-
Magnethaltevorrichtung für Handhabungsgeräte
-
Die Erfindung betrifft eine Magnetbaltevorrichtung für Handhabungsgeräte
mit einem in Abhängigkeit von der Stellung des Handhabungsgerätes einschaltbaren
Magneten, von dern wenigstens ein Teil als elektromagnet ausgeführt ist, der auf
einem federnd abgestützten Träger geführt ist.
-
Magnethaltevorrichtungen als Magnetgreifer werden zur Aufnahme ferro-magnetischer
Materialien an Handhabungsgeräten vielfach eingesetzt. Dabei ergeben sich Probleme
hinsichtlich der Einstellung und Ausrichtung der Magnete zu den ferro-magnetisehen
Teilen, die unter Umständen schief auf einer Unterlage liegen.
-
Um die Haltekraft des Magneten übertragen zu können7 muß prakttisch
ein kleinstmöglicher Luftspalt eingestellt werden, weil sonst die Haltekraft auch
im Hinblick auf eine schräge Anordnung eines ferro-magnetischen Teils zwu Magnetpol
zu einer Lösung durch seitliches Abgleiten führen kann.
-
Der Aufwand bekannter Vorrichtungen, die eine Mehrfachabstützung oder
-führung in einem Umkreis vorsehen, ist erheblich.
-
Dieser Aufwand erhöht dabei zugleich das Gewicht und stellt
durch
zahlreiche zueinander bewegliche Teile auch einen Anlaß für gewisse Trägheiten oder
Verklemmungen dar.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnethaltevorrichtung
der eingangs angegebenen Art, bei der insbesondere ein federnd abgestützter Träger
für den Magneten vorgesehen ist, dadurch zu verbessern, daß mit einem einfach und
leicht ausgeführten Magnetgreifer auch schief angeordnete bzw, nur grobpositionierte
ferro-magnetische Teile mit Sicherheit ergriffen werden können.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger des
Magneten nachgiebig durch Federandruck an zwei Zentrierelementen mit Abstand von
einer Grundplatte gehalten ist, daß die Zentrierelemente jeweils wenigstens in einer
Dimension einer Öffnung des Trägers entsprechende zylindrische Wandteile und im
Anschluß an diese keglige Wandteile aufweisen, und daß bei tbergang von Öffnungsrändern
im Träger auf die kegligen Wandteile eine Verschwenkbarkeit des Trägers gegen die
Kraft der federnden Abstützung und eine beschrånkte seitliche Auswanderung in jeder
Richtung vorgesehen ist.
-
Der Ausdruck Magnethaltevorrichtung umschreibt eine selbständige Baugruppe,
die am Arm eines Handhabungsgerätes anzuordnen ist.
-
Durch die Verwendung nur zweier Zentrierelemente wird eine besonders
leichte Anpassungsfähigkeit bei der Positionierung x) erreicht, wobei aber die Kombination
der zylindrischen Wandteile mit den kegligen Wandteilen an den Zentrierelementen
in bezug zur Öffnung des Trägers eine Verschwenkung und seitliche Auswanderung im
erforderlichen Maße in jeder Richtung ermöglicht. Nach Andruck des Magneten an ein
ferro-magnetisches und eine schmale Abmessung
Tel ist eine fre-e
Taumelbewegung in den erforderlichen Grenzen durchführbar.
-
Bevorzugt wird dabei für eine Feinanpassung, daß die zylindrischen
Wandteile geringere Höhe als die Stärke eines plattenförmigen trägers für den Magneten
haben.
-
gemäß einer günstigen Ausführung hinsichtlich des Aufbaues und auch
einer Anpassungsfähigkeit sind die Zentrierelemente als in eine grundplatte eines
Gehäuses der Vorrichtung eingesetzte Schraubenbolzen ausgeführt, deren Köpfe mit
den zylindrischen und kegelförmigen Wandteilen ausgeführt sind und Widerlager für
den plattenförmigen Träger gegen Durchgang über die zylindrischen Wandteile hinaus
aufweisen. Die Schraubenbolzen können dabei in ihrer Höhe einstellbar in die Grundplatte
eingebracht sein Für den Federandruck sind grundsätzlich verschiedene Federausführungen
möglich, beispielsweise auch Gummiblöcke. zur Abstützung des Magneten, wobei ein
solcner Gummiblock mit Öffnungen für die Zentrierelemente versehen sein kann, so
daß dieser Gummiblock dabei zugleich die Aufgabe des Trägers und der Feder erfüllt.
Die Widerlager haben zweckmäßig die Form von Anschlagplatten.
-
Wenn von Öffnulgen des Trägers und deren Dimensionierung unter Bezugnahme
auf die Zentrierelemente ausgegangen wird, besteht eine bevorzugte Ausführungsform
darin, daß zwei Öffnungen, insbesondere in einem plattenforriigen Träger1 angeordnet
sind, von denen eine als Langloch ausgeführt ist. Hierdurch können nicht nur Toleranzen
im Aufbau aufgenommen werden, sondern es wird auch die Taumelfähigkeit
und
seitliche Auswanderung verbessert. Bevorzugt wird dabei, daß die längere Achse des
Langloches in einer Richtung der Verbindungslinie zwischen den beiden Zentrierelementen
angeordnet ist.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung mit den beiden Zentriereletlenten,
insbesondere als Schraubenbolzen, sind zweckmäßig zwei Schraubenfedern vorgesehen,
die jeweils einen Schraubenbolzen umgeben.
-
Wenn die Zusammenwirkung der beiden Dentrierelelr.ente mit den beiden
öffnungen in träger als Zentrierlagerung bezeichnet wird, dann liegt eine weitere
Ausgestaltung darin, daß am plattenförmigen Träger Mikroschalter angeordnet sind,
deren Schalterbetätigungsglied in Abhängigkeit von einem Abheben des plattenförmigen
Trägers von einem Widerlager betätigbar ist.
-
Dadurch ist es, insbesondere wenn beide Schalter in Reihe geschaltet
sind, möglich, festzustellen, ob der Magnet auf ein Werkstück trifft. Dadurch kann
ein Signal für die Steuerung des Handhabungsgerätes gewonnen werden. Die Schalter,
insbesondere als Öffnungsschalter ausgeführt, werden in Ermangelung eines Werkstückes
nicht betätigt.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform sind die Mikroschalter an
verschiedenen Seiten bezüglich der Verbindungslinie der Schraubenbolzen angeordnet.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist im mittleren
Bereich einer Grundplatte ein Schalter angeordnet, dessen Schalterbetätigungsglied
dem plattenförmigen Träger zugekehrt
ist und im wesentlichem im
mittleren Bereich der Projektion des plattenförmigen Trägers auf der Grundplatte
angeordnet ist.
-
Durch einen solchen Schalter wird bei Betätigung ermittelt, wenn der
Magnet zu weit eingedrückt wird, also wenn sich beispielsweise bei der Ablage an
einem dafür vorgesehenen Platz bereits ein Werkstück befindet.
-
Zweckmäßig sind an einem der Teile, plattenförmiger Träger oder Grundplatte,
Abstandshaltervorsprünge als Schalterschutz angeordnet.
-
Wenn von einem Magneten die Rede ist, ist vorteilhaft ein Elektromagnet.
angeordnet, Einbezogen wird jedoch auch in einer weiterer. Ausgestaltung ein Permanentmagnet
mit elektromechanisch betätigten Abwurfmagnetteilen. Hierdurch kann eine Freigabe
erleichtert und dadurch die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben, das schematisch in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung
zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt; Fig. 2 eine Stirnansicht
von Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 1; Fig. 4 eine Teildarstellung aus Fig.
1 im Bereich eines Zentrierelementes und des Trägers.
-
Die Vorrichtung zeigt einen Magnetgreifer mit einer Grundplatte l,
die eine mittlere Profilierung 2 zur Befestigung am Arm eines Handhabungsgerätes
aufweist. Die Grundplatte 1 kann zugleich als Basis für ein nicht dargestelltes
Gehäuse dienen.
-
In die Grundplatte 1 sind als Zentrierelesnente zwei Schraubenbolzen
3, 4 eingeschraubt und durch Kontermuttern , 6 festgelegt. Diese Schraubenbolzen
haben Köpfe 7, d, welche oben jeweils einen zylindrischen Wandteil 9, 10 und darunter
einen kegelförmigen Wandteil 11, 12 besitzen, der sich nach unten zum Schaft des
Schraubenbolzens 3, 4 verjüngt. Auf diesen Schraubenbolzen ist ein plattenförmiGer
Träger 15 mit einen Magneten 14 angeordnet. Dieser plattenförmige Träger hat zwei
Öffnung en lf, 16, von denen jeweils eine in der Grundstellung am Kopf 7, d einer
Zentriereinrichtung gehalten ist. Die Öffnung 15 ist entsprechend einen Gleitsitz
auf dem zylindrischen Wandteil 9 bemessen, während die Öffnung 16 als Langloch ausgeführt
ist, und in der Richtung zur öffnung lS hin größere Länge aufweist als in der Querrichtung,die
entsprechend dem zugeordneten zylindrischem Wandteil 10 bemessen ist.
-
Die zylindrischen Wandteile 9, 10 haben gerin-ere HJhe als die Stärke
ues plattenförmigen Trägers 15. Sie sind beispielsweise lediglich ein Drittel so
hoch, wie der plattenförmige Träger 13 stark ist.
-
Beide Schraubenbolzen sind von Schraubendruckfedern 17, 1d umgeben,
die sich einerseits auf der Grundplatte 1 bzw. den Kontermuttern 5, 6 und andererseits
am plattenförmigen Träger 13 neben dem Rand der Öffnungen 15, 16 abstützen.
-
Auf den Köpfen 7, d sind beispielsweise durch Schraubenbolzen 19,
20, insbesondere als Anschlagplatten ausgeführte Widerlager 21, 22 befestigt, die
größere Erstreckung als die Abmessung en der
Öffnungen 15, 16 haben.
Die Schraubendruckfedern 17, 18 drücken daher den plattenförmigen Träger 13 an die
Widerlager 21, 22.
-
Beispielsweise an der Grundplatte 1 sind an den Stirnseiten Abstandshaltervorsprünge
23, 24 angeordnet, die eine weiteste Bewegung des plattenförmigen Trägers 13 an
die Grundplatte 1 beschränken. Im mittleren Bereich der Grundplatte 1 ist ein Schalter
25 angeordnet, dessen Schalterbetätigungsglied 26 dem plattenförmigen Träger 13
zugekehrt ist und eIngedrückt wird, wenn dieser auf das Schalterbetätigungsglied
drücktd Wie insbesondere aus den Figuren 3 und 4 erkennbar ist, sind am plattenförmigen
Träger 13, jedoch bezüglich seiner Längsrichtung an verschiedenen Seiten, d.h. bezüglich
der Verbindungslinie zwischen den Mitten der Offnungen 15, 16, an verschiedenen
Seiten Mikroschalter 27, 28 angeordnet, von denen einer 27 besonders in Fig. 4 gezeigt
ist. Diese Mikroschalter können in einer seitlichen Aussparung vorgesehen sein,
und zwar derart, daß ihr Betätigungsglied 29 mit einem Anschlagelement 30 in Eingriff
steht, das am zugeordneten Widerlager 21, 22 angeordnet ist.
-
Wenn der Magnet 14 auf ein ferro-magnetisches Werkstück trifft, bewegt
sich unter der Vorwärtsbewegung des Magnetgreifers an dem Handhabungsgerät der plattenförmige
Träger 13 an den Schraubenbolzen 3, 4 als Zentrierelementen zur Grundplatte 1 hin.
Sowie die Öffnungsränder von den zylindrischen Wandteilen 9, 10 freikommen, ist
eine Taumelbewegung des plattenförmigen Trägers 13 möglich, damit der Magnet 14
unmittelbarrlit geringstmöglichem Luftspalt an das Werkstück anlegbar ist.
-
dabei wird einbezogen, daß eine solche Taumelbeweguns erfolgen @ann,
wenn die Zentrierelemente mit den zylindrischen iianeteilen 9, Ko aus den Öffnungen
15, 16 ausgehoben sind.
-
Auch bei einer nur einseitigen Bewegung des platenförmigen Trägers
13 öffnet der zugeordnete Mikroschalter 27, 28, so daß dann, wenn diese Schalter
als öffner ausgeführt sind, ein Signalstromkreis unterbrochen wird. Dies gilt auch
fiir eine aumelbewegung des plattenförmigen Trögers um seine Längsmittellinie, weil
beide Schalter an verschiedenen Seiten der Längsmittellinie angeordnet sind.
-
wird kein Werkstück angetroffen, verbleibt der plattenförmige Träger
13 in der gezeigten Lage, so daß auch dadurch unter Sezugnahme auf den Bewegungsweg
des Handhabungsgerätes ein entsprechendes Signal ableitbar ist.
-
genauso läßt sich mit diesen beiden Schaltern ein AolefTe-n eines
Werkstückes kontrollieren, wobei in Abhängigkeit davon auch die Erregung des Magneten
14 unterbrochen bzw. der Abwurfmagnetteil ausgelöst werden kann.
-
Der Schalter 25 spricht in einer zweckmäßigen Ausführung nach Bewegung
des plattenförmigen Trägers an, wenn aufgrund von Hindernissen der plattenförmige
Träger 13 zu weit bewegt wird.
-
Wenn die Federn verhältnismäßig schwach ausgeführt sind, eignet sich
die Magnethaltevorrichtung in erster Linie zuin hängenden Transport von Werkstücken.
Bei entsporechend starker Bemessung der Feder im Bezug zum Gewicht von Werkstücken
sind auch andere Handhabungen möglich.