DE102018102800A1

DE102018102800A1 - Greifer zur Halterung eines Gussteils oder eines Formelementes sowie ein aus Greifer und Gussteil/Formelement bestehendes System

Info

Publication number: DE102018102800A1
Application number: DE102018102800.8A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: MGG NETHERLANDS BV
Current assignee: MGG NETHERLANDS BV
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2019-08-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Halterung eines Gegenstandes, insbesondere eines Gussteiles (1) oder eines Formelementes (2) zur Fertigung eines Gussteiles (1), wobei der Gegenstand (1, 2) ein oder mehrere Greifelemente (3, 3') aufweist und jedem der ein oder mehreren Greifelemente (3, 3') ein Fesselungsglied (4, 4') eines Greifers (5) zugeordnet ist. Erfindungsgemäß sind die ein oder mehreren Greifelemente (3, 3') dem Gegenstand (1, 2) materialeinheitlich zugeordnet. Der Greifer besitzt mindestens drei gleich gestaltete Fesselungsglieder (4, 4') die in voneinander verschiedene Relativlagen zueinander bringbar sind, wobei die Relativlagen fixierbar sind, in denen die Fesselungsglieder (4, 4') in einer einzigen linearen Bewegung gleichzeitig in eine Fesselungsstellung zu den Greifelementen (3, 3') bringbar sind.

Description

Gebiet der Technik
System zur Halterung eines Gegenstandes, insbesondere eines Gussteiles oder eines Formelementes zur Fertigung eines Gussteiles, wobei der Gegenstand ein oder mehrere Greifelemente aufweist und jedem der ein oder mehreren Greifelemente ein Fesselungsglied eines Greifers zugeordnet ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch einen zum System gehörenden Greifer.
Stand der Technik
Bei der Fertigung von Metallgussteilen, insbesondere Leichtmetall-Gussteilen, werden Formelemente, beispielsweise Formkerne verwendet, die in eine Sandform eingelegt werden. Anschließend wird eine Gussmasse durch Eingusskanäle in die Höhlung der Form hineingebracht. Nach dem Erstarren des Gussteiles muss das Gussteil aus der Form genommen, gereinigt und bearbeitet werden. Gussteile können bis zu 100 kg oder mehr wiegen und werden von Robotern gehandhabt. Hierzu sitzt an einem Roboterarm ein Greifer, der das Gussteil greift und es bei der Nachbearbeitung in verschiedenen räumlichen Lagen hält, in denen es beispielsweise gestrahlt wird oder von Angussteilen befreit wird.
Die Handhabung der Formelemente erfolgt ebenfalls mit Hebezeugen.
Bislang werden Greifer verwendet, die dem jeweiligen Gussteil oder dem Formelement angepasst sind. Bei einem großen Teilespektrum müssen viele individuelle Greifer bereitgehalten werden, was kostenintensiv ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel anzugeben, mit denen das Handhaben insbesondere von Gussteilen oder Formelementen wirtschaftlich günstiger ist.
Erfindungsgemäß wird ein System beziehungsweise ein Greifer vorgeschlagen, wobei der Greifer eine universelle Verwendbarkeit aufweisen kann. Hierzu wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Gegenstände mit individualisierten Greifelementen versehen werden, die insbesondere eine einfache geometrische Gestalt aufweisen. Die Greifelemente sind dem Gussteil materialeinheitlich zugeordnet. Sie sind bevorzugt auch dem Formelement materialeinheitlich zugeordnet. Die Greifelemente können von einem Zapfen oder von einer Öffnung gebildet sein. Die Achse des Zapfens beziehungsweise die Achse der Öffnung erstreckt sich bevorzugt in Richtung der Entformungsrichtung. Die Mantelfläche eines Zapfens verläuft in Entformungsrichtung spitzwinklig. Diese leicht konische Form des Stiftes erleichtert das Entformen des Gussteiles. Die Öffnungen können von einem Sackloch ausgebildet werden. Hier ist bevorzugt vorgesehen, dass die Öffnung konisch ausgebildet ist. Die Öffnung weitet sich in Entformungsrichtung auf. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Greifelemente jeweils eine Figurenachse aufweisen, die in Richtung der Entformungsrichtung weist. Sämtliche der mindestens drei, bevorzugt genau drei Greifelemente haben parallel zueinander verlaufende Figurenachsen. Die Greifelemente sind insbesondere auf den Eckpunkten eines gedachten Dreiecks angeordnet. Ein zum System gehörender Greifer kann zumindest ein Greifelement aufweisen, wenn es lediglich erforderlich ist, den Gegenstand, also insbesondere das Gussteil oder das Formelement, anzuheben. Ein erfindungsgemäßer Greifer besitzt bevorzugt mehrere, insbesondere drei, bevorzugt genau drei gleich gestaltete Fesselungsglieder, die in voneinander verschiedenen Relativlagen bringbar sind. Die Fesselungsglieder können in den verschiedenen Relativlagen fixiert werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Fesselungsglieder in einer Ebene derart verlagert werden, dass sie an Eckpunkte verschieden gestalteter Dreiecke bringbar sind. Es handelt sich dann um die Dreiecke, an denen auch die Greifelemente angeordnet sind, wobei die Dreiecksebene senkrecht zur Figurenachse der Greifelemente oder senkrecht zu einer Betätigungsachse der Fesselungsglieder verlaufen. Es sind Halterungen vorgesehen, die die Fesselungsglieder an einem Koppelungsstück halten, das ein mechanisches Interface aufweist, mit dem es an einem Arm eines Roboters befestigt werden kann. Die Halterungen sind so ausgebildet, dass die Fesselungsglieder ihre räumliche Position gegenüber dem Koppelungsstück verändern können. Es sind Mittel vorgesehen, mit denen die Fesselungsglieder in verschiedenen Relativpositionen gegenüber dem Kopplungsstück fixiert werden können. Das Kopplungsstück kann insbesondere ein Zentralelement sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Fesselungsglied ein oder mehrere radial auf eine Achse zu oder von einer Achse weg von einer Lösestellung in eine Fesselungsstellung verlagerbare Spannelemente aufweist. Die Spannelemente können in der Art der Spannelemente eines Bohrfutters ausgebildet sein, so dass das Fesselungsglied geringe äußere Abmessungen aufweisen kann. Es kann dann axial einem Greifelement zugeordnet werden. Bei der Zuordnung des Greifers zum Formelement oder zum Gussteil wird der Greifer in eine Position gebracht, in der die Betätigungsachsen der Fesselungsglieder parallel zu den Figurenachsen der Greifelemente verlaufen. Die Figurenachsen und die Betätigungsachsen werden dann in eine Fluchtlage gebracht. Durch eine axiale Bewegung in Richtung der Figurenachse oder der Betätigungsachse wird das Fesselungsglied dann in eine Greifstellung zum Greifelement gebracht. Das Fesselungsglied kann eine Öffnung aufweisen, in der die Spannelemente angeordnet sind. In diese Öffnung kann das Greifelement, welches insbesondere die Form eines Zapfens aufweist, hineingebracht werden. Dies erfolgt bevorzugt derart, dass sämtliche der mehreren Greifelemente gleichzeitig in die Öffnungen je eines Fesselungsgliedes eingebracht werden. Es kann ein Antriebsaggregat vorgesehen sein, mit dem die Spannelemente von einer Lösestellung in eine Spannstellung gebracht werden. Das Antriebsaggregat kann pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angetrieben werden. Es ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass das Fesselungsglied jeweils an einem ersten Ende eines Schaftes angeordnet ist und dass das Antriebsaggregat an einem zweiten Ende des Schaftes angeordnet ist. Der Schaft kann von einem Rohr ausgebildet sein, das zwischen zwei Klemmbacken gehalten ist. Die Klemmbacken können von einem Arm ausgebildet sein, der am Kopplungsstück beziehungsweise Zentralelement befestigt ist. Der Schaft kann in seiner Erstreckungsrichtung gegenüber einer Halterung verschieblich sein. Es können Klemmelemente vorgesehen sein, mit denen der Schaft in verschiedenen Positionen an der Halterung fixierbar ist. Die Klemmelemente können Klemmbacken aufweisen, um den Schaft im Klemmsitz zu halten. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schaft ein Rohr ausbildet, in dem sich eine Betätigungsstange, Betätigungswelle oder Betätigungsspindel befindet, mit der eine Betätigung der Fesselungsglieder durch das Antriebsaggregat erreichbar ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Klemmelemente sich an einer Schrägflanke anliegende Spannbacken ausbilden, die durch eine Verlagerung in Achsrichtung sich in Radialrichtung verlagern. Hierdurch kann das in einer Öffnung des Fesselungsgliedes steckende Greifelement von Radialaußenrichtung her gefasst werden. Es ist aber auch vorgesehen, dass Klemmelemente in eine Radialauswärtsrichtung von einer Lösestellung in eine Fesselungsstellung gebracht werden. Hierzu liegen die Spannelemente bevorzugt außen am Rohr und können von einer Gummimanschette ausgebildet sein, die durch eine axiale Quetschung in Radialauswärtsrichtung verlagert wird. In einer Weiterbildung der Erfindung sind die mindestens drei, bevorzugt genau drei Fesselungsglieder lageverstellbar miteinander verbunden. Hierzu sind Verbindungsmittel vorgesehen. Die Verbindungsmittel können die Fesselungsglieder mit den Kopplungsstück beziehungsweise einem Zentralelement verbinden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Fesselungsglieder parallel zueinander verlaufende Betätigungsachsen aufweisen, in deren Richtung sie in eine ein Fesseln ermöglichende Zuordnungsstellung zu je einem Greifelement bringbar sind. Es ist ferner vorgesehen, dass die Fesselungsglieder bezogen auf das Zentralelement in einer Ebene, die insbesondere quer zu der Betätigungsachse der Fesselungsglieder verläuft, verstellbar ist. Die Fesselungsglieder können in den verschiedenen Stellungen mit Klemmelementen fixiert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt der Greifer verschwenkbar mit dem Zentralelement verbundene Arme. Die Arme können sich in einer gemeinsamen Ebene verschwenken. Die Flächennormale dieser Ebene ist bevorzugt eine Verstellrichtung der Fesselungsglieder. Jeder Arm ist mit einer Schwenkachse am Zentralelement verbunden. Die Achsen können parallel zueinander verlaufen. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Achsen, um die die Arme gegenüber dem Zentralelement verschwenkt werden können, in einer gemeinsamen Ebene liegen. Es ist ferner vorgesehen, dass ein oder mehrere oder alle Arme jeweils zwei Schenkel aufweisen, die gegeneinander verschwenkbar sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass jeder Arm um genau eine Achse gegenüber dem Zentralelement verschwenkbar ist und die beiden Schenkel um eine parallel dazu verlaufende Achse gegeneinander verschwenkbar sind. In einer Variante ist vorgesehen, dass ein Fesselungsglied verschiebbar an einem Arm angeordnet ist. Hierzu kann der Arm beispielsweise einen Längsschlitz aufweisen, durch den ein Schaft eines Trägers hindurchragt, der das Fesselungsglied trägt, wobei das Fesselungsglied bevorzugt an einem Ende des Schaftes angeordnet ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Schaft in Richtung der Schwenkachse des Armes beziehungsweise der Schenkel gegenüber dem Arm verlagerbar und in verschiedenen Verlagerungsstellen fixierbar ist. Die Schäfte der Träger der Fesselungsglieder verlaufen bevorzugt parallel zueinander und in Richtung der Figurenachsen der zu fesselnden Greifelemente. Die Achsen, mit denen die beiden Schenkel miteinander verbunden sind, verlaufen bevorzugt parallel zu den Achsen, mit denen der Arm am Zentralelement befestigt ist. Die Achsen können von Achsstiften ausgebildet sein. An den beiden voneinander wegweisenden Enden der Achsstifte können Klemmstücke vorgesehen sein, die in Achsrichtung aufeinander zu in eine Klemmstellung gebracht werden können, in der die Schwenkstellung der über die Achse verbundenen Elemente, beispielsweise das Zentralelement mit dem Arm oder die beiden Schenkel klemmfixiert ist. Bei den Klemmstücken kann es sich um den Kopf einer Schraube und eine auf das Gewinde der Schraube aufgeschraubte Mutter handeln. Die Klemmelemente können manuell mittels Werkzeugen von einer Lösestellung in eine Klemmstellung gebracht werden. Es ist aber auch möglich, die Klemmelemente mit einem Servomotor zu betätigen. Es ist ferner möglich, die Arme beziehungsweise Schenkel der Arme in der Lösestellung manuell lagezuverändern. Auch hier können Servomotoren vorgesehen sein, mit denen es möglich ist, die Fesselungsglieder in vorbestimmte Stellungen zu verlagern, um so den Greifer an unterschiedliche Werkstücke anzupassen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch die Verwendung eines derartigen Greifers zum Handhaben eines Gussteils oder eines Formelementes. Hierzu ist das Gussteil oder das Formelement mit ein oder mehreren Greifelementen versehen. Bevorzugt sind die Greifelemente materialeinheitlich am Gussteil oder am Formelement angebracht. Die Greifelemente können Zapfen sein. Die Zapfen können eine längliche Gestalt besitzen. Sie können einen Mehrkant, insbesondere Vierkantquerschnitt oder einen runden Querschnitt aufweisen. Die Zapfen können einen Durchmesser von 0 bis 20 mm aufweisen und die eine Länge von 0 bis 50 cm aufweisen. Sie können aber auch einen größeren Durchmesser und eine größere Länge aufweisen. Durchmesser und Länge hängen im Wesentlichen von der Masse und der Form des Gussteils oder des Formelementes ab. Die Zapfen erstrecken sich in Entformungsrichtung des Gussteiles und können entweder am Gussteil verbleiben oder nach der Nachbearbeitung des Gussteils unter Verwendung des Greifers, der an einem Arm eines Roboters befestigt ist, entfernt werden. Zur Verwendung werden die Fesselungselemente des Greifers zunächst in die werkstückspezifische Position gebracht. Dies kann beispielsweise über ein Einstellwerkzeug oder eine Einstelllehre erfolgen. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Positionen der Fesselungsglieder gegenüber dem Kopplungsstück oder dem Zentralelement elektromotorisch, bspw. über Schrittmotoren eingestellt werden können. Die Verstellung der Relativlage der Fesselungsglieder zueinander kann dann computergesteuert durchgeführt werden. Hierzu werden Klemmglieder gelöst. Dann werden die Fesselungsglieder in ihre Position gebracht. Anschließend werden die Klemmglieder wieder in ihre Klemmstellung gebracht. Die so in eine werkstückangepasste Lage gebrachten Fesselungsglieder werden dann derart in Richtung auf das Gussteil oder das Formelement verlagert, dass die beispielsweise in Art eines Bohrfutters ausgebildeten Fesselungsglieder auf die zapfenartigen Greifelemente gebracht werden. Die Spannelemente werden dann in eine Spannstellung gebracht, so dass der Greifer fest mit dem Gussteil oder dem Formelement verbunden ist. Sind die Greifelemente als Öffnungen, Sacklöcher oder anderweitige Vertiefungen ausgebildet, so werden die Fesselungselemente gleichzeitig in die Öffnungen eingeführt und dann in eine Spannstellung gebracht. Es ist insbesondere von Vorteil, dass die räumliche Zuordnung von Fesselungsglied und Griffelement durch eine einzige Linearbewegung erfolgt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 in einer perspektivischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 das in der 1 gezeigte Ausführungsbeispiel in der Draufsicht,
3 den Schnitt gemäß der Linie III-III in 2,
4 eine Darstellung gemäß 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels,
5 den Schnitt gemäß der Linie V-V in 4,
6 in einer perspektivischen, teilweise aufgebrochenen Darstellung einen Träger 9 eines Fesselungsgliedes 4, welches in den Darstellungen der 1 bis 5 jeweils an einem Arm 6 angeordnet ist,
7 den Schnitt gemäß der Linie VII-VII in 6,
8 eine längsgeschnittene Darstellung eines Trägers 9 gemäß 6 zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Spannbacken 20,
9 ein Gussteil 1 mit Greifelementen 3,
10 ein Fesselungsglied 4 in einer Greifstellung an einem Greifelement 3,
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Trägers 9 eines Fesselungsgliedes 4' und die Funktionsweise eines Spreizelementes 22,
12 ein Gussteil ähnlich 9, jedoch sind hier die Greifelemente 3 nicht als Zapfen, sondern als Sacklöcher 3' ausgebildet,
13 die Wirkweise eines Fesselungsgliedes 4' gemäß 11 mit einem Greifelement 3' gemäß 12.

Beschreibung der AusführungsformenBeschreibung der Ausführungsformen
Die 9 und 12 zeigen grob schematisch Gegenstände, insbesondere Werkstücke, bei denen es sich um Gussteile 1 oder um Formelemente 2 handeln kann. Ein Formelement ist beispielsweise ein Formkern oder ein anderes bei der Herstellung von Gussteilen 1 verwendbares Teil. Das Gussteil 1 oder das Formelement 2 soll mit einem Greifer, wie er in den 1 bis 5 dargestellt ist, angehoben werden. Hierzu verwendet der Greifer 5 drei sich jeweils am Ende eines Trägers 9 befindende Fesselungsglieder 4, 4'. Die Fesselungsglieder 4, 4' können in eine derartige Position gebracht werden, dass sie in einem Greifkontakt zu den Greifelementen 3, 3' gebracht werden können. Dies erfolgt durch eine einzige lineare Bewegung des Greifers 5 in Richung auf das Gussteil 1 oder Formelement 2. Hierzu besitzen die Greifelemente 3, 3' eine Erstreckungsrichtung, die der Entformungsrichtung des Gussteiles entspricht. Die Greifelemente 3 sind bevorzugt Stifte, die in einer gemeinsamen Richtung vom Gussteil 1 oder vom Formelement 2 abragen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Greifelemente 3' Sackbohrungen sind, die in einer gemeinsamen Richtung in das Gussteil 1 oder das Formelement 2 eingebracht sind. Die Greifelemente 3, 3' liegen - bezogen auf eine Ebene senkrecht zu den Achsen der Greifelemente 3, 3' - auf den Eckpunkten eines Dreiecks. Die Greifelemente 3, 3' können allerdings unterschiedliche Abstände zu dieser gedachten Dreiecksfläche besitzen.
Mit dem in den 1 bis 5 dargestellten Greifer 5 kann das Gussteil 1, das Formelement 2 oder ein anderes Werkstück zur Bearbeitung gegriffen werden. Hierzu weist der Greifer 5 drei Fesselungsglieder 4, 4' auf, die an die Eckpunkte desselben Dreiecks gebracht werden können. Das Dreieck erstreckt sich in einer X-Y-Ebene. Die Fesselungsglieder 4, 4', mit denen der Greifer 5 an die Greifelemente 3, 3' gefesselt werden kann, können individuell in Z-Richtung senkrecht zur X-Y-Ebene verlagert werden. Es sind Klemmelemente 13, 14, 15, 26 vorgesehen, mit denen die Lage der Fesselungsglieder 4, 4' - bezogen auf die Dreiecksebene - in allen drei Raumrichtungen fixiert werden kann.
Das in den 2 bis 3 dargestellte erste Ausführungsbeispiel besitzt ein Zentralelement 10, das im Ausführungsbeispiel von zwei parallel zueinander verlaufenden Platten ausgebildet ist. Am Zentralelement 10 ist ein Kupplungselement 27 vorgesehen, mit dem das Zentralelement 10 von einem Arm eines Roboters getragen werden kann. Mit dem nicht dargestellten Roboter beziehungsweise dessen Arm lässt sich der Greifer 5 in allen Raumrichtungen bewegen und zu einem Gussteil 1 oder einem Formelement 2 bringen.
Vom Zentralelement 10 ragen drei Arme 6 ab, die mittels eines Gelenks 11 mit dem Zentralelement 10 verbunden sind. Die Gelenkachse der Gelenke 11 verläuft in Richtung der Flächennormalen des Zentralelementes 10. Die drei Gelenkachsen 11 verlaufen parallel zueinander. Es sind Klemmelemente, die mit der Bezugsziffer 14 angedeutet sind, beispielsweise in Form einer Klemmschraube mit darauf aufgeschraubter Mutter oder einer Klemmschraubspindel mit zwei darauf aufgeschraubten Muttern vorgesehen. Mit diesen Klemmelementen 14 lässt sich die Schwenkstellung des Armes 6 gegenüber dem Zentralelement festlegen.
Jeder der drei Arme 6 besteht aus zwei Schenkeln 7, 8. Der Schenkel 8 ist mit der Gelenkachse des Gelenks 11 mit dem Zentralelement 10 verbunden. Der Schenkel 7 ist mit einem Gelenk 12 mit dem Schenkel 8 verbunden. Auch hier ist ein (in den Zeichnungen lediglich angedeutetes) Klemmelement 15 vorgesehen, um die Schwenkstellung der beiden Schenkel 7, 8 gegeneinander zu fixieren.
Die Achsen des Gelenks 11 und des Gelenks 12 verlaufen parallel zueinander, so dass sich die Schenkel 7, 8 beziehungsweise die Arme 6 in einer X-Y-Ebene verschwenken können. An den Enden der Arme 6 beziehungsweise der Schenkel 7 ist jeweils ein Träger 9 befestigt, der in den 6 bis 8 beziehungsweise 10 und 11 dargestellt ist. Der Träger 9 besitzt einen Schaft 18, der im Ausführungsbeispiel als Rohr ausgebildet ist. Der Schaft 18 steckt in einem Klemmauge am Ende des Schenkels 7. Das Klemmauge hat eine Achsrichtung, die parallel zu den Gelenken 11, 12 verläuft. Das Klemmauge besitzt zwei aufeinander zu verlagerbare Klemmbacken 24. Mittels einer Klemmschraube 13 können die Klemmbacken 24 in eine Klemmstellung gebracht werden, in der der Träger 9 in Y-Richtung unverlagerbar dem Arm 6 beziehungsweise dem Schenkel 7 zugeordnet ist. Durch Lösen des Klemmelementes 13 kann der Träger 9 in Y-Richtung gegenüber den Armen 6 beziehungsweise Schenkeln 7 verstellt werden. Die Träger 9 können entlang paralleler Achsen A1, A2, A3 verlagert werden, wobei die Achsen A1, A2, A3 die Achsen der Klemmaugen sind.
Bei gelösten Klemmelementen 13, 14, 15 können so die jeweils an einem Ende des Rohres 18 angeordneten Fesselungsglieder 4, 4' in allen drei Raumrichtungen gegenüber dem Zentralelement 10 verstellt werden. Mittels einer nicht dargestellten Lehre kann der Greifer 5 somit an die Lage von Greifelementen 3, 3' unterschiedlicher Werkstücke angepasst werden, so dass er eine universelle Verwendbarkeit besitzt.
Nachdem die Klemmelemente 13, 14, 15 in eine Klemmstellung gebracht worden sind, sind die Positionen der Fesselungsglieder 4, 4' im Raum - bezogen auf das Zentralelement 10 festgelegt. Ein so eingestellter Greifer 5 kann verwendet werden, um ein Werkstück, wie es in den 9 oder 12 dargestellt ist, zu greifen.
Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Verstellachsen der Gelenke 11, 12 parallel zueinander, so dass sich die Arme 6 beziehungsweise die Schenkel 7, 8 in einer gemeinsamen Ebene verschwenken können. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Achsen 11 in einer gemeinsamen Ebene, beispielsweise in der X-Y-Ebene verlaufen, so dass sich die Arme 6 beziehungsweise die Schenkel 8 in Z-Richtung verschwenken lassen. Auch hier ist vorgesehen, dass die Achsen der Gelenke 12 parallel zu den Achsen der Gelenke 11 verlaufen. Es können zusätzliche Gelenke oder Gelenkarme vorgesehen sein, mit denen der Träger 9 am Arm 6 befestigt ist.
Die 6 bis 8 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Trägers 9. An einem ersten Ende eines von einem Rohr 18 gebildeten Schaft befindet sich ein Antriebsaggregat 16 zum Antrieb von Spannbacken 20, die das Fesselungsglied 4 ausbilden. Die Bewegungsübertragung von einem Ende des Rohres 18, an dem sich das Antriebsaggregat 16 befindet, zum anderen Ende des Rohres 18, an dem sich das Fesselungsglied 4 befindet, erfolgt über eine Stange 17, beispielsweise Zug- oder Druckstange, eine Gewindespindel oder dergleichen.
Beim Ausführungsbeispiel sind mehrere kreisförmig um eine Öffnung 21 angeordnete Spannbacken 20 vorgesehen, die ähnlich wie die Spannbacken eines Bohrfutters an Schrägflanken 19 geführt sind, so dass eine axiale Verlagerung der Spannbacken 20 zu einer Durchmesserverminderung der Öffnung 21 führt. Ein in die Öffnung 21 eingeführtes zapfenartiges Greifelement 3 kann somit von den Spannbacken 20 gefasst werden. Die Bewegungsübertragung kann mit einem Kraftübertragungselement 23 erfolgen, welches in axialer Richtung gegen die Spannbacken 20 wirkt.
Bei dem in der 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Fesselungsglied 4' ein Spreizelement 22, das über ein Kraftübertragungselement 23 in Richtung der Achse des Rohres 18 komprimiert wird, um so eine Spreizung zu vollziehen. Ein derartig ausgebildetes Fesselungsglied 4' kann in eine das Greifelement 3' ausbildende Öffnung eingesteckt werden.
Bei dem in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt jeder der drei Arme 6 nur einen Schenkel. Dieser ist jedoch mit einer Linearführung, beispielsweise einem Langloch, versehen. In diesem Langloch ist jeweils ein Träger 9 in einer X-Y-Ebene verschieblich. Es sind Klemmelemente 26 vorgesehen, mit denen der Träger 9 an einer X-beliebigen Stelle im Langloch fixiert werden kann.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Arme 6 beziehungsweise die Schenkel 7, 8 von Stellmotoren verlagert werden können, um die Positionen der Träger 9 in der X-Y-Ebene zu verändern. Die Klemmelemente 13, 14, 15 können ebenfalls von elektrisch ansteuerbaren Klemmaggregaten gebildet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die axiale Verlagerung der Rohre beziehungsweise Schäfte 18 gegenüber den Armen 6 mittels Stellmotoren vorgenommen werden kann, so dass sich der Greifer 5 selbsttätig an die Lage von Greifelementen 3, 3' verschiedener Werkstücke 1, 2 anpassen kann.
Der Durchmesser des Fesselungsgliedes 4, insbesondere des Rohres 18, ist bevorzugt maximal viermal oder maximal fünfmal so groß, wie der Durchmesser des bevorzugt einen runden Querschnitt aufweisenden Greifelementes 3.
Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
Ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die ein oder mehreren Greifelemente 3, 3' dem Gegenstand 1, 2 materialeinheitlich zugeordnet sind.
Ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Greifelement 3 ein Stift, insbesondere ein zu seinem freien Ende leicht konisch zulaufender Stift mit einem runden oder mehrkantigen Querschnitt oder eine Öffnung 3', insbesondere Sackloch ist.
Ein System, das gekennzeichnet ist durch mehrere, insbesondere mindestens drei oder genau drei Greifelemente 3, 3', wobei jedes Greifelement 3, 3' eine Figurenachse aufweist und die Figurenachsen aller Greifelemente 3, 3' parallel zueinander und insbesondere parallel zu einer Entformungsrichtung des Gussteiles 1 ausgerichtet sind.
Ein Greifer, der gekennzeichnet ist durch mehrere, insbesondere mindestens drei oder genau drei insbesondere gleich gestaltete Fesselungsglieder 4, 4' die in voneinander verschiedene Relativlagen zueinander bringbar sind, wobei die Relativlagen fixierbar sind.
Ein System oder ein Greifer, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Fesselungsglied 4, 4' ein oder mehrere radial auf eine Achse zu oder von einer Achse weg von einer Lösestellung in eine Fesselungsstellung verlagerbare Spannelemente 20, 22 aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Spannelemente 20, 22 von einem Antriebsaggregat 16 verlagerbar sind.
Ein System oder ein Greifer, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Fesselungsglied 4, 4' an einem ersten Ende eines Schaftes 18 und/ oder ein Antriebsaggregat 16 an einem zweiten Ende des Schaftes 18 angeordnet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Schaft 18 in seiner Erstreckungsrichtung gegenüber einer Halterung verschiebbar ist, wobei die Halterung Mittel aufweist, um die Lage des Schaftes 18 gegenüber der Halterung zu fixieren, wobei insbesondere ein Klemmsitz vorgesehen ist, der durch Klemmbacken 24 erreichbar ist.
Ein System oder ein Greifer, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Fesselungsglied 4, 4' zumindest eine radial einwärts oder auswärts verlagerbare Spannbacke 20 aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Spannbacke 20 in einem von einem Schaft 18 gebildeten Rohr gegen eine Schrägflanke 19 in Achsrichtung verschiebbar oder außen am Rohr 18 angeordnet ist.
Ein System oder ein Greifer, die dadurch gekennzeichnet sind, dass mehrere, insbesondere mindestens drei oder genau drei Fesselungsglieder 4, 4' lageverstellbar miteinander verbunden sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Fesselungsglieder 4, 4' parallel zueinander verlaufende Betätigungsachsen aufweisen, in deren Richtung sie in eine ein Fesseln ermöglichende Zuordnungsstellung zu je einem Greifelement 3, 3' bringbar sind und/oder dass die Fesselungsglieder 4, 4' bezogen auf ein Zentralelement 10 in einer Ebene, die insbesondere quer zu den Betätigungsachsen verläuft, verstellbar und in verschiedenen Relativlagen zueinander mittels Klemmelementen 13, 14, 15, 26 fixierbar sind und/oder dass die Fesselungsglieder 4, 4' mit verschwenkbaren Armen 6 am Zentralelement 10 befestigt sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass jeder Arm 6 aus zwei schwenkbeweglich einander zugeordneten Schenkeln 7, 8 besteht.
Eine Verwendung, die gekennzeichnet ist durch das Handhaben eines Gussteils 1 oder eines Formelementes 2 zur Fertigung eines Gussteiles 1, wobei jedem Fesselungsglied 4, 4' ein Greifelement 3, 3' derart zugeordnet ist, dass die Fesselungsglieder 4, 4' in einer gemeinsamen linearen Bewegung des Greifers 5 in eine ein Fesseln des Fesselungsgliedes 4, 4' an das Greifelement 3, 3' ermöglichende Stellung bringbar ist.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Gussteil
2: Formelement
3: Greifelement
3': Greifelement, Sackloch
4: Fesselungsglied
4': Fesselungsglied
5: Greifer
6: Arm
7: Schenkel
8: Schenkel
9: Träger
10: Zentralelement
11: Gelenk
12: Gelenk
13: Klemmelement
14: Klemmelement
15: Klemmelement
16: Antriebsaggregat
17: Stange
18: Rohr, Schaft
19: Schrägflanke
20: Spannbacke
21: Öffnung
22: Spreizelement
23: Kraftübertragungselement
24: Klemmbacke
25: Klemmbacke
26: Klemmelement
27: Kupplungselement

Claims

System zur Halterung eines Gegenstandes, insbesondere eines Gussteiles (1) oder eines Formelementes (2) zur Fertigung eines Gussteiles (1), wobei der Gegenstand (1, 2) ein oder mehrere Greifelemente (3, 3') aufweist und jedem der ein oder mehreren Greifelemente (3, 3') ein Fesselungsglied (4, 4') eines Greifers (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren Greifelemente (3, 3') dem Gegenstand (1, 2) materialeinheitlich zugeordnet sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (3) ein Stift, insbesondere ein zu seinem freien Ende leicht konisch zulaufender Stift mit einem runden oder mehrkantigen Querschnitt oder eine Öffnung (3'), insbesondere Sackloch ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere, insbesondere mindestens drei oder genau drei Greifelemente (3, 3'), wobei jedes Greifelement (3, 3') eine Figurenachse aufweist und die Figurenachsen aller Greifelemente (3, 3') parallel zueinander und insbesondere parallel zu einer Entformungsrichtung des Gussteiles (1) ausgerichtet sind.
Greifer (4) für ein System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere, insbesondere mindestens drei oder genau drei insbesondere gleich gestaltete Fesselungsglieder (4, 4') die in voneinander verschiedene Relativlagen zueinander bringbar sind, wobei die Relativlagen fixierbar sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder Greifer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fesselungsglied (4, 4') ein oder mehrere radial auf eine Achse zu oder von einer Achse weg von einer Lösestellung in eine Fesselungsstellung verlagerbare Spannelemente (20, 22) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Spannelemente (20, 22) von einem Antriebsaggregat (16) verlagerbar sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder Greifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fesselungsglied (4, 4') an einem ersten Ende eines Schaftes (18) und/ oder ein Antriebsaggregat (16) an einem zweiten Ende des Schaftes (18) angeordnet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Schaft (18) in seiner Erstreckungsrichtung gegenüber einer Halterung verschiebbar ist, wobei die Halterung Mittel aufweist, um die Lage des Schaftes (18) gegenüber der Halterung zu fixieren, wobei insbesondere ein Klemmsitz vorgesehen ist, der durch Klemmbacken (24) erreichbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder Greifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fesselungsglied (4, 4') zumindest eine radial einwärts oder auswärts verlagerbare Spannbacke (20) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Spannbacke (20) in einem von einem Schaft (18) gebildeten Rohr gegen eine Schrägflanke (19) in Achsrichtung verschiebbar oder außen am Rohr (18) angeordnet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder Greifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere mindestens drei oder genau drei Fesselungsglieder (4, 4') lageverstellbar miteinander verbunden sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Fesselungsglieder (4, 4') parallel zueinander verlaufende Betätigungsachsen aufweisen, in deren Richtung sie in eine ein Fessein ermöglichende Zuordnungsstellung zu je einem Greifelement (3, 3') bringbar sind und/oder dass die Fesselungsglieder (4, 4') bezogen auf ein Zentralelement (10) in einer Ebene, die insbesondere quer zu den Betätigungsachsen verläuft, verstellbar und in verschiedenen Relativlagen zueinander mittels Klemmelementen (13, 14, 15, 26) fixierbar sind und/oder dass die Fesselungsglieder (4, 4') mit verschwenkbaren Armen (6) am Zentralelement (10) befestigt sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass jeder Arm (6) aus zwei schwenkbeweglich einander zugeordneten Schenkeln (7, 8) besteht.
Verwendung eines Greifers (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Handhaben eines Gussteils (1) oder eines Formelementes (2) zur Fertigung eines Gussteiles (1), wobei jedem Fesselungsglied (4, 4') ein Greifelement (3, 3') derart zugeordnet ist, dass die Fesselungsglieder (4, 4') in einer gemeinsamen linearen Bewegung des Greifers (5) in eine ein Fesseln des Fesselungsgliedes (4, 4') an das Greifelement (3, 3') ermöglichende Stellung bringbar ist.
System oder Greifer oder Verwendung, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.