DD153338A1

DD153338A1 - GRIPPER WITH SWIVEL FINGERS

Info

Publication number: DD153338A1
Application number: DD22431080A
Authority: DD
Inventors: Friedrich Mueller; Klaus Delling; Wolfgang Hache
Original assignee: Friedrich Mueller; Klaus Delling; Wolfgang Hache
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1982-01-06

Abstract

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Greifen von Bauteilen, wie Werkzeuge oder Werkstuecke, die der Ortsveraenderung derselben, z.B. dem Austausch von Werkzeugen zwischen einem Werkzeugspeicher und der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, dienen. Es soll eine Getriebe fuer die Bewegung der Finger geschaffen werden, welches die Moeglichkeit eines Bewegungs- und Kraftausgleiches zwischen den Fingern gibt, so dass der Greifer auch solche Objekte sicher erfassen und halten kann, deren Istlage innerhalb eines bestimmten Toleranzfeldes von der Nennlage abweicht. Die als ein-oder zweiarmiger Hebel ausgebildeten Finger sind an einem ihrer Hebelarme gelenkig mit einem Ausgang eines, als gleicharmiger Hebel wirkenden symmetrischen Kraftteilers, der in seiner Symmetrieachse durch eine Kraft beaufschlagt ist, verbunden. Als Kraftteiler ist ein Doppelarmhebel, ein hydraulisch oder pneunatisch getriebener Doppelkolbenzylinder oder je Finger ein Elektromotor vorgesehen, wobei die Motoren ueber eine bekannte Schaltung zur symmetrischen elektrischen Leistungverzweigung verbunden sind.The invention relates to devices for gripping components, such as tools or workpieces, the movement of which is the same, e.g. the replacement of tools between a tool storage and the work spindle of a machine tool, serve. It should be created a gear for the movement of the fingers, which gives the possibility of a movement and force balance between the fingers, so that the gripper can securely capture and hold even those objects whose actual position deviates from the nominal position within a certain tolerance field. The trained as a one- or two-armed lever fingers are hingedly connected to one of its lever arms with an output of acting as an equal-arm lever symmetrical force divider, which is acted upon in its axis of symmetry by a force. As a force divider, a double arm, a hydraulically or pneumatically driven double piston cylinder or per finger an electric motor is provided, wherein the motors are connected via a known circuit for symmetrical electrical power branching.

Description

Greifer mit schwenkbaren FingernGripper with swiveling fingers

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Greifen von Bauteilen, insbesondere von Werkzeugen, die der Ortsveraenderung derselben, wie Zo B„ dem Austausch von Werkzeugen zwischen einem Werkzeugspeicher und der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, dienen.The invention relates to devices for gripping components, in particular of tools, the same as the location change, such as Zo B "the replacement of tools between a tool storage and the work spindle of a machine tool, serve.

Charakteristik der bekannten technischen Loesungen Cha rakte ristik of the known technical solutions

Die DE-OS 1602 981 beschreibt unter anderem eine Greifereinrichtung mit zwei schwenkbaren Greiferbacken, Das Schwenken wird durch einen Hydraulikkolben ueber eine Schubstange und eine mit dieser verbundene Doppelzahnstange, in deren Verzahnung je Greiferbacken ein Ritzel eingreift, welches ausserdem in ein weiteres mit einem Greiferbacken verbundenes Ritzel eingreift, bewirkt«The DE-OS 1602 981 describes, inter alia, a gripper device with two pivoting gripper jaws, the pivoting is by a hydraulic piston via a push rod and a double rack connected to this, in the teeth per gripper jaws a pinion engages, which also in another connected to a gripper jaws Pinion engages, causes «

Ähnlich aufgebaut ist der Antrieb fuer die beiden schwenkbaren Greiferbacken j der in DD 14II26 beschriebenen Loesung, Hier bewegt eine federbeaufschlagte Doppelzahnstange ueber ein Zahnradsegment ein mit diesem verbundenes Ritzel, welches in die Verzahnung eines weiteren Segmentes eingreift, das mit einem Greiferbacken verbunden ist·Similarly constructed is the drive for the two pivotable gripper jaws j the solution described in DD 14II26, Here moves a spring-loaded double rack via a gear segment connected to this pinion, which engages the toothing of another segment which is connected to a gripper jaws ·

Greifer mit zwei schwenkbaren Fingern werden auch beschrieben in "Werkstatt und Betrieb" 111 (1978) 6, S_e 377-381. Gemaess Abb. und Abb. 7 werden die Greiferbacken ueber Kniehebel bewegt.Gripper with two pivotable fingers are also described in "Werkstatt und Betrieb" 111 (1978) 6, 377-381 S _e. According to Fig. And Fig. 7, the gripper jaws are moved over the knee levers.

Abbildung 9 zeigt einen Greifer, dessen Greiferbacken jeweils Teil einer Viergelenkkette sind« Der gemeinsame Antrieb erfolgt durch ein Schraubengetriebe, wobei eine, durch einen Drehantrieb bewegte zentrale Schraube ueber ein entsprechendes Schraubenradsegment jeweils einen Greiferbacken antreibt·Figure 9 shows a gripper whose gripper jaws are each part of a four-jointed chain. The common drive is effected by a helical gear, wherein a central screw moved by a rotary drive drives a gripper jaw via a corresponding helical wheel segment.

Allen diesen Loesungen ist gemeinsam, dass die Greiferbacken, nachfolgend als Finger bezeichnet, durch den zentralen Antrieb zWangslaeufig in gleichem Masze bewegt werden. Das ist beabsichtigt, da die Finger gleichzeitig an dem zu greifenden Objekt zur Anlage kommen sollen« Voraussetzung dafuer aber ist, dass sich das zu greifende Objekt im Moment des Erfassens durch die Finger immer an dem geometrisch bestimmten Ort befindet, der ein gleichzeitiges Anlegen der Finger an der Objektflaeche erlaubt (Wennlage)« Bei rotationssymmetrischen Objekten ist das moeglich, wenn sich der Mittelpunkt (die Achse) des Objektes im Schnittpunkt der Wirkungslinien der Finger befindet. Das ist der Idealfall, der in der Praxis trotz Justierung kaum erreicht wird« Ausserdem kann die justierte Lage waehrend des Betriebes der Einrichtung durch aeussere Einwirkungen beseitigt werden« In diesen Faellen liegt der Mittelpunkt des zu greifenden Objektes nicht im Schnittpunkt der Wirkungslinien der Greiferfinger (Istlage)· Folglich koennen sich die Finger im Moment des Erfassens des Objektes nicht gleichzeitig an die Objektoberflaeche anlegen.All these solutions have in common that the gripper jaws, hereinafter referred to as fingers, are moved by the central drive zWangslaeufig in the same extent. This is intended because the fingers should simultaneously come into contact with the object to be grasped. "The prerequisite for this, however, is that the object to be grasped is always in the geometrically determined location at the moment of detection by the fingers, and the fingers are simultaneously applied allowed on the object surface (If position) «For rotationally symmetric objects, this is possible if the center (axis) of the object is at the intersection of the lines of action of the fingers. This is the ideal case, which is hardly achieved in practice despite adjustment "Moreover, the adjusted position during operation of the device by external influences can be eliminated." In these cases, the center of the object to be gripped is not at the intersection of the lines of action of the gripper fingers (actual position Consequently, at the moment of the detection of the object, the fingers can not be applied simultaneously to the object surface.

Die gleiche Folgeerscheinung wird durch Fertigungstoleranzen oder Reibungsunterschiede innerhalb der kinematischem Kette jedes Greiferfingers verursacht, d« h., auch dadurch wird meist ein Finger eher am Objekt anliegen als der andere.The same sequelae is caused by manufacturing tolerances or friction differences within the kinematic chain of each gripper finger, that is, also by this one finger will usually rest on the object rather than the other.

Die Istlage des Objektes kann durch Abweichungen in beliebiger Richtung von der Nennlage gekennzeichnet sein« Je nach Abweichung der Istlage des Objektes von der Nennlage kommt beim Erfassen des Objektes zunaechst nur ein Greiffinger an einer von der Istlage abhaengigen Stelle der Objektoberflaeche zur Anlage. Der andere Greiffinger liegt nicht an und kommt auch unter Krafteinv/irlcung auf den Fingerantrieb solange nicht zur Anlage, solange keine Lageveraenderung des Objektes oder der gesamten -i Π ¹Vi-I Λ Vi 4--tThe actual position of the object can be characterized by deviations in any direction from the nominal position. "Depending on the deviation of the actual position of the object from the nominal position, only one gripper finger arrives at the location of the object surface upon detection of the object. The other gripping finger is not attached and does not come into contact with the finger drive under the influence of force, as long as there is no change in the position of the object or the entire -i Π ¹ Vi-I Λ Vi 4-t

Das heisst, nur wenn die als Haltekraft den Fingern zugeleitete Kraft ueber den anliegenden Pinger die Istlage des zu greifenden Objektes bis zur Übereinstimmung mit der Nennlage veraendert oder bei unveraenderlicher Lage des Objektes, die Lage der gesamten Greifeinrichtung zwangsweise veraendert, nur dann kann auch der zweite Finger zur Anlage an der Objektoberflaeche kommen. Dieser Effekt tritt auch ein, wenn an den beteiligten Bauelementen infolge der Krafteinwirkung ungewollte Verformungen eintreten. Kommt der zweite Pinger unter den dargestellten Bedingungen noch zur Anlage am Objekt, dann weicht die von ihm aufgebrauchte Haltekraft, infolge des sich einstellenden Kraeftegleichgewichtes, erheblich von der des zuerst anliegenden Pingers ab»That is, only if the force applied to the fingers as a holding force over the adjacent pinger the actual position of the object to be gripped changed to coincide with the nominal position or unchanged position of the object, the position of the entire gripping device forcibly changed, only then can the second Fingers come to rest on the Objektoberflaeche. This effect also occurs when unwanted deformations occur on the components involved as a result of the action of force. If the second pinger still comes to rest on the object under the conditions shown, then the holding force used by it deviates considerably from that of the first-lying pinger as a result of the self-adjusting force of gravity. "

Nachteilig an diesen Greifeinrichtungen ist daher, dass die Pinger das zu greifende Objekt meist nicht sicher erfassen koennen. Die eingeleitete Haltekraft wirkt in diesen Paellen im Moment des Erfassens des Obje'ktes ausschliesslich oder ueberwiegend ueber einen Pinger auf das Objekt und ist bestrebt, dasselbe aus seiner Istlage zu bewegen. Handelt es sich bei dem zu erfassenden Objekt beispielsweise um ein Werkzeug, welches in einem Speicherplatz eines Werkzeugmagazins oder in einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine aufgenommen ist, dann ist die Lageaenderung erst moeglich, wenn das Werkzeug aus seiner Aufnahme herausgezogen wird. Das bedeutet aber, dass noch Waehrend der Entnahme des Y/erkzeuges aus seiner Aufnahme dasselbe von der Greifereinrichtung nicht sicher gehalten wird. Waehrend des Entnahmeprozesses wird aber auch die Gewichtskraft des Werkzeuges wirksam, die eine Lageaenderung desselben bewirkt. Je nach Gröesse und Richtung der einwirkenden Einzelkraefte erfolgt nun eine nicht definierbare Lageaenderung des Werkzeuges, die entweder dem sicheren Erfassen desselben durch die Pinger entgegenkommt oder demselben entgegenwirkt. Polglich kann es zum Kippen des Werkzeuges und damit weiterhin unsicheren Halten oder auch zum Herausfallen desselben kommen. Unsicher gehaltene Werkzeuge koennen waehrend der dem Entnahmeschritt meist unmittelbar folgenden Schwenkbewegung der Greifereinrichtung, infolge der nun auf das Werkzeug wirkenden Fliehkraft, aus den Greiffingern geloest und weggeschleudert werden.A disadvantage of these gripping devices is therefore that the pinger usually can not safely grasp the object to be gripped. The introduced holding force acts in these paellen at the moment of detecting the obje'ktes exclusively or predominantly on a pinger on the object and strives to move the same from its current position. If the object to be detected is, for example, a tool which is accommodated in a storage space of a tool magazine or in a work spindle of a machine tool, then the position change is only possible when the tool is pulled out of its socket. This means, however, that the same is not held securely by the gripper device during the removal of the tool from its receptacle. During the removal process but also the weight of the tool is effective, which causes the same position change. Depending on the size and direction of the acting individual forces is now an undefinable change in position of the tool, which either the safe detection of the same by the pinger counteracts or the same. Polglich it can lead to tilting of the tool and thus continue unsafe holding or falling out of the same. Uncertain held tools can during the removal step usually immediately following pivotal movement of the gripper device, due to the centrifugal force now acting on the tool, are released from the gripper fingers and thrown.

Damit ist eine erhebliche Gefahr fuer Menschen und Einrichtungen in der Maschinenumgebung verbunden.This is associated with a significant risk to people and equipment in the machine environment.

koennen die Finger das aus der Istlage entnommene Werkzeug bis zum Einsetzen in die naechste Werkzeugaufnahme (Arbeitsspindel oder Speicherplatz) halten, dann uebergibt die Greifereinrichtung dieser das Werkzeug mit seiner Abweichung von der Nennlage, "Was zu Schwierigkeiten beim Einsetzen, zu Beschaedigungen der Werkzeugaufnahme und in Extremfaellen zum Herausfallen des Werkzeuges fuehrt.If the fingers can hold the tool removed from the actual position until it is inserted into the next tool holder (work spindle or storage space), then the gripper device will transfer the tool with its deviation from the nominal position, "resulting in difficulties in inserting, damaging the tool holder and Extreme cases lead to falling out of the tool.

Kommen zu der Abweichung der lage des Werkzeuges von der Nennlage noch Durchmesserdifferenzen an der Griffstelle des Werkzeuges hinzu, dann wird der Sachverhalt zusaetzlich kompliziert. In der Regel ueberlagern sich diese und die anderen genannten zu der Anlage nur eines Greiferfingers an der Werkzeugoberflaeche fuehrenden Einfluesse.If the difference in the position of the tool from the nominal position still adds differences in diameter at the grip point of the tool, then the situation is additionally complicated. As a rule, these and the other mentioned superimpose on the investment of only one gripper finger on the tool surface leading influences.

Greifer der genannten Art sind also nicht in der Lage, sich auf die von der Nennlage abweichende Istlage des zu greifenden Objektes einzustellen. Im Rahmen eines bestimmten Toleranz-feldes erfassen sie daher das Objekt unsicher und beim Weitertransport besteht die Gefahr des Verlierens des Objektes und der Beschaedigung von Menschen und Einrichtungen« Des weiteren ver~ Ursachen diese Greifer infolge des kraftasymmetrischen Greifens ihrer Finger, wie dargestellt, Verschiebungen des Objektes, welchen, wie ebenfalls dargestellt, Objektverschiebungen durch die Gewichtskraft ueberlagert sind und verursachen dadurch eine greiferspezifische Istlage, welche von der Nennlage abweichen kann« In beiden Paellen koennen Schwierigkeiten beim Einsetzen des Objektes in die Aufnahme und Beschaedigungen sowohl des Objektes als auch der Aufnahme entstehen.Grippers of the type mentioned are therefore not able to adjust to the deviating from the nominal position of the object to be gripped. Within the scope of a certain tolerance field, they therefore detect the object insecure and, on further transport, there is the danger of losing the object and damaging people and facilities. "Furthermore, these grippers, due to the force asymmetric gripping of their fingers, cause displacements of the fingers Object, which, as also shown, object displacements are superimposed by the force of gravity and thereby cause a gripper specific actual position, which may differ from the nominal position in both paellen difficulties in inserting the object in the recording and damage both the object and the recording arise ,

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es soll das sichere Erfassen und Halten eines Objektes erreicht werden, auch wenn die Istlage desselben oder/und dessen Abmessung an der Griffstelle innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfeldes von der Nennlage bzw» von der Sollabmessung abweicht.It is the safe detection and holding an object can be achieved, even if the actual position of the same and / or its dimension at the grip point within a predetermined tolerance field of the nominal position or »deviates from the nominal size.

Damit soll die Voraussetzung fuer kuerzere Wechselzeiten geschaffen und die Gefahr fuer Menschen und Einrichtungen, weiche durch herausfallende oder abgeschleuderte Objekte beim weiteren Transport derselben entsteht, beseitigt werden. Des weiteren soll das Objekt in der Hennlage an die naechste Aufnahme uebergeben werden, auch wenn es in einer von der Nennlage abweichenden Istlage durch den Greifer uebernommen wurde· Damit sollen Beschaedigungen am Objekt und an den Aufnahmen vermieden und eine sichere Übergabe an die Aufnahme erreicht werden,This is intended to create the conditions for shorter changeover times and to eliminate the danger to people and facilities created by falling or thrown objects as they continue to transport them. Furthermore, the object in the Hennlage to be transferred to the next shot, even if it was taken in a deviating from the nominal position actual position by the gripper · This is to avoid damage to the object and the recordings and a safe transfer to the recording can be achieved .

Darlegung des Wesens, der Erfindung Present the essence, the invention

Die geschilderten Maengel der bekannten Greifereinrichtungen werden durch die gewaehlte Kinematik verursacht. Der zentrale Antrieb fuer beide Fingergetriebezuege laesst bei den bekannten Loesungen eine Rueckwirkung von einem Fingergetriebezug zum anderen nur in einem Fall zu und zwar dann, wenn die Bewegung eines Pingers blockiert wird« Rueckwirkend ueber den entsprechenden Getriebezug wird der zentrale Antrieb blockiert und damit auch die Bewegung des anderen Fingers gestoppt· Daraus resultiert das Anliegen nur eines Fingers an dem von der Nennlage abweichenden Objekt und die Unfaehigkeit des anderen Fingers seine Bewegung bis zur Anlage am Objekt fortzusetzen· Die vom Antrieb eingeleitete Kraft wird nur am anliegenden Finger wirksam,The described defects of the known gripper devices are caused by the chosen kinematics. The central drive for both Fingerergetriebezuege allows in the known solutions a retroactive effect of a finger train to another only in one case, and then, when the movement of a pinger is blocked «Rectifying over the corresponding gear train, the central drive is blocked and thus the movement This results in the concern of only one finger on the object deviating from the nominal position and the inability of the other finger to continue its movement until it touches the object. The force introduced by the drive is only effective on the adjacent finger.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Getriebes fuer die Bewegung der Greiffinger, welches die Moeglichkeit eines Bewegungs- und Kraftausgleiches zwischen den Fingern bietet· Die Erfindung geht dabei von der bekannten Ausfuehrung der Finger als ein- oder zweiarmige Hebel aus und ist gekennzeichnet durch die gelenkige Verbindung eines Hebelarmes jedes Fingers mit einem Ausgang eines als gleicharmiger Hebel wirkenden, symmetrischen Kraftteiles, der in seiner Symmetrieachse durch eine Kraft beaufschlagbar ist. Die Verbindung erfolgt direkt oder ueber Zwischenglieder. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die im jeweiligen Getriebzug wirksame Abmessung des Zwischengliedes einstellbar. 'The object of the invention is to provide a transmission for the movement of the gripper fingers, which provides the possibility of a movement and force compensation between the fingers · The invention is based on the known execution of the fingers as a one or two-armed lever and is characterized by the articulated Connection of a lever arm of each finger with an output of acting as an equal-arm lever, symmetrical force part, which is acted upon in its axis of symmetry by a force. The connection is made directly or via intermediate links. In an advantageous embodiment of the invention, the effective in each Getriebzug dimension of the intermediate member is adjustable. '

Die Punktion einer erfindungsgeraaessen Einrichtung wird an Hand des nachfolgenden Ausfuehrungsbeispieles "beschrieben:The puncture of a device according to the invention is described with reference to the following exemplary embodiment ":

AusfuehrungsbeispielAusfuehrungsbeispiel

Die zugehoerige Zeichnung zeigt mitThe accompanying drawing shows with

Fig. 1: einen Arm eines Doppelarmgreifers vor dem Erfassen eines in Nennlage befindlichen ObjektesFig. 1: an arm of a Doppelarmgreifers before detecting a located in nominal position object

Pig« 2: einen Arm eines Doppelarmgreifers beim Erfassen eines von der Nennlage abweichenden ObjektesPig «2: one arm of a double-arm gripper when detecting an object deviating from the nominal position

Auf einer Grundplatte 1 ist mittels ortsfestem Drehgelenk 2 ein Kniehebel 3» 4 befestigt. Das zweite aeussere Gelenk 5 verbindet den Kniehebel 3ί 4 mit einem Druckbalken 6, welcher gelenkig mit "einem in der Fuehrung 15 gefuehrten Fuehrungsstueck 14 verbunden ist* An beiden Enden des Druckbalkens 6 sind mittels Gelenkbolzen 18; 19 Gelenkgabeln 21; 22 befestigt, in welche Druckbolzen 16; 17 mit ihren Gewindezapfen 20 eingeschraubt sind. Auf ihrer anderen Seite sind die Druckbolzen 16; 17 ebenfalls mit Gewindezapfen 20 versehen, welche in Gelenkgabeln 23» 24 eingeschraubt sind. Diese Gelenkgabeln 23» 24 sind mittels Gelenkbolzen 25ϊ 2β mit Fingern 27; 28 verbunden, welche mit den ortsfesten Gelenken 33? 34 an der Grundplatte 1 befestigt sind* Auf den Gewindezapfen 20 sind Kontermuttern 29 bis 32 vorgesehen.On a base plate 1, a toggle lever 3 »4 is fixed by means of fixed rotary joint 2. The second outer joint 5 connects the toggle lever 3ί 4 with a pressure bar 6, which is pivotally connected to a guide piece 14 guided in the guide 15. At both ends of the pressure bar 6, joint yokes 21, 22 are fastened by means of hinge pins 18; On its other side, the pressure pins 16, 17 are also provided with threaded pins 20 which are screwed into joint forks 23 24. These joint forks 23 24 are articulated by means of hinge pins 25ϊ 2β with fingers 27; 28, which are fixed to the base plate 1 with the fixed joints 33-34. Lock nuts 29-32 are provided on the threaded pins 20.

Zwischen dem Kniegelenk 7 und dem ortsfesten Drehgelenk 9 ist ein mechanischer Kraftspeicher, bestehend aus Federbolzen 39, Druckfeder 8 und Federhuelse 40, angeordnet. Ebenfalls am Kniegelenk 7> aber sich in entgegengesetzter Richtung zum mechanischen Kraftspeicher erstreckend, ist ein hydraulischer Motor, ausgebildet als Kolben-Zylindereinheit, mit Kolben 10 und Zylinder 12, vorgesehen, der sich andererseits am ortsfesten Gelenk 13 abstuetzt. Der Kolben 10 ist mit einem Anschlagbund 11 verseheneBetween the knee joint 7 and the fixed swivel joint 9 is a mechanical energy storage, consisting of spring pin 39, compression spring 8 and spring sleeve 40, respectively. Also on the knee joint 7> but extending in the opposite direction to the mechanical energy storage, a hydraulic motor, designed as a piston-cylinder unit, with piston 10 and cylinder 12, is provided, on the other hand supports the stationary joint 13. The piston 10 is provided with a stop collar 11

Diese Einrichtung stellt einen Arm eines Doppelarmgreifers dar, der um die Achse 38 schwenkbar ist·This device constitutes an arm of a double-arm gripper, which is pivotable about the axis 38.

Der funktionelle Ablauf beim Erfassen eines Objektes ist, ausgehend von dem in der Zeichnung, Pig. 1, dargestellten Zustand, welcher den Greifer nach dessen Heranschwenken an das Objekt, beispielsweise ein Werkzeug oder Werkstueck 35, unmittelbar vor dem Zufassen zeigt, folgender:The functional sequence when detecting an object is, starting from the one in the drawing, Pig. 1, which shows the gripper after it has been pivoted to the object, for example a tool or work piece 35, immediately before being fed, the following:

Der bis zu diesem Moment unter Druck stehende Hydraulikzylinder wird entlastete Unter der Wirkung der Druckfeder 8 bewegt sich das Kniegelenk 7 in Richtung Hydraulikzylinder 12 und folglich das Gelenk 5 in der Zeichnung nach rechts* Diese translatorische Bewegung uebertraegt das Gelenk 5 auch auf den Druckbalken 6, welcher dieselbe ueber die Gelenkbolzen 18; 19, die Gelenkgabeln 21; 22 an die Druckbolzen 16; 17 weitergibt, die ueber die Gelenkgabeln 23; 24 und die Gelenkbolzen 25; 26 die Finger 27» 28 so schwenken, dass sich ihre Greifflaechen in Richtung Werkstueck 35 bewegen. Diese Bewegung kommt zum Stillstand, wenn die Pinger 27; 28 am Werkstueck 35 anliegen. In Abhaengigkeit von der Kraft der Druckfeder 8 wird nun die Haltkraft auf die Finger 27» 28 uebertragen, welche die Greifflaechen der Finger 27; 28 an das Werkstueck 35 presst und dessen Anlage an den Segmenten 36; 37 sichert. Das Werkstueck 35 ist nun zwischen den Greifflaechen der Finger 27» 28 und den Segmenten 36; 37 eingespannt. In diesem Zustand liegt der Kolben 10 mit seinem Anschlagbund 11 am Boden des Hydraulikzylinders 12 an. Dies ist eine Stellung des Kniehebels 3>\ 4 kurz vor seiner Totlage, das heisst, das ist dessen Arbeitspunkt.Under the action of the compression spring 8, the knee joint 7 moves in the direction of the hydraulic cylinder 12 and thus the joint 5 in the drawing to the right * This translational movement also transfers the joint 5 to the pressure bar 6, which same about the hinge pin 18; 19, the joint forks 21; 22 to the pressure pin 16; 17 passes that over the joint forks 23; 24 and the hinge pins 25; Turn the fingers 27 »28 so that their gripping surfaces move in the direction of workpiece 35. This movement comes to a halt when the pingers 27; 28 abut workpiece 35. Depending on the force of the compression spring 8, the holding force on the fingers 27 »28 is now transmitted, which the gripping surfaces of the fingers 27; 28 presses the workpiece 35 and its attachment to the segments 36; 37 secures. The work piece 35 is now between the gripping surfaces of the fingers 27 »28 and the segments 36; 37 clamped. In this state, the piston 10 abuts with its stop collar 11 at the bottom of the hydraulic cylinder 12. This is a position of the knee lever 3> \ 4 shortly before its dead center, that is, this is its operating point.

Die Einstellung des Arbeitspunktes in Abhaengigkeit von der Abmessung der zu greifenden Werkstuecke 35 erfolgt durch eine Veraenderung der im Getriebezug wirksamen laenge der Druckbolzen 16; 17» Jeder dieser Druckbolzen 16; 17 traegt auf einem der Gewindezapfen 20 Rechts- und auf dem anderen Linksgewinde. Wird er gedreht, schraubt er sich in Abhaengigkeit von der Drehrichtung entweder in die Gewindegabeln 21 bis 24 hinein, wodurch die freie Oeffnung zwischen den Greifflaechen der Finger 27; 28The adjustment of the operating point as a function of the dimension of the workpiece to be gripped 35 is effected by a change in the effective length in the gear train of the pressure pin 16; 17 »Each of these pressure pins 16; 17 bears on one of the threaded pin 20 right and on the other left-hand thread. If it is rotated, it screws in dependence on the direction of rotation either in the threaded forks 21 to 24, whereby the free opening between the gripping surfaces of the fingers 27; 28

wodurch die freie Öffnung zwischen den Greifflaechen der Finger 27» 28 verringert wird.whereby the free opening between the gripping surfaces of the fingers 27 »28 is reduced.

Der dargestellte funktionelle Ablauf vollzieht sich wie geschildert, wenn sich das zu erfassende Objekt, hier das Werkstueck 35» in der vorbestimmten Nennlage (Fig. 1) befindet. Nimmt das Objekt eine von der Nennlage abweichende Istlage (Fig. 2) ein, dann ist der Ablauf beim Erfassen folgender:The illustrated functional sequence takes place as described, when the object to be detected, here the work piece 35 "is in the predetermined nominal position (FIG. 1). If the object occupies an actual position deviating from the nominal position (FIG. 2), then the procedure for detecting the following is:

Infolge der Lageabweichung ist das Werkstueck 35 in Fig, 2 nach rechts verschoben, Waehrend des Bewegungsablaufes der Elemente des Greifers wird nun zuerst der Finger 27 am Werkstuck 35 anliegen· Seine Bewegung ist damit vorerst blockiert und er verursacht ein Gegenmoment auf den Hebelarm 6.1 des Druckbalkens 6«, Da jedoch der Finger 28 noch nicht anliegt und somit innerhalb der ihm zugehoerigen kinematischen Kette kein Gegenmoment auftritt, schwenkt unter der Wirkung des Kniehebels 3; 4 der Druckbalken 6 um den Gelenkbolzen 18, der als ortsfestes Gelenk wirkt, nach rechts. Das Fuehrungsstueck wird in der Fuehrung 15 nach rechts verschoben und ebenso bewegt der Hebelarm 6.2 des Druckbalken 6 den mit ihm verbundenen Druckbolzen 17 nach rechts, der seinerseits den Finger zur Anlage an dem Werkstueck 35 bringt. Trotz der Lageabweichung des Werkstueckes 35 liegen nun beide Finger mit gleicher Kraft an demselben an. Ausserdem liegt das Werkstueck 35 noch am Gegenlagersegment 37 an und ist somit sicher erfasst, da es an drei versetzt angeordneten Punkten anliegt.As a result of the positional deviation, the workpiece 35 is displaced to the right in FIG. 2. During the course of movement of the elements of the gripper, the finger 27 will now rest on the workpiece 35 first. For the time being, its movement is blocked and it causes a counter-moment on the lever arm 6.1 of the pressure bar 6 ", However, since the finger 28 is not yet applied and thus no counter-torque occurs within the kinematic chain belonging to it, pivots under the action of the toggle lever 3; 4 of the pressure bar 6 to the hinge pin 18, which acts as a fixed joint, to the right. The guide piece is displaced to the right in the guide 15 and likewise the lever arm 6.2 of the pressure bar 6 moves the pressure pin 17 connected to it to the right, which in turn brings the finger into contact with the work piece 35. Despite the positional deviation of the work piece 35, both fingers are now in contact with the same force. In addition, the work piece 35 is still on the abutment segment 37 and is thus reliably detected, since it rests on three staggered points.

Im weiteren funktioneilen Ablauf einer Wechseleinrichtung, zu welcher der erfindungsgemaesse Greifer gehoert, folgt nun das Herausziehen des Werkstueckes 35 aus seiner bisherigen Aufnahme, beispielsweise einer Speichertasche. Mit dem Entfernen des Werkstueckes aus seiner Aufnahme unterliegt es nur noch den Kraeften, die ueber die Finger 27; 28 wirken. Diese Kraefte sind so gerichtet, dass sie sich im Mittelpunkt des an den Gegenlagersegmenten 36; 37 anliegenden Kreises, der einem in der· Nennlage erfassten Werkstueck 35 (Fig. 1) entspricht, schneiden«, Die in Richtung Gegenlagersegment 36» 37 weisende jeweilige Kraftkomponente bewegt das Werkstueck 35 aus derIn the further functional sequence of a change device to which the gripper according to the invention belongs, now follows the extraction of the workpiece 35 from its previous recording, such as a storage bag. With the removal of the workpiece from its recording, it is subject only to the forces, the over the fingers 27; 28 act. These forces are directed so that they are in the center of the abutment segments 36; 37 adjoining circle which corresponds to a workpiece 35 in the nominal position (FIG. 1) ". The respective force component pointing in the direction of the abutment segment 36" 37 moves the workpiece 35 out of the workpiece

Istlage in die Nennlage· Damit ist der Vorgang des Erfassens eines Objektes abgeschlossen,Actual position in the nominal position · This concludes the process of detecting an object

Waehrend dem nachfolgenden Schwenken des Greifers um die Achse 38 ist also das Objekt sicher erfasst und befindet sich auch bereits in der Nennlage, in der es der naechsten Aufnahme z, B, einer Werkzeugmaschinenspindel zu uebergeben ist, obwohl es sich im Moment der Übernahme aus der ersten Aufnahme in einer von der Ilennlage abweichenden Istlage befand»During the subsequent pivoting of the gripper about the axis 38 so the object is reliably detected and is also already in the nominal position in which it is the next shot z, B, a machine tool spindle to pass, although it is at the moment of acquisition from the first intake in a different location than the Ilennlage »

Die erfindungsgemaesse Loesung gestattet einen Bewegungs- und Kraftausgleich zwischen den Fingern 27; 28, Dabei zeigt das Ausfuehrungsbeispiel mit der Verwendung eines gleicharmigen Doppelarmhebels (Druckbalken 6) als Kraftteiler nur eine moegliche Ausfuehrungsform, Dieses Irinzip des symmetrischen Teilens der eingeleiteten Kraft und Fortleitens gleichgrosser Teilkraefte laesst sich sowohl mit pneumatischen oder hydraulischen Mitteln, z, B, mit einem bekannten Doppelkolbenzylinder, der gleichgrosse gegenlaeufige Kolben aufweist, realisieren als auch mit je einem in der kinematischen Kette eines Pingers liegenden Elektromotor, wobei die Motoren ueber eine bekannte Schaltung zur symmetrischen elektrischen Leistungsverzweigung verbunden sind.The inventive solution allows a movement and force balance between the fingers 27; This principle of the symmetrical sharing of the introduced force and continuation of equal sub-forces can be both with pneumatic or hydraulic means, z, B, with a known double piston cylinder having the same size opposite piston, as well as each with a lying in the kinematic chain of a pinger electric motor, the motors are connected via a known circuit for symmetrical electrical power branching.

Die geschilderten Nachteile der bekannten Loesungen und die damit verbundenen Gefahren sind durch die erfindungsgemaesse Loesung beseitigt.The described disadvantages of the known solutions and the associated dangers are eliminated by the inventive solution.

Claims

Invention claim.

f, grippers with pivoting fingers, which are designed as a one- or two-armed lever,
characterized by

in that a lever arm of each pinger (27, 28) is connected at a distance from its pivot point to an output of a symmetrical symmetrical axis force splitter acting as an equal-arm lever, directly or via intermediate links (16; 17) «

2 »gripper according to item 1,
characterized by

in that the dimension of the intermediate links (16; 17) which is effective in the gear train of each finger (27; 28) is adjustable.

3 * Gripper according to item 1 or 2
characterized by

that a lever arm of each finger (27 »28) is pivotally coupled via intermediate links (16; 17) to an arm (6,1; 6,2) of a lever (6) which is in the gripping plane of the fingers (27» 28) or in one parallel to this plane is translationally movable and arranged pivotable about its center and the pivot axis (5) with one or more, the lever (6) directly or via suitable intermediate links a translational movement issuing motor (s) (8; 39; 40; 11, 12) is coupled.

4. Gripper according to point 3
characterized by

that between the motor (8; 39 »40; 10; 11; 12) and pivot axis (5) of the lever (6) a knee joint (7) is arranged, whose one lever arm (4) facing away from the knee joint (7) with end the pivot axis (5) is pivotally connected and the other lever arm (3) with its the knee joint (7) facing away from the end at a relative to the lever (6) fixed point (2) is pivotally mounted.

5e gripper according to point 4
characterized by

that the closing movement of the fingers (27, 28) causing the motor (8; 39 »40) as a mechanical energy storage, in particular as a compression spring (8) is formed and the knee joint (7) attacks and that a mechanical energy storage counteracting, in particular hydraulic or pneumatic motor (10; 11; 12) also acts on the knee joint (7).

6, gripper according to item 1 or 2
characterized by

in that the fingers (27; 28) are coupled directly or via intermediate links (16, 17) to a piston of a hydraulic or pneumatic double-piston cylinder which has counter-rotating pistons of the same size.

7 «Gripper according to item 1 or 2
characterized by

in that the fingers (27-28) are each coupled directly to an electric motor via intermediate links (16; 17), the motors being connected to each other via a known circuit for symmetrical electrical power branching.

Herzni

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