SE437344B

SE437344B - MANAGER GRIP

Info

Publication number: SE437344B
Application number: SE8002987A
Authority: SE
Inventors: H Manogg
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen
Priority date: 1979-04-23
Filing date: 1980-04-21
Publication date: 1985-02-25
Also published as: GB2048212B; GB2048212A; FR2454878A1; IT1128518B; FR2454878B1; SE8002987L; DE2916312C2; DE2916312A1; IT8048478A0

Description

soozøsvéa 10 15 20 25 30 35 2 peraturer lett till fastklämningar. - Den största påkänningen till följd av kraftlinjekoncentrationen ligger vid de två förstnämnda drivningsarterna i den centrala lager- punkt, via vilken griparhälfterna är förbundna med varandra. soozøsvéa 10 15 20 25 30 35 2 temperatures led to jamming. - The greatest stress due to the power line concentration lies at the first two types of drive in the central bearing point, via which the gripper halves are connected to each other.

Vid hjulmekanismen löper krafterna ungefär symmetriskt genom kuggdrevets rotationspunkt och sålunda likaledes genom en ' exakt förutbestämbar geometrisk position i varje griparöpp- ningsvinkel, Griparhälfterna söker därvid under kraftverkan båda intaga samma vinkel mot griparhuvudaxeln.In the case of the wheel mechanism, the forces run approximately symmetrically through the point of rotation of the gear and thus also through an exactly predeterminable geometric position in each gripper opening angle. The gripper halves then both seek to assume the same angle to the gripper main shaft during the action of force.

”Detta är också fallet då osymmetriska arbetsstycken skall gripas; Därvid uppkommer emellertid lätt ensidiga kraftfördel- ningar och deformationer samt belastningstoppar med möjliga följdskador, såsom förslitning, brott osv, eller otillräckliga hâllkrafter. _, .This is also the case when asymmetrical workpieces are to be gripped; In this case, however, one-sided force distributions and deformations as well as load peaks with possible consequential damage, such as wear, breakage, etc., or insufficient holding forces easily arise. _,.

Sådana följdskador har i synnerhet iakttagits vid de delar, över vilka drivkraften inleds. Alla dessa griparmekanismers anpassnings- och belastningsförmåga är därvid dimensions- och kraftmässigt snävt begränsad, och den redan kinematiskt betinga- de påkänningen på de endast vridrörliga lederna utgör ett av' de väsentliga randvillkoren för utnyttjande av en sådan gripare i het eller aggressiv miljö. ' ' Ändamålet med uppfinningen enligt patentkravet l är att på grundval av denna teknikens ståndpunkt åstadkomma ett gri- Kparsystem, vilket samtidigt som det uppvisar stor flexibilitet vad avser arbetsstyckegeometri och last medför ett minskat be- ,roende av objektets symmetri och hävstängernas deformerbarhet liksom även en minskad kraftkoncentration i lederna vid minskad aförslitnings- och skadebenägenhet också i het drift.~ Fördelarna med uppfinningen är följande: a) De i manöverstângens griparände sammanträffande reaktions- krafterna förorsakar över två medbingarelement lägre lager- krafter än vid centralleden i en konventionell vinkelhäv-i stång eller igen kil- eller hjulmekanism och till följd därav lägre energiförluster_och förslitning. ' ' b) Griptångens hållkraft och anpassningsområde är inte främst begränsade av hävstångskinematiken, utan är vittgående an- 10 l5 20 25 30 35 c) d) e) f) f9) h) 8002987-9 passbara via drivkraften och därutöver självefterställbara,_ vilket vid konventionella gripare inte eller endast kost- samt är möjligt.Such consequential damages have been observed in particular at the parts over which the driving force is initiated. The adaptability and load capacity of all these gripper mechanisms is then narrowly dimensionally and force-wise, and the already kinematic conditional stress on the only rotatable joints constitutes one of the essential boundary conditions for utilizing such a gripper in hot or aggressive environments. The object of the invention according to claim 1 is to provide a gripping system on the basis of this state of the art, which at the same time as it shows great flexibility in terms of workpiece geometry and load results in a reduced dependence on the object symmetry and the deformability of the levers as well as a reduced advantages in the joints with reduced abrasion and damage tendency also in hot operation ~ The advantages of the invention are as follows: a) Those at the gripping end of the control rods corresponding to the reaction forces cause lower bearing forces over two abutment elements than at the central joint in a conventional angle lever or again wedge or wheel mechanism and as a result lower energy losses_and wear. '' The gripping force and the adaptation range of the gripping pliers are not primarily limited by the lever kinematics, but are extensively adjustable via the driving force and, in addition, self-adjustable, _ which with conventional grippers is not or only costly is possible.

Griptångens käfrvidd kan göras användbar fortfarande vid en vinkel av ungefär É 300 från den räta linjen, varför griptången enligt uppfinningen också därför erbjuder mycket fler möjligheter än vinkelhävstångsprincipen.The notch width of the gripping pliers can still be made usable at an angle of approximately 300300 from the straight line, which is why the gripping pliers according to the invention also therefore offer much more possibilities than the angle lever principle.

Fastklämningsrisken på grund av alltför belastade hävstänger (t.ex. till följd av höga temperaturer eller ensidig belast- ning) är praktiskt taget utesluten.The risk of jamming due to overloaded levers (eg due to high temperatures or one-sided loading) is virtually ruled out.

Hävstångspâkänningen är statiskt gynnsam, emedan inga knäck- krafter vid långa avstånd kan förekomma och emedan också svänglagret stödjer i hållaren. I Manöverstången utsätts vid gripning endast för dragpåkän- ning, och inte ens vid stora avstånd från ställorganet till den kraftfördelande hållaren vid den fria gripararmänden råder någon knäckpåkänning. g De linjära drivorganen kan därför utan problem placeras vid griparmens drivände, dvs nära dess svängningsaxel, där inte bara deras tyngd verkar mindre kraftkrävande, utan också kabel- och slanganslutningarna kan anordnas lämpligare och mer skyddat. I Tillverkningen av gripardelarna och deras hopmontering är enkel och problemfri, liksom även eventuellt utbyte av för- slitningsdelar. Inte ens vid kraftigt nötta lager och gripverktyg finns någon risk för ofrivilligt hållkraftbort- fall av statiskt-kinetiska skäl.The lever stress is statically favorable, because no breaking forces can occur at long distances and because the pivot bearing also supports the holder. In the actuating rod, the gripper is only subjected to tensile stress during gripping, and even at large distances from the adjusting member to the force-distributing holder at the free gripper end, there is no buckling stress. g The linear drive means can therefore be placed without problems at the drive end of the gripper arm, ie close to its pivot axis, where not only their weight seems less power-demanding, but also the cable and hose connections can be arranged more suitably and more protected. The manufacture of the gripper parts and their assembly is simple and trouble-free, as is the possible replacement of wearing parts. Even with heavily worn bearings and gripping tools, there is no risk of involuntary loss of strength for static-kinetic reasons.

Med utföringsformen enligt krav 2 uppnås, att.medbringarele- menten (rundtapparna) utan hjälpmedel, såsom skruvar, kan in- sättas i hävstängerna och på enkelt sätt för eventuellt utbyte åter utslås ur desamma genom de utåt vidaregående borrningarna.With the embodiment according to claim 2, it is achieved that the carrier elements (the round pins) without aids, such as screws, can be inserted into the levers and in a simple manner for possible replacement are knocked out of them again by the outwardly extending bores.

Med utföringsformen enligt krav 3 uppnås, att med endast fâtaliga tilläggselement kan uppfinningens grundprincip utnytt- jas också för multipelgripare, som är drivmässigt förbundna med samma manöverstång. i QUALITY i°“ﬁﬁaí:“ " 80029 87-9 10 15 20 25 30 35 Med utföringsformen enligt krav 4 uppnås, att manöverstången och hydraulkolven lätt kan urmonteras i riktning mot griparän- den och att också andra hållare och gripare lätt kan pâskjutas på samma manöverstång endast vid obelastad gripare samt att en oavsiktlig sidoförskjutning av hållaren under belastning är I utesluten. _ _ ' . ' ' Med utföringsformen enligt krav 5 uppnås, att manövreringen med den på ringa utryme och vid låg egenvikt höga kraftkoncent- rationer möjliggörande hydrauliken på ett i sig vid pressar osv beprövat sätt är snabbt, tillförlitligt och säkert utförbar" och att samtidigt det för denna griparhävstångsprincip egna _ grundkravet med steglös tryckanpassning kan uppfyllas via ställ- kraftpåförandet.With the embodiment according to claim 3, it is achieved that with only a few additional elements, the basic principle of the invention can also be used for multiple grippers, which are operatively connected to the same control rod. i QUALITY i ° “Med aí:“ "80029 87-9 10 15 20 25 30 35 With the embodiment according to claim 4 it is achieved that the control rod and the hydraulic piston can be easily disassembled in the direction of the gripper ends and that other holders and grippers can also be easily pushed on. the same control rod only in the case of an unloaded gripper and that an unintentional lateral displacement of the holder under load is excluded. a method which has been proven in itself in the case of presses, etc., is fast, reliable and safe to carry out "and that at the same time the basic requirement of this gripper lever principle with stepless pressure adjustment can be fulfilled via the actuating force application.

Med utföringsformerna enligt kraven'6-10 uppnås olika styr- ningstekniska och säkerhetsbefrämjande fördelar vid den speciellt föredragna utföringsformen.' I ' 1 Uppfinningen beskrivs i det följande med ett utföringsexem- pel och under hänvisning till bifogade schematiska ritning, på vilken fig¿ 1 visar ett snitt genom en griptång med anslutande förbindelse till drivorganen i griparmen och tillhörande hydrau- likkretslopp och fig. 2 visar från-sidan ett snitt genom en del .av griptången med utbyggnadsmöjlighet till en multipelgripare.With the embodiments according to claims 6-10, various control-technical and safety-promoting advantages are achieved in the especially preferred embodiment. ' The invention is described in the following with an exemplary embodiment and with reference to the accompanying schematic drawing, in which Fig. 1 shows a section through a gripping pliers with connection to the drive means in the gripping arm and associated hydraulic circuit, and Fig. 2 shows from -the side a section through a part of the gripping pliers with expansion possibility to a multiple gripper.

I fig. 1 visas en manöverstång 2 vara längdförskjutbart anordnad i en griparm 1 och vid sin mot griparen vända ände 3 radiellt lagrad i en-hållare 4. En alltför lång utskjutning av- manöverstången 2 resp. alltför vitt öppnande av hävstängerna 6, 7 förhindras i riktning mot griparen av ett vid hållaren 4 inställbart anordnat, slaglängdbegränsande anslag 5. Hävstång- erna 6, 7 är tvåarmade och har vardera en ingående, driven arm 8, 9 och en utgående arm 10, ll, mellan vilka befinner sig till- hörande svänglager 12, 13. Manöverstången 2 står via två obero- ende av varandra vrid- och längdrörliga medbringarelement 14, 15, som är införda i ett hål 35 i manöverstângens ände 3, i formin- grepp med hävstängerna 6, 7 och begränsar därigenom dessas.rör- lighet. I utföringsexemplet används rundtappar 16 som medbringar- element 14, 15, vilka är införda i resp. driven arm 8, 9 i var g QLIALXTa/"vv" 10 l5 20 25 30 35 8002987-9 5 sitt hål l7, som mynnar på andra sidan om resp. lagertapp 18, så att rundtapparna från detta håll lätt kan slås ut vid byte.In Fig. 1, an operating rod 2 is shown to be arranged in a longitudinally displaceable manner in a gripping arm 1 and at its end 3 facing the gripper radially mounted in a single holder 4. An excessively long extension of the operating rod 2 resp. excessive opening of the levers 6, 7 is prevented in the direction of the gripper by a stroke-limiting stop 5 arranged adjustably at the holder 4. The levers 6, 7 are two-armed and each have an input, driven arm 8, 9 and an output arm 10, 11, between which are associated pivot bearings 12, 13. The control rod 2 stands via two independently rotating and longitudinally movable carrier elements 14, 15, which are inserted into a hole 35 in the end 3 of the control rod, in engagement with the levers 6, 7 and thereby limit their mobility. In the exemplary embodiment, round pins 16 are used as carrier elements 14, 15, which are inserted in resp. driven arm 8, 9 i var g QLIALXTa / "vv" 10 l5 20 25 30 35 8002987-9 5 its hole l7, which opens on the other side of resp. bearing pin 18, so that the round pins from this direction can be easily knocked out when changing.

Svänglagrens 12, 13 lagertappar l8 är företrädesvis lagrade i lagerbussningar 19. Sådana kan också vara användbara för styrning av de här som rundade kammar utformade medbringarele- menten 14, 15 i hålet 35 i manöverstångens 2 ände 3. Änden 3 är företrädesvis ett lösbart ändstycke, som fasthålles vid manöverstången av ett i sidled inskjutbart anslutningsstycke 23, i form av exempelvis en tvärkil, en bult, en regel eller en sprint. _ Vidare visas upptill i fig. l ett här som föredraget lin- järt drivorgan använt hydrauliskt ställorgan 24 för längdför- skjutningen vara inbyggt i griparmen. Ställorganet 24 matas från ett tryckstyrdon 25a under styrning från en företrädesvis elektrisk styrenhet 25b via anslutningsledningar O (öppna) och Z (stäng). I ledningen Z finns en backventil 26, som på utgångs- sidan via en avlastningsledning är så förbunden med ledningen O, att vid uppnående av ett trycket i ledningen Z överstigande tryck i ledningen O lyfts ventiltallriken, varigenom åstadkommas ett återflöde genom backventilens 26 anslutningsledning i rikt- ning mot tanken. I Signalgivningen för ett arbetsslag sker från styrenheten 25b eller via denna från en icke visad omkopplare, allt efter manöverstångens 2 givna läge. Dennas läge kontrolleras genom i olika ändlägen inställbara avkännare 27 och en dessa aktiveran- de visare 28 på manöverstången 2. Avkännarna 27 är anslutna till den elektrohydrauliska styrenheten 25a, 25bl Signal från avkännarna 27 ges endast i resp. ändläge, vilket innebär att ställorganet 24 är kraftförsörjt åtminstone tills ett ändläge uppnåtts. .The bearing pins 18, 13 of the pivot bearings 12, 13 are preferably mounted in bearing bushings 19. These can also be useful for guiding the carrier elements 14, 15 formed here as rounded cams in the hole 35 in the end 3 of the operating rod 2. The end 3 is preferably a detachable end piece. which is held to the control rod by a laterally slidable connecting piece 23, in the form of, for example, a cross wedge, a bolt, a bolt or a pin. Furthermore, at the top in Fig. 1 a hydraulic adjusting means 24 used here as the preferred linear drive means for the longitudinal displacement is shown to be built into the gripping arm. The adjusting means 24 is fed from a pressure control device 25a under the control of a preferably electrical control unit 25b via connection lines 0 (open) and Z (close). In the line Z there is a non-return valve 26, which on the outlet side is connected to the line O via a relief line so that when a pressure in the line Z exceeds the pressure in the line O, the valve plate is lifted, thereby providing a return flow through the non-return line 26 in against the idea. In the signaling for a working stroke takes place from the control unit 25b or via this from a switch (not shown), depending on the given position of the control rod 2. Its position is checked by sensors 27 which can be adjusted in different end positions and one of these activating hands 28 on the control rod 2. The sensors 27 are connected to the electro-hydraulic control unit 25a, 25bl Signals from the sensors 27 are given only in resp. end position, which means that the adjusting member 24 is supplied with power at least until an end position is reached. .

Efter backventilen 26 är ordnad en vid fylld ledning Z akti- verad tryckomkopplare 29, vilken vid uppnående av en undre tryck- kontakt utlöser ett kortvarigt kommando till en i tryckstyr- donet 25a inbyggd styrventil 30, genom vilket dennas styrkolv förs från neutralläget, i vilket backventilen 26 håller trycket i ledningen Z, till tilloppsställningen mot 2, så att det av PODR i QUALITY 80029 87-9 10 15 20 30 35 en tryckbegränsningsventil 31 konstant hållna högre systemtrycket kan stöta upp backventilen 26 ooh fylla resp. efterfylla hyd- raulcylindern 24 via ledningen Z och en anslutning Z i cylin- dern tills en övre tryckkontakt i tryckomkopplaren 29 påverkas.Arranged after the non-return valve 26 is a pressure switch 29 activated on a filled line Z, which upon reaching a lower pressure contact triggers a short-term command to a control valve 30 built into the pressure control unit 25a, through which its control piston is moved from the neutral position, in which the non-return valve 26 maintains the pressure in the line Z, to the supply position towards 2, so that the higher system pressure kept constant by the PODR in QUALITY 80029 87-9 10 15 20 30 35 a pressure relief valve 31 can push up the non-return valve 26 and fill resp. top up the hydraulic cylinder 24 via the line Z and a connection Z in the cylinder until an upper pressure contact in the pressure switch 29 is actuated.

I detta läge förblir systemet "läst" under förmedlande av en I praktiskt taget oföränderlig tillhållarkraft i griparen, tills från en annan omkopplare i styrenheten 25 b utgår ett öppnings- > kommando, genom vilket styrventilens 30 kolv dras till ställ- ningen 0. Därigenom strömmar tryckmedel genom ledningen och. anslutningen 0-till den motsatta sidan av manöverkolven i hyd- raulcylindern 24, och samtidigt avtappas via den av det högre trycket över avlastningsledningen kortvarigt öppnade backventi- len 26 den mängd tryckmedium, som kolven tränger ut ur anslut- ningen Z, genom ventilen 30 till tanken.In this position the system remains "read" while transmitting a practically unchanging holding force in the gripper, until an opening> command is emitted from another switch in the control unit 25b, through which the piston of the control valve 30 is drawn to the position 0. Thereby flows pressure medium through the line and. connection 0 to the opposite side of the control piston in the hydraulic cylinder 24, and at the same time, via the non-return valve 26 briefly opened by the higher pressure over the relief line, the amount of pressure medium which the piston pushes out of the connection Z is drained through the valve 30 to thought.

Alternativt till att låsas hydrauliskt kan manöverstången också låsas mekaniskt eller hjälpstyrt. Även sådan låsning kan _ utlösas av styrorganet och ytterst av avkännaren 272.Alternatively to being locked hydraulically, the control rod can also be locked mechanically or auxiliarily controlled. Such locking can also be triggered by the control means and ultimately by the sensor 272.

För att vid energibortfall säkerställa att öppenställningen automatiskt kan inställas, är inuti gripararmen l kring manö- verstângen 2 anordnad en återställningsfjäder 32, som med för- spänning trycker mot en invändig fläns 33 i gripararmen 1 och en utvändig fläns 34 på manöverstången 2. _ I fig. 2 antyds en lagertappförlängning 20 och en hållarpå- - byggnadsdel Zl för en multipelgriparkonstruktionf vilken har med 25' hävstängerna 6, 7 drivförbundna gripare (av vilka en 7' antyds), som vridmedbringas genom exempelvis stift 22.In order to ensure that the open position can be adjusted automatically in the event of a power failure, a return spring 32 is arranged inside the gripper arm 1 around the control rod 2, which presses with prestress against an inner flange 33 in the gripper arm 1 and an outer flange 34 on the control rod 2. Fig. 2 indicates a bearing pin extension 20 and a holder body part Z1 for a multiple gripper construction which has with the 25 'levers 6, 7 drive-connected grippers (of which a 7' is indicated), which are rotatably carried by, for example, pin 22.

Den öppna ställningen 0 är utgångsläge. Vid öppnande av ledningen Z i styrventilen 30 för ställorganet ZÅ manöverstång- en 2 till hållställningen Z under konstanttryokhållning, emedan 'tryckstyrdonet 25a är inrättat för automatisk eftermatning. En - analog modulation av hâlltryoket i relation till fordrad håll- kraft resp. griparhävstângsställning kan vid behov på enkelt sätt inbyggas. ' D Vid drag i manöverstången 2 dras de i stångens ände 3 vrid- bart och längdförskjutbart ingripande medhringarelementen 14, 15 i riktning mot griparmen, varigenom hävstängerna 6, 7 svänga ¶ u» all* 10 8002987-9 kring resp. svänglager, varvid medbringarelementens 14, 15 fria ändar rör sig något ur borrningarna 17, och de utgående armarna 10,11, vilka uppvisar fästorgan för gripverktyg, rör sig mot varandra.The open position 0 is the starting position. When opening the line Z in the control valve 30 for the adjusting member Z, the control rod 2 to the holding position Z is kept under constant pressure, since the pressure control device 25a is arranged for automatic post-feeding. An analogous modulation of the holding pressure in relation to the required holding force resp. gripper lever stand can be easily installed if required. When pulling on the control rod 2, the engaging ring members 14, 15 rotatably and longitudinally displaceable in the end 3 of the rod are pulled in the direction of the gripping arm, whereby the lever rods 6, 7 pivot ¶ u »all * 10 8002987-9 around resp. pivot bearings, the free ends of the carrier elements 14, 15 moving slightly out of the bores 17, and the outgoing arms 10, 11, which have fastening means for gripping tools, move towards each other.

Griptångprincipen enligt uppfinningen är också användbar med annorlunda ordnad vrid- och längdrörlighet för medbringar- elementen 14, 15. I specialfall kan t.ex. kopplingen till ma- növerstången ske över öglor och hakar istället för kamformigt rundade tappar i en gemensam borrning, om därvid är sörjt för en längdstyrning vid.öglemedbringarnas fästande i hävstängerna.The gripping pliers principle according to the invention is also useful with differently arranged rotational and longitudinal mobility for the carrier elements 14, 15. In special cases, e.g. the connection to the mane bar is made over loops and hooks instead of cam-shaped rounded pins in a common bore, if a longitudinal control is provided at the attachment of the loop drivers to the levers.

POOH i auAuTvPOOH and auAuTv

Claims

fesoozssv-9 t d q P A T E'N T K R A V I1. Gripping pliers for handling apparatus, essentially consisting of: 'd' _ id '' - a holder (4) arranged at a gripping arm (1) for a control rod (2, B) displaceable in relation to this length, - two on either side of the pivot bearing (12) of the control rod (2) in the same holder (4) arranged in the same holder (4), a pair of angular levers (6, 7) each having its own. With respect to the axis (A) of the control rod (2) mirror-like shaped drive arm (8,9), which are facing each other, and each of its outgoing arm (10,11), which in a central position are parallel to each other, - one in each pivot bearing (12,13) controlled - 'lan resp. drive arm (8,9) and output arm (Ä0,11), - a coupling between the drive arms (8,9) and the control rod '(2,3) via carrier elements (14,15) with length equalization between the control rod (2) and the pivot bearings ( l2,13), and - a stroke limiter (5) for the_maneuvering bar_ (2,3), 7

1. A over which the force effect on the driver elements takes place with a linear drive means (24), I 'characterized by dj--at-at the ends of the drive arms (8,9) as driver elements are arranged globe-shaped heads, which are controlled in a wide operating position. (2) end (3) arranged transverse bore (ZA) and in its opposite ends are flattened (16A). «

Gripper according to claim 1, characterized in that the spherical heads are designed as ends of round pins (16), which are axially inserted in the assigned drive legs (8 and 9, respectively).

Grip tongs according to claim 1 or 2, 'k ä n n ef; The end of the control rod (2) is designed as a separate part (3), which in its opposite end (2A) has a sponge-shaped connecting piece (23) for lockable connection to the control rod (2). i lauALlnLir 9 l 8002987-9

Grip pliers according to one of the preceding claims, k ä n n e '- t e c i; n a d a v that in the extension of the shaft (A) of the control rod (2), its stroke is variably limited by a stop screw (5) inserted in the holder (4). _