Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken.The invention relates to a device and a method for automatic loading of clamping magazines with workpieces.
Das technische Anwendungsgebiet der Erfindung ist die automatische Bestückung von toleranzbehafteten Klemm-Magazinen mit Werkstücken unter Benutzung einer Handhabungseinrichtung. Solche Klemm-Magazine werden zum Beispiel beim Galvanisieren und/oder elektrochemischen Beschichten von Werkstücken verwendet. Sie werden dann als Beschickungs- oder als Galvanisierungsgestelle bezeichnet.The technical field of application of the invention is the automatic assembly of tolerance-loaded clamping magazines with workpieces using a handling device. Such clamp magazines are used, for example, in the electroplating and / or electrochemical coating of workpieces. They are then referred to as feed or galvanizing racks.
In galvanischen Betrieben werden zu galvanisierende oder elektrochemisch zu beschichtende Werkstücke auf Beschickungsgestellen angebracht. Bei den Werkstücken handelt es sich dabei vorzugsweise um kleine und mittelgroße Teile, d. h. um Teile, die eine Ausdehnung zwischen 1 mm und 1 m besitzen.In galvanic plants, workpieces to be electroplated or electrochemically coated are mounted on feed racks. The workpieces are preferably small and medium sized parts, d. H. around parts that have an extension between 1 mm and 1 m.
Durch die Anordnung der Werkstücke auf den Beschickungsgestellen wird die Stückzahl der zu beschichtenden Werkstücke erhöht und die Badauslastung wesentlich verbessert. Zum Befestigen der Werkstücke auf den Beschickungsgestellen werden drei verschiedene Vorgehensweisen unterschieden:
- 1. Festbinden der zu beschichtenden Werkstücke auf den Beschickungsgestellen mittels Draht oder geeigneten selbstsperrenden Schellen aus Kunststoff.
- 2. Aufstecken der zu beschichtenden Werkstücke auf abstehende Haltestifte oder Einklemmen der zu beschichtenden Werkstücke zwischen abstehenden Haltestiften. Bei dieser Ausführungsvariante der Beschickungsgestelle handelt es sich somit um Klemm-Magazine.
- 3. Einsatz schwenkbarer Haken, die an dem Beschickungsgestell befestigt sind, um einen sicheren Transport der Werkstücke zu gewährleisten.
The arrangement of the workpieces on the feed racks, the number of pieces to be coated workpieces is increased and significantly improved bath utilization. For attaching the workpieces on the feed racks, there are three different approaches: - 1. Tying the workpieces to be coated on the feed racks by means of wire or suitable self-locking clamps made of plastic.
- 2. Placing the workpieces to be coated on protruding retaining pins or pinching the workpieces to be coated between protruding retaining pins. In this embodiment, the feed racks are thus clamping magazines.
- 3. Use of pivoting hooks, which are attached to the loading frame to ensure safe transport of the workpieces.
Die bisher in den Galvanisierungsanlagen verwendeten Klemm-Magazine 6 (siehe 1) bestehen in der Regel aus einem rechteckigen Rahmen 20 mit dazwischen gleichmäßig beabstandet angeordneten Querstegen 8, die mit gleichmäßig beabstandeten Bohrungen oder abstehenden Stiften 5 versehen sind. Werden Haltestifte 5 zum Klemmen der Werkstücke benutzt, so sind diese zumeist beidseitig der Querstege 8 angeordnet, um eine möglichst große Zahl an Werkstücken klemmen zu können.Previously used in the galvanizing clamping magazines 6 (please refer 1 ) usually consist of a rectangular frame 20 with evenly spaced arranged transverse webs between them 8th that with evenly spaced holes or protruding pins 5 are provided. Be holding pins 5 used for clamping the workpieces, these are usually on both sides of the transverse webs 8th arranged to clamp the largest possible number of workpieces can.
Die allgemein bekannten Klemm-Magazine durchlaufen in vertikaler Aufhängung die einzelnen Bäder und Stationen der Galvanisierungsanlage und ermöglichen somit eine entlang der Querstege verlaufende Reihenaufhängung der zu beschichtenden Werkstücke.The well-known clamping magazines run through in vertical suspension the individual baths and stations of the galvanization and thus allow a running along the transverse webs series suspension of the workpieces to be coated.
Wesentliche Kennzeichen der Klemm-Magazine sind:
- a) Haltestifte können verbogen sein
- b) Haltestifte können fehlen
- c) Die Fertigungstoleranzen der Magazine liegen im Zehntelmillimeter oder Millimeterbereich
- d) Die Klemm-Magazine sind häufig im Hinblick auf elektrische Leitfähigkeit zwischen Werkstück und Magazin, auf optimalen elektrischen Feldverlauf im Galvanisierungsbecken, auf optimales Abfließen der Galvanisierungsflüssigkeit und auf optimalen Halt der Werkstücke konstruiert und dadurch meist sehr komplex.
Significant features of Klemm magazine are: - a) Holding pins can be bent
- b) Holding pins may be missing
- c) The manufacturing tolerances of the magazines are in tenths of a millimeter or millimeter range
- d) The clamping magazines are often designed with regard to electrical conductivity between the workpiece and magazine, optimal electrical field profile in the galvanizing tank, optimal flow of the galvanizing liquid and optimum support of the workpieces and thus usually very complex.
Hier wie im folgenden sollen die folgenden Definitionen verwendet werden: Ausgleichsbewegung Unter einer Ausgleichsbewegung soll eine Bewe
gung des Greifers relativ zur Handhabungsein
richtung oder eine Bewegung des Klemm-
Magazins relativ zur Halterung des Klemm-
Magazins verstanden werden. Sie wird durch den
Einsatz einer mechanischen Nachgiebigkeit mit
Hilfe von Federn oder Elastomeren ermöglicht
und dient dem Ausgleich von Positionsfehlern
der Handhabungseinrichtung.
Beschickungsgestell Ein Beschickungsgestell ist ein Gestell, auf dem
zu galvanisierende oder elektrochemisch zu be
schichtende Werkstücke befestigt werden. Es
dient der Beschickung einer Galvanisierungs-
bzw. beschichtungsanlage mit Werkstücken.
Galvanisierungsgestell siehe Beschickungsgestell
Haltestifte Haltestifte sind Stifte, die dazu benutzt werden,
Werkstücke zu klemmen.
Klemm-Magazin Ein Klemm-Magazin ist ein Magazin, welches mit
mehreren Werkstücken bestückt werden kann,
wobei die Werkstücke mit Hilfe von Haltestiften
festgeklemmt werden. Ein Klemm-Magazin ist
eine Ausführungsvariante eines Beschickungsge
stells.
Klemmplatz Ein Klemmplatz besteht aus mindestens zwei
Haltestiften und dient dazu, Werkstücke zu
klemmen.
Klemmposition Unter einer Klemmposition wird eine Position
bezüglich des Gestellkoordinatensystems ver
standen, an der ein zu klemmendes Werkstück
zwischen zwei Haltestiften eingeklemmt werden
kann.
Klemmunterstützung Unter einer Klemmunterstützung werden alle
Maßnahmen verstanden, das Klemmen von
Werkstücken zu erleichtern. Solche Maßnahmen
sind z. B. eine Sekundärbewegung beim Klem
men, ein Aufspreizen der Haltestifte oder der
Einsatz eines Schmiermittels beim Klemmen.
Referenzanschlag Ein Referenzanschlag ist ein mechanischer An
schlag, der bei Kontakt mit einem der beiden
Haltestifte zur Referenzierung verwendet wird.
Sekundärbewegung Unter einer Sekundärbewegung wird eine Bewe
gung verstanden, die einer anderen Bewegung
überlagert wird, ohne dass diese dadurch we
sentlich beeinflusst wird. Beim Klemmen wird als
Sekundärbewegung eine Rotation oder Vibration
des Greifers oder des Gestells ausgeführt, um die
auftretenden Reibkräfte während des Klemmens
zu reduzieren.
Here, as below, the following definitions are to be used: compensatory movement Under a compensation movement is a movement
movement of the gripper relative to the handling
direction or a movement of the clamping
Magazine relative to the holder of the clamping
Magazine can be understood. She is going through the
Use of a mechanical compliance with
Help of springs or elastomers allows
and is used to compensate for position errors
the handling device.
loading rack A loading rack is a rack on which
to be electroplated or electrochemically
layered workpieces are attached. It
serves to charge a galvanizing
or coating plant with workpieces.
Galvanisierungsgestell see loading frame
retaining pins Retaining pins are pins that are used to
Clamp workpieces.
Clamp magazine A clamping magazine is a magazine, which with
several workpieces can be equipped
the workpieces with the help of retaining pins
be clamped. A clamping magazine is
an embodiment of a Beschickungsge
stells.
terminal slot A terminal consists of at least two
Holding pins and serves to workpieces
terminals.
clamping position Under a clamping position becomes a position
with respect to the frame coordinate system ver
stood on the workpiece to be clamped
be trapped between two retaining pins
can.
terminal support Under a Klemmunterstützung are all
Measures understood, the clamping of
To facilitate workpieces. Such measures
are z. B. a secondary movement when Klem
a spreading of the retaining pins or the
Use of a lubricant when clamping.
reference stop A reference stop is a mechanical stop
blow that in contact with one of the two
Retaining pins is used for referencing.
secondary movement Under a secondary movement becomes a move
understood that of another movement
is superimposed, without this we we
is considerably influenced. When clamping is as
Secondary movement a rotation or vibration
of the gripper or the frame running to the
occurring frictional forces during clamping
to reduce.
Zwar gab es in der Vergangenheit bereits Bestrebungen, das Bestücken von Klemm-Magazinen zu automatisieren, jedoch erfolgt die Befestigung der Werkstücke an dem Klemm-Magazin wegen den fertigungstechnischen Ungenauigkeiten und dem häufig sehr komplexen Aufbau der Klemm-Magazine üblicherweise noch immer manuell.Although there have been attempts in the past to automate the loading of clamping magazines, however, the attachment of the workpieces to the clamping magazine is usually still manual due to the manufacturing inaccuracies and the often very complex structure of the clamping magazines.
Zum einen wurde ein Verfahren zum automatischen Bestücken von Klemm-Magazinen entwickelt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die zu behandelnden Gegenstände mittels Draht an dem Klemm-Magazin befestigt werden ( DE 198 22 786 A1 ) und zum anderen wurde ein Verfahren zum automatischen Bestücken von Klemm-Magazinen entwickelt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass Klemm-Magazine und Werkstücke aus Kunststoff verwendet werden, die mit Hilfe eines Anguss- oder Verbindungssteges des Werkstücks miteinander verbunden werden ( DE 198 51 130 A1 ).On the one hand, a method for automatic loading of clamping magazines has been developed, which is characterized in that the objects to be treated are attached by means of wire to the clamping magazine ( DE 198 22 786 A1 On the other hand, a method has been developed for automatic loading of clamping magazines, which is characterized in that clamping magazines and workpieces made of plastic are used, which are connected to each other by means of a sprue or connecting web of the workpiece ( DE 198 51 130 A1 ).
Die Druckschrift US 3,824,674 A offenbart eine automatische Bestückungsvorrichtung, bei der mittels eines Greifers ein Werkstück automatisiert in eine Öffnung eingefügt wird. Dabei wird zwischen dem Greifer für das Werkstück und der Handhabungsvorrichtung für den Greifer eine Nachgiebigkeit angeordnet, so dass Greifer und Handhabungsvorrichtung gegeneinander beweglich sind. Beim Einsetzen des Werkstücks wird nun das Werkstück gezielt neben der eigentlichen Position auf die Unterlage aufgesetzt und dann solange verschoben, bis es in die zugehörige Öffnung eingefügt wird.The publication US 3,824,674 A discloses an automatic loading device in which a workpiece is automatically inserted into an opening by means of a gripper. In this case, a compliance is arranged between the gripper for the workpiece and the handling device for the gripper, so that gripper and handling device are mutually movable. When inserting the workpiece, the workpiece is now deliberately placed next to the actual position on the substrate and then moved until it is inserted into the associated opening.
Die Druckschrift DE 100 12 081 C2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Positionierung eines Bauteils auf einer Fügeposition einer Montageebene mittels eines Greifers, der mittels eines Greifantriebs und eines Feinpositionierantriebs eines Handhabungsgeräts (Roboterwerkzeug) verstellbar ist, sowie mittels eines optischen Mess- und Bildverarbeitungssystems zur Ermittlung der Fügeposition und der Bauteilposition des vom Greifer gehaltenen Bauteils. Dabei werden die Fügeposition und die Bauteilposition oder eine auf das Bauteil bezogene Referenzposition sequentiell von einem Werkzeugmessobjektiv des optischen Messsystems abgebildet und gemessen. In einem Speicher werden gespeicherte Abbildungen der gemessenen Positionen vom Bildverarbeitungssystem in Übereinstimmung gebracht und dabei eine Stellgröße für eine durch den Greiferantrieb auszuführende Positionskorrektur gewonnen.The publication DE 100 12 081 C2 describes a method and a device for automatically positioning a component at a joining position of a mounting plane by means of a gripper, which is adjustable by means of a gripper drive and a Feinpositionierantriebs a handling device (robot tool), and by means of an optical measurement and image processing system for determining the joining position and the component position of the gripper held component. In this case, the joining position and the component position or a reference position related to the component are sequentially imaged and measured by a tool measuring objective of the optical measuring system. In a memory stored images of the measured positions are brought into agreement by the image processing system and thereby obtained a manipulated variable for a position correction to be performed by the gripper drive.
Die Druckschrift DE 33 10 191 A1 offenbart einen Greifer für Industrieroboter, wobei der Greiferoberteil radial schwimmend mittels Kugeln auf einem im Greifer Unterteil axial geführten Tragteil gelagert ist. Die bei der Montage auftretenden Bewegungen in Axial- und Radialrichtung werden erfasst und zur Korrektur der Bewegung benutzt.The publication DE 33 10 191 A1 discloses a gripper for industrial robots, wherein the gripper upper part is mounted radially floating by means of balls on a lower part in the gripper axially guided support member. The axial and radial movements occurring during assembly are recorded and used to correct the movement.
Die Druckschrift US 4 609 325 A beschreibt eine Roboterhand zum Einführen eines Bolzens in ein Bohrloch, die einen Arm aufweist, der mit dem Roboter verbunden ist, die ferner ein Endstück zum Halten des Bolzens und Verbindungselemente am Arm aufweist, wobei das Endstück eine freie Bewegung des Endstücks bezüglich des Arms erlaubt und eine Selbstzentrierung dieses Endstücks gewährleistet. Die Verbindungselemente sind in Richtung ihrer Achse magnetisiert und befinden sich zwischen dem Arm und dem Endstück, sodass sie sich gegenseitig anziehen, wobei sie durch Kugeln voneinander separiert sind.The publication US 4 609 325 A describes a robot hand for inserting a bolt into a borehole having an arm connected to the robot, further comprising an end piece for holding the bolt and connecting elements on the arm, the end piece allowing free movement of the end piece with respect to the arm and ensures a self-centering of this tail. The connecting elements are magnetized in the direction of their axis and are located between the arm and the end piece, so that they attract each other, being separated by balls from each other.
Die Druckschrift DE 3 641 368 A1 beschreibt eine Lagerung für einen Greifer. Der Greifer weist am Ende seines Arbeitsarms zwei auf Abstand zueinander gehaltene Platten für eine an Wälzkörpern federnd gelagerte Aufnahmescheibe auf, die mit einem Ansatzring für den Greifer versehen ist und damit durch die den Arbeitsarm abgekehrte Platte hakt. Hierdurch kann eine Lagerung des Greifers einfacher und beweglicher gestaltet werden.The publication DE 3 641 368 A1 describes a storage for a gripper. The gripper has at the end of his working arm two spaced-apart plates for a resiliently mounted on rolling elements receiving disc, which is provided with a neck ring for the gripper and thus hooked by the working arm averted plate. As a result, a storage of the gripper can be made simpler and more mobile.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken zur Verfügung zu stellen, die geringere Betreiberkosten, geringere Bestückungszeiten, eine konsatnte und bessere Qualität der Bestückung sowie eine Prozesskontrolle ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem Klemm-Magazine mit Werkstücken automatisch bestückt werden können, das geringe Investitionskosten, einen geringen Aufwand beim Umstellen von manuellen auf automatischen Betrieb und umgekehrt sowie keine zusätzlichen Befestigungshilfen für die Werkstücke erfordert.The object of the invention is therefore to provide a device for automatic assembly of clamping magazines with workpieces available that allows lower operator costs, lower assembly times, a konsatnte and better quality of the assembly and a process control. A further object of the invention is to provide a method by which clamping magazines can be automatically loaded with workpieces, the low investment costs, little effort when switching from manual to automatic operation and vice versa and no additional fastening aids for the workpieces requires.
Diese Aufgaben werden durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben. These objects are achieved by the device according to claim 1 and the method according to claim 21. Advantageous developments of the device according to the invention and of the method according to the invention are given in the respective dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemmmagazinen (6) mit Werkstücken weist einen Greifer zum Aufnehmen, Festhalten und, in Klemmposition, Abgeben zumindest eines Werkstückes und eine Handhabungseinrichtung zur Bewegung des Greifers in eine erste Richtung und anschließend in eine zweite Richtung in die Klemmposition des Werkstücks auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich weiter durch einen optischen Sensor zur Erfassung der Klemmposition aus, wobei der Sensor in oder an dem Greifer mitbeweglich angeordnet ist und
wobei eine Bewegung der Handhabungseinrichtung aufgrund der Sensorsignale gesteuert wird.The device according to the invention for automatic loading of clamping magazines ( 6 ) with workpieces has a gripper for receiving, holding and, in clamping position, dispensing at least one workpiece and a handling device for moving the gripper in a first direction and then in a second direction in the clamping position of the workpiece. The inventive device is further characterized by an optical sensor for detecting the clamping position, wherein the sensor is arranged in or on the gripper mitbeweglich and
wherein a movement of the handling device is controlled based on the sensor signals.
Bei der Erfindung wird ein Handhabungsgerät, an dem der Greifer für das Werkstück befestigt ist, beispielsweise ein Roboterarm zu einer absoluten Position verschoben.In the invention, a handling device to which the gripper for the workpiece is attached, for example, a robot arm is moved to an absolute position.
Da die Stifte der Klemm-Magazine, die die Klemmposition definieren, häufig stark verbogen oder anderweitig verschoben sind, kann eine mechanische Nachgiebigkeit in dem Greifer, dem Roboterarm oder zwischen Greifer und Roboterarm oder auch auf Seiten der Klemm-Magazine bzw. deren Halterung zwischen diesen vorgesehen sein, so daß der Roboterarm zu einer definierten Position verschoben werden kann und dennoch das Werkstück in die leicht fehlerbehaftet positionierte Klemmposition geschoben werden kann.Since the pins of the clamping magazines which define the clamping position are often severely bent or otherwise displaced, a mechanical compliance in the gripper, the robot arm or between gripper and robot arm or on the side of the clamping magazines or their holder between them be provided so that the robot arm can be moved to a defined position and yet the workpiece can be pushed into the slightly faulty positioned clamping position.
Vorteilhafterweise kann hierzu auch ein Referenzanschlag verwendet werden.Advantageously, a reference stop can also be used for this purpose.
Es ist alternativ auch möglich, zwar den Roboterarm zu einer absoluten definierten vorbestimmten Position zu verschieben, über einen Kraftmomentsensor jedoch das Erreichen der Klemmposition zu erfassen und damit den Roboterarm zusätzlich zu steuern. Das Werkstück kann dann exakt positioniert in die Klemmposition gebracht werden.Alternatively, it is also possible, although to move the robot arm to an absolute predetermined position, but to detect the achievement of the clamping position via a force torque sensor and thus additionally controlling the robot arm. The workpiece can then be brought exactly positioned in the clamping position.
Der Roboterarm kann auch zu einer Position gefahren werden, die von einem Sensor erfaßt wird. Hierzu ist ein Sensor vorgesehen, um die Klemmposition, beispielsweise die Position der Haltestifte zu erfassen.The robot arm can also be moved to a position that is detected by a sensor. For this purpose, a sensor is provided to detect the clamping position, for example, the position of the retaining pins.
Selbstverständlich ist auch eine Kombination aus all diesen Möglichkeiten von der Erfindung umfaßt, da durch die Kombination eine optimale Einjustierung des Werkstückes in die Klemmposition möglich ist.Of course, a combination of all these possibilities of the invention is included, since the combination of an optimal Einjustierung of the workpiece in the clamping position is possible.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Steuerung vorgesehen ist, um die Bewegung der Handhabungsvorrichtung in die erste Richtung, zu der ersten Position und/oder in die zweite Richtung zu steuern.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that a controller is provided to control the movement of the handling device in the first direction, to the first position and / or in the second direction.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in oder an der Handhabungseinrichtung, der Magazinhalterung, dem Greifer und/oder dem Magazin mindestens ein Anschlag angeordnet ist, der bei Bewegung der Handhabungseinrichtung in die erste Richtung oder zu der ersten Position das Werkstück bezüglich der Ebene senkrecht zur zweiten Richtung in der Klemmposition festlegt.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that at least one stop is arranged in or on the handling device, the magazine holder, the gripper and / or the magazine, the workpiece when moving the handling device in the first direction or to the first position with respect to the plane perpendicular to the second direction in the clamping position.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass in oder an der Handhabungseinrichtung, der Magazinhalterung, dem Greifer und/oder dem Magazin mindestens ein Anschlag angeordnet ist, der bei Bewegung der Handhabungseinrichtung in die zweite Richtung das Werkstück bezüglich der Ebene senkrecht zur zweiten Richtung in der Klemmposition festlegt bzw. die Bewegung der Handhabungseinrichtung blockiert, wenn das Werkstück sich nicht bezüglich der Ebene senkrecht zur zweiten Richtung in Klemmposition befindet.A further advantageous embodiment of the invention is that in or on the handling device, the magazine holder, the gripper and / or the magazine at least one stop is arranged, the workpiece with respect to the plane perpendicular to the second direction upon movement of the handling device in the second direction in the clamping position or blocks the movement of the handling device when the workpiece is not in the clamping position relative to the plane perpendicular to the second direction.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Werkstück selbst als vertikaler Referenzanschlag dient.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the workpiece itself serves as a vertical reference stop.
Die Vorteile gegenüber dem manuellen Bestücken von Klemm-Magazinen sind:
- 1. Geringere Betreiberkosten, da das manuelle Bestücken durch einen hohen Personaleinsatz mit einem hohen Krankenstand gekennzeichnet ist.
- 2. Geringere Bestückungszeiten.
- 3. Konstante und bessere Qualität der Bestückung.
- 4. Möglichkeit einer Prozesskontrolle.
The advantages over manual loading of clamping magazines are: - 1. Lower operator costs, as manual loading is characterized by a high workforce with a high sickness absence.
- 2. Lower loading times.
- 3. Constant and better quality of assembly.
- 4. Possibility of a process control.
Die Vorteile gegenüber den bekannten Verfahren zum automatischen Bestücken von Klemm-Magazinen sind:
- 6. Geringe Investitionskosten, da die selben Klemm-Magazine wie beim manuellen Bestücken verwendet werden können.
- 7. Geringer Aufwand beim Umstellen von manuellem auf automatischen Betrieb und umgekehrt, da an den bisher verwendeten Klemm-Magazinen festgehalten wird.
- 8. Außer dem Klemm-Magazin werden keine zusätzlichen Befestigungshilfen wie z. B. Draht oder Schellen sowie keine weiteren Bearbeitungsschritte wie z. B. das Abtrennen der Werkstücke vom Klemm-Magazin benötigt.
The advantages over the known methods for automatic loading of clamping magazines are: - 6. Low investment costs, since the same clamping magazines can be used as with manual loading.
- 7. Little effort when switching from manual to automatic operation and vice versa, as is held on the previously used terminal magazines.
- 8. Except the clamping magazine no additional fastening aids such. B. wire or clamps and no further processing steps such. B. the separation of the workpieces from the clamping magazine needed.
Im Folgenden sollen nun einige Beispiele von Vorrichtungen und Verfahren beschrieben werden.In the following, some examples of devices and methods will now be described.
Es zeigenShow it
1 ein Klemm-Magazin; 1 a clamp magazine;
2 ein prinzipielles Schema einer Verfahrensweise; 2 a basic scheme of a procedure;
3 die Bedingungen für ein erfolgreiches Bestücken eines Klemm-Magazins; 3 the conditions for successfully populating a clamp magazine;
4. Zustände und Zustandsübergänge beim Klemmen ohne zusätzlichen Referenzanschlag oder mit vertikalem Referenzanschlag; 4 , States and state transitions during clamping without additional reference stop or with vertical reference stop;
5 eine Darstellung der einzelnen Zustände beim Klemmen ohne zusätzlichen Referenzanschlag oder mit vertikalem Referenzanschlag; 5 an illustration of the individual states during clamping without additional reference stop or with vertical reference stop;
6 Zustände und Zustandsübergänge beim Klemmen auf Basis eines horizontalen Referenzanschlages; 6 States and state transitions when clamping based on a horizontal reference stop;
7. eine Darstellung der einzelnen Zustände beim Klemmen auf Basis eines horizontalen Referenzanschlages; 7 , a representation of the individual states when clamping based on a horizontal reference stop;
8. Zustände und Zustandsübergänge beim Klemmen auf Basis eines Sensors zur Detektion der Haltestifte; 8th , States and state transitions when clamping based on a sensor for detecting the retaining pins;
9 Darstellung der einzelnen Zustände beim Klemmen auf Basis eines Sensors zur Detektion der Haltestifte. 9 Representation of the individual states during clamping based on a sensor for the detection of the retaining pins.
10 Verschiedene Referenzierungsarten. 10 Different referencing types.
11 Varianten bei Kombination der translatorischen Ausgleichsbewegungen von Greifer und Klemm-Magazin; 11 Variants when combining the translatory compensatory movements of gripper and clamping magazine;
12 Varianten bei Kombination der rotatorischen Ausgleichsbewegungen von Greifer und Klemm-Magazin; 12 Variants when combining the rotary compensatory movements of gripper and clamping magazine;
13 Zustände beim Klemmen unter Verwendung eines Z-Ausgleichs, der bei einer Kraft FZ, die größer ist als die benötigte Klemmkraft FKlemmen, reagiert;
oben: Klemmvorgang erfolgreich,
unten: Kollision.
Zustand I:
Greifer befindet sich oberhalb der Haltestifte.
Zustand II:
Werkstück berührt einen oder beide Haltestifte.
Zustand III:
oben: Werkstück wurde korrekt geklemmt,
unten: beim Absenken der Handhabungseinrichtung ist der Z-Ausgleich aufgrund der Kollision von Werkstück und Haltestift eingefahren. 13 Conditions of clamping using a Z compensation that responds to a force F Z that is greater than the required clamping force F terminals ;
above: Clamping successful,
below: collision.
Condition I:
Gripper is located above the retaining pins.
Condition II:
Workpiece touches one or both retaining pins.
Condition III:
above: workpiece was clamped correctly,
bottom: when lowering the handling device, the Z compensation has retracted due to the collision of workpiece and retaining pin.
14 Zustände beim Klemmen unter Verwendung eines Z-Ausgleichs, der bei einer Kraft FZ, die kleiner ist als die benötigte Klemmkraft FKlemmen, reagiert;
oben: Klemmvorgang abgeschlossen,
unten: Greifer versucht neben den Haltestiften zu klemmen.
Zustand I:
Greifer befindet sich oberhalb der Haltestifte.
Zustand II:
Handhabungseinrichtung hat sich etwas abgesenkt,
oben: Werkstück berührt die Haltestifte
Zustand III:
Handhabungseinrichtung hat sich weiter abgesenkt, oben: Z-Ausgleich fährt aufgrund der Reibkräfte zwischen Werkstück und Haltestiften ein.
Zustand IV:
Handhabungseinrichtung hat sich bis zur Endposition abgesenkt,
oben: Werkstück wurde korrekt geklemmt,
unten: Z-Ausgleich ist nicht eingefahren, das Werkstück wurde nicht korrekt geklemmt; 14 Conditions of clamping using a Z compensation that responds to a force F Z less than the required clamping force F terminals ;
above: clamping process completed,
bottom: Gripper tries to clamp next to the retaining pins.
Condition I:
Gripper is located above the retaining pins.
Condition II:
Handling device has lowered slightly
above: workpiece touches the retaining pins
Condition III:
Handling device has lowered further, top: Z-compensation moves in due to the frictional forces between workpiece and holding pins.
Condition IV:
Handling device has lowered to the final position,
above: workpiece was clamped correctly,
bottom: Z compensation has not retracted, the workpiece has not been clamped correctly;
15 Bedeutung der Ausgangssignale von in Reihe geschalteten Z-Ausgleichen mit unterschiedlicher Betätigungskraft; 15 Significance of the output signals of Z-balancers connected in series with different actuating force;
16 Varianten bei Kombination der Sekundärbewegung beim Klemmen von Greifer und Klemm-Magazin; 16 Variants when combining the secondary movement when gripping the gripper and clamping magazine;
17 Möglichkeiten zum Aufspreizen der Haltestifte; 17 Possibilities for spreading the retaining pins;
18 Varianten bei Kombination der Kollisionsschutzarten von Greifer und Klemm-Magazin; 18 Variants when combining the collision protection types of gripper and clamping magazine;
19 Mögliche Greifarten eines schlanken Werkstücks; 19 Possible grip types of a slim workpiece;
20 Mögliche Rotationsarten eines Werkstücks; 20 Possible types of rotation of a workpiece;
21 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ohne Referenzanschlag bzw. mit vertikalem Referenzanschlag ausgekommen wird, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist und eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet; 21 Device for automatic placement of clamping magazines with workpieces characterized in that the positions of the terminal locations are stored as absolute positions and can be done without reference stop or vertical reference stop, the clamping magazine is firmly clamped and a compensating movement between gripper and handling device takes place ;
22 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ohne Referenzanschlag bzw. mit vertikalem Referenzanschlag ausgekommen wird, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist, eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet und zur Klemmunterstützung ein Vibrator eingesetzt wird; 22 Apparatus for automatic placement of clamping magazines with workpieces characterized in that the positions of the terminal locations are stored as absolute positions and can be done without reference stop or vertical reference stop, the clamping magazine is firmly clamped, a compensating movement between gripper and handling device takes place and a vibrator is used for clamping support;
23 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ohne Referenzanschlag bzw. mit vertikalem Referenzanschlag ausgekommen wird, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist, eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet und zur Klemmunterstützung das Werkstück rotiert wird; 23 Device for automatic placement of clamping magazines with workpieces characterized in that the positions of the terminal stations are stored as absolute positions and without Reference stop or with vertical reference stop is sufficient, with the clamping magazine is firmly clamped, a compensating movement between the gripper and handling device takes place and the clamping support the workpiece is rotated;
24 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ohne Referenzanschlag bzw. mit vertikalem Referenzanschlag ausgekommen wird, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist, eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet, und ein Kollisionsschutz eingesetzt wird; 24 Apparatus for automatic placement of clamping magazines with workpieces characterized in that the positions of the terminal locations are stored as absolute positions and can be done without reference stop or vertical reference stop, the clamping magazine is firmly clamped, a compensating movement between gripper and handling device takes place , and collision protection is used;
25 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ohne Referenzanschlag bzw. mit vertikalem Referenzanschlag ausgekommen wird, wobei das Klemm-Magazin in X-Y-Richtung beweglich eingespannt ist und eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet; 25 Device for automatic assembly of clamping magazines with workpieces, characterized in that the positions of the terminal stations are stored as absolute positions and can be done without reference stop or with a vertical reference stop, wherein the clamping magazine is movably clamped in the XY direction and a compensation movement between Gripper and handling device takes place;
26 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ohne Referenzanschlag bzw. mit vertikalem Referenzanschlag ausgekommen wird, wobei das Klemm-Magazin in X-Y-Z-Richtung beweglich eingespannt ist und eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet; 26 Device for automatic assembly of clamping magazines with workpieces, characterized in that the positions of the terminal stations are stored as absolute positions and can be done without reference stop or with a vertical reference stop, wherein the clamping magazine is movably clamped in the XYZ direction and a compensation movement between Gripper and handling device takes place;
27 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ein horizontaler Referenzanschlag verwendet wird, der sich beim Verfahren in Richtung der X-Achse den Haltestiften nähert, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist und eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet; 27 Device for automatic loading of clamping magazines with workpieces, characterized in that the positions of the terminal locations are stored as absolute positions and a horizontal reference stop is used, which approaches the holding pins in the process in the direction of the X-axis, the clamping magazine fixed is clamped and a compensation movement between gripper and handling device takes place;
28 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und ein horizontaler Referenzanschlag verwendet wird, der sich beim Öffnen des Greifers den Haltestiften nähert, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist und eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet; 28 Device for automatic loading of clamping magazines with workpieces, characterized in that the positions of the terminal stations are stored as absolute positions and a horizontal reference stop is used, which approaches the holding pins upon opening of the gripper, wherein the clamping magazine is firmly clamped and a Compensation movement between gripper and handling device takes place;
29 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze mit Hilfe eines Sensors aus der Position der Haltestifte ermittelt wird, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist und keine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet; 29 Device for automatic loading of clamping magazines with workpieces, characterized in that the positions of the terminal locations is determined by means of a sensor from the position of the retaining pins, wherein the clamping magazine is firmly clamped and no compensation movement between gripper and handling device takes place;
30 Vorrichtung zur automatischen Bestückung von Klemm-Magazinen mit Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Klemmplätze mit Hilfe eines Sensors aus der Position der Haltestifte ermittelt wird, wobei das Klemm-Magazin fest eingespannt ist und eine Ausgleichsbewegung zwischen Greifer und Handhabungseinrichtung stattfindet; 30 Device for automatic loading of clamping magazines with workpieces, characterized in that the positions of the terminal locations is determined by means of a sensor from the position of the retaining pins, wherein the clamping magazine is firmly clamped and a compensation movement between gripper and handling device takes place;
31 eine Erläuterung der in den Figuren verwendeten Symbole für Gelenke; und 31 an explanation of the symbols used in the figures for joints; and
32 eine Erläuterung der in den Figuren verwendeten weiteren Symbole. 32 an explanation of the other symbols used in the figures.
Hier, wie in sämtlichen Figuren bedeuten die folgenden Bezugszeichen die nachfolgend erläuterten Elemente:Here, as in all figures, the following reference numerals denote the elements explained below:
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
11
-
eine Handhabungseinrichtung;a handling device;
-
22
-
einen Greifer;a gripper;
-
2a2a
-
eine Klemmbacke;a jaw;
-
33
-
ein Werkstück;a workpiece;
-
44
-
eine Klemmposition;a clamping position;
-
55
-
einen Haltestift;a retaining pin;
-
66
-
ein Klemm-Magazin;a clamp magazine;
-
77
-
eine Halterung des Klemm-Magazins;a holder of the clamping magazine;
-
88th
-
einen Quersteg;a crossbar;
-
99
-
ein planares Gelenk;a planar joint;
-
1010
-
eine feste Einspannung;a firm clamping;
-
1111
-
einen Vibrator;a vibrator;
-
1212
-
einen Kollisionsschutz;a collision protection;
-
13 13
-
einen X-Ausgleich (= Verschiebung in Richtung der X-Achse)an X compensation (= displacement in the direction of the X axis)
-
1414
-
einen Y-Ausgleich (= Verschiebung in Richtung der Y-Achse),a Y-compensation (= displacement in the direction of the Y-axis),
-
1515
-
einen γ-Ausgleich (= Drehung um Z-Achse)a γ compensation (= rotation about Z axis)
-
1616
-
einen Referenzanschlag;a reference stop;
-
1717
-
einen Sensor;a sensor;
-
1818
-
eine Aufhängung;a suspension;
-
1919
-
einen Gestellzapfen;a rack pin;
-
2020
-
einen Rahmen;a frame;
-
2121
-
einen Z-Ausgleich (= Verschiebung in Richtung der Z-Achse);a Z-compensation (= displacement in the Z-axis direction);
-
2222
-
einen zweiten Greifer;a second gripper;
-
2323
-
einen Keil;a wedge;
-
2424
-
einen Kraft-Moment-Sensor;a force-moment sensor;
-
2525
-
einen Verbindungsstab;a connection rod;
-
2626
-
einen α-Ausgleich;an α-compensation;
-
2727
-
einen β-Ausgleich;a β-balance;
-
2828
-
einen α, β, γ Ausgleich.an α, β, γ compensation.
Mit der Erfindung ist es möglich, mittels einer Handhabungseinrichtung 1 ein Klemm-Magazin 6, wie es beispielsweise zum Galvanisieren und/oder zum elektrochemischen Beschichten von Werkstücken 3 eingesetzt wird, mit Werkstücken 3 automatisch zu bestücken. Dies ist beispielhaft in 2 dargestellt. 2 zeigt keine erfindungsgemäße Vorrichtung, ist jedoch hilfreich für deren Verständnis. Wie die Werkstücke 3 in den Greifer 2 gelangen, ist nicht Gegenstand der Erfindung, da das Greifen vereinzelter Werkstücke 3 bereits Stand der Technik ist.With the invention it is possible by means of a handling device 1 a clamping magazine 6 as for example for electroplating and / or for electrochemical coating of workpieces 3 is used, with workpieces 3 to equip automatically. This is exemplary in 2 shown. 2 shows no device according to the invention, but is helpful for their understanding. Like the workpieces 3 in the gripper 2 reach, is not the subject of the invention, since the gripping of individual workpieces 3 already state of the art.
Das einzelne Werkstück 3, welches sich zum Zeitpunkt t = 0 an der Position (XWYWZW)(t = 0) befindet, wird von der Handhabungseinrichtung 1 an die Klemmposition (XWYWZW)(t = tK) = (XKYKZK) zum Zeitpunkt t = tK befördert, siehe 3. Für eine ausführliche Beschreibung der Ermittlung der Klemmposition und der Bedingungen, wann ein Klemmen erfolgreich stattfinden kann, sei auf die späteren Erläuterungen verwiesen.The single workpiece 3 Which = 0 at the position (X W Y W Z W) (t = 0) is located at the time t, is of the handling device 1 to the clamping position (X W Y W Z W) (t = t K) = (X K Y K Z K) at time t = t K conveyed, see 3 , For a detailed description of the determination of the clamping position and the conditions when a clamping can take place successfully, reference is made to the later explanations.
Das automatische Bestücken von Klemm-Magazinen mit Werkstücken gemäß der Erfindung basiert also auf einer zuverlässigen Ermittlung der Klemmposition z. B. mittels Referenzanschlag 16 oder Sensoren 17, wobei die horizontale Positionsabweichung zwischen dem Werkstück 3 und dem jeweiligen Steckplatz im ersten Fall durch eine mechanische Nachgiebigkeit 13–15, 21, 26–28 gegebenenfalls zwischen Greifer 2 und Handhabungseinrichtung 1 und vorzugsweise zwischen Klemm-Magazin 6 und Halterung 7 des Klemm-Magazins 6 erfolgt, während im zweiten Fall die Klemmposition mit Hilfe von Sensoren 17 ermittelt wird. Eine Kombination des zweiten Verfahrens zum ersten Verfahren zur Ermittlung der Klemmposition ist ebenfalls möglich. Kommen bei der Ermittlung der Klemmposition Sensoren 17 zum Einsatz, so kann damit auch eine Überprüfung stattfinden, ob alle Haltestifte 5 an dem Klemm-Magazin 6 vorhanden sind.The automatic loading of clamping magazines with workpieces according to the invention is thus based on a reliable determination of the clamping position z. B. by reference stop 16 or sensors 17 , wherein the horizontal positional deviation between the workpiece 3 and the respective slot in the first case by a mechanical compliance 13 - 15 . 21 . 26 - 28 if necessary between grippers 2 and handling equipment 1 and preferably between clamping magazine 6 and bracket 7 of the clamping magazine 6 takes place, while in the second case the clamping position by means of sensors 17 is determined. A combination of the second method to the first method for determining the clamping position is also possible. Come in determining the clamping position sensors 17 used, so it can also be a check whether all the retaining pins 5 on the clamping magazine 6 available.
Die mechanische Nachgiebigkeit 13–15, 21, 26–28 kann je nach Ausführung zu einer translatorischen 13, 14, 21 und/oder rotatorischen 26–28 Ausgleichsbewegung führen. Wird eine Z-Nachgiebigkeit 21 benutzt, so kann damit unter Verwendung eines Sensors 17 auch der Erfolg oder Misserfolg des Klemmvorgangs festgestellt werden.The mechanical compliance 13 - 15 . 21 . 26 - 28 Depending on the version, it can translate into a translatory one 13 . 14 . 21 and / or rotational 26 - 28 Lead compensating movement. Becomes a Z-compliance 21 so it can be done using a sensor 17 also the success or failure of the clamping process can be determined.
Das Klemmen der Werkstücke 3 kann optional durch eine Reduzierung der Reibung durch eine Sekundärbewegung beim Klemmen, durch ein Aufspreizen der Haltestifte 5 und/oder durch den Einsatz von Schmiermitteln vereinfacht werden. Der Klemmvorgang kann durch einen Kollisionsschutz 12 zwischen Greifer 2 und Handhabungseinrichtung 1 und/oder zwischen Klemm-Magazin 6 und Gestellhalterung 7 zusätzlich abgesichert werden.Clamping of workpieces 3 Optionally by reducing the friction by a secondary movement when clamping, by spreading the retaining pins 5 and / or simplified by the use of lubricants. The clamping process can be prevented by collision protection 12 between grapple 2 and handling equipment 1 and / or between clamp magazine 6 and rack mount 7 additionally secured.
In den 4 bis 9 werden drei verschiedene Vorgehensweisen beschrieben, wobei die 4 bis 8 keine erfindungsgemäßen Vorrichtungen zeigen, aber für das Verständnis der Erfindung hilfreich sind:
Prinzipiell existieren drei Vorgehensweisen
- 1. Es wird ohne zusätzlichen Referenzanschlag oder unter Verwendung eines vertikalen Referenzanschlags 16 und einer mechanischen Nachgiebigkeit 13, 14 zu abgespeicherten absoluten Positionen verfahren, wobei das Werkstück selbst auch als vertikaler Referenzanschlag 16 benutzt werden kann, 4 und 5. Anstelle der mechanischen Nachgiebigkeit 13, 14 kann auch ein Kraft-Momenten-Sensor eingesetzt werden, mit dessen Hilfe die Werkstückposition nachgeregelt wird. Der Vorteil beim Einsatz eines Kraft-Momenten-Sensors ist, dass von den Haltestiften 5 keine Kraft zum Auslenken eines mechanischen Ausgleichs 13, 14 aufgebracht werden muss.
- 2. Es wird unter Verwendung eines horizontalen Referenzanschlags 16 und einer mechanischen Nachgiebigkeit 13, 14 zu abgespeicherten absoluten Positionen verfahren, 6 und 7.
- 3. Es wird entlang den Klemmplätzen verfahren und die Klemmposition wird mit Hilfe von Sensoren 17 erkannt, 8 und 9. Der Einsatz einer mechanischen Nachgiebigkeit 13, 14 ist optional.
In the 4 to 9 Three different approaches are described, with the 4 to 8th show no devices according to the invention, but are helpful for understanding the invention:
In principle, there are three approaches - 1. It will be without additional reference stop or using a vertical reference stop 16 and a mechanical compliance 13 . 14 moved to stored absolute positions, the workpiece itself as a vertical reference stop 16 can be used 4 and 5 , Instead of mechanical compliance 13 . 14 It is also possible to use a force / torque sensor with the aid of which the workpiece position is readjusted. The advantage of using a force-moment sensor is that of the retaining pins 5 no force to deflect a mechanical balance 13 . 14 must be applied.
- 2. It is done using a horizontal reference stop 16 and a mechanical compliance 13 . 14 proceed to stored absolute positions, 6 and 7 ,
- 3. It is moved along the terminal locations and the clamping position is determined by means of sensors 17 recognized 8th and 9 , The use of a mechanical compliance 13 . 14 is optional.
Die Vorgehensweise ohne Referenzanschlag in 4 bzw. 5 ist nur bei Gestellen möglich, die mit einer sehr kleinen Toleranz gefertigt sind, da sich die Positionsfehler bei jedem Verfahren zur nächsten Position aufaddieren. Das Werkstück kann noch geklemmt werden, wenn die Abstände d1 und d2 zwischen den Rotationsachsen des Werkstücks und der Haltestifte die folgenden Bedingungen erfüllen: d1 > 0, d2 > 0, d1 + d2 = dHaltestifte, wobei dHaltestifte der Abstand zwischen den Rotationsachsen der Haltestifte ist, siehe 3. Der Positionsfehler des Werkstücks 3 gegenüber der idealen Klemmposition in der Mitte der Haltestifte 5 muss somit kleiner sein als 1/2dHaltestifte. Der Positionsfehler eines Klemmplatzes gegenüber seinem Vorgänger muss damit unter dTol = 1/2dHaltestifte/n, wobei n die Anzahl an Klemmplätzen ist die nacheinander angefahren werden. Für dHaltestifte = 12 mm und n = 64 erhält man somit als Obergrenzen für die Positionsabweichung eines Klemmplatzes gegenüber seinem Vorgänger dTol = 0,09375 mm.The procedure without reference stop in 4 respectively. 5 is only possible with racks that are made with a very small tolerance, as the position errors add up to the next position with each procedure. The workpiece can still be clamped when the distances d 1 and d 2 between the axes of rotation of the workpiece and the retaining pins satisfy the following conditions: d 1 > 0, d 2 > 0, d 1 + d 2 = d retaining pins , d retaining pins the distance between the axes of rotation of the retaining pins is, see 3 , The position error of the workpiece 3 opposite the ideal clamping position in the middle of the retaining pins 5 must therefore be smaller than 1 / 2d retaining pins . The position error of a terminal location with respect to its predecessor must therefore be below d Tol = 1 / 2d retention pins / n, where n is the number of terminal locations that are approached one after the other. For d retaining pins = 12 mm and n = 64 one obtains thus as upper limits for the position deviation of a clamping place opposite its predecessor d Tol = 0.09375 mm.
Bei der Vorgehensweise mit vertikalem oder horizontalem Referenzanschlag in 4 bis 7 können durch den Referenzanschlag 16 und die mechanische Nachgiebigkeit 13, 14 des Greifers oder des Klemm-Magazins 6 größere Positionsabweichungen ausgeglichen werden. Da bei diesem Verfahren die Positionsfehler ebenfalls aufaddiert werden, wird der auszugleichende Toleranzbereich jedoch auch bei dieser Vorgehensweise leicht überschritten.In the vertical or horizontal reference stop procedure in 4 to 7 can through the reference stop 16 and the mechanical compliance 13 . 14 of the gripper or the clamping magazine 6 larger position deviations are compensated. However, since the position errors are also added up in this method, the tolerance range to be compensated is easily exceeded even with this procedure.
Bei der dritten Methode referenziert sich der Greifer 2 an jedem n-ten (n > 0) Klemmplatz mit Hilfe von Sensoren 17 neu, 8 und 9. Erfolgt die Referenzierung nicht an jedem Haltestift 5, so kann dazwischen entweder nach der ersten oder zweiten Vorgehensweise verfahren werden, was zu einer Verringerung der Prozesszeit führt.In the third method, the gripper is referenced 2 at every nth (n> 0) terminal location with the aid of sensors 17 New, 8th and 9 , Referencing is not done on each retaining pin 5 , so can be moved in between either the first or second approach, which leads to a reduction in the process time.
Die in 4 bis 9 dargestellten drei Methoden sind in 10 im Hinblick auf Prozesssicherheit und Toleranzausgleich einander gegenübergestellt.In the 4 to 9 Three methods are shown in 10 compared with regard to process reliability and tolerance compensation.
Ausgleichsbewegungen werden prinzipiell in zwei Arten eingeteilt:
- – Translatorische Ausgleichsbewegungen
- – Rotatorische Ausgleichsbewegungen
Balancing movements are basically divided into two types: - - Translational compensatory movements
- - Rotatory compensatory movements
Beim Bestücken von Klemm-Magazinen ist es möglich, dass sowohl der Greifer 2 als auch das Klemm-Magazin 6 eine Ausgleichsbewegung vollführt. Aus der Kombination der einzelnen Ausgleichsbewegungen ergeben sich eine Vielzahl möglicher Kombinationen. In 11 sind einige dieser Kombinationen für translatorische und in 12 für rotatorische Ausgleichsbewegungen dargestellt.When loading clamp magazines, it is possible that both the gripper 2 as well as the clamping magazine 6 performs a compensatory movement. The combination of the individual compensatory movements results in a large number of possible combinations. In 11 are some of these combinations for translational and in 12 shown for rotational compensatory movements.
Ausgleichsbewegungen in der X-Y-Ebene sind beim Klemmen mittels Referenzanschlag zwingend erforderlich. Aber auch bei sehr genauer Positionierung sind X-Y-Nachgiebigkeiten 13, 14 zu empfehlen, um ein Verklemmen beim Klemmen zu vermeiden.Compensation movements in the XY plane are mandatory when clamping with a reference stop. But even with very accurate positioning are XY compliancy 13 . 14 recommended to avoid jamming during clamping.
Eine Nachgiebigkeit 21 in Z-Richtung dient in erster Linie der Prozessüberwachung. Mit Hilfe eines Sensors 17 kann überprüft werden, ob der Z-Ausgleich 21 beim Klemmen benötigt wurde oder nicht. Wird ein Z-Ausgleich 21 verwendet, der bei einer Kraft FZ, die größer ist als die benötigte Klemmkraft FKlemmen, reagiert, so kann eine Kollision beim Klemmen detektiert werden, 13. Der Z-Ausgleich 21 dient damit auch als Kollisionsschutz 12. Wird ein Z-Ausgleich 21 eingesetzt, der bei einer Kraft FZ, die kleiner ist als die benötigte Klemmkraft FKlemmen, reagiert, so kann erkannt werden, ob ein Klemmen neben den Haltestiften versucht wurde oder ob Haltestifte fehlen, siehe 14. Wird ein Z-Ausgleich 21, der bei einer Kraft FZ > FKlemme reagiert und ein Z-Ausgleich 21, der bei einer Kraft FZ < FKlemmen reagiert, in Reihe geschalten, so kann das Klemmen vollständig überwacht und gleichzeitig ein Kollisionsschutz 12 realisiert werden, 15.A yield 21 The Z-direction is primarily used for process monitoring. With the help of a sensor 17 can be checked if the Z compensation 21 when clamping was needed or not. Will Z compensation 21 used, which responds to a force F Z , which is greater than the required clamping force F terminals , so a collision can be detected during clamping, 13 , The Z-compensation 21 thus also serves as collision protection 12 , Will Z compensation 21 used, which reacts at a force F Z , which is smaller than the required clamping force F terminals , so it can be detected whether a terminal was tried next to the retaining pins or if there are no retaining pins, see 14 , Will Z compensation 21 responding to a force F Z > F clamp and a Z compensation 21 , which reacts in series with a force F Z <F terminals , the terminals can be completely monitored and at the same time a collision protection 12 will be realized, 15 ,
Rotatorische Nachgiebigkeiten 15, 26–28, dienen ebenfalls als Schutz vor Verklemmen. Vor allem bei stark verbogenen Stiften 5 sind rotatorische Nachgiebigkeiten 15, 26–28, sinnvoll.Rotatory compliances 15 . 26 - 28 , also serve as protection against jamming. Especially with strongly bent pins 5 are rotatory compliances 15 . 26 - 28 , useful.
13 zeigt verschiedene Zustände beim Klemmen unter Verwendung eines Z-Ausgleichs, der bei einer Kraft FZ, die größer ist als die benötigte Klemmkraft FKlemmen, reagiert. 13 shows various states of clamping using a Z-compensation, which responds to a force F Z which is greater than the required clamping force F terminals .
In der oberen Reihe ist dabei ein erfolgreicher Klemmvorgang und in der unteren eine Kollision zwischen Werkstück 3 und Haltestift 5 dargestellt. Die einzelnen Zustände bezeichnen:
Zustand I:
Greifer befindet sich oberhalb der Haltestifte
Zustand II:
Werkstück berührt einen oder beide Haltestifte
Zustand III:
oben: Werkstück wurde korrekt geklemmt,
unten: beim Absenken der Handhabungseinrichtung ist der Z-Ausgleich aufgrund der Kollision von Werkstück und Haltestift eingefahren. In the upper row is a successful clamping operation and in the lower a collision between the workpiece 3 and holding pin 5 shown. The individual states designate:
Condition I:
Gripper is located above the retaining pins
Condition II:
Workpiece touches one or both retaining pins
Condition III:
above: workpiece was clamped correctly,
bottom: when lowering the handling device, the Z compensation has retracted due to the collision of workpiece and retaining pin.
14 zeigt verschiedene Zustände beim Klemmen unter Verwendung eines Z-Ausgleichs, der bei einer Kraft FZ, die kleiner ist als die benötigte Klemmkraft FKlemmen, reagiert,;
oben: Klemmvorgang abgeschlossen,
unten: Greifer versucht neben den Haltestiften zu klemmen
Zustand I:
Greifer befindet sich oberhalb der Haltestifte.
Zustand II:
Handhabungseinrichtung hat sich etwas abgesenkt,
oben: Werkstück berührt die Haltestifte.
Zustand III:
Handhabungseinrichtung hat sich weiter abgesenkt,
oben: Z-Ausgleich fährt aufgrund der Reibkräfte zwischen Werkstück und Haltestiften ein.
Zustand IV:
Handhabungseinrichtung hat sich bis zur Endposition abgesenkt,
oben: Werkstück wurde korrekt geklemmt,
unten: Z-Ausgleich ist nicht eingefahren, das Werkstück wurde nicht korrekt geklemmt. 14 shows different states of clamping using a Z-compensation which responds to a force F Z which is less than the required clamping force F clamps ;
above: clamping process completed,
bottom: Gripper tries to clamp next to the retaining pins
Condition I:
Gripper is located above the retaining pins.
Condition II:
Handling device has lowered slightly
above: workpiece touches the retaining pins.
Condition III:
Handling device has continued to lower,
top: Z-compensation is due to the frictional forces between the workpiece and holding pins.
Condition IV:
Handling device has lowered to the final position,
above: workpiece was clamped correctly,
bottom: Z compensation has not retracted, the workpiece has not been clamped correctly.
Um die Kräfte beim Klemmen zu reduzieren können unterschiedliche Klemmunterstützungen eingesetzt werden:
- – Ausführen einer Sekundärbewegung beim Klemmen
- – Aufspreizen der Stifte 5
- – Reduzierung der Reibung durch Einsatz von Schmiermittel
To reduce the forces during clamping different clamping supports can be used: - - Perform a secondary movement during clamping
- - spreading the pins 5
- - Reduction of friction by using lubricant
Sekundärbewegungen beim Klemmen werden in translatorische und rotatorische Sekundärbewegungen beim Klemmen unterteilt. Während translatorische Bewegungen immer vibrierende Bewegungen sind, können rotatorische Bewegungen sowohl drehende als auch schaukelnde Bewegungen sein. Da sowohl der Greifer 2 als auch das Klemm-Magazin 6 eine Sekundärbewegung beim Klemmen ausführen kann, ergeben sich die neun Kombinationen in 16. Eine rotatorische Bewegung des Gestells 7 ist dabei meist eine Schaukelbewegung.Secondary movements during clamping are subdivided into translatory and rotary secondary movements during clamping. While translational movements are always vibrating movements, rotational movements can be both rotating and rocking movements. Because both the gripper 2 as well as the clamping magazine 6 can perform a secondary movement during clamping, the nine combinations result in 16 , A rotational movement of the frame 7 is usually a swinging motion.
Wie in 17 abgebildet, kann das Aufspreizen der Haltestifte 5 ebenfalls auf mehrere Arten erfolgen.As in 17 pictured, may be the spreading of the retaining pins 5 also done in several ways.
Da bei einem Galvanisierungsgestell die Möglichkeit besteht, dass einzelne Haltestifte 5 so stark verbogen sind, dass ein Klemmen unmöglich ist, ist der Einsatz eines Kollisionsschutzes 12 erforderlich. Der Kollisionsschutz 12 kann sich dabei sowohl zwischen Greifer 2 und Handhabungseinrichtung 1 sowie zwischen Klemm-Magazin 6 und Halterung 7 des Klemm-Magazins 6 befinden. Als Kollisionsschutz 12 sind prinzipiell zwei Ausführungen denkbar:
- – Mechanischer bzw. pneumatischer Kollisionsschutz 12 (Funktionsweise eines üblichen Kollisionsschutzes erhältlich für Industrieroboter)
- – Kollisionsschutz 12 durch Überwachung der Prozesskräfte mittels Kraft-Momenten-Sensor.
Since with a Galvanisierungsgestell the possibility exists that individual retaining pins 5 are so bent that a terminal is impossible, is the use of collision protection 12 required. The collision protection 12 can be both between gripper 2 and handling equipment 1 as well as between clamping magazine 6 and bracket 7 of the clamping magazine 6 are located. As collision protection 12 In principle, two versions are conceivable: - - Mechanical or pneumatic collision protection 12 (Functionality of a conventional collision protection available for industrial robots)
- - collision protection 12 by monitoring the process forces by means of force-moment sensor.
Eine Z-Nachgiebigkeit 21 kann ebenfalls als mechanischer Kollisionsschutz 12 dienen.A Z-compliance 21 can also be used as mechanical collision protection 12 serve.
Die verschiedenen Varianten bei Kombination der Kollisionsschutzarten von Greifer 2 und Klemm-Magazin 6 zeigt 18.The different variants when combining the collision protection types of gripper 2 and clamping magazine 6 shows 18 ,
In 19 sind die verschiedenen Greifarten dargestellt, wie ein schlankes Werkstück 3 vorteilhaft gegriffen werden kann. Prinzipiell wird unterschieden, ob das Werkstück 3 an der Stirnfläche oder an der Mantelfläche gegriffen wird. Wird an der Mantelfläche gegriffen, sind mehrere Greifpunkte möglich. Sinnvoll sind jedoch mindestens zwei, da in den Greifpunkten dann keine Momente mehr aufgenommen werden müssen.In 19 the different types of gripping are shown, like a slender workpiece 3 can be used advantageously. In principle, a distinction is made whether the workpiece 3 is gripped on the end face or on the lateral surface. If gripping on the lateral surface, several gripping points are possible. However, it makes sense to have at least two, because in the grip points then no more moments must be recorded.
Die Greifart beeinflusst neben der Güte des Griffs vor allem die Möglichkeit wie eine rotatorische Sekundärbewegung beim Klemmen des Greifers 2 ausgeführt werden kann. In 20 sind die verschiedenen rotatorische Sekundärbewegung beim Klemmen des Greifers 2 in Abhängigkeit von der Greifart aufgelistet.In addition to the quality of the handle, the gripping mode primarily influences the possibility of a rotary secondary movement when gripping the gripper 2 can be executed. In 20 are the different rotational secondary movement when gripping the gripper 2 depending on the grip type.
Im Folgenden werden einige Vorrichtungen vorgestellt, die zum automatischen Bestücken eines Klemm-Magazins 6 mit einem Werkstück 3 geeignet sind.In the following some devices are presented, which are used to automatically load a clamping magazine 6 with a workpiece 3 are suitable.
Es wird mit Vorrichtungen, bei denen die Positionen der Klemmplätze als absolute Positionen abgespeichert sind und die ohne Referenzanschlag bzw. mit vertikalem Referenzanschlag auskommen, begonnen.It is started with devices in which the positions of the terminal stations are stored as absolute positions and get along without a reference stop or with a vertical reference stop.
Bei einem Beispiel in 21, das kein Beispiel der Erfindung ist, jedoch der Erläuterung einzelner Aspekte der Erfindung dienen kann, ist das Klemm-Magazin 6 fest eingespannt. Ein mechanischer Ausgleich 9 ist zwischen Handhabungseinrichtung 1 und Greifer 2 realisiert. Das planare Gelenk 9 dient einerseits der Kompensation von Positionsfehlern in der X-Y-Ebene und andererseits ermöglicht es eine rotatorische Ausgleichsbewegung, um ein Verklemmen aufgrund verbogener Stäbe 5 zu verhindern. Der Z-Ausgleich 21 dient vor allem dem Kollisionsschutz, aber auch der Überwachung des Klemmvorgangs. Da bei diesem Beispiel auf sämtliche weitere Klemmunterstützungen verzichtet wird und aus diesem Grund mit großen Klemmkräften zu rechnen ist, wird das Werkstück 3 an zwei Positionen auf der Mantelfläche von dem Greifer 2 gegriffen.In an example in 21 , which is not an example of the invention, but may serve to explain individual aspects of the invention, is the clamping magazine 6 firmly clamped. A mechanical compensation 9 is between handling device 1 and grapple 2 realized. The planar joint 9 serves on the one hand to compensate for positional errors in the XY plane and on the other hand it allows a rotational compensation movement to jamming due to bent rods 5 to prevent. The Z-compensation 21 It is mainly used for collision protection, but also for monitoring the clamping process. Since in this example all further clamping supports are dispensed with and for this reason large clamping forces are to be expected, the workpiece becomes 3 at two positions on the lateral surface of the gripper 2 resorted.
In 22, das kein Beispiel der Erfindung ist, jedoch der Erläuterung einzelner Aspekte der Erfindung dienen kann, ist ein zweites Beispiel dargestellt. Es entspricht dem ersten Beispiel mit dem einzigen Unterschied, dass das Klemmen durch einen Vibrator 11 am Greifer 2 unterstützt wird, was eine Reduzierung der Reibungskräfte zwischen Werkstück 3 und Haltestifte 5 zur Folge hat.In 22 which is not an example of the invention, but may serve to explain individual aspects of the invention, a second example is shown. It corresponds to the first example with the only difference being that it is clamped by a vibrator 11 on the gripper 2 is supported, reducing the frictional forces between workpiece 3 and holding pins 5 entails.
Ähnliches gilt für das dritte Beispiel in 23, das kein Beispiel der Erfindung ist, jedoch der Erläuterung einzelner Aspekte der Erfindung dienen kann, bei dem eine rotatorische Bewegung des Greifers 2 durch die Handhabungseinrichtung 1 eingeleitet wird, um die Reibkräfte zu vermindern. Neben dem dargestellten Beispiel ist es auch denkbar, die rotatorische Bewegung beim Klemmen durch einen Antrieb zwischen Greifer 2 und Handhabungseinrichtung 1 oder im Greifer 2 selbst zu verwirklichen. Neben den dargestellten Beispielen kann es auch sinnvoll sein, anstatt des Greifers 2 das Gestell 7 eine rotatorische oder vibrierende Bewegung zur Reduzierung der Reibkräfte beim Klemmen, ausführen zu lassen.The same applies to the third example in 23 , which is not an example of the invention, but may serve to explain individual aspects of the invention in which a rotary movement of the gripper 2 through the handling device 1 is initiated to reduce the friction forces. In addition to the example shown, it is also conceivable that the rotational movement during clamping by a drive between gripper 2 and handling equipment 1 or in the gripper 2 to realize yourself. In addition to the examples shown, it may also be useful instead of the gripper 2 the frame 7 a rotary or vibrating movement to reduce the frictional forces during clamping, let run.
Das vierte Beispiel in 24, das kein Beispiel der Erfindung ist, jedoch der Erläuterung einzelner Aspekte der Erfindung dienen kann, entspricht im wesentlichen dem ersten Beispiel in 21. Der Z-Ausgleich 21 wurde allerdings durch einen Kollisionsschutz 12, der üblicherweise beim Schweißen mit Hilfe von Industrierobotern eingesetzt wird, ersetzt, Durch den Einsatz eines Kollisionsschutzes 12 wird die Sicherheit gegenüber Kollisionen erhöht. Eine Überwachung des Klemmvorgangs wie bei der Benutzung eines Z-Ausgleichs mit Sensor ist allerdings nicht mehr möglich. Der Einbau eines Kollisionsschutzes 12 zwischen Klemm-Magazin 6 und Halterung 7 des Klemm-Magazins 6 kann ebenfalls sinnvoll sein.The fourth example in 24 , which is not an example of the invention, but can serve to explain individual aspects of the invention, substantially corresponds to the first example in 21 , The Z-compensation 21 was however by a collision protection 12 , which is commonly used in welding with the help of industrial robots, replaced by the use of collision protection 12 the safety against collisions is increased. However, it is no longer possible to monitor the clamping process, as with the use of Z-compensation with a sensor. The installation of a collision protection 12 between clamping magazine 6 and bracket 7 of the clamping magazine 6 may also be useful.
Bei dem fünften und sechsten Beispiel in 25 bzw. 26, welche keine Beispiele der Erfindung sind, jedoch der Erläuterung einzelner Aspekte der Erfindung dienen können, wird die translatorische Ausgleichsbewegung teilweise bzw. vollständig vom Gestell 7, 10, ausgeführt. Während in 25 die Ausgleichsbewegung in der X-Y-Ebene vom Klemm-Magazin 6 und in Z-Richtung vom Greifer 2 ausgeführt wird, ist in 26 auch die Nachgiebigkeit 21 in Z-Richtung zwischen dem Klemm-Magazin 6 und der Halterung 7 des Klemm-Magazins 6 realisiert. Die rotatorische Ausgleichsbewegung wird in beiden Fällen vom Greifer 2 ausgeführt.In the fifth and sixth examples in 25 respectively. 26 , which are not examples of the invention, but may serve to explain individual aspects of the invention, the translational compensation movement is partially or completely from the frame 7 . 10 , executed. While in 25 the compensation movement in the XY plane of the clamping magazine 6 and in the Z direction from the gripper 2 is executed is in 26 also the yielding 21 in the Z direction between the clamping magazine 6 and the holder 7 of the clamping magazine 6 realized. The rotational compensation movement is in both cases by the gripper 2 executed.
Bei den nun folgenden in 27 und 28 dargestellten Beispielen, die keine Beispiele der Erfindung sind, jedoch der Erläuterung einzelner Aspekte der Erfindung dienen können, wird die Positionierung des Greifers 2 über den Klemmplätzen durch einen mechanischen Referenzanschlag realisiert. Es ist darauf zu achten, dass die rotatorische Ausgleichsbewegung durch das planare Gelenk 9 während der Referenzierung unterbunden wird, da es sonst zu einem Verdrehen des Greifers 2 um die Z-Achse kommen kann. Die rotatorische Ausgleichsbewegung ist nur während des Klemmvorgangs erwünscht.At the following in 27 and 28 illustrated examples, which are not examples of the invention, but may serve to explain individual aspects of the invention, the positioning of the gripper 2 realized via the terminal locations by a mechanical reference stop. It is important to note that the rotational compensatory movement through the planar joint 9 during the referencing is prevented, otherwise there is a twisting of the gripper 2 can come around the z-axis. The rotational compensation movement is desired only during the clamping process.
Während die Referenzierung in 27 durch einen am Greifer 2 befestigten Winkel 16, der in Richtung der X-Achse gegen einen Haltestift bewegt wird, geschieht, wird in 28 der Greifer 2 erst beim Öffnen des Greifers 2 in die richtige Position gebracht. Die Anordnung in 28 erlaubt ein Aufspreizen der Haltestäbe 5 als Klemmunterstützung. Es ist jedoch darauf zu achten, dass das Werkstück 3 nicht zu früh aus dem Greifer 2 fällt. Falls dies nicht gelingt kann das Aufspreizen auch durch einen Keil, der vertikal nach unten bewegt wird oder durch einen zweiten Greifer 2 mit speziellen Greiferfingern geschehen.While referencing in 27 through one on the gripper 2 fixed angle 16 , which is moved in the direction of the x-axis against a retaining pin, will be in 28 the gripper 2 only when opening the gripper 2 put in the right position. The arrangement in 28 allows a spreading of the support rods 5 as clamping support. However, it is important to ensure that the workpiece 3 not too early out of the grab 2 falls. If this is not possible, the spreading can also be achieved by a wedge, which is moved vertically downwards or by a second gripper 2 done with special gripper fingers.
Neben den beiden in den 27 und 28 dargestellten Beispielen sind natürlich ebenfalls Beispiele entsprechend 22 und 23 möglich, bei denen das Klemmen durch eine zusätzliche Klemmbewegung unterstützt wird. Der Einsatz eines Kollisionsschutzes 12 wie in 24 ist genauso denkbar wie die Realisierung der translatorischen Nachgiebigkeit 13, 14 zwischen Klemm-Magazin 6 und Halterung 7 des Klemm-Magazins 6 wie in 25 und 26.In addition to the two in the 27 and 28 Of course, examples are also corresponding examples 22 and 23 possible in which the clamping is supported by an additional clamping movement. The use of a collision protection 12 as in 24 is just as conceivable as the realization of translational compliance 13 . 14 between clamping magazine 6 and bracket 7 of the clamping magazine 6 as in 25 and 26 ,
In den in den 29 und 30 vorgestellten Beispielen, wird ein optischer Sensor 17 zur Referenzierung des Greifers 2 benutzt. In 29 wird auf jegliche mechanische Nachgiebigkeit verzichtet. Dies bedingt eine sehr genaue Positionierung des Werkstücks 3 über der Klemmposition. Sind die Haltestifte 5 sehr stark verbogen, kann eine rotatorische Nachgiebigkeit 15 um die Z-Achse zwischen Greifer 2 und Handhabungseinrichtung 1 von Vorteil sein.In the in the 29 and 30 presented examples, becomes an optical sensor 17 for referencing the gripper 2 used. In 29 is dispensed with any mechanical compliance. This requires a very accurate positioning of the workpiece 3 above the clamping position. Are the retaining pins 5 bent very much, can be a rotational compliance 15 around the Z-axis between gripper 2 and handling equipment 1 be beneficial.
Ein sehr robustes Beispiel zeigt 30, die trotz sensorbasierter Positionierung Ausgleichsbewegungen des Greifers 2 zulässt. Ein Verklemmen des Werkstücks 3 zwischen den Haltestiften 5 ist dadurch äußerst unwahrscheinlich. Weiterhin kann sowohl das Vorhandensein der Haltestifte 5 eines Klemmplatzes durch den Referenzierungs-Sensor 17 als auch der Klemmvorgang an sich durch einen im Z-Ausgleich 21 eingebauten Sensor überprüft werden.A very robust example shows 30 , despite the sensor-based positioning compensating movements of the gripper 2 allows. Jamming of the workpiece 3 between the retaining pins 5 This makes it extremely unlikely. Furthermore, both the presence of the retaining pins 5 a terminal location by the Referenzierungs sensor 17 as well as the clamping process itself by a Z-compensation 21 built-in sensor to be checked.
Neben den aufgeführten Beispielen sind weiter Lösungen möglich, die die Reibkräfte beim Klemmen durch den Einsatz von Klemmunterstützungen reduzieren. Weiterhin können sich die Ausgleichselemente auch zwischen Klemm-Magazin 6 und Halterung 7 des Klemm-Magazins 6 befinden. Durch den Einbau eines Kollisionsschutzes 12 kann die Gefahr einer Zerstörung von Komponenten weiter vermindert werden.In addition to the examples listed further solutions are possible, which reduce the friction forces during clamping by the use of clamping supports. Furthermore, the compensation elements can also be between terminal magazine 6 and bracket 7 of the clamping magazine 6 are located. By installing a collision protection 12 The risk of destruction of components can be further reduced.
31 erläutert die in den vorangegangenen Figuren verwendeten Symbole für Gelenke. 31 explains the symbols used in the previous figures for joints.
Gelenke werden zum Verbinden von Körpern eingesetzt, wobei mindestens ein Freiheitsgrad (Verschiebung oder Drehung) zwischen den beiden Körpern existiert. Da die Darstellung der Gelenke im Raum sich schwierig gestaltet, wurden die in 31 dargestellten und zum Teil vereinfachten Symbole verwendet.Joints are used to connect bodies with at least one degree of freedom (displacement or rotation) between the two bodies. Since the representation of the joints in the room is difficult, the in 31 used and partly simplified symbols used.
Der Ursprung der Koordinatensysteme neben den Symbolen befindet sich im Zentrum des entsprechenden Gelenks. Die Koordinatensysteme wurden nur zur übersichtlicheren Darstellung neben den Symbolen eingezeichnet.The origin of the coordinate systems next to the symbols is located in the center of the corresponding joint. The coordinate systems were drawn only for a clearer representation next to the symbols.
Neben den in 31 dargestellten Gelenken wurden die in 32 dargestellten Symbole für Elemente in den vorangegangenen Figuren verwendet. Es handelt sich dabei um die Symbole für eine Halterung mit Sensor, einen Referenzanschlag, eine feste Einspannung sowie einen Kollisionsschutz.In addition to the in 31 The joints shown in FIG 32 illustrated symbols used for elements in the previous figures. These are the symbols for a holder with sensor, a reference stop, a fixed clamping and a collision protection.