DD226826A1

DD226826A1 - REPLACEABLE GRIPPER FINGERS

Info

Publication number: DD226826A1
Application number: DD26709084A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Oertel
Original assignee: Smab Forsch Entw Rat
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1985-09-04

Abstract

Die Erfindung betrifft auswechselbare Greiferfinger zum selbstaendigen Wechseln der Greiferfinger an Industrierobotergreifern, vorzugsweise an Zangen- und Parallelgreifern, wobei der am Industrieroboter angeflanschte Greifer seine Greiferfinger selbstaendig loesen und in einem geeigneten Greiferfingermagazin ablegen kann und andere, im Greiferfingermagazin bereitstehende Greiffinger, selbstaendig aufnehmen kann. Das Loesen vom und wieder Befestigen der Greiferfinger am Greifer erfolgt ohne zusaetzliche Antriebsaggregate. Dabei ist es gleichgueltig, ob der Greifer hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betaetigt wird. Das Anwendungsgebiet eines Greifers kann durch die Vorrichtung hinsichtlich Greifbereich und groessere Varianz der zu greifenden Werkstuecke und Werkzeuge wesentlich erweitert werden.The invention relates to interchangeable gripper fingers for autonomous changing the gripper fingers on industrial grippers, preferably on pliers and parallel grippers, the gripper flanged on industrial robots selbstesendig loosen his gripper fingers and can place in a suitable gripper finger magazine and other, ready in the gripper finger magazine gripping fingers can absorb independently. The loosening of the gripper fingers on and from the gripper takes place without additional drive units. It does not matter whether the gripper is actuated hydraulically, pneumatically or electrically. The field of application of a gripper can be significantly extended by the device in terms of gripping area and greater variance of the gripping workpieces and tools.

Description

Titel der Erfindung Auswechselbare Greiferfinger Anwendungsgebiet der ErfindungTitle of the invention Interchangeable gripper fingers Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft auswechselbare Greiferfinger zum selbständigen Wechseln der Greiferfinger an Industrierobotergreifern, vorzugsweise an Zangen- und Parallelgreifern, wobei der Industrierobotergreifer seine Greiferfinger in einem geeigneten Greiferfingermagazin ablegen und andere, in diesem Greiferfingermagazin bereitstehende Greiferfinger, aufnehmen kann. Dadurch wird der Greifbereich und das zu greifende Werkstück- und Werkzeugsortiment eines Industrierobotergreifers wesentlich erweitert und seine Flexibilität erhöht.The invention relates to replaceable gripper fingers for independently changing the gripper fingers on industrial grippers, preferably on pliers and parallel grippers, the industrial gripper grab his gripper fingers in a suitable gripper finger magazine and other, in this gripper finger magazine ready gripper fingers record. As a result, the gripping area and the workpiece and tool assortment of an industrial robot gripper to be gripped are substantially expanded and its flexibility increased.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt ist eine Anordnung zum automatischen Wechsel von Greifern (OS DE 3151532) bei der mit Hilfe eines Adapters, der an seinem einen Ende mit dem Arm des Montageautomaten fest verbunden ist und an seinem anderen Ende Spannelemente zur lösbaren Befestigung der Greifer, Werk-, Meß- oder Hilfszeuge besitzt, wobei der Adapter einen mit dem Montagearm verbindbaren festen Teil und einen diesen gegenüber teleskopartigen verschiebbaren beweglichen Teil aufweist uni der bewegliche Teil einen SDannzylinder zur Betätigung der am beweglichen Teil angebrachten Soannelemente und eine Arbeitsplatte zum auswechselbaren Ankoppeln der mit einer angepaßten Spann-Known is an arrangement for the automatic change of grippers (OS DE 3151532) in which by means of an adapter which is fixedly connected at its one end to the arm of the automatic assembly machine and at its other end clamping elements for releasably securing the gripper, work, Meß - or auxiliary equipment has, wherein the adapter has a connectable to the mounting arm fixed part and a telescopic sliding movable part against this uni the movable part has a SDan cylinder for actuating the moving part attached soot elements and a worktop for interchangeable coupling with a matched clamping

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platte versehenen Greifer, Werk-, Meß- oder Hilfszeuge enthält. Diese bekannte technische Lösung hat den Nachteil, daß der jeweils gekoppelte Greifer insgesamt gewechselt werden muß, damit auch Energie- und Signalleitungen getrennt und gekoppelt werden müssen, eine relativ große Geräteanordnung am Roboterhandgelenk angebracht werden muß und damit die Handhabemasse wesentlich steigt. Durch die damit verbundene Bereitstellung mehrerer Spezialgreifer ist damit ein hoher gerätetechnischer Aufwand verbunden.plate provided gripper, work, measuring or auxiliary equipment contains. This known technical solution has the disadvantage that the respectively coupled gripper must be changed in total, so that energy and signal lines must be separated and coupled, a relatively large device assembly must be attached to the robot wrist and thus the handling mass increases significantly. Due to the associated provision of several special grippers, this requires a high level of equipment-related effort.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, auswechselbare Greiferfinger zum selbständigen Wechseln der Greiferfinger an Industrierobotergreifern, vorzugsweise an Zangen- und Parallelgreifern, zu entwickeln, die es gestatten, daß der am Industrieroboter angeflanschte Greifer seine Greiferfinger in einem geeigneten Greiferfingermagazin ablegt und andere, im Greiferfingermagazin bereitstehende Greiferfinger, aufnimmt. Dabei soll das Lösen der Greiferfinger vom Greifer und das- Befestigen der aufgenommenen Greiferfinger am Greifer vom Greifer selbständig erfolgen, ohne daß zusätzliche Antriebsaggregate, außer den zum öffnen und Schließen der Greiferfinger benötigten, verwendet werden. Dabei ist es gleichgültig, ob der Greifer hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betätigt wird.The aim of the invention is to develop interchangeable gripper fingers for independently changing the gripper fingers on industrial grippers, preferably on pliers and parallel grippers, which allow the flanged on the industrial robot gripper stores his gripper fingers in a suitable gripper finger magazine and other, ready in the gripper finger gripper fingers , picks up. The loosening of the gripper fingers from the gripper and attaching the gripper fingers recorded on the gripper by the gripper should be done independently, without additional drive units, except those needed to open and close the gripper fingers are used. It does not matter whether the gripper is operated hydraulically, pneumatically or electrically.

Dadurch wird das Anwendungsgebiet eines Greifers durch die Vergrößerung seines Greifbereiches und durch die größere Varianz der zu greifenden Werkstücke und Werkzeuge wesentlich erweitert und die Festigung und Verwendung mehrerer aufwendiger, dem Werkstück- und Werkzeugspektrum angepaßter Spezialgreifer eingespart.As a result, the field of application of a gripper is greatly expanded by increasing its gripping area and by the greater variance of the workpieces and tools to be gripped and saved the consolidation and use of several complex, the workpiece and tool spectrum adapted special gripper.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindungsstelle der Greiferfinger - Greifer eines bekannten Zangen- oder Parallelgreifers so zu gestalten, daß das selbständige Wechseln der Greiferfinger durch den am Industrierobterarm angeflanschten Greifer ohne zusätzliche Antriebsaggregate möglich ist. ErfindungsgemäßThe invention has for its object to make the connection point of the gripper fingers - gripper of a known forceps or parallel gripper so that the independent change of the gripper fingers by the flanged on Industrierobterarm gripper is possible without additional drive units. According to the invention

wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Greiferfinger geteilt ausgeführt wird, wobei der eine Teil, der unlösbare Greiferfingerteil, ständig mit dem Greiferantrieb verbunden bleibt und der andere Teil, der eigentliche Greiferfinger, lösbar vom angetriebenen Teil gestaltet wird. Der lösbare Greiferfingerteil wird von einer zylindrischen, kegeligen oder prismtischen Aufnahme im unlösbaren Greiferfingerteil aufgenommen und über einen federbelasteten Arretierungsstift oder Verriegelungshebel fixiertthe object is achieved in that each gripper finger is performed divided, with one part, the permanent gripper finger part, constantly connected to the gripper drive and the other part, the actual gripper finger, is designed detachable from the driven part. The detachable gripper finger part is received by a cylindrical, conical or prismatic receptacle in the permanent gripper finger part and fixed by a spring-loaded locking pin or locking lever

Sollen die Greiferfinger gewechselt werden, so fährt der am Industrieroboter angeflanschte Greifer mit den lösbaren Greiferfingerteilen in ein bereitstehendes Greiferfingermagazin. Oedem Greiferfingerpaar ist ein spezieller Platz im Magazin zugeordnet. Der Greifer taucht mit geöffnetem Greiferfinger in den jeweiligen Magazinplatz ein. Bei Erreichen der festgelegten Eintauchtiefe fahren die Greiferfinger aufeinander zu, bis der Greifer vollkommen geschlossen ist. Beim Schließen der Greiferfinger werden die federbelasteten Arretierungsstifte' bzw. Verriegelungshebel durch das Aufeinanderfahren der Greiferfinger entlastet und aus der Arretierung gedruckt. Beim Zurückfahren des Industrieroboterarmes mit dem Greifer werden die lösbaren Greiferfinger durch eine Abstreifkante im Greiferfingermagazin zurückgehalten und aus der Aufnahme des unlösbaren Greiferfingerteils herausgezogen. Die lösbaren Greiferfinger bleiben im geschlossenen Zustand im Greiferfingermagazin und werden dort durch zwei oder vier federnde Stifte gehalten. Das Aufnehmen anderer Greiferfinger aus dem Magazin erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. If the gripper fingers are to be changed, the gripper flanged to the industrial robot moves with the releasable gripper finger parts into a ready-to-reach gripper finger magazine. Each gripper finger pair is assigned a special space in the magazine. The gripper dives into the magazine location with the gripper finger open. Upon reaching the specified immersion depth, the gripper fingers move towards each other until the gripper is completely closed. When closing the gripper fingers, the spring-loaded locking pins' or locking lever are relieved by the succession of the gripper fingers and printed out of the lock. When returning the industrial robot arm with the gripper, the releasable gripper fingers are retained by a scraping edge in the gripper finger magazine and pulled out of the receptacle of the permanent gripper finger part. The releasable gripper fingers remain in the closed state in the gripper finger magazine and are held there by two or four resilient pins. The recording of other gripper fingers from the magazine is done in reverse order.

Ausführungsbeispielembodiment

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Die dazu gehörigen Zeichnungen zeigen:The accompanying drawings show:

Fig. 1 - Parallelgreifer mit selbständig auswechselbaren Greiferfingern mit FederplatteFig. 1 - Parallel gripper with independently replaceable gripper fingers with spring plate

Fig. 2 - Parallelgreifer mit selbständig auswechselbaren Greiferfingern mit VerriegelungshebelFig. 2 - Parallel gripper with independently interchangeable gripper fingers with locking lever

Fig. 3 - Geschlossener Parallelgreifen beim selbständigen Greiferfingerwechsel im GreiferfingermagazinFig. 3 - Closed parallel gripping self-gripper finger change in the gripper finger magazine

Fig. 4 - Greiferfingeraufnahme im Greiferfingermagazin Fig. 5 - Eingefahrener Greiferfinger im GreiferfingermagazinFig. 4 - Gripper finger receptacle in the gripper finger magazine Fig. 5 - Retracted gripper finger in the gripper finger magazine

Am Handgelenk eines Industrieroboters wird ein Parallelzangengreifer 1 mit zwei Greiferfingern angeflanscht. Die Greiferfinger sind geteilt, in einen unlösbaren Greiferfingerteil 2 und einen lösbaren Greiferfingerteil 3, ausgeführt. Durch eine zylindrische * Aufnahme 4 oder prismatische Aufnahme 5 im unlösbaren Greiferfingerteil 2 wird der lösbare Greiferfingerteil 3 mit seinem entsprechend der Aufnahme 4 oder 5 gestalteten Schaft 6 oder 7 aufgenommen.On the wrist of an industrial robot, a parallel nipper gripper 1 with two gripper fingers is flanged. The gripper fingers are split, in a permanent gripper finger part 2 and a releasable gripper finger part 3, executed. By a cylindrical * recording 4 or prismatic receptacle 5 in the permanent gripper finger part 2 of the detachable gripper finger part 3 is recorded with its corresponding to the receptacle 4 or 5 designed shaft 6 or 7.

Einführschrägen 8 und 9 an der Aufnahme und am Schaft erleichtern das Einführen. Entsprechend Fig. 2 ist die prismatische Aufnahme 5 des unlösbaren Greiferfingerteils 2 offen ausgeführt, wobei zwei Nasen 10 am unlösbaren Greiferfingerteil 2 und eine durchgehende Nase 11 am lösbaren Greiferfingerteil 3 ein Wegkippen des lösbaren Greiferfingerteils 3 bei Belastung verhindern. Der lösbare Greiferfingerteil 3 hat an seinem Schaft eine kegelige oder eine pyramidenstumpfförmige Aussparung 12 in die die Arretierungsnase 13 eines Verriegelungshebels 14 eingreift und den lösbaren Greiferfingerteil 3 fixiert. Der Verriegelungshebel 14 wird durch eine Druckfeder 15 vorbelastet und ist durch den Stift 16 drehbar gelagert. Am oberen Ende des Verriegelungshebels 14 steht ein Druckstück 17 soweit vor, daß beim vollständigen Zufahren der Greiferfinger die beiden Druckstücke 17 der Verriegelungshebel 14 aufeinanderdrücken und die Arretierungsnasen 13 aus der Aussparung 12 gedrückt werden. Eine zweite Ausführungsvariante ist entsprechend Fig. 1 dargestellt, wobei jeweils zwei Druckbolzen 18 rechts und links der zylindrischen Aufnahme 4 des unlösbaren Greiferfingerteils 2 von innen nach außen durchgeführt sind und in einer Druckplatte 19 befestigt werden. An der Druckplatte 19 ist eine kegelige oder pyramidenstumpfförmige Arretierungsnase 20 angeordnet, die durch den unlösbaren Greiferfingerteil 2 in die entsprechende Aussparung 25 des Schaftes 6 eingreift und den lösbaren Greiferfingerteil 3 fixiert. Durch jeweils mindestens eine Druckfeder 26 werden die Druckbolzen 18 vorgespannt, so daß diese auf der Innenseite der Greiferfinger hervorstehen undInsertion bevels 8 and 9 on the receptacle and on the shaft facilitate insertion. According to Fig. 2, the prismatic receptacle 5 of the permanent gripper finger part 2 is made open, with two lugs 10 on the permanent gripper finger part 2 and a continuous nose 11 on the releasable gripper finger part 3 prevent tilting of the releasable gripper finger part 3 under load. The detachable gripper finger part 3 has on its shaft a conical or a truncated pyramidal recess 12 into which the locking lug 13 of a locking lever 14 engages and fixes the releasable gripper finger part 3. The locking lever 14 is biased by a compression spring 15 and is rotatably supported by the pin 16. At the upper end of the locking lever 14, a pressure piece 17 is so far that, when fully closing the gripper fingers, the two pressure pieces 17 of the locking lever 14 press each other and the locking lugs 13 are pressed out of the recess 12. A second embodiment is shown in FIG. 1, wherein in each case two pressure bolts 18 are performed on the right and left of the cylindrical receptacle 4 of the permanent gripper finger part 2 from the inside to the outside and are fastened in a pressure plate 19. On the pressure plate 19, a conical or truncated pyramidal locking lug 20 is arranged, which engages through the non-releasable gripper finger part 2 in the corresponding recess 25 of the shaft 6 and fixes the releasable gripper finger part 3. By at least one compression spring 26, the pressure pin 18 are biased so that they protrude on the inside of the gripper fingers and

die Druckplatte 19 mit der Arretierungsnase 20 ständig andrücken. Beim vollständigen Zufahren der Greiferfinger drücken die Köpfe der Druckbolzen 18 der beiden Greiferfinger die Druckbolzen 18 und damit die Druckplatte 19 mit der Arretierungsnase 20 aus der Aussparung im Schaft 6.Press the pressure plate 19 with the locking lug 20 constantly. When fully closing the gripper fingers press the heads of the pressure pin 18 of the two gripper fingers, the pressure pin 18 and thus the pressure plate 19 with the locking lug 20 from the recess in the shaft. 6

Entsprechend Fig. 4 ist die Aufnahme für die lösbaren Greiferfingerteile 3 im Greiferfingermagazin 21 gestaltet. Vier federbelastete Rastbolzen 22 fixieren die lösbaren Greiferfingerteile 3 im Magazin nach dem vollständigen Schließen der Greiferfinger und dem Lösen vom Greifer. Zwei vorstehende Rückhaltekanten 23 in der Aufnahme des Greiferfingermagazins, in die die lösbaren Greiferfingerteile 3 beim Schließen des Greifers mit den entsprechenden Aussparungen 24 einrasten, verhindern das Herausziehen der lösbaren Greiferfingerteile 3 beim Lösen vom Greifer, wenn dieser den unlösbaren Greiferfingerteil 2 aus dem Schaft 6 bzw. 7 herauszieht.According to Fig. 4, the receptacle for the releasable gripper finger parts 3 in the gripper finger magazine 21 is designed. Four spring-loaded detent pin 22 fix the releasable gripper finger parts 3 in the magazine after the complete closing of the gripper fingers and the release of the gripper. Two protruding retaining edges 23 in the receptacle of the gripper finger magazine, into which the releasable gripper finger parts 3 engage when closing the gripper with the corresponding recesses 24, prevent the detachable gripper finger parts 3 from being removed from the gripper when it releases the unsolvable gripper finger part 2 from the shaft 6 or 6 7 pull out.

Claims

- 6 claim of invention

1. Interchangeable gripper fingers for independently changing the gripper fingers on industrial grippers, preferably on pliers and parallel grippers, characterized in that the gripper fingers are in two parts, a permanent and a releasable gripper finger part, and that the shank of the releasable gripper finger part in the recording of the permanent gripper finger part play is received and locked by spring-loaded locking devices.

2. Interchangeable gripper fingers according to item 1, characterized in that the receptacle of the permanent gripper finger part and the shaft of the releasable gripper finger part is cylindrical, conical, prismatic or truncated pyramid-shaped and provided with chamfers.

3. Interchangeable gripper fingers according to item 1 and 2, characterized in that the receptacle on the permanent gripper finger part is closed or open and running in the open design in the longitudinal direction of the gripper fingers at the coupling point of the releasable and unsolvable gripper finger part interlocking, overlapping lugs are arranged.

4. Interchangeable gripper fingers according to items 1 to 3, characterized in that the shank of the releasable gripper finger part on the gripper fingers facing inside or the opposite outer side has a cylindrical, conical, prismatic or truncated pyramid-shaped recess in the coupling of the two gripper finger parts a locking nose or pen locks into place.

5. Interchangeable gripper fingers according to item 1 to 4, characterized in that on the inside of the permanent gripper finger part, a hinge is arranged in which a locking lever is rotatably mounted about a pivot point.

6. Interchangeable gripper fingers according to item 1 to 5, characterized in that the locking lever on the underside, the recess in the shaft of the releasable gripper finger part facing side and a recess adapted locking nose has, at the upper end of the locking lever, on the opposite gripper finger side facing a pressure piece protrudes by at least the extent of the Einrasttiefe Arretierungsnase and facing each other with a gripper finger pair, so that they come to rest with the gripper closed and between locking lever and permanent gripper finger part in the upper part at least one prestressed compression spring is arranged.

7. Interchangeable gripper fingers according to items 1, 2, 3 and 4, characterized in that on both sides of the shank receiving the permanent gripper finger part in the closing direction of the gripper finger at least two pressure pins are longitudinally displaceable, which are attached to the gripper finger outside in a pressure plate and by at least one Compression spring per pressure pin to be biased so that the pressure pin heads protrude on the gripper inner sides in the unloaded state by at least the extent of Einrasttiefe in the shaft recess and each coaxial with a gripper finger pair.

8. Interchangeable gripper fingers according to items 1, 2, 3, 4 and 7, characterized in that the pressure plate on the gripper finger side facing a cylindrical, conical, prismatic or truncated pyramidal locking nose, which by the permanent gripper finger part in the recess in the shank of detachable gripper finger part firmly engages in the coupled state.

9. Interchangeable gripper fingers according to item 1 to 8, characterized in that the releasable gripper finger parts in gripper closing direction, paragraphs or recesses.

-βίο. Interchangeable gripper fingers according to items 1 to 9, characterized in that gripper finger magazine locations are arranged separately from the gripper in the operating radius of the industrial robot having openings in which the releasable gripper finger parts are received, wherein at least two spring-loaded locking bolts projecting with spherical heads in the openings and in the middle The longitudinal sides of the openings and the upper edge constrictions are provided, in which engage the releasable gripper finger parts with their paragraphs or recesses in the storage of the gripper fingers.

This includes five pages of drawings