DE102009005394B4 - Vacuum-gripping device - Google Patents
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Abstract
Vakuum-Greifvorrichtung zum Greifen von Gegenständen wie Windschutzscheiben oder Floatglasscheiben von Kraftfahrzeugen, mit einem Träger, an dem eine Mehrzahl von Gehäusen (1) befestigt ist, die mit je einem elastischen, mit Unterdruck beaufschlagbaren Saugkörper (8) und je einem Taster (5) verbunden sind, wobei jeder Taster (5) verschieblich gegenüber dem jeweiligen Gehäuse (1) angeordnet ist und beim Halten eines Gegenstandes durch den Unterdruck an diesem anliegt, wobei für jeden Taster (5) jeweils ein Anschlag (11) angeordnet ist, der den Bewegungsbereich des Tasters (5) in Richtung des Gehäuses (1) begrenzt, und wobei jeder dieser Anschläge (11) einstellbar ist.Vacuum gripping device for gripping objects, such as windshields or float glass panes of motor vehicles, having a carrier, to which a plurality of housings (1) are fastened, each having an elastic absorbent body (8) which can be subjected to negative pressure and one pushbutton each (5) each button (5) is slidably disposed relative to the respective housing (1) and when holding an object by the vacuum applied to this, wherein for each button (5) each have a stop (11) is arranged, which covers the range of motion of the button (5) in the direction of the housing (1) limited, and wherein each of these stops (11) is adjustable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Greifvorrichtung zum Greifen von Gegenständen wie Kraftfahrzeugscheiben mit einem Träger, an dem Gehäuse befestigt sind, die jeweils mit einem elastischen, mit Unterdruck beaufschlagbaren Saugkörper und einem Taster verbunden ist, der verschieblich gegenüber dem Gehäuse angeordnet ist und beim Greifen und Transportieren eines Gegenstandes an diesem anliegt.The invention relates to a vacuum gripping device for gripping objects such as motor vehicle windows with a carrier, are fixed to the housing, which is connected in each case with an elastic, acted upon by vacuum suction body and a button which is arranged displaceably relative to the housing and when gripping and Transporting an object is applied to this.
Derartige Greifvorrichtungen werden bei der Kraftfahrzeugmontage und z. B. bei Floatglasanwendungen verwendet, um beispielsweise Windschutzscheiben oder Karosserieteile zu greifen und zum Einbauort zu befördern. Die Vakuum-Greifvorrichtung wird dabei vorzugsweise durch einen Roboterarm bewegt, an dem die Greifvorrichtung befestigt ist. Dabei werden die elastischen Saugkörper, die eine Faltenbalgform oder eine tassenähnliche Form haben können, auf den Gegenstand aufgesetzt, wobei die jedem Saugkörper zugeordneten Taster als Anschlag dienen, um die Position des Gegenstandes bezüglich der Greifvorrichtung zu fixieren. Die Taster können dabei innerhalb des Saugkörpers angeordnet sein, wobei sie sich auch direkt neben diesem befinden können. Nach Beaufschlagung der Saugkörper mit Unterdruck bewegt der Roboterarm die Greifvorrichtung mit dem daran gehaltenen Gegenstand zu der Montagestelle, wo der Gegenstand von den von dem Unterdruck entlasteten Saugkörpern freigegebene wird.Such gripping devices are used in motor vehicle assembly and z. B. used in float glass applications, for example, to grab windshields or body panels and convey to the installation site. The vacuum gripping device is preferably moved by a robot arm, to which the gripping device is attached. In this case, the elastic absorbent body, which may have a Faltenbalgform or a cup-like shape, placed on the object, the associated with each absorbent body buttons serve as a stop to fix the position of the object with respect to the gripping device. The buttons can be arranged within the absorbent body, where they can also be located directly next to this. After applying the negative pressure to the absorbent body, the robot arm moves the gripping device with the object held thereon to the mounting location where the object is released from the suction bodies relieved of the negative pressure.
Ein typisches Beispiel hierfür ist das Einsetzen von Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugkarosserien. Derartige Windschutzscheiben haben eine beträchtliche Größe und eine gewölbte Form, die wegen einer gewissen Elastizität der Windschutzscheiben nicht völlig formstabil ist.A typical example of this is the use of windshields in motor vehicle bodies. Such windshields have a considerable size and a curved shape, which is not completely dimensionally stable because of a certain elasticity of the windshields.
Bei der Montage einer Windschutzscheibe wird diese von einer Arbeitsperson oder durch automatische Entnahme an einer vorgegebenen Stelle abgelegt, wo sie von der Vakuum-Greifvorrichtung ergriffen, aufgenommen und zur Karosserie transportiert wird. Dabei wird die Windschutzscheibe von der Arbeitsperson meist auf kleine stiftförmige Auflager gelegt und dabei zum Ergreifen durch die Vakuum-Greifvorrichtung positioniert. In Folge der Auflage auf einzelnen Lagerstiften und dem nicht unerheblichen Eigengewicht der Windschutzscheibe treten Formänderungen auf, die meist zu einer gegenüber dem Ausgangszustand verstärkten Wölbung der Windschutzscheibe führen.When mounting a windshield this is placed by a worker or by automatic removal at a predetermined location where it is gripped by the vacuum gripping device, taken and transported to the body. The windshield is usually placed by the worker on small pin-shaped supports and thereby positioned for gripping by the vacuum gripping device. As a result of the support on individual bearing pins and the not insignificant weight of the windshield shape changes occur, which usually lead to a relation to the initial state of increased curvature of the windshield.
Es sind bereits Vakuum-Greifvorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen die als Anschlag wirkenden Taster in Richtung der zu ergreifenden Windschutzscheibe federbelastet sind, entweder durch Gasdruck einer Kolben/Zylinderanordnung oder durch eine den Schaft der Taster umgreifenden Schraubenfeder. Die vorbekannten Greifvorrichtungen werden auf den zu greifenden Gegenstand aufgesetzt, wobei dann, wenn alle Taster an der Windschutzscheibe anliegen, mit einer motorisch betätigbaren Klemmvorrichtung alle Taster in dieser die Windschutzscheibe berührenden Position festgeklemmt werden. Danach werden die Saugkörper mit Unterdruck beaufschlagt, wobei die Taster verhindern, dass hierdurch die Windschutzscheibe von den Saugkörpern verformt, d. h. in Richtung des Trägers gezogen wird.There are already known vacuum gripping devices of the type mentioned, in which the stop acting as a button are spring-loaded in the direction of the windshield to be taken, either by gas pressure of a piston / cylinder assembly or by a shaft of the probe encompassing coil spring. The previously known gripping devices are placed on the object to be gripped, in which case when all buttons abut the windshield, all buttons are clamped in this windshield contacting position with a motor-operated clamping device. Thereafter, the suction bodies are subjected to negative pressure, wherein the probes prevent the windscreen from being deformed by the suction bodies, that is to say the sensors. H. is pulled in the direction of the carrier.
Diese bekannten Greifvorrichtungen haben aber folgenden Nachteil: Wenn die Windschutzscheibe in dem oben beschriebenen, bereits gegenüber ihrer Ausgangsform verformten Zustand ergriffen wird, in dem die Windschutzscheibe eine zusätzliche Biegung in der Größenordnung von 1 bis 2 cm haben kann, wird sie von der Greifvorrichtung in dieser durch die Taster fixierten Form auf die auf den Fensterflansch der Karosserie bereits aufgebrachte Kleberaupe aufgesetzt und in dieser fehlerhaft gekrümmte Form einklebt. Dieser Montagefehler kann noch dadurch verstärkt werden, dass die Taster, die vor dem Auftreffen auf die gewölbte Windschutzscheibe alle gleich weit ausgefahren waren, gegen Federkraft zurück gedrückt werden, bis alle Saugkörper an der Windschutzscheibe anliegen, wodurch Kräfte auf die Windschutzscheibe ausgeübt werden, die ebenfalls die ursprüngliche Form der Windschutzscheibe verändern können.However, these known gripping devices have the following disadvantage: When the windshield is gripped in the above-described already deformed state relative to its original shape, in which the windshield can have an additional bend of the order of 1 to 2 cm, it is from the gripping device in this fixed by the stylus placed on the already applied to the window flange of the body adhesive bead and glued in this incorrectly curved shape. This mounting error can be further aggravated by the fact that the buttons that were all the same extent extended before hitting the curved windshield, are pressed back against spring force until all the absorbent body abut the windshield, whereby forces are exerted on the windshield, which also can change the original shape of the windshield.
Aus
Vakuum-Greifvorrichtungen sind auch aus
Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuum-Greifvorrichtung anzugeben, bei der der zu greifende Gegenstand nicht in einer fehlerhaft gekrümmten Form ergriffen wird, also der oben erläuterte Nachteil bekannter Greifvorrichtungen für Windschutzscheiben vermieden ist. Dabei versteht es sich, dass die Erfindung nicht nur zum Ergreifen von Windschutzscheiben, sondern auch anderer Gegenstände wie Karosserieteilen geeignet sein soll, die ebenfalls verformbar sein können.The invention has for its object to provide a vacuum gripping device in which the object to be gripped is not gripped in an incorrectly curved shape, that is, the above-described disadvantage of known gripping devices for windshields is avoided. It is understood that the invention should not only be suitable for gripping windscreens, but also other items such as body parts, which may also be deformable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Aufgabe wird auch mit einer Verwendung nach dem Anspruch 8 gelöst.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. The object is also achieved with a use according to
Die Erfindung sieht vor, dass für jeden Taster ein einstellbarer Anschlag angeordnet ist, der den Bewegungsbereich des Tasters in Richtung des Gehäuses begrenzt. Dieser Anschlag ist auf den zu ergreifenden Gegenstand abgestimmt, d. h. auf dessen Form und auf die jeweilige festliegende Position, an der der zugehörige Taster beim Greifen des Gegenstandes bzw. nach Aufbringen des Unterdrucks auf den zugehörigen Saugkörper an der Windschutzscheibe anliegt. Der Anschlag ist dabei auf die unverformte Ausgangsform des zu ergreifenden Gegenstandes abgestimmt, wobei im Falle des Ergreifens einer Windschutzscheibe alle Taster mit einem voreingestellten Anschlag versehen sind, die den Bewegungsbereich der Taster in Richtung der zugehörigen Gehäuse begrenzen. Dies hat zur Folge, dass beim Greifen einer bereitstehenden Windschutzscheibe, die infolge ihrer vorübergehenden punktuellen Lagerung auf z. B. stiftförmigen Auflagerkörpern eine zusätzliche Krümmung erfährt, die jeweiligen Taster dann, wenn die sie umgebenden Saugkörper funktionsfähig an der Windschutzscheibe anliegen, die Windschutzscheibe an solchen Stellen nicht berühren (oder verschieblich daran anliegen), an denen die Windschutzscheibe zusätzlich durchgebogen ist, so dass die Saugkörper die Windschutzscheibe wieder in ihre ursprüngliche Wölbung an den durch Anschläge fixierten Positionen ansaugen.The invention provides that an adjustable stop is arranged for each button, which limits the range of movement of the probe in the direction of the housing. This stop is matched to the object to be grasped, d. H. on the shape and on the respective fixed position at which the associated button when gripping the object or after application of the negative pressure on the associated absorbent body rests against the windshield. The stop is matched to the undeformed initial shape of the object to be gripped, wherein in the case of seizing a windshield all buttons are provided with a preset stop, which limit the range of movement of the probe in the direction of the associated housing. This has the consequence that when gripping a standing windshield, due to their temporary point storage on z. B. pen-shaped support bodies undergoes an additional curvature, the respective button when the surrounding absorbent body operatively abut the windshield, not touch the windshield at such locations (or slidably abut it), where the windshield is additionally bent, so that the Absorbent suck the windshield back into its original curvature at the fixed positions by stops.
Die Einstellung der Anschläge kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Greifvorrichtung in Greifposition einer in der Form vollkommen unveränderten Windschutzscheibe gefahren wird und alle Taster an der Windschutzscheibe anliegen. Deren Positionen werden jeweils durch einen einstellbaren Anschlag festgelegt, wobei die Anschläge durch Schrauben gebildet sein können, die entsprechend weit aus Gewindebohrungen eines Anschlaghalters heraus ragen. Die Länge der Anschläge kann z. B. auch mit Hilfe von maßstabsgenauen Zeichnungen oder Referenzwerkstücken oder -scheiben ermittelt werden.The setting of the stops can for example take place in that the gripping device is moved into gripping position of a completely unchanged in the form of windshield and abut all the buttons on the windshield. Their positions are each determined by an adjustable stop, the attacks can be formed by screws that protrude correspondingly far from threaded holes of a stopper holder. The length of the attacks can z. B. also be determined by means of scale drawings or reference workpieces or discs.
In weiteren Einzelheiten wird vorgeschlagen, dass die Anschläge jeweils von dem zugehörigen Gehäuse gehalten sind und mit einem vorzugsweise seitlichen Ansatz des zugehörigen Tasters, der gegenüber dem Gehäuse verschieblich ist, zusammenwirken.In further details, it is proposed that the stops are each held by the associated housing and cooperate with a preferably lateral approach of the associated button, which is displaceable relative to the housing.
Die Erfindung ist nicht auf eine besondere Ausführungsform der Anschläge beschränkt, sondern es können beispielsweise auch Stifte anstelle von Schrauben verwendet werden, die lösbar befestigbar sind, so dass sie zum Greifen anders geformter Gegenstände austauschbar sein können.The invention is not limited to a particular embodiment of the stops, but it can, for example, pins are used instead of screws which are releasably fastened, so that they can be interchangeable for gripping differently shaped objects.
Damit die erfindungsgemäße Vakuum-Greifvorrichtung zum Greifen unterschiedlich geformter Gegenstände geeignet ist, ohne dass größere Umrüstarbeiten erforderlich sind, kann vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse eine Anschlagscheibe befestigt ist, die um einen Achsbolzen drehbar ist, wobei an der Anschlagscheibe mehrere Anschläge angeordnet sein können, die eine unterschiedliche Länge haben. Zum Greifen unterschiedlicher Gegenstände wird der jeweils zugehörige Anschlag in die funktionsfähige Lage gebracht, was vorzugsweise dadurch bewerkstelligt wird, dass eine pneumatische Kolben-Zylindereinheit die Anschlagscheibe in eine solche Position dreht, dass der ausgetauschte Anschlag einem zugehörigen seitlichen Ansatz des Tasters gegenüber liegt.Thus, the vacuum gripping device according to the invention is suitable for gripping differently shaped objects, without major retooling are required, it can be provided that a stop disc is attached to the housing, which is rotatable about a pivot pin, wherein a plurality of stops can be arranged on the stop disc that have a different length. For gripping different objects of each associated stop is brought into the operative position, which is preferably accomplished by a pneumatic piston-cylinder unit, the stop plate rotates in such a position that the exchanged stop is an associated lateral approach of the button opposite.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Taster der Greifvorrichtung pneumatisch vorschiebbar und zurückziehbar sind. Hierzu können doppelseitig wirkende Kolben/Zylindereinheiten verwendet werden.It is further proposed that the probes of the gripping device are pneumatically advanceable and retractable. For this purpose, double-acting piston / cylinder units can be used.
Die Taster können im vollständig ausgefahrenen Zustand zu dem zu ergreifenden Gegenstand bewegt werden und dann nach Auftreffen der die Taster vorzugsweise umgebenden Saugkörper auf die Windschutzscheibe pneumatisch bis zu den jeweils voreingestellten Anschlägen zurück gezogen werden. Hierdurch wird eine Biegebelastung der Windschutzscheibe vermieden. Die Taster können jedoch auch während des gesamten Bewegungsvorgangs der Vakuum-Greifvorrichtung in der Anschlagposition verbleiben.The buttons can be moved in the fully extended state to the object to be gripped and then after the impact of the probe preferably surrounding absorbent body on the windshield pneumatically pulled back to the respective preset attacks. As a result, a bending load of the windshield is avoided. However, the buttons can also remain in the stop position during the entire movement process of the vacuum gripping device.
Der Träger der Vakuum-Greifvorrichtung weist vorzugsweise ein Rohr auf, auf dem Halter festgeklemmt sind, die mit den die Saugkörper und Taster sowie die Anschläge tragenden Gehäusen verbunden sind. Das Rohr kann ein Vierkantrohr sein, durch das die Winkellage der Gehäuse fest vorgegeben ist. Bei einem runden Rohr sind auf einfache Weise verschiedene Winkellagen der Gehäuse einstellbar, wenn dies zweckmäßig ist.The carrier of the vacuum gripping device preferably has a tube, are clamped on the holder, which are connected to the suction body and buttons and the stops bearing housings. The tube may be a square tube, through which the angular position of the housing is fixed. In a round tube different angular positions of the housing are adjustable in a simple manner, if appropriate.
Weitere Einzelheiten der Greifvorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further details of the gripping device will become apparent from the following description and from the drawings. Showing:
Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung enthält ein Gehäuse
In dem Gehäuse
Der Taster
Der mit dem Sauger
Der Taster
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