DD235219B1 - Greifwerkzeug fuer einen montageroboter - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist beim Fügen von Bauteilen anwendbar und dient der automatischen Kontrolle der Gängigkeit des Sitzes gefügter Teile.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, bei automatisch ablaufenden Wechselvorgängen von Werkstücken und Werkzeugen Signalgeber zur Kontrolle zu verwenden. So ist bei der Greiferzange nach DD-WP 95508 zwischen dem Backenkörper und der Rückseite des einen Greiferbackens ein Spalt vorgesehen, der mit einem Signalgeber kombiniert ist, der ein Signal abgibt, wenn die ausgeübte Spannkraft den Spalt beseitigt, indem der Backen zur Anlage gelangt. Diese Lösung kontrolliert also den Spannvorgang, und die geschaffene Kontrollmöglichkeit ist an die Wirkrichtung der Spannkraft gebunden. Eine Folgeoperation ist das Einfügen des vom Roboter gegriffenen Werkstückes in ein Paßteil, wobei das Werkstück in Richtung der Spannachse, d. h. der Werkstückachse bewegt wird. Beim Fügen von Spielpassungen in automatischen Montageprozessen muß gewährleistet sein, daß sich die gefügten Bauteile leicht bewegen lassen, wie z. B. ein Schaltradblock auf seiner Keilwelle. Ist diese Gängigkeit nicht gegeben, muß verhindert werden, daß der Montageprozeß fortgesetzt wird, andernfalls würde sich erst beim Einsatz der montierten Einheit deren Funktionsuntüchtigkeit herausstellen, und die Nachbesserung wäre mit einer Demontage verbunden und somit sehr unökonomisch.

Nach DD-WP 153602 ist ein Greifkopf zum Fügen von Bauteilen bekannt, welcher mittels pneumatischen Servomechanismus ein Bauteil in seinen Sitz einmittet. Hierbei geht es darum, radiale Widerstände zu eliminieren.

Die sich anschließende Bewegung in axialer Richtung wird hiervon nicht berührt. Demgegenüber ist bei der Einrichtung zum Kollisionsschutz für einen Industrieroboter nach DD-WP 143 226 zwischen Geräteträger und seinen Ausleger eine Federung geschaltet, deren Freigabe bewirkt, daß ein Signal ausgelöst wird. Die Freigabe wird ausgelöst, wenn sich dem Geräteträger ein erhöhter Widerstand entgegenstellt, der ihn um eine Lagerachse schwenkt, wodurch sein halbkugelförmiges hinteres Ende aus einer Pfanne schnappt, welche freigeworden durch den Druck einer vorgespannten Feder den Tastfinger eines Signalgebers bestätigt. Diese Einrichtung reagiert also nur auf eine zur Mittenachse des Geräteträgers und der Feder quer gerichtete Anfahrbewegung an den Widerstand, d.h. daß die Signalauslösung ein Kippmoment voraussetzt. Die Kraft, welche das Signal auslöst, ist also eine Komponente der Widerstandskraft, und in diese Komponente geht die Masse des Geräteträgers ein. Diese große Masse beeinflußt und verfälscht somit die Erkennung eines sich einstellenden Widerstandes und damit die Funktionssicherheit bzw. -genauigkeit einer solchen Schutzeinrichtung.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, bei der automatischen Montage von Bauteilen einen als erhöht definierten Widerstand mit Sicherheit auch selbsttätig zu erkennen und zu signalisieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Greifwerkzeug für einen Montageroboter, der Backenhalter und mit den Greifflächen versehene Greifbacken sowie einen Signalgeber aufweist, der durch Überwindung von Federkräften betätigt wird, zu schaffen, das ein Signal unter weitestgehender Ausschaltung von Einflußgrößen möglichst nahe an der Wirkstelle der Fugeoperation erzeugt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jeder Greifbacken seinem Backenhalter stirnseitig vorgelagert und im Backenhalter rechtwinklig zu dessen Stirnfläche gegen die Federkraft verschiebbar aufgenommen ist, wobei der Signalgeber zwischen dieser Stirnfläche und der ihr gegenüberliegenden Fläche des Greifbackens wirksam ist. Die Greifbacken sind als gegeneinandergerichtete Aufnahmeprismen eines mit zwei Werkzeughaltern ausgerüsteten Parallelgreifers ausgebildet, deren den Backenhalter zugewandte Ptanflächen die Tastflächen darstellen, an denen jeweils zwei Stehbolzen mit einem ihrer Enden befestigt sind, die in zwei parallelen Durchgangsbohrungen gelagert sind, welche im jeweiligen Backenhalter vorgesehen sind und in denen auch je eine Spiralfeder gelagert ist, die mit einem Ende am freien Ende des jeweiligen Stehbolzens und mit ihrem anderen Ende an einem Verstellelement anliegt. Das Verstellelement ist hierbei als Gewindestift ausgebildet, der die Durchgangsbohrung abschließt.

Diese Lösung mit axial zum Greifwerkzeug gefederten Greifbacken, die nur einen Teil der auswechselbaren Greifelemente darstellen und somit möglichst wenig Masse einbringen, sichern das genaue Erkennen des Widerstandes, der sich der Leichtgängigkeit des zu montierenden Sitzes entgegenstellt. Auf diesen zu prüfenden Widerstand können die Federn, unter deren Druck die Greifbacken stehen, eingestellt werden, wodurch das Greifwerkzeug unterschiedlichen Fügebedingungen angepaßt werden kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht des Greifwerkzeuges,

Fig. 2: eine Seitenansicht eines Greifelementes,

Fig. 3: eine Vorderansicht von Fig. 2, teilweise geschnitten,

Fig.4: einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig.2.

In Fig. 1 ist das Greifwerkzeug dargestellt mit seinem Aufnahmekonus 1, daran befestigten Antrieben 2 für zwei Werkzeughalter 3 und deren Führung 4. An jedem der Werkzeughalter 3 ist ein Greifelement 5 auswechselbar befestigt. Die Fig. 2-4 zeigen ein solches Greifelement 5 genauer. Es besteht aus einem Backenhalter 5.1 und einem Greifbacken 5.2, der zur Spannachse hin als Aufnahmeprisma 5.21 ausgebildet ist. Mit seiner Planfläche 5.22 liegt der Greifbacken 5.2 dem Backenhalter 5.1 zugewandt, und an dieser sind zwei Stehbolzen 6 mit je einem Ende befestigt. Jeder der beiden Stehbolzen 6 ist in je einer Durchgangsbohrung 5.11 geführt, die parallel zur Spannachse des Greifwerkzeuges im Backenhalter 5.1 vorgesehen sind. Die Stehbolzen 6 weisen an ihren anderen Enden je einen Anschlagkopf 6.1 auf, wodurch sie jeweils in ihrer Durchgangsbohrung 5.11 axial gesichert sind. An der Stirnfläche jedes Anschlagkopfes 6.1 liegt ein Ende einer Spiralfeder 7 an, die ebenfalls in der Durchgangsbohrung 6.11 aufgenommen ist und mit ihrem anderen Ende an einem Gewindestift 8 anliegt, der im endseitigen Gewindeteil dieser Durchgangsbohrung 5.11 sitzt und sie abschließt.

An der der Spannachse abgewandten Seitenfläche des Backenhalters 5.1 ist ein Signalgeber 9 befestigt, dessen Taststift 9.1 an der Planfläche 5.22 des Greifbackens 5.2 als Tastfläche anliegt.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Greifwerkzeuges ist folgende:

Die Spiralfedern 7 beider Greifelemente des Greifwerkzeuges wird mit Hilfe der Gewindestifte 8 auf eine definierte, d.h. dem nachfolgenden Fügevorgang angepaßte Federkraft eingestellt. Somit kann nunmehr das zu fügende Bauteil erfaßt und auf seinen Sitz geschoben werden. Ergibt die Passung nicht die gewünschte Leichtgängigkeit, auf welche die Federkraft abgestimmt ist, so wird sich ein Widerstand aufbauen, der schließlich die Federkräfte überwindet. Es werden also die Greifbacken 5.2 gegen ihre Backenhalter 5.1 bewegt, wodurch die Taststifte 9.1 betätigt werden und die Signalgebung ausgelöst wird.

Claims (3)

1. Greifwerkzeug für einen Montageroboter, welcher Backenhalter und mit den Greifflächen versehene Greifbacken sowie einen Signalgeber aufweist, der durch Überwindung von Federkräften betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Greifbacken (5.2) seinem Backenhalter (5.1) stirnseitig vorgelagert und im Backenhalter (5.1) rechtwinklig zu dessen Stirnfläche gegen die Federkraft verschiebbar aufgenommen ist, wobei der Signalgeber (9) zwischen dieser Stirnfläche und der ihr gegenüberliegenden Fläche des Greifbackens (5.2) wirksam ist.

2. Greifwerkzeug nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifbacken (5.2) als gegeneinander gerichtete Aufnahmeprismen (5.21) eines mit zwei Werkzeughaltern (3) ausgerüsteten Parallelgreifers ausgebildet, deren den Backenhaltern (5.1) zugewandte Planflächen (5.22) die Tastflächen darstellen, an denen jeweils zwei Stehbolzen (6) mit einem ihrer Enden befestigt sind, die in zwei parallelen Durchgangsbohrungen (5.11) gelagert sind, welche im jeweiligen Backenhalter (5.1) vorgesehen sind und in denen auch je eine Spiralfeder (7) gelagert ist, die mit einem Ende am freie Ende (6.1) des jeweiligen Stehbolzens (6) und mit ihrem anderen Ende an einem Verstellelement (8) anliegt.

3. Greifwerkzeug nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement als Gewindestift (8) ausgebildet ist, der die Durchgangsbohrung (5.11) abschließt.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen