DE3801397A1 - Greifer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer, der an einer be­ weglichen Einrichtung, insbesondere an einer Maschine beweglich befestigt ist, mit einer in einem Gehäuse an­ geordneten Antriebseinrichtung, die mit einem Greifer­ gehäuse über eine Achse der Antriebseinrichtung verbun­ den ist und einer am Greifergehäuse angeordneten Greif­ einrichtung und einer Bewegungssteuerungseinrichtung, wobei das Gehäuse mit der Antriebseinrichtung schwenk- und verschiebbar an der beweglichen Einrichtung ange­ ordnet ist und wobei das Greifergehäuse mit der Greifer­ einrichtung relativ zum Gehäuse mit der Antriebsein­ richtung verdrehbar ausgebildet ist, daß die Greifein­ richtung von wenigstens zwei Greiffingern gebildet ist und wobei wenigstens ein Greiffinger beweglich mit dem Greifergehäuse verbunden ist und daß wenigstens ein beweglicher Greiffinger einen Hebelarm aufweist, der im Greifergehäuse angeordnet ist, wobei der Greiffinger mit dem Hebelarm schwenkbar an einer ebenfalls im Grei­ fergehäuse angeordneten Drehachse geführt ist und daß zur Bewegungssteuerungseinrichtung mehrere Sensoren angeordnet sind.

Derartige Greifer an beweglichen Einrichtungen, die ins­ besondere an einer Maschine befestigt sind, sind be­ kannt. Keine dieser Konstruktionen ist aber für Hand­ habungssysteme mit Rechnersteuerung zum Einsatz geeignet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Greifer zu entwickeln bzw. zu verbessern, der es in Ver­ bindung mit einem frei im Raum beweglichen Handhabungs­ gerät und einer dazu geeigneten Steuereinrichtung er­ möglicht, Gegenstände beliebiger Abmessungen aus belie­ biger Lage in Ablageregalen beliebiger Konstruktion zu greifen, herauszunehmen und/oder in solche wieder ein­ wandfrei zurückzulegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Greifergehäuse eine mechanische Ausstoßeinrichtung angeordnet ist.

Durch diese Lösung ist gewährleistet, daß Gegenstände beliebiger Abmessungen aus jeder beliebigen Lage aus Ablagen, Regalen o.ä., aus jeder Art und Dimensionie­ rung von und aus solchen Ablagen gegriffen, herausge­ nommen und/oder wieder zurückgelegt werden können. Die Ausstoßeinrichtung bewirkt einen vollautomatischen Aus­ stoß des gegriffenen Gegenstandes. Ein Hängenbleiben des gegriffenen Gegenstandes in der Greifeinrichtung ist somit nicht mehr möglich.

Vorteilhafterweise kann die mechanische Ausstoßvorrich­ tung von einem federnd gelagerten Bügel oder Bolzen ge­ bildet sein. Dabei erfolgt die Führung des Bügels oder Bolzens im Greifergehäuse. Über die Federn kann die Aus­ stoßgeschwindigkeit und die Ausstoßkraft dem entsprechen­ den Gegenstand angepaßt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der prinzipmäßigen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Einen erfindungsgemäßen Greifer in Seiten­ ansicht, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine rückwärtige Ansicht des Gehäuses mit der Antriebseinrichtung.

Ein Greifer besteht aus einem Gehäuse 1, in dem eine An­ triebseinrichtung 2 angeordnet ist. Ein Greifergehäuse 3 ist über eine Achse 4 mit der Antriebseinrichtung 2 ver­ bunden. Am Greifergehäuse ist eine Greifeinrichtung 5, 6 vorgesehen.

Das Gehäuse 1 mit der Antriebseinrichtung 2 ist fest und starr mit einer verschiebbaren Platte 16 verbun­ den, die in einer weiteren Platte 17 verschiebbar ge­ führt ist. Die weitere Platte 17 trägt eine Befesti­ gungseinrichtung 15, mit der der Greifer an dem Robo­ ter (nicht dargestellt) befestigt werden kann. Die Befestigungseinrichtung ist eine Spannzange. Des wei­ teren ist der Greifer an dem Roboter schwenk- und ver­ schiebbar befestigt. Das Greifergehäuse 3 ist mit der Greifereinrichtung 5, 6 relativ zum Gehäuse 1 mit der Antriebseinrichtung 2 verdrehbar ausgebildet. Die Greifeinrichtung 5, 6 besteht aus zwei Greiffingern 5, 6, wobei der Greiffinger 5 beweglich mit dem Greiferge­ häuse 3 verbunden ist. Der bewegliche Greiffinger 5 weist in seiner Verlängerung einen Hebelarm 7 auf, der im Greifergehäuse 3 angeordnet ist. Der Greiffinger 5 ist mit dem Hebelarm 3 schwenkbar an einer im Greifer­ gehäuse 3 angeordneten Drehachse geführt. Zur Bewe­ gungssteuereinrichtung sind mehrere Sensoren 9, 10, 11, 12, 13 am bzw. im Greifer angeordnet.

Ein federnd gelagerter Bügel 27, 28 ist zwischen den bei­ den Greiffingern 5, 6 angeordnet und im Greifergehäuse 3 geführt.

Das Greifergehäuse 3 ist schwenkbar am Wellenstumpf der Achse 4 der Antriebseinrichtung 2 gelagert befestigt.

Am Gehäuse 1 mit der Antriebseinrichtung 2 ist gegenüber dem Greifergehäuse 3 eine Sperre 18 angeordnet, die beim Verschwenken des Greifergehäuses 3 in den Stellungen von 0° und von 90° einrasten läßt.

Im Greifergehäuse 3 ist eine Druckfeder 19 angeordnet, die auf den Hebelarm 7 des Greiffingers 5 drückt.

Eine Magneteinrichtung 20 ist im Greifergehäuse 3 un­ tergebracht. Über ein Gestänge 21 ist die Magnetein­ richtung 20 mit dem Hebelarm 7 verbunden.

Ein Schließnocken 22 ist an der weiteren Platte 17 an­ gebracht. Der Schließnocken 22 ist axial verschiebbar, federnd gelagert. Er ist koaxial zur Schwenkachse 23 genau 180° versetzt entgegen der Greifeinrichtung 5, 6 angeordnet.

Zur Bewegungssteuerungseinrichtung sind mehrere Sensoren vorgesehen. Die Greifeinrichtung 5, 6 weist einen Sensor 9 auf, der am hinteren Ende zwischen dem wenigstens einen festen Greiffinger 6 und dem wenigstens einem bewegli­ chen Greiffinger 5 nahe dem Greifergehäuse 3 angeordnet ist.

Auf dem Greifergehäuse 3, im Bereich des Hebelarms 7 des Greiffingers 5 ist ein Sensor 10 angeordnet.

Zwei Sensoren 11, 12 sind am Gehäuse 1 mit der Antriebs­ einrichtung 2 im Bereich der Schwenkachse 23 montiert.

Ein Barcode-Leser 13 ist im Bereich der Achse 24 der Be­ festigungseinrichtung 15 zu sehen.

Am Greifer ist mindestens ein weiterer Sensor 14 ange­ ordnet, der festen Bezug zur Befestigungseinrichtung 15 des Greifers aufweist.

Anhand einer Großrechneranlage wird nachfolgend das Handhabungssystem mit Rechnersteuerung beschrieben.

Ein von einem Roboter vor einem Ablageregal in Position gebrachter Greifer - der direkte Weg dorthin wird vom Rechner vorgegeben - stellt zunächst mittels eines Sen­ sors 14 die Greiflage zum Greifgut exakt fest. Dadurch wird ein Lesepunkt 25 des Barcode-Lesers auf den Bar­ code auf der Bandkassette fixiert. Nach Überprüfung der gemeldeten Daten gibt der Rechner dem Greifer den Zu­ griff zur Bandkassette frei. Das Greiferhäuse 3 mit der angebauten Greifeinrichtung 5, 6 wird von der Antriebs­ einrichtung 2 in Greifposition geschwenkt, bis die Sperre 18 einrastet. Die Magneteinrichtung 20 öffnet das Gestänge 21 und den Hebelarm 7 die Greifeinrichtung 5, 6 durch Ausschwenken des beweglichen Greiffingers 5. Der Roboter fährt nun den Greifer in das Ablageregal ein, bis die Bandkassette zwischen beiden Greiffingern 5, 6 als richtig greifbar geortet vom Sensor 9 an den Rechner gemeldet wird. Dabei wird der Bügel 27 nach hinten in die Führung gedrückt und die Federn 27 gespannt. Es folgt nun der Befehl "Greifeinrichtung schließen", der nach Entlasten der Magneteinrichtung 20 von der Druck­ feder 19, die auf den Hebelarm 7 drückt, durchgeführt wird. Der Sensor 10 überwacht die Stellung "Greifen" und "Gegriffen" der Greifeinrichtung 5, 6.

Der Greifer führt nun die gegriffene Bandkassette, die senkrecht stehend im Ablageregal aufbewahrt wird, aus diesem heraus und fährt zur Bandmaschine.

Die Einführungsöffnung an der Bandmaschine ist horizon­ tal angeordnet. Zum Einlegen der Bandkassette muß der Greifer bzw. das Greifergehäuse 3 mit der Greifeinrich­ tung 5, 6 um 90° gekippt werden. Die Sperre 18 tritt auch hier in Aktion. Das Abtasten und Melden der ent­ sprechenden Position von Greifer zu Einführungsöffnung der Bandmaschine erfolgt mittels der Sensoren 11 und 12 in Verbindung mit der Sperre 18. Erst nach exakter Ortung gibt der Rechner den Befehl "Bandkassette einführen" frei. Der Roboter fährt nun die Greifeinrichtung 5, 6 in die Bandmaschine ein, bis ein Anschlag der Bandkassette in der Bandmaschine die Verschiebeeinrichtung mit der verschiebbaren Platte 16 leicht verschiebt. Ein Fühler 26 löst über den Rechner das Stehenbleiben des Roboters aus und veranlaßt dessen Rücklauf bis die Greifeinrichtung 5, 6 vollständig aus der Einführöffnung herausgefahren ist. Durch den Bügel 27 mit den Federn 28 wird die Bandkassette in die Bandmaschine ausgestoßen.

Nachfolgend wird der Greifer um 180° gedreht, bzw. ge­ schwenkt, so daß der Schließnocken 22 den Verschluß­ deckel an der Einführöffnung an der Bandmaschine grei­ fen und verschließen kann. Das Bewegen des Schließ­ nockens 20 erfolgt durch Kippen des Greifers. Der Be­ fehl hierzu geht ebenfalls vom Rechner aus.

Die Entnahme der Bandkassette aus der Bandmaschine er­ folgt in umgekehrter Reihenfolge wie vorstehend be­ schrieben.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Greifer vorge­ schlagen, der es in Verbindung mit einem frei im Raum beweglichen Handhabungsgerät, insbesondere einem Robo­ ter und einer dazu geeigneten Steuereinrichtung ermög­ licht, Gegenstände beliebiger Abmessungen aus be­ liebiger Lage in Ablageregalen beliebiger Konstruktion zu greifen, herauszunehmen und/oder in solche wieder zurückzulegen.

Selbstverständlich läßt sich der erfindungsgemäße Grei­ fer für alle nur denkbaren, ähnlich gelagerten Aufga­ ben einsetzen.

Durch entsprechende Änderung des Programms (Software) kann jede Aufgabe im Rahmen der gegebenen Möglichkeiten dieses erfindungsgemäßen Greifers eingestellt und be­ wältigt werden.

So wäre es insbesondere auch möglich, Ablage- oder Ord­ nungssystems für Waren, Maschinenteile, Ordner, Bücher, Medikamente usw. damit zu bedienen bzw. zu bewegen. Es sind ganz einfach dem Einsatzgebiet dieser Erfindung keine Grenzen gesetzt.

Mit dieser Erfindung wird ein Greifer geschaffen, der ein bisher offenes Bedürfnis befriedigt.

Claims (3)

1. Greifer, der an einer beweglichen Einrichtung, insbesondere an einer Maschine beweglich be­ festigt ist, mit einer in einem Gehäuse ange­ ordneten Antriebseinrichtung, die mit einem Greifergehäuse über eine Achse der Antriebsein­ richtung verbunden ist und einer am Greiferge­ häuse angeordneten Greifeinrichtung und einer Bewegungssteuerungseinrichtung, wobei das Gehäu­ se mit der Antriebseinrichtung schwenk- und ver­ schiebbar an der beweglichen Einrichtung ange­ ordnet ist und wobei das Greifergehäuse mit der Greifeinrichtung relativ zum Gehäuse mit der An­ triebseinrichtung verdrehbar ausgebildet ist, daß die Greifeinrichtung von wenigstens zwei Greif­ fingern gebildet ist und wobei wenigstens ein Greiffinger beweglich mit dem Greifergehäuse verbunden ist und daß wenigstens ein bewegli­ cher Greiffinger einen Hebelarm aufweist, der im Greifergehäuse angeordnet ist, wobei der Greiffinger mit dem Hebelarm schwenkbar an einer ebenfalls im Greifergehäuse angeordneten Drehachse geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Greifergehäuse (3) eine mechanische Aus­ stoßvorrichtung (27, 28) angeordnet ist.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Ausstoßeinrichtung (27, 28) von einem federnd gelagerten Bügel (27, 28) ge­ bildet ist.

3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Ausstoßvorrichtung (27, 28) von einem federnd gelagerten Bolzen (27, 28) gebildet ist.