DE3410601A1

DE3410601A1 - Greifer fuer industrieroboter

Info

Publication number: DE3410601A1
Application number: DE19843410601
Authority: DE
Inventors: Rainer 8523 Baiersdorf Keppler
Original assignee: Mantec Gesellschaft Fuer Automatisierungs und Handhabungssysteme Mbh 8510 Fuerth; Manutec Gesellschaft fuer Automatisierungs und Handhabungssysteme mbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1985-09-26

Description

Greifer für Industrieroboter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Greifer für Industrieroboter, bei dem die Drehbewegung einer Welle über eine Getriebeanordnung in eine entsprechende relative Verschiebung von Greifgliedern zueinander umsetzbar ist.
Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise in der DE-OS 31 00 401 beschrieben ist.
Bei dieser bekannten Anordnung sind im Greifer drei parallele Wellen vorgesehen, die über Zahnräder und Zahnstangen miteinander verbunden und an ihren Enden mit Greifarmen versehen sind. Wird durch einen Antriebsmotor eine der Wellen angetrieben, so werden die anderen Wellen synchron mitgedreht, so daß sich auch eine synchrone Schwenkung der Greifarme zueinander ergibt. Weitere Greiferkonstruktionen sind beispielsweise in der DE-AS 23 55 971, in der DE-OS 25 13 539 oder der DE-PS 24 42 865 beschrieben.
Antriebe, mit denen ein ausreichendes Drehmoment aufgebracht werden kann, wie z.B. pneumatische oder hydraulische Drehantriebe, sind häufig in ihrem Drehwinkel begrenzt, z.B. ist der Drehwinkel nicht größer als 3600 Mit derartigen Antrieben lassen sich, wenn man noch konstruktiv vertretbare Getriebeübersetzungen erreichen will, nur relativ kleine Bewegungen der Greifglieder zueinander erreichen. Dies reicht auch für sehr viele Anwendungsfälle völlig aus. Es gibt jedoch Fälle, in denen die Abmessungsunterschiede der zu greifenden Werkstücke beträchtlich sind, d.h. größer als der mit dem betreffenden Greifer mögliche Fingerhub. In einem solchen Fall müssen für die unterschiedlichsten Werkstücke auch unterschiedliche Greifer verwendet oder die Greifglieder umgestellt werden. Dies ist relativ aufwendig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Greifer zu schaffen, mit dem Werkstücke unterschiedlichster Abmessung gegriffen werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Greifer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Welle zwei gegensinnige Freiläufe angeordnet sind und zum schrittweisen Antrieb der Freiläufe Schwenkantriebe dienen.
Über die zwei gegensinnig auf dieser Schwenkachse angeordneten Freiläufe läßt sich also durch kleine Schwenkbewegungen der Freiläufe der Abstand der Greifglieder, d.h.
der Fingerabstand, schrittweise verändern.
So ist z.B. durch schrittweisen Antrieb des einen Freilaufes schrittweise der maximale Greifgliederabstand (größter Hub) erreichbar. Dies gilt sinngemäß für den Schließvorgang über den anderen Freilauf.
Ist der richtige Grundabstand, d.h. Arbeitsbereich-Abstand der Greifglieder zueinander erreicht, so werden bei gleichzeitigem Antrieb beider Freiläufe in einer Drehrichtung die Greiferfinger durch den einen Freilauf bis zu einem Schritt (Kurzhub) in Schließrichtung bewegt.
Beim Umsteuern der Drehrichtung werden die Greiferfinger durch den anderen Freilauf in Gegenrichtung bis zu einem Schritt bewegt, also geöffnet. Durch die damit mögliche Variation des Grei fer fingerabs tandes kann dann das betreffende Werkstück gegriffen und auch wieder losgelassen werden.
Der Antrieb der Freiläufe wird schrittweise über elektrische, pneumatische oder hydraulische Antriebe vorgenommen, deren Verstellung je Schritt erheblich kleiner als der gesamte Schließweg ist. Besonders vorteilhaft ist dabei ein pneumatischer Schwenkantrieb, wobei mehrere Schwenkflügel zu einer Baueinheit integriert sein können.
Anstelle eines Drehantriebes über Schwenkflügel oder der gleichen ist auch ein Antrieb über Ritzel und Zahnstange mit Zylinder und Kolben möglich, bei dem die Drehung auf die Freiläufe übertragen wird.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen: Figur 1 ein Prinzipschema des Greifers mit Antrieb und Figur 2 einen Querschnitt durch die Antriebsanordnung der zentralen Welle längs der Linie II-II Der schematisch dargestellte Greifer, der am Arm eines nicht dargestellten Industrieroboters befestigbar ist, besteht aus einem zylindrischen Unterteil 9 und einem darauf schwimmend gelagerten Oberteil 1. Im Oberteil 1 sind auf gegeneinander verschiebbaren Backen 2 drei Finger 3 angeordnet, durch deren relative Verschiebung zueinander ein Werkstück gegriffen werden kann. Der Einfachheit halber ist nur einer der Backen 2 mit angedeutetem Greiffinger 3 gezeichnet; in Wirklichkeit sind aber zumindest zwei Greiffinger oder auch mehr Greiffinger mit entsprechenden Backen vorgesehen.
Der Backen 2 ist mit einer Gewindemutter 4 verbunden, die auf einer Gewindespindel 5 geführt ist. Bei Drehung der Gewindespindel 5 bewegt sich der Backen 2 und damit auch der Greiffinger 3 in Richtung des Doppelpfeiles 3. Entsprechendes gilt für die übrigen nicht dargestellten Backen und Greiffinger.
Zum Antrieb der einzelnen Spindeln 5 für die Backen 2 dient eine zentrale, parallel zur Längsachse des Greifers angeordnete Welle 7, die über ein Kegelradgetriebe 6 die einzelnen Gewindespindeln 5 antreibt. Diese Welle 7 ist über Lager 8 abgefangen.
Auf der Welle sind zwei gegensinnig wirkende Freiläufe 15 und 16 untereinander angeordnet. die jeweils schrittweise durch Schwenkbewegungen antreibbar sind. Zum Antrieb des Freilaufes 15 dient ein Schwenkflügelantrieb mit einem Schwenkflügel 12, der pneumatisch um etwa 270° zwischen seinen Endstellungen, dh. bis zum Anschlag 13 (Figur 2), bewegt werden kann. Zum Antrieb des Freilaufes 16 dient der Schwenkflügel 10 mit Anschlag 11. Beide Schwenkflügel 10 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 14 untergebracht.
Schwenkflügelantriebe dieser Art sind bekannt.
Durch schrittweisen Antrieb des Freilaufes 15 läßt sich beispielsweise der Abstand der Greiffinger 3 voneinander vergrößern und sinngemäß durch schrittweisen Antrieb des Freilaufes 16 der Abstand der Greiffinger 3 voneinander verringern. Der Schwenkwinkel des Schwenkflügels 12 bzw.
10 ist dabei wesentlich kleiner als die mögliche Gesamtdrehung der Welle 7, d.h. der maximal möglichen Veränderung des Abstandes der Greiffinger voneinander.
3 Patentansprüche 2 Figuren - L e e r s e i t e -

Claims

Patentansprüche 1. Greifer für Industrieroboter, bei dem die Drehbewegung einer Welle über eine Getriebeanordnung in eine entsprechende relative Verschiebung von Greifgliedern zueinander umsetzbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß auf der Welle (7) zwei gegensinnige Freiläufe (15, 16) angeordnet sind und zum schrittweisen Antrieb der Freiläufe (15, 16) Schwenkantriebe (10, 12) dienen.
2. Greifer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß pneumatische Schwenkantriebe (10, 12) vorgesehen sind, die in einer Baueinheit integriert sind.
3. Greifer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß Welle (7) und Antrieb (10, 12) parallel zur Längsachse angeordnet sind und die Drehbewegung der Welle (7) über ein Kegelradgetriebe (6) auf die in der dazu senkrechten Ebene liegenden Backen (2) zur Aufnahme der Greifglieder (3) übertragbar ist.