DD159499A3

DD159499A3 - PNEUMATIC MANIPULATOR

Info

Publication number: DD159499A3
Application number: DD22821981A
Authority: DD
Inventors: Werner Voigt; Lothar Morgenstern; Heinz-Guenter Nagel; Franz Brambauer; Hans Sandner
Original assignee: Werner Voigt; Lothar Morgenstern; Nagel Heinz Guenter; Franz Brambauer; Hans Sandner
Priority date: 1981-03-12
Filing date: 1981-03-12
Publication date: 1983-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Manipulator zum Zuführen und Manipulieren, vorzugsweise von Blechreststücken an Pressen zum Zwecke des Ausschneidens von Werkstücken. Ziel der Erfindung ist, eine höhere Genauigkeit in der Positionierung mit einer ausreichenden Anzahl von einstellbaren Zwischenanschlägen zu erreichen. Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem pneumatischen Manipulator die Anordnung der Verschiebeeinheit, die Ausladung und das dynamische Verhalten zu beeinflussen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem die Verschiebeeinheit in zwei ineinandergreifende Schieber, einen Positionierschieber und einen Holeschieber geteilt ist. Der Positionierschieber trägt den gesamten Holeschieber, wobei dieser Träger einer bekannten pneumatischen Verschiebeeinheit mit Greifer und Anschlagsystem ist, Am jeweiligen Hubende steht der Positionierschieber mit seinem Positionieranschlagstück gegenüber einem auf einer gestellfest gelagerten Walze befestigten Anschlag in Wirkverbindung. Hole- und Positionierbewegungen werden mit hoher Wiederholgenauigkeit ausgeführt. Fig. 1The invention relates to a pneumatic manipulator for feeding and manipulating, preferably sheet metal remnants on presses for the purpose of cutting out workpieces. The aim of the invention is to achieve a higher accuracy in the positioning with a sufficient number of adjustable intermediate stops. The invention has for its object to influence the arrangement of the displacement unit, the projection and the dynamic behavior in a pneumatic manipulator. According to the invention, this object is achieved by the displacement unit is divided into two interlocking slides, a positioning slide and a Holeschieber. The positioning slide carries the entire Holeschieber, this carrier is a known pneumatic displacement unit with gripper and stop system, At the respective stroke end of the positioning slide is with its positioning stopper against a mounted on a frame fixedly mounted stop in operative connection. Hole and positioning movements are carried out with high repeatability. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung Pneumatischer ManipulatorTitle of the Invention Pneumatic Manipulator

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Manipulator mit Verschiebeeinheit zum kombinierten Zuführen und Manipulieren, vorzugsweise von Blechreststücken an Pressen zum Zwecke des Ausschneidens von Werkstücken.The invention relates to a pneumatic manipulator with displacement unit for combined feeding and manipulating, preferably sheet metal remnants on presses for the purpose of cutting out workpieces.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Aus "Wissenschaftliche Beiträge der Ingenieurhochschule Zwickau", Sonderheft März 1979, S, 93/94, ist ein pneumatischer Manipulator bekannt. Dieser Manipulator weist einen Aufbau mit C-Antrieb, und Z-Schieber auf. Die Begrenzung aller Bewegungen erfolgt über verstellbare Anschläge. Das Anfahren je einer Zwischenposition im C-Antrieb und X-Schieber wird durch einen ver-From "Scientific contributions of the engineering college Zwickau", special issue March 1979, S, 93/94, a pneumatic manipulator is known. This manipulator has a construction with C-drive, and Z-slide. The limitation of all movements via adjustable stops. Approaching each intermediate position in the C-drive and X-slide is performed by a

' ^h stellbaren, einschwenkbären Zwischenanschlag ermöglicht.'-Die Anwendung dieser Lösung ist mit folgenden Nachteilen verbunden:' ^h adjustable, einschwenkbären intermediate stop allows.' The application of this solution has the following disadvantages:

Der Manipulator ermöglicht nur eine Zwischenposition, die für die Zustellbewegung, z. B. bei Schneidarbeiten, in mehreren Positionen auf Grund der erforderlichen Vielzahl von Arbeitsstellungen während eines Zyklus nicht ausreicht.The manipulator allows only an intermediate position, for the delivery movement, z. B. in cutting work, in several positions due to the required variety of working positions during a cycle is not sufficient.

22 8219 622 8219 6

Die Ausladung des X-Schiebers setzt trotz Verwendung fester Anschläge in der Nähe des C-Antriebes, durch die Obersetzung des Anschlagradius zum Positionierradius und der daraus resultierenden dynamischen Belastung, die erreichbare Positioniergenauigkeit herab und bedingt große Arbeitsplatzmaße. Der Einsatz des Manipulators ist für einfache Manipülierbewegungen zum Beispiel als Einlege- und Entnahmegerät begrenzt. Komplizierte Manipulierbewegungen sind infolge der geringen Positionszahl nicht möglich,Despite the use of fixed stops close to the C drive, the overhanging of the stop radius to the positioning radius and the resulting dynamic load, the projection of the X slide reduces the achievable positioning accuracy and requires large work space dimensions. The use of the manipulator is limited for simple Manipülierbewegungen for example as loading and unloading device. Complicated Manipulierbewegungen are not possible due to the small number of positions,

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine höhere Genauigkeit in der Positionierung mit einer ausreichenden Anzahl von einstellbaren Zwischenanschlägen mit optimalem Bewegungsablauf zu erreichen.The aim of the invention is to achieve a higher accuracy in positioning with a sufficient number of adjustable intermediate stops with optimal movement.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem pneumatischen Manipulator die Anordnung der Verschiebeeinheit, die Ausladung und das dynamische Verhalten zu beeinflussen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die gesamte Verschiebeeinheit in zwei ineinandergreifende Schieber, einen Positionier- und einen Holeschieber geteilt ist. Der Positionierschieber ist so gestaltet, daß er durch eine Parallelsäulenführung, die an drei Lagerböcken gestellfest befestigt ist, geführt wird und gleichzeitig Träger des gesamten Holeschiebers ist. Der Positionierschieber ist Träger einer weiteren Parallelsäulenführung und bildet mit einer .Abschlußplatte endseitig die Befestigung für das gesamteThe invention has for its object to influence the arrangement of the displacement unit, the projection and the dynamic behavior in a pneumatic manipulator. According to the invention this object is achieved in that the entire displacement unit is divided into two intermeshing slide, a positioning and a Holeschieber. The Positionierschieber is designed so that it is guided by a parallel column guide which is fixed to the frame fixed to the frame, and at the same time is the carrier of the entire Holeschiebers. The Positionierschieber carries a further parallel column guide and forms with a. End plate end attachment for the entire

O Anschlagsystem des Holeschiebers. Der Holeschieber ist Träger einer bekannten pneumatischen Verschiebeeinheit mit Greifer. Das Anschlagsystem, mit Anschlag und Zwischenanschlag auf einer Führungsschiene befestigt und gegen Stoßdämpfer verschiebbar, ist dabei zur Hubbegrenzung des Holeschiebers inO stop system of the Holeschiebers. The Holeschieber is a carrier of a known pneumatic displacement unit with gripper. The stop system, mounted with stop and intermediate stop on a guide rail and slidable against shock absorbers, is to limit the stroke of the Holeschiebers in

>5 beiden Bewegungsrichtungen gegenüber den auf einer Verbindungsstange verschiebbar befestigten Anschlagstücken im Eingriff. > 5 both directions of movement relative to the slidably mounted on a connecting rod stop pieces in engagement.

Der Positionierschieber mit dem Holes.chieber steht mit dem Positionieranschlagstück gegenüber einem auf einer Walze in Teilung angeordneten Anschlag und gegen axial angeordnete Stoßdämpfer verschiebbar zur Hubbegrenzung in beiden Bewegungsrichtungen in der jeweiligen Endlage in Wirkverbindung, Der Positionierschieber wird durch die Kolbenstange eines am mittleren Lagerbock mittig zwischen der Parallelsäulenführung befestigten Antriebszylinder in die jeweilige Position gebracht· Ein am Positionierschieber mittig zwischen der Parallelsäulenführung des Holeschiebers befestigter Antriebszylinder bewegt mit seiner Kolbenstange den Holeschieber in die jeweilige Endlage oder Zwischenstellung« Die Walze ist durch beiderseitiges Lösen von der Antriebswelle austauschbar und wird über die Antriebswelle und dem Klinkenrad in Teilschritten gedreht, durch Eingriff einer von einem pneumatischen Zylinder angetriebenen Schaltklinke·The Positionierschieber with the Holes.chieber is the positioning stopper against a stop arranged on a roller stop and against axially arranged shock absorbers for stroke limitation in both directions of movement in the respective end position in operative connection, the positioning slide is centered by the piston rod at the middle bearing block between The drive cylinder fastened to the parallel column guide is moved into the respective position · A drive cylinder mounted centrally on the positioning slide between the parallel column guide of the handle moves the slide to its respective end position or intermediate position «The roller is interchangeable with both sides of the drive shaft the ratchet wheel rotated in partial steps, by engaging a driven by a pneumatic cylinder pawl ·

Die Aufteilung der gesamten Hubbewegung der Verschiebeeinheit erfolgt in eine Holebewegung und eine Positionierbewegung« Während eines gesamten Arbeitszyklus wird die Holebewegung zur Ausführung der Bewegung von der Teileübernahme bis zu einer ersten Arbeitsstation mit dem Holeschieber und die Positionierbewegung zur Ausführung mehrerer sehr genauer Arbeitsschritte (mit einer Wiederholpositioniergenauigkeit von +_ 0,05 mm) mit dem Positionierschieber und dem ihm überlagerten inaktiven Holeschieber durchgeführt. Eine Bewegungs-Dberlagerung beider Schieber ist möglich.The distribution of the entire lifting movement of the displacement unit takes place in a picking movement and a positioning movement. During a whole working cycle, the picking movement is carried out to carry out the movement from parts picking up to a first work station with the picker and the positioning movement for carrying out several very precise operations (with a repositioning accuracy of + _ 0.05 mm) with the positioning slide and the inactive Holeschieber superimposed on it. Movement superimposition of both slides is possible.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings show:

Fig β 1 Schema des Manipulators,FIG. 1 shows a diagram of the manipulator,

Fig. 2 Schnitt A-A nach Fig. 1,2 section A-A of FIG. 1,

Fig. 3 Schnitt B-B nach Fig. 1 undFig. 3 section B-B of Fig. 1 and

Fig. 4 Schnitt C-C nach Fig„ 1.Fig. 4 section C-C of FIG.

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Der pneumatische Manipulator zum schrittweisen Bewegen von Platinen weist eine ineinandergreifende Verschiebeeinheit mit Aufteilung in Hole- und Positionierbewegung auf. Die Parallelsäulenführung 1 des Positionierschiebers 5, Fig. 1, 3 und 4, ist mit den Lagerböcken 2, 2*, 2*' am Gestell 3 durch Kiemraverbindung befestigt. Am Lagerbock 2* ist der Antriebszylinder 4 des Positionierschiebers 5 mittig zwischen der Parallelsäulenführung 1 des Positionierschiebers 5 befestigt, dessen Kolbenstange mit dem Positionierschieber 5The pneumatic manipulator for the step-by-step movement of boards has an interlocking displacement unit with a division into hole and positioning movement. The parallel column guide 1 of the Positionierschiebers 5, Fig. 1, 3 and 4, is attached to the bearing blocks 2, 2 *, 2 * 'on the frame 3 by Kiemraverbindung. On the bearing block 2 * of the drive cylinder 4 of the positioning slide 5 is mounted centrally between the parallel column guide 1 of the positioning slide 5, the piston rod with the positioning slide. 5

.0 in Wirkverbindung steht. Ober die Parallelsäulenführung 10 des Holeschiebers 8 wird der Positionierschieber 5 und die hintere Positionierschieberplatte 6 einander zugeordnet und geklemmt. An dem Positionierschieber 5 ist der Antriebszylinder 11 des Holeschiebers 8 befestigt, dessen Kolbenstange mit dem Holeschieber 8 verbunden ist» Die Parallelsäulenführung 10 des Holeschiebers 8 wird am freien Ende durch eine Abschlußplatte 7 begrenzt, die gemeinsam mit dem Positionierschieber Träger des Anschlagsystems 12 ist und auf dem in den Lagerböcken 13, 13* die Führungsschiene 14, bestückt mit einem.0 is in operative connection. Above the parallel column guide 10 of the Holeschiebers 8, the positioning slide 5 and the rear Positionierschieberplatte 6 is associated with each other and clamped. At the positioning slide 5, the drive cylinder 11 of the Holeschiebers 8 is fixed, the piston rod is connected to the Holeschieber 8. The parallel column guide 10 of the Holeschiebers 8 is bounded at the free end by a closure plate 7, which is together with the positioning slide carrier of the stop system 12 and on in the bearing blocks 13, 13 * the guide rail 14, equipped with a

>0 Anschlag 15 und einem wahlweise aufrufbaren Zwischenanschlag geführt und gegen Stoßdämpfer 17', 17'" verschiebbar sind. Zwischen dem Holeschieber 8 und der hinteren Holeschieberplatte 9 befindet sich eine Verbindungsstange 18 auf der verschiebbare Anschlagstücke 19, 19* angeordnet sind. An der hinteren Positionierschieberplatte 6 ist ein Positionieranschlagstück 20 befestigt, das mit dem auf einer austauschbaren Walze 21 in Teilung angeordneten Anschlägen 22 in Eingriff gebracht werden kann. Die Walze 21 ist in gestellfesten Walzenlagerböcken 23, 23', 23V* gelagert und wirkt mit ihrer Antriebswelle 31, Fig. 2, beiderseits auf die an den äußeren Walzenlagerböcken 23, 23" befestigten Stoßdämpfer 17, 17" Mit der Schrittschalteinrichtung 24 wird die Walze 21 durch eine Schaltklinke 25, Fig. 2, im Eingriff mit dem Klinkenrad 26 über die Antriebswelle 31 um jeweils eine Winkelteilung, die der Befestigungsbahn eines Anschlages 22 entspricht, gedreht Out> 0 stop 15 and a selectively invokable intermediate stop and "slidably against shock absorber 17 ', 17'. Between the hole slide 8 and the rear Hole pusher plate 9 is located a connecting rod 18 on the movable stopper pieces 19, 19 are arranged. * At the rear Positioning slide plate 6, a positioning stopper 20 is fixed, which can be brought into engagement with the arranged on a replaceable roller 21 in abutment stops 22. The roller 21 is mounted in frame-fixed roller bearing blocks 23, 23 ', 23V * and acts with its drive shaft 31, FIG With the step switching means 24, the roller 21 by a pawl 25, Fig. 2, in engagement with the ratchet wheel 26 via the drive shaft 31 by a respective one Angle division, which corresponds to the attachment path of a stop 22, rotated

Ein Rückdrehen des Klinkenrades 26 wird durch die im Eingriff befindliche Sperrklinke 27 verhindert. Der Antrieb des Klinkenhebels 28, als Träger der Schaltklinke 25, erfolgt durch einen pneumatischen Zylinder 29 und wird über die im Klinkenrad 22 axial bewegliche Antriebswelle 31 mittels Paßfeder auf die Walze 21 übertragen« Die eine Endlage wird durch Anfahren der Sperrklinke 27 an-die Stellschraube 30 mechanisch verriegelt. Der Holeschieber 8 trägt eine Verschiebeeinheit mit Greifer 32, durch die eine Bewegung in einer anderen Koordinatenrichtung erfolgt.A reverse rotation of the ratchet wheel 26 is prevented by the engaged pawl 27. The drive of the ratchet lever 28, as a carrier of the pawl 25, is effected by a pneumatic cylinder 29 and is transmitted via the axially movable in the ratchet wheel 22 drive shaft 31 by means of feather key on the roller 21. "The end position is by approaching the pawl 27 to the set screw 30 mechanically locked. The Holeschieber 8 carries a displacement unit with gripper 32 through which a movement takes place in a different coordinate direction.

Wirkungsweise des Manipulators:Operation of the manipulator:

Die Aufteilung der gesamten Hubbewegung aer Verschiebeeinheit erfolgt in eine Holebewegung und eine Positionierbewegung. Dabei wird der auf der gestellfest angeordneten Parallelsäulenführung 1 des Positionierschiebers 5 gleitend gelagerte Positionierschieber 5 mit seinem Positionieranschlagstück 20 in beiden Bewegungsrichtungen pneumatisch angetrieben und im Hub durch jeweils endlagengedämpftes Einfahren und Anlegen an einem auf der Walze 21 angeordneten Anschlag 22 mechanisch begrenzt. Für jedes Weiterschalten wird der unter Druck stehende Teil des Antriebszylinders 4 des Positionierschiebers 5 drucklos, die Walze 21 um eine Teilung durch die Schrittschalteinrichtung 24 in die neue Arbeitsstellung weitergeschaltet und danach die Bewegung in die jeweilige Arbeitsrichtung durch Druckbeaufschlagung eingeleitet. Bei der Bewegung des Positionier Schiebers 5 wird der auf ihm befestigte Holeschieber 8 und das Anschlagsystem 12 mit bewegt. Eine Bewegungsüberlagerung beider Schieber ist möglich. Für das Abarbeiten der Platine bei mehrreihig gestaffelten Arbeitsstellen ist die Position der An- ;30 schlage 22 der "Walze 21 mehrfach nutzbar. Die Lage des wahl·=·: weise aufrufbaren Zwischenanschlages 16 gibt dem Holeschieber den erforderlichen Versatz gegenüber dem Positionierschieber In diesem Fall wird aer Antriebszylinder des Holeschiebers 11 drucklos, der Zwischenanschlag 16 aufgerufen und danach die Bewegung des Holeschiebers 8 an den Zwischenanschlag 16 eingeleitet. Hiernach erfolgt die weitere, durch die Anschläge 22 wegmäßig vorgegebene Positionierung des Positionierschiebers gemeinsam mit dem Holeschieber 8.The division of the entire lifting movement aer displacement unit takes place in a picking movement and a positioning movement. The mounted on the frame fixed parallel column guide 1 of the positioning slide 5 slidably mounted Positionierschieber 5 is pneumatically driven with its Positionieranschlagstück 20 in both directions of movement and mechanically limited in stroke by each endlagengedampftes retraction and application to a arranged on the roller 21 stop 22. For each indexing of the pressurized part of the drive cylinder 4 of the positioning slide 5 is depressurized, the roller 21 indexed by a division by the stepping means 24 in the new working position and then initiated the movement in the respective working direction by applying pressure. During the movement of the positioning slide 5, the Holeschieber 8 and the stop system 12, which is fastened to it, are also moved. A movement overlay of both slides is possible. For the processing of the board in multi-tiered staggered jobs, the position of the stopper 22 of the "roller 21 can be used repeatedly.The position of the optional intermittent stopper 16 gives the holed slider the required offset with respect to the positioning slide in this case aer drive cylinder of the hole slide 11 the intermediate stop is depressurized, called 16, and thereafter initiating the movement of the Hole-slide 8 to the intermediate stop 16th This is followed by the further wegmäßig predetermined by the stops 22 position the Positionierschiebers together with the hole slide. 8

Claims

Erfindunqsanspruch

Pneumatic manipulator with displacement unit for combined feeding and manipulation, preferably of sheet metal remnants on presses for the purpose of cutting out workpieces, characterized in that the displacement unit is divided into a positioning slide (5) and a Holeschieber (8), wherein the drive cylinder (4 ) of the positioning slide (5) and the parallel column guide (1) of the positioning slide (5) are fixed to the frame and the positioning slide (5) carrier of the drive cylinder (11), the parallel column guide (10), the Holeschiebers (8) and the stop system (12) is and the Holeschieber (8) with one of its slidable stop pieces (19, 19 ') opposite to the abutment system (12) located stop (15) or intermediate stop (16) and the positioning slide (5) with its Positionieranschlagstück (20) against a mounted on a frame fixedly mounted roller (21) stop (22) at the respective stroke end in Wirkver bond stands «

2. Manipulator according to item 1, characterized in that the drive cylinder (4) of the Positionierschiebers (5) raittig between the three bearing blocks (2, 2 ', 2 ^ft ) fixed to the frame parallel column guide (1) of the positioning slide (5) and the drive cylinder (11) are arranged centrally between the parallel column guide (10) of the Holeschiebers (8).

3. Manipulator according to item 1, characterized in that

the positioning slide (5) via a switchable roller (21) equipped with stops (22), in engagement with the Positionieranschlagstück (20), in both directions against axially disposed shock absorbers (17 " _f 17 ^ft ·) is displaceable.

4. Manipulator according to item 3, characterized in that the roller (21) as a mechanical program carrier by mutual release of the drive shaft (31) is interchangeable

5 · manipulator according to item 3, characterized in that the roller (21) with stops (22) transmitted through the drive shaft (31) and ratchet wheel (26) in partial steps is switchable.