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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft Greiforgane zur Verwendung mit einem Roboterarm.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und bilden möglicherweise nicht den Stand der Technik.
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Bekannte Greiforgane werden an Robotervorrichtungen angebracht, um ein Werkstück während eines Fertigungsprozesses zu manipulieren. Ein Greiforgan kann ein Werkstück unter Verwendung von Werkzeugmodulen ergreifen, das Werkstück an eine neue Stelle transportieren und das Werkstück ausrichten und loslassen. Das Greiforgan ist vorzugsweise einstellbar, um die Verwendung mit Werkstücken mit vielfältigen Konstruktionen zu ermöglichen, was umfasst, dass die Werkzeugmodule eingestellt werden. Es ist bekannt, ein Greiforgan zur Verwendung mit Werkstücken mit vielfältigen Konstruktionen einzustellen, indem Werkzeugmodule des Greiforgans manuell eingestellt werden. Es ist bekannt, dass das manuelle Einstellen der Werkzeugmodule des Greiforgans zeitaufwendig ist und fehleranfällig sein kann. Anwendungen von Robotervorrichtungen mit Greiforganen können Materialhandhabung, Fertigung, Verpackung und Testen umfassen.
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Bekannte Werkstücke, die von einem Greiforgan gehandhabt werden, umfassen Teile oder Blechscheiben, die in dreidimensionale Formen geformt sind und große Veränderungen bei Steigung und Höhe aufweisen. Es kann nicht praktikabel sein, ein Greiforgan mit einer übermäßig großen Höhenausdehnung und einem übermäßig großen Schwenkwinkel für Werkzeugmodule zu konstruieren, die sich selbstständig an ein Werkstück anpassen.
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Bekannte Greiforgane werden mit einem Roboterarm durch einen Hauptausleger und einen Adapter verbunden, um ein Werkstück in eine zugehörige Verarbeitungsstation wie etwa eine Stanzmaschine und zugehörige Pressformen hinein und aus dieser heraus zu bewegen. Wegen der begrenzten Öffnung der Pressformen und der dreidimensionalen Formen der Pressformen kann es sein, dass ein flacher Greiforganrahmen mit einem geraden Ausleger während einer Bewegung des Werkstücks mit den Pressformen und den Maschinengestellen in Konflikt gerät.
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Bekannte Greiforgane enthalten Werkzeugmodule mit Verkleidungsbaugruppen, die Leitungen für Druckluft, Hydraulikfluide und Elektrizität beherbergen und leiten, um Werkstückschnittstellenwerkzeuge zu betätigen, z.B. Saugnäpfe und mechanische Greifer, die an ihren Enden montiert sind. Bekannte Verkleidungsbaugruppen sind an einem Rahmen eines Greiforgans festgebunden oder anderweitig befestigt. Eine Veränderung oder Umkonfiguration eines Werkzeugmoduls an einem Greiforgan erfordert ein Lösen der Bänder, um eine derartige Veränderung zu bewirken. Andere bekannte Verkleidungsbaugruppen für Werkzeugmodule, die an Greiforganen montiert sind, umfassen, dass die Schläuche zur Einstellung oder Bewegung von Greifkomponenten mit einem gewissen Durchhängen lose gehalten werden. Schläuche und Stromkabel, die so konstruiert sind, dass sie einen weiten Bewegungsbereich eines Werkzeugmoduls ermöglichen, können sich mit anderen Schläuchen oder Stromkabeln verwickeln und damit in Konflikt geraten. Bekannte Probleme mit Verkleidungsbaugruppen umfassen das Einrichten eines Greiforgans und eines Werkzeugmoduls zur Interaktion mit einem Werkstück, die Mobilität eines Greiforgans im Betrieb, die Maschinenrüstzeit während der Umkonfiguration, und die Wartbarkeit während der Lebensdauer des Geräts.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 057 013 A1 offenbart ein Leitungssystem zum Leiten von Aktivierungsleistung an ein oder mehrere Werkzeugmodule eines umkonfigurierbaren Greiforgans nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 sowie ein umkonfigurierbares Leitungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
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In der Druckschrift
US 2009 0 143 207 A1 ist ein modulares, umkonfigurierbares numerisch gesteuertes System offenbart, das mehrere Stäbe, die relativ zueinander verschiebbar sind, sowie eine Verbindungsbaugruppe mit daran angebrachten modularen Komponenten umfasst. An den modularen Komponenten sind Werkzeugmodule zur Bearbeitung von Werkstücken angebracht.
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Die Druckschrift
US 2010 0 133 405 A1 offenbart eine Halteeinheit für ein Plattenübertragungsgerät, die ein mit einem Roboterarm verbindbares Stützelement und sich rechtwinklig dazu erstreckende Bewegungselemente umfasst, die durch Unterdruck betätigt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zu verhindern, dass Schläuche, die so konfiguriert sind, dass sie einen weiten Bewegungsbereich eines Werkzeugmoduls ermöglichen, mit anderen Schläuchen oder Kabeln in Konflikt geraten.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Leitungssystem zum Leiten von Aktivierungsleistung an ein Werkzeugmodul eines umkonfigurierbaren Greiforgans, das an einem Roboterarm angebracht werden kann, umfasst einen starren Leitungsabschnitt, der an einen ersten Abschnitt des umkonfigurierbaren Greiforgans angepasst ist, welcher einen Hauptausleger und einen ersten Abschnitt einer drehbaren Führungsschiene umfasst. Das Leitungssystem umfasst einen verschiebbaren Leitungsabschnitt, der mit einem zweiten Abschnitt des umkonfigurierbaren Greiforgans verschiebbar verbunden ist, welcher einen zweiten Seitenabschnitt der drehbaren Führungsschiene und einen Zweig umfasst. Das Leitungssystem umfasst einen drehbaren Abschnitt, der zwischen einem Ende des verschiebbaren Leitungsabschnitts und einem Werkstückschnittstellenwerkzeug des Werkzeugmoduls verbunden ist. Der verschiebbare Leitungsabschnitt umfasst eine erste verschiebbare Leitungssektion, die zur Verschiebung in eine erste Richtung zusammen mit einer Verschiebung des Zweigs auf einem Gliedabschnitt des Greiforgans ausgestaltet ist; und eine zweite verschiebbare Leitungssektion, die zur Verschiebung in eine zweite Richtung rechtwinklig zu der ersten Richtung und zusammen mit einer Verschiebung eines Werkstückschnittstellenwerkzeugs auf dem Zweig des Greiforgans ausgestaltet ist. Die zweite verschiebbare Leitungssektion umfasst einen flexiblen Leitungsabschnitt, der mit einem Spanner verbunden ist, der zum Spannen einer Zwischenschleife des flexiblen Leitungsabschnitts verwendet wird, wobei eine Spannkraft durch eine Zugfeder bereitgestellt wird, die in einem entsprechenden Zweig enthalten ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 einen Abschnitt eines umkonfigurierbaren Greiforgans darstellt, der ein umkonfigurierbares Leitungssystem umfasst, welches einen befestigten Abschnitt, einen verschiebbaren Abschnitt und einen drehbaren Abschnitt gemäß der Offenbarung umfasst;
- 2, 3 und 4 Abschnitte eines umkonfigurierbaren Greiforgans darstellen, die einen verschiebbaren Leitungsabschnitt des umkonfigurierbaren Leitungssystems gemäß der Offenbarung umfassen; und
- 5 einen Abschnitt eines umkonfigurierbaren Greiforgans darstellt, der einen drehbaren Leitungsabschnitt des umkonfigurierbaren Leitungssystems gemäß der Offenbarung umfasst.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Mit Bezug nun auf die Zeichnungen, in denen das Gezeigte nur zum Zweck der Darstellung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht zum Zweck einer Beschränkung derselben gedacht ist, stellen 1 - 5 Abschnitte eines umkonfigurierbaren Greiforgans 10 dar, das mehrere konfigurierbare Werkzeugmodule 50 und ein umkonfigurierbares Leitungssystem 60 umfasst.
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1 stellt einen Abschnitt des umkonfigurierbaren Greiforgans 10 dar, das ein daran angepasstes umkonfigurierbares Leitungssystem 60 enthält. Das umkonfigurierbare Leitungssystem 60 umfasst einen befestigten Abschnitt 120, einen verschiebbaren Abschnitt 140 und einen drehbaren Abschnitt 180. Das Greiforgan 10 umfasst einen Hauptausleger 12, der an einem freien Ende eines gelenkig lagerbaren Roboterarms oder einer anderen Materialhandhabungsvorrichtung angebracht ist. Bei einer Ausführungsform umfasst der Roboterarm eine programmierbare Vorrichtung, die an einer Basis befestigt ist und betrieben werden kann, um das Greiforgan 10 linear und rotatorisch im Raum zu verschieben. Der Roboterarm umfasst eine Aktivierungsleistungsquelle in der Form von Unterdruck, die gesteuert über das Greiforgan 10 hinweg an Werkstückschnittstellenwerkzeuge 52 jedes der Werkzeugmodule 50 über das umkonfigurierbare Leitungssystem 60 geleitet wird. Ein Raumkoordinatensystem, das mit Bezug auf ein x-y-z-Referenzkoordinatensystem 90 beschrieben ist und eine x-Achse 92, eine y-Achse 94, eine z-Achse 96 und einen Drehwinkel φ 97 um die z-Achse 96 herum umfasst, stellt eine Positionsreferenz für das Greiforgan 10 und die daran befestigten Werkzeugmodule 50 bereit. Das Greiforgan 10 ist vorzugsweise maschinell auf eine bevorzugte Konfiguration eingestellt, welche den Aufenthaltsort jedes der Werkzeugmodule 50 in Bezug auf das x-y-z-Koordinatensystem 90 definiert.
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Das umkonfigurierbare Greiforgan 10 ist vorzugsweise in einer Spinnennetzkonfiguration angeordnet, die eine erste Zweiganordnung 70, welche in einer vorderen Nennposition (wie gezeigt) angeordnet ist, und eine zweite Zweiganordnung 80, welche in einer hinteren Nennposition (wie gezeigt) angeordnet ist, umfasst. Eine Spinnennetzkonfiguration umfasst ein Glied mit einem oder mehreren Zweigen, welche die strukturelle Abstützung für die Werkzeugmodule 50 bereitstellen, wobei die Zweige an dem Gliedelement in einer freitragenden Weise angebracht sind. Die ersten und zweiten Zweiganordnungen 70, 80 stützen auf strukturelle Weise jeweils eines oder mehrere der Werkzeugmodule 50 ab. Wie hier beschrieben ist, sind die ersten und zweiten Zweiganordnungen 70, 80 bewegbar und können in sowohl einer konvexen Konfiguration als auch einer konkaven Konfiguration als auch einer ebenen Konfiguration angeordnet sein, um zu ermöglichen, dass das oder die Werkzeugmodule an einem Werkstück angebracht werden oder damit interagieren. Somit kann der gelenkig lagerbare Roboterarm das umkonfigurierbare Greiforgan 10 verwenden, um in Abhängigkeit von einem speziellen Betriebsschema für das bzw. die Werkzeugmodule 50 ein Werkstück physikalisch zu bewegen oder eine Operation an einem Werkstück durchzuführen.
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Der Hauptausleger 12 ist mit einem dualen Gelenkmechanismus 20 gekoppelt, um die ersten und zweiten Zweiganordnungen 70, 80 gelenkig zu lagern. Der duale Gelenkmechanismus 20 umfasst einen ersten Drehkupplungsmechanismus 30 und einen zweiten Drehkupplungsmechanismus 40. Eine Längsmittellinie des Hauptauslegers 12 definiert die x-Achse 92 des x-y-z-Referenzkoordinatensystems 90.
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Die erste Zweiganordnung 70 ist an dem ersten Drehkupplungsmechanismus 30 angebracht. Die erste Zweiganordnung 70 umfasst ein paar Glieder 72, die von dem ersten Drehkupplungsmechanismus 30 aus in einander entgegengesetzte Richtungen vorzugsweise rechtwinklig zu dessen Längsachse vorstehen. Längsverlängerungen der Glieder 72 definieren vorzugsweise die y-Achse 94 der x-y-z-Referenzkoordinaten 90. Die z-Achse 96 ist rechtwinklig zu einer Ebene definiert, die durch die x-Achse 92 und die y-Achse 94 definiert wird. Vordere Zweige 75 sind über einen linearen Verriegelungsmechanismus 76 mit einem der Glieder 72 gekoppelt, wobei sie von dort aus vorzugsweise rechtwinklig vorstehen. Die vorderen Zweige 75 sind so ausgestaltet, dass sie sich mit einer Drehung der Glieder 72 drehen. Das Paar der Glieder 72 ist vorzugsweise durch den ersten Drehkupplungsmechanismus 30 gekoppelt, um sich gemeinsam zu drehen.
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Die zweite Zweiganordnung 80 ist an dem zweiten Drehkupplungsmechanismus 40 befestigt. Die zweite Zweiganordnung 80 umfasst ein Paar Führungsschienen 82, die von dem zweiten Drehkupplungsmechanismus 40 aus parallel zu den Gliedern 72 der ersten Zweiganordnung 70 vorstehen. Jede der Führungsschienen 82 ist vorzugsweise unter Verwendung eines einzigen Auslegerelements ausgebildet, welches vorzugsweise ein I-Träger ist, der einen oberen Flanschabschnitt 84 und einen unteren Flanschabschnitt 86 umfasst, die über einen Stegabschnitt 83 gekoppelt sind.
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Hintere Zweige 85 sind an entsprechenden vorderen Zweigen 75 und Gliedern 72 über Joche 77 angebracht, die mit dem entsprechenden linearen Verriegelungsmechanismus 76 verbunden sind, sie sind mit einer der Führungsschienen 82 verschiebbar gekoppelt und stehen vorzugsweise rechtwinklig zu den Führungsschienen 82 hervor.
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Die hinteren Zweige 85 sind ausgestaltet, um sich mit einer Drehung der Führungsschienen 82 zu drehen. Die Führungsschienen 82 sind durch den zweiten Drehkupplungsmechanismus 40 vorzugsweise gekoppelt, um sich gemeinsam miteinander zu drehen. Die vorderen Zweige 75 und die hinteren Zweige 85 sind aus einem geeigneten Material hergestellt und umfassen eine oder mehrere Längsrillen. Jeder der vorderen Zweige 75 und der hinteren Zweige 85 weist mindestens ein Werkzeugmodul 50 auf, das daran verschiebbar montiert ist. Enden der Glieder 72, die distal zum ersten Drehkupplungsmechanismus 30 sind, sind mit einem entsprechenden Ende einer der Führungsschienen 82, das distal zu dem zweiten Drehkupplungsmechanismus 40 ist, unter Verwendung einer Endhalterung 46 gekoppelt. Die Endhalterungen 46 sind vorzugsweise mit den Enden der Führungsschienen 82 starr verbunden und mit den Enden der Glieder 72 drehbar verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass sich die Glieder 72 darin drehen.
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Das Joch 77 verschiebt sich entlang der Keilwelle des jeweiligen Glieds 72 zusammen mit dem linearen Verriegelungsmechanismus 76. Das Joch 77 einschließlich des hinteren Zweiges 85 wird entlang der Führungsschiene 82 verschoben. Das Joch 77 kann sich um die Keilwelle des jeweiligen Glieds 72 frei herumdrehen, was ermöglicht, dass sich der hintere Zweig 85 mit Bezug auf den entsprechenden vorderen Zweig 75 unabhängig dreht. Eine Drehung des Jochs 77 und des zugehörigen hinteren Zweiges 85 wird durch eine Drehposition der Führungsschiene 82 beschränkt, welche durch den zweiten Drehkupplungsmechanismus 40 unter Verwendung des zweiten Eingabehebels 42 gesteuert wird. Die vorderen und hinteren Zweige 75, 85 sind zur Verschiebung entlang der Länge des jeweiligen Glieds 72 ausgestaltet, wenn der lineare Verriegelungsmechanismus 76 entriegelt ist.
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Jedes Werkzeugmodul 50 ist an einem linearen/rotatorischen Verriegelungsmechanismus 54 montiert, der an einem der vorderen und hinteren Zweige 75, 85 verschiebbar montiert ist und mit den Längsrillen desselben interagiert, um eine Drehung um eine Längsachse des jeweiligen Zweigs 75, 85 herum zu verhindern. Der lineare/rotatorische Verriegelungsmechanismus 54 ist ausgestaltet, um an dem jeweiligen Zweig 75, 85 verschoben zu werden, wenn er entriegelt ist, und um das Werkzeugmodul 50 an einer bevorzugten Stelle entlang der Länge des jeweiligen Zweiges 75, 85 zu befestigen, wenn er verriegelt ist. Jeder lineare/rotatorische Verriegelungsmechanismus 54 wird vorzugsweise pneumatisch aktiviert, ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass er in einer verriegelten Position bleibt, bis er entriegelt wird, und kann nur entriegelt werden, wenn Druckluft zugeführt wird. Jedes Werkzeugmodul 50 umfasst eine Schwenkarmanordnung 56, die ermöglicht, dass das Werkzeugmodul 50 in bevorzugte Positionen zur Interaktion mit unterschiedlichen Werkstücken umkonfiguriert wird.
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Jedes Werkzeugmodul 50 weist vorzugsweise fünf Bewegungsfreiheitsgrade (5 DOF) auf, und ist in eine geeignete Position für sein zugehöriges Werkstückschnittstellenwerkzeug 52 konfigurierbar, welche mit Bezug auf eine x-Achsenposition, eine y-Achsenposition, eine z-Achsenposition, einen Drehwinkel φ um die z-Achse des x-y-z-Koordinatensystems 90 und einen Schwenkwinkel α definiert ist. Die vorstehenden Details der Spinnennetzkonfiguration des Greiforgans 10 dienen der Darstellung.
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1 - 5 stellen Abschnitte des umkonfigurierbaren Leitungssystems 60 für das umkonfigurierbare Greiforgan 10 dar. Das umkonfigurierbare Leitungssystem 60 ist eine flexible Verkleidungsbaugruppe, die an gewählten Elementen des Greiforgans 10, das die Spinnennetzkonfiguration aufweist, angeordnet und befestigt ist, um eine Umkonfiguration desselben zu ermöglichen. Das umkonfigurierbare Leitungssystem 60 umfasst den befestigten Abschnitt 120, den verschiebbaren Abschnitt 140 und den drehbaren Abschnitt 180. Das umkonfigurierbare Leitungssystem 60 leitet Leistung von einer entfernten Quelle zu jedem der Werkstückschnittstellenwerkzeuge 52 der Werkzeugmodule 50 vorzugsweise gleichzeitig, wodurch ermöglicht wird, dass die Werkstückschnittstellenwerkzeuge 52 ein Werkstück gleichzeitig ergreifen oder loslassen. Bei einer Ausführungsform ist die Leistung, die von der entfernten Quelle geleitet wird, Unterdruck, obwohl die hier beschriebenen Konzepte nicht darauf beschränkt sind. Bei einer Ausführungsform ist ein Stellglied, z.B. ein solenoidgesteuertes Ventil so steuerbar, dass es gleichzeitig eine Unterdruckströmung zwischen der Leistungsquelle und den Werkstückschnittstellenwerkzeugen 52 zulassen oder unterbrechen kann. Die hier enthaltenen Beschreibungen umfassen Bezugnahmen auf Leitungsabschnitte, welche vorzugsweise flexible Rohrabschnitte sind, die aus Nylon oder einem anderen geeigneten Material zum Übertragen von Unterdruck ausgebildet sind. Andere Leitungsabschnitte können stattdessen in Betracht gezogen werden.
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Der befestigte Leitungsabschnitt 120 des umkonfigurierbaren Leitungssystems 60 ist an einen Abschnitt des umkonfigurierbaren Greiforgans 10 angepasst. Der befestigte Abschnitt 120 des umkonfigurierbaren Leitungssystems 60 umfasst vorzugsweise einen ersten Leitungsabschnitt 121, der an einem distalen Ende des Hauptauslegers 12 entspringt und mit einer Unterdruckquelle des Roboterarms unter Verwendung einer geeigneten Koppelvorrichtung gekoppelt werden kann. Der erste Leitungsabschnitt 121 ist vorzugsweise durch einen inneren Abschnitt des Hauptauslegers 12 verlegt und bei der Kupplung zwischen dem Hauptausleger 12 und dem dualen Gelenkmechanismus 20 mit einem pneumatischen Hauptverteiler 122 gekoppelt. Der pneumatische Hauptverteiler 122 umfasst einen einzigen Einlass und zwei Auslässe, wobei die zwei Auslässe bei einer Ausführungsform den Führungsschienen 82 entsprechen. Ein zweiter Leitungsabschnitt 123 ist mit einem der Auslässe des pneumatischen Hauptverteilers 122 gekoppelt und auf dem oberen Flansch 84 der jeweiligen Führungsschiene 82 verlegt und damit starr verbunden. Der zweite Leitungsabschnitt 123 ist mit einem Einlass eines ersten pneumatischen Verteilers 124 gekoppelt, der an der jeweiligen Führungsschiene 82 angebracht ist. Der erste pneumatische Verteiler 124 ist vorzugsweise bei oder in der Nähe eines Mittelpunkts einer linearen Länge der jeweiligen Führungsschiene 82 angeordnet und ist mit dem Stegabschnitt 83 der Führungsschiene 82 verbunden. Der erste pneumatische Verteiler 124 weist bei einer Ausführungsform zwei Auslässe auf und ist ein Endpunkt 125 für den befestigten Abschnitt 120 des Leitungssystems 60. Es ist festzustellen, dass es einen entsprechenden zweiten Leitungsabschnitt gibt, der mit dem anderen der zwei Auslässe des pneumatischen Hauptverteilers 122 gekoppelt ist, der auf dem oberen Flansch der anderen Führungsschiene 82 verlegt und damit starr verbunden ist, und der mit einem Einlass eines weiteren pneumatischen Verteilers gekoppelt ist, der bei oder in der Nähe eines Mittelpunkts einer linearen Länge der anderen Führungsschiene 82 angeordnet ist und mit dem Stegabschnitt der anderen Führungsschiene 82 an seiner Seite in einer analogen Konfiguration verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht, dass sich der befestigte Abschnitt 120 des umkonfigurierbaren Leitungssystems 60 mit Drehungen des ersten und zweiten Drehkupplungsmechanismus 30, 40 des dualen Gelenkmechanismus 20 verstellt.
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2, 3 und 4 stellen Abschnitte des verschiebbaren Abschnitts 140 des flexiblen Leitungssystems 60 dar. Wie gezeigt, erstreckt sich der verschiebbare Abschnitt 140 des flexiblen Leitungssystems 60 vom Endpunkt 125 für den befestigten Abschnitt 120 zu einem Einlassanschluss 141 des Werkzeugmoduls 50. Der verschiebbare Abschnitt 140 stellt dazwischen linear verschiebbare Leitungsabschnitte bereit. Der verschiebbare Abschnitt 140 umfasst eine erste verschiebbare Leitungssektion 150 zum Verschieben eines Abschnitts des umkonfigurierbaren Leitungssystems 60 entlang einer der Führungsschienen 82 parallel zu der y-Achse 94 und eine zweite verschiebbare Leitungssektion 160 zum Verschieben eines Abschnitts des umkonfigurierbaren Leitungssystems 60 entlang einem der Zweige 75, 85 vorzugsweise rechtwinklig zu der ersten verschiebbaren Leitungssektion 150.
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Die erste verschiebbare Leitungssektion 150 umfasst einen dritten Leitungsabschnitt 127, der innerhalb eines flexiblen Kabelträgers 128 enthalten ist. Der dritte Leitungsabschnitt 127 ist mit dem Auslass des ersten pneumatischen Verteilers 124 und einem Einlass eines zweiten pneumatischen Verteilers 126 gekoppelt. Der zweite pneumatische Verteiler 126 ist vorzugsweise an dem Joch 77 befestigt, das mit dem zugehörigen linearen Verriegelungsmechanismus 76 verbunden ist. Der flexible Kabelträger 128 umfasst ein erstes Ende, das bei oder in der Nähe des ersten pneumatischen Verteilers 124 an der Führungsschiene 82 angebracht ist, und ein zweites Ende, das in der Nähe des zweiten pneumatischen Verteilers 126 am Joch 77 angebracht ist. Der flexible Kabelträger 128 ist entlang der Führungsschiene 82 verlegt und benachbart zum Stegabschnitt 83 derselben geführt. Der flexible Kabelträger 128, der den dritten Leitungsabschnitt 127 enthält, erstreckt sich vorzugsweise mit einem Abschnitt über ein Ende der Führungsschiene 82 hinaus, der eine Schleife mit 180° bildet, um den flexiblen Kabelträger 128 an dem Joch 77 zu befestigen und den dritten Leitungsabschnitt 127 am zweiten pneumatischen Verteiler 126 zu befestigen.
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Die zweite verschiebbare Leitungssektion 160 umfasst einen vierten Leitungsabschnitt 129 und einen Spanner 170. Die zweite verschiebbare Leitungssektion 160 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu einem der zugehörigen vorderen und hinteren Zweige 75, 85. Wie gezeigt erstreckt sich der vierte Leitungsabschnitt 129 der zweiten verschiebbaren Leitungssektion 160 im Wesentlichen parallel zu dem vorderen Zweig 75. Der vierte Leitungsabschnitt 129 ist ein flexibler Luftschlauch, der einen der Auslässe des zweiten pneumatischen Verteilers 126 mit einem Winkelstück 145 koppelt, das mit einem Lufteinlassanschluss 141 des Werkzeugmoduls 50 fluidtechnisch verbunden ist. Ein Führungselement 27 ist an dem zugehörigen linearen/rotatorischen Verriegelungsmechanismus 54 montiert, um den vierten Leitungsabschnitt 129 zusammen mit dem Spanner 170 zu führen. Das Winkelstück 145 ist an dem linearen/rotatorischen Verriegelungsmechanismus 54 des Werkzeugmoduls 50 verankert. Der vierte Leitungsabschnitt 129 enthält eine Zwischenschleife. Der Spanner 170 enthält ein Gleitstück 172, die mit der Zwischenschleife des vierten Leitungsabschnitts 129 interagiert. Der Spanner 170 verwendet das Gleitstück 172, um Spannung zwischen der Zwischenschleife und einem distalen Ende des entsprechenden Zweigs 75 zu erzeugen, wobei die Spannkraft von einer Zugfeder 175 bereitgestellt wird. Eine beispielhafte Ausführungsform des Spanners 170, die das Gleitstück 172, ein Drahtseil 173, eine Riemenscheibe 174 und die Zugfeder 175, welche mit einem Verankerungsstift 176 verbunden ist, umfasst, ist mit Bezug auf 4 gezeigt, wobei die Zugfeder 175 und der Verankerungsstift 176 in dem entsprechenden der vorderen und hinteren Zweige 75, 85 enthalten sind.
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Wenn der lineare/rotatorische Verriegelungsmechanismus 54 entlang dem entsprechenden zugehörigen vorderen oder hinteren Zweig 75, 85 bewegt wird, weist die Zugfeder 175 eine Vorlastspannung auf, um die Zwischenschleife des vierten Leitungsabschnitts 129 in die Richtung und mit dem Radius gebogen zu halten, die durch die Geometrie des Gleitstücks 172 bestimmt sind.
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3 stellt eines der Werkzeugmodule 50 dar, das an dem linearen/rotatorischen Verriegelungsmechanismus 54 auf einem der vorderen Zweige 75 montiert ist. Es ist festzustellen, dass das an dem vorderen Zweig 75 montierte Werkzeugmodul 50 relativ zu dem Joch 77 und dem zweiten pneumatischen Verteiler 126 gedreht wird. Das an einem der hinteren Zweige 85 montierte Werkzeugmodul 50 verwendet eine zweite verschiebbare Leitungssektion 160 mit dem Spanner 175 auf analoge Weise. Zudem ist die mit dem hinteren Zweig 85 verbundene zweite verschiebbare Leitungssektion 160 mit einem Verbinderabschnitt 142 ausgestaltet, um den flexiblen Kabelträger 128 auf störungsfreie Weise unter Verwendung geeigneter Winkelstücke und gebogener Leitungen zu überspringen. Der Verbinderabschnitt 142 ist mit einem weiteren vierten Leitungsabschnitt 229 fluidtechnisch gekoppelt, der sich im Wesentlichen parallel zu dem hinteren Zweig 85 erstreckt, wie auf analoge Weise gezeigt ist. Vorzugsweise ist die zweite verschiebbare Leitungssektion 160 an der Führungsschiene 82 auf geeignete Weise verankert, wie z.B. mit Bezug auf 2 gezeigt ist.
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5 stellt den drehbaren Abschnitt 180 des Leitungssystems 60 dar, der sich von dem Einlassanschluss 141 an dem Werkzeugmodul 50 zum Werkstückschnittstellenwerkzeug 52 erstreckt. Der drehbare Abschnitt 180 umfasst vorzugsweise eine Drehverbindungsvorrichtung 55, die in das Werkzeugmodul 50 eingebaut ist. Die Drehverbindung umfasst den Einlassanschluss 141, einen Außenring 134, der koaxial zu einem Innenring 135 ist, welche beide zu einer Drehwelle 136 des linearen/rotatorischen Verriegelungsmechanismus 54 koaxial sind, der damit vorzugsweise zusammengebaut ist. Der Außenring 134 teilt sich eine kreisringförmige Kammer mit dem Innenring 135.
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Der Einlassanschluss 141 ist mit dem Außenring 134 fluidtechnisch gekoppelt. Der Außenring 134 ist an Halterungen 137 montiert, die an dem integrierten linearen/rotatorischen Verriegelungsmechanismus 54 angebracht sind. Der Innenring 135 ist mit der Schwenkarmanordnung 56 gekoppelt. Der Innenring 135 weist mehrere Vorsprünge 140 auf, welche die Seiten der Schwenkarmanordnung 56 flankieren. Als Folge bleibt der Außenring 134 zu dem integrierten linearen/rotatorischen Verriegelungsmechanismus 54 stationär, und der Innenring 135 ist ausgestaltet, um sich während einer Umkonfiguration des Greiforgans mit der Schwenkarmanordnung 56 zu drehen. Die Drehverbindungsvorrichtung 55 umfasst einen Auslassanschluss 144, der mit dem Innenring 135 fluidtechnisch gekoppelt ist. Folglich umfasst ein Unterdruckströmungsweg den Einlassanschluss 141 in den Außenring 134 hinein durch die kreisringförmige Kammer in den Innenring 135 hinein zum Auslassanschluss 144. Der Auslassanschluss 144 ist über einen kurzen Luftschlauch 148 mit einem Einlassanschluss 146 eines höhenverstellbaren Gehäuses 147 gekoppelt. Das Werkstückschnittstellenwerkzeug 52 ist an dem höhenverstellbaren Gehäuse 147 unter Verwendung eines Drehteils 51 angebracht. Das Drehteil 51 ermöglicht, dass sich das Werkstückschnittstellenwerkzeug 52 an ein Werkstück mit einem Schwenkwinkel α anpasst, um eine Interaktion damit zu ermöglichen, beispielsweise unter Verwendung von Unterdruck, der über das umkonfigurierbare Leitungssystem 60 bereitgestellt wird. Wie dargestellt, kann eine einzige Leistungseingabe, z.B. ein Unterdruck, der an das umkonfigurierbare Leitungssystem 60 geliefert wird, verwendet werden, um gleichzeitig die Werkstückschnittstellenwerkzeuge 52 der Werkzeugmodule 50 zum Aufheben eines Werkstücks zu aktivieren oder alternativ, um gleichzeitig die Werkstückschnittstellenwerkzeuge 52 der Werkzeugmodule 50 zu deaktivieren, um ein Werkstück abzusetzen.
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Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Modifikationen dazu beschrieben. Weitere Modifikationen und Veränderungen können anderen beim Lesen und Verstehen der Beschreibung begegnen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist, die als die beste Art angesehen werden, um diese Offenbarung auszuführen, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen umfassen wird, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
