AT391459B

AT391459B - Einrichtung zum handhaben von bauteilen mit einer greifvorrichtung

Info

Publication number: AT391459B
Application number: AT0079089A
Authority: AT
Inventors: Thomas Huber
Original assignee: Sticht Fertigungstech Stiwa; Antriebs Steuerungstech Ges
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1990-10-10
Also published as: HU207961B; IT1239519B; JPH0373283A; IT9019927A0; SE9001212L; GB2229990B; GB2229990A; SE9001212D0; FR2645137A1; DE4010200A1; NL9000775A; ES2028506A6; IT9019927A1; ATA79089A; HUT54551A; US5090757A; FI901666A0; GB9007459D0; HU902062D0

Description

Nr. 391459

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen mit einer über einen Verstellantrieb längs einer Führungsbahn verstellbar gelagerten Greifvorrichtung, die zwei relativ zueinander verstellbare Greiferfinger und einen, insbesondere fluidischen Stellantrieb und eine Meßvorrichtung aufweist.

Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zum Handhaben von Bauteilen mit unterschiedlichen 5 Greifervorrichtungen - gemäß DE-OS 35 42 451 und DE-OS 30 35191 des gleichen Anmelders - bekannt So ist aus der DE-OS 35 42 451 eine Parallelgreiferanordnung bekannt, bei der die beiden gegeneinander bewegbaren Greiferfinger auf einer gemeinsamen senkrecht zur Achse der Antriebsvorrichtung verlaufenden Führungsbahn verschiebbar gelagert sind. Die Führungsbahn ist in einem Traggehäuse angeordnet, daß einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist Zwischen den beiden Greiferfingem ist ein Zahnrad angeordnet, welches mit auf den beiden 10 Greiferfingem angeordneten parallel zur Führungsbahn verlaufenden Zahnleisten in Eingriff steht Als Stellantrieb ist ein Elektromotor, beispielsweise ein Schrittschaltmotor vorgesehen, mit welchem das Zahnrad verdreht werden kann. Je nach Drehung des Zahnrades werden die beiden Greiferfinger auseinander bzw. zueinander bewegt Dadurch wird ein Parallelgreifer geschaffen. Zum Aufbringen von Haltekräften bzw. größeren Spannkräften muß dabei der Stellantrieb immer kraftbeaufschlagt sein, wodurch es bei dem elektromotorischen Antrieb zu 15 Erwärmungen kommt, bzw. Hochleistungsmotoren eingesetzt werden müssen, die relativ hohe Kosten verursachen.

Desweiteren ist es auch bekannt, zur Verstellung der Greiferfinger fluidische Stellantriebe beispielsweise Druckmittelzylinder zu verwenden. Zur spielfreien Anlage der Greiferfinger am Stellantrieb sind hierzu Federelemente vorgesehen, die bei fortschreitender Betriebsdauer ermüden und daher eine exakte spielfreie Anlage 20 bzw. Bewegungsverbindung zwischen dem Stellantrieb und dem Greiferfinger nicht immer ermöglichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen mit einer verstellbaren Greifvorrichtung zu schaffen, die ein exaktes Verstellen von parallel zueinander bewegbaren Greiferfingem auch über eine lange Einsatzdauer ermöglicht und einfach sowie kostengünstig aufgebaut ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß einem Greiferfinger ein Stellelement zugeordnet ist, 25 welches über eine Kulissenanordnung und bzw. oder ein Übertragungsgestänge mit dem Greiferfinger verbunden ist und entlang einer senkrecht zur Führungsbahn des Greiferfingers ausgerichteten Führungsbahn verschiebbar gelagert und mit dem Stellantrieb bewegungsverbunden ist Der überraschende Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß durch das senkrecht zur Führungsbahn der Greiferfinger verstellbare Stellelement auf engstem Raum eine präzise Betätigung des Greiferfingers und damit eine maßgenaue Verstellbewegung der Greiferfinger ermöglicht 30 wird. Dazu kommt, daß durch diese Anordnung ein platzsparender Aufbau geschaffen werden kann, sodaß eine derartige Greifvorrichtung auch auf beengten Platz verhältnissen insbesondere im Bereich von Montagemaschinen mit Vorteil einsetzbar ist.

Weiters ist es auch möglich, daß auf dem Stellantrieb und auf dem Traggehäuse ein weiterer Teil der Meßvorrichtung angeordnet ist und daß die Meßvorrichtung als Längenmeßvorrichtung ausgebildet ist, wodurch 35 die Greifvorrichtung gleichzeitig zum Überprüfen von Abmessungen wie Durchmesser, Längen und dgl. verwendet werden kann.

Von Vorteil ist es weiters, wenn beide Greiferfinger auf der Führungsbahn verschiebbar angeordnet und mit dem Stellelement bewegungsverbunden sind, da dadurch die Zeiten zum Ergreifen bzw. Loslassen eines Bauteiles durch die doppelte Relativbewegung verkürzt werden können. 40 Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der am Stellelement angeordnete Teil der Meßvorrichtung durch einen Glasmaßstab gebildet ist und der diesem zugeordnete Meßwertaufnehmer z. B. Wegaufnehmer am Traggehäuse angeordnet ist, wodurch eine exakte Ermittlung der Distanz zwischen den beiden Greiferfingern durch die Überwachung der Bewegung eines einzigen Teiles möglich ist und keine Kabelverbindungen zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen erforderlich sind. 45 Es ist aber auch möglich, daß der Meßwertaufnehmer z. B. der Wegaufnehmer in einem insbesondere U-förmigen Profil angeordnet ist, welches einen Schenkel des Traggehäuses durchsetzt und das Stellelement bzw. der mit diesen verbundene Glasmaßstab zwischen den Schenkeln des Profils angeordnet ist, wodurch eine geschützte und unempfindliche Anordnung der Meßvorrichtung erreicht wird.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn jeder der beiden Greiferfinger auf einer eigenen Führungsbahn verschiebbar 50 gelagert ist und zwischen diesen das Stellelement vorzugsweise mit der dieser zugeordneten Führungsbahn angeordnet ist, da dadurch eine noch kompaktere Bauweise der Greifvonichtung erzielt werden kann und außerdem mit geringen bewegten Massen für die Betätigung der Greiferfinger das Auslangen gefunden werden kann.

Weiters ist es auch möglich, daß das Traggehäuse durch ein Profil mit in etwa U-förmigem Querschnitt gebildet ist und vorzugsweise die beiden Schenkeln des U-Profils in ihrem von der Basis entfernten Endbereich 55 über einen Stützsteg miteinander verbunden sind, wodurch eine steife schwingungsfeste Lagerung für die Greiferfinger erreicht wird.

Desweiteren ist es auch möglich, daß die das Stellelement lagernde Führungsbahn etwa senkrecht zur Basis angeordnet und vorzugsweise die diese bildenden Führungssäulen auf dem Stützsteg gelagert sind, wodurch eine schwingungsfreie Abstützung der Führungssäulen der Führungsbahn für das Stellelement und damit eine hohe 60 Führungsgenauigkeit derselben erreicht wird.

Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die die Greiferfinger lagernde Führungsbahn z. B. Führungssäulen parallel zur Basis des Traggehäuses angeordnet ist, wodurch eine weitere Versteifung des das -2-

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Traggehäuse bildenden U-förmigen Profils erzielt wird und damit ein exakter Parallellauf der Greiferfinger sichergestellt ist.

Es ist aber auch möglich, daß auf der von der Führungsbahn für das Stellelement abgewendeten Seite der Basis der fluidische Stellantrieb angeordnet ist, wodurch mit kurzen Verstellwegen des Verstellantriebes das Auslangen gefunden werden kann und eine kompakte Baueinheit geschaffen werden kann.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn in einem den fluidischen Stellantrieb aufnehmenden Gehäuse eine dem Stellantrieb vorgeordnete Ventilanordnung angeordnet ist, da dadurch eine exakte Betätigung des Verstellantriebes und eine feinfühlige Steuerung desselben erzielbar ist.

Nach einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß das den Stellantrieb aufnehmende Gehäuse eine Länge und eine Breite aufweist, die gleich oder kleiner ist als die Länge und Breite der Basis des Traggehäuses, wodurch der Platzbedarf für eine derartige Greifvorrichtung klein gehalten werden kann.

Es ist aber auch möglich, daß auf den Greiferfingem auswechselbare Greifereinsätze angeordnet sind, wodurch eine derartige Greifervorrichtung in Standardbauweise rasch an unterschiedliche zu ergreifende Bauteile angepaßt werden kann, ohne daß an der Arbeitsgenauigkeit bzw. der Meßvorrichtung oder dgl. etwas geändert werden muß.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn dem Greifereinsatz und bzw. oder auf der Greiferfläche ein Meßwertgeber mit einem Durch- und/oder Kraft- und/oder Bewegungssensor z. B. einen Dehnmeßstreifen, ein Wegmeßorgan, eine Druckdose oder dgl. angeordnet ist, da dadurch das Erfassen eines Bauteils durch die Greifvorrichtung erkannt und beispielsweise eine Beschädigung des Bauteiles durch zu hohe Kräfte beim Erfassen des Bauteils verhindert werden können.

Es ist aber auch möglich, daß der Meßwertgeber zwischen dem Stellelement oder dem Stellantrieb angeordnet ist, wodurch an verschiedenen Stellen die auftretenden Kräfte bzw. Bewegungen zwischen den verschiedenen Teilen der Greifvorrichtung überwacht werden können.

Weiters ist es auch möglich, daß das den Stellantrieb aufnehmende Gehäuse ein Steuer-Modul lagert oder mit diesem über eine steck- und lösbare Kupplungsvorrichtung verbunden ist, wodurch die für die Betätigung des Stellantriebes benötigten Steuersignale unmittelbar im Bereich des Stellantriebes überwacht und verarbeitet werden können und damit sowohl der Installationsaufwand als auch die Schaltzeiten noch zusätzlich verkürzt werden können.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die dem Stellantrieb zugeordnete Ventilanordnung durch ein Servoventil gebildet ist, wodurch eine feinfühlige Regelung und ein maßgenaues Positionieren der Greiferfinger möglich ist.

Nach einer anderen Ausführungsform ist es möglich, daß die der Kolbenstange des Stellantriebes zugeordnete Kolbenfläche nur halb so groß ist wie die dieser gegenüberliegende Kolbenfläche und daß die der Kolbenstange zugewandte Kolbenfläche immer mit dem vollen Druck des fluidischen Versorgungssystems beaufschlagt ist, während der Druck in der der gegenüberliegenden Kolbenfläche zugewandten Zylinderkammer zur Einstellung und bzw. oder Positionierung der Greiferfinger veränderbar ist, wodurch nur durch Verändern des Druckverhältnisses in einer Zylinderkammer eine sehr feinfühlige und exakte Verstellung der Greiferfinger erzielt werden kann, die ein einfaches maßgenaues Positionieren ermöglicht.

Schließlich ist es auch möglich, daß die Kupplungsvorrichtung Kupplungselemente für zusätzlich zur Längenmeßvorrichtung angeordnete weitere Meßwertgeber wie z. B. Kraft- bzw. Drucksensoren, Temperaturfühler oder dgl. aufweist, wodurch die durch die zusätzlichen Meßwertgeber ermittelten Meßwerte unmittelbar im Steuermodul verarbeitet werden können.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Greifervorrichtung im Bereich einer Fertigungsanlage zur Montage von Werkstücken in Seitenansicht und vereinfachter schematischer Darstellung teilweise geschnitten;

Fig. 2 eine erfindungsgemäß ausgebildete Greifervorrichtung in stark vereinfachter Explosivdarstellung;

Fig. 3 die Greifervorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht geschnitten;

Fig. 4 die Greifervorrichtung nach Fig. 2 in Draufsicht geschnitten gemäß den Linien (IV-IV) in Fig. 2,

Fig. 5 die Ventilanordnung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung in Seitenansicht teilweise geschnitten;

Fig. 6 ein Schaltschema der Steuervorrichtung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung in vereinfachter schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung (1) zum Handhaben von Bauteilen (2) gezeigt. Zum Ergreifen der Bauteile dient eine Greifvorrichtung (3), die Greiferfinger (4,5) zum Ergreifen des Bauteils (2) aufweist, die über einen fluidischen Stellantrieb (6) aufeinander zu und auseinander verstellbar sind. Die Greifvorrichtung (3) ist entlang einer durch Führungshülsen in einem Zwischenträger (7) gebildeten Führungsbahn (8) mittels Führungssäulen (9) über einen Verstellantrieb (10) einstellbar gelagert. Der Zwischenträger (7) kann seinerseits entlang einer Führungsbahn (11) die bevorzugt senkrecht zur Führungsbahn (8) verläuft mittels eines weiteren Verstellantriebes (12) nicht nur in vertikaler Richtung gegenüber einem Werkstückträger (13) sondern auch in einer horizontalen Richtung jedoch quer zu einer Führungsbahn (14) der Werkstückträger (13) verstellt werden. Auf dem Werkstückträger (13) können Aufnahmen (15) zur Positionierung von Bauteilen (2) während der Montage angeordnet sein. Die Fortbewegung der Werkstückträger (13) entlang der Führungsbahnen (14) erfolgt -3-

Nr. 391459 beispielsweise aber einen Reibrollenantrieb (16). Die die Handlingsachsen bildenden einzelnen Führungsbahnen (8) bzw. (11) können über ein Traggestell (17) auf einem Maschinentisch (18), abgestützt sein, der auch die Führungsbahn (14) für die Werkstückträger (13) lagert.

In Fig. 2 ist die Greifvorrichtung (3) dargestellt. Diese Greifvorrichtung (3) umfaßt ein Traggehäuse (19), welches im wesentlichen durch ein Profil mit U-förmigen Querschnitt gebildet ist, dessen Schenkel (20,21) im Bereich ihrer von einer Basis (22) abgewendeten Endbereiche über einen Stützsteg (23) miteinander verbunden sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß der eine geringere Breite als die Schenkel (20,21) aufweisende Stützsteg aus einer Seitenwand eines Hohlprofils herausgearbeitet sein kann, sodaß das Traggehäuse (19) insgesamt aus einem Abschnitt eines Hohlprofils gebildet ist. In dem Traggehäuse (19) sind Aufnahmebohrungen (24, 25) für Führungssäulen (26, 27) angeordnet. Entlang dieser Führungssäulen (26, 27) sind Greiferfinger (28, 29) mit Greifereinsätzen (30, 31) verschiebbar gelagert. In dem Stützsteg (23) und in der Basis (22) sind Aufnahmebohrungen (32) vorgesehen, in welchen Führungssäulen (33) für ein Stellelement (34) befestigt sind. In dem Stellelement (34) sind auf beiden den Greiferfingem (28, 29) zugewandten Seitenflächen (35, 36) Kulissenführungsbahnen (37, 38) einer Kulissenanordnung (39) angeordnet. Diesen Kulissenführungsbahnen (37, 38) sind mit den Greiferfingern (28, 29) bewegungsverbundene Kulissensteine (40, 41) zugeordnet. Mit den Greiferfingem (28, 29) sind Kulissensteine (40, 41) bewegungsverbunden die in Kulissenführungsbahnen (37, 38) eingreifen und in diesen geführt sind. Die Kulissenführungsbahnen (37, 38) die auf dem Stellelement (34) angeordnet sind, verlaufen zur gegenläufigen Vorstellung der Greiferfinger (28, 29) etwa in X-Form, wobei die Kulissenführungsbahnen (37, 38) gegengleiche Diagonalen des Stellelementes (34) zwischen den Führungssäulen (33) bilden.

Auf dem Stellelement (34) ist weiters ein Glasmaßstab (42), der einen Teil (43) einer Meßvorrichtung (44) bildet, angeordnet Ein weiterer Teil (45) dieser Meßvorrichtung (44) wird durch einen Wegaufnehmer (46) gebildet, der auf einem U-förmigen Profil (47) angeordnet ist, welches einen Schenkel (21) des Traggehäuses (19) in einer Ausnehmung (48) durchsetzt. Auf der Basis (22) des Traggehäuses (19) ist der fluidische Stellantrieb (6) angeordnet, der, wie schematisch dargestellt, lediglich durch eine Zylinder-Kolbenanoidnung (49) gebildet sein kann, oder beispielsweise durch eine Zylinder-rKolbenanordnung (50) die in einem Gehäuse (51) gemeinsam mit einer Ventilanordnung (52) angeordnet sein kann. Der Stellantrieb (6) ist dabei auf der vom Stellelement (34) abgewendeten Seite der Basis (22) befestigt und eine Kolbenstange (53) wird in einer Ausnehmung (54) des Stellelementes (34) fixiert.

Aus den Darstellungen in Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, daß eine Länge (55) der Kulissensteine (40, 41) größer ist als eine Distanz (56) zwischen den Greiferfingem (28, 29) und dem Stellelement (34). Durch die Anordnung der Führungssäulen (26, 27) für die Greiferfinger (28, 29) in einem entsprechenden Abstand, sodaß die Distanz (56) eingehalten werden kann, wird aber gleichzeitig eine freie Beweglichkeit des Stellelementes (34) in senkrecht zu den Führungssäulen (26, 27) verlaufender Richtung entlang der Führungssäulen (33) ermöglicht.

Wird nun das Stellelement (34) wie in Fig. 3 durch strich-punktierte Linien schematisch angedeutet, in die untere dem Stützsteg (23) nächstliegende Stellung abgesenkt, so wird durch die Führung der Kulissensteine (40, 41) in den Kulissenführungsbahnen (37, 38) der jeweilige Greiferfinger (28, 29) in die in Fig. 4 ebenfalls mit strichlierten Linien eingezeichnete Stellung verstellt. Mit diesen selbstverständlich auch der Greifereinsatz (31) wie dies in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien gezeigt ist Durch den gegengleichen bzw. sich einander kreuzenden Verlauf der Kulissenführungsbahnen (37,38) wird dabei jeder der beiden Greiferfinger (28, 29) in eine andere Richtung verschoben, sodaß es entweder zu einem Schließen also einem Zueinanderbewegen der Greiferfinger (28,29) bzw. Greifereinsätze (30,31) oder zu einem Auseinanderfahren bzw. Öffnen derselben kommt. Die Größe der jeweiligen Verstellbewegung kann dabei anhand des Glasmaßstäbes (42) der Meßvorrichtung (44) überwacht werden. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß lediglich die Stellung eines beweglichen Bauteiles zu überwachen ist obwohl die ermittelte Distanz am Glasmaßstab (42) nur der halben Distanz zwischen den Greifereinsätzen (30, 31) entspricht. Der Glasmaßstab (42) wird beispielsweise vom Wegaufnehmer (46), der innerhalb des U-förmigen Profils (47) angeordnet ist abgelastet, sodaß beispielsweise der Glasmaßstab durchleuchtet werden kann um die einzelnen Maßstriche abzutasten. Durch diese Anordnung wird ein fremdlichtsicherer Betrieb erzielt und es wird weiters erreicht, daß lediglich die Stellung eines einzigen bewegten Teils überwacht werden muß, um die Relativlage der Greiferfinger (28,29) bzw. deren Greifereinsätze (30, 31) zu überwachen. Der Wegaufnehmer (46) ist über ein Kabel (57) mit einer Kupplungsvorrichtung (58) z. B. einem Stecker verbunden, die über einen gegengleichen Kupplungsteil und ein Kabel (59) mit einer zentralen Steuervorrichtung (60) verbunden sein kann. Diese Steuervorrichtung (60) kann auch ein Servoventil (61) umfassen, die über eine Leitung (62) bzw. auch mehrere Leitungen mit dem durch eine Zylinder-Kolbenanordnung (49) gebildeten Stellantrieb (6) verbunden sein kann. Damit kann die Beaufschlagung des Stellantriebes (6) exakt in Abhängigkeit von den mit der Meßvorrichtung (44) ermittelten Meßwerten gesteuert werden.

Unabhängig davon, daß mittels dieser Meßvorrichtung (44) die Greifereinsätze (30,31) auf vorbestimmbare Abstände verstellt werden können, um beispielsweise leicht verformbare Teile vorsichtig zu greifen, ist es nunmehr aber auch möglich, die jeweilige Abmessung eines Bauteils (2) zu ermitteln, sodaß falsche Teile bzw. -4-

Nr. 391 459 fehlerhafte Teile mit unrichtigen Abmessungen ausgeschieden werden können. Desgleichen ist es aber auch möglich, die Bauteile entbrechend dem jeweiligen Meßergebnis vorzusortieren, bzw. jeweils nach entsprechenden Toleranzvorgaben eingestufte Teile zu verwenden.

Die Greiferfinger (28, 29) bzw. die Greifereinsätze (30, 31) können wie schematisch angedeutet über Meßwertgeber (63) verbunden sein, bzw. ist es möglich, zwischen diesen Teilen Meßwertgeber (63) anzuordnen. In gleicher Weise ist es aber auch möglich, in einer Greiferfläche (64) eines Greifereinsatzes (30) bzw. (31) einen Meßwertgeber (65) anzuordnen, der über eine Leitung (66) mit der Steuervorrichtung (60) verbunden ist. Die Meßwertgeber (63) bzw. (65) können durch Druck- und/oder Kraft- und/oder Bewegungssensoren herkömmlicher Bauart z. B. Dehnungsmeßstreifen, Wegmeßorgane, Druckdosen oder dgl. gebildet sein. Dadurch kann die Kraft mit welcher die Greifereinsätze (30,31) bzw. Greiferfinger (28,29) an einem Bauteil (2) angelegt werden exakt vorherbestimmt werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, derartige Meßwertgeber, wie schematisch gezeigt, nur im Bereich der Greiferfläche (64) oder auch zusätzlich zwischen den Greifereinsätzen (30,31) und den Greiferfingem (28,29) bzw. zwischen dem Stellelement (34) und den Greiferfingern (28, 29) bzw. dem Stellelement (34) und dem Stellantrieb (6) anzuordnen.

In Fig. 5 ist jene Ausführungsvariante des Stellantriebes (6), bei welcher in einem Gehäuse (51) eine Zylinder-Kolbenanordnung (50) und die Ventilanordnung (52) gemeinsam angeordnet sind dargestellt. Wie ersichtlich ist eine Kolbenstange (67) der Zylinder-Kolbenanordnung (50) parallel zu einer Kolbenstange (68) der Ventilanordnung (52) angeordnet. Die Kolbenstange (68) der Ventilanordnung (52) ist mit einem Servoantrieb (69) verbunden, der über eine Leitung (70) beispielsweise mit einem Steuer-Modul (71), welches ebenfalls im Gehäuse (51) angeordnet sein kann, verbunden sein kann. Der Steuer-Modul (71) ist über eine Leitung (72) mit einer Kupplungsvorrichtung (73) verbunden, die über einen Stecker (74) und eine Versorgungsleitung (75) mit einer übergeordneten Steuervorrichtung (60) bzw. einem Energieversorgungssystem sowohl für die elektrische als auch die fluidische Versorgung versehen sein kann. Selbstverständlich können aber auch die Kupplungsvorrichtungen (73) zur Elektroversorgung, zur Steuerversorung bzw. zur Versorgung mit dem Druckmittel getrennt voneinander angeordnet sein. Über eine weitere Kupplungsvorrichtung (76) kann über das Kabel (59) auch die Meßvorrichtung (44) direkt mit dem Steuermodul (71) verbunden sein.

In Fig. 6 ist weiters ein Schaltschema zur maßgenauen Servoverstellung des Stellelementes (34) in stark vereinfachter schematischer Form dargestellt. Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Stellantriebes wird bei der Beschreibung desselben im folgenden sowohl auf die Fig. 5 als auch die Fig. 6 Bezug genommen.

In Fig. 6 ist ein Stellantrieb (6) schematisch als Zylinder-Kolbenanordnung dargestellt. Dieser umfaßt eine Kolbenstange (67) und einen Kolben (77) der den Zylinder in zwei Zylinderräume (78) und (79) unterteilt. Der Zylinderraum (78) ist mit einer Umgebungsluft über eine Leitung (80) und die Ventilanordnung (52) in Verbindung. Die dieser gegenüberliegende Zylinderraum (79) mit einem kreisringförmigen Querschnitt deren Fläche bevorzugt 50 % der Querschnittsfläche der Zylinderraum (78) beträgt ist dagegen über einen Kanal (81) und eine Leitung (82) mit einer Druckquelle (83) für das unter Druck stehende Fluid bevorzugt Druckluft verbunden. Über den Servoantrieb (69) und den Steuermodul (71) bzw. die Steuervorrichtung (60), die unter Zwischenschaltung des Steuermoduls (71) oder direkt mit dem Servoantrieb (69) verbunden werden kann, wird nun die Kolbenstange (68) mit ihrem Steuerkolben (84) und (85) soweit entgegen der Wirkung ein Rückstellglied (86) verstellt, daß die Steuerkolben (84) und (85) die mit vollen Linien eingezeichnete Stellung einnehmen. Dies bewirkt, daß durch den Steuerkolben (84) die Verbindung des Kanals (81) mit der Leitung (82) unterbrochen und eine Druckmittelverbindung zwischen einer Leitung (87) und dem Zylinderraum (79) hergestellt wird. Die Leitung (87) wird über ein Druckreduzierventil (88) von der Druckquelle (83) mit Druckmittel versorgt. Durch eine entsprechende Stellung der Ventilanordnung (52) bzw. Beaufschlagung durch den Servoantrieb (69) kann der Druck des Fluides in dem Zylinderraum (78) geringer oder höher sein als etwa die Hälfte des Druckes in dem Zylinderraum (79). Dies deshalb, da die wirksame Kolbenfiäche im Zylinderraum (78) doppelt so groß ist wie im Zylinderraum (79). Wird der Druck im Zylinderraum (78) auf etwa 50 % des Druckes im Zylinderraum (79) gehalten, so ist die Stellung der Kolbenstange (67) fixiert. Wird der Druck in der Zylinderraum (78) erhöht, bewegt sich die Kolbenstange (67) in Richtung des Stellelementes bzw. gemäß dem Pfeil (89) während bei einer Verringerung des Druckes in der Zylinderraum (78) durch den in der Zylinderraum (79) aufgebauten Gegendruck die Kolbenstange (67) in eine zum Pfeil (89) entgegengesetzte Richtung verschoben wird.

Wie in dem Schaltungsschema gemäß Fig. 6 weiters angedeutet, können das Stellelement (34) bzw. der Greiferfinger (28, 29) bzw. die Greifereinsätze (30, 31) mit einem Meßwertgeber (65) versehen sein, der als Kraftsensor ausgebildet sein kann, um die Kraft mit welcher der Greifereinsatz (31) bzw. (30) an dem Bauteil (2) angelegt wird, zu verändern bzw. zu kontrollieren. Dieser Meßwertgeber (65) kann aber auch gleichzeitig dazu verwendet werden, um festzustellen, ob durch die Greifereinsätze (30,31) bzw. Greiferfinger (28,29) ein Bauteil (2) erfaßt wurde.

Durch die mit der Kolbenstange (67) bzw. den mit diesem verbundenen Stellelement (34) zusammenwirkende Meßvorrichtung (44) kann die Position der Kolbenstange (67) bzw. des Stellelementes (34) kontinuierlich überwacht werden, sodaß es möglich ist, die einzelnen Greiferfinger (28, 29) bzw. deren Greifereinsätze (30, 31) je nach dem ob jedem der beiden Greiferfinger ein eigener oder ein gemeinsamer -5-

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Stellantrieb zugeordnet ist in eine bestimmte vorwählbare Position zu verschieben. Andererseits ist es aber auch möglich, ohne vorgegebene Meßwerte zu arbeiten und die Greifereinsätze (30,31) zum Erfassen eines Bauteils (2) lediglich zusammenzubewegen, bis diese einen Bauteil (2) erfaßt haben. Dann kann die Distanz zwischen diesen Greifereinsätzen (30) und (31) ermittelt werden, um so beispielsweise ein Ist-Maß des Bauteils (2) feststellen, und mit einem Soll-Maß zu vergleichen.

Anstelle der insbesondere in den Fig. 2 bis 4 gezeigten durch Führungssäulen (26, 27) und (33) gebildeten Führungsbahnen für die Greiferfinger (28, 29) bzw. das Stellelement (34) können selbstverständlich jedwede andere Führungsbahnen wie Schwalbenschwanzführungen, Rollenführungen oder dgl. verwendet werden. Bevorzugt werden jedoch Kugelführungen verwendet, um einen präzisen leichtgängigen Lauf der Greiferfinger (28, 29) zu ermöglichen.

Bezugszeichenaufstellung 1 Einrichtung 41 Kulissenstein 2 Bauteil 42 Glasmaßstab 3 Greifvorrichtung 43 Teil 4 Greiferfinger 44 Meßvorrichtung 5 Greiferfinger 45 Teil 6 Stellantrieb 46 Wegaufnehmer 7 Zwischenträger 47 Profil 8 Führungsbahn 48 Ausnehmung 9 Führungssäule 49 Zylinder-Kolbenanordnung 10 Verstellantrieb 50 Zylinder-Kolbenanordnung 11 Führungsbahn 51 Gehäuse 12 Verstellantrieb 52 Ventilanordnung 13 Werkstückträger 53 Kolbenstange 14 Führungsbahn 54 Ausnehmung 15 Aufnahme 55 Länge 16 Reibrollenantrieb 56 Distanz 17 Traggestell 57 Kabel 18 Maschinentisch 58 Kupplungsvorrichtung 19 Traggehäuse 59 Kabel 20 Schenkel 60 Steuervorrichtung 21 Schenkel 61 Servoventil 22 Basis 62 Leitung 23 Stützsteg 63 Meßwertgeber 24 Aufnahmebohrung 64 Greiferfläche 25 Aufnahmebohrung 65 Meßwertgeber 26 Führungssäule 66 Leitung 27 Führungssäule 67 Kolbenstange 28 Greiferfinger 68 Kolbenstange 29 Greiferfinger 69 Servoantrieb 30 Greifeieinsatz 70 Leitung 31 Greifereinsatz 71 Steuermodul 32 Aufnahmebohrung 72 Leitung 33 Führungssäule 73 Kupplungsvorrichtung 34 Stellelement 74 Stecker 35 Seitenfläche 75 Versorgungsleitung -6-

Claims

Nr. 391 459 36 Seitenfläche 37 Kulissenführungsbahn 38 Kulissenführungsbahn 39 Kulissenanordnung 40 Kulissenstein 76 Kupplungsvorrichtung 77 Kolben 78 Zylinderraum 79 Zylinderraum 80 Leitung 81 Kanal 82 Leitung 83 Druckquelle 84 Steuerkolben 85 Steuerkolben 86 Rückstellglied 87 Leitung 88 Druckreduzierventil 89 Pfeil PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen mit einer über einen Verstellantrieb längs einer Führungsbahn verstellbar gelagerten Greifvorrichtung, die zwei relativ zueinander verstellbare Greiferfinger und einen, insbesondere fluidischen Stellantrieb und eine Meßvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß einem Greiferfinger (28, 29) ein Stellelement (34) zugeordnet ist, welches über eine Kulissenanordnung (39) und bzw. oder ein Übertragungsgestänge mit dem Greiferfinger (28, 29) verbunden ist und entlang einer senkrecht zur Führungsbahn des Greiferfingers (28,29) ausgerichteten Führungsbahn verschiebbar gelagert und mit dem Stellantrieb (6) bewegungsverbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Stellelement (34) und auf dem Traggehäuse (19) je ein Teil (43, 45) der Meßvorrichtung (44) angeordnet ist und daß die Meßvorrichtung (44) als Längenmeßvorrichtung ausgebildet ist
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Greiferfinger (28, 29) auf der Führungsbahn verschiebbar angeordnet und mit dem Stellelement (34) bewegungsverbunden sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der am Stellelement (34) angeordnete Teil (43) der Meßvorrichtung (44) durch einen Glasmaßstab (42) gebildet ist und der diesem zugeordnete Meßwertaufnehmer z. B. Wegaufnehmer (46) am Traggehäuse (19) angeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer z. B. der Wegaufnehmer (46) in einem insbesondere U-förmigen Profil (47) angeordnet ist, welches einen Schenkel (20) des Traggehäuses (19) durchsetzt und das Stellelement (34) bzw. der mit diesen verbundene Glasmaßstab (42) zwischen den Schenkeln (20, 21) des Profils (47) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Greiferfinger (28,29) auf einer eigenen Führungsbahn verschiebbar gelagert ist und zwischen diesen das Stellelement (34) vorzugsweise mit der dieser zugeordneten Führungsbahn angeordnet ist
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggehäuse (19) durch ein Profil mit in etwa U-förmigen Querschnitt gebildet ist und vorzugsweise die beiden Schenkeln (20,21) des U-Profils in ihrem von der Basis (22) entfernten Endbereich über einen Stützsteg (23) miteinander verbunden sind. -7- Nr. 391459
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Stellelement (34) lagernde Führungsbahn etwa senkrecht zur Basis (22) angeordnet und vorzugsweise die diese bildenden Führungssäulen (33) auf dem Stützsteg (23) gelagert sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Greiferfinger (28, 29) lagernde Fährungsbahn z. B. Führungssäulen parallel zur Basis (22) des Traggehäuses (19) angeordnet ist
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Führungsbahn für das Stellelement (34) abgewendeten Seite der Basis (22) der fluidische Stellenantrieb (6) angeordnet ist
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem den fluidischen Stellantrieb (6) aufnehmenden Gehäuse (51) eine dem Stellantrieb (6) vorgeordnete Ventilanordnung (52) angeordnet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das den Stellantrieb (6) aufnehmende Gehäuse (51) eine Länge und eine Breite aufweist, die gleich oder kleiner ist als die Länge und Breite der Basis (22) des Traggehäuses (19).
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Greiferfingem (28,29) auswechselbare Greifereinsätze (30,31) angeordnet sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Greifereinsatz (30, 31) und bzw. oder auf der Greiferfläche (64) ein Meßwertgeber (63, 65) mit einem Druck- und/oder Kraft- und/oder Bewegungssensor z. B. einen Dehnmeßstreifen, ein Wegmeßorgan, eine Druckdose oder dgl. angeordnet ist
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (63, 65) zwischen dem Stellelement (34) oder dem Stellantrieb (6) angeordnet ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das den Stellantrieb (6) aufnehmende Gehäuse (51) ein Steuer-Modul (71) lagert oder mit diesem über eine steck- und lösbare Kupplungsvorrichtung verbunden ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Stellantrieb zugeordnete Ventilanordnung durch ein Servoventil gebildet ist
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kolbenstange des Stellantriebes zugeordnete Kolbenfläche nur halb so groß ist wie die dieser gegenüberliegende Kolbenfläche und daß die der Kolbenstange zugewandte Kolbenfläche immer mit dem vollen Druck des fluidischen Versorgungssystems beaufschlagt ist während der Druck in der der gegenüberliegenden Kolbenfläche zugewandten Zylindeikammer zur Einstellung und bzw. oder Positionierung der Greiferfinger veränderbar ist
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung Kupplungselemente für zusätzlich zur Längenmeßvomchtung angeordnete weitere Meßwertgeber wie z. B. Kraft- bzw. Drucksensoren, Temperaturfühler oder dgl. aufweist Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -8-