DD206101A1

DD206101A1 - Dreipunkt-mehrfachgreifzange mit fehlgreifanzeige zum greifen geometrisch unterschiedlicher teile

Info

Publication number: DD206101A1
Application number: DD24103482A
Authority: DD
Inventors: Helmut Schreckenbach; Burkhard Hummel; Joachim Hermann
Original assignee: Elektrogeraete Ingbuero Veb
Priority date: 1982-06-24
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1984-01-18
Also published as: DD206101B1

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE DREIPUNKT-MEHRFACHGREIFZANGE MIT FEHLGREIFANZEIGE ZUM GREIFEN GEOMETRISCH UNTERSCHIEDLICHER TEILE, Z.B. VON RUNDTEILEN, FLACH- UND BIEGETEILEN, INSBESONDERE ZUM FUEGEN VON EINZELTEILEN FUER DAS HEIZKREUZ VON LUFTDUSCHEN. ES IST DAS ZIEL DER ERFINDUNG, BAUTEILE UNTERSCHIEDLICHER BREITE UND MATERIALDICKE ZU GREIFEN, WOBEI BEI EXTREM DUENNER MATERIALDICKE DIE TEILE POSITIONIERT UND SICHER GEGRIFFEN WERDEN UND DIE FORMAENDERUNGSSTABILITAET DER TEILE GEWAEHRLEISTET BLEIBT. DER ERFINDUNG LIEGT DIE AUFGABE ZUGRUNDE, EINEN DREIPUNKT-MEHRFACHGREIFER FUER INDUSTRIEROBOTER ZU SCHAFFEN, MIT DEM ES MOEGLICH IST, DURCH DREIPUNKTSPANNUNG GEOMETRISCH UNTERSCHIEDLICHE FLACH- UND BIEGETEILE AN DEN AUSSEN- ODER INNENKONTUREN SOWIE ROTATIONSSYMMETRISCHE TEILE DURCH PRISMATISCHE SPANNFLAECHEN AUFZUNEHMEN. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DAS DADURCH ERREICHT, DASS 2 GREIFBACKEN, DIE BEIDE BEWEGLICH SIND, MIT 4-STUFENFOERMIG ANGEORDNETEN SPANNFLAECHEN SOWIE EINER PRISMATISCHEN SPANNFLAECHE VERSEHEN SIND. DURCH ENTSPRECHENDE SCHRAEGEN AN DEN GREIFBACKEN IST DAS GREIFEN DUENNER TEILE MIT ANLAGE NACH OBEN GEWAEHRLEISTET. BEIM FEHLGREIFEN WIRD UEBER EINEN ANTRIEBSMECHANISMUS EIN BEFEHLSGERAET BETAETIGT UND UEBER EINEN ENTSPRECHENDEN SCHALTER EIN SIGNAL GEGEBEN.

Description

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Titel der Erfindung;

Dreipunkt-Meiirfaoagreifzange mit Fe hlgre if anzeige zum Greifen geometrisch unterschiedlicher Teile.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine rreipunkt-Mehrf achgreif zange mit Fehlgreifanzeige zum Greifen geometrisch unterschiedlicher Teile, z.B. von Rundteilen, Flach- und Biegeteilen, insbesondere zum Fügen von Einzelteilen für das Heizkreuz von Luftduschen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die automatische Handhabung von Werkstücken in Verbindung mit Industrierobotern oder Einlegegeräten an Be- oder Verarbeitungsmaschinen sind bereits viele technische Lösungen von Greifern bekannt. Der derzeitige Stand der Technik ist, daß Greifvorrichtungen nur für die Handhabung von Objekten mit ähnlicher Geometrie konzipiert sind. Eine Anpassung an geometrisch anders gestaltete Werkstücke kann nur durch den Wechsel der Greiferbacken bzw. -finger oder des ganzen Greifers erreicht werden. Die universellen Greif vorrichtungen, wie die mechanische L'.ette oder Dreifingerhand, kommen wegen der unzureichenden Positioniergenauigkeit und der hohen Kosten industriell nicht zum Einsatz.

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Bin das Fehlgreifen anzeigender Mechanismus bei den herkömmlichen Greifvorrichtungen ist so gebaut, daß nach dem Greifen des Werkstückes zwischen den Greiferbacken ein Luftspalt verbleibt, der sich bei einem Fehlgreifen schließt. Bei einem solchen Aufbau ist jedoch unbedingt ein Begrenzungsschalter erforderlich. Außerdem hat der Aufbau den Nachteil, daß er sehr kompliziert ist.

Beispielsweise ist in der IB - OS 28 35 447 eine kombinierte 2Punkt 3Punkt Greifvorrichtung beschrieben, mit der Handhabungsobjekte unterschiedlicher Geometrie gegriffen werden können. Dieses wird dadurch erreicht, daß entweder das Handhabungsobjekt nur in 2 Punkten, oder nach Schwenken der Arme um jeweils 30° und Hinzuschalten eines Fingers in 3 Punkten gegriffen werden kann, wobei die Aufnahmemittel mittels einer Welle, die durch einen Elektromotor angetrieben wird, in Längsrichtung verstellt werden.

In der DD - PS 146 268 ist ein Mehrfachgreifkopf für einen Manipulator beschrieben, der seitlich am letzten Gelenkarm des Manipulators angebracht ist· Die Aufnahme- und Greifvorrichtungen sind paar- oder kreuzweise angeordnet, wobei die Teile des Antriebs- und Steuerungssystems so in den Aufnahie und Greifvorrichtungen untergebracht sind, daß sich der gesamte Greifkopf im nahezu austarierten Zustand befindet. Der Mehrfachgreifkopf ermöglicht ein vorprogrammierbares Einschwenken eines Werkzeuges ohne Werkzeugwechsel.

nachteilig erweisen sich bei allen bekannten Lösungen, daß sie relativ kompliziert und teuer sind und nur für die Handhabung von Objekten mit ähnlicher Geometrie konzipiert sind. Außerdem sind diese Greifer nicht geeignet zum Greifen von kleinen bzw. kleinsten Teilen.

Gemäß DD - PS 95 508 ist eine Greif er zange mit Fehlgreif anzeige gestaltet, bei der bei einem Greiferbacken ein Luftspalt vorhanden ist zwischen einer am Greiferbackenkörper angeordneten Kontaktfläche sowie einer Fläche des Greiferbackens, die sich infolge der Spannkraft einen Grenzwertschalter zuneigt, welcher mit dem Greiferbacken verbunden ist.

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Jn 3er DS - OS 24 43,962 ist eine Greifvorrichtung für einen %boter be schrieben· Die se :be steht aus ein Paar Klemmarmen, die auf einer Basisplatte der "Vorrichtung befestigt sind und mit einem Stab für die Elemmarmbetätigung über ein Paar von Zwischengliedern und einer Kolbe n-Zylinder-Anordnung verbunden sind, die einen Mechanismus zum Feststellen eines Fehlgreifens hat. · :

_:ßei allen bekannten Lösungen bei den für das Fehlgreifen ansteigenden Mechanismen ist es nicht möglich j ein geeignetes BjLq ment so auf die Spannfläche auf zubringen, daß es bei je- - dem dar unterschiedlichen Spannvorgänge zum Einsatz gelangt und störungsfrei anspricht.Außerdem ist es schwierig, die das Fehlgreifen anzeigenden Mechanismen für Mehrfachereifzangen zum Greifen geometrisch unterschiedlicher Teile zu verwenden. Fehlgreifanzeigen über Kolben-Zylinder^Anördnungen sind konstruktiv kompliziert und der Eealisierungsaufwand

Ziel ^r der Erfindung ~'"^>:λ " ' -' ''- "'"' '"'"'"'"" ""*.""[ ."'."_[ Ziel der Erfindung ist die Termeiduhg der beschriebenen N.ach-"teile dtirch einen T)2?eipünkt4iehrfächgreifer, de^ so gestaltet •ist, daß mit ihin Teile unterschiedlicher Geometrie gegriffen herden"können, ζiB. Rundteile und Fläch- und Biegeteile unterschiediicher Breite und Materiäidicke, wobei bei extrem dünner Materialdicke die Teile" positioniert und sicher gegriffen werden und die Formänderungsstabilität derTeile gewährleistet bleiben soll.

Die Zielstellung der Erfindung sieht weiterhin eine Fehlgreifanzeige., vor als Voraussetzung für den Wechselvorgang und im Interesse der Folge Operationen.und deren einwandfreier Funktion. .. . ... .. , ^ ., ,_;,_v, ...... ,...;, ' . . '

^{; J} Der iJireipunkt-Mehrf achgre if er soll in se ine m Aufbau unkompli- *'^; ziert¹ seih und sich mit ge ringe m Aufwand fertigen lassen.

Weiterhin besteht das Ziel der_;Einsparung von Ausfallzeit, durch das. Fehlgreifeil entsteht;_:;; ^ .· <

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Dar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dreipunkt-Mehrfachgreifer für Industrieroboter zu schaffen, mit dem Teile unterschiedlicher Geometrie gegriffen werden können, wobei bei extrem dünnen Materialdicken die Formänderungsstabilität der Teile gewährleistet bleibt und mit einem ein Fehlgreifen anzeigenden Mechanismus.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß 2 Greifbacken, die beide beweglich sind, mit ^--stufenförmig angeordneten Spannflächen sowie einer prismatischen Spannfläche versehen sind. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, durch Dreipunktspannung geometrisch unterschiedliche Flach- und Biegeteile an den Außen- oder Innenkonturen sowie rotationssymmetrische Teile durch die prismatischen Spannflächen aufzunehmen.

Durch entsprechende Schrägen an den Greifbacken, die sich durch die Schwenkradien ergeben, ist es möglich, sehr dünne Bauteile an den Kanten mit einer Anlage nach oben positioniert und sicher zu greifen bei Gewährleistung der Formänderungsstabilität.

Beim Fehlgreifen wird durch den Differenzwinke1Δ zwischen dem Greifwinkel/S und dem Schließwinkel dt der Greifzange über einen Antriebsmechanismus ein Befehlsgerät betätigt und über einen entsprechenden Schalter ein Signal gegeben.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen?

Fig, Is Dreipunkt-Mehrfachgreifzange mit stufenförmig angeordneten Spannflächen

Fig. 2: Draufsicht der Dreipunkt-Mehrfachgreifzange nach Fig. 1

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Fig« 3t Schematischa Darstellung des Kontrollprinzips Fig· 4: Mechanismus zum Feststellen eines Fehlgreifens

Figo 5i Darstellung der wirksamen Greifprinzipien für dünne Bauteile.

In den Figuren 1 und 2 ist die Dreipunkt-Mehrfachgreifzange 1, bestehend aus zwei Greifbacken 2 und 3, mit 4 stufenförmig angeordneten Spannflächen bzw. Spannebenen 4, 5, 6, 7_f 8 zum Greifen von unterschiedlich breiten Flachteilen an den Außen- bzw. Innenkonturen sowie einer prismatischen Spannflache 9 zum Greifen von rotationssymmetrischen Te ilen dargestellt.

Die zu greifenden Bauteile sind als I - VI schematisch dargestellt. Zwischen den stufenförmig angeordneten Spannflächen 4, 5, 6 der Greifbacken 2, 3 sind entsprechend der Schwenkradien E 1 - R 3» Schrägen mit den Winkeln (f /j - 9 ν zugeordnet, die bei der kreisförmigen Schließbewegung der Greifzange 1 flache Teile an den Kanten mit einer Anlage nach oben positioniert und sicher greifen. Die Greifbacken 2, 3 sind so ausgelegt, daß der Greifwinkel Π größer ist als der Schließwinkel Of der Greifzange 1. Der Differenzwinkel Δ gewährleistet die Greifkontrolle der Greifzange 1. Durch die vorteilhafte Gestaltung der Greifbacken 2, 3 ergibt sich ein erforderlicher Raum für Montagefreiheit 10, der bei der Montage eng aneinander liegender Teile benötigt wird.

In Figur 3 ist die schematische Darstellung des Kontrollprinzipes in Abhängigkeit des Differenzwinkels J der Greifzange 1 vom Weg S des Antriebsmechanismus 11 dargestellt.

Durch das Greifen eines Bauteiles mit der Greifzange 1 ergibt sich der Greifwinkel /? , wobei der Endpunkt e des Weges des Antriebsmechanismus S der Greifzange 1 nicht erreicht wird, Der Weg des Antriebsmechanismus S teilt sich demzufolge in den Greifweg S 1 und den Differenzweg S₄ · Beim Fehlgreifen eines Bauteiles I - VI durch die Greifzange wird der Endpunkt e des Greifweges des Antriebsmechanismus 11

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erreicht. Damit wird wahlweise ein Grenzwertschalter, Pneumatikschalter, optischer Schalter, magnetischer Schalter oder induktiver Schalter betätigt«

In Figur 4 wird der Mechanismus zum Feststellen eines Fehlgreifens dargestellt.

Beim Schließen der Greifzange 1 wird über einen Kniehebel 12 des AntriebsBöchanismus 11 in Richtung C bewegt. Wird ein Bauteil gegriffen und damit der Punkt θ des Weges des Antriebsmechanismus S erreicht, bleibt das Befehlsgerät 13 unbetätigt.

Beim Fehlgreifen wird der Punkt e des Differenzweges S erreicht und damit das Befehlsgerät 13 betätigt. In Figur 5 wird das sichere Greifen der Greifbacken näher erläutert.

Die den Schwenkradien R_-1-Ro des Greif backens 2 zugeordneten Freiwinkel <f ^ - f ^ beiwirken, daß mit den Greifbacken 2, 3 um die ISinschwenkhöhe h näher an die Bauteile herangefahren werden kann. Durch die Schrägen 14, 15, 16, 17, 18, 19 können sehr dünne Bauteile bei Gewährleistung der Formänderungsstabilität an den Kanten mit einer Anlage nach oben positioniert und sicher gegriffen werden.

Claims

Erfindungsanspruch

1» Dreipunkt-Mehrfachgre if zange mit Fehlgreif anzeige zum Greifen geometrisch unterschiedlicher Teile, bestehend aus 2 Greifbacken, die beide beweglich sind, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Greifbacken (2, 3) stufenförmig angeordnete Spannflächen (4, 5, 6, 7» 8) aufweisen und durch Dreipunktspannung Flach- und Biegeteile an den Außen- oder Innenkonturen aufnehmen und zur Aufnahme von roi?ationssymmetrischen Teilen eine prismatische Aufnahme (9) angeordnet ist.

2. Dreipunkt-Mehrfachgreifzange nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schrägen (14, 15, 16, 17, 13» 19) an den Greifbacken (2, 3) entsprechend den Greifradien (R 1, R 2, R 3) gestaltet sind und somit das Greifen dünner Teile mit Anlage nach oben gewährleisten.

3· Dreipunkt-Mehrfachgreifzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Differenzwinkel 4 zwischen dem Greiferwinkel/i und dem Schließwinkel Oi der Greifzange (1) beim Fehlgreifen über den Antriebsmechanismus (11) durch einen Grenzwertschalter, Pneumatikschalter, optischen Schalter, magnetischen Schalter oder induktiven Schalter ein Signal gegeben wird.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen.