DE202011110569U1

DE202011110569U1 - Vorrichtung zum Greifen von Werkstücken

Info

Publication number: DE202011110569U1
Application number: DE202011110569.9U
Authority: DE
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: DE102011083451A1

Abstract

Vorrichtung (10) zum Greifen von Werkstücken (12), mit einem Gehäuse (14) und mehreren aus dem Gehäuse (14) aus- beziehungsweise und einfahrbaren, das Werkstück (12) ergreifenden Nadeln (26), sowie einem die Nadeln (26) bewegenden Antrieb (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (16) ein elektrischer Antrieb (16) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Greifen von Werkstücken, mit einem Gehäuse und mehreren aus dem Gehäuse aus- beziehungsweise einfahrbaren, das Werkstück ergreifenden Nadeln, sowie einem die Nadeln bewegenden Antrieb.
Es ist bekannt, mit Nadelgreifern Werkstücke von einem Werkstückstapel aufzunehmen. Um dieses Aufnehmen bei sicherer Vereinzelung der Werkstücke störungsfrei durchführen zu können, bedarf das schräge Einführen der Nadeln in das zu greifende und gegebenenfalls zu vereinzelnde Werkstück, insbesondere in ein Stoffteil, einer genauen Einstellung der Nadeleindringtiefe in Abhängigkeit von der Dichte des Werkstücks. Mit der DE 10 2011 010 326 A1 ist ein pneumatischer Nadelgreifer bekannt geworden, welcher einen Antrieb aufweist, der einen pneumatisch angetriebenen Kolben besitzt. Dieser Kolben treibt ein Zahnradgetriebe an, welches wiederum eine Zahnstange betätigt, an welcher die Nadeln befestigt sind. Bei diesem Nadelgreifer ist der Nadelhub durch einen mechanischen Anschlag einstellbar, der dafür entsprechend gesetzt werden muss. Zwischen den einzelnen Anschlägen sind keine Zwischenstellungen möglich. Dies bedeutet, dass der Anwender den Hub vor dem Handhabungsprozess manuell mechanisch einstellen muss. Mit diesem Greifer können die Nadeln jedoch nur vollständig zwischen den Anschlägen aus- beziehungsweise eingefahren werden. Zwischenstellungen sind mit diesem Nadelgreifer nicht möglich.
Dies trifft auch für einen Nadelgreifer zu, wie er aus der DE 20 2004 009 826 U1 bekannt geworden ist. Auch bei diesem Nadelgreifer können die Nadeln keine Zwischenstellungen einnehmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ergreifung von Werkstücken der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit welcher feinfühlig Werkstücke ergriffen und vereinzelt werden können.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass deren Antrieb ein elektrischer Antrieb ist.
Steuerbare elektrische Antriebe besitzen den wesentlichen Vorteil, dass sie auch Zwischenstellungen einnehmen können, das heißt nicht nur bis in ihre Endlagen verfahrbar sind. Als elektrische Antriebe werden Hubmagnete beziehungsweise Elektromagnete, die gegebenenfalls mit einer Federrückstellung versehen sind, vorgeschlagen. Jedoch eignen sich auch Linearmotoren beziehungsweise Lineardirektantriebe sowie Piezoantriebe, etc.. Wird die Rotation eines Elektromotors in eine lineare Bewegung überführt, wofür Getriebe verwendet werden können, so eignen sich auch Schrittmotoren, Servomotoren, Elektromotoren, Synchronmotoren sowie Asynchronmotoren. Als Wandlungselemente eignen sich Zahnstangenantriebe, wie Ritzel-Zahnstangen, Kurbelgewindetriebe, zum Beispiel mit einem Mutter-Spindelantrieb, Zahnriemen sowie Kurbelgetriebe beziehungsweise Exzenter. Diese Funktionen finden sich z. B. in Elektrozylindern bzw. elektromagnetischen Zylindern wieder. Die Aufgabe lässt sich generell mit einem Elektromotor bzw. mit einer elektromagnetischen Antriebskomponente lösen. Mit diesen elektrischen Antrieben können die Nadeln in beliebige Zwischenstellungen gefahren werden, so dass die zu greifenden Gegenstände optimal ergriffen und somit vereinzelt werden können.
Vorteilhaft kann der Hub des elektrischen Antriebs mittels der Spannung und/oder des Stroms eingestellt werden. Hierdurch ist eine exakte Position der Nadeln auf einfache Weise möglich. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Hub über die Zeit eingestellt. Es wird z. B. bestimmt, wie lange ein gewisser Strom oder eine bestimmte Spannung oder ein anderes Signal anliegt, um den Hub zu verstellen.
Diese Position wird zum Beispiel mittels eines Messsystems überwacht und gegebenenfalls korrigiert. Dadurch lässt sich auch der Nadelhub feststellen und überwachen. Regelschaltungen sind ebenfalls möglich. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in automatischen Vereinzelungsanlagen einsetzbar. Je nach Bedarf ist eine analoge oder digitale Ansteuereinrichtung vorgesehen, so dass zum Beispiel auch Servomotoren verwendet werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln oder für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit ins Gehäuse eingezogene Nadeln;
2 die Vorrichtung gemäß 1 mit ausgefahrenen Nadeln;
3 die Vorrichtung vor dem Aufsetzen auf einen Gegenstand;
4 eine auf einen zu greifenden Gegenstand aufgesetzte Vorrichtung;
5 die Vorrichtung mit einem gegriffenen Gegenstand; und
6 die Vorrichtung mit angehobenem Gegenstand.
Die 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der insgesamt mit 10 bezeichneten Vorrichtung, mit welcher Werkstücke 12 (3), zum Beispiel Stoffe oder andere biegeschlaffe Gegenstände, einzeln gegriffen, angehoben und auf diese Weise vereinzelt werden können. Hierfür weist die Vorrichtung 10 ein Gehäuse 14 auf, in welchem ein elektrischer Antrieb 16 vorgesehen ist, aus welchem linear eine Antriebsstange 18 (2) ausfahrbar ist. An der Antriebsstange 18 befindet sich ein Träger 20, mit welchem zwei Schlitten 22 und 24 verschieblich gekoppelt sind. Jeder Schlitten 22 und 24 trägt mehrere Nadeln 26, die schräg von diesem nach unten abragen. In der in der 1 dargestellten Position des Trägers 20 befinden sich die Nadeln 26 vollständig im Gehäuse 14.
Wird der elektrische Antrieb 16 betätigt, dann fährt die Antriebsstange 18 vertikal nach unten, wodurch die Schlitten 22 und 24, die am Träger 20 befestigt sind, ebenfalls vertikal nach unten bewegt werden, jedoch zusätzlich eine horizontale Bewegung durchführen. Dies erfolgt dadurch, dass die Schlitten 22 und 24 jeweils einen horizontalen Schlitz 28 aufweisen, welcher von am Träger 20 befestigten Zapfen 30 durchsetzt sind. Diese Zapfen 30 dienen als Mitnehmer für die Schlitten 22 und 24 in vertikaler Richtung. Außerdem weist jeder Schlitten 22 und 24 einen schrägen Schlitz 32 auf, der parallel zu den jeweiligen Nadeln 26 ausgerichtet ist. Diese beiden Schlitze 32 werden von einem gehäusefesten Zapfen 34 durchsetzt. Wird der Träger 40 nach unten bewegt, dann wird der Zapfen 34 im schrägen Schlitz 32 verschoben, wodurch der Schlitten 22 nach rechts und der Schlitten 24 nach links verschoben wird, was in der 2 dargestellt ist. Dabei werden die Nadeln 26 aus der Unterseite des Gehäuses 14 ausgefahren. Durch mehr oder weniger weites Verlagern der Antriebsstange 18 können dadurch die Nadeln 26 mehr oder weniger weit aus dem Gehäuse 14 ausgefahren werden. Mit dem Bezugszeichen 36 ist der Hub der Nadeln 26 bezeichnet.
Die 3 bis 6 zeigen die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, die zum Beispiel an einem (nicht dargestellten) Roboterarm befestigt ist. Zunächst wird, wie in 3 dargestellt, die Vorrichtung 10 in Richtung auf das Werkstück 12 bewegt und, wie in der 4 dargestellt, auf diesem abgesetzt. Dabei ist die Antriebsstange 18 vollständig in den elektrischen Antrieb 16 eingefahren, wie in der 1 dargestellt. Die Nadeln 26 befinden sich im Gehäuse 14.
Nach dem Aufsetzen der Vorrichtung 10 auf den Gegenstand 12 wird der elektrische Antrieb 16 betätigt und dadurch die Antriebsstange 18 ausgefahren, wie in der 2 dargestellt. Die aus dem Gehäuse 14 ausfahrenden Nadeln 26 greifen in das Werkstück 12 ein und verankern dieses an der Vorrichtung 10. Sollte das Werkstück 12 eine geringere Dicke aufweisen als in der 5 dargestellt, wird der elektrische Antrieb 16 derart angesteuert, dass die Nadeln 26 weniger weit aus dem Gehäuse 14 ausgefahren werden. Dadurch wird sichergestellt, dass mit der Vorrichtung 10 ausschließlich dieses eine Werkstück 12 ergriffen wird, und nicht noch ein weiteres, unter diesem Werkstück 12 liegendes Werkstück.
Die Vorrichtung 10 kann nun zusammen mit dem Werkstück 12 angehoben werden, wodurch Werkstücke 12 vereinzelt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011010326 A1 [0002]
DE 202004009826 U1 [0003]

Claims

Vorrichtung (10) zum Greifen von Werkstücken (12), mit einem Gehäuse (14) und mehreren aus dem Gehäuse (14) aus- beziehungsweise und einfahrbaren, das Werkstück (12) ergreifenden Nadeln (26), sowie einem die Nadeln (26) bewegenden Antrieb (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (16) ein elektrischer Antrieb (16) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (16) einen variablen Hub (36) besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (36) mittels der Spannung und/oder des Stroms des Antriebs (156) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (16) ein Linearantrieb, insbesondere mit einer Spindel oder einer Zahnstange, ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messsystem für die Position der Nadeln (26) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine analoge oder digitale Ansteuereinrichtung vorgesehen ist.