DE3723091A1

DE3723091A1 - O-ring-montagegreifer fuer industrieroboter

Info

Publication number: DE3723091A1
Application number: DE19873723091
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Mertens; Georg Wack
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1987-07-13
Publication date: 1989-02-02
Also published as: DE3723091C2; DE8710858U1

Description

Die Neuerung bezieht sich auf einen O-Ring-Montagegreifer zur automatischen Montage von innenliegenden O-Ringen unabhängig von der Montagetiefe.

Mit der Entwicklung frei programmierbarer Handhabungsgeräte wurde ein Beitrag zur Automatisierung des Materialflusses in der Ferti gung geleistet. Die Greifeinrichtung stellt hierbei das Bindeglied zwischen Industrieroboter und Werkstück dar.

Bei der Montage von innenliegenden O-Ringen traten bislang immer enorme Schwierigkeiten auf, so erforderte die sehr zeitaufwendige manuelle Montage eine erhebliche Handfertigkeit und die Verwendung von Montagehilfen führte häufig zu Beschädigungen der Ringe. Aus diesen Gründen wurde der außenliegende O-Ring konstruktiv bevor zugt eingesetzt.

Die Montage von innenliegenden O-Ringen kann der axial zugäng lichen Einbaustelle zugeordnet werden. Es handelt sich um eine eingeschnappte Bohrungsmontage, bei der der O-Ring in eine nicht selbstsichernde Rechtecknut eingebaut wird; da aber der Außen durchmesser des O-Ringes größer ist als der des Bohrungsdurch messers, muß dieser bei der Montage gestaucht werden.

Diese Stauchung des O-Ringes wurde bisher über manuell aufgesetzte Montagehülsen und komplizierte Eindrückvorrichtungen realisiert, so daß der O-Ring häufig verletzt wurde, oder eine vollständige Montage sehr zeitaufwendig war.

Bereits entwickelte O-Ring-Montagehilfen unterliegen der Restrik tion, auf bestimmte Einbautiefen und O-Ringdurchmesser beschränkt zu sein. Befindet sich nicht eine mindestens 0,75 × O-Ringaußen durchmesser lange Bohrung mit einem Innendurchmesser, der kleiner als der O-Ringaußendurchmesser ist, vor der Montagestelle, so ist die O-Ring-Montage mit diesen Vorrichtungen häufig nicht machbar.

Ein erfindungsgemäßer O-Ring-Montagegreifer für Industrieroboter zeichnet sich durch eine sichere Aufnahme und eine automatische und von der Einbautiefe und dem Durchmesser und der Oberflächenbe schaffenheit der Montagebohrung unabhängige Montage innenliegender O-Ringe aus. Ein solches System ist in Fig. 1 perspektivisch dargestellt. Fig. 2, 3 und 4 zeigen den Montagevorgang eines O-Ringes mit Hilfe des beschriebenen Greifers.

Das zur Aufnahme des O-Ringes notwendige Vakuum an der Greifstelle wird über eine durch den Sauggreifer führende Bohrung von einem Vakuumejektor erzeugt, so daß der O-Ring während des gesamten Mon tagevorganges sowohl durch die Form der Greifstelle als auch durch die Vakuumsaugkraft sicher gehalten wird. Diese Kombination aus Form- und Kraftschluß ermöglicht es, den O-Ring auch ohne zusätz liches Klemmen gegen die beim Durchführen durch die Montagehülse auftretenden Reib- und Verformkräfte gegen ein Herausgleiten zu sichern.

Der zu montierende O-Ring (6) wird z. B. auf einem Förderband bis zu einer Anschlagkante gebracht, die sich stirnseitig an einem Aufnahmeplateau befindet, welches nicht wesentlich breiter als der zu montierende O-Ring (6) ist, damit der O-Ring-Montagegreifer den O-Ring (6) zwischen dem Sauggreifer (1) und der Montagehülse (2) aufnehmen kann. Der Roboterarm bewegt sich im Eilgang mit dem sich in vertikaler Lage befindlichen O-Ring-Montagegreifer zu einem Aufnahmeplateau, fährt mit dem Greifer so über den dort bereitlie genden O-Ring (6), daß sich das Plateau vertikal zwischen dem Sauggreifer (1) und der Montagehülse (2) und horizontal zwischen den Führungen (7) der Montagehülse (2) befindet. Der Roboterarm bewegt sich nun geringfügig nach unten, so daß er sich mit der Greifstelle (5) des Sauggreifers (1) in der Mitte des bereitlie genden O-Ringes (6) und wenige zehntel Millimeter über dem Auf nahmeplateau befindet. Der O-Ring (6) wird nun vom Greifer gegen einen Anschlag geschoben, daß gewährleistet ist, daß sich der O- Ring (6) in der Negativkontur der Greifstelle (5) befindet und nun angesaugt werden kann. Danach bewegt sich der Roboterarm soweit nach oben, daß der O-Ring (6) vom Plateau und zur Montagestelle (8) bewegt werden kann. Der Sauggreifer (1) ist im Bereich der Aufnahmestelle (5) seitlich abgeschrägt, so daß sich der O-Ring (6) bei der Einführung in die Montagehülse (2) und die dadurch hervorgerufene Ovalverformung gut an diese Fläche anschmiegen kann und nicht von der Saugbohrung abgehoben wird.

Nach erfolgreicher O-Ring-Aufnahme bewegt sich der O-Ring-Montage greifer nun vertikal oder horizontal, abhängig von dem jeweiligen Montagefall, auf die Mitte der sich vor der Montagestelle (8) be findlichen bauteileseitigen Bohrung (9) zu und positioniert die Montagehülse (2) genau mittig und am Bauteil anliegend vor der Bohrung (9). Zur genauen zentrischen Ausrichtung der Montagehülse (2) zur Bohrung (9) hat die Montagehülse (2) einen kurzen Ansatz, der in die Bohrung (9) eingeführt wird. Nachdem der Greifer zen risch zur Bohrung (9) ausgerichtet ist, bewegt sich der Roboter arm axial zur Montagerichtung, so daß sich der Sauggreifer (1) relativ zur Montagehülse (2) entgegen der Federkraft der Führungen (7) mit dem aufgenommenen O-Ring (6) in die Montagehülse (2) be wegt.

Da der Innendurchmesser der Montagehülse (2) kleiner ist als der Außendurchmesser des O-Ringes (2), verformt sich dieser oval und wird schräg in die Montagehülse (2) und an der sich in der Greif stelle (5) befindlichen Stelle bis zur Montagestelle (8) gezogen. Der nun über den Pneumatikzylinder (10) angetriebene Montagekolben (6) schiebt nun den schräg in der Montagehülse (2) liegende O-Ring (6) bis zur Montagestelle (8), die sich immer vor der Montagehülse (2) befindet, so daß der O-Ring (6) in die Montagestelle (8) schnappt. Durch die Form der der O-Ringform angepaßten Greifstelle (5) wird verhindert, daß der O-Ring (6) vom Montagekolben (3) über die Montagestelle (8) hinweggeschoben wird.

Claims

1. O-Ring-Montagegreifer für Industrieroboter mit einem Sauggreifer (1), einer Montagehülse (2), einem Montagekolben (3) und einer Anschlußplatte (4) zum automatischen Montieren von O-Ringen mit Industrierobotern, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifstelle (5) des Sauggreifers (1) der Negativform des zu montierenden O-Ringes (6) entspricht ist und eine oder mehrere Bohrungen zur Erzeugung des zum Halten des O-Ringes (6) erforderlichen Vakuums beinhaltet und die zylindrisch oder konisch geformte Montagehülse (2) und der Montagekolben (3) axial verschiebbar und so angeordnet sind, daß der Saug greifer (1) und der Montagekolben (3) beim Montagevorgang durch die Montagehülse (2) hindurchfahren.

2. O-Ring-Montagegreifer für Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebbare Montage hülse (2) über eine oder mehrere Führungen (7) mit dem Saug greifer (1) oder der Anschlußplatte (4) so verbunden ist, daß sich die Montagehülse (2) zur Durchführung des zu montieren den und vom Sauggreifer (1) aufgenommenen O-Ringes (6) bei der Montage relativ zum Sauggreifer (1) stationär vor der Montagestelle (8) befindet und somit eine Verlängerung, der sich vor der Montagestelle (8) bauteileseitig befindlichen Bohrung (9), bildet.

3. O-Ring-Montagegreifer für Industrieroboter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebbare Montage hülse (2) eine zylindrische oder konische Bohrung besitzt, deren kleinster Durchmesser maximal dem der der Montagestelle (8) vorgelagerten bauteileseitigen Bohrung (9) entspricht.

4. O-Ring-Montagegreifer für Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der über einen Pneumatikzylinder (10) betätigte Montagekolben (3) zylin drisch oder scheibenförmig ausgebildet ist und zentrisch eine Rechteckaussparung zur Aufnahme des Sauggreifergrundkörpers (1) besitzt, so daß der Montagekolben (3) beim Montagevorgang genau an den abgeflachten Seiten des Montagegreifers (1) geführt wird.