DE2705794C2

DE2705794C2 - Übergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2705794C2
Application number: DE2705794A
Authority: DE
Inventors: Frederick W. Rockford Ill. Clarke
Original assignee: ROGERS AND CLARKE Manufacturing Co ROCKFORD ILL US
Current assignee: ROGERS AND CLARKE Manufacturing Co ROCKFORD ILL US
Priority date: 1976-02-17
Filing date: 1977-02-11
Publication date: 1986-11-20
Also published as: JPS6051979B2; JPS52105379A; US4057149A; DE2705794A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Übergabevorrichtung zum Erfassen eines Gegenstandes in einer ersten Position, zum Wenden des Gegenstandes und zum Übergeben des Gegenstandes in eine zweite Position mit einer Stange, welche an ihrem freien Ende einen Greifer trägt und an ihrem anderen Ende mit einem Antriebsaggregat verbunden ist.

Eine derartige Übergabevorrichtung ist aus der VDI-Richtlinie 3240, Oktober 1971, Blatt 1, Seite 18, Bild 76 bekannt. Bei der bekannten Übergabevorrichtung ist das eine Ende einer geraden Stange um eine feststehende Achse schwenkbar, während das andere Stangenende als Greifer einen Magneten trägt.

Ein Vorteil der bekannten Übergabevorrichtung besteht darin, daß sie geeignet ist einen Gegenstand von einer ersten in eine zweite Position zu bewegen und den Gegenstand dabei gleichzeitig zu wenden.

Nachteilig ist es dagegen, daß für die Stange in einer senkrechten Ebene zwischen der Übernahmestation und der Ubergabestation ein völlig freier Schwenkbereich vorhanden sein muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Übergabevorrichtung dahingehend zu verbessern, daß der Transport von Gegenständen zwischen zwei Stationen unter gleichzeitigem Wenden der Gegenstände auch dort ermöglicht wird, wo sich zwischen den Stationen ein Quersteg befindet.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Übergabevorrichtung gelöst welche gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist daß die Stange als wendelförmig gebogene Stange ausgebildet ist und mit Hilfe des Antriebsaggregats zu einer in Richtung der Wendelachse verlaufenden axialen Bewegung und gleichzeitig zu einer überlagerten Drehbewegung um die Wendelachse antreibbar ist.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung besteht darin, daß sie geeignet ist einen Gegenstand, der sich zunächst in einer Tasche bzw. Öffnung eines Tisches oder dergleichen befindet insbesondere in einer der Öffnungen eines horizontalen Drehtisches, der schrittweise von einer Öffnung zur nächsten fortschaltbar ist zu erfassen, diesen Gegenstand aus der Öffnung oder dergleichen herauszubewegen, ihn so zu wenden, daß seine bisherige Unter- bzw. Vorderseite nunmehr die Ober- oder Rückseite bildet und ihn dann in eiser zweiten öffnung oder dergleichen abzulegen. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, daß die Obergabevorrichtung extrem einfach aufgebaut ist und auf sehr einfache Weise betrieben werden kann, wobei sie nur einen geringen Platzbedarf aufweist. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Übergabevorrichtung so eingesetzt daß sie mit ihrem Greifer von unten in eine Öffnung mit geschlossener Randkurve hineinbewegt wird, daß sie in dieser öffnung einen Gegenstand erfaßt, daß sie den Gegens-^nd dann um 180° schwenkt und daß sie den Gegenstand dabei gleichzeitig nach unten in eine benachbarte Öffnung bewegt und dort ablegt.

Vorzugsweise ist der Greifer einer erfindungsgemä-3en Übergabevorrichtung ein Saugnapf, wie dies an sich für ein Übergabegerät ohne Wendefunktion aus der Zeitschrift wt-Z-indFertig. 63 (1973), Nr. 1, Seite 30, bekannt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegentand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teildarstellung einer Maschine mit einer Übergabevorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1;

Fig.3a und 3b perspektivische Teilansichten verschiedener Betriebsstellungen der Übergabevorrichtung gemäß F i g. 1 und 2.

Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine Maschine 10 zum Schleifen oder Polieren von Linsen 11. Die Maschine 10 besitzt eine Basis 13, einen fortschattbaren Tisch 14 und einen Schleifkopf 15. Der Tisch 14 befindet sich in einer horizontalen Ebene unterhalb des Schleifkopfes 15 und ist um eine senkrechte Achse 16 drehbar. Der Tisch 14 besitzt längs seines Umfangs im Abstand voneinander

angeordnete durchgehende öffnungen 17, von denen jede in ihrem oberen Teil einen Absatz 19 aufweist (F i g. 2), welcher eine Aufnahme zum Abstützen einer Linse 11 bildet.

Wenn die Maschine 10 arbeitet, wird der Tisch 14 schrittweise im Uhrzeigersinn fortgeschaltet, um die Linsen 11 nacheinander unter den Schleifkopf 15 zu bewegen, wo dann die Oberseite der einzelnen Linsen geschliffen werden kann. Nachdem die Oberseite geschliffen ist, wird jede Linse umgedreht, so daß sich nunmehr ihre bisherige Unterseite oben befindet und dann erneut unter den Schleifkopf 15 bewegt so daß nunmehr auch die andere Seite der Linse geschliffen werden kann.

Eine Obergabevorrichtung 20 ist an der Basis 13, angrenzend an den Rand des Tisches 14, angeordnet und dazu geeignet, eine Linse 1 aus einer Öffnung 17 herauszunehmen und diese Linse dann mit der bisherigen Unterseite nach oben in eine der betreffenden Öffnung 17 bezüglich der Drehrichtung unmittelbar vorausgehende Öffnung zu legen, so daß eine der zwei Öffnungen 17, die der Übergabevorrichtung 20 unmittelbar benachbart sind, jeweils leer ist Die Übergabevorrichtung 20 weist eine Stange 21 auf. die wendelförmig gekrümmt ist und die im Zuge einer Schraubbewegung von unten nach oben in diejenige Öffnung 17 hineinbewegbar ist in der die zu erfassende und zu drehende Linse liegt Die Stange 21 ist als hohles Metallrohr ausgebildet und bezüglich einer horizontalen Linie 23 (F i g. 3a) gewendelt welche in der Ebene des Tisches 14 liegt und mit einer horizontalen Linie 24, welche von der vertikalen Achse 16 des Tisches 14 zur Mittelachse derjenigen Öffnung 17 reicht aus der die Linse 11 übergeben werden soll, einei, Winkel »A« einschließt Die Stange 21 ist mit einem konstanten Steigungswinkel gewendelt und definiert folglich eine Wendel, deren Achse mit der Linie 23 zusammenfällt. Beim Ausführungsbeispiel erstreckt sich die durch die Stange 21 definierte Wendel über einen Winkel von 360° und besitzt einen Durchmesser von etwa 10 cm sowie eine Steigung von etwa 10 cm und ist unter einer^ Winkel A von etwa 15° ausgerichtet

Am vorderen freien Ende der Stange 21 befindet sich ein Greifer 25, der als Saugnapf ausgebildet ist Der Greifer 25 ist teleskopartig auf das freie Ende der Stange 21 aufgeschoben und koaxial zu diesem angeordnet und kann eine Linse U erfassen und festhalten, wenn ein Unterdruck am inneren Ende der rohrförmigen Stange 21 angelegt wird. Wenn dieser Unterdruck aufgehoben wird, dan gibt der nachstehend als Saugnapf 25 bezeichnete Greifer die Linse frei.

Zunächst befindet sic> der Saugnapf 25 in der in den F i g. 1 und 3a sowie in F i g. 2 in ausgezogenen Linien gezeichneten Lage. Der Saugnapf 25 ist also um einen Winkel von etwa 30° unter den Tisch 14 versrhwenkt und befindet sich etwas außerhalb des Kreises, auf dem die Achsen der öffnungen 17 liegen. Außerdem steht kein Teil der Stange 21 in den Bereich des Tisches 14 vor, so daß dieser fortgeschaltet werden kann, ohne daß seine Drehbewegung durch die Stange 21 oder den Saugnapf 25 behindert würde.

Jedesmal wenn der Tisch 14 stillgesetzt wird, befindet sich eine der Linsen 11 in der Nähe des Saugkopfes 25 und über demselben, während die in Drehrichtung vorangehende öffnung 17 leer ist und von dem Saugnapf 25 einen Abstand aufweist, der etwa gleich dem Durchmesser der Wendel ist, zu der die Stange 21 gebogen ist. Während der Tisch 14 angehalten ist, wird die Stange 21 um ihre Achse (Linie 2?\gedreht und gleichzeitig längs dieser Achse in Richtung auf den Tisch 14 vorgeschoben, wobei die Vorschubbewegung dem Steigungswinkel der Wendel entspricht Dies hat zur Folge, daß sich der Saugnapf 25 nach oben in die über ihm befindliche Öffnung 17 bewegt und dort die Linse 11 erfaßt In dem Augenblick, in dem die erste Berührung zwischen dem Saugnapf 25 und der Linse 11 stattfindet befindet sich die Vorderseite des Saugnapfes 25 im wesentlichen in einer horizontalen Ebene, so daß ein guter Flächenkontakt mit der Unterseite der Linse 11 erreicht wird. Der Unterdruck wird angelegt ehe der Saugnapf 25 die Linse 11 berührt so daß die Linse 11 durch den Saugnapf 25 sicher erfaßt werden kann.

Im Verlauf der weiteren axialen Vorschub- und Drehbewegung der Stange 21 wird die Linse 11 aufgrund des an dem Saugnapf 25 wirksamen Unterdrucks aus ihrer Öffnung 17 herausgehoben und in Richtung auf die leere Öffnung 17 bewegt Bei dieser Bewegung folgt die Stange 21 dem Laufweg des Saugnapfes und wird nach oben

durch die nunmehr leere Öffnung geschraubt ohne deren Ränder zu berühren (Fig.3bi Im Verlauf eines Übergabevorgangs wird die Linse i i aufgrund der Bewegung der gewendelten Stange 21 automatisch allmählich über einen Winkel von 180° gedreht, so daß ihre bisherige Oberseite bei Annäherung an die ursprünglich leere Öffnung 17 nunmehr nach unten weist bzw. uie Unterseite bildet. Schließlich wird die Linse 11 nach unten in die leere Öffnung 17 bewegt wie dies in F i g. 3b und in F i g. 2 in gestrichelten Linien gezeigt ist.

woraufhin der Unterdruck für den Saugnapf 25 abgeschaltet wird, so daß die Linse U freigegeben wird und nunmehr in der zunächst leeren öffnung 17 verbleiben kann. Anschließend wird die Stange 21 im entgegengesetzten Drehsinn gedreht und gleichzeitig in axialer Richtung zurückgezogen, bis der Saugnapf 25 in seine Ausgangsstellung unterhalb des Tisches 14 zurückbewegt ist. Nunmehr kann der Tisch 14 wieder um einen Schritt fortgeschaltet werden, wobei die leere Öffnung 17 in eine Position jenseits des Saugnapfes 25 bewegt

wird, während gleichzeitig eine Öffnung mit einer neuen Linse 11 über den Saugnapf 25 bewegt wird.

Für die Erzeugung der Drehbewegungen und der axialen Vorschubbewegungen der Stange 21 ist an der Basis 13 ein reversibles druckmittelbetätigtes Antriebsaggregat 30 vorgesehen. Das Antriebsaggr »gat 30 besitzt einen Kolben 31 (Fig. 3a), welcher gleitverschieblich in einem Zylinder 33 angeordnet ist und Kolbenstangen 34 und 35 trägt, die nach vorn bzw. nach hinten über die Enden des Zylinders 33 vorstehen. Der an die rohrförmige Stange 21 bzw. den Saugnapf 25 anzulegende Unterdruck wird über das Antriebsaggregat 30 geführt welches zu diesem Zweck rohrförmige Kolbenstangen 34,35 aufweist, die miteinander über einen Kanal 36 durch den Koloen in Verbindung stehen. Die .Oruere, dem Tisch 14 zugewandte Kolbenstange 34 ist konzentrisch ziu der Achse (Linie 23) der Stange 21 ausgerichtet und trägt einen Arm 37, dessen freies Ende mit einem geradlinigen, einstückig angeformten Endstück 39 der gewendelten Stange 21 verbunden ist, wobei die effektive Länge ''es Armes 37 gleich dem Radius der durch die Stange 21 definierten Wendel ist. Ein Kanal 40 (F i g. 2) im Inneren des Armes 37 verbindet die rohrförmige vordere Kolbenstange 34 mit azr rohrförmigen Stange 21.

Die hintere Kolbenstange 35 steht mit einer üblichen Unterdruckquelle >\i (Fig 1) über eine Drehkupplung 43 und eine flexible Leitung 44 in Verbindung. Der Unterdruck kann also an dem Saugnapf 25 über die Leitung

44, die Kolbenstangen 34 und 35, die Kanäle 36 und 14 und die Stange 21 angelegt werden. Ventile (nicVi t dargestellt) sorgen dafür, daß der Unterdruck zu den gewünschten Zeitpunkten angelegt und abgeschälten wird. Wenn am hinteren Ende des Zylinders 33 Druckluft *>

oder ein anderes Druckmedium zugeführt wird dann wird der Kolben 31 nach vorn verschoben, wobui sich die vordere Kolbenstange 34 längs der Linie 23 bewegt und für den axialen Vorschub der Stange 21 mit dem

Saugnapf 25 sorgt. Wenn der Kolben 31 in axialer Rieh-

tung vorrückt, wird er gleichzeitig gedreht, um einw ent sprechende Drehbewegung der Stange 21 um deren

Achse (Linie 23) herbeizuführen. Zu diesem Zweck ist

längs der Mantelfläche des Kolbens 31 eine wenclelför mige Nut bzw. Führungsbahn 46 (F i g. 2 und 3a) vorge- sehen, welche den gleichen Drehsinn und die gleiche

Steigung aufweist, wie die Wendelung der Stange JIl. An

dem Zylinder 33 ist eine Schraube 47 fest montiert, welche in die Führungsbahn 46 hineingreift und alü Führungsnocken dient Durch das Zusammenwirken von

Führungsbahn und Führungsnocken wird bei der· Vor- \i

wärtsbewegung des Kolbens 31 eine Drehung desselben

und damit der Stange 21 entgegen dem Uhrzeigersinn ;

(in F i g. 2) bewirkt. Wenn dann der Kolben zurückbewegt wird, dann wird die Stange 21 automatisch im

entgegengesetzten Drehsinn gedreht. Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich.

daß die erfindungsgemäße Übergabevorrichtuuiig 20 sehr einfach aufgebaut und geeignet ist, eine Lime U oder einen anderen Gegenstand von einer ersten in eine

zweite Lage zu bewegen und den Gegenstand dabei so >

zu verwenden, daß seine bisherige Unterseite zu seiner Oberseite wird. Dabei ist die Stange 21 geeignet; sich durch eine Öffnung 17 mit geschlossener Randkuirve zu bewegen, da sich jedes Element der Stange längs des gleichen wendeiförmigen Laufweges bewegt wie jedes vorangehende Element, so daß die Stange wie ein Korkenzieher durch eine Öffnung hindurchgeschraubi werden kann. Mit anderen Worten kann man also :iagen,

daß die Stange 21 keine Schwenkbewegung ausführt, 40 '",

sondern daß jeder Punkt, der bei einer bestimmten Lage der Stange 21 von einem ihrer Elemente eingenommen wird, anschließend von einem nachfolgenden Element

der Stange eingenommen wird, wenn diese ihre Trans- ^

portbe-.ve.gung durchführt 45 -.;

Die Obergabevorrichtung 20 gemäß der Erfindung

wurde vorstehend speziell für den Anwendungs;:weck _i

erläutert, daß sie Linsen 11 von einer Öffnung 17 des ',

Tisches 14 zu der vorangehenden Öffnung 17 bewegt Ί.

und sie dabei wendet Eine entsprechende Übergabe- 30 ■

vorrichtung kann jedoch auch dazu verwendet werden. '-

optische Linsen ryier andere Gegenstände von einem %'

Tisch 14 auf einen anderen Tisch zu übergehen. Weiter- ',;

hin kann sich das Antriebsaggregat 30 außerhalb eines ;T.

Gehäuses oder dergleichen befinden und die Stange 21 55 ,£

kann eine kleine Öffnung in dem Gehäuse durchgreifen, %

um Gegenstände im Inneren des Gehäuses von einer 'j

ersten in eine zweite Stellung zu bewegen. Das Prinzip, :

welches bei der erfindungsgemäßen Übergabevonich- "

tung angewandt wird, kann ganz allgemein überall dort 60 '

angewandt werden, wo es aufgrund der räumlichen Abmessungen oder wegen des Vorhandenseins von stören- -. f, den Bauteilen schwierig oder unmöglich ist, mit den ' bisher üblichen Obergabevorrichtungen zu arbeiten. . -

55 yi;

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen l·".

Claims

Al /:7t Patentansprüche:

1. Obergabevorrichtung zum Erfassen eines Gegenstandes in einer ersten Position, zum Wenden des Gegenstandes und zum Übergeben des Gegenstandes in eine zweite Position mit einer Stange, welche an ihrem freien Ende einen Greifer trägt und an ihrem anderen Ende mit einem Antriebsaggregat verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stange als wendelförmig gebogene Stange (21) ausgebildet ist und mit Hilfe des Antriebsaggregats (30) zu einer in Richtung der Wendelachse (23) verlaufenden axialen Bewegung und gleichzeitig zu einer überlagerten Drehbewegung um die Wendelachse J23) antreibbar ist.

2. Übergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (21) mit einer vorgegebenen Steigung gewendelt ist und daß das Antriebsaggregat (30) derart ausgebildet ist, daß die axiale Bewegung und die überlagerte Drehbewegung deri» lange (21) dieser Steigung entsprechen.

3. übergabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (21) als Rohr ausgebildet und selektiv mit einer Unterdruckquelle (41) verbindbar ist und daß der Greifer (25) als Saugkopf ausgebildet ist

4. Obergabevorrichtung räch Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Saugkopf als zum freien Ende der Stange (21) konzentrischer Saugnapf ausgebildet ist

5. Obergabevorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet daß das Antriebsaggregat (30) einen Zylinder (33) aufweist sowie einen in dem Zylinder (33) gleitverschieblich hin- und herbewegbaren Kolben (3i), der durch Zuführen eines Druckmittels am einen oder anderen Ende des Zylinders (33) in die eine oder andere Richtung bewegbar ist daß der Kolben (31) mit der Stange (21) mittels einer Kolbenstange (34) verbunden ist und daß im Inneren des Zylinders (33) Führungseinrichtungen (46,47) vorgesehen sind, mit deren Hilfe einer axialen Bewegung des Kolbens (31) automatisch eine Drehbewegung desselben überlagerbar ist

6. Verwendung einer Übergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Herausheben eines Gegenstandes (11) aus einer öffnung (17) mit geschlossener Randkurve, zum Wenden dieses Gegenstandes und zum Ablegen desselben in einer zweiten Position.