DD200352A1

DD200352A1 - Elektromagnetischer multifunktionsgreifer fuer ferromagnetische werkstoffe

Info

Publication number: DD200352A1
Application number: DD23382481A
Authority: DD
Inventors: Lothar Koeppke; Harold Schulz
Original assignee: Lothar Koeppke; Harold Schulz
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-04-20
Also published as: DD200352B1

Abstract

Der Greifer kann überall dort genutzt werden, wo ferromagnetische Objekte manipuliert werden soll. Ziel der Erfindung ist es, mit diesem Greifer ein vielseitiges Gerät mit breitgefächerter Anwendungsmöglichkeit zum Einsatz moderner Rationalisierungsmittel, besonders im Zusammenhang mit Industrierobotern, zu schaffen. Mit diesem Greifer können in ein und derselben Ausführung verschiedenste ferromagnetische Objekte manipuliert werden. In Verbindung mit eingebauten Sensoren ist ein schnelles und positionsgerechtes Arbeiten unter sich ständig ändernden Bedingungen in der Objektbereitstellung möglich. Bei der Manipulierung von Lochblechen u.ä. geeigneten Teilen lässt sich durch den Greifer bei bestimmten technologischen Voraussetzungen u.a. auch eine Blechvereinzelung durchführen. Fig. 1

Description

Klassifikationsvorschlag: B 65 G

Titel der Erfindung

Elektromagnetischer Multifunktionsgreifer für ferromagnetische Werkstoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der Multifunktionsgreifer ist in allen Betrieben und Ein« richtungen, in denen ferromagnetische Objekte unterschiedlichster Form gehandhabt werden, anwendbar» Besonders geeignet ist der Greifer zur Manipulation von Lochblechen o_cä« Außerdem ist dieser Greifer vorteilhaft an Industrierobotern einsetzbarβ

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Elektromagnetische Greifer für ferromagnetische· Werkstoffe sind allgemein bekannt'"und' angewendet» Sie sind jedoch als fester Bestandteil technologischer Ausrüstungen ausschließ» lieh zum Greifen eines oder mehrerer Werkstücke bestimmter Formen und Gewichte ausgelegt,, Derartige Greifer werden nur prozeßspezifisch eingesetzt, d«,h« sie sind für eine Tech« nologie bestimmt- und sind fest mit der Anlage verbunden»

21 O -O O / .j J ο L 4

Der Funktionsumfang bezieht sich nur auf das Greifen. Um» fangreiche Zusatzeinrichtungen legen die zu handhabenden Objekte sortiert, positioniert und vereinzelt für den Greifer zurecht. Der Greifer transportiert dann diese Objekte, und wieder andere Einrichtungen übernehmen weitere technologische Schritte.

Beim Einsatz von Manipulatoren erfordert die Anwendung derartiger Greifer komplizierte periphere Handhabungseinrichtungen, wie Ordner, Magazine, Positioniereinrichtungen usw.

Der Greifer dieser Erfindung Jedoch übernimmt die genannten Aufgaben der zusätzlichen Peripherie mit und ist variabel bei der Handhabung verschiedenster Objekte. Seine universelle Charakteristik läßt ihn im Vergleich zu herkömmlichen bekannten Greifern prozeßflexibler und mit weniger Aufwand unter komplizierten Arbeitsbedingungen vorteilhafter und produktiver wirken.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Greifer für ferromagnetische Objekte zu entwickeln, der neben der eigentlichen Funktion des Greifens zusätzliche Handhabungsfunktionen übernehmen kann und damit die bestehenden Nachteile be-» kannter elektromagnetischer Greifer beseitigt« Die Zuord« nung zusätzlicher Handhabungsfunktionen ermöglicht die Ein" sparung komplizierter peripherer Zubringeeinrichtungen, Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine, große.Anwendungsbreite des. Greifers hinsichtlich der Werkstücksgeome-.·- trie und Abmessungen zu erreichen.

Derartige Greifer sollen an Industrierobotern zum Einsatz kommen, deshalb ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, den Greifer mit Sensoren auszurüsten, deren Signale durch die Steuerung des Industrieroboters verarbeitet werden

können,, ο

*" j —

- 3 - £ ö Ö O £

Darlegung des V/es ens der Erfindung

Die vorliegende technische Lösung sieht vor, in seiner bestimmten Ausführungsform und in seiner multifuktionellen Wirkungsweise, Objekte, verschieden in Masse, Form und Abmessungen, von einem Punkt zu einem anderen zu transportieren.

Der Greifer kann mit einer Rechentechnik kombiniert werden. Hierbei kann der Greifer über externe Steuerung oder/und Sensorik gewünschte oder variable Positionen suchen bzw, anfahren_$ abfahren, Signale aufnehmen, diese über einen Rechner auswerten und danach die entsprechenden Arbeitsschritte ausführen.

Mit dem Greifer selbst ist es möglich, Objekte, z,B, loch« bleche, die er von einem Stapel oder von Magazinen abnimmt, zu trennen bzw. zu vereinzeln. Es ist außerdem möglich, Schubkräfte und Drehmomente über ein System des Greifers auf das zu handhabende Objekt zu übertragen«

Der Greifer, im Sinne der Erfindung, vereint in sich die folgenden Funktionen;

das Greifen einer Vielzahl von ferromagnetische» Teilen mit nur einem Greifer, das Greifen verschiedenartiger Teile mit nur einer Greiferausführung, das Anpassen an eine unregelmäßige Oberfläche, das Prüfen der An« bzw_e der Abwesenheit von Teilen, das Suchen beim Abarbeiten von Stapeln, Magazinen o_eä«, das Vereinzeln von Loch-. .blechen oder ähnlichen Teilen, das Übertragen einer Schub« oder Drehmomentenkomponente senkrecht zur Magnet« • kraft,, das Steuern der magnetischen Haftkraft, das .selb·» ..·' ständige bzw. rechnergesteuerte Zu- oder Abschalten der Magnete, das gruppen-' oder systemweise Zu- oder Abschalten der Magnete und die freie Programraierbarkeit.

Der Greifer besteht aus einem Greiferrahmen 1, der mit einer Anzahl von Elektromagneten 2 bestückt ist. Der Greiferrahmen 1 ist in Leichtbauweise ausgeführt. Die Anzahl der Magnete, das Anordnungsschema und die Gestalt des.Greifers richten sich nach der geforderten Arbeitsaufgäbe. Der Greifer ist mit einem einfachen Anschluß 4 ausgerüstet, der das schnelle und leichte Anbringen an Vorrichtungen oder Industrierobotern sowie auch schnelles Umrüsten gestattet. Eine ein- bzw. angebaute Sensortechnik 3 sorgt für eine schnelle und genaue Funktion des Greifers. Die Magnete werden nach Bedarf über Rechnerprogramm, Steuerungstechnik oder Sensorik geschaltet« Unter bestimmten Voraussetzungen kann der Greifer die Vereinzelungen selber ausführen. Er ist dafür mit einem Vereinzelungs« system 5 ausgerüstet, das dieses Problem wie folgt lösen kann:

- durch Stellung der Spannung der E-Magnete

- durch Anspringen der Objekte an den Greifer über einen Luftspalt

- durch mechanische Elemente wie z.B. Federn, Stifte, Abstreifer o.a.

- durch pneumatische oder hydraulische Abstoßsysteme, die entsprechend der Form der Objekte angreifen oder bei Lochblechen durch die günstige Anordnung der Löcher oder Schlitze auf das zweite abzustreifende Blech v/irken. Fig. 1· .

-Hydraulische oder pneumatische Anschlagelemente 6 erlauben dem Greifer, mit seinem Manipulationsöbjekt ' eine^: Kraft-"' komponente senkrecht zur Magnetkraft auszuüben.

Um eine Angleichung der Magnete an die Oberfläche der zu greifenden Objekte zu ermöglichen, sind diese in einem hydraulischen Oberflächenanpassungssystem 7 gehalten, v/ie in Fig, 2 dargestellt ist. So wird eine größtmögliche

• . - 5 -

2 ο

Kontaktfläche erreicht, Objekte mit einer unebenen Oberfläche können sicher gegriffen werden. Der Greifer erweitert damit nicht nur seine Palette an zu handhabenden Objekten, sondern er setzt durch dieses System auch weich auf die Teile auf und gleicht sich optimal an. Dann wird der Hydraulikkreislauf gesperrt, und der Hubvorgang kann beginnen.

Ausführungsbei spi el

χ Der Greifer ist in seiner zweckmäßigsten Form als Flächengreif er ausgeführt. Die Abmaße und die Gestalt richten sich nach der Größe, Masse, Form und Anzahl der zu greifenden Objekte, ebenso auch die Anzahl und die Anord«> nung der Magnete.

In dieser hier beschriebenen Ausführung ist der Greifer über einen Anschluß 4 an einen Industrieroboter angebracht. Der technologische Zyklus beginnt damit, daß der Roboter mit diesem Greifer ausgerüstet, eich die benötigten Ob« jekte aus Magazinen holt. Der Greifer tastet sich im Magazin an ein Lochblech soweit heran, bis die Sensortechnik 3 anspricht. Durch das darauf ausgelöste Signal kommt es, gesteuert über ein extern installiertes System, zum programmierten Anpassen der Magnete an die Oberfläche der zu greifenden Obj ekte mit Hilfe des hydraulischen Anpassungssysteas Fig. 2.

Die Lochbleche, die hier keine ebene Oberfläche besitzen,. ' sind wechselseitig im Magazin so eingelagert, daß immer eine Aussparung des einen Lochbleches auf das volle Material des

^: '·· ' ' nachfolgenden Bleches zu liegen'kommt._e 'Die Magnete werden zugeschaltet. Das Lochblech ist durch die Magnetkraft gefaßt und wird um einen programmierten Weg angehoben. Jetzt v/ird das Vereinzelungssystem 5 ausgelöst» Die Elemente dieses Systems bewegen sich über die äußeren Abmessungen, des Greifers hinaus« Dabei treffen sie auf die Aussparung

233824 3

des zuerst gefaßten Lochbleches und drücken auf das volle Material des nachfolgenden Lochbleches und stoßen alle nicht erwünschten Bleche ab, die ins Magazin zurückfallen. Ist der VereinzelungsVorgang abgeschlossen, wird das Blech an seinem technologisch vorbestimmten Platz abgelegt, wobei dann die Magnete programmiert abgeschaltet werden.

Der Greifer ist nun bereit, weitere Punktionen auszuführen. In unserem Falle werden jetzt zylindrische Blechteile von einem weiteren Magazin entnommen. Das Aufnehmen dieser Teile geschieht in ähnlicher Weise wie vorher beschrieben. Die Anordnung der Sensortechnik 3 wie auch die Aufteilung und das Zuschaltschema sind so optimiert, daß für mehrere Sortimente kein Umrüsten der Greiftechnik erforderlich ist. SiM auch diese Teile in der Palette zusammen mit den Blechen, die hier als Zwischenlagen dienen, so wird die Palette mit einem Abschlußblech verschlossen. Dieses Abschlußblech wird genau wie das Lochblech aus einem entsprechenden Magazin entnommen und als letztes Blech in die Palette eingeführt. Unter Verwendung der Anschlagelemente 6 bringt der Greifer eine Schubkomponente auf, so daß die Endlage in die Verschlußeinrichtung der Palette einrastet und verschließt. Hiernach erfolgt die Wiederholung des beschriebenen Zyklusses wie in dieser oder abgewandelter Form in allen seinen Einzelheiten, die rechnergestützt programmiert sind.

Claims

ο ο I 4

Erfindungsanspruch

Elektromagnetischer Multifunktionsgreifer für ferromagnetische Y/erkstoffe, gekennzeichnet dadurch, daß er mit einer endlichen Anzahl von Elektromagneten (2), mit einer Sensortechnik (3), mit einem pneumatischen oder hydraulisch gesteuerten Vereinzelungssystem (5), mit pneumatisch oder hydraulisch arbeitenden Anschlagelementen (S) und mit einem hydraulischen Oberflächenanpassungssystem (7) ausgerüstet ist und daß er in seinen Funktionen mit einer Steuerungstechnik versehen frei, programmierbar ist»

Der Greifer nach Pi^j/f 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Elektromagnet© (2) wahlweise oder programmiert als eine Einheit oder in Gruppen geschaltet werden.

Der Greifer nach ß<AV\Ki "U gekennzeichnet dadurch, daß die Magnetkraft wahlweise in ihrer Größe gestellt wird«

Berm. A .Seiten Zeichnungen