DD293079A5

DD293079A5 - Vorrichtung zum ununterbrochenen handhaben von gussteilen mittels industrieroboter

Info

Publication number: DD293079A5
Application number: DD33916890A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Ebert; Frank Proeger; Kerstin Waibel
Original assignee: Veb Leichtmetalwerk Rackwitz,De
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-08-22

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Handhaben von Guszteilen mittels Industrieroboter zur flexibel automatisierten Gusznachbehandlung. Sie ist einsetzbar vorrangig in Gieszereibetrieben. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dasz am Unterarm eines Roboter-Fuehrungsgestelles eine drehbare Basis (3) angeordnet ist, an der ueber ein Schwenklager (4) ein pneumatisch oder hydraulisch bewegbarer Arbeitszylinder mit endseitig vorgesehenem Kolbenstangenkopf (6) befestigt ist. Die vorgeschlagene Loesung ermoeglicht die Funktionstrennung von Greifer und der aus Basis, Zylinder, Schwenklager und Kolbenstangenkopf bestehenden Andrueckeinrichtung derart, dasz vom Greifer die Handhabefunktionen Greifen, Drehen, Schwenken, Positionieren, Loesen und von der Andrueckeinrichtung die Funktionen Spannen, Entspannen realisiert werden. Fig. 1{Guszteile; Handhaben; Industrieroboter; Gusznachbehandlung; Basis; Schwenklager; Zylinder; Kolbenstangenkopf}

Description

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß am Unterarm eines Roboter-Führungsgestelles eine drehbare Basis angeordnet ist, an der über ein Schwenklager ein pneumatisch oder hydraulisch bewegbarer Arbeitszylinder mit endseitig vorgesehenem Kolbenstangenkopf befestigt ist.

Die Wirkung der Vorrichtung besteht in der Funktionstrennung von Greifer und der aus Basis, Arbeitszylinder mit Schwenklager und Kolbenstangenkopf bestehenden Andrückeinrichtung derart, daß vom Greifer die Handhabefunktionen Greifen, Drehen, Schwenken, Positionieren und Lösen und von der Andrückeinrichtung die Funktionen Spannen und Entspannen realisiert werden. Der pneumatisch bzw. hydraulisch betätigbare Zylinder drückt über den Kolbenstangenkopf gegen das vom Greifer positionierte Gußteil, welches damit gegen die vorhandene Werkstückauflage gespannt wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist eine Seitenansicht der Vorrichtung dargestellt. Diese Vorrichtung dient zum ununterbrochenen Handhaben von Gußteilen mittels Industrieroboter beim Einsatz in der Gußnachbehandlung betreffs tdchnologischer Stufe „Trennen der Gieß· und Speisesysteme". Die Vorrichtung besteht aus einem über seine Wi' kflächen ausgleichfähigen, das Gußteil 2 aufnehmenden Greifer 1 sowie aus einer an dem Unterarm 7 des Roboter-Führung·;Gestelles drehbar angeordneten Basis 3, an welcher mittels eines Schwenklagers 4 ein pneumatisch betätigbarer Arbeitszylinder 5 mit einem Kolbenstangenkopf 6 befestigt ist. Der Greifer 1 realisiert über das Roboter-Handgelenk 10 die Handhabefunktion „Greifen" und „Positionieren", während die aus Basis 3, Schwenklager 4, Pneumatik-Zylinder 5 mit Kolbenstangenkopf 6 bestehende Andrückeinrichtung die Handhabefunktion „Spannen" realisiert.

Der Arbeitszylinder 5 ist auf das Gußteil 2 gerichtet und drückt über den Kolbenstangenkopf 6 gegen das vom Greifer 1 positionierte Gußteil 2, das damit gegen eine Werkstückauflage 8 gespannt wird. In der dargestellten Bearbeitungslage ist die Hauptachse 9 des Roboter-Handgelenkes 10 um 90° gegenüber der Unterarmachse 11 gewinkelt. Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß sie in Umgehung des Roboter-Handgelenkes auf die Bearbeitungsbereiche des Gußteils oder auf Greiferbaugruppen in Nähe der Bearbeitungsbereiche gerichtet ist. Durch die Ausgleichsfähigkeit des Greifers werden Rückwirkungen der Vorrichtung auf das Roboter-Handgelenk, wie sie beispielsweise bei Positionierungenauigkeiten auftreten können, vermieden. Sie erzeugt Spannkräfte, die mehrfach größer sind als die durch das Roboter-Handgelenk begrenzten, der maximalen Handhabemasse und dem Abstand vom Drehpunkt entsprechenden Kräfte. Das gestattet die Anwendung leichter, hochbeweglicher und schneller Industrieroboter in hoher Rhythmik, wodurch ihre Wirtschaftlichkeit erhöht wird.

Claims

Vorrichtung zum ununterbrochenen Handhaben von Gußteilen mittels Industrieroboter, bestehend aus einem an einem Roboter-Handgelenk befestigten Greifer zur Aufnahme eines Gußteils mit als Andrückunterlage dienender Werkstückauflage, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Unterarm (7) eines Roboter-Führungsgestelles eine drehbare Basis (3) befestigt ist, an der über ein Schwenklager (4) ein pneumatisch bzw. hydraulisch betätigbarer Arbeitszylinder (5) mit zugeordnetem Kolbenstangenkopf (G) zur Auslösung einer Andrückbewegung des zu bearbeitenden Gußteiles (2) auf die Werkstückauflage (8) angeordnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Handhaben von Gußteilen zur flexibel automatisierten Gußnachbehandlung. Die Vorrichtung ist anwendbar in Gießereien für Handhabungsfunktionen Greifen, Drehen, Schwenken, Positionieren, Spannen, Entspannen und Lösen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

An das Handhaben von Gußteilen während der Gußnachbehandlung werden über das bekannte Handhaben von Werkstücken im Sinne einer Förderfunktion hinaus spezifische Anforderungen gestellt. Diese resultieren aus der hohen Rhythmik der Bearbeitung, der oft hohen Anzahl verschiedener Bearbeitungslagen des Gußteils sowie der ununterbrochenen Werkstückhandhabung.

Aus der DD-PS 212944 ist eine Vorrichtung zum Greifen von Gegenständen bekannt. Sie besteht aus einem Tragelement mit zwei daran in einem Abstand und parallel zueinander angeordneten Führungsschienen mit jeweils einem daran befestigten, sich längs der Führungsschiene erstreckenden und durch ein Druckmedium verformbaren Schlauch. Die Schläuche sind einseitig fest mit den Führungsschienen verspannt, während die jeweils dem Tragelement zugewandten Enden gegen die Wirkung einer Federkraft in axialer Richtung der Schläuche relativ zu den Führungsschienen bewegbar sind. Die Schläuche stellen das pneumatisch oder mittels Fluids betätigbare Spannmittel dar.

Weiterhin ist eine pneumatische Greifvorrichtung für den Innenabgriff bekannt (DD-PS 226545), die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Grundkörper mit einem Elastomer versehen ist und über entsprechende Zuleitungen mit Druckmedien beaufschlagt werden kann. Darüber hinaus ist der Greifvorrichtung ein Ausgleichselement aus Elastomer zur Selbstzentrierung zugeordnet. Mit beiden Greifvorrichtungen ist es zwar möglich, unter der spezifischen Bedingung einer Werkstückhandhabung das Greifen, Drehen, Schwenken, Positionieren, Entspannen und Lösen für alle bzw. aus allen Bearbeitungslagen zu realisieren, nicht möglich ist das Spannen von Werkstücken, wenn deren Bearbsitungsbereiche nicht unmittelbar in der Nähe der Vorrichtungshauptachse bzw. dem Greiferflansch liegen, dafür Gußteile/Werkstücke, deren Bearbeitungsbereiche weiter entfernt von der Vorrichtungshauptachse bzw. dem Greiferflansch liegen, aufgrund ihres Abstandes zum Drehpunkt des Roboter-Handgelenkes bei Einwirken des Bearbeitungswerkzeuges ungünstige Hebelverhältnisse bestehen. Diese können bei ununterbrochener Werkstückhandhabung, Bedingung einer hohen Rhythmik, nur durch Erhöhen der Andrückkraft zum Spannen verbessert werden, wobei die Andrückkraft über das Roboter-Handgelenk verläuft. Das Erhöhen der Andrückkraft ist jedoch entsprechend der maximalen Belastbarkeit des Handgelenkes begrenzt. Werden zur Erhöhung der Belastbarkeit stabilere Roboter-Führungsgestelle eingesetzt, verschlechtern sich die dynamischen Bedingungen infolge Masseerhöhung. Besonders bei den vom Bearbeitungswerkzeug ausgehenden Belastungsspitzen ist das Roboter-Handgelenk bruchgefährdet und damit die Arbeitssicherheit nicht gewährleistet. Dieser Mangel verhindert die Anwendung von Industrierobotern zur ununterbrochenen, effektiven Werkstückhandhabung von Gußteilen in der Gelnachbehandlung. Die technische Ursache dafür liegt in der gemeinsamen Realisierung der Funktionen Positionieren und Spannen über das Roboterhandgelenk und die Greifvorrichtung begründet, so daß das Roboter-Handgelenk während des Spannens mit Drehmomenten belastet wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Handhaben von Gußteilen mittels Industrieroboter, mit der die Anwendungsgebiete, die Flexibilität und damit die Wirtschaftlichkeit erhöht sowie ein sicheres und den Industrieroboter nicht gefährdendes Spannen der Gußteile erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Handhaben von Gußteilen mittels Industrieroboter zu entwickeln, welche eine Nachbehandlung von Gußteilen, deren Bearbeitungsbereiche nicht unmittelbar in der Nähe der Vorrichtungshauptachse bzw. dem Greiferflansch liegen, ermöglicht und beim Spannen das Roboter-Handgelenk durch Funktionstrennung der das Positionieren bzw. Spannen realisierenden Baugruppen entlastet.