DE10316125B3

DE10316125B3 - Flächengreifer

Info

Publication number: DE10316125B3
Application number: DE2003116125
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. Schmalz; Thomas Eisele; Gernot Dr. Schmierer
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-04-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flächengreifer mit einem Gehäuse, welches an einem Manipulator, zum Beispiel an einem Roboterarm anschließbar ist und eine Saugseite aufweist, mit der Werkstücke ansaugbar sind, wobei an der Saugseite eine Saugplatte befestigbar ist. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Saugplatte über Magnetkräfte an der Saugseite des Gehäuses befestigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flächengreifer mit einem Gehäuse, welches an einen Manipulator, zum Beispiel an einen Roboterarm, anschließbar ist, und eine Saugseite aufweist, mit der Werkstücke ansaugbar sind, wobei an der Saugseite eine Saugplatte befestigbar ist.

Aus der DE 102 16 221 C1 ist ein Flächengreifer bekannt, an dessen Saugseite eine Saugplatte anschraubbar ist. Dieser Flächengreifer hat den wesentlichen Vorteil, dass er mit weiteren Flächengreifern lückenlos kombinierbar ist, da die Saugplatte lediglich von der Saugseite her am Gehäuse befestigt wird und die Seitenflächen des Gehäuses zur Befestigung nicht erforderlich sind. Jedoch wird zum Befestigen und zum Wechsel der Saugplatte ein Werkzeug benötigt, um die Schrauben anzuziehen bzw. zu lösen.

Des Weiteren sind Vorrichtungen bekannt, bei denen eine Saugplatte mittels Halteklipse angeklipst werden. Diese Halteklipse umgreifen die Längsseiten des Grundkörpers, was den Nachteil hat, dass diese Grundkörper nun nicht mehr lückenlos nebeneinander gesetzt werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flächengreifer bereitzustellen, bei dem die Saugplatten lediglich von unten an den Grundkörper befestigt werden und zum Befestigen und Wechseln keine Werkzeuge erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird mit einem Flächengreifer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Saugplatte über Magnetkräfte an der Saugseite des Gehäuses befestigbar ist.

Dieser erfindungsgemäße Flächengreifer hat den wesentlichen Vorteil, dass zum Befestigen und zum Wechseln der Saugplatte kein Werkzeug mehr erforderlich ist, da die Haltekraft von einem oder von mehreren Magneten bereitgestellt wird. Außerdem werden die Seitenflächen des Flächengreifers nicht übergriffen, so dass mehrere Flächengreifer modulartig lückenlos nebeneinander aufgereiht werden können.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Saugplatte einen mehrlagigen Aufbau aufweist. Dabei dienen die Lagen unterschiedlichen Zwecken, zum Beispiel dient die eine Lage zum Befestigen der Saugplatte, wohingegen die andere Lage als Dichtmittel bezüglich des Werkstücks dient, indem diese Lage dichtend und Unebenheiten in der Oberfläche ausgleichend, am Werkstück anliegt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine der Lagen der Saugplatte als Haltelage ausgebildet und besteht zumindest in ersten Abschnitten aus einem magnetisierten oder einem ferromagnetischen Material. Auf einfache und kostengünstige Weise wird dies dadurch bewerkstelligt, dass diese Haltelage von einem ferromagnetischen Blech (Stahlblech) gebildet wird, an welchem die Saugmatte beziehungsweise Dichtmatte befestigt ist. Dieses Blech kann als Lochblech oder Gitter ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß besteht die Saugseite des Gehäuses zumindest in zweiten Abschnitten aus einem ferromagnetischen oder einem magnetisierten Material. Wird die Saugplatte an der Saugseite des Gehäuses befestigt, dann liegen die ersten und zweiten Abschnitte einander gegenüber, so dass die magnetischen Kräfte ihre Wirkung entfalten und die Saugplatte festhalten können.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Haltelage zwischen einer Dichtmatte und einer Schaummatte angeordnet ist. Die Dichtmatte hat den wesentlichen Vorteil, dass sie die Funktion der Abdichtung der mehreren Ansaugöffnungen im Flächengreifer übernimmt, wodurch der Vorteil erzielt wird, dass bei angesaugtem Gegenstand die Saugplatte mit angesaugt und am Gehäuse festgehalten wird. Die Magnetkraft ist deshalb nur dann zum Halten der Saugplatte erforderlich, wenn kein Gegenstand angesaugt ist.

Eine einfache Variante sieht vor, dass in die Saugseite Magnete eingelassen sind. Diese Magnete sind in ihrer Zahl so bemessen, dass die Saugplatte mit Sicherheit festgehalten wird. Dabei können preiswerte Magnete Verwendung finden, so dass auch bei einer höheren Anzahl von Magneten die Herstellungskosten des Flächengreifers nahezu unverändert bleiben.

Dabei können als Magnete Permanentmagnete oder Elektromagnete Einsatz finden. Wie bereits erwähnt, sind Permanentmagnete relativ preiswert, wobei bei der Verwendung von Elektromagneten eventuell ein einziger Magnet ausreicht, um die Saugplatte festzuhalten.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Saugseite Querkräfte abstützende Mittel aufweist. Dabei werden die Mittel von die Saugseite übergreifenden Zapfen gebildet, die in in der Saugplatte vorgesehene Aufnahmen eingreifen.

Hierdurch wird verhindert, dass die Saugplatte zwar festgehalten wird, aber seitlich abrutscht, falls das Werkstück einseitig gegriffen wird. Außerdem können Schwenk- und translatorische Bewegungen des Manipulators problemlos auf das Werkstück übertragen werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Werkstück mit Saugplatte abrutscht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen dargestellt ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Die Zeichnung zeigt einen insgesamt mit 10 bezeichneten Flächengreifer, der ein Gehäuse 12 aufweist, welches an einen Roboterarm (nicht dargestellt) anschließbar ist. Das Gehäuse 12 besitzt eine Saugseite 14, welche mit einer Vielzahl von Ansaugöffnungen 16 versehen ist, über welche Luft von einem Vakuumerzeuger 38 abgesaugt wird. Außerdem ist in der Zeichnung eine Saugplatte 18 dargestellt, die einen mehrlagigen Aufbau aufweist. Eine dieser Lagen 20 wird von einem technischen Schaum gebildet, der am anzusaugenden Werkstück (nicht dargestellt) anliegt. An diese Lage 20 schließt sich eine Haltelage 22 an, die zum Beispiel von einem ferromagnetischen Stahlblech gebildet wird. Den Abschluss bildet eine Dichtmatte 24, die die Abdichtung der einzelnen Ansaugöffnungen 16 zueinander übernimmt. Sowohl die Dichtmatte 24 als auch die Haltelage 22 sind mit Öffnungen 26 versehen, die mit den Ansaugöffnungen 16 kommunizieren. Die erste Lage 20 kann mit zylinderförmigen oder mit kegelförmig sich aufweitenden Öffnungen versehen sein.
Die Saugplatte 18 besitzt außerdem Aufnahmen 28, in welche Positionierstifte 30 eingreifen, über welche die Saugplatte 18 problemlos an die Saugseite 14 angesetzt werden kann und die Querkräfte aufnehmen.
Die Saugseite 14 weist außerdem Aufnahmeöffnungen 32 auf, in welche Magnete 34 eingelassen sind, die die magnetische Haltekraft aufbringen.
Wird ein Werkstück angesaugt, so bildet sich eine aus dem Vakuum resultierende Haltekraft, die die erste Lage 20 komprimiert und somit die gesamte Saugplatte 18 gegen die Saugseite 14 drückt. Bei angesaugtem Werkstück ergänzt die aus dem Vakuum resultierende Haltekraft die Anziehungskraft der Magnete 34 und verhindert somit ein Ablösen der Saugplatte 18.
Es ist deutlich erkennbar, dass die Saugplatte 18 ausschließlich von der Saugseite 14 am Gehäuse 12 fixierbar ist, wofür kein Werkzeug erforderlich ist. Die Seitenflächen 36 des Gehäuses 12 werden zur Befestigung der Saugplatte 18 nicht benötigt. Daher können mehrere Flächengreifer modulartig lückenlos nebeneinander aufgereiht werden.

Claims

Flächengreifer mit einem Gehäuse (12), welches an einem Manipulator, zum Beispiel an einem Roboterarm anschließbar ist und eine Saugseite (14) aufweist, mit der Werkstücke ansaugbar sind, wobei an der Saugseite (14) eine Saugplatte (18) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugplatte (18) über Magnetkräfte an der Saugseite (14) des Gehäuses (12) befestigbar ist.
Flächengreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugplatte (18) einen mehrlagigen Aufbau aufweist.
Flächengreifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lagen der Saugplatte (18) als Haltelage (22) ausgebildet ist und zumindest in ersten Abschnitten aus einem magnetisierten oder ferromagnetischen Material besteht.
Flächengreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugseite (14) zumindest in zweiten Abschnitten aus einem ferromagnetischen oder magnetisierten Material besteht oder ein derartiges Material aufweist.
Flächengreifer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei am Gehäuse (12) befestigter Saugplatte (18) die ersten und zweiten Abschnitte einander gegenüberliegen.
Flächengreifer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelage (22) zwischen einer Dichtmatte (24) und einer Saugmatte (20) angeordnet ist.
Flächengreifer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Saugseite (14) Magnete (34) eingelassen sind.
Flächengreifer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (34) Permanentmagnete oder Elektromagnete sind.
Flächengreifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugseite (14) Querkräfte abstützende Mittel aufweist.
Flächengreifer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel von die Saugseite (14) überragenden Zapfen (30) gebildet werden, die in in der Saugplatte (18) vorgesehene Aufnahmen (32) eingreifen.