HU203299B

HU203299B - Calmping device

Info

Publication number: HU203299B
Application number: HU871749A
Authority: HU
Inventors: Laszlo Kassay; Peter Lukacs; Miklos Vecsei
Original assignee: Mezoegazdasagi Es Elelmiszerip
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1987-04-23
Publication date: 1991-07-29
Also published as: HU46262A

Abstract

A találmány tárgya megfogószerkezet, főként gyümölcsszedőrobotokhoz, amelynek emelőkaron (13) csuklósán rögzített házrésze (1), a házrészben elforgathatóan csapágyazott fejrésze (2) és a fejrészből kinyúlóan elrendezett, mozgatőszerkezettel ellátott legalább három fogóújja (3) van. A kétkarú emelőként kialakított fogóújjak (3) egy-egy sugárirányú csap (4) — hüvely (5) pár egyik elemén, pl. a csapon (4) van csapágyazva, amely csap-hüvely pár másik eleme pl. a hüvely (5) a fejrészen (2) van rögzítve. A fogóújjak (3) működtető száránakforgáspont-közeli része, valamint a fejrész (2) között a csap-hüvely párral párhuzamosan húzórugó (6) van elrendezve. Afcjrésznek (2) a házrészben (1) csapágyazott, a fejrészt a házrészhez rögzítő elektromágnesbe (10) benyúló, üreges nyelestengelye (11) van, ahol a nyelestengely üregében menetes orsó (9) van, amelynek menetes része a fogóuj jak (3) fejrészében (2) axiálisan megvezetett kúpos mozgatóelemével (7) kapcsolódik (l.ábra). 1. ábra A leírás terjedelme: 3 oldal, 1 ábra HU 203 299 BFIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a gripping device, in particular to fruit picking robots, which has a hinged portion (1) of a lever arm (13), a head portion (2) rotatably mounted in the housing portion, and at least three grippers (3) having a movable device extending outwardly from the head portion. The lever arms (3) formed as a two-arm lift are provided on one of the elements of a pair of radial studs (4), e.g. bearing on the pin (4), the other member of the pin sleeve, e.g. the sleeve (5) is fastened on the head portion (2). A tension spring (6) is arranged parallel to the pivot point of the actuator stem (3) and parallel to the pivot sleeve pair between the head portion (2). The hollow section (2) has a hollow spindle shaft (11) in the housing part (1), which protrudes into the electromagnet (10) securing the head portion to the housing part, with a threaded spindle (9) in the cavity of the tongue shaft, the threaded portion of which is in the head portion of the jaw (3). (2) is connected by an axially guided conical actuator (7) (Fig. 1). Figure 1 Scope of the description: 3 pages, Figure 1 EN 203 299 B

Description

A bejelentés tárgya megfogószerkezet, főként gyümölcsszedő robotokhoz, amelynek emelőkaron csuklósán rögzített házrésze, a házrészben elforgathatóan csapágyazott fejrésze és a fejrészből kinyúlóan elrendezett, mozgatószerkezettel ellátott legalább három fogóuj ja van.The present application relates to a gripping device, in particular for fruit picking robots, comprising a hinged arm part, a head part pivotally mounted in the body part and at least three gripping fingers extending from the head part.

Sérülékeny tárgyak, főként gyümölcsök megfogására és leszakítására alkalmas fogókészüléket ismertet a 188 790. lsz. HU szabadalom leírása. Az ismertetett fogókészülék pneumatikus, hidraulikus és villamos vezérlés kombinációjával működik. Három vagy több, tartóházhoz, pozicionálófejhez Illetve ujjtartó fejhez billenőcsapok által rögzített és a tartóház tengelyeivel szögetbezáróan mozgatható fogóujja van, amelyeket a fejben koncentrikusan elrendezett, tengelyirányban elmozduló mozgatóelem nyit és zár. A zárás e megoldásban kényszerkapcsolattal történik, a mozgást a megfogott tárgyat letapogató érzékelő útján állítják meg. A leírás szerinti fej ujjai a fej tengelyvonala körüli elfordulásra képesek, a forgatás fogaskerék áttétellel történik.A gripping device for gripping and tearing off delicate objects, particularly fruits, is disclosed in U.S. Patent No. 188,790. HU patent specification. The gripper described herein operates with a combination of pneumatic, hydraulic and electric controls. It has three or more gripping fingers, fixed by pivot pins and movable at right angles to the axes of the housing, for the housing, positioning head, or for the finger holding head, which are opened and closed by a concentrically disposed axially movable actuator. The closure in this solution is forced, the movement is stopped by a sensor that detects the object being caught. The fingers of the head described herein are capable of pivoting about the axis of the head, and rotation is effected by gear transmission.

Az ismert megoldás hiányossága, hogy a fogóujjak kényszerkapcsolatú zárása nehezen teljesíthető követelményeket állít a vezérléssel szemben annak érdekében, hogy a megfogott tárgy ne nyomódjék meg, ne sérüljön. További hátrány az, hogy többféle energiaforrást használ (villamos, hidraulikus stb.).A drawback of the known solution is that the forced locking of the gripping fingers sets difficult control requirements for the control to prevent the object being trapped or damaged. Another disadvantage is that it uses multiple sources of energy (electric, hydraulic, etc.).

Céunk a találmánnyal az ismert megoldások hiányosságainak kiküszöbölése.The object of the present invention is to overcome the shortcomings of the known solutions.

A találmány szerinti feladat olyan megofogószerkezet kialakítása, amely egyszerűen vezérelhető, a megfogott tárgy épségét külön intézkedés nélkül biztosítja.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a gripping device which is easy to control and ensures the integrity of the object being captured without any special action.

A feladat találmány szerinti megoldáshoz a megfogószerkezet kétkarú emelőként kialakított fogóujjai ^egy-egy sugárirányú csap-hüvely pár egyik elemén vannak csapágyazva, amely csap-hüvely pár másik eleme a fejrészen van rögzítve. A fogóujjak működtető szárának forgáspont-közeli része, valamint a fejrész között a csap-hüvely párral párhuzamosan húzórugó van elrendezve.The method of the invention task fingers gripping the gripper are formed as a two-arm lever journalled ^E-ring is a pair of radial pin sleeves one element from another element pair of said pin-sleeve is secured to the head portion. A tension spring is disposed between the gripping arms of the actuation shaft and a head and a pair of pivot sleeves parallel to the head portion.

Egy előnyös kiviteli alakban a fogóujjak működtető szára a fejrészben axiálisan megvezetett, kívül kúpos, belül menetes mozgatóelemen van megtámasztva, amely mozgatóelem a házrészben elrendezett villamos motorral forgatható menetes orsóval van kinetikus kapcsolatban.In a preferred embodiment, the actuating arm of the gripping fingers is supported on an axially guided, externally conical, internally threaded actuator member, which actuator is in kinetic engagement with a threaded spindle rotatable by an electric motor disposed within the housing portion.

Előnyösen a fejrésznek a házrészben csapágyazott, a fejrészt a házrészben rögzítő elektromágnesbe benyúló üreges nyelestengelye van, ahol a nyelestengely üregében a menetes orsó elforgathatóan van elrendezve.Preferably, the head portion has a hollow shaft shaft mounted within the housing portion and extending into an electromagnet securing the housing portion to the housing portion, wherein the threaded spindle is pivotally disposed within the housing portion of the shaft.

A találmány előnye az ismert megoldásokhoz képest, hogy a tárgyat korlátozott erővel fogják meg a fogóujjak, amely erő lényegében független az ujjak pozíciójától, így a fogás kíméletes, nem sérti meg a megfogott gyümölcsöt.An advantage of the present invention over the prior art is that the object is gripped by the gripping fingers with a limited force, which is essentially independent of the position of the fingers, so that the grip is gentle and does not damage the captured fruit.

További lényeges előny, hogy egyetlen villamos motor és hajtómű kétféle mozgást hoz létre: a fogóujjak szorító mozgatását és a fogóujjak (a fejrész) forgatását.Another important advantage is that a single electric motor and gear unit produces two types of movements: clamping of the gripping fingers and rotation of the gripping fingers (head).

Az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon azBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in detail with reference to an exemplary embodiment. In the drawing it is

1. ábra megfogószerkezet oldalnézetét részben metszve ábrázolja.Figure 1 is a partially sectional side view of a gripper.

A találmány szerinti megfogószerkezetnek (1. ábra) 1 házrésze és az 1 házrészben elforgathatóan csapágyazott 2 fejrésze, továbbá a 2 fejrészből kinyúlóan elrendezett, mozgatószerkezettel ellátott három 3 f ogóu j ja van. A kétkarú emelőként kialakított 3 fogóujjak egy-egy sugárirányú 4 csapon vannak gyapágyazva. A 4 csap a 2 fejrészen sugárirányban rögzített 5 hüvelyben lazán illeszkedik és azzal együttműködő csap-hüvely párt képez, amely a 3 fogóujjak forráspontjának sugárirányban történő szabad elmozdítását megengedi, A 3 fogóujjak működtető szárának forgáspontközelí része, valamint a fejrész között a csap-hüvely párral párhuzamosan húzórugó van elrendezve.The gripping device according to the invention (Fig. 1) has a housing part 1 and a head part 2 pivotally mounted in the housing part 1, as well as three actuating members 3 which are arranged extending from the head part 2. The gripping fingers 3, which are designed as two-arm lifts, are each wedged in a radial pin 4. The pin 4 loosely fits in the radially fixed sleeve 5 on the head part 2 and forms a pair of co-operating pin sleeves allowing free movement of the boiling point of the gripping fingers in the radial direction. a tension spring is provided.

A 3 fogóujjak működtető szára a 2 fejrészben axiálisan megvezetett, kívül kúpos, belül menetes 7 mozgatóelemen van megtámasztva, amely 7 mozgatóelem az 1 házrészben elrendezett villamos 8 motorral forgatható menetes 9 orsóval van kinetikus kényszerkapcsolatban.The actuating shaft of the gripping fingers 3 is supported on the axially guided exterior conical, internal threaded actuator 7, which is in kinetic constraining relationship with the threaded spindle 9 rotatable by the electric motor 8 arranged in the housing part.

A 2 fejrésznek az 1 házrészben csapágyazott, a 2 fejrészt az 1 házrészhez rögzítő 10 elektromágnesbe benyúló, üreges 11 nyelestengelye van, ahol all nyelestengely üregében a menetes 9 orsó elforgathatóan van elrendezve.The head part 2 has a hollow spindle shaft 11 mounted in the housing part 1 and extending into the electromagnet 10 securing the head part 2 to the housing part 1, wherein the threaded spindle 9 is pivotally arranged in the cavity of the all spline shaft.

A megfogószerkezet 1 házrésze csuklóval csatlakozik gyümölcsszedő robot 13 emelőkarjához és 12 állítókarjához.The housing part 1 of the gripping device is articulated to the lever arm 13 and the lever arm 12 of the picking robot.

A példa szerinti megfogószerkezet működése az alábbi:The example gripper operates as follows:

A 3 fogóujjak bármely állapotában, ha a 3 fogóujjak fogókarjai között nincs megfogott tárgy, a 6 húzórugó a 4 csapot behúzza az 5 hüvelybe, ezáltal a fogóujjak forgáspontja a megfogószerkezet középvonalához közeli alaphelyzetébe kerül. A 3 fogóujjak működtető szárának vége a 3 fogóujjak minden állapotában feltámaszkodik a 7 mozgatóelem kúpos felületén. A 7 mozgatóelem hátrahúzott állapotában a fogóujjak nyitott állapotban vannak, a 7 mozgatóelem előretolása közben záródnak. Amikor a 3 fogóujjak rázáródnak a megfogandó tárgyra és a mozgatóelem még nem állt le, hanem tovább mozog előre, a 3 fogóujjak fel támaszkodnak egyrészt a megfogott tárgyon, másrészt a 7 mozgatóelemen és miközben a 3 fogóujjak működtető szára felcsúszik a 7 mozgatóelem kúpos felületén, a 4 csap a 6 rugó ellenében kimozdul az 5 hüvelyből, megakadályozva ezáltal, hogy a megfogott tárgyra ható nyomóerő nagyobbra nőjön, mint ami a 6 húzórugó által kifejtett erőből következik.In any condition of the gripping fingers 3, if there is no object caught between the gripping arms of the gripping fingers 3, the tension spring 6 retracts the pin 4 into the sleeve 5, thereby positioning the pivot point of the gripping fingers close to the centerline of the gripping device. The end of the actuating stem of the gripping fingers 3 in each condition of the gripping fingers rests on the conical surface of the actuator. In the retracted position of the actuator 7, the gripping fingers are open and locked while the actuator 7 is advanced. When the gripping fingers 3 are locked against the object to be gripped and the actuator has not stopped but moves forward, the gripping fingers 3 rest on the gripped object on the other hand and while the actuating arm of the gripping fingers 3 The pin 4 moves out of the sleeve 5 against the spring 6, thereby preventing the compression force applied to the gripped object from being increased beyond the force exerted by the tension spring 6.

A 7 mozgatóelem a 2 fejrészhez képest elfordulás ellen biztosítva van. Tengelymenti előre-hátra mozgatása a 8 motorral hajtott menetes 9 orsó forgatása útján történik. Ehhez az szükséges, hogy a 2 fejrész ne forogjon együtt a menetes 9 orsóval. A 2 fejrészt az 1 házrészhez képest a 10 elektromágnes rögzíti a 10 elektromágnes gerjesztett állapotában. A 10 elektromágnes gerjesztetlen állapotában a menetes 9 orsó és a 2 fejrész 11 nyelestengelye, valamint a 7 mozgatóelem közötti súrlódás érvényesül és ha a 8 motor forog, a 9 orsó magával viszi és megforgatja a 2 fejrészt a 3 forgóujjakkal együtt. Ezzel a mozgással lehet leválasztani pl. egy megfogott gyümölcsöt aThe actuator 7 is secured against rotation relative to the head 2. Its axial forward and backward movement is achieved by rotating the threaded spindle 9 driven by the motor 8. This requires that the head 2 does not rotate with the threaded spindle 9. The head 2 is fixed by the electromagnet 10 relative to the housing part 1 in the excited state of the electromagnet 10. In the unexcited state of the electromagnet 10, friction between the threaded spindle 9 and the pivot axis 11 of the head part 2 and the actuator 7 takes place, and when the motor 8 is rotating, the spindle 9 carries and rotates the head part 2 with the rotating fingers. With this movement you can detach eg. a caught fruit a

-2HU 203299Β fáról.-2GB from 20329932 wood.

A megfogószerkezetet rá kell vezetni a leszedendő gyümölcsre. Ez történhet például egy számítógéppel vezérelt karos mechanizmussal, mint pl. a gyümölcsszedő robot 12 állítókarja és 13 emelőkar- 5 ja segítségével. A rávezetést különféle érzékelők segítik,, amelyek a megfogószerkezetre vannak szerelve és a számítógéppel vannak összekapcsolva.The gripping device must be guided to the fruit to be harvested. This can be done, for example, by a computer-controlled lever mechanism such as a with the 12 adjusting arms and 13 lifting arms of the picking robot. The guide is assisted by various sensors, which are mounted on the clamp and connected to the computer.

Ilyen érzékelők pl. egy tv kamera, ultrahangos távolságmérő, radar elven működő adó-vevő, amelyek 10 távolság, alak- ill. szinanalizálással ismerik fel a megközelítendő céltárgyat.Such sensors are e.g. a TV camera, ultrasonic rangefinder, radar transceiver, which have 10 ranges, shapes and distances. they identify the target to be approached by syna-analysis.

Claims

1. A gripping device, in particular for picking robots, having a pivotally mounted housing portion, a head portion pivotally mounted within the housing portion and at least three handle arms extending from the portion of the housing having a movable handle (3).

2) supported on an axially guided, externally conical, internally threaded actuator (7), which actuator (7) is in kinetic engagement with a threaded spindle (9) rotatable by an electric motor (8) disposed in the housing part (1). (Priority: September 17, 1987)

Clamping device according to Claim 2, characterized in that the head part (2) has a hollow handle shaft (1) mounted in the housing part (1) and extending into an electromagnet (10) which secures the head part (2) to the housing part (1), the threaded spindle (9) is pivotally arranged in the cavity of the shaft shaft (11).