DD276448A1 - Greifer zur handhabung mehrlagiger duenner koerper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist einsetzbar zum Greifen mehrlagiger duenner Koerper, insbesondere von biegeschlaffen Schnittformen in der Bekleidungsindustrie. Ebenso ist ein Einsatz u. a. in der folienverarbeitenden Industrie moeglich. Dabei muessen die Koerper so gelagert werden, z. B. auf einer buerstenartigen Unterlage, dass sie von unten zugaenglich sind. Erfindungsgemaess besteht der Greifer aus zwei Platten, die ueber Fuehrungsbolzen mit Abstand verbunden sind. Zwischen beiden Platten befindet sich eine bewegliche dritte Platte, die mittels Federn und Anschlag in einer Ruhelage gehalten wird und auf welcher ein Motor mit einem Schneckenradgetriebe fuer zwei drehbare Greiffinger befestigt ist. Diese Greiffinger sind in der dritten Platte drehbar und der unteren zweiten Platte als Daumenflaeche drehbar und laengsverschiebbar gelagert. Das rechtwinklig am drehbar gelagerten Fingerstab angesetzte Tragelement kann in einer kreissektorfoermigen Aussparung der zweiten Platte waehrend der Ruhestellung gedreht werden. Mittels Hubzylinder kann die zweite Platte mit den Greiffingern gegen die Federwirkung nach unten bewegt werden. - Oeffnung der Hand -. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft die Greiftechnik für mehrlagige dünne Körper, insbesondere von biegeschlaffen Schnittformen in der Bekleidungsindustrie. Sie ist u. a. aber ebenso auch in der folienvorarbeitenden Industrio einsetzbar. Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bisher worden entsprechende Handhabungsaufgaben, z. B. Abräumen der Zuschneidetische in der Bekleidungsindustrie, im wesentlichen manuell durchgeführt. Bekannt wurde in der DE-OS 3331093 ein Greifer für Industrieroboter zum Handhaben von biegeschlaffen Materialien, z. B. Textilien, bei dem auf einer Trägerplatte ein Aufnahmeträger lösbar befestigt ist. In den Aufnahmeträger sind gegeneinander versetzte Aufnehmer wie lanzenförmige Nadeln oder Federn eingesetzt. Hierbei wird eine große Aufnahmofläche benötigt, die an die zu handhabenden unterschiedlichen Stoffflächen nicht anpaßbar sind. Weiterhin wird der Stoff auch nicht festgeklemmt - er hängt nur an den Aufnehmern -, so daß viele Lagen auch nicht sicher transportiert werden können.

Ziel der Erfindung , Ziel der Erfindung ist das Greifen von mehrlagigen dünnen Körnern mittels Industrierobotern.

Darlegung des Wesens dar Erfindung

Der Erfindung üegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifer für einen Industrieroboter zu schaffen, mit weichern mehrlagige dünne Körper, insbesondere Stoffbahnen, die nach einem Zuschnitt auf einer bürstonartiQsn Unterlage liegen, gegriffen werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an einer am Handgelenk eines Industrieroboters angebrachten ersten Piatte senkrecht mindestens drei gleich lange Führungsbolzen befestigt sind, an deren Ende eine zweite Platte befestigt ist. Zwischen beiden Platten befindet sich eine durch die Führungsbolzen verkantungsfrei und parallel geführte, beweglich angeordnete dritte Platte, die in der Ruhestellung durch zwischen der zweiten und dritten Platte an den Führ ungsholzen angeordnete vorgespannte Druckfedern gegen an den Führungsbolzen befindliche Anschläge gedruckt wird. Dies» Anschläge weisen solchen Abstand von der ersten Platte auf, daß eine ausreichende Einbauhöhe für einen an der dritten Platte auf der der ersten Platte zugewandten Seite befestigten Motor mit einer Schnecke und zwei Schneckenrädern vorhanden ist. An jedem Schneckenrad ist ein runder Stab angebracht, der durch die dritte Flaue drehbar und über eine Gleitführung in der zweiten Platte drehbar und in Achsrichtung verschiebbar geführt ist. An jedem Stab ist rechwinklig ein Tragelement angesetzt. An der erste Platte ist ein bis zur dritten Platte reichender Hubzylinder befestigt, der seitlich der Schneckenräder in Höhe der Schnecke angeordnet ist, wobei die dritte Platte mit dem Kolben des Hubzylinders fest verbunden ist. in der Außenfläche der zweiten Platte befinden sich kreissektorförmige Aussparungen, die sich zontrisch zu den Mittelpunkten der drehbaren Stäbe befinden. Dabei ist die Höhe der Aussparung so groß, daß das jeweils rechtwinklig am Stab angesetzte Tragelement in der Ruhestellung nicht aus der zweiten Platte hervorsteht. Der Radius der Aussparungen ist so groß, daß das jeweilige Tragelement in de· Aussparung drehbar ist.

Vorteilhafterweise ist das am Stab rechtwinklig angesetzte Tragelement nach unten konisch ausgebildet. Am Konusende befinden sich über die Länge des Tragelements verteilt Düsen, die über einen durch den Stab verlaufenden Kanal mit Druckluft gespeist werden.

In der zweiten Piatte ist in vorteilhafter Auskleidung entlang der gedachten geraden Verbindungslinie der Mittelpunkte der Schneckenräder außerhalb des Schwenkbereiches jedes Tragelementes jeweils eins Luftdüsenzeile zur Feinjustierung der Greifposition angeordnet, die nach dem Düsen-Prallplatten-Prinzip arbeitet. Weiterhin können am Schneckenradgetriebe Schaltelemente zur Festlegung gewünschter Sollpositionen der Greifelemente angebracht werden.

Ausfuhrungsbelsplele

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels zum Abräumen von Schnittformen vom Zuschnittisch näher erläuteii. Dabei zeigt

Fig. 1: eino Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Greifers Fig. 2: eine Draufsicht des Greifers Fig.3: eine Luftdüsenzeile.

Für den Zuschnitt werden mehrore Stofflagen η > 20 mittels eines Luftunterdruckes verschiebun^sfest auf eine bürstenartige Unterlage gepreßt. Der Schnitt wird mit einem Messer, das sich stoßend vertikal bewegt, horizontal nach einem Schnittbild durch ein Zuschnittsprogramm gesteuert. Nachdem der Zuschnitt beendet ist, sind die Folien, tl'io die porösen Stoffiagen gegenüber ihrer Umgebung abdichten und mittels Unterdruck an die Unterlage pressen, abzunehmen. Gomäß der bisherigen Technologie werden die Schnittformen gekennzeichnet. Die aufwendige manuelle Handhabung kann entfallen, wenn sämtliche Schnittformen in für sie entsprechend kodierte Container abgelegt und transportiert werden. Das automatisierte Abräumen des Zuschnittisches von in der Ebene biegeschlaffen Schnittformen kann mit einem oder mehreren Robotern ausgeführt werden. Dsr Greifer für die Handhabung von Stofflagen ist eine kompakte Einheit; jedoch gliedert er «ich in mehrere Ebenen, an denen die funktioneilen Elements ?ur Steuerung von zwei Greiffingern befestigt sind. Die erste Platte 1 ist Pinerseitt über Flansch bzw. Wechselmechanismus mit dem Handgelenk dos Roboter? und andererseits mit vier Führungsbolzen 5 mit Druckfedern 6 mit dor unteren zweiten Piatte 2 - die Daumenflache - fest verbunden. Die bewegliche miniere dritte Platte 3 wird durch die vier vorgespannte» Druckfedern 6 an den Führungsbolzen 5 in ihre Normallage gedrückt. Die dritte Platte 3, an der die funkiiunöi'en Elemente - Greiffinger, bestehend aus Rundstab 9 und rechtwinklig angesetzten Tragelementen 10 - wird in Richtung dor vier Führungsbolzen 5 durch einen Hubzylinder 4 verkantungsfrei entgegen der Wirkung der Druckfedern β bewegt. Mit dem Antrieb des Hubzylinders 4, befestigt an der ersten Platte 1, wird die dritte Platte 3 um etwa 30mm bewegt, so daß aufgrund der konstruktiven Ausführung die zwei in Richtung der Schnittspur ausgerichteten Tragelemente 10 der Greiffinger durch die vertikale Schnittebene bis in die Bürstenlage hineingeführt werden. Die zwei L-förmigen Greiffinger sind an der dritten Platte 3 über Buchsen in axialer Richtung schiebungsfrei jedoch um ihre Achsen drehbar gelagert - Festlager -, in der zweiten Piatte 2 werden sie in Gleitbuchsen geführt. Von einem Gleichstrommotor 7 über ein Schneckenradgetriebe 8.1; 8.2, das durch ein Gehäuse gekapselt und an der dritten Platte 3 befestigt ist, werden die Tragelemente 10 der Greifringer in der horizontalen Ebene synchron kreisförmig bewegt, um sie entsprechend der Schnittspur auszurichten. Diese synchrone Bewegung der Greiffinger wird dadurch erreicht, daß an der Schnecke 8.1 symmetrisch zwei Schneckenräder 8.2 im Eingriff sind. Den Abstand kann man mit i*vei exzentrischen Lagerbüchsen 16, in denen der Greiffinger gelagert und geführt wird, so justieren, daß der Eingriff zwischen den Schneckenrädern S.2 und Schnecke 8.1 spielfrei ist. Nach der Justage werden die exzentrischen Buchsen 16 mit der Platte 3 fixiert. Schneckenrad 8.2 und Stab 9 des Greiffingers werden mit einem speziellen Flansch 15 lösbar verbunden, an dem die Schaltnocken für Endschalter 14 oder entsprechend für andere Schaltelemente der Sollpositionen des Greiffingers leicht zu befestigen sind. Diese Anordnung von Endschaltern genügt für Schnittformen, die bei kleinen eine, und bei großen diagonal engeordnet, zwei gerade Schnittkanten von einer Länge I > 80mm haben. Besteht die Forderung, daß der Greifer auch für Schnittformen, die koino gerade Schnittkante aufweisen, für die Handhabung einsetzbar ist, so ist für die Lagepositionierung 'der Tragelemente 10 der Greiffinger ein entsprechendes Meßsystem einzusetzen. Im allgemeinen erfüllt ein iotatoriechor inkremental Geber diese Forderung. Beim Greifvorgang für solche Schnittformen wird die Symmetrieachse der Greifer über einen Scheitelpunkt uer Schnittkante so ausgerichtet, daß die Tragelemente 10 der Greiffinger mit einem Antrieb enuprechend den Verlauf der Schnittkante (-spur) synchron positioniert werden können. Der dafür notwendige technische und

steuerungsmäßige Aufwand für solche exotischen Schnittformen ist relativ hoch. Mit z.B. zwei Endschaltern 14 wird die Bewegung und Drehrichtung des Gleichstrommotors 7 ebenfalls gesteueit und die Position des Tiagelementes 10 des Greiffingers erkannt. Im Festlager der Greiffinger- dritte Platte 3 - und in den Greiffingern sind Kanäle 11 sowie im Konusende der konisch nach unten ausgebildeten Trägelemente 10 Lüsen 12 für die Druckluft so angeordnet, daß sie ein einfaches Schließ·/ öffnungswentil ergeben. Durch dieses Ventil kann eine Druckluft von ρ = 0,210exp 5 Pascal nur dann strömen, wenn das Tragelement 10 des Greiffingers in Richtung der Schnittspur ausgerichtet ist. Mit dieser Luftdusche wird der enge Schnittspalt in der Stofflage aufgeweitet, um den Widerstand beim Durchführen der Greiffinger zu minimieren. Mit zwei Luftdüsenzeilen 13, die nach dem Düsen-Prallplatten-System und in der zweiten Platte 2 außerhalb des Schwenkbereiche? der Tragelemente 10 auf der verlängerten Verbindungslinie der Schneckenradachsen installiert sind, kann die Schnittspur der Schnittform, unterstützt durch Absuchbewegungen des Roboters, erkannt werden. Da die Luftdüsenzeilen 13 nur bei einem Abstand zur Stofflage von s = 3-5mm funktionieren, ist das Tragelement 10 des Greiffingers hinein in die zweite Plattenebene in eine kreisförmige Aussparu-ig 17, innerhalb derer das Tragelement 10 drehbar ist, zu versenken. Gemäß den Daten erfolgt, wenn erforderlich, eine Positionskorrektur des Greifers und der Greifprozeß kann mit dem Drehen des Greiffingers beginnen.

Diese Tragelemente 10 werden längs zur Schnittrichtung der Schnittform, wenn eine gerade Schnittspur von I > 80mm gegeben ist, positioniert und mittels pneumatischen Antriebs des Hubzylinders 4 durch die vertikale Schnittebene bis in die bürstenartige Auflage des Zuschriittisches hineingeführt und anschließend werden die Greiffinger und damit auch das Tragelement 10 synchron senkrecht zur Schnittrichtung um 90 Grad gedreht. Danach kann das Tragelement 10 des Greiffingers an die Stofflagen unterhalb der zu handhabenden Schnittform geführt und der erforderliche Anpreßdruck an die zweite Platte 2, die Daumenfläche, der Greifer erzeugt werden.

Nach abgeschlossenem Greifprozeß beginnt die Handhabung der Schnittform: Anfahren der Ablageposition eines mobilen entsprechend kodierton Containers, Zurückführen der Greiffinger in ihre Ausgangsposition. Somit ist die Schnittform abgelegt. In dem nachfolgenden Abiaufplan wird das Abräumen der Schnittformen vom Zuschnittisch dargestellt.

Kennung der Schnittformen

Abtasten der Schnittspur mit Luft-Düsen-Zeilen: Spur erkannt

Greiffinger drehen um 90 Grad: Tragolement längs der Schnittspur ausrichten

Greiffinger durch Schnittebene der Stofflagen absenken

Greiffinger senkrecht zur Schnittspur drehen

Greiffinger anheben, S'.offlagoi. segen Grundplatte pressen

Handhabung der Schnittform mit Roboter AblagepociUün - Ccrtts'nar - erreicht G'reiffinger absenken, Stofflage von Grundplatte lösen Greiffinger in Ausgangsposition drehen (rückwärts) Schnittform in Contsiner ablegen Roboter Ausgangsposition

Claims (4)

1. Ί. Greifer zur Handhabung mehrlagiger dünner Körper, deren Greifflächen für die Greiffinger zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einer am Handgelenk eines Roboterarms angebrachten ersten Platte (1) senkrecht mindestens drei gleich lange Führungsbolzen (5) befestigt sind, an deren Ende eine zweite Piatte (2) angebracht ist, daß sich zwischen beiden Platten (1; 2) eine durch die Führungsbolzen (5) verkantungsfrei und parallel geführte, beweglich angeordnete dritte Platte (3) befindet, die in der Ruhestellung durch zwischen der zweiten und dritten Platte (2; 3) um die Führungsbolzen (5) angeordnete vorgespannte Druckfedern (6) gegen an den Führungsbolzen (5) befindliche Anschläge gedrückt wird, wobei die Anschläge solchen Abstand von der ersten Platte (1 laufweisen, daß eine ausreichende Einbauhöhe für einen an der dritten Platte (3) auf der der ersten Platte (1) zugewandten Seite befestigen Motor (7) mit einer Schnecke (8.1) und zwei Schneckenrädern (8.2) vorhanden ist, daß an jedem Schneckenrad (8.2) ein runder Stab (9) angebracht ist, der durch die dritte Platte (3) drehbar und über eine Gleitführung in der zweiten Platte (2) drehbar und in Achsi ichtung verschiebbar geführt ist, daß an der ersten Platte (1) ein bis zur dritten Platte (3) reichender Hubzylinder (4) befestigt ist, der seitlich der Schneckenräder (8.2) in Höhe der Schnecke (8.1) angeordnet ist, wobei die dritte Platte (3) mit dem Kolben des Hubzylinders (4) fest verbunden ist, und daß sich in der Außenfläche der zweiten Platte (2) kreissektorförmige Aussparungen zentrisch zu den Mittelpunkten der Stäbe (9) befinden, wobei die Höhe der Aussparungen so groß ist, daß ein jeweils rechtwinklig am Stab (9) angesetztes Tragelement (10) in der Ruhestellung nicht aus der zweiten Platte (2) hervorsteht, und wobei der Radius der Aussparungen so {,roß ist, daß das Tragelorrtent (10) in der Aussparung drehbar ist.
2. 2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Stab (9) rechtwinklig angesetzte Tragelement (10) nach unten konisch ausgebildet ist und sich am Konusende über die Länge des Tragelementes (10) verteilt Düsen (12) befinden, die über einen durch den Stab (9) verlaufenden Kanal (11) mit Druckluft gespeist werden.
3. 3. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Platte (2) entlang der gedachten geraden Verbindungslinie der Mittelpunkte der Schnecken (8.1) außerhalb des Schwenkbereiches jedes Tragelementes (10) eine Luftdüsenr.eile (13), die nachdem Düsen-Prallplatten-F rinzip arbeitet, zur Feinjustierung der Greiferposition angeordnet ist.
4. 4. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Schneckenradgetriebe Schaltelemente (14) zur Festlegung gewünschter Sollpositionen der Greifelemento angebracht sind.