DE102014223118B4 - Gripping device - Google Patents
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Abstract
Greifvorrichtung (10) zum Greifen eines Bauteils (46), mit einem Trägerkörper (12), und mit am Trägerkörper (12) über Grundgelenke (20) angeordnete, im Raum beweglichen Fingern (14, 16, 18), wobei wenigstens ein Finger (14, 16) ein Endglied (28) und ein mit dem Endglied (28) über ein Fingergelenk (30) verbundenes Zwischenglied (26) aufweist, und wobei am Endglied (28) und an wenigstens einem Zwischenglied (26) jeweils wenigstens ein aktivierbares Greifmittel (34) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger (14, 16, 18) über elektromotorische Antriebe (38) mit selbsthemmenden Getrieben (40, 42) verstellbar sind, so dass sie bei Nichtverstellung ihre jeweilige Lage beibehalten.Gripping device (10) for gripping a component (46), with a carrier body (12) and with fingers (14, 16, 18) which are arranged on the carrier body (12) via base joints (20) and are movable in space, wherein at least one finger ( 14, 16) has an end member (28) and an intermediate member (26) connected to the end member (28) via a finger joint (30), and at least one activatable gripping means on the end member (28) and on at least one intermediate member (26) (34) is provided, characterized in that the fingers (14, 16, 18) are adjustable via electric motor drives (38) with self-locking gears (40, 42) so that they maintain their respective position when not adjusted.
Description
Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum Greifen eines Bauteils, mit einem Trägerkörper, und mit am Trägerkörper über Grundgelenke angeordnete, im Raum beweglichen Fingern, wobei wenigstens ein Finger ein Endglied und ein mit dem Endglied über ein Fingergelenk verbundenes Zwischenglied aufweist.The invention relates to a gripping device for gripping a component, with a carrier body and with spatially movable fingers arranged on the carrier body via base joints, at least one finger having an end member and an intermediate member connected to the end member via a finger joint.
Derartige Greifvorrichtungen, mit drei Finger, werden beispielsweise von der Anmelderin unter der Bezeichnung SCHUNK SDH Hand vertrieben (vgl. www.de.schunk.com).Such gripping devices with three fingers are sold, for example, by the applicant under the name SCHUNK SDH Hand (see www.de.schunk.com).
Aus der
Zwar hat sich herausgestellt, dass mit einer derartigen Greifvorrichtung die Gegenstände vergleichsweise flexibel gegriffen werden können. Als nachteilig hat sich allerdings herausgestellt, dass größere Gegenstände, wie beispielsweise geformte Blechteile, mit einer derartigen Greifvorrichtung nicht immer optimal greifbar sind.It has been found that the objects can be gripped in a comparatively flexible manner with such a gripping device. However, it has been found to be disadvantageous that larger objects, such as, for example, shaped sheet metal parts, cannot always be optimally gripped with such a gripping device.
Weitere Greifvorrichtungen sind aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greifvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auch größere Bauteile, die auch komplexe Formen aufweisen können, gegriffen werden können.The present invention is based on the object of developing a gripping device of the type mentioned at the beginning in such a way that larger components, which can also have complex shapes, can be gripped.
Diese Aufgabe wird mit einer Greifvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Greifvorrichtung zeichnet sich folglich dadurch aus, dass am Endglied und an wenigstens einem Zwischenglied jeweils ein aktivierbares Greifmittel vorgesehen ist.This object is achieved with a gripping device having the features of claim 1. The gripping device is consequently characterized in that an activatable gripping means is provided on the end link and on at least one intermediate link.
Dadurch kann erreicht werden, dass sich die einzelnen Finger, und damit die Endglieder und/oder Zwischenglieder auch flächig an dem zu greifenden Bauteil anlegen können. Über die aktivierbaren Greifmittel kann dann ein Halten und damit letztlich ein Greifen des Bauteils erfolgen. Aufgrund des Vorsehens der Finger mit den Endgliedern und Zwischengliedern am Tragkörper, können diese sich an nahezu beliebig komplex geformte Bauteile optimal anlegen. Über die aktivierbaren Greifmittel können auch komplexe Bauteile an mehreren Kontaktpunkten gleichzeitig durch Aktivieren der jeweiligen aktivierbaren Greifmittel gegriffen werden.It can thereby be achieved that the individual fingers, and thus the end links and / or intermediate links, can also lay flat on the component to be gripped. The component can then be held and thus ultimately gripped via the activatable gripping means. Due to the provision of the fingers with the end links and intermediate links on the support body, they can optimally apply to components of almost any complex shape. The activatable gripping means can also be used to grasp complex components at several contact points simultaneously by activating the respective activatable gripping means.
Um ein optimales Anlegen der Finger an die Bauteile zu gewährleisten, ist es denkbar, dass ein oder mehrere Finger nicht nur ein Zwischenglied, sondern mehrere Zwischenglieder aufweisen, wobei diese dann mittels Fingergelenken untereinander verbunden sind. Vorteilhafterweise weisen dann nicht nur die Endglieder die aktivierbaren Greifmittel, sondern auch ausgewählte oder alle Zwischenglieder.In order to ensure that the fingers are positioned optimally on the components, it is conceivable that one or more fingers have not just one intermediate link but several intermediate links, which are then connected to one another by means of finger joints. Advantageously, not only do the end links have the activatable gripping means, but also selected or all intermediate links.
Die aktivierbaren Greifmittel sind dabei vorteilhafterweise so an den Fingern angeordnet, dass sie sich bei gestreckten Fingern jeweils quer zur Fingerachse erstrecken und wobei sämtliche an einem Finger vorgesehenen Greifmittel in die gleiche Richtung, bei gestrecktem Finger, weisend angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass letztlich die über die aktivierbaren Greifmittel aufgebrachte Greifkraft sich ebenfalls quer zur Fingerachse erstreckt. Damit ist es zum sicheren Greifen der Bauteile ausreichend, wenn die Finger bzw. ihre Zwischenglieder und Endglieder auf dem zu greifenden Bauteil anliegen.The activatable gripping means are advantageously arranged on the fingers in such a way that they extend transversely to the finger axis when the fingers are extended and all the gripping means provided on a finger are arranged pointing in the same direction when the finger is extended. This has the advantage that ultimately the gripping force applied via the activatable gripping means also extends transversely to the finger axis. It is thus sufficient for a secure gripping of the components if the fingers or their intermediate links and end links rest on the component to be gripped.
Vorteilhafterweise sind am Tragkörper zwei oder auch drei Finger vorgesehen, die im getreckten Zustand der Finger parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. Dies führt zu einer gewissen Flexibilität im Hinblick auf das Anliegen der Finger am zu greifenden Bauteil.Advantageously, two or even three fingers are provided on the support body, which in the extended state of the fingers are arranged to run parallel to one another. This leads to a certain flexibility with regard to how the fingers rest on the component to be gripped.
Vorteilhafterweise sehen die zwei oder drei Finger an ihren Endgliedern Anlageabschnitte derart vor, dass sich die Anlageabschnitte zum mechanischen Greifen eines Bauteils aufeinander zu bewegen können. Dadurch kann durch die Greifvorrichtung nicht nur mittels den aktvierbaren Greifmitteln ein Greifen von Bauteilen erfolgen, sondern auch durch mechanisches Greifen in Folge der Aufeinanderzubewegung der Anlageabschnitte der Endglieder.Advantageously, the two or three fingers provide contact sections on their end links in such a way that the contact sections can move towards one another for mechanical gripping of a component. As a result, the gripping device can grasp components not only by means of the activatable gripping means, but also by mechanical gripping as a result of the movement of the contact sections of the end links towards one another.
Dabei ist vorteilhaft, wenn die Anlageabschnitte, die zum mechanischen Greifen vorgesehen sind, auf der dem jeweiligen aktivierbaren Greifmittel abgewandten Seite des jeweiligen Endabschnitts vorgesehen sind. Insofern kann je nach Lage des jeweiligen Fingers dieser zum mechanischen Greifen oder zum Greifen mittels aktivierbarem Greifmittel Verwendung finden.It is advantageous if the contact sections, which are provided for mechanical gripping, are provided on the side of the respective end section facing away from the respective activatable gripping means. In this respect, depending on the position of the respective finger, it can be used for mechanical gripping or for gripping by means of activatable gripping means.
Die aktivierbaren Greifmittel können insbesondere als mit Unterdruck beaufschlagbare Vakuumnäpfe ausgebildet sein. Die Greifmittel sind folglich dann als Saugmittel ausgebildet, die durch einen Unterdruck das zu greifende Bauteil halten bzw. greifen.The activatable gripping means can in particular be designed as vacuum cups that can be acted upon by negative pressure. The gripping means are consequently designed as suction means which hold or grip the component to be gripped by means of a negative pressure.
Denkbar ist auch, dass die aktivierbaren Greifmittel als bestrombare Magnete ausgebildet sind. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die zu greifenden Bauteile ferromagnetisch sind und über entsprechend ausgerichtete Magnetfelder gehalten werden können.It is also conceivable that the activatable gripping means are designed as magnets that can be energized. This is advantageous if the components to be gripped are ferromagnetic and can be held by means of appropriately aligned magnetic fields.
Auch denkbar ist, dass die Greifmittel als elektrostatisch aufladbare Halteabschnitte ausgebildet sind. Insbesondere Bauteile, die auf elektrostatische Felder reagieren, können damit gegriffen werden.It is also conceivable that the gripping means are designed as electrostatically chargeable holding sections. In particular, components that react to electrostatic fields can be gripped with it.
Ferner ist auch denkbar, dass die Greifmittel als Klettabschnitte mit Widerhäkchen ausgebildet sind. Dies ist dann sinnvoll, wenn Bauteile gegriffen werden sollen, die mittels solchen Widerhäkchen gehalten werden können.Furthermore, it is also conceivable that the gripping means are designed as Velcro sections with barbs. This is useful if components are to be gripped that can be held by means of such barbed hooks.
Als Greifmittel kommen auch pneumatisch oder elektrisch betätigbare Greifer in Betracht.Pneumatically or electrically operated grippers can also be used as gripping means.
Vorteilhafterweise ist zudem, wenn die einzelnen Greifmittel unabhängig voneinander aktivierbar sind. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Saugmitteln oder Magneten denkbar.It is also advantageous if the individual gripping means can be activated independently of one another. This is particularly conceivable when using suction means or magnets.
Um weiter eine flexible Anpassung der Finger an das zu greifende Bauteil zu gewährleisten, ist vorteilhaft, wenn das Grundgelenk als Dreh- und Schwenkgelenk und/oder wenn die Fingergelenke als Schwenkgelenke ausgebildet sind. Durch die Grundgelenke können dann die Finger nicht nur um ihre Längsachse verdreht werden, sondern auch quer zu deren Mittelsenkrechten geschwenkt werden. Durch die Fingergelenke können zwei benachbarte Fingerglieder einen Schwenkwinkel einnehmen. Vorteilhafterweise sind die einzelnen Finger und auch die einzelnen Glieder der Finger unabhängig voneinander bewegbar bzw. gegenseitig verstellbar und auch arretierbar.In order to further ensure flexible adaptation of the fingers to the component to be gripped, it is advantageous if the base joint is designed as a swivel and swivel joint and / or if the finger joints are designed as swivel joints. Due to the base joints, the fingers can not only be rotated about their longitudinal axis, but can also be pivoted transversely to their mid-perpendicular. Due to the finger joints, two adjacent finger joints can assume a pivot angle. Advantageously, the individual fingers and also the individual limbs of the fingers can be moved or mutually adjustable and also locked independently of one another.
Zur Verstellung ist es vorteilhaft, wenn elektromotorische Antriebe mit selbsthemmenden Getrieben Verwendung finden, wobei die Getriebe sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass sie bei Nichtverstellung ihre jeweilige Lage beibehalten. Die elektromotorischen Antriebe können insbesondere im Trägerkörper und/oder in den einzelnen Gliedern der Finger vorgesehen sein.For adjustment, it is advantageous if electromotive drives with self-locking gears are used, the gears being distinguished in particular by the fact that they maintain their respective position when they are not adjusted. The electromotive drives can in particular be provided in the carrier body and / or in the individual links of the fingers.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren gezeigte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.Further details and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, on the basis of which the embodiment of the invention shown in the figures is described and explained in more detail.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung; -
2 die Greifvorrichtung gemäß1 in Seitenansicht; -
3 einen Schnitt durch den Trägerkörper der Greifvorrichtung gemäß2 entlang der Linie III; -
4 einen Schnitt durch die Greifvorrichtung gemäß3 entlang der Linie IV; und -
5 die Greifvorrichtung gemäß1 beim Greifen eines ersten Bauteils.
-
1 a perspective view of a gripping device according to the invention; -
2 the gripping device according to1 in side view; -
3 a section through the support body of the gripping device according to2 along the line III; -
4th a section through the gripping device according to3 along the line IV; and -
5 the gripping device according to1 when gripping a first component.
Die in den Figuren gezeigten Greifvorrichtung
Wie aus
Die drei Finger
Wie aus den
Anstelle von Greifmitteln
Aus dem Schnitt gemäß
Zum Verschwenken der Finger
Die Schneckengetriebe
Zur Versorgung der Greifmittel
Aus
Vorteilhafterweise sind ferner an den Greiffingern
Die Greiffinger
Vorteilhafterweise sind die einzelnen Saugnäpfe
Die einzelnen Finger
In der
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