DD226512A1

DD226512A1 - Greifereinrichtung

Info

Publication number: DD226512A1
Application number: DD26691684A
Authority: DD
Inventors: Helmut Hirschmann; Volker Eberhardt
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1984-09-03
Filing date: 1984-09-03
Publication date: 1985-08-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Greifereinrichtung fuer Handhabevorrichtungen bzw. Industrieroboter, die zum Fuegen von rotationssymmetrischen, vorwiegend linsenfoermigen optischen Bauteilen in mechanischen Fassungen eingesetzt werden kann. Sie besteht aus einem das rotationssymmetrische Bauteil aufnehmbaren axial beweglichen Vakuumgreifer, einer Zentriereinrichtung fuer dieses Bauteil sowie einem Zangengreifer zur Lagefixierung der mechanischen Fassung. Die Einrichtungselemente sind vertikal axial zueinander fluchtend angeordnet. Nach dem Erfassen des Bauteiles durch den Vakuumgreifer wird das Bauteil vom Vakuumgreifer geloest, durch Spannbackenelemente der Zentriereinrichtung aufgenommen und zentriert, anschliessend durch den Vakuumgreifer wieder erfasst und in die mechanische Fassung eingefuegt. Ein geringfuegiger axialer Versatz der Bauteile zueinander wird durch Elastomerelemente, die den Vakuumgreifer mit dem Greifereinrichtungsgehaeuse verbinden, ausgeglichen. Die Greifereinrichtung ermoeglicht die Senkung der Taktzeit sowie eine Verringerung des Programmieraufwandes zur Steuerung von Handhabevorrichtungen und Industrierobotern. Figur

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Greifereinrichtung für Handhabevorrichtungen und Industrieroboter, die zum Fügen von rotatiohssymmetrischen, vorwiegend linsenförmigen optischen Bauteilen, in mechanische Fassungen eingesetzt werden sollen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Greifereinrichtungen, bei denen optische Bauteile erfaßt und anschließend zu einer internen oder externen Bezugsachse justiert werden (WP G01D 2573085). Nachteilig dabei ist, daß bei einer Prozeßlösung, wo beispielsweise optische und mechanische Bauteile ineinandergefügt und anschließend mittels eines Klebers lagefixiert werden sollen, ein zusätzlicher Arbeitstakt notwendig wird. Nach dem Fügen muß die gefügte Verbindung zu einer Lagefixierstation gebracht werden, so daß der Programmieraufwand und die Taktzeit sehr groß sind.

Weiterhin sind Einrichtungen bekannt, die beim Montieren bzw. Fügen von Bauelementen in andere Bauelemente einen Lageausgleich ermöglichen (DE-AS 2636473). Ein geringer Achsversatz kann dabei durch Justierung kompensiert werden. Bekannt sind auch Anordnungen, bei denen ein Einbringen von zylindrischen Bauteilen in Bohrungen, unter Verwendung eines Greifersystems mit Vakuumsauger erfolgt (DE-AS 2734012).

Alle bekannten Greifereinrichtungen haben den Nachteil, daß das Aufnehmen der zu erfassenden Gegenstände mit einem bestimmten Achsversatz, das heißt, mit einer Abweichung der Greiferachse von der Bauteilachse, vorgenommen wird. In jedem Fall muß vor dem Fügevorgang eine Justierung mit dem Greifer vorgenommen werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit einer Greifereinrichtung die Taktzeit zum Fügen bzw. Transportieren der Bauteile sowie den erforderlichen Programmieraufwand für die Steuerung einer Handhabevorrichtung bzw. eines Industrieroboters zu senken und damit die Arbeitsproduktivität wesentlich zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greifereinrichtung für Handhabevorrichtungen und Industrieroboter zu entwickeln, die es ermöglicht, zwei unterschiedliche Bauteile, vorwiegend rotationssymmetrische optische Bauteile und deren zugehörige mechanische Fassungen, miteinander zu fügen, wobei eine Ortsveränderung der Bauteile sowie eine Reiativjustierung der Bauelemente zueinander erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Greifereinrichtung, bestehend aus einem das rotationssymmetrische Bauteil aufnehmbaren, axial beweglichen Vakuumgreifer sowie einer die mechanische Fassung lageorientierenden Halterung, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Greifereinrichtung zur Aufnahme und Zentrierung des rotatiohssymmetrischen Bauteiles sowie der mechanischen Fassung zwei unabhängig voneinander betätigbare Bewegungssysteme beinhaltet, der Vakuumgreifer über einen an Elastomerelementen befestigten Hubzylinder bewegbar angeordnet ist, zwischen Vakuumgreifer und mechanischer Fassung eine das rotationssymmetrische Bauteil zentrierbare Einrichtung, bestehend aus kreissegmentförmigen, auf die Mantelfläche des Bauteiles wirkenden Spannbacken, angeordnet ist, jede Spannbacke einen Bund aufweist, so daß sich eine ringschneidenförmige Auflagefläche für das rotationssymmetrische Bauteil ergibt und die Spannbacken zur Zentrierung des rotationssymmetrischen Bauteiles mit Federelementen sowie mit Druckzylindern zu deren Lösung versehen sind. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Spannbacken der Zentriereinrichtung mit in Richtung der Auflagefläche des rotationssymmetrischen Bauteiles wirkenden Luftdüsen versehen sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Halterung der mechanischen Fassung als Zangengreifer ausgebildet ist. Über den durch den Hubzylinder bewegbaren Vakuumgreifer wird das rotationssymmetrische Bauteil aus einem Speichersystem einer Palette entnommen und in eine Stellung über die das Bauteil zentrierbare Einrichtung gebracht. Die Spannbacken der zentrierbaren Einrichtung befinden sich dabei in einem halbgeöffneten, zur Aufnahme des Bauteiles auf der ringschneidenförmigen Aufnahmefläche bereitenm Zustand. Nach der Ablage des Bauteiles auf der Auflagefläche, wobei eine mechanische Berührung durch den Einbau von Luftdüsen vermieden werden kann, werden die Spannbacken mittels der Federelemente in Richtung der Mantelfläche des rotationssymmetrischen Bauteiles bewegt, das heißt, das Bauteil wird zentriert.

Parallel zu diesem Bewegungsablauf wurde ebenfalls aus einem Speichersystem die mechanische Fassung entnommen und axial fluchtend zur das rotationssymmetrische Bauteil zentrierbaren Einrichtung angeordnet.

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In der zentrierten Stellung des rotationssymmetrischen Bauteiles wird das Bauteil durch den Vakuumgreifer erneut erfaßt. Die Spannbacken werden mittels der Druckzylinder vollständig geöffnet. Durch axiale Bewegung des Bauteiles in Richtung der mechanischen Fassung erfolgt der Fügevorgang derart, daß bedingt durch den an Elastomerelementen befestigten Hubzylinder des Vakuumgreifers ein geringfügiger noch vorhandener axialer Versatz zwischen mechanischer Fassung und dem rotationssymmetrischen Bauteil ausgeglichen werden kann.

Der konstruktive Aufbau der Greifereinrichtung ermöglicht, daß während der Ortsveränderung der zu fügenden Bauteile eine Relativjustierung durch die zwei unabhängig voneinander wirkenden Bewegungssysteme durchführbar ist, so daß die Steuerung einer Handhabevorrichtung bzw. eines Industrieroboters wesentlich gesenkt werden kann.

Die zueinander justierten Bauteile können in einem Lagefixierarbeitsplatz, beispielsweise einem Klebearbeitsplatz, angeordnet

werden. _ _ _ _ _ --

Ausführungsbeispiel

In einem nachstehenden Ausführungsbeispiel, zum Fügen einer optischen Baugruppe in eine mechanische Fassung, soll die erfindungsgemäße Greifereinrichtung näher erläutert werden.

Die dazugehörende Figur zeigt die Greifereinrichtung, bestehend aus einem Gehäuse 1 mit darin zentrisch angeordneter Vakuumgreiferaufnahme 2. An der Vakuumgreiferaufnahme 2 ist ein Hubzylinder 3 an Elastomerelementen 4 befestigt. Der Hubzylinder 3 ermöglicht eine vertikale axiale Bewegung eines darin geführten Vakuumgreifers 5. Unterhalb des Vakuumgreifers 5 ist an einer Gehäusezwischenwand 6 eine optische Baugruppe 7 zentrierende Einrichtung, bestehend aus kreissegmentförmigen Spannbacken 8, einem Dreistellungsdruckzylinder9 sowie einem Federelement 10, angeordnet. Axial unterhalb der die optische Baugruppe 7 zentrierenden Einrichtung befindet sich im Gehäuse 1 ein zur Aufnahme und Lagefixierung einer mechanischen Fassung 11 dienender Zangengreifer 12, der über einen Druckzylinder 13 sowie über ein Federelement 14 betätigbar ist. Nach der Entnahme der optischen Baugruppe 7 aus einem in der Figur nicht dargestellten Speichersystem wird die optische Baugruppe 7 durch den Vakuumgreifer 5 auf eine durch die Gestaltung der Spannbacken gebildete ringschneidenförmige Auflagefläche 15 aufgelegt.

Dabei befindet sich der Dreistellungsdruckzylinder 9 in einer die Zentriereinrichtung halböffnenden Ausgangsstellung. Der Vakuumgreifer 5 wird über den Hubzylinder 3 nach der Ablage der optischen Baugruppe 7 wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Über das Federelement 10 sowie den Dreistellungsdruckzylinder 9 erfolgt das Zentrieren der optischen Baugruppe 7. Dabei wirken die Spannbacken 8 auf die Mantelfläche 16 der optischen Baugruppe 7. Der

Dreistellungsdruckzylinder 9 gelangt dabei in die Spannstellung. \

Parallel zur Zentrierung der optischen Baugruppe 7 wird die mechanische Fassung 11 einem ebenfalls in der Figur nicht dargestellten Speichersystem durch den Zangengreifer 12 entnommen und an den Fügeort, axial fluchtend unter die die optische Baugruppe 7 zentrierende Einrichtung transportiert. Die optische Baugruppe 7 wird erneut vom Vakuumgreifer 5 erfaßt. Bedingt durch die Zentriereinheit des Vakuumgreifers 5 befindet er sich exakt in der mechanischen Achse der optischen Baugruppe 7.

Nach dem vollständigen Öffnen der Spannbacken, der Dreistellungsdruckzylinder 9 fährt dabei in die Fügestellung, wird der Vakuumgreifer 5 in Richtung der mechanischen Fassung 11 bewegt. Kurz vor dem eigentlichen Fügevorgang wird die Zentriereinheit des Vakuumgreifers 5 unwirksam und die Elastomerelemente 4 gleichen einen geringen axialen Versatz der optischen Baugruppe 7 zur mechanischen Fassung 11 aus.

Claims

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Erfindungsansprüche:

1. Greifereinrichtung für Handhabevorrichtungen und Industrieroboter, die zum Fügen von rotationssymmetrischen, vorwiegend linsenförmigen optischen Bauteilen, in mechanische Fassungen eingesetzt werden, bestehend aus einem das rotationssymmetrische Bauteil aufnehmbaren axial beweglichen Vakuumgreifer sowie einer die mechanische Fassung lageorientierenden Halterung, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung zur Aufnahme und Zentrierung des rotationssymmetrischen Bauteiles sowie der mechanischen Fassung zwei unabhängig voneinander betätigbare Bewegungssysteme beinhaltet, der Vakuumgreifer über einen an Elastomerelementen befestigten Hubzylinder bewegbar angeordnet ist, zwischen Vakuumgreifer und mechanischer Fassung eine das rotationssymmetrische Bauteil zentrierbare Einrichtung, bestehend aus kreissegmentförmigen, auf die Mantelfläche des rotationssymmetrischen Bauteiles wirkenden Spannbacken, angeordnet ist, jede Spannbacke einen Bund aufweist, so daß sich eine ringschneidenförmige Auflagefläche für das rotationssymmetrische Bauteil ergibt und die Spannbacken zur Zentrierung des rotationssymmetrischen Bauteiles mit Federelementen sowie mit Druckzylindern zu deren Lösung versehen sind.
2. Greifereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken der das rotationssymmetrische Bauteil zentrierenden Einrichtung mit in Richtung der Auflagefläche des rotationssymmetrischen Bauteiles wirkenden Luftdüsen versehen sind.
3. Greifereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die mechanische Fassung lageorientierende Halterung als über Federelemente sowie Druckzylinder betätigbaren Zangengreifer ausgebildet ist.

Hierzu eine Seite Zeichnung