DE7736742U1

DE7736742U1 - Greifvorrichtung fuer gegenstaende mit einem fernbedienbaren greifmanipulator

Info

Publication number: DE7736742U1
Application number: DE7736742U
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1978-03-16
Also published as: GB1548088A; US4165116A; FR2372685B1; IT1088759B; BE861088A; FR2372685A1

Description

Commissariat a I¹Energie Atomique, Paris, Frankreich

Greifvorrichtung für Gegenstände mit

Die Neuerung betrifft eine Greifvorrichtung für Gegenstände mit einem fernbedienbaren Greifmanipulator aus zwei gestreck- ( ten und symmetrischen, im Umriß dreiecksförmigen Greifklemmen, von denen jede an einem Klemmbauteil beweglich-.angeschlossen ist und einen hinteren Absatz aufweist, der dem Klemmenende gegenüberliegt, mit einem Aufsatzstück, das mit jedem zu bewegenden Gegenstand formschlüssig mittels einer Befestigungseinrichtung verbunden ist und ein Zentralteil bildet, das geeignet ist, von den Greifklemmen erfaßt zu werden.

Derartige Greifvorrichtungen ermöglichen es, Gegenstände oder verschiedene radioaktive Chargen von der Ferne aus und im Inneren einer sogenannten Aktiv-Zelle zu handhaben, die die äußere Umgebung gegen eine radioaktive Verunreinigung und ionisierende Strahlen schützt. Die Neuerung läßt es zu, unabhängig davon, ob es notwendig ist oder nicht, mit einer minimalen Klemmkraft der Klemmeinrichtung zu arbeiten, wodurch vor allem die Wahrscheinlichkeit für einen Defekt des fernbedienbaren Greifmanipulators während seines Einsatzes verringert wird.

Es ist festzustellen, daß die Handhabung von radioaktivem Material verschiedener Form, Gewicht und Beschaffenheit in einer vollständig abgeschlossenen Zelle mittels eines fernbedienbaren Manipulators gewisse Probleme mit sich bringt, insbesondere das Problem eines wirksamen Ergreifens dieser Materialien an einer dafür geeigneten und richtigen Stelle, die nicht nur von der Position des Schwerpunktes und der zu

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handhabenden Charge abhängt, sondern auch insbesondere im Fall von Behältern oder entsprechenden Gefäßen, die Flüssigkeiten enthalten, es erfordern, diese Behälter in einer ver- « tikalen oder weitgehend vertikalen Position zu halten. Im übrigen ist zu beachten, daß bei Materialien oder Gegenständen aus Glas oder aus einer leicht zerbrechlichen Form, das Ergreifen durch den Greifmanipulator äußerst exakt erfolgen muß, um die Risiken eines Bruchs dieser Behälter zu vermeiden. In gewissen Fällen ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß der Greifmanipulator einen Gegenstand in passender Weise erfassen soll, der sich in einer Ecke der Zelle oder in einem Bereich derselben befindet, der durch andere Materialien versperrt ist.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Greifvorrichtung von sehr einfacher Bauweise zu schaffen, die mit derartigen Schwierig- ! keiten fertig wird, die ferner ein sicheres Ergreifen an der am besten geeigneten Stelle eines Gegenstandes ermöglicht, der in der Zelle zu handhaben ist, die kostengünstig hergestellt und im übrigen in verschiedenen Ausführungen leicht gefertigt werden kann. Zweck der Neuerung ist es unter anderem, das vorhin erwähnte Verschütten von Flüssigkeit innerhalb einer Menge von zu handhabenden Gegenständen zu verhinf : dern, einen bleibenden Abdruck, wie zum Beispiel eine Vertiefung in einem Gegenstand zu vermeiden, und einen anspruchsvollen Einsatz, der kostspielig und schwierig durchzuführen ist, beispielsweise die Manipulation eines Glasgegenstandes, zu ermöglichen. Ein weiterer Zweck ist es, im Rahmen der Konzeption der Vorrichtung die endgültige Position des Erfassens eines zu bewegenden Gegenstandes im voraus festzulegen.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß durch eine Greifvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß das Zentralteil einen umgebogenen Stützrand für den Absatz der Greifklemmen besitzt, die über jede Seite des Zentralteils hinausragen, und daß zwei parallele Flächen sich senkrecht zur Ebene des Zentralteils zu beiden Seiten desselben erstrek-

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ken, um die Greifklemmen zu umgeben, die gegen das Zentralteil drücken.

In Ausgestaltung der Neuerung besteht das Zentralteil aus zwei parallelen plattenförmigen Streifen, die an ihren Enden gebogen sind, um die Stützränder für die Absätze der Greifklemmen zu bilden. Bei einer anderen Ausführungsform weist das Zentralteil eine Platte auf, die an ihrem Ende mit einer überstehenden Querplatte fest verbunden ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform weisen die Befestigungs- \ · einrichtungender Greifvorrichtung für den zu bewegenden Gegenstand zumindest eine Klemmschelle auf, die den Gegenstand umgibt und mit dem Zentralteil verbunden ist. In einer Abwandlung der Neuerung enthalten die Befestigungseinrichtungen ein Klötzchen mit einem Gewindeloch, das Bestandteil des Zentralteils ist und mit einer Schraube in Eingriff gebracht wird, die sich auf dem zu bewegenden Gegenstand befindet. Selbstverständlich ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der das Zentralteil eine Schraube aufweist, die in Eingriff mit einem Gewindeloch auf dem zu bewegenden Gegenstand bringbar ist.

f \ In weiterer Ausgestaltung der Neuerung sind die Befestigungseinrichtungen aus Schweißpunkten oder einer Verbindung mittels Schrauben gebildet, die mit Gewindelöchern in Eingriff stehen, die im Gegenstand angeordnet sind.

Weitere Einzelheiten der Greifvorrichtung nach der Neuerung werden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - eine schematische Ansicht eines fernbedienbaren Manipulators, dessen Betätigungsteil im Inneren einer völlig abgeschlossenen Zelle angeordnet ist und der mit einer Klemme ausgerüstet ist, die mit einer Greifvorrichtung nach der Neuerung zusammen-

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arbeitet, die einen im Inneren der Zelle zu handhabenden Gegenstand festhält,

Figuren 2 bis 4 - perspektivische Ansichten von verschiedenen Ausführungsformen der Greifvorrichtung,

Figuren 5 bis 8 - Teilansichten im Schnitt, die schematisch

verschiedene Ausführungsformen der zu der Greifvorrichtung gehörigen Befestigungseinrichtungen darstellen, die die Befestigung der Greifvorrichtung auf dem zu handhabenden Gegenstand ermöglichen, und

Figur 9 - eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform der Greifvorrichtung.

Figur 1 zeigt schematisch eine völlig abgeschlossene Zelle, insbesondere für die Handhabung von radioaktiven Gegenständen, deren Aufbau als solcher bekannt ist und daher nicht näher beschrieben wird. In der Zeichnung sind nur zwei Wände 1 und 2 dieser Zelle dargestellt, von denen die Wand 1 ein Strahlenschutzfenster 3 aufweist, das es einer Bedienungsperson, die sich außerhalb dieser Zelle befindet, ermöglicht, einen Blick in das Innere der Zelle zu werfen, insbesondere auf die darin enthaltenen Gegenstände.

Um die Handhabung dieser Gegenstände vornehmen zu können, enta"*\ hält die Wand 1 der Zelle eine hermetisch dichte Durchführung 4 für einen Trägerschaft 5 eines Armes 6 eines fernbedienbaren Manipulators, den ein Vorderarm 7 verlängert. Der Arm 7 und der Vorderarm 7 sind an dem Trägerschaft 5 angelenkt und auf dem Arm 6 befinden sich nicht gezeigte Kröpf- und Krümmerwellen, die durch dichte Bälge 8 und 9 geschützt sind. An seinem Ende, das einem Krümmungsgelenk gegenüberliegt, trägt der Vorderarm 7 ein Bauteil 1o, auf dem zwei Greifklemmen 11 und 12 angelenkt sind, die dafür bestimmt sind, die Handhabung im Inneren der Aktiv-Zelle von Chargen, Gegenständen oder sonstigen Materialien sicherzustellen, die in der Zeichnung schematisch durch das Bezugszeichen 14 gekennzeichnet sind.

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Entsprechend der Neuerung erfolgt das Ergreifen des Gegenstandes 14 durch die Greifklemmen 11 und 12, die mit Hilfe einer Greifvorrichtung 15 betätigt v/erden, von der Einzelheiten in verschiedenen Ausführungsformen in den Figuren 2 bis 4 im vergrößerten Maßstab dargestellt sind.

Bei einer ersten, in Figur 2 gezeigten Ausführungsform besteht die Greifvorrichtung 15 im wesentlichen aus einem Zentralteil 16, das aus zwei gestreckten und parallelen metallischen Streifen 17 und 18 besteht, die an einem ihrer Enden gekrümmte Teile 17a und 18a aufweisen, die umgebogene Ränder zum Abstützen der Absatzenden 11a und 12a der Greifklemmen 11 und 12 bilden. Die Vorrichtung weist des weiteren zwei ebene Flügel oder Flächen 19 und 2o auf, die gegen die beiden Streifen 17 und 18 des Zentralteils 16 anliegen und sich senkrecht zu der Ebene dieser Streifen erstrecken. Der geeignete Eingriff der Greifklemmen 11 und 12 erfolgt derart, daß sich diese mit ihren Enden, die den Absätzen 11a und 12a gegenüberliegen, gegen einen Boden, gebildet durch Verlängerungen 17b und 18b der Streifen 17 und 18 abstützen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden diese Verlängerungen 17b und 18b seitlich durch zwei Flanken 21 und 22 fortgesetzt, die direkt mit den Kanten der ebenen Flächen 19 und 2o verbunden sind. Die Anordnung bildet zu beiden Seiten der Streifen 17 und 18 Unirißvertiefungen, die geeignet sind, zu einem eine axiale Blockierung der Greifklemmen infolge der Abstützung ihrer Absätze gegen die gekrümmten Teile 17a und 18a und zum anderen eine Querblockierung infolge der Flächen 19 und 2o dieser Greifklemmen zu ermöglichen, wobei eine enge Verbindung zwischen der Greifvorrichtung und diesen Greifklemmen hergestellt werden kann.

Bei einer anderen Ausführungsform der Neuerung, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, sind die Streifen 17 und 18 des Zentralteils mit zwei an den Enden angebrachten, parallelen Querplatten 23 und 24 beispielsweise durch Schweißen oder Löten verbunden. Die Querplatte 23 steht seitlich über die

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Streifen 17 und 18 vor, um für die Absätze der Greifklemmen, die nicht gezeigt sind, Randleisten zu bilden. Bei dieser Ausführungsform sind gleichfalls die ebenen Flächen oder Auflageplatten 19 und 2o zu finden, wobei ein Einschieben in diese die Greifklemmen, begrenzt von den Streifen 17 und 18, festlegt und in diesem Fall die Flächen 19 und 2o nach außen hin offen sind.

Bei einer weiteren, in Figur 4 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Streifen des Zentralteils durch eine einzige axiale Platte 25 ersetzt, die an ihrem Ende einen Stützrand ^ 26 zum Abstützen der Absätze der Greifklemmen trägt. Die Platte 25 ist mit den seitlichen Flächen 19 und 2o verschweißt. Ebenso wie bei der voranstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Flächen 19 und 2o, die in Eingriff mit den Greifklem- I men gelangen, nach außen hin geöffnet. i

Die Figuren 5 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen der \ Befestigungseinrichtungen, die eine feste Verbindung der r

Greifvorrichtung, die beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist, mit einem Gegenstand, der in einer abgeschlossenen Zelle gehandhabt werden soll, ermöglichen. »

ί ( Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist die Greifvor- [

richtung 15 über die Platte 24 mit einer Klemmschelle 27 i

formschlüssig verbunden, die durch Schweißpunkte 28 an der Platte 24 befestigt ist. Diese Klemmschelle 27 gehört zu dem Typ von Schelle, bei dem das Zusammenziehen durch das Kämmen der Löcher der Schelle mit einem Schraubengewinde erfolgt. Die Klemmschelle 27 ist mit einer Schraube 29 versehen, die in einem Gewinde eines Gehäuses 3o eingreift. Die Drehung dieser Schraube 29, die an sich bekannt ist, zieht die Klemm- schelle 27 zusammen, um im Inneren derselben den zu handhabenden Gegenstand zu halten, der in der Zeichnung nicht dar- f; gestellt ist. I

Bei der Ausführungsform nach Figur 6 ist der Gegenstand 14

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direkt formschlüssig mit der Platte 24 am Ende der Greifvorrichtung 15 durch eine Schweißstelle 31 verbunden. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 7 enthält die Greifvorrichtung 15 am Ende ein Klötzchen 32, das ein axiales Gewindeloch aufweist/ welches eine Schraube 33 aufnimmt, die beispielsweise ein Flachgewinde besitzt und die sich durch den Gegenstand 14 hindurch erstreckt, um diesen mit der Greifvorrichtung 15 fest zu verbinden. Bei dem Ausführungsbeispxel nach Figur 8 ist die Endplatte 24 mit dem Gegenstand 14 mittels Kopfschrauben 3 4 fest verbunden, die sich durch die Platte 24 erstrecken und in Eingriff mit Gewindelöchern im Gegenstand 14 stehen.

Es ist auch die umgekehrte Bauweise möglich, bei der die Schrauben im Gegenstand 14 versenkt oder an diesem angebracht sind und in Eingriff mit Gewindelöchern in der Platte 24 sich befinden.

Für weitere bestimmte Anwendungsmöglichkeiten kann die Greifvorrichtung 15 an ihrem Ende mit einem Arbeitswerkzeug für den Einsatz im Inneren der Aktiv-Zelle ausgerüstet sein, insbesondere mit einem Schraubenschlüssel 35, einer Drehschraube oder einem sonstigen analogen Werkzeug. Wenn die Greifvorrich tung einmal auf der Klemme des Manipulators befestigt ist, ermöglicht sie es sehr leicht, das Werkzeug in Betrieb zu neh men, da dieses nur direkt von den Backen dieser Klemme erfaßt wird.

Mit der Neuerung wird des weiteren eine Greifvorrichtung besonders einfacher Art verwirklicht, die für alle denkbaren Formen von Gegenständen geeignet ist, die im Inneren einer Aktiv-Zelle zu handhaben sind. Diese Vorrichtung verwirklicht eine direkte Zusammenarbeit zwischen den Backen der Klemme eines fernbedienbaren Manipulators und jedem Gegenstand, der bewegt werden soll, unabhängig von der Form oder dem Aufbau des Gegenstandes. Im übrigen wird darauf hingewiesen, daß der Aufbau der Vorrichtung selbst sehr leicht an den Aufbau

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von verschiedenen/ zu handhabenden Gegenständen angepaßt werden kann, insbesondere an deren Eigengewicht. So ist beispielsweise das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel insbesondere für schwere Lasten geeignet, während das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel für leichtere Lasten geeignet ist. Bei allen Ausführungsbeispielen wird das in der Klemme durch die Zwischenschaltung der Vorrichtung befindliche Material mit minimaler Druckkraft gehalten, ohne das Risiko, daß der Gegenstand unzulässig locker gehandhabt wird. Die Form der Vorrichtung läßt unter anderem ein bequemes Trennen der Greifkiemmen am Ende des Festhaltevorgangs zu f\ und ermöglicht einen großen Bewegungsraum, selbst in den Ecken, die im Inneren der Zelle schwer zugänglich sind.

Es versteht sich von selbst und ist aus den voranstehenden Ausführungen ersichtlich, daß die Neuerung nicht nur auf die im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern vielmehr auch alle sonstigen, durch den Neuerungsgedanken erfaßten und für den Fachmann denkbaren Ausführungsformen umschließt.

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Claims

Poleniaawäll© ΡίΛηβ. Wilhelm ßeichel Kpl-Ιησ. Wolfgang Beiohel 6 Franldurt a. M. 1 Pcakßtraße 13 8956-ReZo/rt Commissariat a 1'Energie Atomique, Paris, Frankreich

1. Greifvorrichtung für Gegenstände mit einem fernbedienbaren /·\ Greif manipulator aus zwei gestreckten und symmet arischen, im , Umriß dreiecksförmigen Greifklemmen, von denen jede an einem Klemmbauteil beweglich angeschlossen ist und einen hinteren Absatz aufweist, der dem Klemmenende gegenüberliegt, mit einem Aufsatzstück, das mit jedem zu bewegenden Gegenstand formschlüssig mittels einer Befestigungseinrichtung veirbunden ist und ein Zentralteil bildet, das geeignet ist, von den Greifklemmen erfaßt zu werden,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralteil (16) einen umgebogenen Stützrand für den

Absatz der Greifklemmen (11, 12) besitzt, die über jede! Sei-I
te des Zentralteils (16) hinausragen, und daß zwei parallele Flächen (19, 2o) sich senkrecht zur Ebene des Zentralteils (16) zu beiden Seiten desselben erstrecken, um die Greifklemmen (11, 12) zu umgeben, die gegen das Zentralteil (16)

] drücken.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

f daß das Zentralteil (16) aus zwei parallelen plattenförmigen Streifen (17, 18) besteht, die an ihren Enden gebogen sind, ! um die Stützränder (17a, 18a) für die Absätze (11a, 12a) der Greifklemmen (11, 12) zu bilden.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralteil eine Platte (25) aufweist, die an ihrem

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Ende mit einer überstehenden Querplatte (26) fest verbunden ist.

4. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen der Greifvorrichtung (15) für den zu bewegenden Gegenstand (14) zumindest eine Klemmschelle (27) aufweisen, die den Gegenstand umgibt und mit dem Zentralteil (16) verbunden ist.

5. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen ein Klötzchen (32) mit einem Gewindeloch enthalten, das Bestandteil des Zentralteils (16) ist und mit einer Schraube (33) in Eingriff gebracht wird, die sich auf dem su bewegenden Gegenstand (14) befindet.

6. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralteil (16) eine Schraube aufweist, die in Eingriff mit einem Gewindeloch auf dem zu bewegenden Gegenstand üringbar ist.

7. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen aus Schweißpunkten (31) oder einer Verbindung mittels Schrauben (34) gebildet sind, die mit Gewindelöchern in Eingriff stehen, die im Gegenstand angeordnet sind.

8. Fernbedienbarer Manipulator,
dadurch gekennzeichnet, daß dessen Greifer so ausgebildet ist, daß er mit einer Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verbindbar ist.

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