CH624338A5 - Gripper for a manipulator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Greifer für einen Manipulator, bei dem die Greifglieder an zwei auf einem Bolzen angeordneten Scheiben befestigt sind, die gegeneinander durch einen Mechanismus verdrehbar sind, der über eine Hebelübersetzung eine vom Manipulator auf den Greifer übertragene Längsbewegung in die Drehbewegung umformt.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 2 513 539 beschrieben ist.

Im Zuge der zunehmenden Automatisierung werden heute im verstärkten Masse Manipulatoren, sogenannte Industrieroboter zur Beschickung von Werkzeugmaschinen und zur Montage einfacher Bauteile eingesetzt.

Ein besonderes Problem ist hierbei der als Nachbildung der «menschlichen Hand» dienende. Greifer an einem Arm des Roboters zum Erfassen und Halten von Werkstücken und/oder Werkzeugen.

Bei der Lösung nach der deutschen Offenlegungsschrift 2 513 539 besteht das Antriebselement für die Scheiben zur Aufnahme der Zangenglieder aus zwei parallelen Schubstangen, zwischen denen ein in je eine Nut der Tragscheiben eingreifender Bolzen sitzt; alternativ ist auch vorgesehen, an die Scheiben je einen Hebel anzulenken, über den jede Scheibe über eine Schubstange gegensinnig verdrehbar ist. Diese Lösungen sind konstruktiv relativ problematisch.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen einfachen und zuverlässigen Mechanismus für die Greiffunktion der Hand zu schaffen. Diese Aufgabe wird er-findungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen den Scheiben ein den Bolzen zumindest teilweise umfassendes, längsbewegliches Joch angeordnet ist und jede Scheibe über einen in Verdrehrichtung wirkenden Mitnehmer mit dem Joch gekuppelt ist. Auf diese Weise ist eine geschlossene und kompakte Bauweise des Greifers möglich. Zur Kraftübertragung zwischen Joch und Scheiben werden vorteilhafterweise dabei vom Joch getragene Ausgleichshebel und Mitnehmerbolzen verwendet, da hierdurch auf einfache Weise die Kreisbewegung des Mitnehmerbolzens mit der Linearbewegung des Joches vereinbar ist.

Um verschiedene Greifbereiche einstellen zu können, sind ferner vorteilhafterweise die Scheiben jeweils mit einer Aussenverzahnung versehen, auf die die Greifglieder mit einer Innenverzahnung aufschiebbar sind. Zur Übertragung der Zugbewegung wird ferner vorteilhafterweise das Joch an einer zum Greiferende führenden Stange befestigt, die mit einer nur 5 eine Längsbewegung übertragenden Kupplung versehen ist. Diese Zugstange ist dann vorteilhafterweise innerhalb des den Greifer tragenden Dreharmes angeordnet und über ein Hebelwerk und einen Spindelantrieb in Längsrichtung verschiebbar.

10 Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung beispielsweise näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Greifers,

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie II-II in Fig. 3, 15 Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 den Drehantrieb des Greif armes,

Fig. 5 einen Längsschnitt des Greiferantriebes, Fig. 6 einen Querschnitt des Hebelmechanismus nach Fig. 5 und

20 Fig. 7 eine Teilansicht des Greiferantriebes.

Fig. 1 zeigt einen Greifer, der für Industriemanipulatoren in der Art einer «Hand» verwendbar ist. Hierzu sind zwei gegeneinander verdrehbare Greifbacken 1 vorgesehen, zwischen denen das Werkstück 2 gehalten oder eingespannt wer-25 den kann. Dargestellt ist hier die Schliessstellung — ferner gestrichelt angedeutet der geöffnete Zustand.

Wie Fig. 2 erkennen lässt, ist der an einem in Fig. 4 dargestellten Rohrarm 20 anschraubbare und somit um seine 30 Längsachse in Doppelpfeilrichtung 13 schwenkbare Greifer mit einer zentralen Längsbohrung im Gehäuse 14 versehen, in der eine in Doppelpfeilrichtung 12 verschiebliche Stange 5 angeordnet ist. Die Stange 5 ist über eine T-förmige Kupplung 3, die lediglich Längskräfte überträgt, mit einer weiteren 35 Zugstange 31 (Fig. 5) im Arm 20 des Manipulators verbunden. Die Stange 5 trägt am anderen Ende ein den Bolzen 11 umgebendes Joch 4, an dessen Enden zwei Ausgleichshebel 6 und 61 verdrehbar angelenkt sind. Auf dem Bolzen 11 sind zu beiden Seiten des Joches 4 Greifbacken-Aufnahmeschei-40 ben 8 bzw. 81 drehbar angeordnet. Die Scheibe 8 ist durch einen im radialen Abstand vom Bolzen 11 angeordneten Mitnehmerbolzen 7 mit dem Ausgleichshebel 6 gekuppelt, ebenso die Scheibe 81 durch den Bolzen 71 mit dem Ausgleichshebel 61. Hierdurch werden die Scheiben 8, 81 gegen-45 einander entsprechend verdreht, wobei die Kreisbewegung der Mitnehmerbolzen durch die Ausgleichshebel aufgefangen wird. Durch auf die Scheiben 8 bzw. 81 aufsetzbare Greifbacken 1 können somit zu transportierende Werkstücke oder Werkzeuge gegriffen oder gespannt werden.

50 Zur Kupplung von Greifbacken und Scheiben sind die Scheiben 8, 81 mit Aussenverzahnungen 15 und die Greifbacken 1 mit Innenverzahnungen 16 versehen, so dass eine Vielzahl von Aufsteckstellungen möglich ist.

55 Durch die vorstehend beschriebene Ausführung mit einseitig angelenkten Greifbacken-Aufnahmescheiben innerhalb des Gehäuses 14 und eine umlaufende Dichtleiste ist eine geschlossene, gegen aggressive Medien geschützte Bauweise möglich.

60 Fig. 4 zeigt den Rotationsantrieb, der über den Rohrarm 20 die Drehbewegung auf den Greifer überträgt. Dieser Antrieb besteht aus dem Getriebe 21 und dem Scheibenläufer-motor 22 mit Tachodynamo 23 und Winkelschrittgeber 24.

65 Fig. 4 zeigt den Greifantrieb für die Greiffunktion der Hand. Ausgehend von der Handkupplung 13 (Fig. 2) führt eine im Inneren des Übertragungsrohres 20 angeordnete Zu-stange 31 zum Greifgetriebe. Die Umwandlung der Dreh

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bewegung des Bremsmotors 35 in die geradlinige Zugbewegung geschieht mit Hilfe einer Gewindespindel 34 und einer Gewindehülse 33, die mit der Zugstange 20 durch ein 2 : 1 Hebelwerk 32 verbunden sind. Die Greifkrafteinstellung erfolgt durch die Kraftwegmessung einer Druckfeder 36, die zwischen dem Hebelwerk 32 und der Gewindehülse 33 angeordnet ist. Gemessen wird der Weg des Messstiftes 38 an der Gewindehülse zu dem mit dem Hebelwerk 32 verbundenen einstellbaren induktiven Schalter 37 der Bremsmotor ge-5 schaltet wird.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims (4)

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1. Greifer für einen Manipulator, bei dem die Greifglieder an zwei auf einem Bolzen angeordneten Scheiben befestigbar sind, die gegeneinander durch einen Mechanismus verdrehbar sind, der über eine Hebelübersetzung eine vom Manipulator auf den Greifer übertragene Längsbewegung in die Drehbewegung umformt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Scheiben (8, 81) ein den Bolzen (11) zumindest teilweise umfassendes, längsbewegliches Joch (4) angeordnet ist und jede Scheibe (8, 81) über einen in Verdrehrichtung wirkenden Mitnehmer (6, 7 bzw. 61, 71) mit dem Joch (4) gekuppelt ist.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (8, 81) über Ausgleichshebel (6, 61) und Mitnehmerbolzen (7, 71) mit dem Joch (4) gekuppelt sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (8, 81) jeweils mit einer Aussenverzahnung (16) versehen sind, auf die die Greifglieder (1) mit einer Innenverzahnung (16) aufschiebbar sind.

4. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das Joch (4) an einer zum Greiferende führenden Stange (5) befestigt ist, die mit einer nur Längsbewegung übertragenden Kupplung (3) versehen ist.