QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Nummer 61/828,808, die am 30. Mai 2013 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.This application claims the benefit of US Provisional Application No. 61 / 828,808, filed May 30, 2013, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine umkonfigurierbare Robotergreiforgananordnung.The present disclosure relates to a reconfigurable robotic gripper assembly.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Robotergreiforgane werden in vielfältigen Fertigungsprozessen verwendet, um eine Arbeit an einem gegebenen Werkstück auszuführen. Greiforgane können Werkzeugmodule mit Endwerkzeugen umfassen, die das Werkstück in Abhängigkeit von der Konstruktion ergreifen, transportieren, ausrichten und loslassen können. Bestimmte Greiforgane umfassen einen Hauptholm, der von einem Materialhandhabungsroboter bei Bedarf ergriffen und bewegt wird. Die Glieder des Greiforgans erstrecken sich vom Hauptholm aus nach außen. Mehrere Zweige erstrecken sich von den Gliedern aus radial nach außen, um ein Feld von Werkzeugmodulen zu bilden.Robot gripping members are used in a variety of manufacturing processes to perform work on a given workpiece. Gripping devices may include tool modules with end tools that can grasp, transport, align, and release the workpiece, depending on the design. Certain gripping members include a main spar that is gripped and moved by a material handling robot when needed. The limbs of the gripping member extend outwardly from the main spar. Several branches extend radially outward from the links to form a field of tooling modules.
Die einzelnen Werkzeugmodule und Endwerkzeuge können vor dem Ausführen einer Arbeitsaufgabe manuell in eine gewünschte Stellung und Orientierung justiert werden. Derartige Greiforgane können den Fertigungsprozess vereinfachen. Jedoch können herkömmliche Konstruktionen zum Verbinden der verschiedenen Glieder und Zweige sowie zum Leiten von Leistung zu den Endwerkzeugen hinsichtlich der Verpackungsgröße, der Verstellbarkeit und des Gewichts suboptimal sein.The individual tool modules and end tools can be manually adjusted to a desired position and orientation prior to performing a work task. Such gripping members can simplify the manufacturing process. However, conventional designs for joining the various limbs and branches, as well as directing power to the end tools, may be suboptimal in terms of package size, adjustability, and weight.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Eine hier offenbarte Greiforgananordnung soll die vorstehend erwähnten Probleme ansprechen, teilweise mit Hilfe der Verwendung von leichten Tandem-Zweigverbindungsanordnungen, wobei jede von diesen ein Paar Haltenocken mit jeweiligen Griffen verwendet. Das Paar von Haltenocken bildet eine exzentrische Verbindung, die ein relativ schnelles Verriegeln/Entriegeln und Neupositionieren der verschiedenen Zweige einer Greiforgananordnung ermöglicht.A gripper assembly disclosed herein is intended to address the problems noted above, in part by using lightweight tandem splice assemblies, each of which uses a pair of retaining cams with respective handles. The pair of retaining cams form an eccentric connection that allows for relatively quick locking / unlocking and repositioning of the various branches of a grasper assembly.
Die Greiforgananordnung kann ein Konfigurationswerkzeug mit einem Aktor enthalten. Der Aktor kann verwendet werden, um die Haltenockengriffe und die zwei Zweigverbindungen von jeder Tandem-Zweigverbindungsanordnung direkt in Eingriff zu stellen. Das Konfigurationswerkzeug löst den Haltenocken automatisch und dreht und/oder positioniert anschließend die Zweigverbindungen mit Bezug auf ein gegebenes Glied linear, wobei die spezielle Konfiguration durch die Konstruktion des Werkstücks bestimmt ist.The gripper assembly may include a configuration tool with an actuator. The actuator may be used to directly engage the retaining cam grips and the two branch connections of each tandem branch connection arrangement. The configuration tool automatically releases the retaining cam and then rotates and / or linearly positions the branch connections with respect to a given member, the particular configuration being determined by the design of the workpiece.
Zudem kann auch eine flexible Verkleidungseinheit umfasst sein, die Pneumatikrohre oder andere flexible Leitungen zu jedem der Endwerkzeuge leitet. Anders als Packungen nach dem Stand der Technik erledigt dies die flexible Verkleidungseinheit der vorliegenden Erfindung, ohne die strukturelle Last der Zweige zu tragen.In addition, a flexible trim unit may also be included that directs pneumatic tubes or other flexible conduits to each of the end tools. Unlike prior art packages, this accomplishes the flexible trim unit of the present invention without bearing the structural load of the branches.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung einiger der besten Arten und anderer Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.The foregoing features and advantages and other features and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following detailed description of some of the best modes and other embodiments for carrying out the invention as defined in the appended claims when read in conjunction with the accompanying drawings becomes.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
1 ist eine schematische Veranschaulichung in einer Draufsicht einer umkonfigurierbaren Greiforgananordnung mit einer Vielzahl von konfigurierbaren Werkzeugmodulen und einem Konfigurationswerkzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung. 1 FIG. 10 is a schematic illustration in plan view of a reconfigurable gripper assembly having a plurality of configurable tool modules and a configuration tool in accordance with the present disclosure. FIG.
2 ist eine schematische Veranschaulichung in einer perspektivischen Ansicht eines Zweigabschnitts der Greiforgananordnung von 1. 2 is a schematic illustration in a perspective view of a branch portion of the Greiforgananordnung of 1 ,
3 ist eine schematische Veranschaulichung in einer perspektivischen Ansicht einer beispielhaften Tandem-Zweigverbindungsanordnung, wie sie in 2 gezeigt ist. 3 Fig. 3 is a schematic illustration in perspective view of an exemplary tandem branch connection arrangement as shown in Figs 2 is shown.
3A ist eine schematische Veranschaulichung in einer perspektivischen Ansicht einer flexiblen Einschnappbuchse, die mit der Tandem-Zweigverbindungsanordnung von 3 verwendet werden kann, um separate exzentrische Zweigverbindungen zu verbinden. 3A Fig. 3 is a schematic illustration in perspective view of a flexible snap-in socket associated with the tandem branch connection arrangement of Figs 3 can be used to connect separate eccentric branch connections.
4 ist eine schematische Veranschaulichung in einer Draufsicht einer beispielhaften Ausführungsform des in 1 gezeigten Konfigurationswerkzeugs. 4 FIG. 12 is a schematic illustration in a plan view of an exemplary embodiment of the present invention. FIG 1 shown configuration tool.
5 ist eine schematische Veranschaulichung in einer Seitenansicht einer flexiblen Verkleidungseinheit, die mit der umkonfigurierbaren Greiforgananordnung von 1 verwendet werden kann. 5 FIG. 3 is a schematic illustration in a side view of a flexible trim unit associated with the reconfigurable gripper assembly of FIG 1 can be used.
6 ist eine schematische Veranschaulichung in einer Draufsicht der in 5 gezeigten flexiblen Verkleidungseinheit. 6 FIG. 12 is a schematic illustration in a plan view of FIG 5 shown flexible fairing unit.
GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION
Mit Bezug auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Figuren gleiche Komponenten bezeichnen, ist in 1 eine umkonfigurierbare Greiforgananordnung 10 schematisch gezeigt. Die Greiforgananordnung 10 umfasst einen Hauptholm 12, der über ein T-Anschlussstück 15 oder einen anderen geeigneten Verbinder mit einem Glied 16 verbunden ist, das eine Längsachse 11 aufweist. Das Glied 16 kann, wie in 2 und 4 gezeigt ist, eine Innenwand 19 aufweisen. Der Hauptholm 12 kann in einem Kartesischen Bezugsrahmen (xyz-Bezugsrahmen) an einer beliebigen Stelle positioniert sein, d. h. im freien Raum, wie von einem Roboter (R) 14 benötigt wird, zum Beispiel von einem Materialhandhabungsroboter mit mehreren Achsen des Typs, der typischerweise in einer Fertigungsanlage für logistische Zwecke verwendet wird. Wie in der Technik gut verstanden wird, kann ein derartiger Roboter programmierbar sein, an einer stationären oder beweglichen Basis befestigt sein und ausgestaltet sein, um den Hauptholm 12 nach Bedarf mit Bezug auf ein Werkstück (WP) zu positionieren.With reference to the drawings, wherein like numerals denote like components throughout the several figures, FIG 1 a reconfigurable gripper assembly 10 shown schematically. The gripper assembly 10 includes a main spar 12 that has a T-fitting 15 or another suitable connector with a link 16 connected, which is a longitudinal axis 11 having. The Member 16 can, as in 2 and 4 shown is an inner wall 19 exhibit. The main spar 12 can be positioned anywhere in a Cartesian frame of reference (xyz reference frame), ie in free space, as from a robot (R) 14 for example, from a multi-axis material handling robot of the type typically used in a logistic manufacturing facility. As will be well understood in the art, such a robot may be programmable, attached to a stationary or movable base, and configured to support the main spar 12 as needed with respect to a workpiece (WP) to position.
Ein Glied 16 der Greiforgananordnung 10 erstreckt sich rechtwinklig mit Bezug auf den Hauptholm 12 mit Hilfe des T-Anschlussstücks 15 und stellt die notwendige strukturelle Querunterstützung für eine Vielzahl von Zweigen 18 bereit. Jeder der Zweige 18 trägt ein Werkzeugmodul 20, wobei jedes Werkzeugmodul 20 ein Endwerkzeug 22 umfasst. Die Zweige 18 können auf frei tragende Weise an dem Glied 16 angebracht sein. Wie hier beschrieben wird, sind die Zweige 18 mit den daran angebrachten Werkzeugmodulen 20 beweglich und können daher nach Bedarf angeordnet werden, um zu ermöglichen, dass sich die Endwerkzeuge 22 an das Werkstück (WP) z. B. eine Glasscheibe, ein Karosseriestrukturblech oder dergleichen anheften oder mit diesem auf andere Weise interagieren.One link 16 the gripping device arrangement 10 extends at right angles with respect to the main spar 12 with the help of the T-fitting 15 and provides the necessary structural cross support for a variety of branches 18 ready. Each of the branches 18 carries a tool module 20 where each tool module 20 an end tool 22 includes. The branches 18 can freely on the limb 16 to be appropriate. As described here, the branches are 18 with the attached tool modules 20 movable and therefore can be arranged as needed to allow the end tools 22 to the workpiece (WP) z. As a glass plate, a body structure sheet or the like tack or interact with this in other ways.
Um bei dem nicht einschränkenden Beispiel eines Karosserieblechs zu bleiben, sind die entsprechenden Endwerkzeuge 22 in den verschiedenen Figuren als Pneumatiksaugnäpfe des Typs gezeigt, der zum Befestigen und Bewegen von Kraftfahrzeug- oder anderen Karosserieblechen verwendet werden, ohne die fertiggestellten Sichtoberflächen derselben zu beschädigen. Jedoch können leicht andere Endwerkzeuge 22 innerhalb des beabsichtigten Umfangs der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden, etwa Zangen, Klemmvorrichtungen, Sprühdüsen usw. und daher kann die spezielle Konstruktion der Endwerkzeuge 22 variieren.To stick with the non-limiting example of a body panel, the corresponding end tools are 22 in the various figures are shown as pneumatic suction cups of the type used for securing and moving automotive or other body panels without damaging the finished viewing surfaces thereof. However, other end tools can easily do so 22 can be considered within the intended scope of the present invention, such as pliers, clamps, spray nozzles, etc., and therefore, the specific construction of the end tools 22 vary.
Die in 1 gezeigten Werkzeugmodule 20 sind mit einem entsprechenden Zweig 18 über einen linearen/drehbaren Verriegelungsmechanismus 24 verbunden, d. h. einer beliebigen Vorrichtung oder einem beliebigen Mechanismus, die bzw. der ermöglicht, dass die Werkzeugmodule 20 an Ort und Stelle in sowohl einer Drehrichtung (Pfeil A) als auch einer linearen Richtung (Pfeil B) mit Bezug auf eine Längsachse 13 des Zweigs 18 verriegelt werden und selektiv in jede Richtung entriegelt werden, um eine Translation oder Rotation des Werkzeugmoduls 20 mit Bezug auf den Zweig 18 zu ermöglichen. Ein beispielhafter Verriegelungsmechanismus, der zur Verwendung als der Verriegelungsmechanismus 24 geeignet sein kann, ist beispielsweise in Lin et al. ( US 2011/0182655 ) offenbart und ist hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen. Jeder Zweig 18 erstreckt sich von der Längsachse 11 des Glieds 16 aus radial nach außen. Die verschiedenen Zweige 18 sind wiederum über eine entsprechende Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 mit dem Glied 16 verbunden.In the 1 shown tool modules 20 are with a corresponding branch 18 via a linear / rotatable locking mechanism 24 connected, ie any device or any mechanism that allows the tool modules 20 in place in both a rotational direction (arrow A) and a linear direction (arrow B) with respect to a longitudinal axis 13 of the branch 18 be locked and selectively unlocked in each direction to a translation or rotation of the tool module 20 with reference to the branch 18 to enable. An exemplary locking mechanism suitable for use as the locking mechanism 24 may be suitable, for example, in Lin et al. ( US 2011/0182655 ) and is hereby incorporated by reference in its entirety. Every branch 18 extends from the longitudinal axis 11 of the limb 16 out radially to the outside. The different branches 18 are in turn via a corresponding tandem branch connection arrangement 30 with the limb 16 connected.
Die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30, deren Struktur in weiterem Detail nachstehend mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben wird, ermöglicht eine schnelle Justierung und Neupositionierung jedes Zweigs 18 mit Bezug auf die Achse 11 des Glieds 16, wie durch Pfeile C und D in 1 angezeigt ist, entweder manuell oder über ein Konfigurationswerkzeug (CT) 50. Ein Beispiel für ein derartiges Konfigurationswerkzeug 50 wird nachstehend mit Bezug auf 4 beschrieben. Jede Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 verbindet verschiedene Zweige 18 mit dem Glied 16 in einer exzentrischen Konfiguration. Das Konfigurationswerkzeug 50 von 4 kann direkt mit einer gegebenen Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 koppeln, um die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 selektiv zu entriegeln und die Zweige 18 nach Bedarf neu zu positionieren oder ein Bediener kann diese Aufgabe manuell bewerkstelligen.The tandem branch connection arrangement 30 whose structure is described in more detail below with reference to 2 and 3 is described, allows quick adjustment and repositioning of each branch 18 with respect to the axis 11 of the limb 16 as indicated by arrows C and D in FIG 1 is displayed, either manually or via a configuration tool (CT) 50 , An example of such a configuration tool 50 will be described below with reference to 4 described. Each tandem branch connection arrangement 30 connects different branches 18 with the limb 16 in an eccentric configuration. The configuration tool 50 from 4 can directly with a given tandem branch connection arrangement 30 couple to the tandem branch connection arrangement 30 to selectively unlock and the branches 18 reposition as needed or an operator can accomplish this task manually.
2 stellt ein separates Zweigsegment der Greiforgananordnung 10 von 1 entlang der Achse 13 dar, d. h. von der Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 zu dem Werkzeugmodul 20. Die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 ist mit Bezug auf die Achse 13 über den Verriegelungsmechanismus 24 in eine gewünschte Orientierung verriegelt. Eine flexible Leitung 63, z. B. ein Pneumatikrohr oder ein Pneumatikschlauch, ermöglicht, dass eine Kraft an das Endwerkzeug 22 geliefert wird, in diesem Fall ein Unterdruck, der über ein Endwerkzeug 22 in der Form eines Saugnapfs bereitgestellt wird. Bei anderen Ausführungsformen kann die Leitung 63 elektrische Leistung oder Hydraulikfluidleistung bereitstellen. Die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 ist auf ähnliche Weise mit Bezug auf die Achse 11 des Glieds 16 in einer gewünschten Orientierung verriegelt. 2 represents a separate branch segment of the Greiforgananordnung 10 from 1 along the axis 13 that is, from the tandem branch connection arrangement 30 to the tool module 20 , The tandem branch connection arrangement 30 is with respect to the axis 13 over the locking mechanism 24 locked in a desired orientation. A flexible line 63 , z. As a pneumatic tube or a pneumatic hose, that allows a force to the end tool 22 is delivered, in this case a negative pressure, via an end tool 22 is provided in the form of a suction cup. In other embodiments, the conduit 63 provide electrical power or hydraulic fluid power. The tandem branch connection arrangement 30 is in a similar way with respect to the axis 11 of member 16 locked in a desired orientation.
Der Begriff ”Tandem” bezeichnet speziell die Verwendung von zwei identischen, aber invers orientierten, exzentrischen Zweigverbindungen 32A und 32B. Die Zweigverbindungen 32A und 32B sind unabhängig positioniert oder konfiguriert, können aber zu einer nachstehend beschriebenen integrierten Tandemeinheit gekoppelt sein. Jede Zweigverbindung 32A und 32B umfasst ein Paar Innenwände 33 und 37, die jeweils eine Öffnung definieren, in welcher das Glied 16 bzw. der Zweig 18 aufgenommen sind. Die Zweigverbindungen 32A, 32B werden dann über ein Befestigungselement 35 an dem Zweig 18 festgeklemmt. An jeder Zweigverbindung 32A, 32B ist ein Haltenocken 34 bereitgestellt, d. h. zwei Haltenocken 34 pro Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30, um dadurch die Zweigverbindungen 32A und 32B an dem Glied 16 festzuklemmen.The term "tandem" specifically refers to the use of two identical but inversely oriented, eccentric branch connections 32A and 32B , The branch connections 32A and 32B are independently positioned or configured, but may be coupled to an integrated tandem unit described below. Each branch connection 32A and 32B includes a pair of interior walls 33 and 37 each defining an opening in which the member 16 or the branch 18 are included. The branch connections 32A . 32B are then over a fastener 35 on the branch 18 clamped. At each branch connection 32A . 32B is a holding cam 34 provided, ie two retaining cams 34 per tandem branch connection arrangement 30 to thereby make the branch connections 32A and 32B on the limb 16 clamp.
Wenn sie festgeklemmt sind, verriegeln die Haltenocken 34 die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 auf sichere Weise mit dem Glied 16 in die axiale Richtung und die Rotationsrichtung. Die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 kann über eine Betätigung der Haltenocken 34 einfach aus der Verklemmung gelöst werden, um zu ermöglichen, dass die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 entlang der Achse 11 frei gleiten oder um diese herum rotieren kann, d. h. die jeweiligen Pfeile C und D in 1. Obwohl es der Einfachheit halber in 2 weggelassen wurde, können die Innenwände 33, 37 mit einer Reibungsschnittstelle versehen sein, etwa einem Knotenmuster, Keilen oder einem Reibmaterial, um die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass sich im Lauf der Zeit ein festgeklemmter Haltenocken 34 dennoch mit Bezug auf die Achse 11 bewegen kann.When they are clamped, the retaining cams lock 34 the tandem branch connection arrangement 30 in a safe way with the link 16 in the axial direction and the direction of rotation. The tandem branch connection arrangement 30 can via an actuation of the retaining cam 34 Simply be released from the deadlock to allow the tandem branch connection arrangement 30 along the axis 11 can freely slide or rotate around them, ie the respective arrows C and D in 1 , Although it is in for simplicity 2 has been omitted, the interior walls can 33 . 37 be provided with a friction interface, such as a node pattern, wedges or a friction material to minimize the likelihood that over time a jammed retaining cam 34 nevertheless with reference to the axis 11 can move.
Mit Bezug auf 3 ist die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 relativ zu einem Abschnitt des Glieds 16 in einer eingeklemmten Position gezeigt. Optionale Grundstellungsmarkierungen (M) können an verschiedenen Oberflächen der Greiforgananordnung 10 von 1 markiert oder beschriftet sein, hier entlang des Glieds 16 gezeigt, um in bestimmten Fällen eine Umkonfiguration zu erleichtern. Das Konfigurieren der Greiforgananordnung 10 auf die Grundstellungsmarkierungen (M) von 3 kann manuell bewerkstelligt werden. Daher sollen die Grundstellungsmarkierungen (M) für einen menschlichen Bediener leicht zu identifizieren sein, mit einer Platzierung etwa an physikalischen Grenzen eines Bewegungsbereichs jeder Verbindung und/oder an Positionen, die frei von Konflikten mit anderen Teilen der Greiforgananordnung 10 sind. Die Grundstellungsmarkierungen (M) stellen Bezugslinien oder Bezugspunkte zum schnellen Zurücksetzen aller Verbindungen der Greiforgananordnung 10 auf eine gewünschte Konfiguration bereit, was nach einem Produktionszyklus oder einem Werkzeugzusammenstoß besonders nützlich sein kann. Bei einigen Ausführungsformen kann eine maschinelle Bildgebung verwendet werden, um die Grundstellungsmarkierungen (M) bildlich zu erfassen, um dem Umkonfigurationsprozess zu automatisieren, oder auch ein Bediener kann die Grundstellungsmarkierungen (M) verwenden, um die Einstellung manuell umzukonfigurieren.Regarding 3 is the tandem branch connection arrangement 30 relative to a portion of the limb 16 shown in a clamped position. Optional home position marks (M) can be made on different surfaces of the gripper assembly 10 from 1 marked or labeled, here along the link 16 shown to facilitate reconfiguration in certain cases. Configuring the gripper assembly 10 on the home position marks (M) of 3 can be done manually. Therefore, the home position markings (M) should be easily identifiable to a human operator with placement at, for example, physical boundaries of a range of motion of each connection and / or at locations free from conflict with other parts of the end effector assembly 10 are. The home position marks (M) provide reference lines or datums for quickly resetting all connections of the end effector assembly 10 to a desired configuration, which may be particularly useful after a production cycle or tool collision. In some embodiments, machine imaging may be used to image the home location markers (M) to automate the reconfiguration process, or an operator may also use the home location markers (M) to manually reconfigure the setting.
Mit Bezug auf 3A kann die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 von 3, obwohl sie aus separaten Zweigverbindungen 32A und 32B aufgebaut ist, mit Hilfe der Verwendung einer flexiblen Einschnappbuchse 40 eine integrierte Tandemeinheit bilden. Die flexible Einschnappbuchse 40 kann ein Paar Flansche 42, 43 aus einem flexiblen Gummi- oder Polymermaterial enthalten, wobei die Flansche 42, 43 durch ein Stück einer ringförmigen Seitenwand 41 getrennt sind. Die ringförmige Seitenwand 41 kann wie gezeigt aufgeschnitten sein, um einen gewinkelten Schlitz 45 zu definieren. Das Vorhandensein des Schlitzes 45 ermöglicht, dass die Flansche 42 und 43, deren Seiten in der Ansicht von 3 sichtbar sind, teilweise einklappen, wenn die Seitenwand 41 zusammengedrückt wird. Dies wiederum ermöglicht, dass die Buchse 40 durch die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 hindurchgeht. Da die Buchse 40 elastisch ist, springt sie zurück in die allgemein zylindrische Form von 3A, sobald der Flansch 43 vollständig durch die Zweigverbindungen 32A und 32B hindurchgegangen ist, wobei die Flansche 42 und 43 die Zweigverbindungen 32A, 32B flankieren. Wenn die Haltenocken 34 entriegelt sind, kann sich jede Zweigverbindung 32A und 32B unabhängig an dem Glied 16 drehen, während sie dennoch entlang der Achse 11 zusammen verschoben werden.Regarding 3A can the tandem branch connection arrangement 30 from 3 although they are from separate branch connections 32A and 32B is constructed using a flexible snap-in socket 40 form an integrated tandem unit. The flexible snap-in socket 40 can be a pair of flanges 42 . 43 from a flexible rubber or polymeric material, the flanges 42 . 43 through a piece of an annular side wall 41 are separated. The annular side wall 41 may be cut open as shown, around an angled slot 45 define. The presence of the slot 45 allows the flanges 42 and 43 whose pages are in the view of 3 are visible, partially collapse when the sidewall 41 is compressed. This in turn allows the socket 40 through the tandem branch connection arrangement 30 passes. Because the jack 40 is elastic, it springs back into the generally cylindrical shape of 3A as soon as the flange 43 completely through the branch connections 32A and 32B gone through, with the flanges 42 and 43 the branch connections 32A . 32B flank. When the retaining cams 34 can unlock each branch connection 32A and 32B independent on the limb 16 while still rotating along the axis 11 be moved together.
Mit Bezug auf 4 kann die Greiforgananordnung 10 von 1 über das Konfigurationswerkzeug 50 wie vorstehend erwähnt automatisch verstellt werden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Konfigurationswerkzeug 50 ein Aktorgehäuse 53 mit Aktoren 52 und 52A, die eine Bewegung aufbringen, wie durch einen Pfeil J und/oder durch Pfeile F und G angezeigt ist, wie nachstehend offengelegt wird. Das Konfigurationswerkzeug 50 kann eine Logikplatine 58, Betätigungsfinger 54, die über den Aktor 52 bewegt werden und einen Haltenocken 55 umfassen, der über den Aktor 52A bewegt wird, und der mit dem Griff 36 des Haltenockens 34 in Eingriff tritt. Die Aktoren 52 und 52A können eine beliebige pneumatische, hydraulische oder elektromechanische Vorrichtung sein, die ausgestaltet ist, um eine Kraft auf die Betätigungsfinger 54 und den Haltenocken 55 aufzubringen, beispielsweise Kugelrollspindeln oder andere lineare oder rotatorische Aktoren.Regarding 4 can the gripper assembly 10 from 1 via the configuration tool 50 be automatically adjusted as mentioned above. In an exemplary embodiment, the configuration tool includes 50 an actuator housing 53 with actuators 52 and 52A which apply a movement as indicated by an arrow J and / or by arrows F and G, as disclosed below. The configuration tool 50 can be a logic board 58 , Actuating finger 54 that's about the actor 52 be moved and a retaining cam 55 include that over the actor 52A is moved, and the one with the handle 36 the holding cam 34 engages. The actors 52 and 52A may be any pneumatic, hydraulic or electromechanical device configured to apply a force to the actuating fingers 54 and the retaining cam 55 apply, for example ball screws or other linear or rotary actuators.
Ein (nicht gezeigter) Roboter bewegt das Konfigurationswerkzeug 50 in Position mit Bezug auf eine gegebene Zweigverbindung 32A oder 32B und schließt über den Aktor 52 die Betätigungsfinger 54 selektiv mit Hilfe von Signalen, die an die Logikplatine 58 ausgegeben werden. Die teilweise geschlossenen und vollständig geschlossenen Positionen sind in 4 über die jeweiligen durchgezogenen und unterbrochenen Linien bei E1 und E2 gezeigt. Eine fortgesetzte Bewegung weg von der Zweigverbindung 32A oder 32B bewegt die Betätigungsfinger 54 in eine vollständig geöffnete Position, d. h. außer Eingriff mit der Zweigverbindung 32A oder 32B. Der Aktor 52 bewegt die Betätigungsfinger 54 weit genug, um die Zweigverbindung 32A oder 32B freizugeben und schließt dann die Betätigungsfinger 54, um die Zweigverbindung 32A oder 32B zu ergreifen. Ein Ende 38 der Betätigungsfinger 54 dringt in die Zentrierungsöffnung 38 ein, um direkt in die speziellen Zweigverbindungen 32A oder 32B einzugreifen. Bei einer alternativen Ausführungsform bewegt sich nur einer der Betätigungsfinger 54, während der feststehend bleibt, eine Konfiguration, die die Komplexität verringern kann, ohne viel von der Weise der gezeigten Zangenfunktionalität zu opfern. A robot (not shown) moves the configuration tool 50 in position with respect to a given branch connection 32A or 32B and closes over the actor 52 the actuating fingers 54 selectively with the help of signals sent to the logic board 58 be issued. The partially closed and fully closed positions are in 4 are shown by the respective solid and broken lines at E1 and E2. A continued movement away from the branch connection 32A or 32B moves the actuating fingers 54 in a fully open position, ie out of engagement with the branch connection 32A or 32B , The actor 52 moves the actuating fingers 54 far enough to the branch connection 32A or 32B release and then closes the actuating fingers 54 to the branch connection 32A or 32B to take. An end 38 the actuating finger 54 penetrates into the centering opening 38 to go directly to the special branch connections 32A or 32B intervene. In an alternative embodiment, only one of the actuating fingers moves 54 while remaining stationary, a configuration that can reduce complexity without sacrificing much of the manner of the forceps functionality shown.
Der Haltenocken 55 von 4 kann wie gezeigt allgemein L-förmig sein oder anderweitig geeignet geformt sein, um den Griff 36 des Haltenockens 34 aufzunehmen und damit in Eingriff zu treten. Ein Arm 56 kann mit dem Haltenocken 55 verbunden oder einstückig damit ausgebildet sein und sich zu einem anderen Aktor 52A im Aktorgehäuse 53 erstrecken. Während einer Konfiguration des Greiforgans schließt der Aktor 52 die Betätigungsfinger 54 teilweise derart, dass das Ende 39 jedes Betätigungsfingers 54 in die Zentrierungsöffnung 38 eindringt, um mit der speziellen Zweigverbindung 32A oder 32B teilweise in Eingriff zu treten. Der Haltenocken 55 und der damit verbundene Arm 56 wiederum bewegen sich, um mit dem Griff 36 des Haltenockens 34 in Eingriff zu treten. Dann bewegt der andere Aktor 52A den Haltenocken 55 und den damit verbundenen Arm 56 vertikal in eine Position I und damit den Griff 36 des Haltenockens 34 in eine Position H, d. h. zu dem Aktor 52A hin (Pfeil F), um die Zweigverbindung 32A oder 32B zur Umkonfiguration des Greiforgans zu entriegeln.The holding cam 55 from 4 As shown, it may be generally L-shaped or otherwise shaped to fit the handle 36 the holding cam 34 to take up and to intervene. An arm 56 can with the holding cam 55 connected or integrally formed therewith and become another actuator 52A in the actuator housing 53 extend. During a configuration of the gripping member, the actuator closes 52 the actuating fingers 54 partly such that the end 39 each actuating finger 54 in the centering hole 38 penetrates to the special branch connection 32A or 32B partially to engage. The holding cam 55 and the associated arm 56 turn to move around with the handle 36 the holding cam 34 to engage. Then the other actuator moves 52A the retaining cam 55 and the associated arm 56 vertically in a position I and thus the handle 36 the holding cam 34 in a position H, ie to the actuator 52A down (arrow F) to the branch connection 32A or 32B for reconfiguration of the gripping member to unlock.
Um die Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 umzukonfigurieren, werden die Betätigungsfinger 54 von dem Aktor 52 dann vollständig geschlossen, um die Zweigverbindung 32A oder 32B sicher zu ergreifen und zu bewegen, während das Konfigurationswerkzeug 50 über einen Materialhandhabungsroboter (nicht gezeigt) gedreht und verschoben wird. Bei der gewünschten Zweigverbindungsposition fährt der Aktor 52A den Haltenocken 55 und den damit verbundenen Arm 56 in die Richtung von Pfeil G und bewegt dadurch den Griff 36 des Haltenockens 34 in eine Verriegelungsposition und verriegelt dadurch die Zweigverbindung 32A oder 32B.To the tandem branch connection arrangement 30 to reconfigure, the actuating fingers 54 from the actor 52 then completely closed to the branch connection 32A or 32B safely grab and move while the configuration tool 50 is rotated and translated via a material handling robot (not shown). The actuator moves at the desired branch connection position 52A the retaining cam 55 and the associated arm 56 in the direction of arrow G, thereby moving the handle 36 the holding cam 34 in a locking position and thereby locks the branch connection 32A or 32B ,
Mit Bezug auf 5 und 6 ist eine flexible Verkleidungseinheit 60 in einer Seiten- bzw. einer Draufsicht (Ansicht von oben) gezeigt. Die Verkleidungseinheit 60 kann mit der Greiforgananordnung 10 von 1 verwendet werden, um Stücke einer flexiblen Leitung 63 zu beherbergen und diese zu den verschiedenen Endwerkzeugen 22 (siehe 1 und 2) zu leiten. Die Leitung 63 leitet den benötigten Unterdruck, die benötigte Druckluft, benötigte Hydraulikfluide oder benötigte Elektrizität zu den Endwerkzeugen 22 in Abhängigkeit von der speziellen Konstruktion, um die Endwerkzeuge 22 zu aktivieren. Die Leitung 63 kann in geeigneten Stücken bereitgestellt sein, die einen ausreichend großen Bewegungsbereich ermöglichen. Anders als flexible Verkleidungseinheiten nach dem Stand der Technik trägt die Konstruktion von 5 und 6 die strukturellen Lasten der verschiedenen Zweige 18 nicht und stellt stattdessen nur die notwendige Unterstützung für flexible bzw. starre Träger 70, 72 bereit.Regarding 5 and 6 is a flexible fairing unit 60 in a side and a top view (view from above) shown. The fairing unit 60 can with the Greiforgananordnung 10 from 1 used to pieces a flexible pipe 63 and to accommodate these to the various end tools 22 (please refer 1 and 2 ). The administration 63 directs the required negative pressure, the required compressed air, required hydraulic fluids or required electricity to the end tools 22 depending on the specific construction to the end tools 22 to activate. The administration 63 can be provided in suitable pieces that allow a sufficiently large range of motion. Unlike prior art flexible trim units, the construction of FIG 5 and 6 the structural burdens of different branches 18 not and instead provides only the necessary support for flexible or rigid carriers 70 . 72 ready.
Wie in 5 am besten gezeigt ist, kann das Glied 16 von einer Holmbuchse 64 umgeben sein. Zweigschienen 62 erstrecken sich strahlenförmig von der Zweigverbindung 32A oder 32B aus nach außen, wobei jede Zweigschiene 62 einen U-Kanal 61 definiert, indem die Leitung 63 aufgenommen ist. Der Verriegelungsmechanismus 24 ist entlang eines gegebenen Zweigs 18 (siehe 1) an den Zweigschienen 62 getrennt von der flexiblen Verkleidungseinheit 60 positioniert, wobei das Ende der Leitung 63, die an dem entsprechenden Endwerkzeug 22 (siehe 1) endet, in der Nähe des Verriegelungsmechanismus 24 angeordnet ist.As in 5 Best shown is the limb 16 from a spar socket 64 be surrounded. branch lines 62 extend radially from the branch connection 32A or 32B out to the outside, with each branch rail 62 a U channel 61 defined by the line 63 is included. The locking mechanism 24 is along a given branch 18 (please refer 1 ) on the branch rails 62 separated from the flexible fairing unit 60 positioned, with the end of the line 63 attached to the corresponding end tool 22 (please refer 1 ) ends, near the locking mechanism 24 is arranged.
Ein I-Balken 68 erstreckt sich parallel zu der Achse 11 des in 1 gezeigten Glieds 16 und stützt den flexiblen Träger 70 und den starren Träger 72, wobei der starre Träger 72 eine gegebene Tandem-Zweigverbindungsanordnung 30 umgibt/umschließt. Folglich ist es möglich, dass sich die Träger 70, 72 linear entlang eines Zweiges 18 (siehe 1) bewegen, aber die Träger 70, 72 drehen sich nicht in Verbindung mit einer Drehung des Zweigs 18 (siehe 2).An I-beam 68 extends parallel to the axis 11 of in 1 shown member 16 and supports the flexible vehicle 70 and the rigid carrier 72 , where the rigid carrier 72 a given tandem branch connection arrangement 30 surrounds / encircles. Consequently, it is possible for the wearer 70 . 72 linear along a branch 18 (please refer 1 ), but the carriers 70 . 72 do not rotate in conjunction with a rotation of the branch 18 (please refer 2 ).
Der flexible und der starre Träger 70 bzw. 72 sind in 6 mit Bezug zu dem I-Balken 68 gezeigt. Eine Kabelführung, die aus Nylon oder einem andere festen verschleißbeständigen Material aufgebaut ist, ist ein spezieller Typ eines flexiblen Trägers 70, der mit der flexiblen Verkleidungseinheit 60 verwendet werden kann, obwohl eine beliebige andere Konstruktion verwendet werden kann, die in der Lage ist, die Leitung 63 darin aufzunehmen und sie von Beschädigungen abzuschirmen, ohne ihre Bewegung einzuschränken. Die in dem flexiblen Träger 70 beherbergte Leitung 63 kann zu einem zentralen Verteiler 75 geleitet sein, z. B. einem Pneumatikverteiler bei dem Beispiel von Saugnäpfen, die für die Endwerkzeuge 22 von 1 verwendet werden. Ein derartiger Verteiler 75 kann verwendet werden, um die Leitung 63 zu den verschiedenen Verbindungspunkten zu leiten. Die Verwendung des Verteilers 75 ermöglicht außerdem, dass der flexible Träger 70 jedes Zweigs 18 etwa die Hälfte der Länge des I-Balkens 68 umfasst.The flexible and the rigid carrier 70 respectively. 72 are in 6 with reference to the I-beam 68 shown. A cable guide constructed of nylon or other solid wear resistant material is a special type of flexible carrier 70 that with the flexible paneling unit 60 can be used, although any other construction can be used that is capable of the line 63 to pick them up and shield them from damage without restricting their movement. The in the flexible carrier 70 housed pipe 63 can become a central distributor 75 be guided, z. B. a pneumatic distributor in the example of Saugnäpfen that for the end tools 22 from 1 be used. Such a distributor 75 Can be used to the line 63 to direct to the different connection points. The use of the distributor 75 also allows the flexible carrier 70 every branch 18 about half the length of the I-beam 68 includes.
Folglich stellt die hier beschriebene Greiforgananordnung 10 unabhängig davon, ob sie mit Hilfe des Konfigurationswerkzeugs 50 von 1 und 4 automatisch oder manuell konfiguriert wird, den Vorteil einer schnell lösbaren leichten Klemmverbindungskonstruktion bereit. Die vorliegende Konstruktion behält Vorteile von existierenden Greiforganen des Zweig- und Gliedtyps bei. Bei einer automatisierten Produktionslinie, bei der ein Materialhandhabungsroboter typischerweise eine Station bedient, kann eine Umkonfigurierung von Greiforganen über Stapelabläufe oder gemischte Abläufe erreicht werden. Bei einem Stapelablauf, bei dem größere Zeitspannen während des Umwechselns von einem Stapel von Teilen auf einen anderen verfügbar sind, kann jeder Roboter seine Greiforgananordnung 10 auf einem passiven Umkonfigurationsgestell (nicht gezeigt) parken.Consequently, the gripper assembly described herein provides 10 regardless of whether they are using the configuration tool 50 from 1 and 4 automatically or manually configured, provides the advantage of a quick release, lightweight clamp connection design. The present construction maintains advantages of existing branch and limb type gripping members. In an automated production line, where a material handling robot typically serves a station, reconfiguration of grabbing devices via stacking operations or mixed operations can be achieved. In a stacking run, where larger time spans are available while switching from one stack of parts to another, each robot can have its gripper assembly 10 Park on a passive reconfiguration rack (not shown).
Nach dem Parken kann der Roboter ein Konfigurationswerkzeug 50 (siehe 4) aufnehmen und die Greiforgananordnung 10 umkonfigurieren. Ein anderes Konfigurationswerkzeug kann verwendet werden, um den Verriegelungsmechanismus 24 umzukonfigurieren, wie beispielsweise in US 2011/0182655 beschrieben ist, die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist. Wenn es die Zeit zulässt, kann ein oder können mehrere Gestelle auf einer Gleitschiene alle Roboter bedienen. Bei gemischten Abläufen beträgt der Wechsel meistens eine Zykluszeit, um die Produktion im Fluss zu halten. Hier kann der Roboter die Greiforgananordnung 10 in einem (nicht gezeigten) aktiven Konfigurationsgestell platzieren, wobei ein derartiges Gestell einen Satz von Konfigurationswerkzeugen 50 aufweist, der alle Tandem-Zweigverbindungsanordnungen 30 automatisch und simultan in einer kurzen Zeitspanne konfigurieren kann.After parking, the robot can use a configuration tool 50 (please refer 4 ) and the Greiforgananordnung 10 reconfigure. Another configuration tool can be used to lock the locking mechanism 24 to reconfigure, such as in US 2011/0182655 is fully incorporated herein by reference. If time permits, one or more racks on a slide can serve all robots. In mixed operations, the change is usually a cycle time to keep production flowing. Here, the robot can the Greiforgananordnung 10 in an active configuration rack (not shown), such rack providing a set of configuration tools 50 comprising all tandem branch connection arrangements 30 automatically and simultaneously in a short period of time.
Die genaue Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Erfindung, aber der Umfang der Erfindung wird nur durch die Ansprüche definiert. Obwohl die beste Art, sofern bekannt, und andere Ausführungsformen zum Ausführen der beanspruchten Erfindung im Detail beschrieben worden sind, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen, um die Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, in die Praxis umzusetzen.The detailed description and drawings or figures are supportive and descriptive of the invention, but the scope of the invention is defined only by the claims. Although the best mode, if any, and other embodiments for carrying out the claimed invention have been described in detail, various alternative constructions and embodiments exist for practicing the invention defined in the appended claims.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 2011/0182655 [0019, 0035] US 2011/0182655 [0019, 0035]