DE8907348U1

DE8907348U1 - Vorrichtung zur lösbaren Kupplung von Greifern oder entsprechenden Werkzeugen an Roboterarmen

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Publication number: DE8907348U1
Application number: DE8907348U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1989-07-27
Also published as: DE59002641D1; EP0429567B1; WO1990015698A1; EP0429567A1

Description

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'Vorrichtung zur lösbaren Kupplung von Greifern oder entsprechenden Werkzeugen an Roboterarmen"

Es sind aufwendige FlanschkortBtruktiorisn zum Wechseln von Werkzeugen, wie Greifern oder dgl. an Roboterarmen bek&rmt, etwa durch die EP 0 X39 978, die DS-OS 3S 33 357* Las manuelle Wechseln von Greifern und Werkzeugen ist derzeit,, anders als beispielsweise bei spanabnehmend^n Werkzeugen, an sich bekanri~, in der Segel durch Schraubverbindungen an rehr oder weniger paß_v-iiauen Flanschen gekennzeichnet, Eine gewisse Versi.nfschung hat hier die Einführung der DIN 24601 (Handhabungsgeräte und Industrieroboter; mechanische Schnittstelle rund) gebracht. Bekannte automatische Vi'echseleinrichtungen sind vergleichsweise aufwendig. Die Konstruktionen sind auch so kostenintensiv, daß sie sich nur dann lohnen , wenn ein häufiger Werkzeugwechsel notwenig ist. Dem häufigen Werkzeugwechsel widerspricht umgekehrt bei nichtautomatischen Einrichtungen die vergleichsweise lange Rüstzeit, die mit diesen Lösungen einhergeht.

Ein zusätzliches Problem besteht darin, daß die mechanische Schnittstelle hohen dynamischen Belastungen standhalten muß. Sie muß sehr paßgenau ausgeführt werden, um der Präzision des Roboters nicht entgegenzustehen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lö-

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sung, eine Wechselvorrichtung für Greifer oder dgl. am F/ Robcterarm zu schaffen, die einfach in der Herstellung,

hoch belastbar und überaus präzise ist.

Eine derartige Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß zur Lösung dieser Aufgabe dadurch aus, daß sie aus zwei am Greifer- bzw. Roboterarm befestigbaren Flansche.',ementen gebildet ist, wobei das eine Flanschelement eine Aufnahmeausnehmung und das andere Flanschelement ein damit korrespondierendes Eingriffselement aufweist, wobei in der Verriegelungslage das in die Ausnehmung eingesetzte Eingriffselement und das korrespondierende Flanschteil von einem Sperrbolzen durchsetzt ist.

Erkennbar lassen sich Flanschteile vergleichweise einfach fertigen , Aufnahmeausnehmungen und Eingriffselement können in hoher Präzision und damit praktisch spielfrei gefertigt werden, der Sperrbolzen ist in ähnlicher Weise spielfrei zu lagern und einfach zu manipulieren.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor , daß das Eingriffselement mit einer Ubergriffstvut zum Übergreifen des Sperrbolzens in der Montagelage ausgerüstet ist.

Damit ist es möglich, die Sperrbolzen immer in einem Flanschteil zu belassen, das andere Flanschten kann in der Entriegelungsstellung dann dank der Ubergriffsnut aus-

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gehoben werden, womit ein Greiferwechsel möglich gemacht wird.

Die Erfindung sieht auch vor, daß die Übergriffsnut in einer im wesentlichen erweiterten zylindrischen Bohrung endet, wobei der Sperrbolzen als Halbzyiinderelement zum verriegelnden Einschwenken in die Bohrung ausgebildet ist, wobei insbesondere auch voryesehen sein kann , daß die zylindrische Bohrung in der Verriegelungslage relativ zum Halbzylinderelement nes Sperrbolzens geringfügig exzentrisch zur Aufbringung einer Spannkraft beim Verriegeln angeordnet ist.

Damit ist eine einfache schnelle Verriegelung und Entriegelung unter Beibehaltung optimalen Passitzes möglich. Ein unkomplizierter Wechsel von Greifern, Werkzeugen oder dgl. ermöglicht eine hohe Verfügbarkeit eines so ausgerüsteten Roboters. Bilden die Greifer Verschleißteile, so können sie einfach und schnell ausgewechselt werden , ohne daß zeitaufwendige Auswechselarbeiten an dieser Baugruppe durchgeführt werden müssen, was zu empfindlichen Produktionsausfällen führen kann.

Die Erfindung sieht auch vor, daß der Sperrbolzen einen nach außen weisenden Handhabungsansatz aufweist. Mit dem Handhabungsansatz ist in einfacher Weise ein "manuelles Wechselsystem" gegeben, welches beispielsweise mit Hilfe

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eines entsprechenden Schlüssels leicht betätigt werden kann. Automatische Spannmittel benötigen in der Regel Hilfsenergien , wie pneumatische Vorrichtungen oder hydraulische, eine Einfuhr- und Zentrierhilfe und dgl. mehr. Dies vermeidet die vorliegende Erfindung.

Um besonders hohe Kräfte aufnehmen zu können, sieht die Erfindung auch vor, daß das Eingriffselement im wesentlichen querschnittlich zylindrisch ausgebildet ist und die Aufnahmeausnehmung im korrespondierenden Flanschteil als zylindrische Bohrung ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß das Eingriffselement mit wenigstens zwei die zylindrische Außenkontur nach außen übergreifenden Konturbereichen und die Bohrung mit korrespondierenden Ausnehmungen ausgebildet ist und/oder daß die die Zylinderkontur nach außen überragenden Bereiche als Halbzylinder und die entsprechenden Ausnehmungen im korrespondierenden Element als Zylinderbohrung ausgebildet sind.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den sonstigen Unteransprüchen sowie aufgrund der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine räumliche vereinfachte Darstellung eines Flanschtelies .

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fc'ig. 2 die räumlich vereinfachte Darstellung des korrespondierenden Flanschteiles sowie in

Fiq. 3 eine Seitenaufsicht auf das erste Flanschteil gemäß Pfeil III in Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Flanschelement, allgemein mit 1 bezeichnet, weist eine obere Auflageschulter 2 auf, mit einer unteren Auflagefläche 3, die sich paßgenau auf die obere Auflagefläche 4 des in Fig. 2 dargestellten anderen Flanschelementes, allgemein mit 5 bezeichnet, in der Verriegelungslage aufliegt. Das Flanschelement 2 bzw. das untere Flanschelement 5 weisen Montagebohrungen zur Befestigung an den jeweiligen Greifern oder Roboterarmen auf, die andeutungsweise wiedergegeben sind.

Das unten dargestellte Flanschelement 5 weist eine innere Aufnahmeausnehmung 6 auf, die im wesentlichen querschnittlich kreisringförmig ausgebildet ist, mit zwei halbkreisförmigen weiteren , die Außenkontur überragenden Bereichen 7, wie sich dies aus Fig. 2 ergibt. Damit formschlüssig zusammenpassend , weist das oben dargestellte Flanschelement 1 ein zentrisches Eingriffselement 8 auf, mit die kreisförmige Außenkontur nach außen tiberragenden Konturbereichen 9 als Halbzylinder. In der Verriegelungslage greifen die Konturbereiche 9 in die halbkreisförmigen zusätzlichen Ausnehmungen 7 im korrespondierenden Flanschelement 5 ein.

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Senkrecht durchsetzt wird das Eingriffselement 8 von einer zylindrischen Bohrung 10 mit einer zur freien unteren Seite hinweisenden Übergriffsnut 11 , während das andere Flanschelement 5 einen Sperrbolzen 12 dort v^rdrehbar gelagert (Pfeil 13) aufweist.

Der Sperrbolzen 12 ist als Halbzylinder gestaltet, wobei die offene Weite der Übergriffsnut 11 so gewählt ist , daß sie bei der entsprechenden Lage des Sperrbolzens 12 den Halbzylinder vollständig übergreifen kann. Es sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 2 der Sperrbolzen 12 in der Verriegelunqsstellung dargestellt ist, zum Überresten des anderen Flanschelementes 1 müßte gemäß Pfeil 13 nach links um 180° verschwenkt werden.

Die zentrische Bohrung 10 kann geringfügig exzentrisch zum Verriegelungsbolzen 12 angebracht sein, derartig, daß es bei der Verriegelung zu einem Verpressen des Bolzenhaibzylinders in der Bohrung 10 kommt, so daß die untere Auflagefläche 3 am Flansch 2 fest auf die Auflagefläche 4 und Flanschelement 5 gepreßt wird.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, weist der Sperrbolzen 12 einen Handhabungsansatz 14 auf, der beispielsweise von einem Maulschlüssel übergriffen werden kann, um den Sperrbolzen zu betätigen.

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Natürlich ist das beschriebene Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können die die Hauptkontur überragenden Bereiche 9 bzw. die entsprechenden Ausnehmungen 7 auch als eine Vielzahl von Längsnuten- und -federn ausgebildet sein , zusätzlich können Keilflächen zur festeren Verspannung der Elemente aneinander vorgesehen sein , als ovale Gleichdickkontur oder dgl. mehr. Natürlich sei ausdrücklich erwähnt, daß die Flanschelemente integrale Bestandteile der Greifer bzw. Roboterarme darstellen können , d.h. nicht zwingend als getrennte Bauteile ausgeführt werden müssen.

Claims

• · · · · I III. ··*· t rill lit ■ • &igr;— IM -· ·· &igr;· Ansprüche;

1. Vorrichtung zur lösbaren Kopplung von Greifern oder entsprechenden Werkzeugen an Roboterarmen , dadurch gekennzeichnet _f

daß sie &us *v«i «ua Greifer« fesiy. Roboterarft befssti^bereri ^l&nschcIsmentt ·. (1,5) gebildet ist, wobei das eine Flanschelement (5) eine Aufnahmeausnehmung (6) und das andere Planschelement (1) ein damit korrespondierendes Eingriff selement (8) aufweist, wobei in der Verriegelungslage das in die Ausnehmung eingesetzte Eingriffselement (8) und das korrespondierende Flanschteil (5) von einem Sperrbolzen (12) durchsetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Eingriffselement (6) mit einer Übergriffsnut (11) zum Übergreifen des Sperrbolzens (12) in der Nontagelage ausgerüstet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder ei.iem der folgenden , dadurch gekennzeichnet,

daß die Übergriffsnut (11) in einer im wesentlichen erweiterten zylindrischen Bohrung (10) endet; wobei der Sperrbolzen (12) als Halbzylinderelement zum verriegelnden Einschwenken in die Bohrung (10) ausgebildet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Bohrung (10) in der Verriegelungslage relativ zum Halbzylinäerelement (12) des Sperrbolzens geringfügig exzentrisch zur Aufbringung einer Spännkraft bei« Verriegeln angeordnet ist.

5. Vorrichtung ns.rrh Anspruch 4 oder einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (12j si'u^v nach außen weisenden Handhabungsansatz (14) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffselement (8) im wesentlichen querschnittlich zylindrisch ausgebildet ist und die Aufnahmeausnehmung (6) im korrespondierenden Flanschteil (5) als zylindrische Bohrung ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffselement (8) mit wenigstens zwei die zylindrische Außenkontur nach außen übergreifenden Konturbereichen (9) und die Aufnahmeausnehmung (6) mit korrespondierenden Ausnehmungen (7) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die die Zylinderkontur nach außen überragenden Bereiche {9} als Halbzyilnd^r ui>d die entsprechenden Ausnehmungen (7) im korrespondierenden Element als Zylinderbohrung ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Eingriffsflanschteil (1) mit einer Auflageschulter

(3) zur paßgenauen Anlage an der korrespondierenden Auflall

L geflache (4) des anderen Flanschelementes (5) ausgerüstet

ist.