DE3325921A1

DE3325921A1 - Greifvorrichtung fuer industrieroboter

Info

Publication number: DE3325921A1
Application number: DE19833325921
Authority: DE
Inventors: Bernd 6751 Gombach Ellenberger
Original assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Current assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Priority date: 1983-07-19
Filing date: 1983-07-19
Publication date: 1985-01-31

Description

Greifvorrichtung für Industrieroboter
Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Greifvorrichtungen, deren Greifarme über Kniehebelgetriebe betätigt werden, haben den Vorteil, daß im Bereich der Strecklage der Kniegelenkhebel mit vergleichsweise geringer Betätigungskraft eine hohe Schließkraft der Greifarme erzielt wird.
Die bekannten Greifvorrichtungen sind insofern Einzweckgeräte, als sie entweder nur für das Erfassen von Werkstücken mit innen liegenden oder außen liegenden Greifflächen konzipiert und einsetzbar sind.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine universell verwendbare Greifvorrichtung zu schaffen, die sowohl für das Innen- als auch für das Außengreifen von Werkstücken geeignet ist.
Durch die im Anspruch 1 angegebene Maßnahme läßt sich bei einer Greifvorrichtung mit z. B. schwenkbar gelagerten Greifarmen durch wahlweises Anlenken der Kniegelenkhebel vor oder hinter der Drehachse der Greifarme deren Schließrichtung umkehren und die Greifvorrichtung zum Innen- oder Außengreifen umwandeln, wobei stets das Kniehebelprinzip beibehalten wird.
Durch die im Anspruch 2 angegebene weitergehende Ausgestaltung, wodurch bei einer Greifvorrichtung mit zum Beispiel zwei Greifarmen die Kniegelenkhebel nicht durch ein gemeinsames mittleres Gelenk sondern durch eine Querstange miteinander verbunden sind, läßt sich der Erfindungsgedanke sowohl bei Greifvorrichtungen mit schwenkbar angeordneten Greifarmen als auch bei solchen mit parallel zueinander verschiebbaren Greifarmen verwirklichen. Letztere haben den Vorteil, daß die gegenseitige Winkellage der Greifflächen der Greifarme stets gleich bleibt, wodurch sie besonders für das Erfassen von Werkstücken mit stark zerklüfteten Außen- oder Innenflächen geeignet sind.
Durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme, dem Greifarm wenigstens einen auswechselbaren Greiffinger zuzuordnen, läßt sich nicht nur die Greifvorrichtung an das jeweilige Greifprinzip - Greifen von Innen- oder Außenflächen - anpassen, sondern es läßt sich außerdem auch durch entsprechend gestaltete Greiffinger der Greifbereich verändern.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung der Greifvorrichtung, wobei die Kniegelenkhebel in der für das Außengreifen bestimmten Stellung angelenkt sind; Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Teils der Greifvorrichtung, wobei die Kniegelenkhebel in der für das Innengreifen bestimmten Stellung angelenkt sind; Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach Linie III - III der Fig. 1.
Die Greifvorrichtung weist einen Rahmen 1 auf, der aus zwei schmalen Seitenplatten 2, zwei breiten Seitenplatten 3 und einer Deckplatte 4 besteht. An den Seitenplatten 3 ist ein Träger 5 befestigt. Am Träger 5 ist ein Flansch 6 ausgebildet, durch den die Greifvorrichtung mit einem Arm eines Industrieroboters verbunden werden kann.
In den Seitenplatten 2 sind mit gegenseitigem Abstand zwei parallel zueinander verlaufende Haltestangen 7 angeordnet, die durch Sicherungsringe 8 axial gehalten sind. Auf den Haltestangen 7 sind über je zwei Lagerhülsen 9 zwei Greifarme 10 verschiebbar angeordnet, die eine U-förmige Querschnittsfläche haben. Am unteren abgeschrägten Ende jedes Greifarmes 10 ist ein Greiffinger 11 lösbar befestigt, der einen Backen 12 trägt.
Auf einer quer abstehenden Ansatzplatte 13 eines jeden Greifarmes 10 ist eine Stegplatte 14 befestigt. Auf einem Bolzen 15 ist zu beiden Seiten der Stegplatte 14 je ein Kniegelenkhebel 16 angeordnet und durch Sicherungsringe 17 axial gehalten. Die jeweils paarweise angeordneten Kniegelenkhebel 16 sind über einen mittels Sicherungsringen 17 axial gehaltenen Bolzen 18 mit einer Querstange 19 verbunden, wobei die Bolzen 18 entweder in äußeren, den jeweiligen Stangenenden benachbarten Bohrungen 20 (Fig. 2) oder in inneren Bohrungen 21 (Fig. 1) aufgenommen sind. Die Querstange 19 ist zur Aufnahme der Kniegelenkhebel 16 und der Stegplatten 14 an beiden Enden gabelförmig ausgebildet. Die Kniegelenkhebel 16 und die Querstange 19 bilden gemeinsam ein Kniehebelgetriebe 22.
In die Querstange 19 ist ein Gewindeansatz 23 einer Kolbenstange 24 eingeschraubt. Der Kolben 25 ist in einer im Träger 5 ausgebildeten Zylinderkammer 26 aufgenommen, deren unteres Ende durch einen Schraubdeckel 27 verschlossen ist. Zur Zuleitung eines Druckmittels in den oberen bzw. unteren Teil der Zylinderkammer 26 sind im Träger 5 zwei winkelförmig zueinander verlaufende Bohrungen 28, 29 und im Schraubdeckel 27 zwei Bohrungen 30, 31 enthalten.
In Fig. 1 sind die Bolzen 18 in den äußeren Bohrungen 20 der Querstange 19 angeordnet, wodurch sich die oberen Anlenkpunkte der Kniegelenkhebel 16 in einer äußeren Stellung A befinden. Wenn der Kolben 25 über die Bohrungen 28, 29 beaufschlagt wird, wird die Querstange 19 in Richtung der Stegplatten 14 bewegt. Als Folge davon verschwenken die Kniegelenkhebel 16, wobei sich deren durch die Bolzen 15 gebildeten unteren Anlenkpunkte und damit die Greifarme 10 aufeinander zu bewegen.
Die Abmessungen der umsteck- und austauschbaren Greiffinger 11 und der Backen 12 sind so auf die zu erfassenden Werkstücke abgestimmt, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem die Backen 12 ein Werkstück erfassen, sich die Kniegelenkhebel 16 ihrer Strecklage genähert haben, d. h., nahezu parallel zur Querstange 19 verlaufen. In dieser Schwenklage der Kniegelenkhebel 16 wird eine große Schließkraft der Greifarme 10 erzielt.
In Fig. 2 ist die Greifvorrichtung zum Innengreifen eines Werkstückes umgewandelt. Zu diesem Zweck sind die Greiffinger 11 umgesteckt, so daß die Backen 12 nun nach außen weisen. Ferner sind die Bolzen 18 in den inneren Bohrungen 21 der Querstange 19 angeordnet, wodurch sich die oberen Anlenkpunkte der Kniegelenkhebel 16 in einer inneren Stellung B befinden. Die beiden möglichen Stellungen A und B der oberen Anlenkpunkte der Kniegelenkhebel 16 liegen mit Abstand beiderseits einer zwischen ihnen liegenden Sperrstellung C, in der die Kniegelenkhebel 16 parallel zur Verschieberichtung des Kolbens 25 ausgerichtet wären und sich bei Beaufschlagung des Kolbens 25 nicht verschwenken ließen.
Wenn bei in der Stellung B stehenden Kniegelenkhebeln 16 der Kolben 25 über die Bohrungen 28, 29 beaufschlagt wird, werden die Greifarme 10 voneinander weg bewegt.
In der Schließstellung der Greifvorrichtung nehmen die Kniegelenkhebel 16 wieder eine im wesentlichen parallele Lage zur Querstange 19 ein, wodurch auch beim Innengreifen eine große Schließkraft erzielt wird.
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Claims

Patentansprüche Greifvorrichtung für Industrieroboter mit wenigstens einem Greifarm, der über ein Kniehebelgetriebe mit einem Antriebsglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Schließrichtung des Greifarmes (10) wenigstens ein Anlenkpunkt eines Kniegelenkhebels (16) wahlweise in eine von zwei beiderseits einer eine Bewegungsübertragung ausschließenden Sperrstellung (C) liegenden Stellungen (A; B) verlagerbar ist.
2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniegelenkhebel (16) einerends am Greifarm (10) angelenkt und anderenends wechselweise mit einer von zwei einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Gelenkstellen (20; 21) einer Querstange (19) verbindbar ist, die mit dem Antriebsglied (24 - 26) in Verbindung steht.
3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifarm (10) auf wenigstens einer Haltestange (7) verschiebbar angeordnet ist und wenigstens einen auswechselbaren Greiffinger (11) aufweist.