DD227071A1

DD227071A1 - DEVICE FOR SELF-ADDING OR REMOVING TOOLS

Info

Publication number: DD227071A1
Application number: DD26773884A
Authority: DD
Inventors: Uwe Wiedermann; Uwe-Frank Roy; Arnold Ritter
Original assignee: Berlin Ing Hochschule
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1985-09-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung fuer den Wechsel von Werkzeugen, insbesondere Greifern, an Manipulatoren. Das Ziel und die Aufgabe besteht darin, den Werkzeugwechsel ohne Hilfsenergie vorzunehmen, den hohen Pflege- und Wartungsaufwand fuer die gesamte Wechseleinrichtung zu verringern und die Bewegungsablaeufe des Manipulators fuer den automatischen Werkzeugwechsel zu nutzen. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass durch die Eigenbewegung des Manipulators in zwei voneinander unabhaengigen Richtungen - Linearbewegungen oder Linear- und Drehbewegungen - der Werkzeugwechsel vorgenommen wird.The invention relates to a device for changing tools, especially grippers, to manipulators. The aim and the task is to carry out the tool change without auxiliary power, to reduce the high care and maintenance costs for the entire changing device and to use the movement sequences of the manipulator for the automatic tool change. Geloest the task is characterized in that the tool change is made by the proper movement of the manipulator in two mutually independent directions - linear movements or linear and rotary movements.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für den Wechsel von Werkzeugen, insbesondere Greifern, an Manipulatoren.The invention relates to a device for changing tools, in particular grippers, to manipulators.

Characteristic of the known technical solutions

Für den Werkzeugwechsel an Werkzeugmaschinen und Manipulatoren sind verschiedene Einrichtungen bekannt.For the tool change on machine tools and manipulators various devices are known.

In der VDI-Z. Bd. 126 (1984) Nr.4 wird eine Handhabungseinrichtung, bestehend aus Halteelement mit Kegeladapter, beschrieben, bei dem das Spannen bzw. Lösen der Werkzeuge mittels Druckluft erfolgt.In the VDI-Z. Vol. 126 (1984) No. 4 describes a handling device consisting of a holding element with a cone adapter, in which the clamping or releasing of the tools takes place by means of compressed air.

Auch bei Volmer „Industrieroboter", Berlin, Verlag Technik 1981 und im Industrieanzeiger 101 (1979) Nr.82 sind Lösungen für den automatischen Greifer- und Werkzeugwechsel an Industrierobotern vorgeschlagen, bei denen die Werkzeuge durch hilfsenergiebetätigte form- bzw. stoffschlüssige Verbindungen gehalten werden.Volmer "industrial robots", Berlin, Verlag Technik 1981 and the industrial display 101 (1979) Nr.82 solutions for automatic gripper and tool change to industrial robots are proposed in which the tools are held by auxiliary power pressed form-fit or cohesive connections.

In den Patentschriften DD-PS 109550, DD-PS 113290 und DE-OS 2616459 sind für Werkzeugmaschinen zahlreiche pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigte Wechseleinrichtungen beschrieben.In patent specifications DD-PS 109550, DD-PS 113290 and DE-OS 2616459 numerous pneumatically, hydraulically or electrically operated changing devices are described for machine tools.

Nachteilig ist bei den bekannten Einrichtungen für den Werkzeugwechsel, daß Hilfsenergie sowie zusätzliche Steuer- und Arbeitseinrichtungen benötigt werden, die einen hohen Pflege- und Wartungsaufwand erfordern.A disadvantage of the known facilities for tool change that auxiliary power and additional control and working facilities are required, which require a high care and maintenance.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Werkzeugwechsel ohne Hilfsenergie vorzunehmen, den hohen Pflege- und Wartungsaufwand für die gesamte Wechseleinrichtung zu verringern und die Bewegungsabläufe des Manipulators für den automatischen Werkzeugwechsel zu nutzen.The aim of the invention is to carry out the tool change without auxiliary power, to reduce the high care and maintenance costs for the entire changing device and to use the movements of the manipulator for the automatic tool change.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ohne zusätzliche Fremdenergie unter Ausnutzung der Bewegungsmöglichkeiten des Manipulators wirkende Einrichtung zum selbstätigen Einsetzen oder Entfernen von Werkzeugen zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch die Eigenbewegung des Manipulators in zwei voneinander unabhängigen Richtungen der Werkzeugwechsel vorgenommen wird. Dabei ist es gleichgültig, ob nur Linearbewegungen oder Linear- oder Drehbewegungen ausgeführt werden. Hierbei wird das Werkzeug im Magazin abgelegt und mittels am Magazin befestigter Formelemente die Werkzeugverriegelung aufgehoben. Durch Bewegung der Werkzeugaufnahme in der zweiten Richtung wird das Werkzeug vom Industrieroboter getrennt. Das Aufnehmen des Werkzeuges durch den Industrieroboter und die Verriegelung in der Einrichtung zürn selbständigen Einsetzen der Werkzeuge erfolgen in umgekehrter Richtung. Zur Aufbringung der Kraft für die Verriegelung des Werkzeuges in der Wechseleinrichtung dienen mechanische Energiespeicher, insbesondere Druckfedern.The invention has for its object to provide an acting without additional external energy taking advantage of the possibilities of movement of the manipulator device for selbstätigen insertion or removal of tools. According to the invention the object is achieved in that the tool change is made by the proper movement of the manipulator in two independent directions. It does not matter if only linear movements or linear or rotary movements are performed. In this case, the tool is placed in the magazine and lifted by means of the magazine attached mold elements, the tool lock. By moving the tool holder in the second direction, the tool is separated from the industrial robot. The picking up of the tool by the industrial robot and the locking in the device for autonomous insertion of the tools take place in the opposite direction. For applying the force for the locking of the tool in the changing device serve mechanical energy storage, in particular compression springs.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung wird gezeigt:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows:

Fig. 1: Wechseleinrichtung mit MagazinFig. 1: changing device with magazine

Das Werkzeug 1 ist in seiner Lage zum Industrieroboter durch den Zapfen 1.1 und dem mit dem Grundkörper 2 fest verbundenen Stift 3 bestimmt, der in die Nut des Flansches 1.2 des Werkzeugzapfens eingreift und eine unerwünschte Drehung des Werkzeuges verhindert. In dem aus dem Führungskörper 2.1 und dem Übergangsstück 2.2 zum Industrieroboter bestehenden Grundkörper 2 sind zwei gegenüberliegende Bolzen 4 mit schräger Anlagefläche 4.1 so angeordnet, daß bei ihrer Betätigung der Sperrhebel 5 bewegt und der Werkzeugzapfen 1.1 im Grundkörper die Werkzeugaufnahme ver- oder entriegelt wird.The tool 1 is determined in its position to the industrial robot by the pin 1.1 and the body 2 firmly connected to the pin 3, which engages in the groove of the flange 1.2 of the tool pin and prevents unwanted rotation of the tool. In which consists of the guide body 2.1 and the transition piece 2.2 to the industrial robot base 2 two opposing bolts 4 are arranged with inclined contact surface 4.1 so that moves in their operation of the locking lever 5 and the tool pin 1.1 in the main body the tool holder ver or unlocked.

Hierbei wird der Sperrhebel 5 durch die Feder 6 ständig an den Bolzen 4 gedrückt. Die Verriegelung des Werkzeuges 1 erfolgt durch Formschluß, so daß zum Halten des Werkzeuges in der Werkzeugaufnahme nur geringe Federkräfte erforderlich sind.Here, the locking lever 5 is constantly pressed by the spring 6 to the pin 4. The locking of the tool 1 is effected by positive engagement, so that only small spring forces are required to hold the tool in the tool holder.

Zur Ablage des Werkzeuges 1 dient ein Magazin 7, bestehend aus der Grundplatte 7.1, der Auflageplatte 7.2 für das Werkzeug und den Befestigungselementen 7.3.For storage of the tool 1 is a magazine 7, consisting of the base plate 7.1, the support plate 7.2 for the tool and the fasteners 7.3.

Beim Ablegen des Werkzeuges 1 wird dieses in y-Richtung so weit in den Schlitz der Auflageplatte 7.2 bewegt, bis sich die Bolzen 4 über den Befestigungselementen 7.3 befinden. Durch eine anschließende Verlagerung des Grundkörpers in z-Richtung werden die Bolzen 4 entgegen der Federkraft in diesen hineingeschoben. Die hiermit eingeleitete Drehung des Sperrhebels 5 bewirkt eine Entriegelung des Werkzeuges und das Herausfallen aus der Aufnahme auf die Auflageplatte 7.2. Das Einsetzen des Werkzeuges 1 erfolgt in umgekehrter Richtung.When placing the tool 1 this is so far moved in the y-direction in the slot of the support plate 7.2 until the bolts 4 are above the fasteners 7.3. By a subsequent displacement of the body in the z direction, the bolts 4 are pushed against the spring force in this. The hereby initiated rotation of the locking lever 5 causes an unlocking of the tool and falling out of the recording on the support plate 7.2. The insertion of the tool 1 takes place in the reverse direction.

Claims

- I - O / / OO claims for invention:

1. A device for the independent insertion or removal of tools, characterized in that from the guide body (2.1) and the transition piece (2.2) to the industrial robot existing base body (2) two opposing bolts (4) are arranged with an inclined contact surface (4.1) that in their operation of the locking lever (5) moves and the tool pin (1.1) in the main body, the tool holder is locked or unlocked.

2. Device according to claim 1, characterized in that the base body (2) fixedly connected pin (3) is arranged so as to engage in the groove of the flange (1.2) of the tool pin (1.1, so that an undesirable rotation is prevented.

3. Device according to claim 1, characterized in that the locking lever (5) is rotatably mounted and arranged so that the spring (6) the locking lever (5) constantly on the bolt (4) presses to prevent unlocking.

4. Device according to claim 1, characterized in that for removal of the tool (1) this iny direction as far as in the slot of the support plate (7.2) is moved until the bolts (4) over the fastener (7.3) are located and a subsequent displacement of the entire body in the z-direction, the bolts (4) are pushed against the spring force in this, whereby the unlocked rotation of the locking lever (5) unlocking the tool (1) is effected and falling out of the recording on the support plate (7.2).

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