DD200352B1 - Elektromagnetischer multifunktionsgreifer fuer ferromagnetische werkstoffe - Google Patents

Description

Klassifikationsvorschlag: В 65 G

Titel der Erfindung

Elektromagnetischer MuItifunktionsgreifer für ferromagnetische Werkstoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der Multifunktionsgreifer ist in allen Betrieben und Einrichtungen, in denen ferromagnetische Objekte unterschiedlichster Form gehandhabt werden, anwendbar. Besonders geeignet ist der Greifer zur Manipulation von Lochblechen o.a. Außerdem ist dieser Greifer vorteilhaft an Industrierobotern einsetzbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Elektromagnetische Greifer für ferromagnetische Werkstoffe sind allgemein bekannt und angewendet. Sie sind jedoch als fester Bestandteil technologischer Ausrüstungen ausschließlich zum Greifen eines oder mehrerer Werkstücke bestimmter Formen und Gewichte ausgelegt. Derartige Greifer werden nur prozeßspezifisch eingesetzt, d.h. sie sind für eine Technologie bestimmt und sind fest mit der Anlage verbunden.

Der Funktionsumfang bezieht sich nur auf das Greifen. Umfangreiche 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, Positicniereinrichtungen 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 prozeßflexibier 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 bekannter elektromagnetischer Greifer beseitigt. Die Zuordnung zusätzlicher Handhabungsfunktionen ermöglicht die Einsparung komplizierter peripherer Zubringeeinrichtungen, Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine große Anwendungsbreite des Greifers hinsichtlich der Werkstücksgeometrie 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, _

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die vorliegende technische Lösung sieht vor, in seiner bestimmten Ausführungsform und in seiner multifuktioneilen 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, 2.B. Lochbleche, 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 ferromagnetischen Teilen mit nur einem Greifer, das Greifen verschiedenartiger Teile mit nur einer Greiferausführung, das Anpassen an eine unregelmäßige Oberfläche, das Prüfen der An- bzw. der Abwesenheit von Teilen, das Suchen beim Abarbeiten von Stapeln, Magazinen o.a., das Vereinzeln von Lochblechen oder ähnlichen Teilen, das Übertragen einer Schub- oder Drehmomentenkomponente senkrecht zur Magnetkraft, das Steuern der magnetischen Haftkraft, das selbständige bzw. rechnergesteuerte Zu- oder Abschalten der Magnete, das gruppen- oder systemweise Zu- oder Abschalten der Magnete und die freie Programmierbarkeit.

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 Arbeitsaufgabe. 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 wirken. Fig. 1.

Hydraulische oder pneumatische Anschlagelemente 6 erlauben dem Greifer, mit seinem Manipulationsobjekt eine Kraftkomponente 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, wie in Fig. 2 dargestellt ist. So wird eine größtmögliche

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.

Ausführungsbeispiel

Der Greifer ist in seiner zweckmäßigsten Form als Flächengreifer 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 Anordnung 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, sich die benötigten Objekte 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 Objekte mit Hilfe des hydraulischen Anpassungssystems 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. Die Magnete werden zugeschaltet. Das Lochblech ist durch die Magnetkraft gefaßt und wird um einen programmierten Weg angehoben. Jetzt wird das Vereinzelungssystem 5 ausgelöst. Die Elemente dieses Systems bewegen sich über die äußeren Abmessungen des Greifers hinaus. Dabei treffen sie auf die Aussparung

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. Sind 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 б 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 (3)

1. Erfindungsanspruch

   1. Elektromagnetischer Multifunktionsgreifer für ferromagnetische '.Verkstof fe, gekennzeichnet dadurch, daß er mit einem pneumatischen oder hydraulisch gesteuerten Vereinzelungssystem (5), mit pneumatisch oder hydraulisch arbeitenden Anschlagelementen (6) und einem hydraulischen Oberflächenanpassungssystem (7) ausgerüstet ist,und daß er in seinen Funktionen mit einer Steuerungstechnik versehen, frei programmierbar ist.
2. 2. Greifer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Elektromagnete (2) wahlweise oder programmiert als eine Einheit oder in Gruppen geschaltet Sind .
3. 3. Greifer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Magnetkraft wahlweise in ihrer Größe gestellt ІЙ·

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