DE10240696A1

DE10240696A1 - Aufsetztaster und Kollisionsschutz für einen Sauggreiferrahmen eines Beladegerätes

Info

Publication number: DE10240696A1
Application number: DE2002140696
Authority: DE
Inventors: Uwe Pieczyk; Klaus Vogel
Original assignee: Trumpf Sachsen GmbH
Current assignee: Trumpf Sachsen GmbH
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-18

Abstract

Aufsetztaster und Kollisionsschutz für einen Sauggreiferrahmen (9) eines Beladegerätes mit vorzugsweise drei im Dreieck angeordneten Anbindungen (2) zwischen einem Träger (1) und den Sauggreiferrahmen (9). Jede Anbindung (2) besteht aus einer Druckkammer (3) mit einer Bodenöfffnung (4), die mit einem Druckflansch (7) verschlossen ist. Am Druckflansch (7) ist ein Bolzen (8) angefügt, der aus der Bodenführung (4) herausragt und an dessen freien Ende der Sauggreiferrahmen (9) befestigt ist. Weiterhin ist zwischen dem Sauggreiferrahmen (9) und dem Träger (1) eine Feder (11) gespannt. Der Druckflansch (7) ist als Kegelstumpf ausgebildet und in der sich konisch nach außen hin verengenden Bodenöffnung (4) geführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Aufsetztaster und Kollisionsschutz für Sauggreiferrahmen.

Aus der DE 36 37 567 A1 sind Aufsetztaster für Sauggreifer in einem Sauggreiferrahmen bekannt, die beim Aufsetzen auf einem Gegenstand in jedem Sauggreifer jeweils ein Ventil in einer Saugleitung öffnet und den jeweiligen Sauggreifer aktivieren. Der Aufsetztaster besteht aus einem über die Unterfläche des Sauggreifers vorstehenden, federgelagerten Stößel, der auf der Gegenseite einen auf einem Ventilsitz aufliegenden Ventilteller in einem Saugkanal trägt., wobei die Feder den Ventilteller auf den Ventilsitz pressend den Saugkanal schließt.

Hier sind für jeden Sauggreifer ein Aufsetztaster erforderlich. Ein Kollisionsschutz ist weder für den einzelnen Sauggreifer noch für den Sauggreiferrahmen gegeben.

Sicherheitseinrichtungen als Überlastsicherung und Kollisionsschutz für Industrieroboterarme sind aus der DE 37 01 651 A1 , DD 250 493 A1 , DE 34 14 067 und DE 43 180 26 C1 bekannt. Diese sind analog wie Sollbruchstellen im Roboterarm eingebaut. Dazu ist in einer Druckkammer ein frei beweglicher Druckflansch gelagert, der in Ruhelage eine Öffnung in der Druckkammer verschließt. Die Druckkammer ist an einem Teil des Roboterarmes gelagert. Der Druckflansch trägt eine durch die Öffnung in der Druckkammer reichende Kolbenstange, die nach DE 43 18 026 C1 hohl und zur Aufnahme von Versorgungsleitungen vorgesehen sein kann, an der ein Trägerflansch zur Befestigung am anderen Teil des Roboterarmes angefügt ist. Durch den Innendruck in der Druckkammer wird der Druckflansch und damit der Roboterarm in der vorgesehenen Lage gehalten. Bei einer Kollision des Roboterarmes mit einem Gegenstand wird der Druckflansch von der Öffnung durch Kipp- oder Drehbewegungen abgehoben, der Druck in der Druckkammer bricht zusammen und durch Auswertung des Druckabfalls wird ein Stop des Roboterarms bewirkt. Durch in Senkungen im Druckflansch eingreifende Kegelstifte ( DE 3701 651 A1 ) oder Zentrierkörper ( DD 250 493 A1 ) kann der Roboterarm nach Beseitigung des Hindernisses wieder in die Soll-Stellung gebracht werden. Mit dieser Sicherheitseinrichtung werden Kollisionen ermittelt und Schäden an Roboterarmen bzw. an von diesem getragenen Werkzeugen vermieden. Ein Ertasten von Werkstücken erfolgt nicht. Durch das manuelle Einrichten des Roboterarmes nach einer Kollision ist eine solche Vorrichtung zum Ertasten von Gegenständen ungeeignet.

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kombination von Aufsatztaster und Kollisionsschutz für Sauggreiferrahmen eines Beladegerätes zu finden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der im ersten Anspruch offenbarten Erfindung.

Der Sauggreiferrahmen eines Beladegerätes ist mit mehreren, vorzugsweise drei die Eckpunkte eines Dreiecks bildenden Anbindungen an einem Träger befestigt. Jede Anbindung besteht aus einer am Träger befestigten Druckkammer, die eine sich nach außen konisch verjüngende Öffnung hat, in der sich ein kegelstumpfförmiger Druckflansch, die Öffnung verschließend, einpasst. Auf die kleinere Kreisfläche des Druckflansches ist ein an der Öffnung herausragender Bolzen aufgesetzt, der mit seinem freien Ende am Sauggreiferrahmen befestigt ist. Parallel zum Bolzen ist zwischen dem Sauggreiferrahmen und dem Träger eine Feder gespannt. Beim Aufsetzen des Sauggreiferrahmens auf ein Werkstück wird der Sauggreiferrahmen unter Spannen der Federn gegen den Träger versetzt. Dabei werden die Druckflansche in die Druckkammern geschoben und die Druckkammern geöffnet. Der Druckabfall in den Druckkammern ist das Signal zum Beenden des Aufsetzvorganges. Beim Anheben des Werkstückes werden die Druckflansche durch die Federn in die Öffnungen der Druckkammer gezogen und dabei durch die konische Verjüngung geführt, gleichzeitig wird der Sauggreiferrahmen durch die im Dreieck stehenden Anbindungen bestimmt in die Arbeitsposition gebracht. Durch Druck auf die Druckkammern wird die Verbindung zwischen Sauggreiferrahmen und Träger versteift. Trifft beim Verschwenken der beladene Sauggreiferrahmen auf ein Hindernis, werden die Druckflansche aus ihrem Sitz in den Öffnungen der Druckkammern unter Spannen der Federn verschoben und die Druckkammern geöffnet. Der Druckabfall signalisiert die Kollision. Nach Entfernen des Hindernisses werden die Druckflaschen durch die Feder selbsttätig wieder in ihren Sitz gebracht und der Saugerrahmen dabei wieder in seiner Arbeitsstellung positioniert.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in
1 einen Schnitt durch eine Anbindung
2 die Anordnung der Anbindung am Träger in Draufsicht
Die in 1 dargestellte, an einem Träger 1 befestigte Anbindung 2 besteht aus einer am Träger 1 angefügten Druckkammer 3 mit einer sich konisch nach außen hin verjüngenden Bodenöffnung 4 und einem Druckluftanschluss 5. In die Bodenöffnung 4 ist ein einen Dichtungsring 6 tragender und mit diesem in der Bodenöffnung 4 aufsitzender, kegelstumpfförmiger Druckflansch 7 die Bodenöffnung 4 verschließend eingepasst. An der kleineren Kreisfläche des Druckflansches 7 ist ein durch die Bodenöffnung 4 frei durchgreifender Bolzen 8 angefügt, der mit seinem freien Ende an einem Sauggreiferrahmen 9 befestigt ist. Der Bolzen 8 umgreift eine zwischen Sauggreiferrahmen 9 und dem Boden 10 der Druckkammer 3 gespannte Feder 11. Wie in 2 dargestellt, sind drei Anbindungen 2 zwischen dem Träger 1 und dem Sauggreiferrahmen 9 die Eckpunkte eines Dreiecks bildend um einen Mittelpunkt 12 angeordnet. Dabei befinden sich zwei Anbindungen 2 auf der einen Seite der Längsachse 13 des Sauggreiferrahmens 9 im Abstand a von der Längsachse 13 und die dritte Anbindung 2 auf der anderen Seite im Abstand 2a von der Längsachse 13 auf der Querachse 14 des Sauggreiferrahmens 9.
Die Anbindungen 2 erfüllen zwei Funktionen. Bei Aufsetzen des Sauggreiferrahmens 9 auf ein Werkstück federn sie den Aufsetzvorgang ab und zeigen durch den Druckabfall das Aufsetzen an. Zum anderen dienen sie als Kollisionsschutz und Kollisionsanzeige beim Schwenken des Sauggreiferrahmens 9. Beim Anfahren des Sauggreiferrahmens 9 an eine Hindernis kam der Sauggreiferrahmen 9 dem Hindernis in gewissen Grenzen entsprechend der Freiheit und Elastizität der Anbindungen 2 ausweichen. Gleichzeitig werden dabei die Druckflansche 7 aus den Bodenöffnungen 4 in den Druckkammern 3 geschoben und die Bodenöffnungen 4 geöffnet. Der Druckabfall zeigt eine Kollision an und führt zum Maschinenstop.
Zum Anheben des Sauggreiferrahmens 9 ist der Kollisionsschutz deaktiviert, d. h. es wird keine Druckluft auf die Druckkammern 3 gegeben. Durch die Federn 11 werden die Druckflansche 7 in die Bodenöffnungen 4 gezogen und dabei von den konische Wandungen geführt bis die Dichtringe 6 aufsitzen. Durch Beaufschlagen mit Druckluft auf die Druckkammern 3 wird der Kollisionsschutz aktiviert. Da drei Anbindungen 2 vorgesehen sind wird ein Verdrehen des Sauggreiferrahmens 9 gegenüber dem Träger 1 unterbunden. Ebenso wird nach einer Kollision nach Entfernen des Hindernis schadensfrei der Sauggreiferrahmen 9 selbsttätig in die zuvor eingenommene Position geführt.

1: Träger
2: Anbindung
3: Druckkammer
4: Bodenöffnung
5: Druckluftanschluss
6: Dichtungsring
7: Druckflansch
8: Bolzen
9: Sauggreiferrahmen
10: Boden
11: Feder
12: Mittelpunkt
13: Längsachse
14: Querachse
a: Abstand

Claims

Aufsetztaster und Kollisionsschutz für einen Sauggreiferrahmen eines Beladegerätes, mit aus einer an einem Träger (1) befestigten Druckkammer (3) und einem eine Bodenöffnung (4) in der Druckkammer (3) schließenden Druckflansch (7) mit einem daran angefügten Bolzen (8) bestehenden Anbindungen (2) des Sauggreiferrahmens (9) an dem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass sich mehrere, vorzugsweise drei im Dreieck angeordnete Anbindungen (2) zwischen dem Träger (1) und dem Sauggreiferrahmen (9), den Sauggreiferrahmen (9) tragend, befinden, wobei jede Anbindung (2) aus der Druckkammer (3), dem kegelstumpfförmigen Druckflansch (7), dem auf die kleine Kreisfläche des Kegelstumpfes aufgesetzten, mit seinem anderen Ende am Sauggreiferrahmen (9) befestigten Bolzen (8) und einer parallel zum Bolzen (8), zwischen der Druckkammer (3) bzw. Träger (1) und dem Sauggreiferrahmen (9) gespannten Feder (11) besteht, und wobei der kegelstumpfförmige Druckflansch (7) in der sich konisch nach außen hin verengende Bodenöffnung (4) in der Druckkammer (3) geführt ist.