-
Technisches Anwendungsgebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Greifwerkzeug mit einer Antriebseinrichtung
und einer Greifeinrichtung mit mehreren Greiferfingern, die über
die Antriebseinrichtung zur Ausführung einer Greifbewegung
antreibbar sind.
-
Stand der Technik
-
Greifwerkzeuge
mit Greiferfingern werden beispielsweise im Bereich der industriellen
Fertigung zum Handhaben und/oder Montieren von Gegenständen
eingesetzt. Hierbei sind unterschiedliche 2- und 3-Finger-Greifwerkzeuge
bekannt, bei denen die Greifbewegung über elektromotorische
Antriebe ausgeführt wird. Ein derartiges Greifwerkzeug
ist bspw. der
DE 10 2004
022 201 33 zu entnehmen. Weitere bekannte Greifwerkzeuge
arbeiten mit pneumatischen (zylindrischen) Antrieben.
-
Für
unterschiedliche Greifaufgaben sind häufig unterschiedliche
Ausgestaltungen der Greiferfinger erforderlich, so dass das Greifwerkzeug
entsprechend gewechselt werden muss. Die Bereithaltung einer größeren
Anzahl von Greifwerkzeugen für die unterschiedlichen Greifaufgaben
ist jedoch kostspielig.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Greifwerkzeug
anzugeben, das eine Anpassung an unterschiedliche Greifaufgaben
mit geringerem Kostenaufwand ermöglicht.
-
Darstellung der Erfindung
-
Die
Aufgabe wird mit dem Greifwerkzeug gemäß Patentanspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Greifwerkzeugs
sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der
nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel
entnehmen.
-
Das
vorgeschlagene Greifwerkzeug weist eine Antriebseinrichtung und
eine Greifeinrichtung mit mehreren Greiferfingern auf, die über
die Antriebseinrichtung in bekannter Weise zur Ausführung einer
Greifbewegung antreibbar sind. Bei dem vorgeschlagenen Greifwerkzeug
ist die Antriebseinrichtung für eine lösbare Ankopplung
der Greifeinrichtung über einen Befestigungsmechanismus
ausgebildet. Weiterhin umfasst das Greifwerkzeug eine von der Antriebseinrichtung
getrennte Aufnahmeeinrichtung, die in Eingriff mit der an der Antriebseinrichtung angekoppelten
Greifeinrichtung bringbar ist und dabei den Befestigungsmechanismus
zum Lösen der Greifeinrichtung von der Antriebseinrichtung
betätigt und die Greifeinrichtung aufnimmt. Weiterhin ermöglicht
die Aufnahmeeinrichtung auch die Ankopplung der aufgenommenen Greifeinrichtung
an die Antriebseinrichtung.
-
Durch
die Möglichkeit der Ankopplung und Abkopplung der Greifeinrichtung
von der Antriebseinrichtung können unterschiedliche Greifeinrichtungen mit
unterschiedlichen Greiferfingern in entsprechenden Aufnahmeeinrichtungen
bereitgehalten werden, um für die jeweilige Anwendung die
jeweils erforderliche Greifeinrichtung an die Antriebseinrichtung
ankoppeln zu können. Für eine Vielzahl von Greifeinrichtungen
bzw. Greiferfingern ist damit nur noch eine gemeinsame Antriebseinrichtung
erforderlich. Dies spart zum einen Komponentenkosten und führt
zum anderen zu einem einfachen Wechselsystem, da für die
Antriebseinrichtung erforderliche Medien wie bspw. Druckluft oder
elektrische Spannung, nicht über das Wechselsystem bzw.
die Greifeinrichtung geführt werden müssen, sondern
dauerhaft mit der Antriebseinrichtung verbunden bleiben können.
Die Antriebseinrichtung kann hierbei auch fester Bestandteil eines
Handhabungssystems, bspw. eines Roboterarms, sein.
-
Die
Antriebseinrichtung kann beim vorgeschlagenen Greifwerkzeug alle
bekannten Antriebe, bspw. elektrische, pneumatische oder hydraulische Antriebe
umfassen. Sie muss lediglich so ausgebildet sein, dass sie die Ankopplung
und Abkopplung der Greifeinrichtung über einen Befestigungsmechanismus
ermöglicht. Die Greifeinrichtung ist so ausgebildet, dass
sie die entsprechende Ankopplung oder Abkopplung von der Antriebseinrichtung
zulässt und in angekoppeltem Zustand eine von der Antriebseinrichtung
bewirkte Ausführung einer Greifbewegung der Greiferfinger
ermöglicht. Die Art des hierbei ausgeführten Griffs,
bspw. 3-Finger-Zentrumsgriff oder 2-Finger-Parallelgriff, ist hierbei
unerheblich, da jede bei Greiferfingern bekannte Greifart auch mit
dem vorliegenden Greifwerkzeug ausgeführt werden kann.
Dies erfordert lediglich die entsprechende Ausgestaltung der Antriebseinrichtung
und der Greifeinrichtung mit den Greiferfingern.
-
Die
Aufnahmeeinrichtung ist nicht mit der Antriebseinrichtung verbunden.
Sie stellt einen Bahnhof für die Aufnahme der Greifeinrichtung
dar. Die Aufnahmeeinrichtung ist so ausgebildet, dass sie sich bei
einer an die Antriebseinrichtung angekoppelten Greifeinrichtung
an diese ansetzen oder auf diese aufschieben lässt und
dabei den Befestigungsmechanismus so betätigt, dass sich
die Greifeinrichtung von der Antriebseinrichtung löst und
die Antriebseinrichtung aufnimmt. Dies ermöglicht das Abkoppeln der
Greifeinrichtung von der Antriebseinrichtung und die Aufbewahrung
der Greifeinrichtung in der Aufnahmeeinrichtung, solange die Greifeinrichtung
nicht eingesetzt wird.
-
Für
den Einsatz der Greifeinrichtung wird dann die Aufnahmeeinrichtung
wieder an die Antriebseinrichtung bewegt und ermöglicht
dadurch die Ankopplung der Greifeinrichtung an die Antriebseinrichtung.
Die Ankopplung kann hierbei bspw. erreicht werden, indem die Aufnahmeeinrichtung
seitlich von der Antriebseinrichtung weggezogen wird und dadurch
eine Verriegelung des Befestigungsmechanismus mit der angesetzten
Greifeinrichtung bewirkt. Selbstverständlich kann dies
in anderen Ausgestaltungen auch bspw. durch zusätzliche
Betätigung eines entsprechenden Betätigungselementes
für eine Verriegelung der Greifeinrichtung an der Antriebseinrichtung
erfolgen.
-
Die
Verbindung der Greifeinrichtung mit der Antriebseinrichtung erfolgt
vorzugsweise über Form- oder Reibschluss. Dieser Form-
oder Reibschluss wird dann bei Eingriff der Aufnahmeeinrichtung
in die Greifeinrichtung aufgehoben, so dass die Greifeinrichtung
von der Antriebseinrichtung abgekoppelt werden kann. Dies erfolgt
durch entsprechend ausgestaltete Betätigungselemente in
der Aufnahmeeinrichtung und an der Greifeinrichtung.
-
Vorzugsweise
ist der Befestigungsmechanismus ein Rastmechanismus, der ein Lösen
der Ankopplung durch Betätigen entsprechender Betätigungselemente
ermöglicht. Die hierbei vorzugsweise vorhandenen Rastelemente
an der Greifeinrichtung rasten mittels Federkraft in Gegenelemente
an der Antriebseinrichtung ein, um die Ankopplung herzustellen.
-
Die
Aufnahmeeinrichtung ist vorzugsweise mit einer U-förmigen Öffnung
ausgebildet, so dass sie seitlich über die Greifeinrichtung
an der Antriebseinrichtung geschoben werden kann und dabei die Befestigung
der Greifeinrichtung an der Antriebseinrichtung löst. Die
Aufnahmeeinrichtung kann dann mit der aufgenommenen Greifeinrichtung
nach unten von der Antriebseinrichtung weggezogen werden oder die
Antriebseinrichtung wird entsprechend nach oben bewegt. Zur Ankopplung
wird die Aufnahmeeinrichtung mit der Greifeinrichtung wieder von
unten gegen die Antriebseinrichtung bewegt – oder die Antriebseinrichtung
von oben gegen die Aufnahmeeinrichtung – und dann seitlich
weggezogen, wodurch die Befestigung bzw. Ankopplung der Greifeinrichtung
an der Antriebseinrichtung bewirkt wird.
-
Beim
Einsatz des vorgeschlagenen Greifwerkzeugs sind vorzugsweise neben
der Antriebseinrichtung mehrere Aufnahmeeinrichtungen mit unterschiedlichen
Greifeinrichtungen vorgesehen. Die Aufnahmeeinrichtungen können
hierbei identisch ausgestaltet sein. Die Greifeinrichtungen unterscheiden
sich bspw. durch die geometrische Form der Greiferfinger und können
sich auch durch die Anzahl der Greiferfinger und die Art des ausgeführten
Griffs unterscheiden, solange der Antrieb durch eine identisch ausgebildete
Antriebseinrichtung möglich ist.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Das
vorgeschlagene Greifwerkzeug wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des
durch die Patentansprüche vorgegebenen Schutzbereichs nochmals
näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 ein
Beispiel für eine Ausgestaltung des vorgeschlagenen Greifwerkzeugs
in perspektivischer Darstellung;
-
2 eine
Seitenansicht des Greifwerkzeugs der 1;
-
3 ein
Beispiel für die Ankopplung der Greifeinrichtung; und
-
4 eine
Detailansicht des Befestigungsmechanismus des Greifwerkzeugs der 1.
-
Wege zur Ausführung der Erfindung
-
Ein
Beispiel für ein Greifwerkzeug gemäß der
vorliegenden Erfindung ist in perspektivischer Ansicht in 1 zu
erkennen. Das Greifwerkzeug besteht aus drei Hauptkomponenten, der
Antriebseinrichtung 1, der Greifeinrichtung 2 mit
den Greiferfingern 4 und der Aufnahmeeinrichtung, im Folgenden
auch als Wechselbahnhof 3 bezeichnet. Die Antriebseinrichtung 1 umfasst
in diesem Beispiel einen Blähkörper 6,
der über einen Druckluftanschluss 7 aufgebläht
werden kann und damit die Greiferfinger 4 der angekoppelten
Greifeinrichtung zur Ausführung der Greifbewegung antreibt.
In diesem Beispiel weist die Antriebseinrichtung 1 an der
Oberseite einen entsprechenden Flansch zur Ankopplung an ein Handhabungssystem,
bspw. einen Roboterarm, auf.
-
Die
Greifeinrichtung 2 mit den Greiferfingern 4 lässt
sich an die Antriebseinrichtung 1 lösbar ankoppeln.
Weiterhin ist die Greifeinrichtung 2 so ausgebildet, dass
sie sich formschlüssig vom Wechselbahnhof 3 aufnehmen
lässt. Dies wird durch eine entsprechend ausgebildete Betätigungs-
und Führungsschiene 5 im Wechselbahnhof 3 und
eine korrespondierende Führung an der Greifeinrichtung 2 ermöglicht.
Die Betätigungs- und Führungsschiene 5 löst beim
Aufschieben auf die Greifeinrichtung 2 entsprechende Betätigungselemente,
mit denen die Greifeinrichtung 2 an der Antriebseinrichtung 1 eingerastet
ist.
-
Mit
diesem Greifwerkzeug lassen sich unterschiedliche Greifeinrichtungen 2 an
die Antriebseinrichtung 1 ankoppeln. Der Wechselvorgang
läuft dabei in folgender Weise ab:
- – In
der Ausgangssituation sind die Antriebsrichtung 1 und die
Greifeinrichtung 2 miteinander verbunden und werden durch
ein Handhabungssystem geführt. Der Wechselbahnhof 3 ist
leer.
- – Zum Wechsel der Greifeinrichtung führt das Handhabungssystem
die Antriebseinrichtung 1 mit der Greifeinrichtung 2 entlang
der Betätigungs- und Führungsschiene 5 in
den Wechselbahnhof 3 ein.
- – Beim Einführen werden die Rastelemente 8 an der
Greifeinrichtung durch die Betätigungs- und Führungsschiene 5 geöffnet
und damit die Verbindung zwischen der Greifeinrichtung 2 und
der Antriebseinrichtung 1 gelöst.
- – Das Handhabungssystem kann nun die Antriebseinrichtung 1 nach
oben entfernen und an eine freie weitere Greifeinrichtung anschließen.
-
2 zeigt
hierzu eine Seitenansicht des Greifwerkzeugs der 1 mit
an die Antriebseinrichtung 1 angekoppelter Greifeinrichtung 2.
In dieser Figur sind die Rastelemente 8 an der Greifeinrichtung zu
erkennen, die bei der Verbindung in entsprechende Rastelemente 9 an
der Antriebseinrichtung 1 eingreifen. Für den
Wechsel der Greifeinrichtung 2 wird der Wechselbahnhof 3 durch
entsprechende Bewegung der Antriebseinrichtung 1 mit der
Greifeinrichtung 2 seitlich über die Greifeinrichtung 2 geschoben und
verschiebt dabei eine Betätigungsfläche 10 an den
Rastelementen 8 der Greifeinrichtung, durch die das Lösen
der Greifeinrichtung 2 von der Antriebseinrichtung 1 bewirkt
wird.
-
3 zeigt
eine andere Seitenansicht des Greifwerkzeugs in zwei Zuständen,
um das Ankoppeln der Greifeinrichtung 2 an die Antriebseinrichtung 1 zu
veranschaulichen. Im linken Teil der Figur ist die in dem Wechselbahnhof 3 eingeschobene
Greifeinrichtung 2 zu erkennen, in die von oben die Antriebseinrichtung 1 bewegt
wird. Nach dem vollständigen Einführen der Antriebseinrichtung 1,
wie im rechten Teil der Figur dargestellt, kann der Wechselbahnhof 3 nach
hinten oder die Antriebseinrichtung 1 mit der Greifeinrichtung 2 nach
vorne weggezogen werden, wodurch die Rastelemente 8 der
Greifeinrichtung 2 in die Rastelemente 9 der Antriebseinrichtung
eingreifen. Die Greifeinrichtung 2 ist damit an die Antriebseinrichtung 1 angekoppelt.
-
4 zeigt
eine schematische Detailansicht des Befestigungsmechanismus, in
der die Rastelemente 8 an der Greifeinrichtung 2 und
die entsprechenden Rastelemente 9 an der Antriebseinrichtung 1 zu
erkennen sind. Durch Einschieben des Wechselbahnhofs 3 betätigt
die Betätigungs- und Führungsschiene 5 des
Wechselbahnhofs 3 das entsprechende Rastelement 8 an
der Greifeinrichtung 2, so dass die Befestigung gelöst
wird, wie in der 4 zu erkennen.
-
Selbstverständlich
lassen sich bei dem vorgeschlagenen Greifwerkzeug auch andere Befestigungsmechanismen
realisieren, solange diese über das Ansetzen bzw. Aufschieben
des Wechselbahnhofs 3 automatisch gelöst werden
können.
-
- 1
- Antriebseinrichtung
- 2
- Greifeinrichtung
- 3
- Wechselbahnhof
- 4
- Greiferfinger
- 5
- Betätigungs-
und Führungsschiene
- 6
- Blähkörper
- 7
- Druckluftanschluss
- 8
- Rastelemente
an Greifeinrichtung
- 9
- Rastelemente
an Antriebseinrichtung
- 10
- Betätigungsfläche
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10200402220133 [0002]