DE202010008429U1 - grab - Google Patents
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Abstract
Greifer (1, 100), mit dem ein zylindrischer Abschnitt (51, 51', 53, 54) eines Körpers (50, 50'), insbesondere wenn dieser auf seiner zylindrischen Grundfläche (55, 55') steht, an seinem Mantel (52, 52'), der die Grenze eines Greifraums (3, 103) darstellt, greifbar ist, mit mindestens zwei gegenüberliegend angeordneten Fingerbacken (5, 105), zwischen denen sich der Greifraum aufspannt und durch deren Lageänderung ein Wechsel des Greifers von einem ersten Zustand, einem geöffnetem Zustand, in einen zweiten Zustand, einem greifenden Zustand, durch wenigstens teilweises Umschließen des Greifraums erfolgt, wobei die Fingerbacken zum Übergang von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand eine Bewegung entlang einer Kreisbahn (25, 125), die eine Umhüllende (27, 127) des Greifraums ist, zurücklegen, um in einem Extremitätsbereich (7, 107) jeder Fingerbacke erste Anlagerungsstellen (9, 109) für den zylindrischen Körper darzubieten, und wobei der Greifer mindestens ein Druckstück (13, 113, 113'), vorzugsweise im Scheitelpunkt (S) zwischen den beiden Fingerbacken, hat, das...Gripper (1, 100) with which a cylindrical section (51, 51 ', 53, 54) of a body (50, 50'), in particular when it is on its cylindrical base (55, 55 '), is attached to its shell ( 52, 52 '), which represents the boundary of a gripping area (3, 103), is graspable, with at least two oppositely arranged finger jaws (5, 105), between which the gripping area is spanned and the change in position of the gripper causes the gripper to be changed from a first State, an open state, into a second state, a gripping state, takes place by at least partially enclosing the gripping space, the finger jaws moving along a circular path (25, 125), which is an envelope, for the transition from the first state to the second state (27, 127) of the gripping space in order to present first attachment points (9, 109) for the cylindrical body in an extremity area (7, 107) of each finger jaw, and the gripper at least one pressure piece (13, 113, 113 ') , preferably at the apex (S) between the two finger cheeks, the ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Greifer, mit dem ein zylindrischer Abschnitt eines Körpers greifbar ist.The present invention relates to a gripper, with which a cylindrical portion of a body is tangible.
Greifer, die Rundlinge und zylindrische Körper greifen können, sind per se bereits bekannt. Häufig besteht das Problem, dass unter engen räumlichen Gegebenheiten, z. B. beim Greifen von einzelnen im Paket gelagerten Rundlingen, das Greifen durch die Bauart des Greifers erschwert ist, da die das Werkstück umschließenden Finger oder Klauen üblicherweise Klappbewegungen ausführen, die relativ viel Platz benötigen. Beispiele solcher Greifer finden sich in der
Weitere Greiferformen sind offenbart in der
Eine gewisse Fixierung des Werkstücks im Greifer erfolgt durch die Dreipunkt-Angriffskonstruktion der
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass ein Greifer bereitgestellt wird, mit dem Körper, welche einen zylindrischen Abschnitt aufweisen oder insgesamt zylindrisch sind, sicher gegriffen werden können, insbesondere in jeder Lage sicher gegriffen werden können. Vorzugsweise ist der Greifer auch unter engen räumlichen Verhältnissen, beispielsweise beim Greifen aus einem Stapel, einsetzbar. Weiter sollen bevorzugt nicht nur liegende Werkstücke liegend transportierbar sein, sondern der Greifer soll das Werkstück so sicher greifen, dass aus jeder Position und in jede beliebige Position gehoben werden kann.It is an object of the present invention to provide a gripper in which the bodies, which have a cylindrical portion or are cylindrical as a whole, can be gripped securely, in particular securely gripped in any position. Preferably, the gripper is also under tight spatial conditions, for example, when gripping a stack used. Further preferably not only lying workpieces should be horizontally transportable, but the gripper should grip the workpiece so securely that can be lifted from any position and in any position.
Diese Aufgabe wird zumindest teilweise gelöst durch einen Greifer nach Schutzanspruch 1. Weiter werden ein Greifersystem nach Schutzanspruch 17 und ein Verfahren zum Greifen eines Körpers nach Schutzanspruch 18 offenbart. Die abhängigen Schutzansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen wieder.This object is at least partially solved by a gripper for
Mit dem erfindungsgemäßen Greifer ist ein zylindrischer Abschnitt eines Körpers an seinem Mantel, der die Grenze eines Greifraums darstellt, greifbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Körper aus einer stehenden Position greifbar, d. h. aus einer Position, in welcher er auf seiner zylindrischen Grundfläche steht. Als Beispiele an mit dem Greifer hebbaren Körpern seien Rohre, Stangen und Projektile genannt. Allgemein ist jeder Körper greifbar, der einen zylindrischen Abschnitt aufweist, an welchem der Greifer angreifen kann. Der Greifer weist mindestens zwei gegenüberliegend angeordnete Fingerbacken auf. Anstelle des Begriffs Fingerbacken lassen sich auch die Begriffe Finger, Backen oder Klauen verwenden. Zwischen den gegenüberliegend angeordneten Fingerbacken spannt sich der Greifraum auf. Der Greifer kennt zumindest zwei Zustände, einen ersten Zustand, in dem er geöffnet ist, und einen zweiten Zustand, in welchem er greift. Der zweite Zustand wird bisweilen auch als geschlossener Zustand bezeichnet. Durch eine Lageänderung der Fingerbacken erfolgt ein Wechsel des Greifers von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand. Die Fingerbacken umschließen dabei wenigstens teilweise den Greifraum. Zum Übergang vom ersten Zustand in den zweiten Zustand vollziehen die Fingerbacken eine Bewegung entlang einer Kreisbahn. Die Kreisbahn ist eine Umhüllende des Greifraums und kann auch als Umhüllende des Mantels des zylindrischen Abschnitts des Körpers bezeichnet werden. Nach der Bewegung entlang der Kreisbahn bieten die beiden Fingerbacken in ihrem Extremitätsbereich Anlagerungsstellen für den zylindrischen Abschnitt des Körpers dar. Die Extremitäten der Fingerbacken liegen an dem Körper an. Weiterhin weist der Greifer zumindest ein Druckstück zwischen den beiden Fingerbacken auf. Das Druckstück ist vorzugsweise im Scheitelpunkt zwischen den beiden Fingerbacken angeordnet. Als Scheitelpunkt wird der Punkt bezeichnet auf der Kreisbahn um den Greifraum, der zum einen zum Greifer hin orientiert ist und von dem sich die beiden Fingerbacken bei ihrer Schließbewegung wegbewegen. Das Druckstück ist mit einem Freiheitsgrad beweglich gelagert, wodurch eine auf ein Zentrum zwischen den Fingerbacken gerichtete Bewegung ermöglicht wird. Das Zentrum ist insbesondere mit dem Zentrum im Greifraum identisch. Durch die Lageänderung des Druckstücks wird der zweite Zustand vervollständigt. Es wird eine weitere Anlagerungsstelle dargeboten. Im zweiten Zustand wird der Körper von dem Greifer zumindest teilweise ringförmig umschlossen und an zumindest drei Anlagerungsstellen gehalten. Anders ausgedrückt, der Körper wird zwischen den Fingerbacken und dem Druckstück eingespannt und gehalten. Die Haltekraft des Greifers kann durch den Anpressdruck des Druckstücks bestimmt und eingestellt werden. Für empfindlichere Gegenstände, wie beispielsweise Kunststoffrohre, ggf. mit entsprechend empfindlicher Oberfläche, die zudem eine geringe Masse aufweisen, kann die Haltekraft entsprechend reduziert werden. Für schwerere Körper, wie beispielsweise Projektile, wird die Haltekraft entsprechend erhöht. In jedem Fall ist der Körper sicher vom Greifer gehalten und kann in diesem nicht verrutschen. Der Greifer kann somit den Körper in jeder Lage, d. h. auch wenn der Körper steht, greifen und kann diesen in jede beliebige Lage bewegen, auch rotieren, ablegen, aufstellen, umdrehen, etc.. Ferner ist der Greifer auch unter beengten räumlichen Verhältnissen, wie beispielsweise beim Greifen eines Körpers aus einem Paket oder Stapel, einsetzbar, da die Fingerbacken keine Klappbewegung vollführen, sondern auf einer Umhüllenden des Mantels des Körpers und damit eng an dem Körper geführt werden. Der seitliche Platzbedarf beschränkt sich auf den festigkeitstechnisch vorgegebenen benötigten Querschnitt. Bewegungsfreiräume werden seitlich nicht mehr benötigt, anders als im Stand der Technik.The gripper according to the invention makes it possible to grasp a cylindrical section of a body on its jacket, which constitutes the boundary of a gripping space. In a preferred embodiment, the body is graspable from a standing position, ie from a position in which it stands on its cylindrical base. As examples of bodies liftable with the gripper, mention may be made of pipes, rods and projectiles. In general, any body is tangible having a cylindrical portion on which the gripper can attack. The gripper has at least two oppositely arranged finger jaws. Instead of the term fingerbacken can also use the terms fingers, cheeks or claws. Between the oppositely arranged finger jaws, the gripping space spans. The gripper knows at least two states, a first state in which it is open, and a second state in which it engages. The second state is sometimes referred to as a closed state. By a change in position of the finger jaws takes place a change of the gripper from the first state to the second state. The fingers surround at least partially the gripping space. For the transition from the first state to the second state, the fingerbags make a movement along a circular path. The circular path is an envelope of the gripping space and may also be referred to as the envelope of the shell of the cylindrical portion of the body. After the movement along the circular path, the two finger jaws provide abutment points for the cylindrical portion of the body in their extremity area. The extremities of the finger jaws lie against the body. Furthermore, the gripper has at least one pressure piece between the two finger jaws. The pressure piece is preferably arranged at the vertex between the two finger jaws. The vertex is the point on the circular path around the gripping space, which is oriented towards the gripper and from which the two finger jaws move away during their closing movement. The pressure piece is movably mounted with one degree of freedom, whereby a movement directed towards a center between the fingernails is made possible. The center is identical in particular to the center in the gripping area. Due to the change in position of the pressure piece of the second state is completed. An additional attachment site will be presented. In the second state, the body is at least partially surrounded by the gripper ring and held at least three attachment points. In other words, the body is clamped and held between the finger jaws and the pressure piece. The holding force of the gripper can be determined and adjusted by the contact pressure of the pressure piece. For more sensitive items, such as plastic pipes, possibly with correspondingly sensitive surface, which also have a low mass, the holding force can be reduced accordingly. For heavier bodies, such as projectiles, the holding power is increased accordingly. In any case, the body is securely held by the gripper and can not slip in this. The gripper can thus grip the body in any position, ie even when the body is standing, and can move it in any position, even rotate, put down, set up, turn around, etc .. Furthermore, the gripper is also in confined spaces, such as for example, when gripping a body of a package or stack, used, since the finger jaws perform no folding movement, but are guided on an envelope of the shell of the body and thus close to the body. The lateral space requirement is limited to the required strength given cross-section. Movement clearances are no longer needed laterally, unlike in the prior art.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist der Greifer zwei Fingerbackenpaare auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten, die beiden Fingerbackenpaare sind in unterschiedlichen Ebenen des Greifers angeordnet. Zwischen diesen beiden Fingerbackenpaaren ist ein Druckstück vorgesehen. Das Druckstück befindet sich folglich in einer weiteren, einer dritten, Ebene wie die beiden Fingerbackenpaare. Die beiden Fingerbackenpaare stellen jeweils zwei Anlagerungsstellen für den Körper bereit und das Druckstück zumindest eine weitere Anlagerungsstelle. Im Ergebnis weist diese bevorzugte Ausführungsform des Greifers somit fünf Anlagerungsstellen auf, wodurch der Körper noch sicherer gehalten wird und insbesondere ein Verkippen des Körpers entlang seiner Längsachse verhindert wird. Sofern gewünscht und vorteilhaft kann diese Abfolge weiter fortgesetzt werden, beispielsweise indem drei Fingerbackenpaare mit zwei dazwischen angeordneten Druckstücken vorgesehen sind.According to a first preferred embodiment, the gripper has two pairs of finger-cheeks, which are arranged parallel to one another. In other words, the two pairs of fingerboards are arranged in different planes of the gripper. Between these two pairs of fingerpins a pressure piece is provided. The pressure piece is thus in a further, a third, level as the two pairs of fingerboards. The two pairs of fingerboxes each provide two attachment sites for the body and the pressure pad at least one additional attachment site. As a result, this preferred embodiment of the gripper thus has five attachment points, whereby the body is held even more secure and in particular prevents tilting of the body along its longitudinal axis. If desired and advantageous, this sequence can be continued, for example, by three pairs of finger pairs are provided with two pressure pieces arranged therebetween.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform sind zwei Druckstücke vorgesehen, die parallel angeordnet sind, die sich jedoch in unterschiedlichen Ebenen des Greifers befinden. Weiter ist ein Fingerbackenpaar vorgesehen, das zwischen den beiden parallel angeordneten Druckstücken vorhanden ist und somit in einer weiteren, einer dritten, Ebene des Greifers angeordnet ist. Dieses Greifersystem bietet vier Anlagerungsstellen – zwei Anlagerungsstellen durch das Fingerbackenpaar und zwei Anlagerungsstellen durch die beiden Druckstücke. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Vervielfachung von Fingerbackenpaaren und Druckstücken möglich, so dass beispielsweise in einer weiteren Ausführung drei Druckstücke und zwei Fingerbackenpaare, jeweils in unterschiedlichen Ebenen des Greifers, vorhanden sind.According to a second preferred embodiment, two pressure pieces are provided, which are arranged in parallel, but which are located in different planes of the gripper. Next, a pair of fingerbaking is provided which is present between the two parallel pressure pieces and is thus arranged in a further, a third, plane of the gripper. This gripper system offers four attachment points - two attachment points through the pair of fingerbacks and two attachment points through the two thrust pieces. Also in this embodiment, a multiplication of fingerbox pairs and pressure pieces is possible, so that, for example, in a further embodiment, three plungers and two pairs of finger pairs, each in different levels of the gripper, are present.
Die beiden zuvor genannten ersten und zweiten Ausführungsbeispiele können gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung zu einem Greifersystem kombiniert werden. Das Greifersystem weist folglich zwei Greifer auf, einen Greifer gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, d. h. mit zwei Fingerbackenpaaren und einem dazwischen angeordneten Druckstück, und einen zweiten Greifer gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform, d. h. mit einem zwischen zwei Druckstücken angeordneten Fingerbackenpaar. Das erfindungsgemäße Greifersystem ermöglicht eine Übergabe des Körpers von einem Greifer zum nächsten Greifer, selbst bei Körpern, die nur einen sehr kleinen zylindrischen Abschnitt aufweisen. Der eine Greifer, beispielsweise der mit den beiden Fingerbackenpaaren, greift den Körper und übergibt ihn an den zweiten Greifer. Die Übergabe erfolgt dadurch, dass der zweite Greifer mit seinem einen Fingerbackenpaar zwischen die beiden Fingerbackenpaare des ersten Greifers eingreift und geschlossen wird, wonach der erste Greifer geöffnet werden kann. Da auch der zweite Greifer ausreichend Anlagerungsstellen aufweist, ist ein sicheres Greifen und Festhalten des Körpers gegeben und ein Verkippen entlang der Längsachse des Körpers ebenfalls durch die beiden Druckstücke verhindert. Das Greifersystem kann beispielsweise mit einem Roboter verbunden werden, wodurch der Greifer komplexe Aufgaben des Hebens und Übergebens von Werkstücken wahrnehmen kann. Im Stand der Technik ist kein Greifer bekannt, mit dem vergleichbar komplexe Aufgabenstellungen bewältigt werden können.The two above-mentioned first and second embodiments can be combined according to a further preferred embodiment into a gripper system. The gripper system thus has two grippers, a gripper according to the first preferred embodiment, d. H. with two pairs of fingerbacks and a pressure piece arranged therebetween, and a second gripper according to the second preferred embodiment, d. H. with a pair of finger pieces arranged between two pressure pieces. The gripper system according to the invention allows a transfer of the body from one gripper to the next gripper, even with bodies having only a very small cylindrical portion. The one gripper, for example the one with the two pairs of fingerpins, grips the body and transfers it to the second gripper. The transfer takes place in that the second gripper engages with his one pair of fingerbaking between the two pairs of finger pairs of the first gripper and is closed, after which the first gripper can be opened. Since the second gripper has sufficient attachment points, a secure gripping and holding the body is given and tilting along the longitudinal axis of the body also prevented by the two pressure pieces. For example, the gripper system may be connected to a robot whereby the gripper can perform complex tasks of lifting and transferring workpieces. In the prior art, no gripper is known, can be handled with the comparatively complex tasks.
Die Anlagerungsstellen der Fingerbacken und des Druckstücks bilden vorzugsweise die Ecken eines Dreiecks, insbesondere eines gleichschenkligen Dreiecks. Das Dreieck liegt dabei nicht in einer Ebene wie die Fingerbacken oder das Druckstück und auch nicht in einer Ebene parallel hierzu. Da die Anlagerungsstellen der Fingerbacken und die Anlagerungsstellen des Druckstücks bevorzugt in verschiedenen Ebenen des Greifers, die jedoch parallel zueinander verlaufen, angeordnet sind, wird die Ebene des Dreiecks in einem Winkel zu den zuvor genannten Ebenen verlaufen. Bevorzugt ist das Dreieck ein gleichschenkliges Dreieck, in dem das Druckstück im Scheitelpunkt der Fingerbacken angeordnet ist.The attachment points of the finger jaws and the pressure piece preferably form the corners of a triangle, in particular an isosceles triangle. The triangle is not in a plane like the fingerbacks or the pressure piece and not in a plane parallel to it. Since the attachment points of the finger jaws and the attachment points of the pressure piece are preferably arranged in different planes of the gripper, but which are parallel to each other, the plane of the triangle is at an angle to those previously these levels. Preferably, the triangle is an isosceles triangle, in which the pressure piece is arranged at the vertex of the finger jaws.
Die Oberfläche des Druckstücks ist bevorzugt prismatisch geformt oder sie ist gerundet mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser des zu greifenden Körpers entspricht oder größer ist als derselbe. Durch diese bevorzugte Gestaltung wird eine gute Anlage des Körpers an das Druckstück erzielt, so dass dieser sicher gehalten wird.The surface of the pressure piece is preferably prismatic in shape or it is rounded with a diameter that corresponds to the diameter of the body to be gripped or larger than the same. By this preferred design, a good investment of the body is achieved on the pressure piece, so that it is held securely.
Die Bewegung entlang einer Greifbahn der Fingerbacken wird durch einen Schieber bewerkstelligt. Dieser Schieber ist mit den Fingerbacken gelenkig verbunden. Der Schieber vollzieht bevorzugt eine Linearbewegung, welche in die Greifbewegung der Fingerbacken umgesetzt wird. Die Umsetzung der Linearbewegung des Schiebers zu einer Greifbewegung der Fingerbacken erfolgt vorzugsweise über Laschen, welche jeweils mit dem Schieber und den Fingerbacken gelenkig miteinander verbunden sind. Die Linearbewegung des Schiebers wird in eine Lateralbewegung, d. h. in seitliche Bewegungen von zwei Laschen umgesetzt. Diese beiden Laschen sind an dem Ende, welches dem Schieber gegenüberliegt, mit den Fingerbacken verbunden. Durch die Lateralbewegung der Laschen werden die Fingerbacken bewegt, vorzugsweise in einer ringförmigen Nut, so dass die Fingerbacken eine Bewegung auf einer Kreisbahn vollziehen. Anders ausgedrückt, der Schieber bewegt sich linear auf die Fingerbacken und damit auf den Greifraum zu. Bei dieser Bewegung werden zwei Laschen nach außen bewegt. Diese seitliche Bewegung nimmt die beiden Fingerbackenpaare mit und wird durch diese in eine Kreisbewegung umgesetzt. Ein Vorteil dieser Art der Konstruktion liegt darin, dass zu Beginn der Linearbewegung die Fingerbacken eine verhältnismäßig große Wegstrecke aufgrund der starken Lateralbewegung der Laschen zurücklegen. Je näher der Schieber dem Greifraum kommt, desto geringer wirkt sich die Seitenbewegung der Laschen auf die Bewegung der Fingerbacken aus. Die Lateralbewegung der Laschen ist fast abgeschlossen, so dass sich diese nur noch über eine geringe Distanz bewegen. Bei gleicher Geschwindigkeit des Schiebers, d. h. der Schieber legt jede Wegstreckeneinheit in derselben Zeiteinheit zurück, vollziehen die Laschen jeweils eine Seitwärtsbewegung, wobei sich die dem Schieber gegenüberliegende Enden der Laschen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen. Zu Beginn ist die zurückgelegte Wegstrecke pro Zeiteinheit verhältnismäßig groß und nimmt zunehmend ab. Dies ist vorteilhaft für die Schließbewegung um den Körper herum, da die beiden Fingerbacken zunächst relativ rasch den Körper umschließen und so den Körper bereits stabilisieren, beispielsweise am Umfallen hindern. Die letztliche Schließbewegung wird jedoch sehr verfeinert ausgeführt.The movement along a gripping path of the finger jaws is accomplished by a slider. This slider is articulated with the fingers. The slider preferably performs a linear movement, which is implemented in the gripping movement of the finger jaws. The implementation of the linear movement of the slider to a gripping movement of the finger jaws is preferably via tabs, which are each connected to the slider and the fingers jaws articulated. The linear movement of the slider is translated into a lateral movement, i. H. implemented in lateral movements of two tabs. These two tabs are connected at the end, which is opposite to the slide, with the fingers. The lateral movement of the tabs causes the finger jaws to move, preferably in an annular groove, so that the finger jaws move on a circular path. In other words, the slider moves linearly on the finger jaws and thus on the gripping space. During this movement, two tabs are moved outwards. This lateral movement takes the two pairs of fingerboards with them and is converted by them into a circular motion. An advantage of this type of construction is that at the beginning of the linear movement, the finger jaws travel a relatively long distance due to the strong lateral movement of the tabs. The closer the slider comes to the gripping area, the less the lateral movement of the tabs affects the movement of the fingerboards. The lateral movement of the tabs is almost complete, so that they only move over a small distance. At the same speed of the slider, d. H. the slider returns each path unit in the same unit of time, the tabs each make a sideways movement, wherein the opposite ends of the tabs move the slider at different speeds. At the beginning, the distance traveled per unit time is relatively large and decreases increasingly. This is advantageous for the closing movement around the body, since the two finger jaws initially enclose the body relatively quickly and thus already stabilize the body, for example preventing it from falling over. However, the final closing movement is executed very refined.
Das Druckstück wird in der bevorzugten Ausführungsform ebenfalls durch die Linearbewegung des Schiebers bewegt. Es ist zumindest ein Schlitten vorgesehen, mit dem das Druckstück gekoppelt ist, beispielsweise über eine Traverse. Der Schieber ist beweglich gelagert und arretierbar, wenn der Greifer geschlossen ist. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform bewegt der Schieber nicht den Schlitten unmittelbar, d. h. durch direktes Berühren des Schlittens durch den Schieber, sondern der Schieber trifft zunächst auf ein Joch, dessen Enden jeweils mit dem Schlitten verbunden sind Infolgedessen bewirkt das Auftreffen des Schiebers auf das Joch und die weitere Linearbewegung des Schiebers, dass das Joch ebenfalls eine Linearbewegung vollführt, die wiederum auf den Schlitten übertragen wird und so schließlich auf das Druckstück übertragen wird. Es sind Federpakete vorgesehen, insbesondere Tellerfederpakete, aber auch Pakete jeder anderen geeigneten Federart, über die eine Einstellung der Haltekraft und der Schließkraft des Druckstücks möglich ist. Die Federpakete sind wie das Joch und das Druckstück mit dem Schlitten gekoppelt und mit diesem beweglich.The pressure piece is also moved in the preferred embodiment by the linear movement of the slider. There is at least one carriage provided, with which the pressure piece is coupled, for example via a traverse. The slider is movably mounted and lockable when the gripper is closed. In a first preferred embodiment, the slider does not move the carriage immediately, d. H. by directly touching the carriage by the slider, but the slider initially encounters a yoke, the ends of which are respectively connected to the carriage As a result, the impact of the slider on the yoke and the further linear movement of the slider causes the yoke also performs a linear movement, which in turn is transmitted to the carriage and so is finally transferred to the pressure piece. There are spring assemblies provided, in particular plate spring packets, but also packages of any other suitable spring, via which an adjustment of the holding force and the closing force of the pressure piece is possible. The spring packs are like the yoke and the pressure piece coupled to the carriage and movable with this.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform trifft der Schieber erst am Ende seiner Linearbewegung auf das Joch, so dass der Großteil der Linearbewegung des Schiebers in die Bewegung entlang der Kreisbahn der beiden Fingerbackenpaare umgesetzt wird. Erst kurz vor Abschluss der Linearbewegung, d. h. kurz vor Abschluss der Schließbewegung des Fingerbackenpaars, trifft der Schieber auf das Joch und bewegt mit dem Rest seiner Linearbewegung das Joch und damit den Schlitten und so letztlich das Druckstück. Durch die Druckstückbewegung wird der Körper gegen die beiden Fingerbackenpaare gepresst. Der Abschluss der Linearbewegung des Schiebers bewirkt das Aufbringen von Schließkraft. Die genannte Ausführung hat den Vorteil, dass zunächst die beiden Fingerbackenpaare das Objekt umschließen, ohne jeglichen Druck auf das Objekt auszuüben. Erst durch den Abschluss der Linearbewegung des Schiebers wird das Druckstück bewegt, die beiden Fingerbacken vollziehen das letzte Stück ihres Weges und es wird Schließkraft aufgebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Linearbewegung des Schiebers, d. h. die Wegstrecke, die der Schieber insgesamt zurücklegt, vom Schieber zu wenigstens 80%, bevorzugter zu wenigstens 90%, besonders bevorzugt zu wenigstens 95% abgeschlossen, ehe das Druckstück bewegt wird. Die restlichen Prozente des Weges der Linearbewegung des Schiebers bewegen dann das Druckstück, bewirken, dass die Fingerbacken das letzte Wegstück zurücklegen und dienen dem Kraftaufbau. In einer bevorzugten Ausgestaltung zeigte sich, dass der Schieber ca. 94% seines Gesamtweges zurücklegt, ehe er den Schlitten in Bewegung setzt. Nach weiteren ca. 4% Weg berührt das Druckstück den Körper. Mit den restlichen ca. 2% Weg baut der Schieber Schließkraft auf.According to a particularly preferred embodiment, the slider hits the yoke only at the end of its linear movement, so that the majority of the linear movement of the slider is converted into the movement along the circular path of the two pairs of fingerboards. Shortly before completion of the linear movement, ie shortly before the conclusion of the closing movement of the pair of fingerboards, the slider hits the yoke and, with the remainder of its linear movement, moves the yoke and thus the slide and ultimately the pressure piece. By the pressure piece movement, the body is pressed against the two pairs of fingerpans. The completion of the linear movement of the slider causes the application of closing force. The said embodiment has the advantage that initially the two pairs of fingerpins enclose the object without exerting any pressure on the object. Only by the completion of the linear movement of the slide, the pressure piece is moved, the two fingers take the last part of their path and it is applied closing force. In a preferred embodiment, the linear movement of the slider, ie the distance traveled by the slider as a whole, is completed by the slider at least 80%, more preferably at least 90%, more preferably at least 95%, before the pressure piece is moved. The remaining percentages of the path of linear movement of the slider then move the pressure piece, causing the finger jaws to travel the last distance and serve to build up strength. In a preferred embodiment, it was found that the slider travels about 94% of its total distance before he sets the sledge in motion. After another approx. 4% way, the pressure piece touches the body. With the remaining approx. 2% way, the slide builds clamping force.
Nach einer alternativen Ausführungsform weist der Schieber des Greifers am antriebsseitigen Ende einen Mitnehmer auf. Der Mitnehmer trifft bei Bewegung des Schiebers in Richtung zum werkstückseitigen Ende des Greifers auf den zumindest einen Schlitten, in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Schlitten vorgesehen, die mit je einem Druckstück gekoppelt sind, und bewegt diese mit, wodurch wiederum das zumindest eine Druckstück bewegt wird. Der Mitnehmer ist bevorzugt doppelt angelegt, mit anderen Worten, es sind zwei Mitnehmer vorgesehen, die sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, um die bei dieser Ausführungsform vorhandenen zwei Schlitten und damit zwei Druckstücke zu betätigen. Wiederum ist ein Federpaket mit dem Schlitten gekoppelt; in der bevorzugten Ausführungsform mit zwei Druckstücken und damit zwei Schlitten sind je ein Federpaket pro Schlitten vorgesehen. Wie zuvor beschrieben ist über das Federpaket eine Einstellung der maximalen Druckkraft möglich. Ebenfalls zuvor beschrieben worden ist, dass der Schieber vorzugsweise zunächst die Fingerbacken fast vollständig schließt und erst anschließend, sozusagen als Abschlussbewegung, das Druckstück betätigt.According to an alternative embodiment, the slider of the gripper on the drive-side end on a driver. The driver hits when moving the slider in the direction of the workpiece side end of the gripper on the at least one carriage, in a particularly preferred embodiment, two carriages are provided, which are each coupled with a pressure piece, and moves them with, which in turn moves the at least one pressure piece becomes. The driver is preferably applied twice, in other words, there are two drivers which extend in opposite directions to actuate the present in this embodiment, two carriages and thus two plungers. Again, a spring pack is coupled to the carriage; in the preferred embodiment with two pressure pieces and thus two carriages one spring package per carriage are provided. As described above, an adjustment of the maximum pressure force is possible via the spring assembly. It has also been described above that the slider preferably closes the finger jaws almost completely first and only then, so to speak as a closing movement, actuates the pressure piece.
Der Antrieb des Schiebers und damit des Greifers kann über jegliche dem Fachmann bekannte Antriebsweisen erfolgen, beispielsweise hydraulisch, pneumatisch, über Spindeltrieb oder auch manuell. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Linearbewegung über einen Kniehebel erzeugt. Der Schieber ist mit dem Kniehebel verbunden, der wiederum mit dem Antrieb verbunden ist. Die Betätigung des Kniehebels versetzt den Schieber in eine Linearbewegung. Der Kniehebel ist überstreckbar, d. h. er wird vom abgeknickten Zustand zunehmend in einen gestreckten Zustand versetzt, was die Bewegung des Schiebers nach sich zieht. Kurz vor Abschluss der Linearbewegung des Schiebers erreicht der Kniehebel die gestreckte Ausrichtung. Der weitere Antrieb des Kniehebels überführt denselben in einen überstreckten Zustand. Dieser überstreckte Zustand ist ein arretierter Zustand, so dass Schieber und damit Fingerbacken und Schlitten und hierdurch das Druckstück bzw. die Druckstücke verharren und damit der Greifer im geschlossenen Zustand, d. h. im zweiten Zustand, arretiert ist. Der überstreckte Kniehebel verhindert folglich, dass sich Druckstück und Fingerbackenpaare von selber lösen.The drive of the slider and thus the gripper can be done by any known to the expert drive ways, for example hydraulically, pneumatically, via spindle drive or manually. According to a preferred embodiment, the linear movement is generated via a toggle lever. The slider is connected to the knee lever, which in turn is connected to the drive. The operation of the toggle lever puts the slider in a linear motion. The toggle is overstretchable, d. H. it is increasingly displaced from the bent state to a stretched state, which causes the movement of the slider. Shortly before completion of the linear movement of the slider, the toggle lever reaches the extended orientation. The further drive of the toggle lever transfers the same into an overstretched state. This overstretched state is a locked state, so that slide and thus finger jaws and slide and thereby the pressure piece or the pressure pieces remain and thus the gripper in the closed state, d. H. in the second state, is locked. The overstretched toggle thus prevents the pressure piece and fingerboard pairs from loosening by itself.
Der erfindungsgemäße Greifer ist für Körper mit zylindrischen Abschnitten mit im Wesentlichen gleichbleibenden Durchmessern vorgesehen. Um eine Anpassung an Körper mit einem geringeren Durchmesser zu ermöglichen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Druckstück ein Wechseldruckstück ist. Es werden folglich Druckstücke mit unterschiedlichen Höhen bereitgestellt, die entsprechend ihrer Höhe unterschiedlich weit in den Greifraum hineinragen. Ein solches Wechseldruckstück kann beispielsweise auch eingesetzt werden, wenn Körper angehoben werden sollen, die bereichsweise unterschiedliche Durchmesser haben, d. h. Körper, die in einem Abschnitt, in dem das Druckstück angreift verjüngt sind gegenüber dem Abschnitt, in welchem das Fingerbackenpaar angreift.The gripper according to the invention is intended for bodies with cylindrical sections of substantially constant diameters. In order to enable an adaptation to bodies with a smaller diameter, it is provided in a preferred embodiment that the pressure piece is an alternating pressure piece. There are thus provided pressure pieces with different heights, which protrude differently far into the gripping space according to their height. Such an alternating pressure piece can also be used, for example, when bodies are to be lifted, which have regions of different diameters, ie. H. Body, which are tapered in a section in which the pressure piece engages opposite to the section in which attacks the pair of fingerpans.
Schließlich wird ein Verfahren zum Greifen eines Körpers offenbart. Gegriffen wird durch das Verfahren ein zylindrischer Abschnitt des Körpers an seinem Mantel, der die Grenze eines Greifraums darstellt. Mindestens zwei Fingerbacken legen eine Bewegung entlang einer Kreisbahn, die eine Umhüllende des Greifraums ist, zurück, um den Greifraum wenigstens teilweise zu umschließen. Die Fingerbacken stellen in einem Extremitätsbereich jeweils Anlagerungsstellen für den Körper bereit. Weiter wird eine Linearbewegung vollzogen, durch welche mindestens ein Druckstück eine auf ein Zentrum zwischen den Fingerbacken gerichtete Bewegung vollführt. Das Druckstück befindet sich vorzugsweise im Scheitelpunkt zwischen den beiden Fingerbacken. Die Bewegung des Druckstücks ist bevorzugt auf das Zentrum des Greifraums hin ausgerichtet. Auf diese Weise wird zumindest ein weiterer Anlagerungspunkt für den Körper dargeboten.Finally, a method for gripping a body is disclosed. The method grasps a cylindrical portion of the body on its mantle, which is the boundary of a gripping space. At least two finger jaws move back along a circular path, which is an envelope of the gripping space, to at least partially enclose the gripping space. The finger jaws provide appendage sites for the body in a region of the extremities. Further, a linear movement is performed, by which at least one pressure piece performs a directed to a center between the finger jaws movement. The pressure piece is preferably located at the apex between the two finger jaws. The movement of the pressure piece is preferably aligned with the center of the gripping space. In this way, at least one further attachment point for the body is presented.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zunächst über einen Antrieb ein Schieber in einen Linearbewegung versetzt. Diese Linearbewegung des Schiebers versetzt wiederum eine Lasche in eine Lateralbewegung. Die Lateralbewegung schließlich wird in die Bewegung der Fingerbacken entlang der Kreisbahn zum zumindest teilweisen Umschließen des Greifraums und zur Bereitstellung der Anlagerungsstellen für den zylindrischen Körper umgesetzt. Vorzugsweise wird die Linearbewegung des Druckstücks durch die Linearbewegung des Schiebers erzeugt. Der Schieber wirkt in einer bevorzugten Ausführungsform über zumindest einen Schlitten, der mit dem Druckstück gekoppelt ist, auf das Druckstück ein. Die Betätigung des zumindest einen Schlittens wiederum kann beispielsweise über ein Joch geschehen, auf welches der Schieber auftrifft und das er bewegt, oder über einen Mitnehmer, die direkt auf den zumindest einen Schlitten einwirkt.According to a preferred embodiment, a slider is initially set in a linear movement via a drive. This linear movement of the slider, in turn, translates a tab into a lateral movement. Finally, the lateral movement is translated into the movement of the fingerbags along the circular path to at least partially enclose the gripping space and provide the attachment sites for the cylindrical body. Preferably, the linear movement of the pressure piece is generated by the linear movement of the slider. In a preferred embodiment, the slider acts on the pressure piece via at least one slide, which is coupled to the pressure piece. The actuation of the at least one carriage, in turn, can take place, for example, via a yoke, on which the slider impinges and which it moves, or via a driver, which acts directly on the at least one carriage.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden durch die Linearbewegung des Schiebers zunächst die Fingerbacken im Wesentlichen geschlossen. In anderen Worten, die Lageänderung der Fingerbacken entlang der Kreisbahn ist dadurch fast vollständig abgeschlossen. Kurz bevor der Schieber das Ende seines Weges erreicht, d. h. kurz vor Abschluss der Schließbewegung der Fingerbacken, trifft der Schieber auf zumindest einen mit zumindest einem Druckstück gekoppelten Schlitten und bewegt durch den Abschluss der Linearbewegung den zumindest einen Schlitten. Durch die Bewegung des zumindest einen Schlittens vollzieht das zumindest eine Druckstück die auf das Zentrum gerichtete Bewegung. Dadurch wird der geschlossene Zustand des Greifers erzielt.According to a particularly preferred embodiment, the finger jaws are substantially closed by the linear movement of the slider initially. In other words, the change in position of the finger jaws along the circular path is thereby almost completely completed. Just before the slide reaches the end of its path, ie shortly before completion of the closing movement of the finger jaws, the slide hits at least one carriage coupled to at least one pressure piece and, by completing the linear movement, moves the at least one slide. As a result of the movement of the at least one carriage, the at least one pressure piece completes the movement directed toward the center. As a result, the closed state of the gripper is achieved.
Aus dem Vorgenannten ergeben sich diverse Vorteile des Greifers. Als sehr vorteilhaft ist anzusehen, dass während der Zirkularbewegung der Fingerbacken, d. h. der Bewegung entlang der Kreisbahn, nur eine sehr geringe Kraft aufgewendet wird. Die Fingerbacken umschließen den Körper praktisch kraftfrei. Am Ende der Bewegung wird jedoch eine hohe Kraft aufgewendet, so dass im Ergebnis eine hohe Schließkraft und damit hohe Haltekraft vorliegt. Die Kraft durch das Druckstück baut sich erst kurz vor Abschluss der Schließbewegung auf. Das Objekt wird sowohl durch Kraftschluss als auch durch Formschluss gehalten.From the above, various advantages of the gripper arise. It is to be regarded as very advantageous that during the circular motion of the finger jaws, i. H. the movement along the circular path, only a very small force is expended. The fingers surround the body practically force-free. At the end of the movement, however, a high force is expended, so that as a result a high closing force and thus high holding force is present. The force generated by the pressure piece builds up just before completion of the closing movement. The object is held both by traction and by positive engagement.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to drawings and described. Show it:
Im Folgenden werden die
Insbesondere durch die Betrachtung der
Eine weitere Schließbewegung wird durch die Linearbewegung L des Schiebers
Auf der Darstellung der
Im Folgenden werden die
Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Greifers, der Greifer
Anhand der
Nach fast vollständigem Schließen der Fingerbacken
Wie beim Greifer
In der Darstellung der
In
Gemäß einer weiteren Ausführung (nicht dargestellt) wird ein Greifer mit einem Fingerbackenpaar und einem Druckstück vorgeschlagen. In dieser Ausführung liegen die Anlagerungsstellen (vgl. Bezugszeichen
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Greifen eines Körpers wird aus den Figuren ersichtlich. Dabei wird ein zylindrischer Abschnitt
Insbesondere wird die Linearbewegung des Druckstücks durch eine Linearbewegung L des Schiebers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1001, 100
- Greifergrab
- 3, 1033, 103
- Greifraumhandling area
- 5, 1055, 105
- Fingerbackenfinger shoes
- 6, 6', 1066, 6 ', 106
- FingerbackenpaarFinger jaw pair
- 7, 1077, 107
- ExtremitätsbereichExtremitätsbereich
- 9, 1099, 109
- erste Anlagerungsstellefirst attachment site
- 11, 111, 111'11, 111, 111 '
- zweite Anlagerungsstellesecond attachment site
- 13, 113, 113'13, 113, 113 '
- DruckstückPressure piece
- 1414
- WechseldruckstückAlternating pressure piece
- 15, 11515, 115
- Schieberpusher
- 1616
- SchieberbewegungsraumSlide movement space
- 1717
- Jochyoke
- 18, 11818, 118
- Traversetraverse
- 19, 11919, 119
- Federpaketspring assembly
- 20, 12020, 120
- Federführungleadership
- 22, 12222, 122
- Verstellmechanismusadjustment
- 2323
- Hülseshell
- 24, 12424, 124
- Druckscheibethrust washer
- 25, 12525, 125
- Kreisbahnorbit
- 27, 12727, 127
- Umhüllendeenvelope
- 29, 12929, 129
- erste Laschefirst tab
- 30, 13030, 130
- zweite Laschesecond tab
- 31, 13131, 131
- erstes Drehgelenkfirst rotary joint
- 33, 13333, 133
- zweites Drehgelenksecond pivot
- 37, 13737, 137
- Gehäusecasing
- 38, 138, 138'38, 138, 138 '
- Schlittencarriage
- 39, 13939, 139
- Körper des GreifersBody of the gripper
- 41, 14141, 141
- antriebsseitiges Ende des Greifersdrive end of the gripper
- 43, 14343, 143
- werkstückseitiges Ende des GreifersWorkpiece-side end of the gripper
- 47, 14747, 147
- flügelartiger Fortsatzwing-like extension
- 50, 50'50, 50 '
- Körperbody
- 51, 51'51, 51 '
- zylindrischer Abschnittcylindrical section
- 52, 52'52, 52 '
- Mantelcoat
- 5353
- zylindrischer Abschnitt mit erstem Durchmessercylindrical section with first diameter
- 5454
- zylindrischer Abschnitt mit zweitem Durchmessercylindrical section with a second diameter
- 55, 55'55, 55 '
- GrundflächeFloor space
- 65, 165, 165'65, 165, 165 '
- Verstellmutteradjusting nut
- 66, 16666, 166
- Druckhülsepressure sleeve
- 6767
- Gewindethread
- 6868
- Kontermutterlocknut
- 6969
- Anschlagattack
- 70, 17070, 170
- antriebsseitiger Spaltdrive-side gap
- 71, 17171, 171
- werkstückseitiger Spaltworkpiece-side gap
- 8080
- Antriebdrive
- 135135
- Nutgroove
- 145, 145'145, 145 '
- Führungssäuleguide column
- 160, 160'160, 160 '
- Mitnehmertakeaway
- 163163
- antriebsseitiges Ende des Schiebersdrive end of the slide
- AA
- Längsachselongitudinal axis
- B, B'B, B '
- Dreiecktriangle
- CC
- Schnittlinieintersection
- DD
- Durchmesserdiameter
- E1E1
- erste Ebenefirst floor
- E2 E2
- zweite Ebenesecond level
- E3E3
- dritte EbeneThird level
- EB, EB' E B , E B '
- Ebene des DreiecksLevel of the triangle
- FF
- Schließkraftclosing force
- GG
- Schnittlinieintersection
- HH
- Halbierendebisector
- KK
- Bewegung auf einer KreisbahnMovement on a circular path
- LL
- Linearbewegunglinear motion
- MM
- seitliche Bewegunglateral movement
- PP
- Schnittlinieintersection
- SS
- Scheitelpunktvertex
- S1S1
- Spaltgap
- W1W1
- erste Wegstreckefirst route
- W2W2
- zweite Wegstreckesecond route
- W3W3
- dritte Wegstreckethird route
- ZZ
- Zentrumcenter
- αα
- Winkelangle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- GB 27936 [0004] GB 27936 [0004]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120126 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20130926 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ZASCHE HANDLING GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ZASCHE SITEC HANDLING GMBH, 86720 NOERDLINGEN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: CREMER & CREMER, DE |
|
R151 | Term of protection extended to 8 years | ||
R158 | Lapse of ip right after 8 years |