-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Greifer mit ein-
-
stellbaren Backen, wie er beispielsweise bei Handhabungsgeräten Verwendung
findet.
-
Es sind Greifer für Handhabungsgeräte bekannt, die mit in ihrer Form
fest vorgegebenen Backen ausgerüstet sind (siehe die Veröffentlichung "Greifersysteme"
von H. von Muldau - Vortrag Nr. 36 des Erfahrungsaustausches Industrieroboter 1975
der IPA Stuttgart). Soll auf ein Werkstück anderer Form oder anderen Durchmessers
umgerüstet werden, müssen die Greiferbacken der bekannten Greifer ausgetauscht werden.
Das Austauschen der Backen setzt voraus, daß für jedes Werkstück bzw. für verschiedene
Durchmesser-Stufungen jeweils ein Backenpaar bereitgestellt werden muß. Dies ist
aufwendig und bedeutet gleichzeitig eine unbedingt notwendige Lagerhaltung.
-
Des weiteren sind Greifer mit formfesten Backen bekannt, bei welchen
bei Werkstückwechsel die Backen in ihrer Angriffsposition zum Werkstück verstellbar
sind, um einen möglichst günstigen Angriffswinkel zu erhalten. Dadurch, daß jedoch
das Angriffsprofil des Backens unverändert bleibt, so wird, außer im Falle eines
einzigen Durchmessers, für welchen das Backenprofil ausgelegt wurde, bei Werkstücken
mit größeren oder kleineren Durchmessern kein vorteilhafter Flächenkontakt, sondern
nur ein linearer Kontakt zwischen Werkstück und Backe vorhanden sein.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifer für ein Handhabungsgerät
zu schaffen, welcher bei Werkstückwechsel in einfacher Weise der Werkstückform angepaßt
werden kann. Außerdem soll der Greifer derart verstellbar sein, daß ein Verstellen
des Armes oder der Steuerung des Handhabungsgerätes nicht benötigt wird, um immer
auf denselben vorrichtungsgebundenen Werkstücksmittelpunkt zu spannen. Dabei soll
der Aufbau und die Funktion des Greifers möglichst einfach und kostensparend sein
und eine schnell und leicht vorzunehmende Umstellung ermöglichen, um eine möglichst
kleine Rüstzeit zu erhalten.
-
Der Greifer nach der Erfindung besteht im Prinzip aus einem am Arm
eines Handhabungsgerätes befestigbaren, hydraulischen Zylinder, dessen Kolben Hebel,
sog. Koppeln, axial verschiebt, welche ihrerseits einen aus drei zueinander winkelverstellbaren
Teilarmen (Dreieckslenker, Hebel, Greiferbacke) zusammengesetzten Hebelarm, welcher
um ein am Zylinder befindliches Gelenk schwenkbar ist, damit die Greiferbacken zangenartig
öffnend bzw. schließend. Durch die Winkelverstellbarkeit der drei Teilarme zueinander
ist der Wirkungsbereich des Greifers sehr weit, ein großes Durchmessersortiment
umfassend.
-
Eine besondere, erfindungsgemäße Ausbildung besitzen die Greiferbacken,
welche aus einem Körper bestehen, auf welchem diesen teilweise umgreifende, z. B.
U-förmige, Lamellen klemmbar angeordnet sind. Je nach Werkstückdurchmesser und
je
nach von dieser abhängigen Position des Greiferbackens in bezug auf den Werkstück-
bzw. Vorrichtungsmittelpunkt können die Lamellen in ihrer Position zueinander verschoben
werden, es können sogar zwei verschiedene Durchmesser auf einer Backe eingerichtet
werden. Dadurch ergibt sich der große Vorteil, daß der Arm des Handhabungsgerätes
nicht nach der durchmesserabhängigen Position des Vorrichtungsmittelpunktes axial
nachgestellt werden muß.
-
Ein Ausführungsbeispiel eines Greifers nach der Erfindung wird in
der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung dargestellt.
-
Es zeigen: I-I Fig. 1 einen Schnittjuurch einen Greifer nach Fig.
3, Fig. 2 einen Schnitt II - II durch den Greifer nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt
III - III durch den Greifer nach Fig. 1.
-
In Fig. 1 wird mit 1 die Bewegungsrichtung X des Armes eines Handhabungsgerätes
bezeichnet. In einem am Arm dieses Gerätes befestigten hydraulischen Zylinders 2
ist ein Kolben 3
mit Hilfe einer Gewindebuchse einstellbar hubbegrenzt
vorgesehen. Am Kolben 3 sind achssymmetrisch zwei Drehgelenke 4 angebracht, um deren
Achsen 5 jeweils eine Koppel 8 gelagert ist. Am anderen Ende greift die Koppel 8
in der Zeichnungsebene drehbar an einem Dreiecklenker 10 an, welcher seinerseits
in der gleichen Ebene schwenkbar an einem Drehpunkt 9 einer auf dem Zylinder 2 befestigten
Lagerbuchse 30 gelagert ist. Diese Lagerung ist in Fig. 3 ausführlich dargestellt.
-
An der dritten Ecke des Dreiecklenkers 10 befindet sich ein verstellbarer
Drehpunkt 12, welcher identisch ist mit dem verstellbaren Drehpunkt 14 einer Greiferbacke
5. Ein Hebel 13 stellt die Verbindung zwischen den beiden Drehpunkten 12 und 14
dar, welche in der Fig. 2 im Schnitt dargestellt sind.
-
Der Drehpunkt 12 besteht aus einer in den Dreiecklenker eingelassenen
stirnverzahnten Scheibe 31 und einer in den Hebel 13 vorgesehenen verzahnten Scheibe
32, welche mit ihrer Stirnverzahnung 34 ineinandergreifen, wobei sie von einer Schraube
33 aufeinandergepreßt werden.
-
Die Greiferbacke ist in Angriffsposition zu einem Werkstück des Durchmessers
17 mit dem Mittelpunkt 16 dargestellt, welcher gleichzeitig der Mittelpunkt aller
vorrichtungsabhängig zu handhabenden Werkstücke, so auch eines Werkstückes mit dem
Durchmesser 18, ist.
-
Eine zweite Greiferbacke 25, welche auf den Durchmesser 18 eingestellt
ist, ist in geöffneter Position 21 dargestellt, während sie geschlossen in der Position
20 verharrt. Die
Greiferbacken 15 und 25 bestehen aus einem Körper
24, auf welchem U-förmige Lamellen 26 an einem Anschlag 27 abgestützt aufgereiht
sind und über ein Klemmstück 22 mit Hilfe von Schrauben 23 verspannt werden. In
der geschlossenen Position 20 des Greiferbackens 25 ist der Backen mit gleichzeitig
zwei Durchmessern eingestellt dargestellt, und zwar enthält er den Durchmesser 18
und den kleineren 19.
-
Der obenbeschriebene Greifer funktioniert folgendermaßen: Wird der
Kolben 3 nach rechts geschoben, so schiebt er über die Koppeln 8 den Dreieckslenker
10 um den Drehpunkt 9.
-
Dabei wird die Greiferbacke, z. B. 25, da sie über die festgeklemmten
Drehpunkte 12, 14 starr mit dem Hebel 13 und dem Dreieckslenker 10 verbunden ist,
einen einzigen, um den Drehpunkt 9 schwenkbaren Hebelarm bilden, dabei aus der Position
21 in Position 20 geschoben werden, das Werkstück mit dem Durchmesser 18 greifend.
Um mit der Greiferbacke 25 ein Werkstück des kleineren Durchmessers 19 greifen zu
können, kann der Hebelarm, bestehend aus Dreieckslenker-, Hebel- und Greiferbacke,
in seiner Form verändert werden. Dies geschieht durch Lösen der Schrauben 33 der
beiden Drehpunkte 12, 14, bis die Stirnverzahnung 34 der beiden verzahnten Scheiben
31, 32 übereinander verschiebbar sind. Ist die gewünschte Winkellage des Hebels
13 und der Backe 15, 25 erreicht, so werden die Schrauben 33 wieder festgezogen
und die drei Teile bilden wieder einen einzigen starren Hebelarm.
-
Sollen z. B. die Durchmesser 17 und 18 von dem gleichen Greifer gefaßt
werden, wobei vorrichtungsbedingt der gleiche Mittelpunkt 16 beibehalten werden
muß, braucht der Arm des Handhabungsgerätes nicht noch zusätzlich in der Richtung
X verstellt zu werden. Durch Lösen der Schrauben 23 werden die Klemmstücke gelockert,
damit die Lamellen verschiebbar freigebend. Diese werden nun auf den neuen Durchmesser
eingestellt, wobei das angreifende, dem Werkstückdurchmesser entsprechende Kreisbogenprofil
nach Bedarf auf der Längsseite des Backens verschoben werden kann, bis er mit dem
gewünschten Mittelpunkt 16 übereinstimmt.
-
Soll mit dem Greifer ein dünnwandiges, elastisches Werkstück gefaßt
werden, so muß der Greiferweg nach innen hin genau begrenzt werden können, um das
Werkstück nicht zu beschädigen. Um dies zu erreichen, wird die Gewindebuchse 29
derart verschraubt, daß der Greifer noch den nötigen Druck zum Spannen besitzt,
ohne jedoch das Werkstück zu beschädigen.
-
Die Greifer-Lamellen 26 können U-, T-, L-förmig ausgebildet sein,
oder jede andere Form besitzen, welche den gleichen Zweck erfüllt.
-
Der Anschlag 27 muß nicht, wie in Fig. 2 dargestellt, ein am Körper
24 angeschweißtes Teil gleicher Form, wie die Lamellen, sein, sondern kann durch
entsprechende Ausbildung des Körpers 24 aus diesem ausgespart sein.
-
Ein großer Vorteil der lamellenbestückten Backen ist die Tatsache,
daß der Backenkörper aus einem billigen Material, welches nicht unbedingt gehärtet
werden muß, hergestellt werden kann, während nur die Lamellen aus hochwertigem,
gehärtetem Stahlblech gefertigt werden können.
-
Andererseits können die Lamellen aus jedem geeigneten Werkstoff, wie
beispielsweise Aluminium, Kunststoff, Holz, hergestellt werden, entsprechend den
Anforderungen.
-
Die verstellbaren Drehpunkte 12 und 14 können beliebige, sowohl formschlüssige
als auch kraftschlüssige Verbindungselemente aufweisen.
-
Die Betätigungsart des Greifers kann jeder, dem Stand der Technik
bekannten Ausführung entsprechen (mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch).
-
Dieser Greifer kann bei allen Manipulationen von Werkstücken und
Werkzeugen Anwendung finden, wo Greiffunktionen erforderlich sind. Ob dazu der Greiferbacken
zangenartig oder parallel geführt wird, ist unerheblich.