DD277253A1

DD277253A1 - SUCTION GRIPPERS FOR FLAT BENDED SLEEVES PARTS

Info

Publication number: DD277253A1
Application number: DD32220988A
Authority: DD
Inventors: Heimo Trede; Michael Mueller; Bernd Roediger; Eckhard Schiller
Original assignee: Schuh Design Betrieb D Veb Kom
Priority date: 1988-11-25
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1990-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sauggreifer fuer flache biegeschlaffe Teile und ist bevorzugt in einem rechnergesteuerten Automaten zum taktausgelegten Sortieren und Kennzeichnen von Schuhschafteinzelteilen einsetzbar. Bestehend aus einem mit Adapteranschluss versehenen Trageteil, einem Gehaeuserotor und einer Saugplatte aus optisch lichtdurchlaessigem Material, traegt eine ueber eine Treibscheibe antreibbare Welle im Bereich des Gehaeuserotors eine Saugluftverteilerscheibe und einen Sensortraeger dicht ueber der Saugplatte, wobei der Rotor ueber eine zweite Treibscheibe drehbar ist. Beiden Treibscheiben sind je eine Lichtschranke zugeordnet. Rasterartig verteilte Saugbecher sind griffseitig mit einer umlaufenden Dichtwulst und zur Saugluftseite mit Dosierbohrungen versehen. Der quer zur Saugplattenmitte verlaufende Sensortraeger weist Lichtschaechte aufweisende Erkennungsmittel auf, die parallel zueinander angeordnete Sensorzeilen auf der Basis eines Laengen- und Farbsensors sind.The invention relates to a suction gripper for flat limber parts and is preferably used in a computer-controlled machine for the clock-sorting and labeling of shoe shaft items. Consisting of a provided with adapter connection support member, a housing motor and a suction plate of optically lichtdurchlaessigem material, carries a drivable via a traction sheave shaft in the housing housing a Saugluftverteilerscheibe and a sensor tray tightly over the suction plate, wherein the rotor is rotatable about a second traction sheave. Both traction sheaves are each assigned a light barrier. Grid-like distributed suction cups are provided on the handle side with a circumferential sealing bead and on the suction air side with metering holes. The transverse to Saugplattenmitte sensor carrier has Lichtschaechte having detection means which are arranged parallel to each other sensor lines on the basis of a length and color sensor.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Sauggreiferfürflache biegeschlaffe Teile, insbesondere Schuhschafteinzelteile und ist vorzugsweise an einem rechnergesteuerten Sortier- und Kennzeichnungsautomaten, bei dem es sowohl auf eine form-, größen- und farbmäßige Erkennung als auch innerhalb der zeitlich aufeinander abgestimmten Arbeitsfolge auf eine lagegenaue Aufnahme, Zuführung und Ablag« der Teile ankommt, anwendbar.The invention relates to a Sauggreiferflache pliable parts, especially Schuhschafteinzelteile and is preferably on a computer-controlled sorting and marking machines, in which there is both a form-, size and color detection as well as within the timed sequence of work on a registration, supply and Storage of parts arrives, applicable.

Characteristic of the known technical solutions

Im Bereich der automatisierten Fertigung sind prozeßflexible Greifersysteme häufig erforderlich. Da die zu verwirklichenden Handhabeaufgaben verschiedenartig sein können, werden zur Realisierung der Bewegungsabläufe beim Greifen von Gegenständen auch die unterschiedlichsten Greifer eingesetzt und man bonutzt für Werkstücke mit weitgehend glatter Oberfläche bevorzugt Sauggreifer, bei denen es sich um Vakuum-, Luftstrom- oder Haftsauger handeln kann. Pneumatisch wirkende Sauggreifer, die auf ihrer Greifseite Einzelsaugbecher oder Saugbechergruppen in starrer oder einstellbarer Anordnung aufweisen, sind jedoch nur begrenzt anwendbar, weil sie sc.nalo bis vollflächige oder perforierte Flachteile der unterschiedlichsten Formgebung und Größo, wie Zuschnitte von Schuhschäften sie darstellen, ohne einer Lagekorrektur nicht absolut sicher aufnehmen können oder es wäre ein ei löblicher Aufwand erforderlich, wollte man auf die Greifflächen bezogen Einstellbowogungen der Einzelsauybocher durchführen odor außer Eingriff stehende Saugbecher vakuumdicht schließen. Außerdom tritt innorhnlb der Saugstelion eine partiolle Einbeulung auf und das Teil wird uneben. Selbst eine durch thermisches Zuschneiden horvorgorufeno Vorwölbung läßt sich dann beim Greifen solcher Teile nicht mehr ausgleichen. Darartige Bowogungsabläufo körinen aber auch mit Hilfo sonsorischer Funktionen erfolgen, wobei die Teile durch lichtelektrische Mittel auf ihrer zu greifenden SoitG sowohl vor dem Aufnehmen wie nach dem Ablegen und während des Greifens auf der Rückseite erkannt werden, jodoch diese Erkennungsmittel versagen, wenn ein Greifer auf der ihm zugewandten Seite das Teil bereitsIn the field of automated production process flexible gripper systems are often required. Since the tasks to be realized can be varied, also the most diverse grippers are used for the realization of the movements when gripping objects and you bonutzt for workpieces with a largely smooth surface preferably suction pads, which may be vacuum, airflow or suction cups. However, pneumatic suction pads, which have on their gripping side Einzelaugaugbecker or Saugbechergruppen in a rigid or adjustable arrangement, but are only limited applicability, because they sc.nalo to full-surface or perforated flat parts of different shapes and sizes, such as cuts of Schuhschäften they represent without a position correction can not absorb absolutely safe or it would be a la praiseworthy effort required, you wanted to perform on the gripping surfaces Einstellbowogungen the Einzelsauybocher odor or disengaged vacuum cups close vacuum-tight. Outside, a partial denting occurs inside the suction zone and the part becomes uneven. Even a horvorgorufeo by thermal cutting Vorwölbung can then no longer compensate when gripping such parts. Darartige Bowogungsabläufo körinen but also done with Hilfo sonsorischer functions, the parts are recognized by photoelectric means on their SoitG grabbing both before recording as well as after depositing and gripping on the back, however, these detection means fail when a gripper on the the part already facing him

ergriffen hat. Und ein nicht unwesentlicher Nachteil im Falle der verwölbten Teile ist, daß durch das Messen der Projektionsebene vor dem Greifen das Meßergeonis zur Teilgroße verfälscht und die Lage eines gegriffenen Teils durch den Greifvor^ang unkorttrolliert verschoben wird.has seized. And a not insignificant disadvantage in the case of the warped parts is that by measuring the projection plane before gripping the Meßergeonis falsified to part size and the position of a gripped part by the Greifvor ^ ang is moved uncorrected.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Sauggreifer zu schaffen, der für flache biegeschlaffe Teile geeignet ist und zugleich unterschiedliche Handhabeaufgaben bewerkstelligen kann.The aim of the invention is to provide a suction pad, which is suitable for flat limp parts and at the same time can accomplish different handling tasks.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sauggreifer zu entwickeln, welcher in Anpassung an einen rechnergesteuerten Sortier- und Kennzeichnungsautomaten als biegeschlaffe Teile insbesondere Zuschnitte von Schuhschafteinzelteilen verschiedener Form, Größe und Farbe planeben sicher greifen, erkennen und für Kuntrollzwecke abtasten kann, wobei die Aufnahme-, Zuführ- und Ablagefunktionen einen ungehinderten Bearbeitungsablauf der Teile gewährleisten sollen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Sauggreifer aus einem Trageteil mit einem Adapteranschluß für ein Portalfahrwerk des Automaten, einem Gehäuserotor und einer Saugplatte besteht, wobei das Trageteil mit einer einmündenden Saugluftführung und ein zylindrisches Kopfstück des Gehäuserotors mit Saugluftöffnungen versehen sind, eine über eine Treibscheibe antreibbare Welle im Bereich des Gehäuserotors eine an ihr befestigte Saugluftverteilerscheibe und an ihrem unteren Ende einen Sensorträger dicht über der Saugplatte trägt. Der Gehäuserotor ist über eine mit ihm im Eingriff str^erde Treibscheibe drehbar angeordnet. Die Saugplatte weist rasterartig verteilte Saugbecher, die griffseitig mit einer umlaufenden Dichtwulst und an ihren Übergängen zur Saugluftseite mit Dosierbohrungen versehen sind, ai'f. Der quer zur Saugplattenmitte verlaufende Sensorträger enthält zwei parallel zueinander angeordnete lichtelektrische Erk'jnnurigsmittel mit Lichtschächten und zur Betätigung der beiden Treibscheiben sind getrennt voneinander angeordnete Antriebsmittel vorgesehen, die zu ihrer Steuerung jeweils ein IGR aufweisen.The invention has for its object to develop a suction pad, which in conformity with a computer-controlled sorting and marking machines as pliable parts particular blanks of Schuhschafteinzelteilen different shape, size and color even grab safe, recognize and can scan for Kuntrollzwecke, the recording , Feeding and filing functions should ensure an unhindered machining process of the parts. According to the invention, this object is achieved in that the suction pad consists of a support member with an adapter connection for a portal chassis of the machine, a housing rotor and a suction plate, wherein the support member are provided with an opening suction air guide and a cylindrical head of the housing motor with Saugluftöffnungen, one on a Traction sheave drivable shaft in the region of the housing motor carries a Saugluftverteilerscheibe attached to it and at its lower end a sensor carrier close to the suction plate. The housing motor is rotatably arranged via a traction sheave which meshes with it. The suction plate has grid-like distributed suction cup, which are provided on the handle side with a circumferential sealing bead and at their transitions to the suction air side with metering, ai'f. The transversely extending to Saugplattenmitte sensor carrier contains two parallel to each other arranged lichtelektrische Erk'jnnurigsmittel with light wells and for the actuation of the two traction sheaves are arranged separately from each other arranged drive means, each having an IGR for their control.

Der Sauggreifer ist in dem Trageteil so gelagert, daß zwischen diesem Teii und dem Kopfstück unterhalb der Saugluftöffnungen angeordnete sowie zwischen dem Kopfstück und der Welle oberhalb der Saugluftöffnungen vorgesehene Lager Vakuumdichtungen aufweisen. In den Treibscheiben befindet sich jeweils ein Abtastloch und jeder dieser Scheiben ist eine Lichtschranke als Bezugssensor zugeordnet. Die Saugplatte besteht aus einem optisch lichtdurchlässigen Material und deren Saugbecher sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Die Erkennungsmittel des Sensorträgers sind je eine Sensorzeile auf der Basis eines Längen- und eines Farbsensors. In Abhängigkeit von der Materialbeschaffenheit zu greifender Teile brauchen die Saugbecher die Dichtwulst nicht aufzuweisen.The suction gripper is mounted in the support member so that arranged between this Teii and the head piece below the Saugluftöffnungen and provided between the head and the shaft above the Saugluftöffnungen bearing vacuum seals. In the traction sheaves is in each case a sampling hole and each of these discs is associated with a light barrier as a reference sensor. The suction plate consists of an optically transparent material and the suction cups are preferably cylindrical. The detection means of the sensor carrier are each a sensor line on the basis of a length and a color sensor. Depending on the nature of the material to be gripped parts, the suction cup need not have the sealing bead.

embodiment

In der Zeichnung ist eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung dargestellt und zwar zeigenIn the drawing, an expedient form of realization of the invention is shown and indeed show

Fig. 1: die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sauggreifers im Schnitt,1: the side view of the suction pad according to the invention in section,

Fig. 2: eine Draufsicht der Saugplatte mit Sensorträger im Schnitt A-A nach Fig. 1.2 shows a plan view of the suction plate with sensor carrier in section A-A according to FIG. 1.

Der orfindungsgemäße Sauggreifer, der vorzugsweise bei einem Sortier- und Kennzeichnungsautomaten verwendet wird, besteht nach Fig. 1 aus einem Trageteil 1 mit einem Adapteranschluß 3 für ein Pctnlfahrwerk des Automaten, einem Gehäuserotor 15 sowie einer Saugplatte 24 und lagert in dem Trageteil 1 auf Lagern 3. In das Trageteil 1 mündet eine Saugluftführung 5 ein, während ein zylindrisches Kopfstück 16 des Gehäuserotors 15 mit Saugluftöffnungen 17 versehen ist. Zwischen dem Trageteil 1 und dem Kopistück 16 weisen die unterhalb der Saugluftöffnungen 17 angeordneten sowie die zwischen dem Kopfstück 16 und einer Welle 13 oberhalb der Seugluftöffnungen 17 vorgesehenen Lager 3 Vakuumdichtungen auf. Mittels eines Schrittmotors 7 auf einer Motorgrundplatte 6, welcher mit einem IGR 8 (Inkrementaier Geber rotatorisch) vorsehen ist und mit einem Ritzel 9 in Verbindung steht, wird über einen Zahnriemen 10 eine Treibscheibe 11 betätigt und die Welle 13 angetrieben, die mittig zwischen dom Tragoteil 1 und dem Gehäuserotor 15 lagert und in vertikaler Richtung zu der Saugplatte 24 fü r>rt. Die Welle 13 trägt im Bereich des Gehäuserotors 15 eine an ihr befestigte Saugluftverteilerscheibe 14 und an ihrem unteren Ende einen Sensorträger 28, welcher sich dicht über der Saugplatte 24 befindet. Zur Erkennung des Nullpunktes dieser wirkenden Drehbewegung wird ein Loch in der Treibscheibe 11 durch oineder Scheibe zugeordneten Lichtschranke 12 als Bezugssensor abgetastet. Mittels eines mit einem IGFi 21 versehenen und einem Ritzel 22 in Verbindung stehenden zweiten Schrittmotors 20 auf der iViotorgrundplatte 6 wird über einen Zahnriemen 23 eine Treibscheibe 18 betätigt und der Gehäusorotor 15 gedreht, wobei zur Erkenrr.ing dieses Nullpunktes oine Lichtschranke 19 ols Bezugssensor ebenfalls ein Loch der Scheibe abtastot. Die Fig. 2 zeigt dio aus einem optisch lichtdurchlässigen Material bostehende Saugplatte 24 und wie auf deren Groifsoito im Schnitt A-A Saugbecher 25 rasterartig vorteilt angeordnet sind. Die Saugbecher 25 sind zweckmäßigerweise zylindrisch ausgebildet, von denen jeder zur Erhöhung der Griffigkeit mit einer umlaufenden Dichtwulst 27 versehen ist, auf die aber vorzichtot werden kann, wonn die Materiplbeschriffenheit zu greifender Teile es zuläßt. Damit der Saugluftzustrom reduziert werden kann, sind an den Übergängen zur Sauglufts^ite Dosierbohrungen 26 eingubracht. Das Verhältnis der geometrisch bustimmton Maße h:d:c ist bei oiner Plattendicke von 4 bis, 5mm wie 1:1:0,3b(;i einer Rasterung a:b = 1:1, wobei a = b 10mm beträgt. Der quor zur Smigplatlonmitte verlaufende Sensorträger 28 enthält zwei parallel zueinander angeordnete lichtelektrische Erkennungsmittel mit Lichtschächton 31 im Schitt A-A der Fig. 2, und zwar eine Sensorzeile 29 als Längensensor direkt entlang dor Mittollinio zum Erkennen der Form und Größe eines zu greifenden Teils und unmittelbar daneben eine Sensorzeüe 30 als Farbsensor zum Erkennon de· Farbe dos betreffenden Toils.According to FIG. 1, the suction gripper according to the invention, which is preferably used in a sorting and marking machine, consists of a support part 1 with an adapter connection 3 for a drive mechanism of the machine, a housing motor 15 and a suction plate 24 and supports bearings 3 in the support part 1 In the supporting part 1, a suction air guide 5 opens, while a cylindrical head piece 16 of the housing motor 15 is provided with suction air openings 17. Between the support member 1 and the Kopistück 16 have arranged below the Saugluftöffnungen 17 and provided between the head piece 16 and a shaft 13 above the Seugluftöffnungen 17 3 bearings vacuum seals. By means of a stepping motor 7 on a motor base plate 6, which is provided with an IGR 8 (incremental encoder rotational) and is in communication with a pinion 9, a traction sheave 11 is actuated by a toothed belt 10 and the shaft 13 is driven, the center between dom Tragoteil 1 and the housing rotor 15 and in the vertical direction to the suction plate 24 for> rt. The shaft 13 carries in the region of the housing motor 15 a suction air distributor disc 14 attached to it and at its lower end a sensor carrier 28, which is located closely above the suction plate 24. To detect the zero point of this acting rotational movement, a hole in the traction sheave 11 is scanned by the light barrier 12 assigned to the disc as a reference sensor. By means of a provided with an IGFi 21 and a pinion 22 in connection second stepping motor 20 on the iViotorgrundplatte 6 is a toothed belt 23, a drive pulley 18 is actuated and the housing rotor 15 is rotated, for Erkenrr.ing this zero oine photocell 19 ols reference sensor also a Hole of the disc abtastot. Fig. 2 shows the dio from an optically translucent material bostehende suction plate 24 and how on their Groifsoito in section A-A suction cup 25 rasterartig advantageous are arranged. The suction cup 25 are suitably cylindrical, each of which is provided to increase the grip with a circumferential sealing bead 27, but can be vorzichtot to, if the Materiplbeschriffenheit to gripping parts allows it. In order to reduce the intake air flow, metering bores 26 are introduced at the transitions to the intake air. The ratio of the geometrically bustimmton measures h: d: c is at a plate thickness of 4 to 5mm as 1: 1: 0.3b (i i a grid a: b = 1: 1, where a = b is 10mm 2 to the Smigplatlonmitte extending two parallel to each other arranged photoelectric detecting means with Lichtschächton 31, namely a sensor line 29 as a length sensor directly along the Mittollinio for detecting the shape and size of a part to be gripped and immediately next to a Sensorzeüe 30th as a color sensor for recognizing the color of the relevant Toils.

Der erfindungsgemäße Sauggreifer wirkt bei der taktausgelegten Sortierung und Kennzeichnung von Schuhschaftteilen in dem rechnergesteuerten Automaten in der Weise, daß er mit Mikrocomputersystemen und einer integrierten SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) eines Steuerrechners in Verbindung stehend die mittig unter der Saugplatto 24 positionierten Teile planeben greift, durch die Sensorzeilen (29; 30) erkennt, zur Datenauswertung eines Konturen- bzw. Umrißvergleichs berührungslos abtastet, sie in eine definierte Transporthöhe bringt, deckungsgleiche oder falsche Teile gesondert ablegt und fehlerfreie Teile zum Kennzeichnen im gegriffenen Zustand einer Einrichtung zuführt und sie danach mittels eines Zählwerkes des Rechners teilgeordnet stapelweise ablegt. Der Bewegungsablauf des Sauggreifers erfolgt dabei übet* eine 3-Achsen-Bahnsteuerung des Portalfahrwerkes des Automaten.The suction gripper according to the invention acts in the clock-oriented sorting and labeling of shoe upper parts in the computer-controlled machine in such a way that it with the microcomputer systems and an integrated PLC (programmable logic controller) of a control computer in connection with the centrally positioned below the Saugplatto 24 parts engages through the Detects sensor lines (29; 30) scans for data evaluation of a contour or contour comparison contactless, brings them to a defined transport height, congruent or wrong parts separately stores and supplies error-free parts for identification in the gripped state of a device and then using a counter of the Partial computer stores in batches. The motion sequence of the suction gripper takes place * a 3-axis path control of the portal chassis of the machine.

Claims

1. Sauggreiferflache limp Teileais gripper organ in preferably a computer-controlled sorting and marking machines, consisting of a support member with an adapter connection for a gantry chassis of the machine, a housing rotor and a suction plate, characterized in that the support member (1) with an opening suction air guide (5) and a cylindrical head piece (16) of the housing motor (15) with Saugluftöffnungen (17) are provided, via a drive pulley (11) driven shaft (13) in the region of the housing motor (15) attached to her Saugluftverteilerscheibe (14) and at her the lower end of a sensor carrier (28) carries tightly over the suction plate (24), the housing motor (15) via a stationary drive shaft (18) is rotatable, the suction plate (24) grid-like distributed suction cup (25), the handle side with a circumferential sealing bead (27) and at their transitions to the suction air side with metering holes (26) are provided, comprising, extending transversely to the Saugplattenmitte sensor carrier (28) comprises two mutually parallel photoelectric detection means with light wells (31) and for actuating the traction sheaves (11; 18) are provided separately from each other arranged drive means (7; 9; 10; 20; 22; 23), each having an IGR (8; 21) for their control.

2. Suction gripper according to claim 1, characterized in that the gripper in the support member (1) is mounted so that between this part and the head piece (16) below the Saugluftöffnungen (17) arranged and between denr. Head (16) and the shaft (13) above the Saugluftöffnungen (17) provided bearings (3) have vacuum seals (4).

3. Suction gripper according to claim 1, characterized in that sioh in the traction sheaves (11; 18) is in each case a sampling hole.

4. Suction gripper according to claim 1 and 3, characterized in that each traction sheave (11; 18) is associated with a light barrier (12; 19) as a reference sensor.

5. Suction gripper according to claim 1, characterized in that the suction plate (24) consists of an optically transparent material.

6. Suction gripper according to claim 1 and 5, characterized in that the suction cup (25) are preferably cylindrical.

7. Suction gripper according to claim 1,5 and 6, characterized in that the Saucoecher (25) do not have the sealing bead (27).

8. Suction gripper according to claim 1 to 7, characterized in that the detection means of the sensor carrier (28) are sensor lines (29; 30) on the basis of a length and a color sensor.