SE439896B - Gripdon for manipulatorer, robotar eller liknande - Google Patents

Description

7901-806-5 '10 15 20 25 30 35 2 av patentkravet 1 genom att för övervakning av de tre käftlägena "öppet", "stängt" och "grepp" finns det tre med dynamiskt tryck arbetande munstycken, vilka är anordnade i linjärdriftens rörelseområde och är tillordnade var sitt käftläge.

Gripdonet enligt uppfinningen avger således före- trädesvis en mot varje gripdonsläge svarande styrsignal, vilken ger besked om gripkäftarnas läge. Alltefter tillslutning resp öppning av de enskilda munstyckena resp en kombination av munstycken kan man direkt dra -en slutsats om gripkäftarnas läge. Man kan således företrädesvis även utan direkt visuell kontakt med ,gripkäftarna övervaka det aktuella läget och anpassa, arbetsförloppet till detta. Gripdonet är speciellt lämpat för användning i robotar, vilkas arbetsfunktio- ner styrs i beroende av bestämda gripdonslägen.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna som visar föredragna utföringsformer. Fig l visar schematiskt från sidan och delvis i sektion ett gripdon enligt uppfinningen. Fig 2 visar i större skala en sektion genom en ledtapp som kan användas vid utföringsformen enligt fig 1 eller fig 3. Fig 3 visar en mot fig 1 svarande, schematisk sidoprojektion av en andra utfö- ringsform av gripdonet enligt uppfinningen likaså delvis i sektion. Fig 4a-f visar utföringsexempel på utbytbara gripverktyg som kan användas vid gripdonet enligt uppfinningen. Fig 5 visar en variant av utfö- ringsformen enligt fig l i tillståndet "käftar slutna, inget operat gripet" schematiskt från sidan. Fig 6 visar utföringsformen enligt fig 6 i tillståndet "käftar öppna". Fig 7 visar utföringsformen enligt fig 5 i tillståndet “operat gripet". Fig 8 visar detaljer vid utföringsformen enligt fig 5-7 schematiskt från sidan.

Det i fig 1 visade gripdonet har tvâ gripkäftar l, 2, vilka i sitt mittområde är lodbart monterade nr: išlLI-JPY' 10 15 20 25 30 7901806-5 3 på var sin ledtapp 3, 4. Ledtapparna 3, 4 år i sin tur monterade på en bärkonstruktion, vilken För tydlig- hets skull inte visas i figuren.

Den i fig 1 vänstra qripkäften 1 upptar sin led- tapp 3 i en cylindrisk borrning 5 och kan därmed utföra endast en ren svängrörelse kring ledtappen ä. Den i fig 1 högra qripkäften 2 har ett avlångt hål 6 genom vilket tillhörande ledtapp 4 sträcker sig. Gripkäften 2 kan alltså förutom en svängrörelse kring ledtappen 4 utföra en begränsad translationsrörelse.

De båda qripkäftarna 1, 2 är ovanför de Då ungefär samma höjd belägna ledtapparna 3, 4 förbundna med varandra medelst en tryckfjäder 7 och nedanför de båda ledtapparna 3, 4 förbundna med varandra via en dragfjäder 8. Arrangemanget är sådant att de antingen själva eller via nåmonterade aripverktyg för grepp avsedda nedre ändarna av qripkäftarna 1, 7 anligger mot varandra och gripkäften 7 är nlacerad så nära aripkäften l som möjligt.

Gripkäftarna l, 2 manövreras av en över dem anord- nad kolv 9 vilken är vertikalt rörlig i en cylinder 10. Kolven 9 har för detta ändamål två sneda, inåt och uppåt konvergerande kamytor ll, 12. Kamytorna ll, 12 samverkar med två som rullar utformade qlidskor 13, 14, vilka är monterade på de båda aripkäftarnas 1, 2 intill kolven belägna ändar. Om kolven 9 rör sig vertikalt nedåt kommer rullarna 13, 14 till anligg- ning mot kamytorna ll, 12. Vid den Fortsatta nedåtrö- relsen av kolven 9 pressas de övre ändarna av gripkäf- tarna 1, 2 genom kamverkan inåt, varvid qripkäftarnas 1, 2 nedre qripändar öppnas. Detta kan ske för att gripa eller släppa ett operat 15.

Vid indragning av kolven 9 i cylindern 10 förflyt- tar rullarna 13, 14 gripkäftarna 1, 2 utåt under inver- kan av tryckfjädern 7 och dragfjädern 8; de nedre qripändarna stängs. Opvratet 15, vilket härvid kan qripas mellan de fria ändarna, utsätts alltid för 79o1àdš-s 10 15 20 25 30 35 4 en definierad, av fjädrarna 7 och 8 bestämd kraft.

Denna kraft kan under vissa omständigheter även in- ställas genom ändring av tryckfjäderns 7 förspänning.

Den beskrivna konstruktionen avger signaler för gripkäftarnas l, 2 position och för gripverkan via ett synnerligen enkelt signalsystem. För detta ändamål sträcker sig två parallella, axiella kanaler 16, 17 genom den ledtapp 4 (se fig 2), som sträcker sig genom gripkäftens 2 avlånga hål 6, vilka kanaler i området för gripkäften mynnar vid periferin av ledtappen 4 via två radiella, med dynamiskt tryck arbetande mun- stycken l8, 19 och närmare bestämt i de områden som kan komma till anliggning mot det avlånga hålets 6 halvcirkulära ändar. Genom kanalerna 16, 17 strömmar tryckluft, vars tryck ständigt övervakas. Om ett av munstyckena 18, 19 anligger mot tillhörande vägg av hålet 6 hindras utströmningen.av luft, varvid trycket i den aktuella kanalen ökar. Denna tryckökning utnyttjas till att signalera käftläget.

Munstycket l8.tillsluts av hålets 6 vägg endast när gripdonet är stängt och griper ett operat 15.

En tryckökning i kanalen 16 är således en entydig signal: "käftar slutna, operat gripet“.

En tryckökning i kanalen 17, vilken tryckökning åstadkoms genom en tillslutning av munstycket 19, kan dock betyda två saker, antingen är käftarna slutna utan att gripa ett operat eller är käftarna öppna.

För att kunna särskilja dessa båda möjliga bety- delser av en tryckökning i kanalen 17 finns det i kolvens 9 rörelseväg ett ytterligare av luft genom- strömmat, schematiskt visat, med dynamiskt tryck arbe- tande munstycke 20. Om kolven 9 befinner sig i sitt nedre ändläge, i vilket gripdonet är öppet, tillsluts munstycket 20 av den centrala kolvytan 21. Gripdonets öppna läge identifieras således entydigt genom en tryckökning i munstyckets 20 matarkanal.

När munstycket 20 inte avger någon signal men 15 20 25 30 35 7901806-5 5 väl munstycket 19 betyder detta: "käftar slutna, ope- rat gripet".

I fig 3 visas en andra utföringsform av ett grip- don enligt uppfinningen. Även detta gripdon har två gripkäftar 101, 102, vilka dock är utformade som sax- skänklar och är ledbart anslutna till en gemensam, i käftarnas mittomràde belägen ledtapp 103. Ledtappen 103 sträcker sig därvid genom ett cylindriskt hål 105 i den ena käften 101 och ett avlångt hål 106 i den andra käften 102.

Ovanför och nedanför ledtappen 103är käftarna 101, 102 förbundna med varandra medelst dragfjädrar 107, 108.

Gripkäftarna 101, 102 manövreras även vid denna utföringsform av en kolv 109 vilken är vertikalt rör- lig i en cylinder 110. Kolven 109 har två nedåt konver- gerande kamytor 111, 112, vilka samverkar med glidskor 113, 114 vid de övre ändarna av gripkäftarna 101, 102.

En rörelse av kolven 109 nedåt medför en öppning av gripkäftarnas 101, 102 fria ändar, medan en rörelse av kolven 109 uppåt medför en slutning av gripdonet.

Ledtappen 103 är liksom ledtappen 3 vid den första utföringsformen försedd med munstycken, vilka arbetar med dynamiskt tryck och samverkar med det avlånga hålet 106 för att alstra áterkopplingssignaler.

Vid ändarna av gripkäftarna 101, 102 finns det olika schematiskt som skruvar visade, inställbara anslag 122a-d, vilka begränsar käftarnas 101, 102 rörelsesträcka.

Gripkäftarna l, 2 resp 101, 102 kan som nämnts gripa operatet 15 antingen direkt med sina fria nedre ändar eller via ett utbytbart gripverktyg 23. Exempel på sådana gripverktyg 23 visas i fig 4.

För upptagning av gripverktyget 23 kan den nedre änden av gripkäften 102 vara slitsad och ha en upptag- ningsborrning 24. Den övre änden av gripverktygets 23 fäste 25 är avfasad och samverkar för riktig vinkel- t-FÛGR daaim 79:01 8 0.6 '-45 10 '15 20 25 _30 *ss 6 inställning med ett positioneringsstift 26, som är fört tvärs genom den nedre änden av gripkäften (se fig l). Det införda gripverktyget 23 kan fastspännas - i den slitsade änden av gripkäften l, 2, lOl, 102 medelst en skruv 27.

I fig 5-8 visas.en variant av utföringsformerna enligt fig l och 3, vid vilken variant de vid 62 sväng- bart lagrade gripkäftarna 40, 41 styrs med hjälp av 'en kuliss 42 med slitsar-43, 44 i vilka käftarnas -40, 41 huvuden 45, 46-är styrda. För att öppna det .i fig 5 slutna gripdonet matas tryckluft till en hög- trycksanslutning-47, så att en i en cylinder 51 anbragt ,ko1v'48 pressas nedåt, varvid kulissen 42 mot verkan 'av en stängningsfjäder 50 trycks nedåt, varigenom käftarna 40, 41 öppnas (se fig 6). Genom att kolven '48 pressas mot kulissen 42 stängs ett vid kulissens övre ände mynnande med dynamiskt tryck arbetande mun- ,stycke 52, så att en tillhörande signalledning 53 leder en "l”+signal. Efter omkastning av denna signal i en efter en.förstärkare 54 kopplad inverterare 55 förblir en.indikator 56 död ("inget operat gripet").

Däremot stänger den enligt fig 6 mot ett anslag pressade kulissen 42 ett med dynamiskt tryck arbetande munstycke 57 och alstrar därmed själv en "l"-utgångs- signal vid 58 ("käftar1öppna"). I tillståndet enligt fig 6~är ett tredje med dynamiskt tryck arbetande munstycke 59 overksamt och därmed också en därtill fansluten'indikator 60. I det i fig 6 visade läget signaleras således: “käftar öppna, inget operat gripet". lI.läget enligt fig 5 är käftarna 40, 41 helt slutna utan att ett operat är gripet. I detta tillstånd är munstycket 59.aktivt och alstrar det en signal "käftar *s1utna". Samtidigt med att kulissen 42 träffar det övre anslaget träffar kolven 48 en fjäder 61, varigenom munstycket 52 stängs. Detta medför att signalen "inget operat gripet" indikeras. I tillståndet enligt fig 7'är käftarna.40, 41 under inverkan av fjädern 56 10 15 20 25 30 35 7901806-5 7 slutna så mycket det gripna operatet tillåter. Käft- insatserna är så utformade att härvid vare sig kolven 48 når den övre anslagsfjädern 61 eller kulissen 42 befinner sig vid det övre anslaget. Därigenom alstrar i första hand vare sig munstycket 57 eller munstycket 59 en "1"-utgângssignal. Munstycket 52 är också öppet, eftersom det är tillräckligt med ett litet tryck för att lyfta den i detta tillstånd ännu fria, lättrörliga kolven 48. Det sistnämnda, mycket låga öppningstrycket känner förstärkaren 54 och den efterföljande inverte- raren 55 igen som "O"-signal, vilket resulterar i indikeringen "operat gripet" (indikator 56).

Genom lämpligt val av vinkeln mellan de båda styrningarna 44, 45 i kulissen 42 kan olika utväx- lingsförhållanden mellan kraft och väg åstadkommas.

På detta sätt kan man tack vare den stora känslighe- ten mycket noggrant fastställa (med en noggrannhet på exempelvis 0,2 mm) huruvida ett lämpligt operat har gripits.

Man skulle kunna omställa tallriksfjädern 61 även med en skruv för att möjliggöra en enkel och snabb justering. Härvid föreligger dock risken att kulissen hindras från att nå det övre anslaget, vari- genom signalen "käftar slutna, inget operat gripet" bortfaller som separat signal (indikator 60). En mot- svarande signal kan emellertid åstadkommas genom en jämförelse av de båda i indikatorerna 56 och 58 visade signalerna om så behövs.

Viktiga är framförallt signalerna "käftar öppna" (för att hindra att ett inte öppet gripdon sänks mot det operat som skall gripas) och "operat gripet" (för att säkerställa att någonting verkligen transporteras under de aktuella faserna).

Med 63 betecknas ett hus som är tillslutet med en gavel 64. Huset kan exempelvis bestå av två iden- tiska delar, vilka kan skruvas ihop eller stickas i varandra och vilka - liksom grípkäftarna - kan vara PÖQ-ïë '7901806-5 10 6 gjorda av plast, exempelvis fenolharts, helst av ett hårt material med ringa friktion, vilket är mycket lättare än vid de kända konstruktionerna och möjliggör en enklare tillverkning, exempelvis genom pressning eller gjutning.

Genom att användaren har kompletta insatsenheter bestående av kuliss och de båda gripkäftarna till förfogande för invändigt och utvändigt grepp är en problemfri och snabb växling möjlig utan att slang- eller ledningsanslutningar måste ändras.

Givetvis är det möjligt att vid gripdon av den visade och beskrivna typen göra endast den ena grip- käften rörlig och den andra stationär.

Claims (7)

10 15 20 25 30 7901806-5 PATENTKRAV

1. Gripdon för sådana hanteringsanordningar som manipulatorer, robotar eller liknande med åtminstone en på ett hus (63) ledbart anbragt gripkäft (1, 2; 101, 102; 40, 41), vars ena skänkel är tillordnad en tryckmediumdriven, gripkäften en svängrörelse på- tvingande linjärdrift (6, 9; 42, 48), k ä n n e - t e c k n a t av att för övervakning av de tre käft- lägena "öppet", "stängt" och "grepp" finns det tre med dynamiskt tryck arbetande munstycken (18, 19, 20; 52, 57, 59), vilka är anordnade i linjärdriftens (6, 9; 42, 48) rörelseområde och är tillordnade var sitt käftläge.

2. Gripdon enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att munstyckenas (18, 19, 20; 52, 57, 59) mynningar är i rörelseriktningen riktade mot de ankom- mande drivdelarna.

3. Gripdon enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att munstyckena (52, 57, 59) står i förbindelse med indikatorer (58, 60, 56) via ledningar (53), i vilka förstärkare (54) och exempelvis även inverterare (55) är inkopplade.

4. Gripdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att gripkäftens inre skänkel är ledbart förbunden med linjärdriften via en kuliss (42).

5. Gripdon enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a t av att ett av munstyckena (57) är anordnat vid ett till slutet av kulissens (42) rörelsebana hörande ställe i huset (63) och har sin mynning mitt för kulissens (42) undersida och riktad mot denna.

6. Gripdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att ett av munstyckena (59) är anordnat vid ett till början av kulissens (42) rörelsebana hörande ställe i huset (63) och har k, 7901806-5 10 sin mynning mitt för kulissens (42) översida och riktad mot denna.

7. Gripdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att ett av munstyckena 5 (52) är anordnat i kulissen (42) och har sin mynning mitt för kolvens (48) undersida och riktad mot denna. ..-.-.----"“" ' > .o 'L Éïowéïï Qëíåïflïw