DD239755A1 - AUTOMATIC SWITCHING SYSTEM FOR GRIPPING FINGERS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist geeignet fuer den Austausch von Greiffingern mit unterschiedlichen Greifflaechen, insbesondere beim Einsatz von Industrierobotern zur Handhabung von in Form und Abmessung unterschiedlicher Werkstuecke. Ziel der Erfindung ist, den automatischen Wechsel von Greiffingern zwischen Greifer und Magazin lagesicher, mit geringstem Aufwand und entsprechend der anliegenden Handhabeaufgabe zu realisieren. Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisches Wechselsystem fuer Greiffinger mit Wechselmagazin erfinderisch so zu verbessern, dass der Greiffingerwechsel ohne Hilfsenergie und Hilfseinrichtungen, folglich ausschliesslich mit systeminternen Mitteln erfolgt, z. B. durch die Verfahrmoeglichkeit des Roboters in x-, y- und z-Richtung. Erfindungsgemaess erfolgt das dadurch, dass im einseitig geschlitzten Grundbacken eine nach unten geschlitzte Bohrung und in dem T-Nutenstein des Greiffingers ein verschiebbarer Stift sowie auf dem Steg des Magazins ein Anschlag zum Loesen des Stifts angeordnet ist.The invention is suitable for the exchange of gripper fingers with different Greifflaechen, especially when using industrial robots for handling different in shape and dimensions of workpieces. The aim of the invention is to realize the automatic change of gripper fingers between gripper and magazine positional, with minimal effort and according to the applied handling task. The object of the invention is to provide an automatic change system for gripper fingers with changing magazine inventive to improve so that the gripper finger change without auxiliary power and auxiliary equipment, therefore exclusively with system-internal means, z. B. by the Verfahrmoeglichkeit of the robot in the x-, y- and z-direction. According to the invention, this is achieved by arranging a downwardly slotted bore in the base slit which is slotted on one side and a slidable pin in the T-slot nut of the gripper finger and a stop for releasing the pin on the web of the magazine.

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung ist geeignet für den Austausch von Greiffingem mit unterschiedlich gestalteten Greifflächen, insbesondere beim Einsatz von Industrierobotern zur Handhabung von in Form und Abmessung sehr unterschiedlichen Werkstücken.The invention is suitable for the exchange of gripping rings with differently shaped gripping surfaces, in particular when using industrial robots for handling workpieces of very different shape and dimensions.

Charakteristik der bekannten LösungenCharacteristic of the known solutions

Folgende Lösungen sind in der Patent- und sonstigen Literatur beschrieben:The following solutions are described in the patent and other literature:

1. Kossin; „Handling, Peripherie", Vortrag zurTagung: IR-Technik, Böblingen 19811. Kossin; "Handling, Periphery", Lecture to the conference: IR-Technik, Böblingen 1981

2. Patentanmeldung WP B 25 J/264332.3; „Halterung für die Greiffinger eines Greifers"2. Patent Application WP B 25 J / 264332.3; "Holder for the gripper fingers of a gripper"

3. DE-OS 33065103. DE-OS 3306510

Die für den Greiffingerwechsel in der Literatur beschriebenen Lösungen weisen Mangel dahingehend auf, daß einerseits Hilfsenergie benötigt wird und andererseits Spannkräfte nicht in allen Koordinatenrichtungen — roboterbedingt x-, y- und z-Achse —wirksam werden können.The solutions described for the gripper finger change in the literature are deficient in that on the one hand auxiliary power is required and on the other hand clamping forces can not be effective in all coordinate directions - robot-related x-, y- and z-axis.

In 1. wird bei Aufnahmme der Finger im Greifkopf zwischen Aufnahmebohrung des Greifkopfs und dem Fingerschaft Formschluß hergestellt, der durch quer zur Fingerlängsachse wirkende Formelemente — Wälzkörper — unterstützt wird.In 1. is in Aufnahmeme the finger in the gripping head between receiving bore of the gripping head and the finger shaft made positive locking, which is supported by acting transversely to the longitudinal axis of the finger mold elements - rolling elements -.

Diese Formelemente ermöglichen eine begrenzte Kraftaufnahme in Richtung der Fingerlängsachse, müssen aber zum Wechseln — Aufnehmen bzw. Ablegen — der Finger mittels pneumatischer Hilfsenergie freigegeben werden.These form elements allow a limited force absorption in the direction of the finger longitudinal axis, but must be released for changing - picking up or dropping - the fingers by means of pneumatic auxiliary power.

Der Lösungsvorschlag nach 2. beinhaltet die Halterung für die Greiffinger eines Greifers, die wahlweise von den Schiebern oder Schenkeln eines Greifkopfes oder in einem Magazin durch Formschluß aufgenommen und durch Einsatz von Druckkräften arretiert werden, wobei die Arretierung als gefederte Rastverbindung ausgebildet und eine zusätzliche Halterung zwischen Magazin und Greiffinger angeordnet ist. Letztere ist entweder als Rastverbindung oder als Formschlußaufnahme ausgebildet.The proposed solution according to 2. includes the holder for the gripper fingers of a gripper, which are selectively recorded by the slides or legs of a gripping head or in a magazine by positive engagement and locked by the use of compressive forces, the lock formed as a spring-loaded detent connection and an additional support between Magazine and gripper fingers is arranged. The latter is designed either as a latching connection or as positive locking receptacle.

Nach 3. ist ein Greiferbacken auf einem beweglichen Greiffinger austauschbar aufgesteckt und kraft- oder formschlüssig in seiner Lage arretiert.After 3. a gripper jaws is interchangeable plugged on a movable gripper finger and locked force or form-fitting in its position.

Der Nachteil der genannten Lösungen ist der geringe Grad der Flexibilität beim Einsatz der Industrieroboter.The disadvantage of the solutions mentioned is the low degree of flexibility in the use of industrial robots.

Die technische Ursache dieses Nachteils ist die Notwendigkeit des manuellen Umrüstens bzw. des Einsatzes von Hilfsenergie beim Greiffingerwechsel.The technical cause of this disadvantage is the need for manual conversion or the use of auxiliary power when Griffingerwechsel.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist, den automatischen Wechsel von Greiffingem zwischen Greifer und Magazin und umgekehrt lagesicher, mit gerinstem Aufwand und entsprechend der Handhabeaufgabe — Außen- oder Innengreifen — zu realisieren und somit den Grad der Flexibilität beim Einsatz von Industrierobotern zu erhöhen.The object of the invention is to realize the automatic change of gripper fingers between gripper and magazine and vice versa positional, with the least effort and according to the handling task - outside or inside gripping - and thus to increase the degree of flexibility in the use of industrial robots.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein automatisches Wechselsystem für Greiffinger, bei dem in einem Wechselmagazin in definierter Lage paarweise angeordnete Greiffingerfür unterschiedliche Handhabeaufgaben, z. B. Greifen an dafür bestimmten, in Form und Abmessung sehr unterschiedlichen Werkstück- und Teilkonturen — Innen oder Außen — /um Einwechseln in den Greifer bereitgestellt sind, erfinderisch so zu verbessern, daß manuelles Umrüsten bzw. der Einsat? vor· Hilfsenergie beim Greiffingerwechsel vermieden wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anschlußstelle für den Greiffinger im einseitig geschlitzten Grundbacken als T-Nut, die Anschlußstelle am Greiffinger als T-Nutenstein ausgebildet und vertikal angeordnet ist und dadurch sowie durch einen Bolzen zwischen dem Grundbacken und dem Greiffinger nach dem Einwechseln ein allseitiger Formschluß verwirklicht ist.The invention is based on the technical object of an automatic changing system for gripper fingers, in which in a removable magazine in a defined position paired gripping fingers for different handling tasks, eg. B. gripping on specific, in shape and size very different workpiece and part contours - inside or outside - / are provided to exchange in the gripper, inventive to improve so that manual conversion or Einsat? before auxiliary power is avoided when gripper finger change. According to the invention, this object is achieved in that the connection point for the gripper fingers in one side slotted base jaws as a T-slot, the connection point on the gripper finger formed as a T-slot nut and is arranged vertically and thereby and by a bolt between the base jaws and the gripper fingers after replacement an all-round form-fitting is realized.

Eine vorteilhafte Ausführung ist die verschiebbare Anordnung des Bolzens im T-Nutenstein des Greiffingers, wobei der Bolzen jAn advantageous embodiment is the displaceable arrangement of the bolt in the T-slot nut of the gripper finger, wherein the bolt j

in seinen Endlagen durch Rastungen, die nicht näher beschrieben sind, gesichert wird.is secured in its end positions by notches, which are not described in detail.

Des weiteren ist auf einem Quersteg des Magazins ein Anschlag für den Bolzen angeordnet, und der Steg des Magazins dient ebenfalls als Anschlag für den Bolzen.Furthermore, a stop for the bolt is arranged on a transverse web of the magazine, and the web of the magazine also serves as a stop for the bolt.

Des weiteren sind in der Aufnahmme des Magazins Ausnehmungen vorgesehen, und in den Ausnehmnungen ist eine Blattfeder angeordnet.Furthermore, recesses are provided in the Aufnahmeme of the magazine, and in the Ausnehmnungen a leaf spring is arranged.

Die Vorteile dieser Lösung sind, daß durch die roboterspezifischen Verfahrmöglichkeiten — Fahren in Richtung x-, y- und z-Achse jThe advantages of this solution are that the robot-specific traversing possibilities - driving in the direction of x, y and z axis j

— in einem automatischen Zyklus beide zu wechselnden Greiffinger gleichzeitig, entsprechend der anliegenden Handhabeaufgabe, gewechselt werden können. Dabei ist es bedeutungslos, ob die anliegende Handhabeaufgabe Greifen an AußenkonturAdurchmesser oder an InnenkonturAdurchmesser erfordert.- In an automatic cycle both to be changed gripping fingers simultaneously, according to the applied handling task, can be changed. It is irrelevant whether the applied handling task requires gripping on AußenkonturAdurchmesser or on InnenkonturAdurchmesser.

Die Lösung besitzt den Vorteil, daß Kräfte in allen Koordinateneinrichtungen aufgenommen werdenJsönnen und sie damit beispielsweise ohne manuellen Umbau gleichermaßen zum Greifen der Werkstücke von außen wie von innen geeignet ist.The solution has the advantage that forces can be absorbed in all coordinate devices and thus, for example, without manual conversion equally suitable for gripping the workpieces from the outside as from the inside.

Außerdem sind die genannten Vorteile von ausschlaggebender Bedeutung hinsichtlich der Flexibilität des Robotereinsatzes. ;In addition, the advantages mentioned are of crucial importance with regard to the flexibility of the use of robots. ;

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. iThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. i

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: . !In the accompanying drawings show:. !

Fig. 1: Greiffinger im Grundbacken in Perspektivdarstellung ' IFig. 1: Gripper fingers in the base jaws in perspective view 'I

Fig.2: Anschlußstelle des Gruridbackens in PerspektivdarstellungFig.2: Junction of the Gruridbackens in perspective view

Fig.3: Anschlußstelle des Greiffingsrs in Perspektivdarstellung3: connection point of the gripper ring in perspective view

Fig.4: Wechselmagazin mit Greiffinger in Perspektivdarstellung jFig.4: Changing magazine with gripper finger in perspective j

Fig.5: Paarweise angeordnete Greiffinger im Magazin.Fig.5: Paired gripping fingers in the magazine.

In Fig. 1 ist ein Greiffinger in einem Grundbacken 2 aufgenommmen dargestellt. Dabei wird der T-Nuteristein 3 des Greiffingers jIn Fig. 1, a gripping finger is shown in a base jaws 2 aufgenommmen. In this case, the T-Nuteristein 3 of the gripper finger j

1 in der T-Nut 4 des Grundbackens 2 geführt. Der Bolzen 5, der verschiebbar in der Bohrung 7 des Nutensteins 3 gelagert ist, greift i1 out in the T-slot 4 of the base jaw 2. The bolt 5, which is slidably mounted in the bore 7 of the sliding block 3, engages i

in die Bohrung 6 des Grundbackens 2 ein. Somit ist Formschluß in allen Richtungen hergestellt, und es können Kräfte in allen Koordinatenrichtungen aufgenommen werden.in the bore 6 of the base jaw 2 a. Thus, positive engagement is made in all directions, and forces can be recorded in all coordinate directions.

In Fig. 2 ist die T-nutenförmige Ausführung des Grundbackens 2 sowie die Anordnung der Bohrung 6 zu erkennen.In Fig. 2, the T-groove-shaped design of the base jaw 2 and the arrangement of the bore 6 can be seen.

In Fig.3 ist die Anordnung derT-Nutensteins3 am Greiffinger 1, der verschiebbare Bolzen 5 und die Ansätze 9 des Greiffingers 1 dargestellt.FIG. 3 shows the arrangement of the T-slot nut 3 on the gripper finger 1, the displaceable pin 5 and the projections 9 of the gripper finger 1.

In Fig.4 ist das Magazin 8 mit Steg 13 und Quersteg 14 dargestellt. Auf dem Quersteg 14 sind die Aufnahmen 15 mit Blattfeder 12 und der Anschlag 11 angeordnet. Des weiteren ist ein in definierter Lage abgelegter Greiffinger dargestellt.In Figure 4, the magazine 8 with web 13 and crosspiece 14 is shown. On the transverse web 14, the receptacles 15 with leaf spring 12 and the stop 11 are arranged. Furthermore, a stored in a defined position gripping fingers is shown.

In Fig. 5 ist die paarweise Anordnung der Greiffinger 1 im Magazin 8 dargestellt.In Fig. 5, the paired arrangement of the gripping fingers 1 in the magazine 8 is shown.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende:The operation of this device is the following:

Für einen Greiffingerwechsel wird der Greifer durch geeignete Roboterbewegung in den entsprechenden Achsen so verfahren, daß die Ansätze 9 der Greiffinger 1 mit den Ausnehmungen 10 des Magazins 8 in x-Richtung fluchten. Nach Erreichen dieser Position wird durch Verfahren des Greifers in x-Richtung Formschluß zwischen den Ansätzen 9 der Greiffinger 1 und den Ausnehmungen 10 des Magazins 8 hergestellt. Gleichzeitig wird der Formschluß zwischen den Bolzen 5 und den Bohrungen 6 der Grundbacken 2 gelöst, indem die Bolzen 5 mittels der Anschläge 11, die auf dem Quersteg 14 des Magazins 8 angeordnet sind, axial gegen die Verfahrrichtung des Greifers verschoben werden. Gegen unbeabsichtigtes Verschieben der Bolzen 5 werden sie in den jeweiligen Endlagen durch Rastungen gesichert. Der Greifer einschließlich Grundbackeh 2 kann nur in z-Richtung verfahren und somit die formschlüssige Verbindung Grundbacken 2 mit Greiffinger 1 vollkommen lösen.For a gripper finger change the gripper is moved by appropriate robot movement in the appropriate axes so that the lugs 9 of the gripping fingers 1 are aligned with the recesses 10 of the magazine 8 in the x direction. After reaching this position, a positive engagement between the lugs 9 of the gripping fingers 1 and the recesses 10 of the magazine 8 is produced by moving the gripper in the x direction. At the same time, the positive connection between the pin 5 and the holes 6 of the base jaws 2 is achieved by the bolts 5 are moved axially by means of the stops 11 which are arranged on the transverse web 14 of the magazine 8 against the direction of travel of the gripper. Against unintentional displacement of the bolt 5, they are secured in the respective end positions by detents. The gripper including Grundbackeh 2 can only move in the z-direction and thus completely solve the positive connection base jaws 2 with gripper fingers 1.

Die Greiffinger 1 werden mittels Druckkraft, beispielsweise einer Blattfeder 12, einschließlich Bolzen 5 in ihrer vorgegebenen Lage in der Aufnahme 15 gehalten. Der Greifer kann jetzt von einer anderen Stelle des Magazins 8 Greiffinger 1, die der veränderten Handhabeaufgabe entsprechen, aufnehmen. Dabei sind die Verfa,hrbewegungen in umgekehrter Reihenfolge auszuführen. Der Formschluß zwischen Bolzen 5 und Bohrung 6 der Grundbacken 2 wird durch Verfahren des Greifers in negativer x-Richtung gegen den Steg 13 des Magazins 8 realisiert.The gripping fingers 1 are held by means of compressive force, for example a leaf spring 12, including bolts 5 in their predetermined position in the receptacle 15. The gripper can now record from another location of the magazine 8 gripper finger 1, which correspond to the changed handling task. The procedural movements are to be carried out in reverse order. The positive engagement between pin 5 and bore 6 of the base jaws 2 is realized by moving the gripper in the negative x-direction against the web 13 of the magazine 8.

Claims (4)

- 1 - Δ&ν /DD- 1 - Δ & ν / DD Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Automatisches Wechselsystem für Greiffinger, bei dem in einem Wechselmagazin in definierter Lage paarweise angeordnete Greiffinger für unterschiedliche Handhabeaufgaben, z. B. Greifen an dafür bestimmten,'in Form und Abmessungen sehr unterschiedlichen Werkstück-bzw. Teilkonturen — Innen oder Außen — zum Einwechsele in den Greifer bereitgestellt sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Anschlußstelle für den Greiffinger (1) im einseitig geschlitzten Grundbacken (2) als T-Nut (4), die Anschlußstelle am Greiffinger (1) als T-Nutenstein (3) ausgebildet und vertikal angeordnet ist und daß dadurch und durch einen Bolzen (5) zwischen dem'Grundbacken (2) und dem Greiffinger (1) nach dem Einwechseln ein allseitiger Formschluß verwirklicht ist.1. Automatic changing system for gripper fingers, in which in a removable magazine in a defined position paired gripping fingers for different handling tasks, eg. B. gripping on it, 'in shape and dimensions very different workpiece or. Part contours - inside or outside - are provided for insertion into the gripper, characterized in that the connection point for the gripper fingers (1) in one side slotted base jaws (2) as a T-slot (4), the connection point on the gripper fingers (1) as T. -Nutenstein (3) is formed and arranged vertically and that thereby and by a bolt (5) between the 'basic jaw (2) and the gripping finger (1) after replacement an all-sided positive engagement is realized. 2. Automatisches Wechselsystem für Greiffinger nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß in dem T-Nutenstein (3) der Bolzen (5) verschiebbar angeordnet ist und ein seinen Endlagen durch Rastungen gesichert wird.2. Automatic changing system for gripper fingers after item !, characterized in that in the T-slot nut (3) of the bolt (5) is slidably disposed and its end positions is secured by detents. 3. Automatisches Wechselsystem für Greiffinger nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß auf einem Quersteg (14) des Magazins (8) ein Anschlag (11) für den Bolzen (5) angeordnet und der Steg (13) des Magazins (8) als Anschlag vorgesehen ist.3. Automatic changing system for gripper fingers according to item 1 and 2, characterized in that arranged on a transverse web (14) of the magazine (8) a stop (11) for the bolt (5) and the web (13) of the magazine (8) is provided as a stop. 4. Automatisches Wechselsystem nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß in der Aufnahme (15) des Magazins (8) Ausnehmungen (10) und in den Ausnehmungen (10) ein Federelement, z.B. Blattfeder (12) angeordnet sind.4. Automatic changing system according to items 1 to 3, characterized in that in the receptacle (15) of the magazine (8) recesses (10) and in the recesses (10) has a spring element, e.g. Leaf spring (12) are arranged.