DD230702A3

DD230702A3 - DEVICE FOR RECEIVING, MANIPULATING AND STORING COMPONENTS

Info

Publication number: DD230702A3
Application number: DD25744683A
Authority: DD
Inventors: Gundram Schumann; Dieter Schilling
Original assignee: Gundram Schumann; Dieter Schilling
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1985-12-11

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Aufnehmen, Manipulieren und Ablegen von Bauteilen, die sich durch eine wesentliche Vereinfachung des Programmieraufwandes auszeichnet. Ziel ist, den Zeit- und Kostenaufwand zu senken. Nach der Aufgabe ist der Greifvorgang vorrichtungs-, programm- und steuerungstechnisch zu vereinfachen. Erfindungsgemaess ist auf einer Roboterachse ein Greifersystem vorgesehen, bestehend aus einem Koppelstueck und einem gegenueber einer Roboterachse verschiebbar angeordneten Greifertraeger, der an seinem in Richtung der Bauteile zugeneigtem Ende mit Greiferorganen, vorzugsweise Elektromagneten, ausgeruestet ist, wobei der Greifvorgang mittels eines mit dem Koppelstueck in Wirkverbindung stehenden Sensors gesteuert wird und der Steuervorgang einsetzt, wenn der Greifertraeger mit dem Bauteil im Eingriff steht, wobei durch die Bewegung der Roboterachse eine Druckfeder eine Absenkung erfaehrt, derart, dass sich zwischen dem Sensor und einer integrierten Bezugsflaeche der Sensorwirkabstand "a" einstellt. Fig. 2The invention relates to a device for receiving, manipulating and depositing components, which is characterized by a substantial simplification of the programming effort. The goal is to reduce time and costs. After the task, the gripping process device, program and control technology to simplify. According to the invention, a gripper system is provided on a robot axis, consisting of a coupling piece and a gripper carrier displaceably arranged relative to a robot axis, which is equipped with gripper members, preferably electromagnets, at its end inclined in the direction of the components, wherein the gripping operation is operatively connected to the coupling piece standing control sensor is controlled and the control process begins when the gripper carrier is engaged with the component, wherein by the movement of the robot axis a compression spring experiences a reduction, such that adjusts the sensor effective distance "a" between the sensor and an integrated reference surface. Fig. 2

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aufnehmen, Manipulieren und Ablegen von Bauteilen, die sich durch eine wesentliche Vereinfachung des Programmieraufwandes auszeichnet, vor allem bei der Entnahme der Bauteile oder deren Ablage auf Stapel, insbesondere für die Beschickung von Schweißrobotern.The invention relates to a device for receiving, manipulating and storing components, which is characterized by a significant simplification of the programming effort, especially in the removal of components or their storage on stacks, especially for the loading of welding robots.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß Greifer an Industrierobotern oder Handhabeeinrichtungen in der Regel mit Hilfe von hydraulischen oder pneumatischen Druckzylindern, elektromechanischen Antrieben oder durch Elektromagnete betätigt werden. Die Vorgänge des Greifens, Haltens und Spannens werden durch ein dem Roboter oder Automaten eingegebenes Programm ausgelöst. Der zurückzuiegende Weg zum Bauteil, zur Bearbeitungsstation und zur Bauteilablage wird ebenfalls.durch ein vorgegebenes Programm realisiert. Liegen die Bauteile in einem Magazin gestapelt vor, muß für jedes einzelne Bauteil eine andere Position gewählt werden. Der Nachteil dieser Lösung ist die Erhöhung des Speicheraufwandes und komplizierte und aufwendige Steuerungssysteme. Weiterhin ist nach der DD-PS 155147 ein Verfahren bekannt, welches eine automatische Positionierung eines Schweißkopfes für jede Nahtlage einer Mehrlagenschweißung ermöglicht. Hierbei wird unter Verwendung von Sensoren ein Brenner entlang einer Nahtkehle oder Nahtfuge unter Berücksichtigung der Einzelnaht beim Mehrlagenschweißen geführt und gleichzeitig die Pendelamplitude des Schweißbrenners den Schweißspalttoleranzen angepaßt. Nachteilig ist hierbei, daß alle Programmschritte eingegeben werden müssen.It is known that grippers are operated on industrial robots or handle devices usually by means of hydraulic or pneumatic pressure cylinders, electromechanical drives or by electromagnets. The gripping, holding and clamping operations are triggered by a program entered into the robot or machine. The way back to the component, the processing station and component storage is also realized by a predetermined program. If the components are stacked in a magazine, a different position must be selected for each individual component. The disadvantage of this solution is the increase in storage costs and complicated and expensive control systems. Furthermore, according to DD-PS 155147 a method is known which allows automatic positioning of a welding head for each seam layer of a multi-layer welding. Here, using sensors, a burner is guided along a seam throat or seam, taking into account the individual seam during multi-layer welding, and at the same time the oscillation amplitude of the welding torch is adapted to the welding gap tolerances. The disadvantage here is that all program steps must be entered.

Eine weitere Lösung besteht darin, daß durch mechanische Vereinzelungseinrichtungen die Bauteile an immer derselben Stelle einzeln abgelegt werden. Die Abläufe der einzelnen Fertigungsabschnitte werden durch eine Programmsteuerung derart koordiniert, daß die einzelnen technologischen Operationen zur Herstellung des Schweißteiles erfolgen. Hierbei ist der Zeitaufwand minimal, jedoch erhöht sich der mechanische Aufbau der peripheren Einrichtungen.Another solution is that by mechanical separation devices, the components are always stored in the same place. The processes of the individual production sections are coordinated by a program control such that the individual technological operations for the production of the welding part done. Here, the time required is minimal, but increases the mechanical structure of the peripheral devices.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zum Aufnehmen, Manipulieren und Ablegen von Schweißteilen zu schaffen, die unter Ausschalten der bekannten Nachteile bisheriger Lösungen den Zeit- und Kostenaufwand senkt.It is an object of the invention to provide a device for receiving, manipulating and depositing welded parts, which reduces the time and cost, eliminating the known disadvantages of previous solutions.

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu entwickeln, die das Greifen von Bauteilen von Stapeln oder das Ablegen von Bauteilen auf Stapel vorrichtungstechnisch, programmtechnisch und steuerungstechnisch vereinfacht. Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Roboterachse ein Greifersystem vorgesehen ist, bestehend aus einem Koppelstück und einem gegenüber einer Roboterachse verschiebbar angeordneten Greiferträger, der an seinem in Richtung der Bauteile zugeneigtem Ende mit Greiforganen, vorzugsweise Elektromagneten, ausgerüstet ist und der Greifvorgang mittels eines mit dem Koppelstück in Wirkverbindung stehenden Sensors steuerbar ist, daß der Steuervorgang einsetzt, wenn der Greiferträger mit dem Bauteil im Eingriff steht, wobei durch die Bewegung der Roboterachse die Druckfeder eine Absenkung erfährt, derart, daß sich zwischen dem Sensor und der Bezugsfläche der Sensorwirkabstand „a" einstellt. Durch die Einrichtung wird eine Einschränkung der Anzahl der Programmschritte erreicht, somit kann ein Einsatz einfacher und die Positioniersteuerung kostengünstiger realisiert werden. Weiterhin wird durch das Erkennen der beliebigen Stapelhöhe ein kontinuierliches Füllen der Magazine während des Roboterbetriebes möglich. Bei einer Verkettung von Maschinen ist somit keine Taktzeitübereinstimmung notwendig und die Auslastung des Roboters wird dahingehend verbessert, daß keine Unterbrechung zum Auffüllen der Magazine notwendig ist. Da die Entnahme und Zuführung beliebig in der Höhe verschiedener Bauteile erfolgt, kann bei einem Bauteilwechsel eine Umprogrammierung entfallen.The invention has for its object to develop a device that simplifies the gripping of components of stacks or the placement of components on stack device technology, programmatically and control technology. According to the invention, the object is characterized in that a gripper system is provided on a robot axis, consisting of a coupling piece and a relative to a robot axis slidably arranged gripper carrier, which is equipped at its zugeneigtem in the direction of the components end with gripping members, preferably electromagnets, and the gripping process by means a sensor operatively connected to the coupling piece is controllable, that the control process begins when the gripper carrier is engaged with the component, wherein by the movement of the robot axis, the compression spring undergoes a reduction, such that between the sensor and the reference surface of the sensor effective distance As a result of the device, a limitation of the number of program steps is achieved, thus making use easier and positioning control more cost-effective It is possible to fill magazines during robot operation. In a concatenation of machines thus no Taktzeitabereinstimmung necessary and the utilization of the robot is improved to the effect that no interruption to fill the magazines is necessary. Since the removal and feeding takes place arbitrarily in the height of different components, a reprogramming can be omitted in a component change.

Ausführungsbeispielembodiment

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

In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Fig. 1: Die erfindungsgemäße Einrichtung beim Suchen der Stapelhöhe.Fig. 1: The inventive device when searching the stack height.

Fig. 2: Die erfindungsgemäße Einrichtung beim Erreichen des Bauteiles.Fig. 2: The device according to the invention when reaching the component.

Das Greifersystem, bestehend aus einem Koppelstück 1, beweglichem Greiferträger 2, elektromagnetischem Greifer 3, induktivem Sensor 5, einer Druckfeder 6 und einer Endbegrenzung 7, sind an einer Roboterachse montiert. Die Federkraft der Druckfeder 6 drückt den beweglichen Greiferträger 2 so gegen eine Endbegrenzung 7, daß sich dabei ein größerer Sensorwirkabstand a zwischen Sensor 5 und einer im Greiferträger 2 integrierten Bezugsfläche 8 einstellt. Das obere Bauteil 4 eines Stapels wird durch eine sensorgesteuerte Bewegung einer Roboterachse angefahren. Beim Erreichen des oberen Bauteiles 4 wird nach Überwindung der Federkraft der Druckfeder 6 das Koppelstück 1 mit dem induktiven Sensor 5 zur integrierten Bezugsfläche 8 bewegt. Ist der Sensorwirkabstand a zwischen Sensor 5 und Bezugsfläche 8 erreicht, wird die sensorgeführte Achsbewegung beendet und an die Steuerung ein Koinzidenzsignal abgegeben. Durch dieses Signal wird der nächste Programmschritt der Steuerung eingeleitet. Mit diesem Schritt erfolgt das Einschalten des Elektromagneten 3 und der numerisch gesteuerten Transportbewegung. Dabei vergrößert sich der Sensorwirkabstand a so, daß bei der nachfolgenden sensorgesteuerten Abwärtsbewegung auf einen beliebigen hohen Stapel der Sensor 5 erneut bestrebt ist, denThe gripper system, consisting of a coupling piece 1, movable gripper carrier 2, electromagnetic gripper 3, inductive sensor 5, a compression spring 6 and an end limit 7, are mounted on a robot axis. The spring force of the compression spring 6 presses the movable gripper carrier 2 against an end limit 7, that thereby sets a larger sensor effective distance a between the sensor 5 and a built-in gripper carrier 2 reference surface 8. The upper component 4 of a stack is approached by a sensor-controlled movement of a robot axis. Upon reaching the upper component 4, after overcoming the spring force of the compression spring 6, the coupling piece 1 is moved to the integrated reference surface 8 with the inductive sensor 5. If the sensor effective distance a between the sensor 5 and the reference surface 8 is reached, the sensor-guided axis movement is terminated and a coincidence signal is emitted to the control. This signal initiates the next program step of the control. With this step, the switching on of the electromagnet 3 and the numerically controlled transport movement takes place. In this case, the sensor effective distance a increases so that in the subsequent sensor-controlled downward movement on any high stack of the sensor 5 strives again, the

Sensorwirkabstand a zu erreichen. Die Sensorwirkbewegung ist dann beendet, wenn durch das Erreichen der beliebigenSensor effective distance to achieve a. The sensor action movement is then terminated when by reaching the arbitrary

Qfonalhnhci arriQI it noch I IhörtA/irtHl ΙΠΠ Har CaHarlzra-f-f- Hnr Ptri C Har Canaan«<ir]sat>\a+ar«H a arraiaU* !a+Qfonalhnhci arriQI it still I hearA / irtHl ΙΠΠ Har CaHarlzra-f-f- Hnr Ptri C Har Canaan "<ir] sat> \ a + ar" H a arraiaU *! A +

Claims

Invention claim:

Means for receiving, Manupulieren and storage of components, which is characterized by a significant simplification of the programming effort, especially in the removal of the components or their storage on stack, especially for the loading of welding robots, wherein on a robot axis a gripper system is provided, consisting from a coupling piece and a relative to a robot axis slidably arranged gripper carrier, which is equipped at its zugeneigten in the direction of the end parts with gripping members, preferably with electromagnets, characterized in that the gripping operation by means of a compression spring (6) and one with the coupling piece (Din Connected sensor (5) is controlled at the achieved sensor effective distance "a" between the sensor (5) and the reference surface (8).

For this 1 page drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a device for receiving, manipulating and storing components, which is characterized by a significant simplification of the programming effort, especially in the removal of components or their storage on stacks, especially for the loading of welding robots.

Characteristic of the known technical solutions

It is known that grippers are operated on industrial robots or handle devices usually by means of hydraulic or pneumatic pressure cylinders, electromechanical drives or by electromagnets. The gripping, holding and clamping operations are triggered by a program entered into the robot or machine. The path to be traveled to the component, to the processing station and to the component storage is likewise realized by a predetermined program. If the components are stacked in a magazine, a different position must be selected for each individual component. The disadvantage of this solution is the increase in storage costs and complicated and expensive control systems. Furthermore, according to DD-PS 155147 a method is known which allows automatic positioning of a welding head for each seam layer of a multi-layer welding. Here, using sensors, a burner is guided along a seam throat or seam, taking into account the individual seam during multi-layer welding, and at the same time the oscillation amplitude of the welding torch is adapted to the welding gap tolerances. The disadvantage here is that all program steps must be entered.

Another solution is that by mechanical separation devices, the components are always stored in the same place. The processes of the individual production sections are coordinated by a program control such that the individual technological operations for the production of the welding part done. Here, the time required is minimal, but increases the mechanical structure of the peripheral devices.

Object of the invention

It is an object of the invention to provide a device for receiving, manipulating and depositing welded parts, which reduces the time and cost, eliminating the known disadvantages of previous solutions.

The essence of the invention

The invention has for its object to develop a device that simplifies the gripping of components of stacks or the placement of components on stack device technology, programmatically and control technology. According to the invention, the object is characterized in that a gripper system is provided on the robot axis, consisting of a coupling piece and a relative to a robot axis slidably arranged gripper carrier, which is equipped at its zugeneigtem in the direction of the components end with gripping members, preferably electromagnets, and the gripping process by means a sensor operatively connected to the coupling piece is controllable, that the control process begins when the gripper carrier is engaged with the component, wherein by the movement of the robot axis, the compression spring undergoes a reduction, such that between the sensor and the reference surface of the sensor effective distance The device achieves a limitation of the number of program steps, thus making use easier and the positioning control more cost-effective It is possible to fill magazines during robot operation. In a concatenation of machines thus no Taktzeitabereinstimmung necessary and the utilization of the robot is improved to the effect that no interruption to fill the magazines is necessary. Since the removal and feeding takes place arbitrarily in the height of different components, a reprogramming can be omitted in a component change.

embodiment

The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: The inventive device when searching the stack height.
Fig. 2: The device according to the invention when reaching the component.

The gripper system, consisting of a coupling piece 1, movable gripper carrier 2, electromagnetic gripper 3, inductive sensor 5, a compression spring 6 and an end limit 7, are mounted on a robot axis. The spring force of the compression spring 6 presses the movable gripper carrier 2 against an end limit 7, that thereby sets a larger sensor effective distance a between the sensor 5 and a built-in gripper carrier 2 reference surface 8. The upper component 4 of a stack is approached by a sensor-controlled movement of a robot axis. Upon reaching the upper component 4, after overcoming the spring force of the compression spring 6, the coupling piece 1 is moved to the integrated reference surface 8 with the inductive sensor 5. If the sensor effective distance a between the sensor 5 and the reference surface 8 is reached, the sensor-guided axis movement is terminated and a coincidence signal is emitted to the control. This signal initiates the next program step of the control. With this step, the switching on of the electromagnet 3 and the numerically controlled transport movement takes place. In this case, the sensor effective distance a increases so that in the subsequent sensor-controlled downward movement on any high stack of the sensor 5 again strives to achieve the sensor effective distance a. The sensor action movement is then terminated when by reaching the arbitrary