DE4042231C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
- B25J15/10—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members
- B25J15/103—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members for gripping the object in three contact points
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B1/00—Vices
- B25B1/24—Details, e.g. jaws of special shape, slideways
- B25B1/2405—Construction of the jaws
- B25B1/241—Construction of the jaws characterised by surface features or material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B25B1/2415—Construction of the jaws characterised by surface features or material being composed of a plurality of parts adapting to the shape of the workpiece
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
- B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Greif- oder
Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs.
Greif- oder Spannvorrichtungen für Maschinen wie
Werkzeugmaschinen oder Industrieroboter sind lange
bekannt. Ursprünglich wurden die zugehörigen
Spannbacken von Hand verstellt. Diese mühsame Tätigkeit
ist heute im wesentlichen durch motorische
Verstellmöglichkeiten oder durch automatischen
Spannbackenwechsel abgelöst. In der modernen Fertigung
bedeuten jedoch die Stellzeiten, bzw. die
Werkzeugwechselzeiten einen Verlust, zumal die
Bearbeitungszeiten sich stark verkürzt haben. Wenige
Zehntelsekunden, die z. B. ein Industrieroboter
benötigt, um seine Greifer entsprechend verschieden
großer Teile zu verstellen, addieren sich rasch zu
wertvollen Minuten.
Bekannt sind weiter Spannbacken, die stufenförmig
ausgeführt sind. Hier ist besonders nachteilig, daß die
Stufen ein festes Einspannen von Werkzeugen und
insbesondere Werkstücken verhindern können, wenn diese
an kleineren Umfängen gespannt werden sollen, die
größeren Umfänge jedoch ein ausreichend tiefes
Einführen in die Spannbacken verhindern.
Aus der EP 01 46 209 B1 ist eine künstliche Hand für
einen Roboter bekannt, die aus zwei Trägern und daran
in einer Vielfachreihenmatrix angeordneten Stiften
besteht. Die Träger werden auf die zu greifenden
Gegenstände verfahren, wobei die Stifte sich an das
Profil des Gegenstandes anpassen und dieser durch die
Stifte, die den Gegenstand seitlich umgreifen, gehalten
werden kann, wenn die Träger aufeinander zu bewegt
werden. Ebenso können die Stifte in eine Ausnehmung des
Gegenstandes greifen und durch Auseinanderfahren der
Träger gegriffen werden. Diese künstliche Hand ist
zweifellos geeignet, verschiedenste Konturen zu
erfassen und Gegenstände zu greifen. Sie ist jedoch
durch die vielen Einzelteile aufwendig und kaum
geeignet, Gegenstände fester zu spannen. Spanende
Bearbeitungen können nicht durchgeführt werden, da die
Stifte dem Spanndruck nicht widerstehen können. Um eine
spanende Bearbeitung durchzuführen wird ein
Greiferwechsel nötig.
Aus der DD 248 314 A1 ist ein Greiforgan bekannt, bei
dem sich an die Kontur des zu greifenden Gegenstandes
bewegliche Finger anlegen, die dann mittels eines
Kolbens durch Reibschluß fixiert werden. Die Kraft, mit
der der Gegenstand gehalten wird, entspricht der Kraft
der Federn. Mit dieser Vorrichtung können jedoch keine
spanenden Bearbeitung durchgeführt werden, da die
Haltekraft zu gering ist. Nachteilig an diesem
Greiforgan ist weiter, daß der Spannhub relativ
begrenzt ist. Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der US
45 72 564 C1 bekannt.
Die US 46 32 444 C1 zeigt schließlich eine Greifhand,
deren Haltekraft einerseits durch einen langen Hebelweg
und andererseits dadurch begrenzt ist, daß sie allein
durch einen Motor ausgeübt wird. Spanende Bearbeitungen
sind auch hier nicht möglich. Darüber hinaus erfolgt
die Freifbewegung sehr langsam und erfordert
bauartbedingt eine aufwendige Steuerung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
Greif- oder Spannvorrichtung zu schaffen, die möglichst
wenige und kurze Verstellhübe benötigt, die aus wenigen
Teilen besteht und die die zu greifenden oder
spannenden Gegenstände sicher und fest hält, so daß
auch weitere Bearbeitungen ohne Greiferwechsel erfolgen
können, damit ein flüssiger und kontinuierlicher
Fertigungsvorgang gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des
Hauptanspruchs genannten Mitteln gelöst. Vorteilhafte
Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen umfaßt.
So ist es für Bearbeitungen vorteilhaft, wenn die
Finger beim Greifen oder Spannen mit Flächen an den
Greif- oder Spannbacken anliegen. Für bestimmte
Gegenstände mit z. B. runden Konturen, können die Finger
prismenförmig gestaltet sein, wodurch eine
Mehrpunktanlage erreicht wird.
Für rechnerunterstützte Fertigungen können die Finger
mit Mitteln zur Erkennung der Größe der zu greifenden
oder spannenden Gegenstände versehen sein, um z. B.
leicht die Art des Gegenstandes festzustellen, wenn
unterschiedliche Gegenstände in unbestimmter Folge
bearbeitet werden sollen. Hier ist es unter Umständen
vorteilhaft, die Finger automatisch, z. B. pneumatisch
zu steuern, z. B. wenn die Oberfläche der zu greifenden
oder spannenden Gegenstände von den Fingern nicht
berührt werden sollen. Entsprechend einem
automatisierten Fertigungsvorgang kann die Stellung der
Finger auch programmiert werden.
Eine weitere Ausführung der Erfindung betrifft
Spannfutter für z. B. Drehmaschinen oder für Werkzeuge
an Werkzeugmaschinen, wo die zu bearbeitenden
Gegenstände einfach in die Spannbacken gelegt werden,
wobei deren Verstellweg durch die Finger, die
niedergedrückt werden können, sehr gering ist.
Vorteilhaft ist bei der vorliegenden Erfindung auch,
daß Werkstücke an kleinen Umfängen besser gespannt
werden können, größere Umfänge dadurch weiter aus dem
Spannfutter heraustreten können und Flächen, die
bearbeitet werden nicht mehr verdeckt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ausführung der Erfindung mit zwei
Fingern;
Fig. 2 eine Ausführung der Erfindung mit mehreren
Fingern;
Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Ausführung der Erfindung in einem
Spannfutter für Drehmaschinen oder Werkzeuge
an Werkzeugmaschinen;
Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß Fig. 4.
In Fig. 1 sind zwei Greif- oder Spannbacken zu
erkennen, an denen jeweils ein Finger 3, 4 angeordnet
ist. Seitlich neben den Fingern 3, 4 weisen die Greif-
oder Spannbacken Verlängerungen 6, 7 auf. Die Finger 3,
4 sind über Stifte 26 drehbar in zweiten Verlängerungen
13, 14 der Greif- oder Spannbacken, die sich hinter den
Fingern erstrecken und die kürzer sind als die hinteren
Verlängerungen 6, 7. In einer ersten Position,
dargestellt bei dem rechten Greif- oder Spannbacken,
ist der Finger 3 in seiner unteren Stellung, entweder
durch sein Eigengewicht und die entsprechende Anordnung
des Siftes 26 außerhalb der Mitte des Fingers 3, wobei
der kürzere Hebel in Richtung auf die Verlängerung 6
weist, oder durch die Kraft einer Feder 12, die an dem
Greif- oder Spannbacken abgestützt ist, wobei in dieser
Ausführung die Hebel günstiger für die Kraftverteilung
gestaltet sein können. In dieser unteren Stellung weist
der Finger 3 eine Spannfläche 9 auf, welche senkrecht
zum Gegenstand, der gegriffen werden soll, angeordnet
ist. Nach hinten ist der Finger 3 dabei mit einer
Anschlagfläche 8 an dem Greif- oder Spannbacken
abgestützt, damit der Gegenstand für eine Bearbeitung
fest gehalten wird. So kann, falls erforderlich, die
Kraft die auf den zu bearbeitenden Gegenstand ausgeübt
wird, minimiert werden. Neben der hier gezeigten
Ausführung ist es möglich, mehrere Reihen solcher
Finger hintereinander anzuordnen, um weitere
Spannweiten zu definieren, wobei diese Finger dann in
einer horizontalen Ebene in den Greif- oder Spannbacken
angeordnet sind.
Eine andere Ausführung der Erfindung zeigen
Fig. 2 und
Fig. 3. An dem gezeigten linken Greif- oder
Spannbacken 16 sind nach unten gerichtet
aneinanderliegend mehrere Finger 18 angeordnet und
gegen Federn 20 abgestützt. Der Greif- oder Spannbacken
16 weist eine seitliche Verlängerung 17 anschließend an
den letzten Finger 18 auf. Nach vorne ist der Greif-
oder Spannbacken 16 zur Führung mit einer Abdeckplatte
19 versehen. Zwischen der Verlängerung 17 und der
Abdeckplatte 19 sind Führungsplatten 27 derart
angeordnet, daß die Finger 18 zwischen diesen geführt
sind und mit Nasen 28 auf diesen aufliegen, wodurch ein
Herausfallen aus den Greif- oder Spannbacken 16
verhindert wird. Die Nasen 28 lassen zwischen den
Führungsplatten 27 und dem Greif- oder Spannbacken 16
ausreichend Spiel für ein Auf- und Abbewegen der Finger
18 entgegen der Kraft der Federn 20. Die Finger 18
können im Greif- oder Spannbereich mit Grifflächen 21
versehen sein. Je nach Größe des zu greifenden oder
spannenden Gegenstandes werden bei den symmetrischen
linken und rechten Greif- oder Spannbacken 16, wenn
diese auf den Gegenstand zufahren, einer oder mehrere
Finger 18 zurückgedrückt. Die maximale Spannweite ist
erreicht, wenn die Greif- oder Spannbacken 16 ganz
auseinandergefahren sind und alle Finger 18
zurückgedrückt. Der Gegenstand wird dann zwischen den
Verlängerungen 17 gehalten. Die minimale Spannweite
liegt bei zusammengefahrenen Greif- oder Spannbacken
zwischen den Grifflächen 21 der vordersten Finger 18.
Der Verstellhub der Greif- oder Spannbacken 16 ist hier
maximal entsprechend der Schmalseite eines Fingers 18.
Fig. 4 und Fig. 5 lassen ein Spannfutter 22 für
Drehmaschinen mit erfindungsgemäßen Greif- oder
Spannbacken erkennen. Hier sind die Greif- oder
Spannbacken in üblicher Weise sternförmig angeordnet.
Die Greif- oder Spannbacken 23, die in dem Futter 22 in
bekannter Weise geführt sind, weisen nach außen
gerichtete Verlängerungen 29 auf. Neben den
Verlängerungen 29 sind, daran anliegend, Finger 24, 25,
angeordnet, wobei diese in Normalstellung durch die
Kraft von Federn 30 nach außen gedrückt werden und
seitlich durch Abstufungen am Herausfallen gehindert
werden. In Normalstellung bilden die Verlängerungen 29
und die Finger 24, 25 nach außen eine plane Fläche. Ein
kleines Werkstück wird zwischen den inneren Fingern 25
eingespannt, ein größeres wird diese Finger 25 oder die
nächsten Finger 24 niederdrücken um dann von den
inneren Fingern 24 oder den Verlängerungen 29 gehalten
zu werden. Selbstverständlich sind auch weitere Reihen
von Fingern denkbar. Der maximale Verstellhub der
Greif- oder Spannbacken ist auch hier entsprechend der
Stärke eines Fingers.
Claims (8)
1. Greif- oder Spannvorrichtung an Maschinen wie
Werkzeugmaschinen oder Industrierobotern für
Gegenstände wie Werkzeuge oder Werkstücke mit einfachen
geometrischen Konturen,
bestehend aus mindestens zwei relativ in einer Ebene zueinander verfahrbaren Greif- oder Spannbacken,
wobei an den Greif- oder Spannbacken in Zustellrichtung auf die zu greifenden oder spannenden Gegenstände jeweils mindestens ein Finger zum Greifen oder Spannen der Gegenstände angeordnet ist,
wobei die Gegenstände, deren Spannweite kleiner ist, als der Abstand zwischen einem Fingerpaar in geöffneter Position der Greif- oder Spannbacken durch Verfahren der Greif- oder Spannbacken aufeinander gegriffen oder gespannt werden,
und wobei die Finger senkrecht zum Spannhub beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greif- oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) in Spannrichtung hinter und parallel zu den Fingern (3, 4, 18, 24, 25) starre Verlängerungen (6, 7, 17, 23) aufweisen,
daß die Verlängerungen (6, 7, 17, 23) einen ersten, maximalen seitlichen Anschlag für die zu greifenden oder spannenden Gegenstände bilden,
und daß die Finger (3, 4, 18, 24, 25) der Greif- oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) paarweise, bzw. gruppenweise zwischen sich mindestens einen weiteren seitlichen Anschlag bilden,
wobei die zu greifenden oder spannenden Gegenstände, wenn deren Spannweite bei geöffneten Greif- oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) größer ist, als der Abstand eines Fingerpaares (3, 4, 18, 24, 25), dieses axial in Richtung auf die Greif- oder Spannbacken verschiebt (1, 2, 16, 23) und von dem nächsten, in größerem Abstand befindlichen Fingerpaar (3, 4, 18, 24, 25) oder den Verlängerungen (6, 7, 17, 29) der Greif - oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) ergriffen werden.
bestehend aus mindestens zwei relativ in einer Ebene zueinander verfahrbaren Greif- oder Spannbacken,
wobei an den Greif- oder Spannbacken in Zustellrichtung auf die zu greifenden oder spannenden Gegenstände jeweils mindestens ein Finger zum Greifen oder Spannen der Gegenstände angeordnet ist,
wobei die Gegenstände, deren Spannweite kleiner ist, als der Abstand zwischen einem Fingerpaar in geöffneter Position der Greif- oder Spannbacken durch Verfahren der Greif- oder Spannbacken aufeinander gegriffen oder gespannt werden,
und wobei die Finger senkrecht zum Spannhub beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greif- oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) in Spannrichtung hinter und parallel zu den Fingern (3, 4, 18, 24, 25) starre Verlängerungen (6, 7, 17, 23) aufweisen,
daß die Verlängerungen (6, 7, 17, 23) einen ersten, maximalen seitlichen Anschlag für die zu greifenden oder spannenden Gegenstände bilden,
und daß die Finger (3, 4, 18, 24, 25) der Greif- oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) paarweise, bzw. gruppenweise zwischen sich mindestens einen weiteren seitlichen Anschlag bilden,
wobei die zu greifenden oder spannenden Gegenstände, wenn deren Spannweite bei geöffneten Greif- oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) größer ist, als der Abstand eines Fingerpaares (3, 4, 18, 24, 25), dieses axial in Richtung auf die Greif- oder Spannbacken verschiebt (1, 2, 16, 23) und von dem nächsten, in größerem Abstand befindlichen Fingerpaar (3, 4, 18, 24, 25) oder den Verlängerungen (6, 7, 17, 29) der Greif - oder Spannbacken (1, 2, 16, 23) ergriffen werden.
2. Greif- oder Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem Greif- oder Spannbacken (1, 2) seitlich neben den Fingern (3, 4) zweite Verlängerungen (13, 14) aufweisen,
wobei die zweiten Verlängerungen (13, 14) kürzer sind als die hinteren Verlängerungen (6, 7),
und daß die Finger ((3, 4) drehbar in den zweiten Verlängerungen (13, 14) gelagert sind,
wobei die Finger (3, 4) mit Spannflächen (9) für die Gegenstände einen ersten, kleineren Anschlag zwischen sich bilden und dabei mit Anschlagflächen (8) an den Greif- oder Spannbacken (1, 2) anliegen,
und wobei die Finger (3, 4) bei größeren Gegenständen durch diese senkrecht zur Spannrichtung in Richtung auf die Greif- oder Spannbacken (1, 2) verschoben werden und die hinteren Verlängerungen (6, 7) als größerer Anschlag für die Gegenstände dienen.
daß an jedem Greif- oder Spannbacken (1, 2) seitlich neben den Fingern (3, 4) zweite Verlängerungen (13, 14) aufweisen,
wobei die zweiten Verlängerungen (13, 14) kürzer sind als die hinteren Verlängerungen (6, 7),
und daß die Finger ((3, 4) drehbar in den zweiten Verlängerungen (13, 14) gelagert sind,
wobei die Finger (3, 4) mit Spannflächen (9) für die Gegenstände einen ersten, kleineren Anschlag zwischen sich bilden und dabei mit Anschlagflächen (8) an den Greif- oder Spannbacken (1, 2) anliegen,
und wobei die Finger (3, 4) bei größeren Gegenständen durch diese senkrecht zur Spannrichtung in Richtung auf die Greif- oder Spannbacken (1, 2) verschoben werden und die hinteren Verlängerungen (6, 7) als größerer Anschlag für die Gegenstände dienen.
3. Greif- oder Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Finger (3, 4, 18, 24, 25) beim Greifen oder
Spannen mit Flächen aneinander oder an den Greif- oder
Spannbacken (1, 2, 16, 23) anliegen.
4. Greif- oder Spannvorrichtung nach einem der vorgehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Finger (3, 4, 18, 24, 25) senkrecht zur
Spannrichtung auf die Greif- oder Spannbacken (1, 2,
16, 23) entgegen der Kraft einer Feder (12, 20)
verschiebbar gelagert sind.
5. Greif- oder Spannvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Greif- oder Spannbacken in einem Spannfutter
(22), z. B. einer Drehmaschine oder in einem Spannfutter
für Werkzeuge an einer Werkzeugmaschine angeordnet
sind.
6. Greif- oder Spannvorrichtung nach einem der vorgehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Fingern Mittel zur Erkennung der Größe der
zu greifenden oder spannenden Gegenstände angeordnet
sind.
7. Greif- oder Spannvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Finger (3, 4, 18, 24, 25) automatisch, z. B.
pneumatisch verstellbar sind.
8. Greif- oder Spannvorrichtung nach einem der
vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Finger (3, 4, 18, 24, 25) im Bereich ihrer
Spann- oder Grifflächen (9, 21) prismenförmig, z. B. zum
Greifen oder Spannen runder Gegenstände, geformt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904042231 DE4042231A1 (de) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Greif- oder spannvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904042231 DE4042231A1 (de) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Greif- oder spannvorrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4042231A1 DE4042231A1 (de) | 1992-07-02 |
DE4042231C2 true DE4042231C2 (de) | 1992-10-15 |
Family
ID=6421685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904042231 Granted DE4042231A1 (de) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Greif- oder spannvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4042231A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113681582B (zh) * | 2021-08-30 | 2022-12-30 | 大连佳峰自动化股份有限公司 | 非同步贴片机搬运夹爪 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4572564A (en) * | 1984-07-12 | 1986-02-25 | General Electric Company | Adaptive gripping device |
US4632444A (en) * | 1985-05-03 | 1986-12-30 | Rca Corporation | Robot hand |
DD248314A1 (de) * | 1986-04-17 | 1987-08-05 | Univ Dresden Tech | Greiforgan mit in axialfuehrungen beweglichen stiften ii |
-
1990
- 1990-12-29 DE DE19904042231 patent/DE4042231A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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