DE3808822A1

DE3808822A1 - Hydraulisch gesteuertes greifwerkzeug

Info

Publication number: DE3808822A1
Application number: DE3808822A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Stoss
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1989-09-28
Also published as: US4936743A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch gesteuertes Greifwerkzeug, das zum Positionieren oder Montieren von Teilen an schwer zugänglichen Stellen und/oder Bergen aus schwer zu gänglichen Bereichen einsetzbar ist.

Aus der Roboter- und Manipulatortechnik sind Lösungen bekannt, bei denen ein Werkstück senkrecht von oben abgegeben oder ge griffen werden kann. Beim Einsatz eines derartigen Manipula tors in Kernkraftwerken ist die Beobachtung des Positionier- oder Bergevorganges, der ferngesteuert ausgeführt wird, sehr schwierig und bei dunkler Umgebung mit der Notwendigkeit einer Zusatzbeleuchtung wegen der Schattenbildung und des Auftretens von Reflektionen fast unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Greifwerkzeug für den Einsatz in schwer zugänglichen Bereichen anzugeben, das bei kleiner Baugröße große Stellkräfte besitzt, in drei zueinander senkrechten Ebenen bewegbar und feinsteuerbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein hydraulisch gesteuertes Greifwerk zeug zum Positionieren oder Montieren von Teilen an schwer zu gänglichen Stellen oder zum Bergen aus schwer zugänglichen Be reichen, insbesondere in Kernkraftwerken, gelöst, bei dem

a) an einem Tragkörper eine Konsole angeordnet ist, an der ein Werkzeuggrundkörper mit einem Betätigungszylinder zum Schlie ßen und Öffnen von Greifbacken in einer Kippachse gelagert ist,
b) an dem Tragkörper ein Zylinder für die Kippbewegung der Greif backen drehbar angeordnet ist, wobei ein in dem Zylinder ge führter Kolben über ein Kardangelenk mit einem Ende eines Kipphebels drehbar verbunden ist, dessen anderes Ende an dem Werkzeuggrundkörper formschlüssig angeordnet ist,
c) die Konsole über eine Schwenkachse an dem Tragkörper derart gelagert ist, daß die Schwenkachse mit der Kippachse des Werkzeuggrundkörpers in einer Ebene liegt, und
d) an dem Tragkörper ein Zylinder drehbar angeordnet ist, dessen Kolben zur Erzielung einer Schwenkbewegung der Greifbacken mit einem an der Konsole exzentrisch angeordneten Gelenk verbunden ist.

Auf diese Weise beschränkt sich der Schwenk- und Neigeradius nur auf die eine Zange bildenden Greifbacken, so daß ein sehr klei ner Raumbedarf beim Schwenken und Neigen der Greifbacken gegeben ist. Der Positionier- bzw. Bergevorgang von Teilen kann von oben oder seitlich optisch in einfacher Weise überwacht werden.

Es ist günstig, einen der Greifbacken formschlüssig mit dem Werkzeuggrundkörper zu verbinden und einen weiteren, an dem Werkzeuggrundkörper in einem Gelenk gelagerten Greifbacken mit dem Betätigungszylinder gelenkig zu verbinden.

Zum Schutz gegen äußere Einflüsse kann der Tragkörper als Ge häuse ausgebildet sein, das zumindest den Betätigungszylinder und die weiteren Zylinder umgibt.

Zur Befestigung des Greifwerkzeuges an einer Stange, einem Fahr zeug oder einem Kran können an dem Tragkörper Halterungsmittel angeordnet sein, die eine einfache und schnelle Befestigung ermöglichen.

Um zu vermeiden, daß Fremdlicht durch das Greifwerkzeug ver deckt wird, ist es vorteilhaft, die Greifbacken zumindest an nähernd senkrecht oder schräg zu der Ebene anzuordnen, die durch die Drehachse des Werkzeugkörpers gebildet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schema tisch dargestellt. Darin zeigen:

Fig. 1 ein hydraulisch gesteuertes Greifwerkzeug, das an einer Stange angeordnet ist,

Fig. 2 einen Schnitt zu Fig. 1,

Fig. 3 einen weiteren Schnitt zu Fig. 1 und

Fig. 4 ein an ein Fahrzeug gekuppeltes Greifwerkzeug.

Wie Fig. 1 zeigt, ist an einem Tragkörper 1 über ein Schwenkla ger 2 eine Konsole 3 drehbar angeordnet. An dieser Konsole 3 ist in einer Kippachse 4 ein Werkzeuggrundkörper 5 gelagert, der Greifbacken 5 a, 5 b besitzt. Der Greifbacken 5 a hat die Form ei nes sehr spitzen Keiles und ist formschlüssig mit dem Werkzeug grundkörper verbunden. Der Werkzeuggrundkörper 5 besitzt einen U-förmigen Querschnitt, wobei an den Schenkelenden eine Lager achse 5 c angeordnet ist, an der der weitere Greifbacken 5 b dreh bar gelagert ist. In einer Achse 5 d des Werkzeuggrundkörpers 5 ist das Ende eines Lenkers 7 drehbar, dessen anderes Ende über ein Gelenk 8 a mit einer Kolbenstange 8 b eines in dem Betätigungs zylinder 6 geführten Kolbens 8 verbunden ist. Der Betätigungs zylinder 6, der mit dem Grundkörper formschlüssig verbunden ist, hat Anschlußstutzen 6 a, 6 b für die Zuführung eines Druckmit tels. Die beiden Anschlußstutzen 6 a, 6 b sind über Druckmittel leitungen und eine Steuereinrichtung 9 mit einem Druckmittelbe hälter 10 verbunden.

Wird der Zylinder 6 b mit Druckmittel beaufschlagt, so wird der Greifbacken 5 b geöffnet.

An dem Tragkörper 1 ist ein Zylinder 11 für die Kippbewegung der Greifbacken 5 a, 5 b in einem Gelenk 12 drehbar gelagert. Ein in dem Zylinder 11 geführter Kolben 13 ist über eine Kolbenstange 14 und ein Kardangelenk 15 (oder Kugelgelenk) mit einem Ende ei nes Kipphebels 16 drehbar verbunden. Das andere Ende des Kipp hebels 16 ist an dem Werkzeuggrundkörper 5 formschlüssig ange bracht. An dem Zylinder 11 sind Stutzen 11 a, 11 b vorgesehen, die über Druckmittelleitungen und eine Steuereinrichtung 17 mit dem Druckmittelbehälter 10 verbunden sind.

Durch Beaufschlagen des Zylinders 11 mit dem aus dem Druckmit telspeicher 10 über die Steuereinrichtung 17 gelieferten Druck mittel kann der Werkzeuggrundkörper 5 gekippt werden, so daß die Greifbacken 5 a, 5 b um einen genau vorgebbaren Winkel nach oben oder unten gekippt werden können (gestrichelte Darstellung).

Das Schwenklager 2 der Konsole 3 ist an dem Trgkörper 1 derart angeordnet, daß die Achse des Schwenklagers 2 mit der Kippach se 4 des Werkzeugkörpers in einer Ebene liegt.

An dem Tragkörper 1 ist ferner ein Zylinder 18 in einem Dreh punkt 18 c drehbar gelagert (Fig. 2, 3), dessen Kolben 19 über eine Kolbenstange 20 mit einem exzentrisch an der Konsole 3 an geordneten Gelenk 21 verbunden ist. Durch Ausstellen des Kol bens 19 wird die Konsole 3 und damit der Werkzeuggrundkörper 5 mit den Greifbacken 5 a, 5 b um das Schwenklager 2 gedreht. Hierzu ist der Zylinder 18 mit Anschlußstutzen 18 a, 18 b versehen, die über Druckmittelleitungen und eine Steuereinrichtung 22 mit dem Druckmittelbehälter 10 verbunden sind.

Der Tragkörper 1 ist als Gehäuse ausgebildet, das zumindest den Betätigungszylinder 6 und die weiteren Zylinder 11, 18 um gibt.

Die Steuereinrichtungen 9, 17, 22 sind an einem Steuerpult 27 angeordnet, das auch weitere zur Steuerung erforderliche Ein richtungen enthält.

An dem Tragkörper 1 sind Halterungsmittel 23 zum Ankuppeln an eine Stange 24 versehen. Diese Halterungsmittel 23 können aus einem mit einem Winkeleisen versehenen zylindrischen Körper bestehen, der mittels Schrauben 25 an dem Tragkörper befestig bar ist. Dabei ist es zweckmäßig, die Greifbacken 5 a und 5 b zumindest annähernd senkrecht oder auch schräg zu der Ebene an zuordnen, die durch das Schwenklager 2 und die Kippachse 4 ge bildet ist.

Wie Fig. 4 zeigt, kann der Tragkörper 1 auch mit Halterungsmit teln 23 zum Ankuppeln an ein Fahrzeug 26 versehen sein, um das Greifwerkzeug beispielsweise in einem Rohr oder Behälter ver fahrbar einzusetzen. Das Fahrzeug ist mit einem Antriebsmotor 28 ausgerüstet, der von dem Steuerpult 27 aus gesteuert wird. Zur Überwachung ist an dem Greifwerkzeug eine Kamera 29 ange ordnet, die mit einem Monitor 30 verbunden ist.

Die Greifbacken 5 a, 5 b werden den jeweils auszuführenden Arbei ten angepaßt, so daß unterschiedliche Teile - auch Kleinteile - montiert, positioniert oder geborgen werden können. Die steuer baren Druckmittelantriebe gewährleisten hohe Haltekräfte der Greifbacken.

Claims

1. Hydraulisch gesteuertes Greifwerkzeug zum Positionieren, Montieren und/oder Bergen von Teilen an schwer zugänglichen Stellen bzw. aus schwer zugänglichen Bereichen, insbesondere in Kernkraftwerken, bei dem

a) an einem Tragkörper (1) eine Konsole (3) angeordnet ist, an der ein Werkzeuggrundkörper (5) mit einem Betätigungszylin der (6) zum Schließen und Öffnen von Greifbacken (5 a, 5 b) in einer Kippachse (4) gelagert ist,
b) an dem Tragkörper (1) ein Zylinder (11) für die Kippbewegung der Greifbacken (5 a, 5 b) drehbar angeordnet ist, wobei ein in dem Zylinder (11) geführter Kolben (13) über ein Kardangelenk (15) mit einem Ende eines Kipphebels (16) drehbar verbunden ist, dessen anderes Ende an dem Werkzeuggrundkörper (5) form schlüssig angeordnet ist,
c) die Konsole (3) über eine Schwenkachse (2) an dem Tragkörper (1) derart gelagert ist, daß die Schwenkachse (2) mit der Kippachse (4) des Werkzeuggrundkörpers (5) in einer Ebene liegt, und
d) an dem Tragkörper (1) ein Zylinder (18) drehbar angeordnet ist, dessen Kolben (19) zur Erzielung einer Schwenkbewegung der Greifbacken (5 a, 5 b) mit einem an der Konsole (3) exzen trisch angeordneten Gelenk (21) verbunden ist.

2. Greifwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem einer der Greifbac ken (5 a, 5 b) formschlüssig mit dem Werkzeuggrundkörper (5) ver bunden ist und der andere, an dem Werkzeuggrundkörper (5) in einem Drehpunkt (5 c) gelagerte Greifbacken (5 b) mit dem Betä tigungszylinder (6) über eine Hebelanordnung (7) verbunden ist.

3. Greifwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Tragkörper (1) als Gehäuse ausgebildet ist, das zumindest den Betätigungszylinder (6) und die weiteren Zylinder (11, 18) umgibt.

4. Greifwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Tragkörper (1) mit Halterungsmitteln (23) zum Ankuppeln an eine Stange (24) versehen ist.

5. Greifwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Greifbacken (5 a, 5 b) zumindest annähernd senkrecht zu der Ebene angeordnet sind, die durch die Schwenkachse (2) und die Kippachse (4) gegeben ist.

6. Greifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Tragkörper (1) mit Halterungsmitteln (23) zum Ankuppeln an ein Fahrzeug (26) versehen ist.