WO2009062461A1 - Vorrichtung zum mechanischen greifen - Google Patents

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WO2009062461A1
WO2009062461A1 PCT/DE2008/001710 DE2008001710W WO2009062461A1 WO 2009062461 A1 WO2009062461 A1 WO 2009062461A1 DE 2008001710 W DE2008001710 W DE 2008001710W WO 2009062461 A1 WO2009062461 A1 WO 2009062461A1
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plate
holding
pins
retaining pins
retaining
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PCT/DE2008/001710
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English (en)
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Inventor
Manfred Husslein
Original Assignee
Manfred Husslein
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.)
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00—Vices
    • B25B1/24—Details, e.g. jaws of special shape, slideways
    • B25B1/2405—Construction of the jaws
    • B25B1/241—Construction of the jaws characterised by surface features or material
    • B25B1/2415—Construction of the jaws characterised by surface features or material being composed of a plurality of parts adapting to the shape of the workpiece
    • B25B1/2421—Construction of the jaws characterised by surface features or material being composed of a plurality of parts adapting to the shape of the workpiece the parts having a linear movement

Definitions

  • the present invention relates to a device for mechanically gripping arbitrarily shaped objects in position undetermined position, with a holding plate and a plurality of slidably guided in the retaining plate retaining pins, wherein the retaining pins are preferably arranged unidirectionally in the retaining plate and serve to grip the object.
  • pin gripper Generic devices are known in practice under the name "pin gripper.” For example, reference is made to DE 43 39 102 A1.
  • A1 pin gripper matrix-like arranged retaining pins extend into a housing, wherein the retaining pins come there to an ejector to the plant.
  • the ejector plate In the exposed scanning position of the retaining pins, the ejector plate abuts directly on the plate-side end of the retaining pins.
  • the ejector plate is operatively connected to a cylinder-piston assembly so that upon impact with an object, the retaining pins urge the ejector plate against the force of the cylinder-piston assembly. This is problematic insofar as the known device is not suitable for gripping sensitive objects, possibly for gripping coarse metallic parts.
  • the known device is problematic since a gripping of the objects requires an elastic deformation of the retaining pins. Such elastic deformation is again only achievable if you press the retaining pins downright past the contours of the object in a lower position. Lateral damage to the objects to be taken can not be ruled out.
  • the present invention is therefore the object of a device of the generic type to design and further develop that even sensitive objects can be safely grab by simple design means.
  • the generic device for mechanically gripping arbitrarily shaped objects in position-unspecified position is characterized in that the retaining pins in an exposed scanning due to gravity. position and that when slipping over the object which hits the object holding pins are pushed against gravity in or through the holding plate and arranged directly on or next to the object holding pins extend at least slightly past the object and in its entirety a the object unfold holding effect by form and / or adhesion.
  • the retaining pins are in their exposed scanning position due to gravity.
  • the retaining pins extend from the retaining plate downwards due to gravity.
  • the holding pins striking the object are pushed against gravity into or through the retaining plate.
  • the completely remote holding pins remain in their scanning position.
  • the holding pins arranged directly on or next to the object extend at least slightly past the object and, in their entirety, unfold an effect holding the object by means of positive or non-positive locking.
  • a bending of the retaining pins for generating a clamping action is not required, namely, if sufficiently many retaining pins are provided, so that the object to be gripped with as many retaining pins "embraced" is.
  • the holding plate or the retaining pins could be advantageous to equip the holding plate or the retaining pins with a kind of vibration device, so that a gentle arrangement of the retaining pins is possible directly to the object to be gripped. It could also be advantageous for the entire holding plate to be slightly moved and / or rotated, so that as many holding pins as possible slide laterally past the object and hold it in its entirety.
  • the gripping is done regularly by a combination of form and adhesion.
  • the retaining pins can be ordered or arranged randomly distributed in the retaining plate, it is advantageous if as many retaining pins per unit area are provided. A vote on the size of the objects to be gripped is advantageous to this extent.
  • these are arranged in a matrix-like manner in the retaining plate, preferably unidirectionally. It is also conceivable that the retaining pins have at least zonal a deviating from the vertical orientation.
  • the retaining pins are guided with play in the retaining plate such that they are at least slightly tiltable relative to the surface of the retaining plate, namely, when they are slipped over the object in its entirety.
  • the side of the object to the plant coming holding pins are tilted slightly and can receive in their entirety relative to the object an at least slight clamping effect, which is so large that the object can be raised due to the all-round enclosing the object with the retaining pins.
  • the retaining pins can be edged or round in cross-section.
  • a cylindrical configuration is to be preferred for manufacturing reasons. It is also conceivable that the retaining pins are gummed on their surface or otherwise coated or surface-treated, so that a frictional connection with respect to the object arises.
  • the retaining pins have a preferably end-side stop at the end close to the retaining plate, which has the scanning position, i. the outermost position of the retaining pins, defined.
  • the stop can be an integral part of the respective retaining pin by upsetting or flanging. It is also conceivable that the stop in the sense of a collar, a shoulder or the like. Screwed to the end of the respective retaining pin.
  • the retaining pins may be provided with a taper, preferably formed as a tip. This constructive measure favors the sliding along as many retaining pins as possible on the contour of the respective object.
  • the retaining pins in the region of their free front end, preferably immediately behind the taper have a shoulder, a thickening or the like. For engaging behind. This measure favors the admission Of the article in a very special degree, it is also conceivable that the respective retaining pin then vertically aligns again due to gravity, when the thickening is passed past the object or engages in an undercut, recess or the like.
  • the retaining pins are designed as a thin tube. End side can be provided for connection to a pressure medium source, a pressure medium connection.
  • the front area could be at least slightly expanded by applying pressure medium, so that thereby a particularly gentle clamping action against the object can be generated.
  • the front portion of the retaining pin could be perforated or perforated. Therefore, a rubber-like cuff could be located, which is sealed at both ends opposite the retaining pin. In concrete terms, this could be a kind of rubber sleeve or cover made of rubber or similar stretchable material.
  • the retaining pins are preferably guided with play in the retaining plate, so that the retaining pins tilt at least slightly on lateral impact on an object. This measure favors the secure gripping of an object to a considerable extent.
  • a second plate a clamping plate
  • the holding plate is movable relative to the clamping plate, in particular away from this and to this movable.
  • the clamping plate is fixed to a machine frame, a gripper frame or the like. Connected. Due to this arrangement, the gripped part can be lifted over the clamping plate.
  • the clamping plate is used to generate a horizontal bias relative to the retaining pins, in particular for generating a shear force bias.
  • This can be generated by the fact that the clamping plate in the passages for the retaining pins divided into mutually displaceable plate segments, wherein the plate segments are preferably guided by tongue and groove against each other.
  • the bias is to be interpreted such that a withdrawal or retraction of the remaining pins, which are not in engagement with the object, is possible.
  • the plate segments can be guided by tongue and groove against each other. It should be noted that any guide mechanisms between the plate segments for generating the bias voltage relative to the retaining pins can be realized.
  • the retaining pins are designed in the sense of a valve plug, which can be pushed or pulled into the retaining plate.
  • the holding plate may also be provided a housing.
  • the retaining pins and / or the retaining plate and / or the clamping plate can be made of metal. The use of other suitable materials is conceivable.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a first embodiment of a device according to the invention, wherein the individual retaining pins can be tilted by contact with the object to be gripped,
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a clamping plate
  • Fig. 3 is a schematic side view of a second embodiment of a device according to the invention, wherein the retaining pins can inflate, and
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a holding plate which reveals the matrix-like arrangement of the passages through the holding plate.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention for the mechanical gripping of arbitrarily shaped objects in position undetermined position.
  • An object to be gripped 1 is shown only schematically.
  • the device comprises a holding plate 2 and a plurality of holding pins 3 which are displaceably guided in the holding plate 2.
  • the holding pins 3 are arranged unidirectionally in the holding plate 2 and serve for gripping the object 1.
  • the retaining pins 3 are due to gravity in an initially exposed scanning position, namely as shown in Fig. 1 on the right side retaining pins 3.
  • the arranged directly on or next to the object 1 retaining pins 3 extend at least slightly past the object 1 and deploy in their entirety a holding the object 1 effect by form and adhesion.
  • FIGS. 1 and 2 show together that the retaining pins 3 are arranged in a matrix-like manner in the retaining plate 2.
  • the retaining pins 3 are guided in such a way in the holding plate 2 that they can tilt at least slightly relative to the surface of the holding plate 2.
  • Fig. 1 shows clearly that the retaining pins 3 are cylindrical. At the end, they have a stop 4, which secures them against falling out of the holding plate 2. Finally, the stopper 4 predetermines the exposed scanning position of the retaining pins 3.
  • Fig. 1 further shows clearly that the retaining pins 3 are provided at its front free end with a tip 5, wherein immediately behind the tip 5, a shoulder 6 is provided for engaging behind the article 1. This measure favors a secure grasp of the item 1.
  • a further plate is provided in addition to the holding plate 2, namely a clamping plate 7.
  • the retaining pins 3 extend through both the holding plate 2 and by the clamping plate 7, which is provided below the holding plate 2.
  • the holding plate 2 is movable relative to the clamping plate 7, namely, can be vertically moved away from this and vertically to move or move.
  • the clamping plate 7 can be firmly connected to a not shown in Fig. 1 gripper frame.
  • the clamping plate 7 serves to generate a force acting on the retaining pins 3 bias, preferably in the form of a shear force bias.
  • Fig. 2 clearly shows that the clamping plate 7 is designed in several parts, namely plate segments 8 comprises.
  • plate segments 8 By horizontally (mutually) moving the individual plate segments 8, which are guided against each other, for example by tongue and groove, creates a force acting on the retaining pins 3 bias, which prevents the engaged retaining pins 3 are pulled out of the support plate 2. It should be ensured that the bias acting on the retaining pins 3 is designed such that a withdrawal of the remaining pins, i. the non-engaged pins, is possible.
  • FIGS. 3 and 4 relate to a second embodiment of the device according to the invention, in which the retaining pins 3 likewise extend through a retaining plate 2. Again, a certain game can be realized.
  • the retaining pins 3 have very special features, namely they are designed as thin tubes that have a connection 9 for pressure medium. Thus, the holding pins 3 shown there can be acted upon by compressed air, for example, whereby they can be widened in scope in the engagement area. Finally, the retaining pins 3 shown in Fig. 3 are formed in the engaging portion 10 balloon-like, whereby the safe and gentle grip of objects 1 is favored.
  • Fig. 4 shows in cross section the holding plate 2, after which the passages 11 are arranged in a matrix for the holding pins 3, not shown in Fig. 4.

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

Abstract

Eine Vorrichtung zum mechanischen Greifen beliebig geformter Gegenstände (1) in lageunbestimmter Position, mit einer Halteplatte (2) und einer Vielzahl von in der Halteplatte (2) verschiebbar geführten Haltestiften, wobei die Haltestifte (3) vorzugsweise unidirektional in der Halteplatte (2) angeordnet sind und zum Greifen des Gegenstands (1) dienen, ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Haltestifte (3) aufgrund der Schwerkraft in einer exponierten Abtastposition befinden und dass beim Überstülpen über den Gegenstand (1) die auf den Gegenstand (1) treffenden Haltestifte (3) entgegen der Schwerkraft in oder durch die Halteplatte (2) geschoben werden und die unmittelbar an oder neben dem Gegenstand (1) angeordneten Haltestifte (3) sich zumindest geringfügig an dem Gegenstand (1) vorbei erstrecken und in ihrer Gesamtheit eine den Gegenstand (1) haltende Wirkung durch Form- und/oder Kraftschluss entfalten.

Description

VORRICHTUNG ZUM MECHANISCHEN GREIFEN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Greifen beliebig geformter Gegenstände in lageunbestimmter Position, mit einer Halteplatte und einer Vielzahl von in der Halteplatte verschiebbar geführten Haltestiften, wobei die Haltestifte vorzugsweise unidirektional in der Halteplatte angeordnet sind und zum Greifen des Gegenstands dienen.
Gattungsbildende Vorrichtungen sind unter der Bezeichnung „Stiftgreifer" aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft sei dazu auf die DE 43 39 102 A1 verwiesen.
Bei dem aus der DE 43 39 102 A1 bekannten Stiftgreifer erstrecken sich matrixartig angeordnete Haltestifte in ein Gehäuse hinein, wobei die Haltestifte dort an einer Auswerferplatte zur Anlage kommen. In der exponierten Abtastposition der Haltestifte liegt die Auswerferplatte unmittelbar am plattenseitigen Ende der Haltestifte an. Die Auswerferplatte ist mit einer Zylinder-Kolben-Anordnung wirkverbunden, so dass beim Auftreffen auf einen Gegenstand die Haltestifte die Auswerferplatte gegen die Kraft der Zylinder-Kolben-Anordnung zurückdrücken. Dies ist insoweit problematisch, als sich die bekannte Vorrichtung nicht zum Greifen empfindlicher Gegenstände eignet, allenfalls zum Greifen grober metallischer Teile.
Des Weiteren ist die bekannte Vorrichtung problematisch, da ein Greifen der Gegenstände eine elastische Verformung der Haltestifte erfordert. Eine solche elastische Verformung ist abermals nur erreichbar, wenn man die Haltestifte regelrecht an den Konturen des Gegenstands vorbei in eine untere Position drückt. Eine seitliche Beschädigung der zu ergreifenden Gegenstände ist nicht auszuschließen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsbildenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sich auch empfindliche Gegenstände mit einfachen konstruktiven Mitteln sicher greifen lassen.
Die voranstehende Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die gattungsbildende Vorrichtung zum mechanischen Greifen beliebig geformter Gegenstände in lageunbestimmter Position dadurch gekennzeichnet, dass dass sich die Haltestifte aufgrund der Schwerkraft in einer exponierten Abtast- position befinden und dass beim Überstülpen über den Gegenstand die auf den Gegenstand treffenden Haltestifte entgegen der Schwerkraft in oder durch die Halteplatte geschoben werden und die unmittelbar an oder neben dem Gegenstand angeordneten Haltestifte sich zumindest geringfügig an dem Gegenstand vorbei erstrecken und in ihrer Gesamtheit eine den Gegenstand haltende Wirkung durch Form- und/oder Kraftschluss entfalten.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass es vollkommen ausreicht, wenn sich die Haltestifte aufgrund der Schwerkraft in ihrer exponierten Abtastposition befinden. Mit anderen Worten erstrecken sich die Haltestifte schwerkraftbedingt aus der Halteplatte heraus nach unten. Beim Überstülpen über den Gegenstand werden die auf den Gegenstand treffenden Haltestifte entgegen der Schwerkraft in oder durch die Halteplatte geschoben. Dies führt dazu, dass die komplett abseits liegenden Haltestifte in ihrer Abtastposition verbleiben. Die unmittelbar am oder neben dem Gegenstand angeordneten Haltestifte erstrecken sich zumindest geringfügig an dem Gegenstand vorbei und entfalten in ihrer Gesamtheit eine den Gegenstand haltende Wirkung durch Form- oder Kraftschluss. Ein Verbiegen der Haltestifte zum Erzeugen einer Klemmwirkung ist nicht erforderlich, wenn nämlich hinreichend viele Haltestifte vorgesehen sind, so dass der zu greifende Gegenstand mit möglichst vielen Haltestiften „umgriffen" wird.
Zur Begünstigung des Umgreifens des Gegenstands durch die Haltestifte könnte es von Vorteil sein, die Halteplatte bzw. die Haltestifte mit einer Art Vibrationseinrichtung auszustatten, so dass eine schonende Anordnung der Haltestifte unmittelbar an dem zu greifenden Gegenstand möglich ist. Auch könnte es von Vorteil sein, dass die gesamte Halteplatte geringfügig bewegt und/oder gedreht wird, so dass möglichst viele Haltestifte seitlich am Gegenstand vorbei gleiten und diesen in ihrer Gesamtheit halten. Das Greifen erfolgt regelmäßig durch eine Kombination von Form- und Kraftschluss.
Die Haltestifte können geordnet oder statistisch verteil in der Halteplatte angeordnet sein, wobei es von Vorteil ist, wenn möglichst viele Haltestifte pro Flächeneinheit vorgesehen sind. Eine Abstimmung auf die Größe der zu greifenden Gegenstände ist insoweit von Vorteil. Im Rahmen einer entsprechenden Anordnung der Haltestifte ist es denkbar, dass diese matrixartig in der Halteplatte angeordnet sind, vorzugsweise unidirektional. Auch ist es denkbar, dass die Haltestifte zumindest zonal eine von der Vertikalen abweichende Ausrichtung haben.
In weiter vorteilhafter Weise sind die Haltestifte mit Spiel in der Halteplatte derart geführt, dass sie gegenüber der Fläche der Halteplatte zumindest geringfügig kippbar sind, nämlich dann, wenn sie in ihrer Gesamtheit über den Gegenstand gestülpt werden. Durch diese Maßnahme werden die seitlich am Gegenstand zur Anlage kommenden Haltestifte leicht gekippt und können in ihrer Gesamtheit gegenüber dem Gegenstand eine zumindest geringfügige Klemmwirkung erhalten, die so groß ist, dass sich der Gegenstand aufgrund des allseitigen Umschließens des Gegenstands mit den Haltestiften anheben lässt.
Die Haltestifte können kantig oder im Querschnitt rund ausgeführt sein. Eine zylindrische Ausgestaltung ist bereits aus fertigungstechnischen Gründen zu bevorzugen. Auch ist es denkbar, dass die Haltestifte an ihrer Oberfläche gummiert sind oder sonst wie beschichtet oder oberflächenbehandelt sind, so dass gegenüber dem Gegenstand ein Reibschluss entsteht.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Haltestifte an dem der Halteplatte nahen Ende einen vorzugsweise endseitigen Anschlag aufweisen, der die Abtastposition, d.h. die äußerste Position der Haltestifte, definiert. Der Anschlag kann durch Stauchen oder Bördeln integraler Bestandteil des jeweiligen Haltestifts sein. Auch ist es denkbar, dass man den Anschlag im Sinne eines Kragens, einer Schulter oder dgl. an das Ende des jeweiligen Haltestifts anschraubt.
An dem vorderen freien Ende können die Haltestifte mit einer Verjüngung, vorzugsweise als Spitze ausgebildet, ausgestattet sein. Diese konstruktive Maßnahme begünstigt das Entlanggleiten möglichst vieler Haltestifte an der Kontur des jeweiligen Gegenstands.
Auch ist es denkbar, dass die Haltestifte im Bereich ihres freien vorderen Endes, vorzugsweise unmittelbar hinter der Verjüngung, einen Absatz, eine Verdickung oder dgl. zum Hintergreifen aufweisen. Diese Maßnahme begünstigt die Aufnahme des Gegenstands in ganz besonderem Maße, wobei es auch hier denkbar ist, dass sich der jeweilige Haltestift dann wieder aufgrund der Schwerkraft vertikal ausrichtet, wenn die Verdickung am Gegenstand vorbeigeführt ist oder in eine Hinter- schneidung, Ausnehmung oder dgl. des Gegenstands greift.
In weiter vorteilhafter Weise sind die Haltestifte als dünnes Rohr ausgeführt. End- seitig kann ein Druckmittelanschluss zum Anschluss an eine Druckmittelquelle vorgesehen sein. Der vordere Bereich könnte sich durch Druckmittelbeaufschlagung zumindest geringfügig expandieren lassen, so dass dadurch eine besonders schonende Klemmwirkung gegenüber dem Gegenstand erzeugbar ist. Dazu könnte der vordere Bereich des Haltestifts gelocht bzw. perforiert sein. Darum könnte eine gummiartige Manschette liegen, die an ihren beiden Enden gegenüber dem Haltestift abgedichtet ist. Im Konkreten könnte es sich dabei um eine Art Gummihülle bzw. Überzug aus Gummi oder ähnlich dehnbarem Material handeln.
Wie bereits zuvor erwähnt, sind die Haltestifte vorzugsweise mit Spiel in der Halteplatte geführt, so dass die Haltestifte beim seitlichen Auftreffen auf einen Gegenstand zumindest geringfügig kippen. Diese Maßnahme begünstigt das sichere Ergreifen eines Gegenstandes in erheblichem Maße.
In ganz besonders raffinierter Weise ist unter der Halteplatte eine zweite Platte, eine Spannplatte, vorgesehen, so dass sich die Haltestifte durch die Halteplatte und die darunter angeordnete Spannplatte hindurch erstrecken. Die Halteplatte ist dabei gegenüber der Spannplatte bewegbar, insbesondere von dieser weg und auf diese zu bewegbar. Die Spannplatte ist fest mit einem Maschinenrahmen, einem Greiferrahmen oder dgl. verbunden. Aufgrund dieser Anordnung lässt sich das ergriffene Teil über die Spannplatte heben.
In weiter vorteilhafter Weise dient die Spannplatte zur Erzeugung einer horizontalen Vorspannung gegenüber den Haltestiften, insbesondere zur Erzeugung einer Scherkraftvorspannung. Diese lässt sich dadurch erzeugen, dass die Spannplatte im Bereich der Durchgänge für die Haltestifte in gegeneinander verschiebbare Plattensegmente unterteilt, wobei die Plattensegmente vorzugsweise durch Nut und Feder gegeneinander geführt sind. Durch horizontales Verschieben der jeweiligen Plattensegmente entsteht eine Vorspannkraft gegenüber den Haltestiften, die ver- hindert, dass die im Eingriff mit dem Gegenstand befindlichen Haltestifte über die Halteplatte aus der Abtastposition herausgezogen werden. Dies hätte zur Folge, dass sich der zugreifende Gegenstand wieder löst. Jedoch ist die Vorspannung derart auszulegen, dass ein Herausziehen oder ein Zurückziehen der übrigen Stifte, die sich nicht in Eingriff mit dem Gegenstand befinden, möglich ist.
Bereits zuvor ist erwähnt worden, dass die Plattensegmente durch Nut und Feder gegeneinander geführt sein können. An dieser Stelle sei angemerkt, dass beliebige Führungsmechanismen zwischen den Plattensegmenten zum Erzeugen der Vorspannung gegenüber den Haltestiften realisierbar ist.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Haltestifte im Sinne eines Ventilstöpsels ausgeführt sind, der sich in die Halteplatte einschieben bzw. einziehen lässt. Statt der Halteplatte kann auch ein Gehäuse vorgesehen sein.
Die Haltestifte und/oder die Halteplatte und/oder die Spannplatte kann bzw. können aus Metall gefertigt sein. Die Verwendung anderer geeigneter Materialien ist denkbar.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich die einzelnen Haltestifte durch Kontakt mit dem zu greifenden Gegenstand kippen lassen,
Fig. 2 in einer schematische Draufsicht eine Spannplatte, Fig. 3 in einer schematischen Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich die Haltestifte aufblähen lassen, und
Fig. 4 in einer schematischen Schnittdarstellung eine Halteplatte, die die matrixartige Anordnung der Durchgänge durch die Halteplatte erkennen lässt.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum mechanischen Greifen beliebig geformter Gegenstände in lageunbestimmter Position. Ein zu ergreifender Gegenstand 1 ist lediglich schematisch dargestellt.
Die Vorrichtung umfasst eine Halteplatte 2 und eine Vielzahl von in der Halteplatte 2 verschiebbar geführte Haltestifte 3. Die Haltestifte 3 sind unidirektional in der Halteplatte 2 angeordnet und dienen zum Greifen des Gegenstands 1.
Erfindungsgemäß befinden sich die Haltestifte 3 schwerkraftbedingt in einer zunächst exponierten Abtastposition, nämlich wie die in Fig. 1 auf der rechten Seite gezeigten Haltestifte 3. Beim Überstülpen über den Gegenstand 1 werden die auf den Gegenstand 1 treffenden Haltestifte 3 entgegen der Schwerkraft in oder durch die Halteplatte 2 geschoben. Die unmittelbar an oder neben dem Gegenstand 1 angeordneten Haltestifte 3 erstrecken sich dabei zumindest geringfügig an dem Gegenstand 1 vorbei und entfalten in ihrer Gesamtheit eine den Gegenstand 1 haltende Wirkung durch Form- und Kraftschluss.
Die Fig. 1 und 2 zeigen gemeinsam, dass die Haltestifte 3 matrixartig in der Halteplatte 2 angeordnet sind. Die Haltestifte 3 sind dabei derart in der Halteplatte 2 geführt, dass sie gegenüber der Fläche der Halteplatte 2 zumindest geringfügig kippen können.
Außerdem zeigt Fig. 1 deutlich, dass die Haltestifte 3 zylindrisch ausgebildet sind. Endseitig weisen sie einen Anschlag 4 auf, der sie gegen Herausfallen aus der Halteplatte 2 sichert. Letztendlich gibt der Anschlag 4 die exponierte Abtastposition der Haltestifte 3 vor. Fig. 1 zeigt des Weiteren deutlich, dass die Haltestifte 3 an ihrem vorderen freien Ende mit einer Spitze 5 ausgestattet sind, wobei unmittelbar hinter der Spitze 5 ein Absatz 6 zum Hintergreifen des Gegenstands 1 vorgesehen ist. Diese Maßnahme begünstigt ein sicheres Ergreifen des Gegenstands 1.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist neben der Halteplatte 2 eine weitere Platte vorgesehen, nämlich eine Spannplatte 7. Die Haltestifte 3 erstrecken sich sowohl durch die Halteplatte 2 als auch durch die Spannplatte 7, die unter der Halteplatte 2 vorgesehen ist. Die Halteplatte 2 ist gegenüber der Spannplatte 7 bewegbar, lässt sich nämlich von dieser vertikal weg und zu dieser vertikal hin bewegen bzw. verschieben.
Des Weiteren sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Spannplatte 7 fest mit einem in Fig. 1 nicht gezeigten Greiferrahmen verbunden sein kann. Außerdem dient die Spannplatte 7 zum Erzeugen einer auf die Haltestifte 3 wirkenden Vorspannung, vorzugsweise in Form einer Scherkraft-Vorspannung.
Fig. 2 zeigt deutlich, dass die Spannplatte 7 mehrteilig ausgeführt ist, nämlich Plattensegmente 8 umfasst. Durch horizontales (gegenseitiges) Verschieben der einzelnen Plattensegmente 8, die beispielsweise durch Nut und Feder gegeneinander geführt sind, entsteht eine auf die Haltestifte 3 wirkende Vorspannung, die verhindert, dass die sich im Eingriff befindlichen Haltestifte 3 von der Halteplatte 2 herausgezogen werden. Dabei ist sicher zu stellen, dass die auf die Haltestifte 3 wirkende Vorspannung derart ausgelegt ist, dass ein Herausziehen der übrigen Stifte, d.h. der nicht in Eingriff befindlichen Stifte, möglich ist.
In Bezug auf die Fig. 1 und 2 sei darauf hingewiesen, dass sich die Haltestifte 3 aufgrund der auf sie wirkenden Scherkraft in der Abtastposition befinden. Durch Überstülpen des zu ergreifenden Gegenstands 1 werden die im Randbereich des Gegenstands befindlichen Haltestifte 3 zumindest geringfügig seitlich abgelenkt, nämlich im Rahmen der durch das Spiel in der Halteplatte 2 sowie in der Spannplatte 7 möglichen Kippung. Ein form- und kraftschlüssiges Ergreifen des Gegenstands ist dadurch möglich. Die Fig. 3 und 4 beziehen sich auf ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der sich die Haltestifte 3 ebenfalls durch eine Halteplatte 2 hindurch erstrecken. Auch hier kann ein gewisses Spiel realisiert sein.
Die Haltestifte 3 weisen ganz besondere Merkmale auf, sie sind nämlich als dünne Rohre ausgeführt, die einen Anschluss 9 für Druckmittel haben. So lassen sich die dort gezeigten Haltestifte 3 beispielsweise mit Druckluft beaufschlagen, wodurch sie sich im Eingriffsbereich im Umfang weiten lassen. Letztendlich sind die in Fig. 3 gezeigten Haltestifte 3 in deren Eingriffsbereich 10 ballonartig ausgebildet, wodurch das sichere und dabei schonende Ergreifen von Gegenständen 1 begünstigt ist.
Fig. 4 zeigt im Querschnitt die Halteplatte 2, wonach die Durchgänge 11 für die in Fig. 4 nicht gezeigten Haltestifte 3 matrixartig angeordnet sind.
Hinsichtlich weiterer Merkmalen, die sich den Fig. nicht entnehmen lassen, sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
Schließlich sei angemerkt, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele lediglich der beispielhaften Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
Bezυgszeichen l iste
1 Gegenstand
2 Halteplatte
3 Haltestift
4 Anschlag (am Haltestift)
5 Spitze (des Haltestifts)
6 Absatz (an der Spitze)
7 Spannplatte
8 Plattensegment (der Spannplatte)
9 Anschluss für Druckmittel
10 ballonartiger Eingriffsbereich des Haltestifts
11 Durchgang (in der Halteplatte/Spannplatte)

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum mechanischen Greifen beliebig geformter Gegenstände (1) in lageunbestimmter Position, mit einer Halteplatte (2) und einer Vielzahl von in der Halteplatte (2) verschiebbar geführten Haltestiften (3), wobei die Haltestifte (3) vorzugsweise unidirektional in der Halteplatte (2) angeordnet sind und zum Greifen des Gegenstands (1) dienen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich die Haltestifte (3) aufgrund der Schwerkraft in einer exponierten Abtastposition befinden und dass beim Überstülpen über den Gegenstand (1) die auf den Gegenstand (1) treffenden Haltestifte (3) entgegen der Schwerkraft in oder durch die Halteplatte (3) geschoben werden und die unmittelbar an oder neben dem Gegenstand (1) angeordneten Haltestifte (3) sich zumindest geringfügig an dem Gegenstand (1) vorbei erstrecken und in ihrer Gesamtheit eine den Gegenstand (1 ) haltende Wirkung durch Form- und/oder Kraftschi uss entfalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) geordnet oder statistisch verteilt in der Halteplatte (2) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) matrixartig in der Halteplatte (2) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) mit Spiel in der Halteplatte (2) derart geführt sind, dass sie gegenüber der Fläche der Halteplatte (2) zumindest geringfügig kippbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) an dem der Halteplatte (2) nahen Ende einen vorzugsweise endseitigen Anschlag (4) aufweisen, der die Abtastposition definiert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (4) als angestauchter, umbördelter oder angeschraubter Kragen, als Schulter oder dgl. ausgeführt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) an ihrem vorderen freien Ende mit einer Verjüngung, vorzugsweise als Spitze (5) ausgebildet, ausgestattet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) im Bereich ihres freien vorderen Endes, vorzugsweise unmittelbar hinter der Verjüngung, einen Absatz (6), eine Verdickung oder dgl. zum Hintergreifen ausweisen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) als dünnes Rohr ausgeführt sind und endseitig einen Druck- mittelanschluss zum Anschluss (9) an eine Druckmittelquelle und dass ein zum Eingriff dienender vorderer Bereich durch Druckmittelbeaufschlagung zumindest geringfügig expandierbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) mit Spiel in der Halteplatte (2) geführt sind, so dass die Haltestifte (3) beim seitlichen Auftreffen auf den Gegenstand (1) zumindest geringfügig kippen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass unter der Halteplatte (2) eine zweite Platte, eine Spannplatte (7), vorgesehen ist, so dass sich die Haltestifte (3) durch die Halteplatte (2) und die darunter angeordnete Spannplatte (7) hindurch erstrecken.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (2) gegenüber der Spannplatte (7) bewegbar, insbesondere von dieser weg und auf diese zu.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannplatte (7) fest mit einem Maschinenrahmen, einem Greiferrahmen oder dgl. verbunden ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannplatte (7) zur Erzeugung einer horizontalen Vorspannung gegenüber den Haltestiften (3), insbesondere einer Scherkraftvorspannung, dient.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannplatte (7) im Bereich der Durchgänge (11) für die Haltestifte in gegeneinander verschiebbare Plattensegmente (8) geteilt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattensegmente (8) vorzugsweise durch Nut und Feder gegeneinander geführt sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) als Ventilstößel ausgeführt sind, die in die Halteplatte (2) einschiebbar oder einziehbar sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestifte (3) und/oder die Halteplatte (2) und/oder die Spannplatte (7) aus Metall gefertigt ist/sind.
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