DE19816030A1 - Greifvorrichtung zum Ergreifen und Transportieren eines Werkstückes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung (1) zum Ergreifen und Transportieren eines Werkstückes, insbesondere zum Ergreifen eines zu bearbeitenden Werkstückes und zum Transport des Werkstückes von einer ersten Bearbeitungsstation (3) zu einer zweiten Bearbeitungsstation, wobei die Greifvorrichtung (1) mindestens eine Greiferstange (4) und mindestens einen an der Greiferstange (4) angeordneten Greifer (5) aufweist. Die Greifvorrichtung (1) ist dadurch verbessert, daß der Greifer (5) zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum Ergreifen und Transportieren eines Werkstückes, insbesondere zum Ergreifen eines zu bearbeitenden Werkstückes und zum Transportieren des Werkstückes von einer ersten Bearbeitungsstation zu einer zweiten Bearbeitungsstation, wobei die Greifvorrichtung mindestens eine Greiferstange und mindestens einen an der Greiferstange angeordneten Greifer aufweist.

Im Stand der Technik sind unterschiedliche Greifvorrichtungen zum Ergreifen und Transportieren eines Werkstückes bekannt. Die entsprechende spezifische Ausbildung einer Greifvorrichtung hängt insbesondere davon ab, zu welchem Zweck die Greifvorrichtung eingesetzt wird. So sind beispielsweise Greifvorrichtungen bekannt, die in der Verpackungsindustrie für Maschinen zur Verarbeitung von Papier- oder Kartonbögen eingesetzt werden. Insbesondere bei der Herstellung von Massenartikeln, sind Greifvorrichtungen bekannt, die beispielsweise das auf einem Transportband herannahende Produkt ergreifen, um dieses vom Transportband zu einer weiteren Bearbeitungsstation zu transportieren bzw. ein an dieser Bearbeitungsstation bereits weiterbearbeitetes Produkt der Bearbeitungsstation zu entnehmen und auf dem Transportband abzulegen. Aber auch in der Lagerhaltung werden derartige Greifvorrichtungen eingesetzt, um die Produkte an der für deren Lagerung bestimmten Positionen entsprechend abzulegen bzw. die an einer bestimmten Position gelagerten Produkte an der "Lagerposition" aufzunehmen, um diese beispielsweise auf einem Transportwagen abzulegen. Auf Grund der in der heutigen Zeit immer häufiger werdenden Automatisierung von Fertigungs- oder Lagerungsvorgängen gewinnen derartige Greifvorrichtungen immer mehr an Bedeutung.

Im allgemeinen weisen die Greifvorrichtungen einen an einer Greiferstange angeordneten Greifer auf. Hierbei kann der Greifer ganz unterschiedlich ausgebildet sein. Dies ist abhängig von den Gegenständen bzw. den Produkten, die vom Greifer ergriffen werden sollen. Bekannt sind hier zangenähnlich ausgeführte Greifer, die zumindest einen Teil des zu ergreifenden Produkts bzw. Gegenstandes umfassen und dieses bzw. diesen dann zangenartig ergreifen. Weiterhin sind insbesondere in der metallverarbeitenden Industrie Greifer bekannt, die mit Hilfe von Magnetkräften das Ergreifen der Produkte realisieren oder mit deren Hilfe das Produkt bzw. Werkstück "ansaugbar" ist. Im letzteren Fall werden die Werkstücke häufig über einen Greifer, der einen Saugnapf bzw. Faltenbalg aufweist bzw. als Saugnapf oder Faltenbalg ausgebildet ist, mit Hilfe eines durch eine Vakuumpumpe erzeugten Unterdruckes angesaugt. Dies ist beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie realisiert, wo Metall-Platinen an einer Bearbeitungsstation entsprechend beschnitten werden müssen und die Metall-Platinen mit Hilfe einer Greifvorrichtung in die Bearbeitungsstation eingebracht werden bzw. aus der Bearbeitungsstation entnehmbar sind. Die Greiferstange und der Greifer der Greifvorrichtung sind im allgemeinen hier immer aus metallischen Werkstoffen hergestellt, um eine Durchbiegung beim Transport des Werkstückes zu vermeiden und um das Werkstück entsprechend genau an der beabsichtigten Position exakt zu lagern bzw. dieses in einer Bearbeitungsstation exakt an der hierfür bestimmten Stelle abzulegen, ohne daß hierbei Toleranzen auftreten. Je nach Einsatz bzw. Verwendungszweck weisen derartige metallische Greifer verschiedene Steifigkeiten bzw. unterschiedliche Elastizitätsmerkmale auf.

Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (DE-A-196 11 587), ist eine Greifereinrichtung für bogenverarbeitende Maschinen bekannt, in denen das als Bogen aus Papier, Pappe oder ähnlichem Material ausgeführte Werkstück von einer ersten zu einer zweiten Bearbeitungsstation transportiert wird. Zum Erfassen des als Bogen ausgeführten Werkstückes ist ein Greifer vorgesehen, der an einer Greiferstange befestigt ist. Die Greiferstange ist als Hohlprofil ausgebildet und aus einem faserverstärktem Kunststoff hergestellt. Dies hat den Vorteil, daß die Masse der Greifvorrichtung reduziert ist und trotzdem eine ausreichende Steifigkeit vorhanden ist.

Die Praxis hat gezeigt, daß die bekannte Greifvorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, nicht optimal ausgebildet ist. Obwohl hier bereits Gewichtseinsparungen auf Grund der faserverstärkten Greiferstange realisiert worden sind, ist die hierdurch realisierte Gewichtsreduktion noch nicht optimal. Die bei einer Fertigungsanlage, bei der eine derartige Greifvorrichtung eingesetzt wird, vorhandenen Zufuhreinrichtungen (sogenannte Feedermechanisierungen) sind noch nicht optimal entlastet bzw. belastbar. Auch das Handling der bekannten Greifvorrichtung, insbesondere bei Wartungsarbeiten ist noch nicht optimal, so daß auch keine optimale Akzeptanz beim Bedien- und Rüstpersonal erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Greifvorrichtung der eingangs erwähnten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die oben beschriebenen Nachteile weitestgehend vermieden sind.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß der Greifer zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt ist. Dadurch daß nun der Greifer, insbesondere zusätzlich zur Greiferstange, zumindest teilweise aus einem faserverstärktem Verbundwerkstoff hergestellt wird, kann eine weitere Gewichtseinsparung realisiert werden, insbesondere dann, wenn der Greifer - wie bei bestimmten Werkstücken notwendig - besonders groß dimensioniert werden muß. Beispielsweise werden in der Kraftfahrzeugindustrie Metall-Platinen mittels Greifvorrichtungen einer Bearbeitungsstation zugeführt. Da die Metall-Platinen eine bestimmte Größe aufweisen und entsprechend exakt in der Bearbeitungsstation positioniert werden müssen, muß auch zwangsläufig der Greifer entsprechend groß dimensioniert sein. Insbesondere für diesen Fall ist eine größere Gewichtseinsparung durch die entsprechende Ausbildung des Greifers realisierbar. Weiterhin kann nunmehr auch das Verhalten der Greiferstange und des Greifers hinsichtlich Schwingungen, die durch das Ergreifen eines Werkstücks durch den Greifer hervorgerufen werden können, besser angepaßt werden, da ja nunmehr auch der Greifer selbst - zusätzlich zur Greiferstange - aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt ist, wodurch aufgrund des nunmehr zumindest im wesentlichen gleichen Schwingungsverhaltens ein ruhiger Lauf einer gesamten Fertigungsanlage realisiert wird. Auch ist die Akzeptanz beim Bedien- und Rüstpersonal wesentlich erhöht, da wiederum auf Grund der großen Gewichtseinsparung ein leichteres Handling der einzelnen Greifer möglich ist. Schließlich sind die bei den Fertigungsanlagen vorgesehenen Feedermechanisierungen weiter entlastet bzw. weniger belastet, so daß nicht nur auf Grund der realisierten Gewichtseinsparung deren Verschleiß minimiert ist, sondern auch der Antrieb der Fertigungsanlage bzw. der Greifvorrichtung, auch bei der Produktion größerer Stückzahlen, nicht überlastet wird, so daß auch die Instandhaltungsintervalle entsprechend verlängert sind.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Greifvorrichtung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf an dieser Stelle auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im folgenden wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Fertigungsanlage zur Bearbeitung von Metall-Platinen in der Kraftfahrzeugindustrie mit zwei erfindungsgemäßen Greifvorrichtungen in einer schematischen Darstellung von der Seite und

Fig. 2 einen als eine Art Spinne ausgebildeten Greifer der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung in einer schematischen Darstellung von oben.

Die Fig. 1 zeigt eine Greifvorrichtung zum Ergreifen eines nicht näher dargestellten bzw. bezeichneten Werkstückes. Die hier gezeigte Fertigungsanlage, bei der die Greifvorrichtung angeordnet bzw. verwendet wird, wird in der Kraftfahrzeugindustrie eingesetzt. Mit Hilfe eines Zuführwagens 2 werden als Metall-Platinen ausgeführte Werkstücke, die entsprechend beschnitten werden müssen, an eine erste Bearbeitungsstation 3 herangefahren. Die Greifvorrichtung 1, die eine Greiferstange 4 und einen an der Greiferstange 4 angeordneten Greifer 5 aufweist, trägt dafür Sorge, daß das als Metall- Platine ausgeführte Werkstück in die erste Bearbeitungsstation 3 eingetragen wird.

Die eingangs beschriebenen Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß der Greifer 5 zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt ist, was zu einer entsprechenden Gewichtseinsparung führt. Dieser Verbundwerkstoff ist vorzugsweise als Kohlefaserverbundwerkstoff oder als ein Glasfaserverbundwerkstoff ausgebildet. Durch eine derartige Ausbildung ist der Greifer 5 insbesondere maximalen Belastungen gewachsen, so daß starke Verformungen im Betrieb vermieden werden. Hierdurch können die entsprechenden Bearbeitungsschritte mit größter Präzision ausgeführt werden. Auf Grund der faserverstärkten Ausbildung des Greifers 5 weist dieser im Verhältnis zu seinem spezifischen Gewicht und damit zu seiner Masse eine sehr hohe Steifigkeit auf.

Fig. 2 zeigt hier die spezifische Ausführungsform für den Greifer 5. Der Greifer 5 ist nämlich als eine Art Spinne ausgebildet. Gut zu erkennen ist, daß der Greifer 5 eine Quertraverse 6 und mehrere im wesentlich rechtwinklig zu der Quertraverse 6 verlaufende Ausleger 7 aufweist. Die Quertraverse 6 weist mittig ein Anschlußstück 8 auf, mit dessen Hilfe der als eine Art Spinne ausgeführte Greifer 5 mit der Greiferstange 4 verbindbar ist, was insbesondere aus der Darstellung in Fig. 1 ersichtlich ist.

Am Ende jedes Auslegers 7 ist ein mit dem hier als Metall-Platine ausgeführten Werkstoff in Kontakt bringbares Kontaktelement 9 vorgesehen. Das Kontaktelement 9 kommt direkt mit dem als Metall-Platine ausgeführten Werkstück in Verbindung und ist als eine Art Saugnapf oder als eine Art Faltenbalg ausgeführt. Da der hier dargestellte Greifer 5 als eine Art "Saugerspinne" ausgeführt ist, sind die Quertraverse 6 und die Ausleger 7 als Hohlprofile ausgeführt. Mit Hilfe einer nicht dargestellten Vakuumpumpe kann über die so ausgebildeten Hohlräume ein entsprechender Unterdruck realisiert werden, so daß sich das als eine Art Saugnapf bzw. Faltenbalg ausgeführte Kontaktelement 9 an dem als Metall- Platine 9 ausgebildeten Werkstück "festsaugt".

Damit insbesondere die Montage- sowie Wartungszeiten entsprechend optimiert sind, sind die Greiferstange 4 und der Greifer 5 über eine entsprechende nicht näher bezeichnete Steckverbindung verbindbar.

Die in Fig. 1 dargestellte Fertigungsstraße bzw. - erste - Bearbeitungsstation 3, die in der Kraftfahrzeugindustrie verwendet wird, gewährleistet die Beschneidungen der als Metall- Platinen ausgeführten Werkstücke mit Hilfe der entsprechend dargestellten Greifvorrichtungen 1a und 1b auf optimale Weise. Während die Greifvorrichtung 1a die als Metall-Platinen ausgeführten Werkstücke der ersten Bearbeitungsstation 3 zuführt, trägt die Greifvorrichtung 1b dafür Sorge, daß das als Metall-Platine ausgeführte bearbeitete, nämlich beschnittene Werkstück aus der ersten Bearbeitungsstation 3 herausgetragen wird und auf einem entsprechenden Abtransportwagen 10 abgelegt wird.

Weiterhin weist die hier die Fertigungsanlage für die Greifvorrichtung 1a und 1b eine entsprechende Hubvorrichtung 11 auf, die mit der Greiferstange 4 verbunden ist. Denkbar sind auch anderweitig ausgestaltete Hubvorrichtungen 11. Dies ist je nach Einsatzort und -art verschieden.

Claims (17)

1. Greifvorrichtung (1) zum Ergreifen und Transportieren eines Werkstückes, insbesondere zum Ergreifen eines zu bearbeitenden Werkstückes und zum Transportieren des Werkstückes von einer ersten Bearbeitungsstation (3) zu einer zweiten Bearbeitungsstation, wobei die Greifvorrichtung (1) mindestens eine Greiferstange (4) und mindestens einen an der Greiferstange (4) angeordneten Greifer (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (5) zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt ist.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundwerkstoff als ein Kohlefaserverbundwerkstoff ausgebildet ist.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundwerkstoff als ein Glasfaserverbundwerkstoff ausgebildet ist.

4. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Greiferstange (4) zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt ist.

5. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (5) als eine Art Spinne ausgebildet ist.

6. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (5) eine Quertraverse (6) und mehrere im wesentlichen rechtwinklig zu der Quertraverse (6) verlaufende Ausleger (7) aufweist.

7. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest am Ende jedes Auslegers (7) ein mit dem Werkstück in Kontakt bringbares Kontaktelement (9) vorgesehen ist.

8. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (9) als eine Art Saugnapf oder als eine Art Faltenbalg ausgeführt ist.

9. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertraverse (6) und die Ausleger (7) als Hohlprofile ausgeführt sind.

10. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (5) als eine Art Saugerspinne ausgeführt ist.

11. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferstange (4) und der Greifer (5) über eine Steckverbindung verbunden sind.

12. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück als zu einer bestimmten Form zu beschneidende Metall-Platine für ein Kraftfahrzeug ist.

13. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (1) als Teil einer Fertigungsstraße für in der Kraftfahrzeugindustrie zu bearbeitende Werkstücke ausgebildet ist.

14. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferstange (4) mit einer Hubvorrichtung (11) verbunden ist.

15. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferstange (4) zwischen der Hubvorrichtung (11) und dem Greifer (5) schräg verlaufend angeordnet ist.

16. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Greifers (5) ein als Metall-Platine ausgeführtes zu bearbeitendes Werkstück einer Bearbeitungsstation (3) zuführbar ist.

17. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Greifers (5) ein als Metall-Platine ausgeführtes und an der Bearbeitungsstation (3) bearbeitetes Werkstück aus der Bearbeitungsstation (3) entnehmbar ist.