在抓具的传动构件轴承上具有传感器的抓具制造技术

本发明专利技术涉及一种抓具(11)，其具有抓具基体(12)、至少一个相对于抓具基体(12)借助抓指支座(24)可调节安装的第一抓指(16.1)和至少一个与第一抓指(16.1)共同作用的第二抓指(16.2)，以及可马达驱动的传动机构(21)，该传动机构被构造为，将至少一个借助抓指支座(24)可调节安装的第一抓指(16.1)相对于抓具基体(12)并且相对于至少一个第二抓指(16.2)调节为，使得通过第一抓指(16.1)的运动可产生夹紧力(K)，抓具(11)可以通过夹紧力夹持物体，传动机构(21)具有与第一抓指(16.1)连接的第一传动构件(21.1)，和安装在抓具基体(12)上的第二传动构件(21.2)，并且更确切地说借助于与抓指支座(24)分离的传动构件轴承组(25)来安装，该传动构件轴承组具有第一传动构件轴承(25.1)，第一传动构件轴承被构造为，单独地接收在夹紧力(K)的方向上起作用的传动轴承反作用力(R)，其中，传动构件轴承组(25)配属有传感器(26)，该传感器被设计用于检测传动轴承反作用力(R)。

Gripper with sensor on the drive component bearing of gripper

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在抓具的传动构件轴承上具有传感器的抓具
本专利技术涉及一种抓具，其包括：抓具基体；至少一个相对于抓具基体通过抓指支座可调节安装的第一抓指和至少一个与第一抓指共同作用的第二抓指；以及可马达驱动的传动机构，该传动机构被构造为，将至少一个通过抓指支座可调节地安装的第一抓指相对于抓具基体并且相对于至少一个第二抓指调节为，使得通过第一抓指的运动能够产生夹紧力，抓具可以通过该夹紧力夹持物体。
技术介绍
由专利文献WO2008/083995A1已知一种用于旋转对称的物体的质量控制的装置，其中，该装置具有：带有抓具的执行系统，用于抓取物体并将物体运输到工作位置；以及至少一个电子相机，用于对工作位置中的物体进行光学扫描，其中，执行系统的抓具具有抓指，该抓指具有用于保持物体的、转动对称的保持元件，这些保持元件被构造为可围绕其旋转动轴旋转。在此，抓具的抓指的保持元件分别与齿轮抗扭地连接，抓具的所有抓指的齿轮间接地通过至少一个另外的齿轮与抓具的中心齿轮接合，并且该抓具具有驱动机构，该驱动机构使中心齿轮置于旋转运动中。由专利文献EP2660015B1可知一种用于操纵特别是小管状的样品容器的抓具，其具有：抓具基部；至少两个抓指，每个抓指具有用于检测样品容器的保持部，并且分别围绕指旋转动轴相对于抓具基部可转动地布置在抓具基部上，其中，抓指的保持部分别关于对应的指旋转动轴无中心地布置；以及用于使抓指转动的第一驱动器，其中，抓指彼此联接，使得它们被驱动器同时驱动并且分别以相同的旋转速度和方向被驱动，其中，抓具基部被布置在基体上并且是被相对于该基体围绕不同于指旋转动轴的基部选转动轴可转动地布置，并且配置有用于使抓具基部相对于基体转动的第二驱动器，以及用于控制所述驱动器的控制器，使得通过抓指相对于抓具基部的转动和抓具基部相对于基体的转动的运动组合，能够针对抓指的每个保持部分别实现相对于基体的基本上线性的运动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有集成的传感器的抓具，该传感器在抓指的旁边接收抓具的夹紧力。根据本专利技术的目的，传感器应该单独地、即与抓指分开地布置，但是却仍然可以精确地检测抓具的夹紧力。根据本专利技术的目的通过一种抓具来实现，该抓具包括：抓具基体；至少一个相对于抓具基体通过抓指支座可调节地安装的第一抓指和至少一个与第一抓指共同作用的第二抓指；以及可马达驱动的传动机构，该传动机构被构造为，将至少一个通过抓指支座可调节地安装的第一抓指相对于抓具基体并且相对于至少一个第二抓指调节为，通过第一抓指的运动能够产生夹紧力，抓具通过该夹紧力可以夹持物体，其中，传动机构具有：第一传动构件，其与第一抓指相连接；和第二传动构件，其安装在抓具基体上，更确切地说是通过与抓指支座分离的传动构件轴承组安装在抓具基体上，该传动构件轴承组具有第一传动构件轴承，该第一传动构件轴承被构造为，单独地接收沿夹紧力的方向起作用的传动轴承反作用力，其中，传动构件轴承组配属有用于检测传动轴承反作用力的传感器。基于以上所述的至少一个第一抓指相对于至少一个第二抓指的可调节性，可以通过第一抓指的运动产生夹紧力，确切地说是优选基于与该运动有联系的或者与该运动相关联的驱动力，该驱动力例如可以由抓具的马达产生。利用根据本专利技术的传感器，可以测量施加在第一抓指与第二抓指之间的夹紧力，而与抓指在何处接触抓取对象无关，并且与抓指的形状和长度无关。因此，根据本专利技术的传感器概括而言是检测支座中的物理特性，根据该物理特性能够推断出轴承反作用力的大小，该轴承反作用力根据因果原理对应于夹紧力。在一种特别的实施方式中，传动机构具有第一传动构件和第二传动构件，第一传动构件与第一抓指连接，第二传动构件安装在抓具基体上，更确切地说是通过与抓指支座分离的传动构件轴承组安装在抓具基体上，传动构件轴承组具有第一传动构件轴承，该第一传动构件轴承被设计用于单独地接收沿夹紧力的方向起作用的传动轴承反作用力，其中，第一传动构件轴承配属有传感器，该传感器被设计用于检测该传动轴承反作用力。抓具基体形成载体或壳体，根据设计，抓具的抓指被可运动地安装在或者被刚性地紧固在该载体或壳体上。对至少一个第一抓指(其就此而言形成抓具的抓具夹爪)的可调节的安装可以通过转动轴承和/或线性轴承实现，在此需要至少两个抓指，其中至少一个抓指被可运动地安装。在具有两个抓指的抓具的情况下，例如可以将第一抓指可调节地安装为，第一抓指能够朝向被刚性地紧固在抓具基体上的第二抓指运动，以闭合两个抓指，并且能够远离第二抓指地运动，以使两个抓指张开。然后可以在两个抓指之间夹紧地保持物体。在一种替代的实施方式中，两个或者所有的抓指均可以被可调节地安装。因此在这种抓具的情况下，例如可以设置两个抓指，其中每个单独的抓指分别被可调节地安装。随后，两个抓指可以彼此相向或相背运动。借助于抓指支座，至少一个第一抓指或至少两个抓指被相对于抓具基体相应可调节地安装在抓具上。对相应的可运动的抓指的相应驱动是与抓指支座分开地通过抓具的传动机构实现的。传动机构可以包括两个或更多个传动元件，即，齿轮、齿条、皮带轮、联接杆或其它对应于传动机构类型的传动元件，它们为了形成传动功能而相应地彼此啮合，并因此形成传动构件。各个传动构件可以根据其在传动机构中的功能借助于共有的或自身的传动构件支座相对于抓具基体来安装。通过使传动机构具有与第一抓指相连接的第一传动构件和第二传动构件，该第二传动构件安装在抓具基体上，更确切地说是通过与抓指支座分离的传动构件轴承组安装在抓具基体上，该传动构件轴承组具有第一传动构件轴承，该第一传动构件轴承被构造为，单独地接收沿夹紧力的方向起作用的传动轴承反作用力，其中，该第一传动构件轴承配属有传感器，该传感器被设计用于检测传动轴承反作用力，从而提供了一种具有集成的传感器的抓具，该传感器在抓指的旁边接收抓具的夹紧力。因此，传感器被单独地、即与抓指分开地设置，但是仍然能够精确地检测抓具的夹紧力。为了保证用机器人的抓具(例如双夹爪抓具)可靠地抓持对象，应当确保：即使在抓具的能量供应中断的情况下，也保持有抓持力(即，夹紧力)。为此，迄今为止特别使用了两种方法。其中一种方法是在驱动侧，在抓具的抓具调整电机上设置制动器，该制动器在未通电的状态下是闭合的。该技术方案的结果是，抓具在运行期间只能通过能量供应来维持抓持力。尽管通过测量相应的电流强度能够推断出抓持力，即夹紧力。但是该技术方案的缺点在于，电机需要额外的制动并且需要持续对电机供电，以保持夹紧力，因为这会增加能耗，并可能引起散热问题。第二种方法是在传动链中，在电机与输出端上的抓指之间，在传动链中包含一个或多个不可反向驱动的系统元件。其结果是，抓指在断电后不能通过外力释放，并且在运行期间不必为了维持抓持力而向抓具通电。例如当抓具随着抓取对象通过机器人移动时，通过电流测量进行的力测量仅在抓取对象上的夹爪闭合时提供关于闭合力的结果，而不是提供关于运行期间的夹紧力的结果，因为关于抓持力的反馈由于传动链的自锁而不会从夹钳传回到电机。此外，夹爪闭合时的抓持力不仅取决于使电机运行的电流，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抓具，具有：抓具基体(12)；至少一个相对于所述抓具基体(12)通过抓指支座(24)可调节安装的第一抓指(16.1)和至少一个与所述第一抓指(16.1)共同作用的第二抓指(16.2)；以及能够被马达驱动的传动机构(21)，所述传动机构被构造为，将所述至少一个通过所述抓指支座(24)可调节安装的第一抓指(16.1)相对于所述抓具基体(12)并且相对于所述至少一个第二抓指(16.2)调节为，使得通过所述第一抓指(16.1)的运动能产生夹紧力(K)，所述抓具(11)能够通过该夹紧力夹持物体，/n其中，所述传动机构(21)具有：第一传动构件(21.1)，其与所述第一抓指(16.1)连接；和第二传动构件(21.2)，其被安装在所述抓具基体(12)上，并且更确切地说是借助于与所述抓指支座(24)分离的传动构件轴承组(25)被安装在所述抓具基体上，所述传动构件轴承组具有第一传动构件轴承(25.1)，该第一传动构件轴承被构造为，单独地接收沿夹紧力(K)的方向起作用的传动轴承反作用力(R)，其中，所述传动构件轴承组(25)配属有传感器(26)，所述传感器被构造为，检测所述传动轴承反作用力(R)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170619 DE 102017210213.61.一种抓具，具有：抓具基体(12)；至少一个相对于所述抓具基体(12)通过抓指支座(24)可调节安装的第一抓指(16.1)和至少一个与所述第一抓指(16.1)共同作用的第二抓指(16.2)；以及能够被马达驱动的传动机构(21)，所述传动机构被构造为，将所述至少一个通过所述抓指支座(24)可调节安装的第一抓指(16.1)相对于所述抓具基体(12)并且相对于所述至少一个第二抓指(16.2)调节为，使得通过所述第一抓指(16.1)的运动能产生夹紧力(K)，所述抓具(11)能够通过该夹紧力夹持物体，
其中，所述传动机构(21)具有：第一传动构件(21.1)，其与所述第一抓指(16.1)连接；和第二传动构件(21.2)，其被安装在所述抓具基体(12)上，并且更确切地说是借助于与所述抓指支座(24)分离的传动构件轴承组(25)被安装在所述抓具基体上，所述传动构件轴承组具有第一传动构件轴承(25.1)，该第一传动构件轴承被构造为，单独地接收沿夹紧力(K)的方向起作用的传动轴承反作用力(R)，其中，所述传动构件轴承组(25)配属有传感器(26)，所述传感器被构造为，检测所述传动轴承反作用力(R)。


2.根据权利要求1所述的抓具，其特征在于，所述传动构件轴承组(25)具有与所述第一传动构件轴承(25.1)分离的第二传动构件轴承(25.2)，所述第二传动构件轴承被构造为，接收所有与沿夹紧力(K)的方向起作用的所述传动轴承反作用力(R)不同的传动轴承力。


3.根据权利要求1或2所述的抓具，其特征在于，所述抓指支座(24)被构造为，接收所有作用在所述第一抓指(16.1)上的、与夹紧力(K)不同的力和在所述第一抓指(16.1)上出现的全部力矩，特别是与传动机构轴承组(25.2)的一部分相结合，该部分单独地接收所有与夹紧力(K)的方向不同的传动轴承反作用力(R)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的抓具，其特征在于，所述第一传动构件轴承(25.1)通过至少部分或完全垂直于夹紧力(K)的方向延伸的弯曲部(27)与所述抓具基体(12)连接，并且所述弯曲部(27)具有传感器(26)，所述传感器还被构造为，通过接收所述弯曲部(27)的由夹紧力(K)引起的挠曲，来间接地检测传动轴承反作用力(R)。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的抓具，其特征在于，所述传动机构(21)具有丝杠驱动器(21a)，所述丝杠驱动器具有作为与所述第一抓指(16.1)连接的第一传动构件(21.1)的丝杠螺母(21b)，和作为安装在所述抓具基体(12)上的第二传动构件(21.2)的丝杠轴(21c)，所述丝杠螺母(21b)在所述丝杠轴上沿着轴纵向延伸部延伸。


6.根据权利要求5所述的抓具，其特征在于，所述丝杠轴(21c)以其轴纵向延伸部平行于要测量的夹紧力(...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·布鲁德尼克，
申请(专利权)人：库卡德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE