente erzeugt;

Patentanwalt Dipl.-Ing. R. Beyer, Am t)idMSbach-8, D °30 Ratingen 6

d) das Keilgetriebe (6) mittels einer Platte (22) gegen das Eindringen von Schmutz und Staub geschützt ist;

e) die Greifbackenführungen T-nutenfönnig ausgebildet sind und breite Führungsflächen (24, 25, 26, 27) aufweisen.