DD207618A3

DD207618A3 - Anschlagsystem fuer schwenkbare greifer

Info

Publication number: DD207618A3
Application number: DD23967482A
Authority: DD
Inventors: Dieter Braeuer; Karlheinz Morgenstern
Original assignee: Dieter Braeuer; Karlheinz Morgenstern
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1984-03-07
Also published as: DE3309749A1; GB8312581D0; JPS58211896A; FR2526356A1; GB2120350A

Abstract

Das Anschlagsystem ist anwendbar fuer das gesteuerte Schwenken einer Schwenkwelle, insbesondere bei Greifern. Die Erfindung hat zum Ziel, mehr als zwei Schwenklagen des Greifers ohne Umruestzeiten zu realisieren. Aufgabe der Erfindung ist, bei einem Anschlagsystem mit zwei in entgegengesetzte Richtungen zeigenden Anschlagflaechen auf der Schwenkwelle, diese zwecks varialer Beendigung der Schwenkbewegungen selbsttaetig lageveraenderbar zur Schwenkwelle anzuordnen. Die Anschlagflaechen sind an einem Anschlagring befestigt, der auf der Schwenkwelle frei drehbar gelagert ist. Er ist als Teil einer Schaltkupplung ausgebildet und mit formschluessigen Mitnehmern versehen, in welche Mitnehmer einrasten,die an einem Kupplungsring als anderen Teil der Schaltkupplung befestigt sind. Dieser ist mit der Schwenkwelle drehstarr verbunden und axial auf ihr verschiebbar. Indem also die Mitnehmer veraenderlich gepaart werden, kann der Anschlagring und mit ihm koennen die Anschlagflaechen veranlasst werden, die Stellung zur Schwenkwelle zu veraendern und zwar in Abhaengigkeit von den Teilschritten, welche die Mitnehmerpaarungen zulassen.

Description

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Titel der Erfindung >

Anschlagsystem für schwenkbare Greifer

Anwendungsgebiet der Erfindung

Daa Anschlagsystem ist anwendbar für das gesteuerte Schwenken einer Schwenkwelle, insbesondere bei Greifern.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bach DE-GS 21 11 495 ist eine Vorrichtung zur Dämpfung und Beendigung der Drehbewegung einer Welle bekannt, welche die Greifeinrichtung eines Roboters trägt. Mit der Welle dreht ein Sperrteil, welches mit einem ersten Glied zur Anlage an Dämpfungselemente sowie einem zweiten Glied zur Anlage an Pestanschläge versehen ist. Dämpfungselemente sowie Pestanschläge sind verstellbar am Gehäuse befestigt _f welches die Welle aufnimmt· Das Sperrteil trifft zuerst auf ein Dämpfungselement, woraufhin die Drehbewegung der Welle verzögert wird, die zum Stillstand kommt, sobald ein Pestanschlag jegliche weitere Drehung von Sperrteil und Welle unterbindet. Die Pestanschläge begrenzen den Drehwinkel der Welle und damit den Schwenkbereich der Greifeinrichtung. Zur Realisierung eines anderen Schwenkbereiches, als den, den die Stellung der Pestanschläge zuläßt, muß die Einrichtung manuell umgerüstet werden.

^ach DE-OS 2903 185 ist die Welle, die den Greifer eines Roboters trägt, an ihrem rückwärtigen Ende in einem Gehäuse aufgenommen, das am Ende eines horizontalen Greiferarmes

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vorgesehen ist· In diesem Gehäuse ist auf dem Wellenende drehstarr ein doppelarmiger Anschlaghebel angeordnet. Am Gehäuse sind ebenfalls sowohl eine Dämpfungseinrichtung als auch Anschläge befestigt., Zwischen diesen Elementen wird der Anschlaghebel durch die angetriebene Welle in der Weise geschwenkt, daß ein Hebelende gegen Ende seines Schwenkbereiches mit der Dämpfungseinrichtung in Berührung kommt,, wodurch die restliche Schwenkbewegung verzögert wird, bis sie zum Stillstand kommt, indem das andere Hebelende an einen Anschlag gelangt» Die Anlage bleibt über ein ständig wirksames Antriebsmoment gesichert. Der Schwenkbereich der Welle und_v damit des Greifers wird hierbei durch die Stellung der Anschläge in Verbindung mit der Gestaltung des Anschlaghebels bestimmt, der nur für einen Schwenkbereich ausgelegt ist. unterschiedlich gestaltete Anschlaghebel lassen unterschiedliche Schwenkbereiche zu, was jedoch ebenfalls ein manuelles Umrüsten bedingt; Damit ergeben sich bei beiden Lösungen längere Stillstandszeiten für den Eoboter wie auch der zugeordneten Maschine· Darüberhinaus sind diese Lösungen mit ihren zwei Endlagen nicht für einen Doppelgreifer verwendbar, da.bei diesem magazin- und auch futterseitig je zwei, insgesamt also vier Schwenkpositionen gewährleistet sein müssen·

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat zum Ziel, mehr als zwei Schwenklagen des Greifers ohne Umrüstzeiten zu realisieren·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die in der Charakteristik der technischen Lösungen beschriebenen Mängel lassen sich auf folgende Ursachen zurückführen:

- die Fixierung der Anschlagflächen an den Enden eines Schwenkbereiches, /

- de,r nur manuell verändert werden kann·

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Um diese Ursachen zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Anschlagsystem für schwenkbare Greifer mit einem Gehäuse, das eine angetriebene Schwenkwelle sowie zwei Anschlagflächen aufnimmt, welche durch die Schwenkwelle gedreht werden und deren entgegengerichtete Schwenkbewegungen begrenzen, indem jede der Anschlagflächen auf einen am Ge^ häuse befestigten Anschlag mit vorangehender Dämpfung trifft, woraufhin diese Schwenkstellung durch ein ständig wirksames Antriebsmoment gesichert wird, zu schaffen, bei dem die Lage der Anschlagflächen zur Schwenkwelle selbsttätig veränderbar ist·

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß.'beide Anschlagflächen an einem Anschlagring befestigt sind, welcher frei drehbar auf der Schwenkwelle angeordnet und als Teil einer Schaltkupplung ausgebildet ist, deren anderer Teil von einem Kupplungsring gebildet wird, welcher neben dem Anschlagring auf der Schwenkwelle drehstarr angeordnet und durch einen Linearantrieb axial verschiebbar ist. Die Schaltkupplung ist als formschlüssige Mitnehmerkupplung mit mehreren Mitnehmerpaarungen ausgebildet, wobei jeweils zwischen einer Paarung von Mitnehmer des Anschlagringes und Mitnehmer des Kuppl'ungsringes ein Spiel entlang des Kreisumfanges vorgesehen, istψ auf welchem alle Mitnehmer angeordnet sind· Die Mitnehmer des Kupplungsringes sind als achsparallel herausragende Stifte und die des Ansehlagringes_xals Langlöcher ausgebildet, wobei Langlöcher und Stifte in gleich großer Anzahl über den Kreisumfang verteilt angeordnet sind. Der Linearantrieb ist als Kolben-Feder-Antrieb ausgebildet. Der Kolben stellt einen Plungerkolben dar, der an einer Kappe befestigt ist, welche mit dem Kupplungsring fest verbunden ist und in einem Ringraum eine Scheibe sowie Druckfedern aufnimmt, welche sich einerseits am Kupplungsring und andererseits an der Scheibe abstützen, die auf der Schwenkwelle drehstarr befestigt ist, in derem dem Greifer abgewandten Ende ein Zylinderraum zentrisch angeordnet ist, der den Plungerkolben aufnimmt·

Während also daa Anschlagsystem nach wie vor einen gleichbleibenden Schwenkwinkel einschließt, kann die Schwenkwelle sich nunmehr vom Anschlagsyatem löaen und gesteuert Teilschritte anlaufen, welche durch die Anzahl von Paarungen an Kupplungselementen vorgegeben sind. Diese Kupplungselemente wirken in der Art einer Teileinrichtung. Indem durch Entkuppeln das Anschlagsystem außer Kraft gesetzt wird, kann ⁽ die Schwenkwelle die gewünschten Teilschritte vollziehen, woraufhin durch Einrasten der Kupplungselemente das An- schlagsystem zum Einsatz gelangt und die Schwenkbewegung beendet. Die Steuerung des Kupplungavorgangea zwischen Anschlagsystem und Schwenkwelle erfolgt z. B. in' bekannter-Weise durch Steuernocken auf der Schwenkwelle. Mit dieser Trennung von Anschlagsystem und Schwenkwelle kann der Schwenkwinkel in vorgegebenen Größen selbsttätig verändert werden, womit jedwede Ausfallzeit für ein manuelles umrüsten entfällt. . .

Ausführungabeispiel .

Die Erfindung ist nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schwenkwelle mit Antrieb und Anachlagsystem im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II - II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Schwenkwelle 1 in einem Gehäuse 2 drehbar gelagert, licht dargestellt ist die Auskragung dieser Schwenkwelle 1 nach rechts, an derem Ende ein Greifer befestigt ist. Zum Schwenken dieses Greifers ist seine Schwenk welle 1 über Zahnriemen 3 und Rutschkupplung 4 mit einem Antrieb 5 verbunden, der am Gehäuse 2 befestigt und mit einer Motorbremse 5.1 versehen ist. Dem Greifer abgewandt ist in der Schwenkwelle 1 ein Zylinderraum 6 in Form einer Sack-

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lochbohrung axial angeordnet. Dieser nimmt einen Plungerkolben 7 auf, der rückwärtig an einer axial beweglichen Kappe 8 befestigt ist, welche einen die Schwenkwelle 1 umgebenden freien Ringraum 8.1 überdeckt, i'n dem eine Scheibe 9 sowie Druckfedern 10 untergebracht sind. Die Scheibe ist koaxial auf dem äußersten Ende der Schwenkwelle 1 befestigt und an ihrer der Kappe 8 abgewandten Ringfläche stützen sich die Drückfedern 10 ab, deren andere Enden an einem Kupplungsring 11 anliegen, welcher koaxial auf der Schwenkwelle 1 sitzt, mit der Kappe 8 verbunden und wie diese axial verschiebbar ist. Den Druckfedern 10 abgewandt ist der Kupplungsring 11 mit achsparallel herausragenden Stiften 11.1 versehen, die über einen Kreisumfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Heben dem Kupplungsring 11 sitzt ebenfalls koaxial auf der Schwenkwellelein Anschlagring 12. Dieser ist axial unverschiebbar, jedoch frei drehbar gelagert und an seiner den Stiften 11.1 zugewandten Ringfläche sind Langlöcher 12.1 eingearbeitet, die auf dem gleichen Kreisumfang wie die Stifte 11.1 liegen und die gleiche Anzahl und Verteilung wie diese aufweisen. In Pig. 2 ist ersichtlich, daß der Anschlagring 12 zwei Anschläge 13 mit je einer Anschlagfläche 13.1 bzw. 13.2 trägt, von denen jeweils eine in eine der beiden Schwenkrichtungen zeigt. Im Schwenkweg jeder dieser Anschlagflächen 13·1; 13·2 ist ein Stoßdämpfer 14 angeordnet, die beide am Gehäuse 2 befestigt sind. Am Gehäuse 2 ist desweiteren ein Schalter 15 angeordnet, dem auf der Schwenkwelle 1 sitzende Nocken 15·1 augeordnet sind, von denen in Fig. 1 lediglich einer dargestellt ist. Aus Pig. 1 ist auch ersichtlich, daß das Druckmittel dem Zylinderraum 5 über den Anschlagring 12 mittels einer Leitung 16 zugeführt wird. , .

Das erfindungsgemäße Anschlagsystem wirkt wie folgt: In Fig. 2 ist eine Endstellung des Anschlagsystems dargestellt. In dieser hat die Anschlagfläche 13·1 ihren Stoßdämpfer 14 in dessen Endlage bewegt. Diese Stellung wird durch ein wirksames Antriebsmoment gesichert, welches in seiner Höhe durch die

Rutschkupplung 4 begrenzt und durch das Zuschalten der Motorbremse 5*1 gehalten wird· Von.dort wird der Kraftfluß über die Rutschkupplung 4, den Zahnriemen 3 und die Schwenk- welle 1 auf den Kupplungsring 11 geleitet, der hierbei die in Fig. 1 dargestellte axiale lage einnimmt· Das heißt, daß der Plungeikolben 7 entlastet ist, so daß die Druckfedern 10 diesen samt Kappe 8 und Kupplungsring 11 gegen den Anschlagring 12 drücken, wodurch dessen Stifte 11,1 den Anschlagring 12 mitzunehmen trachten·

Soll der Greifer, d· h· die Schwenkwelle 1 aus dieser Endlage heraus in eine entgegengesetzte bewegt werden, wird der Antrieb 5 umgepolt und die Motorbremse 5*1 gelöst· Damit verläßt die Anschlagfläche 13-1 ihren Stoßdämpfer 14· Gleichzeitig wird der Plungerkolben 7 belastet, so daß sich der Kupplungsring 11 während seiner Drehmitnahme durch die Schwenkwelle 1 gegen die Kraft der Druckfedern 10 mit seinen Stiften 11.1 aus den Langlöchern 12·1 gleichsam herausschraubt« Damit kommt die Schwenkwelle 1 vom Anschlagsystem frei und kann um einen Teilungswinkel oder mehrere gedreht werden· Dieser Teilungswinkel wird durch den Abätand von Ende zu Ende zweier Langlöcher 12,V bestimmt, und er hängt insbesondere davon ab, wieviele solcher Langlöcher 12.1 sich auf ihrem Kreisumfang unterbringen lassen· Die gewünschten Teilschritte werden durch Hocken 15-1 vorbestimmt, und indem ein bestimmter aktiviert wird, spricht bei Gegenüberstellung ,der Schalter 15^:an, woraufhin der Plungerkolben 7 wieder entlastet wird· Nunmehr schraubt sich der Kupplungsring 11 mit seinen Stiften 11·1 wieder in die Langlöcher 12.1 hinein, bis jeder der Stifte 11.1 am Ende eines Langloches 12.1 zur Anlage gelangt und die Drehmitnahme auf den Anschlagrihg 12 übertragen wird· Dieser bewegt sich über einen gleichbleibenden Restweg mit, der als Bremsweg wirksam wird, bis die Anschlagfläche 13.2 ihren Stoßdämpfer 14 in dessen Endlage gedrückt hat, woraufhin die Schwenkwelle 1 zum Stillstand kommt und in diesem verharrt, wie oben beschrieben wurde.

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Es ist auch möglich, die Schwenkwelle 1 aus einer Anschlagstellung heraus, z. B. aus der nach Fig. 2, in Anschlagrichtung weiterzuschwenken. Zu diesem Zweck wird erst die Motorbremse 5*1 gelöst und damit das Anschlagsystem entlastet· Daraufhin wird der Plungerkolben 7 belastet, der den Kupplungsring 11 vom Anschlagring 12 abzieht, wodurch sich auch der betreffende Stoßdämpfer 14 entlasten kann· Ist das Anschlagsystem entkuppelt, ist der Antrieb 5 in der gewünschten Drehrichtung freigegeben, der- die Schwenkwelle 1 um die erforderlichen Teilschritte weiterdreht· Ein vorbestimmter Nocken 15·1 wird aktiviert, und gelangt dieser in Gegenüberstellung zum Schalter 15» wird der Plungerkolben 7 entlastet, worauf hin die Stifte 11·1 in die Langlöcher 12·1 einrasten und der Anschlagring 12 über.den restlichen Weg die Schwenkbewegung zum Stillstand bringt·

Claims

967 4 .2 Erfindungsanspruch

1. Anachlägayatem für schwenkbare Greifer mit einem-Gehäuae, daa eine angetriebene Schwenkwelle sowie zwei Anschlagflachen aufnimmt, welche durch die Schwenkwelle gedreht werden und deren entgegengerichtete Schwenkbewegungen begrenzen, indem jede der Anschlagflächen auf einen am Gehäuse befestigten Anschlag mit vorangehender Dämpfung trifft, woraufhin diese Schwenkstellung durch ein stan- , dig wirksames Antriebamoment gesichert wird, dadurch gekennzeichnet,

daß beide Anschlagflächen (13-1; 13-2) an einem Anschlagring (12) befestigt aind, welcher frei drehbar auf der Schwenkwelle (1) angeordnet .und als Teil einer Schaltkupplung ausgebildet ist, deren anderer Teil von einem Kupplungsring (11) gebildet wird, welcher neben dem Anschlagring (12) auf der Schwenkwelle (1) drehstarr angeordnet und durch einen Linearantrieb (6; 7; 10) axial verschiebbar ist· '

2. Anschlagsystem nach Punkt 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaltkupplung (11; 12) als formschlüssige Mitnehmerkupplung mit mehreren Mitnehmerpaarungen (11.1; 12.1) ausgebildet ist, wobei jeweils zwischen einer Paarung von Mitnehmer (12.1) des Anschlagringes (12) und Mitnehmer (11.1) des Kupplungsringea (11) ein Spiel entlang des Kreisumfanges vorgesehen ist, auf welchem alle Mitnehmer (11.1; 12.1) angeordnet sind.

3. Anschlagsystem nach Punkt 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Mitnehmer des Kupplungsringes (11) als achsparallel herausragende Stifte (11.1) und die Mitnehmer des Anschlagringes (12) als Langlöcher (12.1) ausgebildet sind, wobei Langlöcher (12.1) und Stifte (1.1.1) in gleich grosser Anzahl über den Kreisumfang verteilt angeordnet sind.

4. Anschlagsystem nach Punkt 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Linearantrieb als Kolben-Feder-Antrieb (6; 7; 10) ausgebildet ist.

5. Anschlagsystem nach Punkt 1 und 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben einen Plungerkolben (7) darstellt, der an einer Kappe (8) befestigt ist, welche mit dem Kupplungsring (11) fest verbunden ist und in einem Ringraum (8.1) eine Scheibe (9) sowie Druckfedern (10) aufnimmt, "welche sich einerseits am Kupplungsring (11) und andererseits an der Scheibe (9) abstützen, die auf der Schwenkwelle (1) drehstarr befestigt ist, in derem dem Greifer abgewandten , Ende ein Zylinderraum: (6) zentrisch angeordnet ist, der den Plungerkolben (7) aufnimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen