DE2449078A1

DE2449078A1 - Finger mechanism for robot - has flexible support to allow for misalignment of part to be manipulated

Info

Publication number: DE2449078A1
Application number: DE19742449078
Authority: DE
Inventors: Shinsaku Nakagawa; Nobuo Okonogi; Yoshihide Sugino
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1974-10-15
Publication date: 1976-04-29
Also published as: DE2449078B2; DE2449078C3

Abstract

The mechanism incorporates a horizontal arm which is mounted on a vertical column. The arm which can be moved up and down and swivelled in a horizontal plane, is provided with a forked end on which a vertical support rail is mounted. Two grips are mounted with slotted ends and pivots over the ends of the support rail. Two other grips are mounted with flexible supports to the first set of grips. The flexible supports which are in the form of elastomer rods, allow the second set of grips to move relative to the first set when e.g. a part is being fed into a chuck when the part is not in line with the centre line of the chuck while the chuck jaws are being tightened.

Description

Fingermechanismus für einen Arbeitsautomaten Die Erfindung betrifft einen Fingermechanismus für einen Industrieroboter bzw. Arbeitsautomaten, wie er auf verschiedenen Gebieten der Industrie Anwendung findet. Finger Mechanism for an Automatic Work Machine The invention relates to a finger mechanism for an industrial robot, like him is used in various fields of industry.

Ein solcher Arbeitsautomat dient normalerweise dazu, einen Gegenstand von einer Stelle zu einer anderen zu befördern, Der Arbeitsautomat, auf den sich die Erfindung bezieht, wird für solche Zwecke eingesetzt, bei denen der Endpunkt des Gegenstands festgelegt ist, Beispielsweise kann er dazu dienen, ein Werkstück zu dem am Spindelstock einer Drehbank montierten Spannfutter zu befördern und dann das Werkstück im Futter einzuspannen, Wenn diese Arbeitsgänge von Hand durchgeführt werden, bringt die Bedienungsperson das Werkstück normalerweise praktisch in die Mitte des Spannfutters, sodann durch das Schließen der Spannbacken dichter in die Mitte des Futters und läßt es schließlich satt an der Sitzfläche des Futters anliegen. Werden diese Arbeitsgänge dagegen durch einen Arbeitsautomaten durchgeführt, muß dieser so ausgelegt sein, daß das Werkstück, das von seinen Fingern festgehalten wird, durch Bewegung des die Finger aufweisenden Arms über eine vorbestimmte Bewegungsbahn dicht an das Spannfutter herangebracht und dann das Werkstück im Futter eingespannt wird, indem dessen Backen verschoben werden, Wenn das Werkstück dabei nicht einwandfrei von den Fingern festgehalten wird, kann es sich gegenüber einer Bezugsfläche des Futters verkanten oder gegenüber dem Futter in eine außermittige Lage gelangen, wenn es durch den Arbeitsautomaten zum Spannfutter befördert wird. Wird das Werkstück ungeachtet dieser Verkantung oder exzentrischen Ausrichtung im Spannfutter eingespannt, so werden die Finger des Arbeitsautomaten und der die Finger aufweisende Arm einer anomal hohen Kraft ausgesetzt, durch welche der Arbeitsautomat beschädigt wird. Wenn das Werkstück zudem in diesem verkanteten oder exzentrischen Zustand in das Futter eingespannt und bearbeitet wird, wird die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt.Such a work machine is usually used to an object To move from one place to another, The working machine on which the invention relates is used for purposes where the endpoint the object is fixed, for example, it can serve to a workpiece to the chuck mounted on the headstock of a lathe and then to clamp the workpiece in the chuck, if these operations are carried out by hand the operator usually conveniently brings the workpiece into the Center of the chuck, then by closing the jaws closer to the Middle of the lining and finally lets it lie snugly against the seat of the lining. If, on the other hand, these operations are carried out by an automatic machine, must this be designed so that the workpiece is held by his fingers is, by moving the arm having the fingers over a predetermined movement path brought close to the chuck and then clamped the workpiece in the chuck by moving its jaws, if the workpiece does not work properly from the fingers is held, it can be opposite to a Canting the reference surface of the chuck or off-center compared to the chuck Get in position when it is conveyed to the chuck by the automatic machine. If the workpiece is placed in the The chuck is clamped, so the fingers of the work machine and the fingers having arm exposed to an abnormally high force by which the work machine damaged. If the workpiece is also tilted or eccentric in this Condition is clamped in the chuck and machined, the machining accuracy impaired.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Fingermechanismus für einen Arbeitsautomaten zu schaffen, insbesondere einen solchen, bei dem die Ausübung einer unzulässig großen Kraft auf den Hauptteil des Arbeitsautomaten auch dann vermieden wird, wenn das Werkstück nicht in der richtigen Position eingespannt ist.The invention is therefore based on the object of an improved To create a finger mechanism for an automatic machine, in particular one that in which the exertion of an impermissibly large force on the main part of the automatic machine is also avoided if the workpiece is not clamped in the correct position is.

Dieser Fingermechanismus soll dabei entsprechend anderen Arbeitsmechanismen, die mit dem Arbeitsautomaten zusammenwirken, genau einstellbar oder ausrichtbar sein, Diese Aufgabe wird bei einem Fingermechanismus für einen industriellen Arbeitsautomaten mit mehreren Fingern zum Erfassen eines zu handhabenden Gegenstands und Anbauschienen zur Verbindung der Finger mit einer Antriebskraftquelle, erfindungsgemäß gelöst durch zwischen die einzelnen Finger und die Anbauschienen eingeschaltete Puffereinrichtungen zur Verhinderung einer unmittelbaren Ubertragung der auf die Finger ausgeübten Kräfte auf die Antriebskraftquelle.This finger mechanism should correspond to other working mechanisms, which interact with the automatic machine, can be precisely adjusted or aligned This task is performed on a finger mechanism for an industrial automatic machine with several fingers for grasping an object to be handled and attachment rails for connecting the fingers to a drive power source, solved according to the invention by interposed buffer devices between the individual fingers and the mounting rails to prevent an immediate transfer of the forces exerted on the fingers on the driving force source.

In spezieller Ausgestaltung kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß Jede Puffereinrichtung ein hohlzylindrisches Gehäuse, einen im Gehäuse angeordneten, sich in dessen Axialrichtung erstreckenden Zylinder, einen im Zylinder verschiebbar geführten Kolben, eine mit dem Kolben verbundene und das eine Ende des Zylinders durchsetzende Kolbenstange, einen am Zylinder angebrachten Anschlußstutzen zum Einleiten von Antriebsfluidum in den Zylinder, ein erstes Abstützglied zur nachgiebigen Halterung des anderen Endes des Zylinders am Gehäuse, ein am ersten Ende des Zylinders vorgesehenes zweites Abstützglied zur Halterung der Kolbenstange und eine Einrichtung zur Anbringung eines Fingers am Außenende der Kolbenstange aufweist, Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine beispielhafte Ausführungsform eines Arbeitsautomaten mit einem Fingermechanismus gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine beim Fingermechanismus gemäß Fig, 1 verwendete Puffereinrichtung, Fig. 3A bis 3D schematische Teildarstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Fingermechanismus mit der Puffereinrichtung gemäß Fig. 2, Fig, 4 einen Teillängsschnitt zur Veranschaulichung des Zustands nach der Betätigung der Puffereinrichtung gemäß Fig. 2 unter Verschiebung ihres Kolbens nach links, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Fingermechanismus und Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise des Fingermechanismus gemäß Fig. 5.In a special embodiment, the invention is characterized in that that each buffer device is a hollow cylindrical Housing, one arranged in the housing, extending in the axial direction of the cylinder, a The piston slidably guided in the cylinder, one connected to the piston and the one end of the cylinder penetrating piston rod, one attached to the cylinder Connection piece for introducing drive fluid into the cylinder, a first support member for resiliently retaining the other end of the cylinder on the housing, one on the first Second support member provided at the end of the cylinder for holding the piston rod and means for attaching a finger to the outer end of the piston rod The following are preferred embodiments of the invention with reference to the attached drawing explained in more detail. 1 shows an exemplary embodiment an automatic work machine with a finger mechanism according to the invention, FIG. 2 a Longitudinal section through a buffer device used in the finger mechanism according to FIG. 3A to 3D are schematic partial representations to explain the operation of the Finger mechanism with the buffer device according to FIGS. 2, 4, a partial longitudinal section to illustrate the state after actuation of the buffer device according to FIG Fig. 2 with displacement of its piston to the left, Fig. 5 is a perspective Representation of a modified embodiment of the finger mechanism and Fig. 6 is a schematic illustration for explaining the operation of the finger mechanism according to FIG. 5.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte, mit dem erfindungsgemäßen Fingermechanismus 11 versehene Industrieroboter bzw, Arbeitsautomat 10 weist einen waagerechten Arm 13 auf, der auf einer lotrechten Säule 12 in einer waagerechten Ebene verdrehbar ist. Das eine Ende einer Schlitz~ oder Gabelstange 15 ist am Außenende des Arms 13 befestigt, während der Mittelteil einer Tragschiene 16 in den Schlitz der Gabelstange 15 eingesetzt ist. Erfindungsgemäß sind zwei Befestigungs- oder Anbauschienen 21 und 22 an den beiden Enden der Tragschiene mit Hilfe von erfindungsgemäßen Dämpfer- oder Puffereinrichtungen 23 bzw. 24 angelenkt.The one shown schematically in Fig. 1, with the invention Industrial robot or work machine 10 provided with a finger mechanism 11 has a horizontal arm 13, which is on a vertical column 12 in a horizontal Level is rotatable. One end of a slot or fork rod 15 is at the outer end of the arm 13, while the middle part of a support rail 16 in the slot the fork rod 15 is inserted. According to the invention are two fastening or Mounting rails 21 and 22 at the two ends of the support rail with the aid of the invention Articulated damper or buffer devices 23 and 24, respectively.

Jede Anbauschiene ist am einen Ende mit einem lotrechten Schlitz zur drehbaren Aufnahme der Tragschiene 16 versehen.Each mounting rail has a perpendicular slot at one end rotatable receptacle of the support rail 16 is provided.

Die anderen Enden der Anbauschienen 21 und 22 sind auf die gleiche Weise wie die noch näher zu beschreibenden Finger aufeinander zu gebogen, wobei den Einrichtungen 23 und 24 entsprechende Puffereinrichtungen 26 bzw. 27 an diesen abgebogenen Enden angebracht sind. Diese Puffereinrichtungen dienen zur nachgiebigen Halterung der Finger 30 und 31 an den Anbauschienen 21 und 22. An den gemäß Fig. 1 linken Enden der Puffereinrichtungen 23, 26 bzw, 24, 27 sind somit Finger 30 und 31 angebracht, deren Außenenden gegeneinander abgebogen sind, Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Anbauschienen 21 und 22 sowie die Finger 30 und 31 parallel zueinander angeordnet. Die inneren Enden der Finger 30 und 31 sind mit einem Antriebsglied 33 zum Öffnen und Schließen der Finger in Abhängigkeit von an das Antriebsglied angelegten elektrischen Signalen verbunden.The other ends of the mounting rails 21 and 22 are the same Way, like the fingers to be described in more detail, bent towards one another, whereby the devices 23 and 24 corresponding buffer devices 26 and 27 on these bent ends are attached. These buffer devices are used for resilient Holding the fingers 30 and 31 on the mounting rails 21 and 22. On the according to FIG. 1 left ends of the buffer devices 23, 26 and 24, 27 are thus fingers 30 and 31 attached, the outer ends of which are bent against each other, in the illustrated Embodiment, the mounting rails 21 and 22 and the fingers 30 and 31 are parallel arranged to each other. The inner ends of fingers 30 and 31 are connected to a drive member 33 for opening and closing the fingers depending on the drive member applied electrical signals.

Der Arbeitsautomat 10 ist somit so ausgebildet, daß sein Arm 13 in Abhängigkeit von den von einer nicht dargestellten Steuerschaltung gelieferten elektrischen Signalen in einer waagerechten Ebene verdrehbar ist und seine Finger 30 und 31 in Abhängigkeit von den an das Antriebsglied 33 angelegten Signalen betätigt werden. Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Puffereinrichtungen 23, 24, 26 und 27 zwischen die Anbauschienen 21 und 22 sowie die Finger 30 und 31 eingefügt sind, Infolgedessen wird eine auf die Finger einwirkende, unzulässig große Kraft nicht auf den Arm 13 übertragen.The automatic machine 10 is thus designed so that its arm 13 in Dependence on the one not shown Control circuit supplied electrical signals is rotatable in a horizontal plane and his fingers 30 and 31 depending on the applied to the drive member 33 Signals are operated. A feature of the invention is that the buffer devices 23, 24, 26 and 27 between the mounting rails 21 and 22 and the fingers 30 and 31 are inserted, as a result, an inadmissibly large acting on the fingers Do not transfer force to arm 13.

Im folgenden sind die Konstruktionseinzelheiten der Puffereinrichtungen anhand von Fig. 2 näher erläutert. Die Puffereinrichtungen 23 und 24 dienen zur verdreh- oder schwenkbaren Lagerung der Anbauschienen 21 und 22 an der Tragschiene 16 und zur Halterung dieser Finger, während die Puffereinrichtungen 26 und 27 lediglich zur Halterung der Finger dienen. Da die Puffereinrichtungen 23, 24, 26 und 27 jeweils gleich aufgebaut und nur geringfügig unterschiedlich mit der Tragschiene verbunden sind, veranschaulicht Fig. 2 ersichtlicherweise die Konstruktion einer beliebigen dieser Puffereinrichtungen.The following are the construction details of the buffer devices explained in more detail with reference to FIG. The buffer devices 23 and 24 are used for rotatable or pivotable mounting of the mounting rails 21 and 22 on the support rail 16 and to hold these fingers, while the buffer devices 26 and 27 only serve to hold the fingers. Since the buffer devices 23, 24, 26 and 27, respectively constructed identically and connected to the mounting rail only slightly differently Fig. 2 can be seen to illustrate the construction of any one of these buffering devices.

Gemäß Fig. 2 weist die Puffereinrichtung ein hohlzylindrisches Gehäuse 41 auf, das an seinem Außenumfang mit einem Feingewinde zur Aufnahme einer Arretiermutter 42 versehen ist, die zur Befestigung der Anbauschiene 21 oder 22 an der Puffereinrichtung dient. Im Innenraum 43 des Gehäuses 41 ist ein konzentrisch zu ihm angeordneter Zylinder 45 vorgesehen, in dessen Zylinderkammer 46 ein Kolben 47 mit einer Kolbenstange 48 geführt ist, Das rechte Ende des Zylinders 41 ist durch einen Zylinderkopf 49 mit einer Ausnehmung 50a zur Aufnahme einer Kugel 50 verschlossen, die von einem Kugelsitz 54 getragen wird, der seinerseits in einer Büchse 53 verschiebbar geführt ist. Die Büchse 53 ist in eine Mutter 52 eingepaßt, welche in den am rechten Ende des Gehäuses 41 befestigten End- oder Kopfteil 51 eingeschraubt ist und welche durch eine Kontermutter 55 gesichert ist. Zwischen den Kugelsitz 54 und den Kopfteil 51 des Gehäuses 41 ist eine Feder 56 eingefügt, welche den Kugelsitz 54 normalerweise in Richtung auf den Zylinder 45 drängt. Infolge dieser Anordnung wird die auf den Federsitz 54 ausgeübte Kraft über die Kugel 50 auf den Zylinderkopf 49 übertragen, so daß der Zylinder 45 gemäß Fig. 2 nach links gedrängt wird.According to FIG. 2, the buffer device has a hollow cylindrical housing 41 on, which on its outer circumference with a fine thread for receiving a locking nut 42 is provided for fastening the mounting rail 21 or 22 to the buffer device serves. In the interior 43 of the housing 41 is a concentric to it arranged Cylinder 45 is provided, in the cylinder chamber 46 of which a piston 47 with a piston rod 48 is guided, the right end of the cylinder 41 is through a cylinder head 49 closed with a recess 50 a for receiving a ball 50, which is of a Ball seat 54 is carried, which in turn is guided displaceably in a sleeve 53 is. The sleeve 53 is in a Nut 52 fitted, which in the at the right end of the housing 41 attached end or head part 51 screwed and which is secured by a lock nut 55. Between the ball seat 54 and the head part 51 of the housing 41, a spring 56 is inserted, which the ball seat 54 normally urges towards the cylinder 45. As a result of this arrangement is the force exerted on the spring seat 54 via the ball 50 on the cylinder head 49 transmitted so that the cylinder 45 is urged to the left as shown in FIG.

Am Umfang des Zylinderkopfes 49 ist ein nach unten ragender Stift 58 befestigt, welcher ein im Gehäuse 41 vorgesehenes und in dessen Längsrichtung verlaufendes Langloch 59 durchsetzt, Die Aufgabe dieses Stifts 58 besteht in einer Verhinderung der Drehung des Zylinders 45 relativ zum Gehäuse 41 bei gleichzeitiger Ermöglichung einer Axialverschiebung des Zylinders 45o Das Langloch 59 ist durch eine am Stift 58 befestigte Abdeckung 60 verschlossen.On the circumference of the cylinder head 49 is a downwardly protruding pin 58 attached, which is provided in the housing 41 and in the longitudinal direction extending elongated hole 59 penetrated, the task of this pin 58 is one Prevention of the rotation of the cylinder 45 relative to the housing 41 while at the same time Enabling an axial displacement of the cylinder 45o The elongated hole 59 is through a cover 60 attached to the pin 58 is closed.

Das linke Ende des Zylinders 45 verjüngt sich bei 61 unter Bildung eines kegelstumpfförmigen Teils, der mit einem angepaßten bzw. komplementären Sitzblock 62 am linken Ende des Gehäuses 41 zusammenwirkt. Der Sitzblock 62 ist mit sich verjüngenden bzw. konischen Innenflächen 63 und 64 versehen, welche in entgegengesetzte Richtungen divergieren. Mit der konischen Fläche 61 des Zylinders 45 ist ein Anschlußstutzen 65 zum Zuleiten und Ablassen von Antriebsfluidum in die und aus der Zylinderkammer 46 verbunden, Ein ähnlicher Stutzen 66 ist mit dem Zylinderkopf 49 verbunden. Diese Stutzen 65 und 66 ragen durch im Gehäuse 41 ausgebildete Bohrungen 68 bzw. 69 nach außen, die durch elastische Abdeckungen 71 bzw, 72 verschlossen sind. Die Kolbenstange 48 durchsetzt eine im konischen Abschnitt vorgesehene Axialbohrung 73 und läuft in einer Gewindestange 75 mit einem kleineren Durchmesser als dem der Kolbenstange 48 aus. Auf die Gewinde stange 75 ist eine mit einer Durchgangsbohrung versehene Kugel 77 aufgesetzt, und außerdem ist auf die Gewinde stange 75 eine Mutter 78 zur Verhinderung einer Auswärtsverschiebung der Kugel 77 aufgeschraubt, In die konische Bohrung 63 des Sitzblocks 62 ist ein kaisch konvergierender Block 80 eingesetzt, der mit einer axial verlaufenden Durchgangsbohrung 81 zur Aufnahme eines die Kugel 77 begrenzenden Rings 82 versehen ist. Das Außenende der Gewindestange 75 der Kolbenstange 48 ist in eine Ausnehmung 86 in einer Kappe 85 eingesetzt, die mittels Maschinenschrauben 88 am konischen Block 80 befestigt ist.The left end of the cylinder 45 tapers at 61 to form a frustoconical part with an adapted or complementary seat block 62 cooperates at the left end of the housing 41. The seat block 62 is tapered and conical inner surfaces 63 and 64, respectively, which face in opposite directions diverge. With the conical surface 61 of the cylinder 45 is a connecting piece 65 for supplying and discharging drive fluid to and from the cylinder chamber 46 connected, A similar port 66 is connected to the cylinder head 49. These Nozzles 65 and 66 protrude through bores 68 and 69 formed in the housing 41 outside, which are closed by elastic covers 71 and 72, respectively. The piston rod 48 penetrates an axial bore 73 provided in the conical section and runs in a threaded rod 75 with a smaller diameter than that of the piston rod 48 off. On the threaded rod 75 is provided with a through hole Ball 77 placed, and also on the threaded rod 75 is a nut 78 for Preventing outward displacement of the ball 77 screwed into the conical Bore 63 of the seat block 62 is a kaisch converging block 80 inserted, the one with an axially extending through hole 81 for receiving the ball 77 limiting ring 82 is provided. The outer end of the threaded rod 75 of the piston rod 48 is inserted into a recess 86 in a cap 85 by means of machine screws 88 is attached to the conical block 80.

Die Kappe 85 ist ihrerseits in eine im Finger 30 oder 31 ausgebildete Ausnehmung eingesetzt, wobei eine an der Kappe vorgesehene Stange den Finger durchsetzt und an ihm mit Hilfe einer Mutter 90 befestigt ist. Ein zylindrischer Faltenbalg 92 ist mit seinem einen Ende mit der Kappe 85 und mit dem anderen Ende dicht am Sitzblock 62 mit dem Zylinder 41 verbunden, Der Kolben 47 ist mit einem 0-Ring 95 zur Aufrechterhaltung einer luftdichten, verschieblichen Berührung zwischen dem Kolben 47 und der Innenwand des Zylinders versehen. Weiterhin ist zwischen dem Zylinderkopf 49 und der Innenwand des Zylinders 45 ein 0-Ring 96 zur Abdichtung der Zylinderkammer 46 vorgesehen, während ein 0-Ring 97 zwischen der Kolbenstange 48 und der Innenfläche des konischen Abschnitts 61 vorgesehen ist, um die Zylinderkammer 46 nach außen hin abzudichten, Der 0-Ring 97 ist durch eine Büchse 98 festgelegt, die von einer äußeren Büchse 99 in der im konischen Abschnitt 61 des Zylinders 45 vorgesehenen Bohrung 73 unterstützt wird.The cap 85 is in turn formed in a finger 30 or 31 Recess used, with a provided on the cap rod penetrates the finger and is attached to it with the aid of a nut 90. A cylindrical bellows 92 is at one end to the cap 85 and at the other end close to it Seat block 62 is connected to cylinder 41, piston 47 is connected to an O-ring 95 to maintain an airtight, sliding contact between the Piston 47 and the inner wall of the cylinder. Furthermore is between the cylinder head 49 and the inner wall of the cylinder 45 an O-ring 96 for sealing the cylinder chamber 46 is provided while an O-ring 97 is provided between the piston rod 48 and the inner surface of the conical portion 61 is provided to the cylinder chamber 46 to the outside to seal out, the 0-ring 97 is defined by a sleeve 98, which is of a outer sleeve 99 in the provided in the conical portion 61 of the cylinder 45 Hole 73 is supported.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Puffereinrichtung gemäß Fig. 2 anhand der Fig. 3A bis 3D und Fig, 4 beschrieben. In den Fig. 3A bis 3D sind die Anbaustangen 21 und 22 sowie das Antriebsglied 33 nicht dargestellt, da sich die folgende Beschreibung nicht auf diese Teile bezieht, Gemäß Fig, 3A ist ein Werkstück 100 bzw. ein zu befördernder Gegenstand durch Betätigung des Antriebsglieds 33 in an sich bekannter Weise zwischen den Fingern 30 und 31 verspannt worden. Der Arm 13 wird dann in einer waagerechten Ebene verschwenkt, um das Werkstück beispielsweise dicht an das Spannfutter 110 einer Drehbank heranzuführen, Zu diesem Zeitpunkt wird unter der Steuerung durch ein von einer nicht dargestellten Steuervorrichtung des Arbeitsautomaten 10 abgegebenes Signal Druckfluidum zu den Anschlußstutzen der Jeweiligen Puffereinrichtungen 23, 24, 26 und 27 zugeführt, um die betreffenden Kolben 47 zusammen mit den Kolbenstangen 48 nach links zu verschieben. Die Linksverschiebung der Kolbenstangen 48 wird dabei über die betreffende Kugel bzw. den Ring 82 auf den konischen Block 80 und die Kappe 85 übertragen, wodurch der konische Block 80 gemäß Fig. 4 vom Sitzblock 62 getrennt wird. Infolgedessen wird der Faltenbalg 92 ausgedehnt, Wenn der konische Block 80 und die Kappe 85, welche den Finger haltert, auf beschriebene Weise vom Sitzblock 62 getrennt werden, verschiebt sich der konische Abschnitt 61 unter dem Gewicht des Zylinders 45, der Finger 30 und 31 sowie des Werkstücks 100 längs der Schrägfläche 64 nach unten, wobei sich der Zylinder 45 nach rechts verschiebt. Dieser Verschiebung wird durch die Feder 56 entgegengewirkt, bis schließlich ein in Fig, 4 dargestellter ausgeglichener bzw. Gleichgewichtszustand erreicht ist. Da das rechte Ende des Zylinders 45 bzw. der Zylinderkopf 49 über die Kugel 50vom Gehäuse 41 getragen wird, wird diese Abwärtsverschiebung des Zylinders 45 ermöglicht.The operation of the buffer device according to FIG. 2 is described with reference to FIGS. 3A to 3D and FIG. In Fig. 3A to 3D, the attachment rods 21 and 22 and the drive member 33 are not shown, since the following description does not refer to these parts, referring to Fig. 3A a workpiece 100 or an object to be conveyed by actuating the drive member 33 has been clamped between the fingers 30 and 31 in a manner known per se. Of the Arm 13 is then pivoted in a horizontal plane, for example around the workpiece close to the chuck 110 of a lathe, at this point under the control of an unillustrated control device of the Automatic machines 10 output signal pressure fluid to the connection piece of the respective Buffer devices 23, 24, 26 and 27 are supplied to the respective pistons 47 together to move to the left with the piston rods 48. The left shift of the piston rods 48 is thereby over the relevant ball or the ring 82 on the conical block 80 and the cap 85 transferred, whereby the conical block 80 of FIG. 4 from the seat block 62 is separated. As a result, the bellows 92 is expanded when the conical The block 80 and the cap 85 holding the finger are dated in the manner described Seat block 62 are separated, the conical portion 61 moves under the Weight of cylinder 45, fingers 30 and 31 and workpiece 100 along the Inclined surface 64 downwards, the cylinder 45 being displaced to the right. This Displacement is counteracted by the spring 56 until finally a 4 shown balanced or equilibrium state is reached. Since the right one End of the cylinder 45 or the cylinder head 49 carried by the housing 41 via the ball 50 this downward displacement of the cylinder 45 is made possible.

Wenn der Arm 13 weiter verschwenkt wird, kommt der von den Fingern 30 und 31 entfernte Teil des Werkstücks 100 unter einem Neigungswinkel~ mit einer Bezugsfläche 111 des Futters 110 in Berührung. Da die Finger 30, 31, wie erwähnt, an den Anbaustangen 21 und 22 befestigt und somit mit dem Arm 13 über die Puffereinrichtungen 23, 24, 26 und 27 verbunden sind, die sich verdrehen und in Axialrichtung verschieben können, wird die von den Fingern abgewandte Stirnfläche des Werkstücks 100 in flächige Anlage an die Bezugsfläche 111 des Futters 140 gebracht.If the arm 13 is pivoted further, it comes from the fingers 30 and 31 removed part of the workpiece 100 at an inclination angle ~ with a Reference surface 111 of the chuck 110 in contact. Since the fingers 30, 31, as mentioned, attached to the mounting rods 21 and 22 and thus with the arm 13 over the buffer devices 23, 24, 26 and 27 are connected, which twist and move in the axial direction can, the end face of the workpiece 100 facing away from the fingers becomes flat Brought to rest on the reference surface 111 of the chuck 140.

Unter diesen Bedingungen ist allerdings die Mittellinie des Werkstücks 100 um einen Betrag c gegenüber der Mittellinie des Futters 110 versetzt. Da die Finger 30 und 31 jedoch eine gewisse Bewegungsfreiheit besitzen, wird das Werkstück 100 beim Schließen der Spannbacken 112 in der richtigen Position im Futter eingespannt, wodurch die Exzentrizität# £ beseitigt wird. Dieser Zustand ist in Fig. 3D dargestellt. Anschließend wird das Werkstück in der Drehbank maschinell bearbeitet.Under these conditions, however, is the center line of the workpiece 100 offset by an amount c with respect to the center line of the chuck 110. Since the However, fingers 30 and 31 have a certain freedom of movement, the workpiece becomes 100 clamped in the correct position in the chuck when the clamping jaws 112 are closed, thereby eliminating the eccentricity # £. This state is shown in Fig. 3D. The workpiece is then machined in the lathe.

Während vorstehend der Vorgang des Einspannens des Werkstücks im Futter beschrieben ist, kann es durch Umkehrung der Arbeitsgänge auch aus dem Futter ausgespannt werden. In diesem Fall sind die Puffereinrichtungen 23, 24, 26 und 27 ebenfalls wirksam. Wenn die Finger 30, 31 hierbei das Werkstück erfassen, wird über den Stutzen 65 Druckfluidum in den Zylinder 45 eingeführt, um den Kolben 47 zusammen mit der Kolbenstange 48 und den damit verbundenen Bauteilen nach rechts zu verschieben, so daß diese Teile in die Stellung gemäß Fig. 1 zurückgeführt werden.During the above, the process of clamping the workpiece in the chuck is described, it can also be unclamped from the chuck by reversing the operations will. In this case the buffer devices 23, 24, 26 and 27 are also effective. When the fingers 30, 31 grasp the workpiece in this case, the nozzle is used 65 pressurized fluid introduced into the cylinder 45 to the piston 47 together with the To move the piston rod 48 and the associated components to the right, so that these parts are returned to the position shown in FIG.

Der vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Fingermechanismus für einen Arbeitsautomaten vermag somit ein Werkstück verkantungsfrei in das Spannfutter beispielsweise einer Drehbank einzuspannen. Selbst wenn dabei das Werkstück anfänglich in einer exzentrischen Stellung zur Bezugsfläche des Spannfutters angeordnet wird, wird es beim Schließen der Spannbacken automatisch in die richtige zentrierte Position gebracht. Auf diese Weise kann eine spanabhebende Bearbeitung des fehlerhaft eingespannten Werkstücks vermieden werden. Da außerdem durch den Arm ein Druck auf das Werkstück ausgeübt wird, bis die Spannbacken vollständig geschlossen sind, besteht keine Gefahr für ein Herausfallen des Werkstücks oder eine Verkantung desselben beim Schließen der Spannbacken.The finger mechanism according to the invention described above for a work machine is thus capable of a workpiece tilt-free to be clamped in the chuck of a lathe, for example. Even if there the workpiece initially in an eccentric position with respect to the reference surface of the chuck is arranged, it is automatically in the correct position when the clamping jaws are closed brought centered position. In this way, machining can be carried out of the incorrectly clamped workpiece can be avoided. Since the Arm pressure is exerted on the workpiece until the jaws are completely closed there is no risk of the workpiece falling out or tilting same when closing the clamping jaws.

Selbst wenn das Werkstück in verkanteter oder exzentrischer Stellung im Futter eingespannt wird, besteht, da die Finger eine gewisse Bewegungsfreiheit gegenüber dem Arm besitzen, keine Gefahr dafür, daß eine unzulässige Beanspruchung auf den Arbeitsautomaten einwirkt, so daß dessen Beschädigung vermieden wird. Die gleichen vorteilhaften Wirkungen lassen sich beim Ausspannen des Werkstücks aus dem Futter erzielen.Even if the workpiece is in a tilted or eccentric position is clamped in the chuck, since the fingers have a certain freedom of movement in relation to the arm, there is no risk of undue stress acts on the automatic machine so that damage is avoided. the the same advantageous effects can be achieved when the workpiece is unclamped the feed.

Fig. 5 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung mit drei Fingern 30, 31 und 120. Da es hierbei nicht möglich ist, diese Finger unmittelbar an einer feststehenden Anbauschiene zu montieren, ist zwischen die Finger und die Anbauschiene eine Hilfsschiene 121 eingefügt, welche an der einen Seitenwand 131 eines Antriebsglieds 130 mit Hilfe von Schrauben oOdgl. befestigt ist. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform haltert dabei das Antriebsglied 130 jeweils das eine Ende der Finger 30, 31 und 120 zur Steuerung ihrer Betätigung. Die Hilfsschiene 121 erstreckt sich hierbei in die gleiche Richtung wie die Finger und parallel zu ihnen. Die Hilfsschiene 121 ist so geformt, daß sie die Betätigung der Finger 30, 31 und 120 beim Erfassen des Werkstücks 140 nicht behindert. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Hilfsschiene 121 C-förmig ausgebildet. Die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 zwischen die Anbauschienen 21 und 22 sowie die Finger 30 und 31 eingefügten Puffereinrichtungen 23, 24, 26 und 27 sind bei der abgewandelten Ausführungsform zwischen die Hilfsschiene 121 und die Anbauschiene 141 eingeschaltet. Hierbei besteht die Anbauschiene 141 aus einer C-förmigen Platte, wobei zwischen ihre Basis und den Arm 13 ein zusätzlicher Mechanismus eingeschaltet ist, welcher ein lotrechtes Verschwenken der Finger 30, 31 und 120 um das Ende des Arms 13 ermöglicht. Genauer gesagt, ist eine mit einem Ritzel 147 eines Antriebsglieds 146 kämmende, bogenförmige Zahnstange 145 am hinteren bzw. gemäß Fig. 5 rechten Ende der Anbauschiene 141 befestigt. Das Antriebsglied 146 wird von einem Schwenkblock 150 getragen und ist so ausgebildet, daß es sich längs einer Führungsnut 151 bewegt, die einen nicht dargestellten, vom Antriebsglied 146 abstehenden Stift aufnimmt. Der Schwenkblock 150 ist mittels eines Schwenkzapfens 155 an einem C-förmigen Gabelkopf 156 befestigt, der seinerseits am einen Ende des Arms 13 angebracht ist. Ein Mitnehmer- oder Antriebsglied 157 dient zum Verschwenken des Blocks 150 um den Schwenkzapfen 155 in waagerechter Richtung.Fig. 5 illustrates a modified embodiment of the invention with three fingers 30, 31 and 120. Since it is not possible to use these fingers directly to be mounted on a fixed mounting rail, is between the fingers and the Add-on rail, an auxiliary rail 121 is inserted, which is attached to one side wall 131 a drive member 130 with the help of screws oOdgl. is attached. As with the the previously described embodiment holds the drive member 130 in each case one end of fingers 30, 31 and 120 for controlling their actuation. The auxiliary rail 121 extends in the same direction as the fingers and parallel to them. The auxiliary rail 121 is like this shaped to do the actuation the fingers 30, 31 and 120 do not hinder the gripping of the workpiece 140. at In the embodiment shown, the auxiliary rail 121 is C-shaped. In the embodiment according to FIG. 1 between the mounting rails 21 and 22 as well as the fingers 30 and 31 inserted buffers 23, 24, 26 and 27 are at the modified embodiment between the auxiliary rail 121 and the mounting rail 141 switched on. Here, the mounting rail 141 consists of a C-shaped plate, an additional mechanism interposed between its base and the arm 13 is, which is a perpendicular pivoting of the fingers 30, 31 and 120 around the end of the Arms 13 allows. More specifically, one having a pinion 147 is a drive member 146 meshing, arcuate rack 145 on the rear or right according to FIG. 5 End of the mounting rail 141 attached. The drive member 146 is supported by a pivot block 150 carried and is formed so that it moves along a guide groove 151, which receives a pin, not shown, protruding from the drive member 146. The pivot block 150 is on a C-shaped clevis by means of a pivot pin 155 156, which in turn is attached to one end of the arm 13. A driver or drive member 157 is used to pivot the block 150 about the pivot pin 155 in the horizontal direction.

Bei dieser Ausführungsform wird das Werkstück 140 durch drei Finger 30, 31 und 120 erfaßt, wodurch seine Stabilität verbessert wird, Die Längen dieser Finger und ihre gegenseitigen Abstände werden entsprechend der Form des Werkstücks bestimmt. Dies kann durch Einstellung der Finger 30, 31 und 120 in die durch die Pfeile a, b und c gemäß Fig. 6 bezeichneten Richtungen mit Hilfe des Antriebsglieds 130 geschehen.In this embodiment, the workpiece 140 is held by three fingers 30, 31 and 120 detected, thereby improving its stability, the lengths of these Fingers and their mutual spacing will be according to the shape of the workpiece certainly. This can be done by setting the fingers 30, 31 and 120 in the through the Arrows a, b and c according to FIG. 6 indicated directions with the aid of the drive member 130 happened.

Da die Finger 30, 31 und 120 bei der Ausführungsform gemäß Fig, 5 in lotrechter und waagerechter Richtung relativ zur Mittelachse des Arms verschwenkbar sind, kann die Bewegungsfreiheit dieser Finger verbessert werden.Since the fingers 30, 31 and 120 in the embodiment according to FIG pivotable in the vertical and horizontal directions relative to the central axis of the arm the freedom of movement of these fingers can be improved.

Der in Fig. 5 offenbarte Erfindungsgedanke läßt sich auch dann anwenden, wenn die Zahl der Finger über drei hinaus vergrößert wird. In diesem Fall sind Puffereinrichtungen zwischen einem einen zusätzlichen Finger tragenden Glied und einem mit dem Arm 13 verbundenen Glied angeordnet.The inventive concept disclosed in FIG. 5 can also be applied when the number of fingers is increased beyond three. In this case, there are buffer facilities between a member carrying an additional finger and one with the arm 13 connected link arranged.

Obgleich vorstehend zwei bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben sind, ist die Erfindung keineswegs darauf beschrän#tt. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Finger, anstatt ein Werkstück in das Spannfutter einer Drehbank einzuspannen und aus ihm auszuspannen, zur Beförderung eines Gegenstands aus einer Position in eine andere und zur Ausrichtung des Gegenstands in einer vorgesehenen, etwa lotrechten, waagerechten oder schrägen Stellung benutzt werden. Anstatt den Mittelteil des Gehäuses der Puffereinrichtung mit der Anbauschiene zu verbinden, kann das Gehäuse weiterhin auch an einem Ende gehaltert sein.Although two preferred embodiments are shown above and are described, the invention is by no means restricted thereto. For example can the fingers according to the invention, instead of a workpiece in the chuck a Clamping and unclamping a lathe to move an object from one position to another and to align the object in a designated one, about vertical, horizontal or inclined position can be used. Instead of the To connect the middle part of the housing of the buffer device to the mounting rail, the housing can still be supported at one end.

Claims

1. Finger mechanism for an industrial machine with several fingers for grasping an object to be handled and mounting rails for connecting the fingers to a drive power source, g e -k e n n z e i c h n e t through between the individual fingers (30, 31) and the mounting rails (21, 22) activated buffer devices (23, 24, 26, 27) to prevent an immediate Transmission of the forces exerted on the fingers to the driving force source (12, 13).

2. finger mechanism according to claim 1, characterized in that one end of each buffer device with a mounting rail and the other end connected with a finger.

3. finger mechanism according to claim 1, characterized in that each buffer device a hollow cylindrical housing, one arranged in the housing, cylinder extending in its axial direction, one displaceable in the cylinder guided piston, one connected to the piston and one end of the cylinder penetrating piston rod, a connecting piece attached to the cylinder for introduction of drive fluid into the cylinder, a first support member for resilient support the other end of the cylinder on the housing, one provided on the first end of the cylinder second support member for holding the piston rod and a device for attachment having a finger at the outer end of the piston rod.

4. finger mechanism according to claim 3, characterized in that the second support member is a seat block with two in opposite Directions of diverging conical bores and that the cylinder is on the former The end is provided with a conical member which is connected to one of the conical bores cooperates.

5. finger mechanism according to claim 4, characterized in that a conical one cooperating with the other conical bore of the seat block Block is attached to the outer end of the piston rod and that the finger on the conical Block is mounted.

6. finger mechanism according to claim 5, characterized in that the conical block is attached to the piston rod via a ball.

7. finger mechanism according to claim 5, characterized in that the conical block is connected to the housing via a bellows.

8. finger mechanism according to claim 3, characterized in that the first support member has a ball seat projecting inward from the head part of the housing and a cylinder head closing the second end of the cylinder, that the cylinder head is provided with a recess and that a ball through the Ball seat is held in the recess.

9. finger mechanism according to claim 3, characterized in that the cylinder at its end near the first support member with a pin is provided, the one provided in the wall of the cylindrical housing opening penetrates and prevents relative rotation between cylinder and housing,

10. The finger mechanism of claim 3 characterized in that one end of each Buffer device on a mounting rail and the other end on an auxiliary rail is attached, which in turn is attached to a support member of a finger.

11. finger mechanism according to claim 10, characterized in that it has at least three opposing fingers, which are connected to a drive device connected, which it actuates to detect an object,

12. Finger mechanism according to claim 1, characterized in that the mounting rail is provided with a support arm is connected via a rack and pinion mechanism, which the fingers in a perpendicular Moving direction.

13. finger mechanism according to claim 12, characterized in that the rack and pinion mechanism is hinged to a pivot at one end of the arm is so that the fingers can be pivoted in the horizontal direction around the pivot pin are.

14. finger mechanism according to claim 1, characterized in that four buffer devices are provided, of which two each have a finger with one Connect assigned mounting rail.

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