DE1811153A1

DE1811153A1 - Vorrichtung zum Einsetzen von Teilen in vorherbestimmte Positionen

Info

Publication number: DE1811153A1
Application number: DE19681811153
Authority: DE
Inventors: Panissidi Hugo Anthony
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1968-01-02
Filing date: 1968-11-27
Publication date: 1969-08-14
Also published as: DE1811153C3; AU5599573A; DE1811153B2; NL6817720A; BE724350A; CH472271A; SE351835B; FR1598292A; GB1250649A; NL159033B; AU460830B2; US3583752A

Description

IBM Deutschland Internationale Büro Matchinen Ceielltthaft mbH

Böblingen, 25. November 1968 wi-oc

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N. Y. 10

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket YO 9-67-089

Vorrichtung zum Einsetzen von Teilen in vorherbestimmte Positionen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsetzen von Teilen in vorherbestimmte Positionen, wie z. B, Transistoren oder Widerständen in gedruckte Schaltungen oder von Teilen der Feinmechanik. Eine derartige Vorrichtung wird insbesondere zur Verwendung in der Massenproduktion verwendet.

Bekannte Vorrichtungen zum Einsetzen von Teilen in vorherbestimmte Positionen arbeiten im allgemeinen nrvit einer Abtastung der Lage des betreffenden Teiles und einer Fernsteuerung, die es dem Bedienungspersonal ermöglicht, Fehler zwischen der gewünschten und der tatsäch-

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lichen Stellung eines Teiles zu korrigieren. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Korrekturvorgang über geringe Entfernungen auszuführen, ohne daß es erforderlich istj den Lagefehler abzutasten und die Korrekturbewegung in Abhängigkeit vorn abgetasteten Fehlerwert mit großer Genauigkeit durchführen zu müssen, Die erfindungsgemäße Aufgabe ist gelöst worden durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen.

Es ist von besonderem Vorteil, den abnehmbaren Greifer der Vorrichtung gemäß der Erfindung so auszulegen, daß er eine Greif- und eine Drehbewegung ausführen kann, wobei er gleichzeitig in der Längs- und Querrichtung gerüttelt wird, um die gewünschte Position zum Einsetzen des festgehaltenen Teiles zu suchen. Die Rüttelamplitude wird bei dieser Suche auf ein Minimum reduziert, sobald der Greifer durch Einrasten des Teiles in die gewünschte Position belastet wird.

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Πι»' νο;·1;ομοη»1ι» lCrfitulimj; winl im folgenden anhand eines Ausführungs- *»>oi«ipioU·* und dor zugehörigen Zeichnungen näher erklärt.

Es zeigen :

Fig. 1 eine Seitenansicht mit teilweisem Ausschnitt von Greifer, Greiferantrieb und zugehörigem Rüttelmechanismus. Fig. 2 eine Draufsicht auf den inneren Greiferantrieb, bei

der eine Abdeckplatte teilweise weggeschnitten ist und

Fig. 3 eine schematische Schnittdar β teilung des Hydraulikkreises

und seiner Verbindung mit dem Rüttelmechaniemus des Greifers.

Zu dem in Fig. 1 gezeigten Greifer 45 gehören zwei Klauen 406, ein Anschlag 407 und ein Greiferkolben 408, der in einem Gehäuse 424 gelagert ist. Grosse und Form dieser Teile hängen von der Art des vom Greifer zu erfassenden Teiles ab. M

Die beiden Klauen 406 werden gleichzeitig geschlossen, wenn ein Keilnocken 409 durch den hydraulischen Greiferkolben 408 nach links getrieben wird. In diesem Fall schiebt sich der Keilnocken 409 zwischen die Enden der längeren der parallel laufenden Arme 414 und dreht diese um Lagerstifte 411 so, dass sich die Greiferklauen 406 nach innen auf den Anschlag 407 zu bewegen. Durch diese Schliessbewegung der Klauen

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ergibt sich eine Drei-Punkt-Halterung für Teile mit den . licheten Formen. D&t Anschlag 407 kann je nach Bedarf so gestaltet

werden, dass er durch magnetisch oder mit Unterdruck betriebene ' Einrichtungen eine weitere Haltekraft auf das Teil ausübt. Für relativ '

kleine Teile können die Klauen 406 mit V-förmigen Rillen ausgestattet _y werden, wie es bei Greifern für runde, mehreckige und quadratische

Teile üblich ist. In solchen Fällen kann der Anschlag wegfallen. Eine

am rechten Ende der beiden längeren der parallelen Arme 414 ange-φ brachte Feder 410 hält diese längeren Arme gegen die schrägen Flächen

de« Keilnockens 409. ■

Der Greifer 45 ist an einem Haltearm 38 durch eine gefederte Hauptwelle 412 des Haltegerätes befestigt, die in eine Kammer 422 im-Gehäuse 424 eingesetzt ist und einen Schnäpperkolben 413 trägt, der in eine Vertiefung in der Wandung der Kammer 422 einschnappen kann. Die Form des Schnäpperkolbens 413 und die Wandung der Kammer 422, in welche A er eingreift, gestatten einen leichten Austausch des Greifers 45 auf

der Hauptwelle 412, wenn der Greiferkolben 408 nicht unter Druck steht. Wenn der Greiferkolben 408 über die Leitung 420 gemäss nachfolgender' Beschreibung unter Druck gese.tzt wird, wirkt auch auf den Schnäpperkolben 413 eine Druckkraft, die den Greifer 45 mit der Hauptwelle verriegelt, wenn ein Teil ergriffen oder durch das Haltegerät transportiert . werden soll. Da der Greifer 45 mit dem Haltegerät nur dann automatisch ' verriegelt ist, wenn die Greiferklauen 406 greifen, kann der Greifer

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während eines Arbeitsvorganges leicht ausgetauscht werden, bei dem das Halten der Teile verschiedene Greif era. l'ten oder -grösscn erfordert.

Der auf der Hauptwcllo 412 befestigte Greifer kann mit dieser um ih-re Achse bis zu 270 gedreht werden. Die Hauptwelle 412 wird von einer nicht dargestellten Einrichtung über ein Antriebs seil 69 gedreht, das um eine auf einem Zapfen 384 drehbare Rolle 375 gelegt und an dieser mit einer Schelle 650 befestigt ist. Wenn der Greifer 45 gedreht werden

soll, dreht das Zugseil 69 die Seilrolle 375 und ein an ihrer Unterseite befestigtes, in Fig. 2 gezeigtes Kegelrad 415. Dieses Kegelrad 415 greift in ein weiteres Kegelrad 416, das auf einer Buchse 417 sitzt, deren linker Teil durch das Endstück 435 des Armes 38 reicht und in die rechte Hälfte einer Balgkupplung 419 greift, deren linke Hälfte durch einen Stift 900 müder Hauptwelle 412 verstiftet ist. Die Balgkupplung 419 hat einen hohen Federwert und wird gemäss der nachfolgenden Beschreibung beim Rüttel-Suchbetrieb.des Greifers benutzt.

Gemäss der Darstellung in Fig.l ist die Hauptwelle 412 hohl und an ihrem rechten Ende 421 mit einer biegsamen dünnen Rohrleitung 420 verbunden.' Diese Rohrleitung 420 liefert Flüssigkeit an die Hauptwelle und durch diese ,hindurch in die Kammer 422 des Gehäuses 424. Aus der Kammer 422 leitet ein weiterer, fester Kanal 423 die Flüssigkeit in eine Kammer 901 im Gehäuse 424, damit der Greiferkolben 408 den Keilnocken 409 nach links treiben kann.

In Fig. 1 sind die Bewegungsrichtungcn während das Suchbelriubc.ü durch Pfeile 40 angedeutet, die anzeigen, dass der Greifer in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen bewegt werden kann, um die richtige Stellung zweier ineinander greifender Teile zu suchen, von denen eines vom Greifer gehalten wird.und das andere am Arbeitsplatz festliegt.

Die in Fig.l angedeuteten Bewegungen in Längs- und Querrichtung werden durch Kolben bewirkt, deren Bewegungen auf die Hauptwelle 412 gekoppelt werden. Wie aus der Darstellung an der rechten Seite der Fig. 1 zu ersehen ist, läuft die.Leitung 420 durch den Längskolben 436 und ist an diesem befestigt. Der Kolben läuft in einem Zylinder 425, der durch die Hydraulikleitungen 426 und 427 bedient wird. Die Querkolben 429 und 430 drücken darstellungsgemäßs von einander gegenüberliegenden Seiten auf die Hauptwelle 412. Die Kolben 429 und 430 laufen in Zylindern 431 und 432, die über Hydraulikleitungen 433 und 434 an einen nachfolgend beschriebenen Rüttler angeschlossen sind, der die beiden Leitungen und somit die Zylinder.431 und 432 abwechselnd unter Druck setzt. Um das Einsetzen zum Beispiel eines Befestigungselementes wie einer Schraube, eines Nietee oder Stiftes in ein dem Greifer 45 gegen, überliegendes Teil zu erleichtern, wird die Hauptwelle 412 gemäss der Darst ellung in Fig. 3 gleichzeitig in Längsrichtung mit einer ersteh Frequenz und in Querrichtung mit einer zweiten Frequenz gerüttelt, wobei die Amplitude, für beide Richtungen z.B. 0,8 mm betragen kann. Im Suchbetrieb kann ein Teil, wie.z. B. eine Schraube in Berührung

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'.ajiit einer Oberfläche, die eine Bohrung aufweist, gehalten und gerüttelt . werde*. \\m di« Lit#e der Bohrung zu finden. Da ein Haltegcrat, an welchem der Greifer befestigt ist« durch einen Digitalantricb angetrieben werden kann, dessen kleinster Verstellschritt im Gegensatz cu einem Analogantrieb O₁ 8 mm beträgt, wurde der Greifer zur ge-, nauercn Einstellung der Teile so ausgelegt, dass eine durch den Digitalantricb automatisch erreichte Position in einem Bereich von 0, 4 mm nach allen Seiten auf die gewünschte Position abgesucht oder abgetastet wird. ^

In Fig. 3 sind Einzelheiten des hydraulischen Rüttlers vergrössert dargestellt, um das Prinzip des Betriebes stärker he raus zuheben. Wenn ein gerütteltes Teil auf· einen Widerstand trifft, β. B. eine Bohrung in einem festliegenden Teil, führt die zusätzliche Belastung des in Fig. 3

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gezeigten hydraulischen Antriebes für die Lings- und Querrichtung zu'

' einer Steigerung der Frequenz bei entsprechender. Reduktion der Amplitude. Zum Querbetrieb gehören die beiden, einander gegenüber· f|

liegenden Kolben 429 und 430, die abwechselnd gegen einander gegenüberliegende Seiten der Hauptwelle 412 stossen. Der Längeantrieb er· folgt durch den Kolben 43t, der über das Ende der biegsamen Leitung 421 die Hauptwelle 412 in Richtung ihrer Längsachse rüttelt;. Ausserdem sind in Fig. 3 noch die zur Verbindung der Kolben 429, 430 und 436 notwendigen Hydraulikleitungen dargestellt. Im oberen Teil der Zeichnung ist der Langerüttler dargestellt, im unteren der Querrüttler. Zu den

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Anu^iebslcrcis.en für den Suchbetriüb gehören zwei hydraulische Rüttler mit entspr eGhend<m. Veraögerungskolben zum Antrieb- des Greifers im Suchbetrieb. Da die beiden Eüttler, ähnlieh-..sind/ wird im folgenden nur der X-Rüttler beschrieben. ' - ·

Wenn angenommenwird, dass das Haltegerät feststeht und der Greifer unter Druck gesetzt wurde, flies st durcft Anlegen eines Druckes Flüssigkeit unter Druck von einer nicht dargestellten Quelle durch die Leitung P und die Druckverteiler leitung 903. Wenn die Körper der Längsruttlerventile 438 und 446 in der gezeichneten Stellung stehen, wird Flüssigkeit unter Druck-rauf die Leitungen 441 und 44-4 gegeben. Bei der in Fig. 3 gezeichneten Stellung des Ventil es 438 und des Längs-Suchkolbens 436 bewirkt der Flüssigkeitsdruck am Anschluss des Ventils 438 an die Leitung 444 eine.Verschiebung des Ventilkörpers 446 nach links. Durch diese Verschiebung gelangt Flüssigkeit unter Druck in die Leitung 442, Die dem Hydraülikdruck ausgesetzte Oberfläche des Kolbens 436 ist im Vergleich zu seiner Masse so gewählt, dass für eine Verschiebung um . 0, 8 mm ungefähr die Hälfte des Flüssigkeitsdruckes benötigt wird, der erforderlich ist, um den Körper 439 des Ventiles 438 zu verschieben. Wenn der Kolben 436 seinen oberen Totpunkt erreicht hat, -erreicht auch der während der Bewegung des Kolbens 436 durch die Drossel 447 reduzierte Druck in der Leitung 442 fast seinpn Höchstwert, da der Fluss durch die Drossel 447 zur Verschiebung des Ventiles 43S zudem Zeitjmnkt beträchtlich reduziert wurde. Somit wird der Druck zwischen dem

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Ventükörper 440 und dem Ventil 438 vergleichbar mit dem Druck auf der rechtön Seite des Ventils 438, Da die rechte, dem Druck ausgesetzte Ausüonilächc des Ventils 438 gross ist im Vergleich zu der dem Ventilkörper 440 gegenüberliegenden Fläche, überwiegt die nach links gerichtete Kraft,und das Ventil 438 verschiebt eich nach links. Mit der Linksverschiebung, des Ventils 438 wird der Ventilkörper 439 durch die-Leitung 442 unter Druck gesetzt und das Ventil 438 weiter nach links getrieben. Die jetzt durch die Links verschiebung des Ventils 438 in der Leitung unter Druck stehende Flüssigkeit schaltet das Ventil 446 in die dargestellte Rechtslage zurück, wodurch Flüssigkeit unter Druck aus der Verteilerleitung 903 in die Leitung 441 fliesst und den Kolben 436 in die dargestellte untere Lage zurücktreibt. Wieder gestattet die plötzliche Reduktion des Flüssigkeitdurchsatzes durch die Drossel 448 einen Druckaufbau am Ventilkörper 440 des Ventils 438 und die Umschaltung des Ventils 438 nach rechts in die dargestellte Lage.

Wenn das vom Greifer gehaltene Teil bereits in der Bohrung im festen Teil sitzt, bevor der Kolben 436 seinen Hub beendet hat, wird dieser angehalten und das Ventil 438 früher umgeschaltet, weil sich ein Druck auf den Leitungen 426 oder 427 und 441 oder 442 aufbaut.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass der Kolben 436 schnell hin- und hergeführt wird, bis ein Teil ein anderes Passteil (z.B. Loch) gefunden und der Suchvorgang sofort durch Reduktion der Schwingungs-

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amplitude auf eine ganz leichte Bewegung beendet wird. Ein ähnlicher Funktionsablaui wird erreicht, wenn, man die beiden Qucrkolbe« 429 und 430 als eine Einheit betrachtet, die durch die Leitungen 442Y und 441 Y im wesentlichen genau so gesteuert werden wie der eine Längs-* kolben 436. Der einzige Unterschied zwischen den Rüttlern besteht darin, dass die Drosselöffnungen 447 Y und 448 Y für bestimmte Arbeitsgeschwindigkeiten besonders ausgewählt werden können. Die spezielle Beschreibung des Längsrüttlers gilt für die Quer rüttler entsprechend.

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Claims

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1. Vorrichtung zum Einsetzen von Teilen in vorherbestimmte Positionen, gekennzeichnet durch einen mit verstellbaren Klauen (406) versehenen, an einem Arm (38) befestigten Greifer (45) zum Erfassen der Teile, und durch eine Rüttelvorrichtung (429, 430, 436) zur zyklischen Bewegung des Greifers (45) in wenigstens einer Richtung (46).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (45) mittels eines Schnäppers (413) lösbar an dem Arm (38) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnäpper (413) als hydraulisch gesteuerter Kolben ausgebildet ist und automatisch in seiner eingerasteten Stellung gehalten wird, wenn an den kolbengesteuerten Klauen (406) des Greifers (45) Betriebsdruck anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (429, 430, 436) auf den Greifer (45) in longitudinalr und/ oder in transversaler Rüttelrichtung wirksam ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeu-

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gung der longitudinalen Rüttelbewegung ein in einem Zylinder (425) geführter Kolben (436) vorgesehen ist, der mit der Hauptwelle (412) des Greifers (45) verbunden ist, und daß zur Erzeugung der transversalen Bewegung ein Paar gegenläufig wirkender, in Zylindern (431, 432) gleitender Kolben (429, 430) vorgesehen ist.

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