DE3151532A1 - Anordnung zum automatischen wechsel von greifern - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem
• Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Anordnung ist durch die Zeitschrift "Der Betriebsbereiter 6/8", S. 92-36, bekannt geworden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung zu vereinfachen und zu verbessern, so daß ein zuverlässiger, schneller und problemloser Wechsel eines Greifers oder eines Werk-, eines Meß- oder eines Hilfszeuges möglich ist. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der Adapter gemäß der Erfindung ist in einen beweglichen Teil, der die eigentliche Spannelemente enthält,und in eien mit dem Montageart fest verbindbaren festen Teil getrennt, der zur Führung und zum Halten des beweglichen Teiles ausgebildet ist. Durch die teleskopartig ineinander schiebbare Ausbildung beider Teile sind diese relativ zueinander in Achsrichtung bewegbar und relativ zueinander einstellbar, der eigentliche Spannvorgang zwischen den Spannelementen im beweglichen Teil erfolgt jedoch jedoch für sich, d. h. ohne daß eine Relativbewegung zwischen dem festen Teil und dem beweglichen Teil notwendig ist. Durch das teleskopartig Ineinanderschieben ist es möglich, unabhängig von dem Spannvorgang Wegaufnehmer zu installieren, die diesen Weg z. B. in eine proportionale Spannung umwandeln und der Steuerung des Montageautomaten zur Auswertung zur Verfügung stellen. Damit ergibt sich der Vorteil, mit jedem angekoppelten Greifer oder Werkzeug eine variable Endlagenkontrolle in axialer Lage durchzuführen.
• Der Spannvorgang selbst erfolgt unabhängig davon über einen Spannzylinder in dem beweglichen Teil. Der bewegliche Teil besitzt ferner eine einfache Arbeitsplatte, die zum Ankoppeln der Greifer oder Werkzeuge ausgebildet ist. Dabei besitzen die Greifer oder Werkzeuge jeweils eine einheitliche, auf die Arbeitsplatte abgestimmte Spannplatte. Die mechanische Verbindungsstelle (Schnittstelle) zwischen Arbeitsplatte und jeweiliger Spannplatte bildet dabei auch-gleichzeitig Schnittstellen für die Energie- und Signalleitungen. Arbeits- und Spannplatten können bei einer derartigen Ausbildung einfach und leicht hergestellt werden und gewährleisten eine sichere Verbindung in mechanischer Hinsicht und in Hinsicht auf die herzustellenden Energie- und Signalverbindugen.
• Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• In der Zeichnung ist in den Figuren 1 bis 7 ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes gemäß der Erfindung dargestellt.
• Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht einen grob schematiserten Montageautomaten mit zwei Montagearmen. Fig. 2 zeigt in einem vergrößerten Maßstab ein Schnittbild eines an einen Montagearm gemäß Fig. 1 anbaubaren Adapters mit eingesetzter Spannplatte eines nicht näher dargestellten Werkzeuges. Fig. 3 und 4 zeigen in einer Seitenansicht und einer Draufsicht als Werkzeuge einen Schraubendreher mit einer Spannplatte. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht in Richtung A gemäß Fig. 2. Fig. 6 und 7 zeigen zwei Teilansichten nach Fig. 2.
• in Gemäß Fig. 1 besitzt der Nontageautomat 1C zwei x-, y- und z-Richtung bewegbare und um ihre eigene Achse drehbare Montagearme 11. Jeder Nontagearn 11- ist mit einen Adapter 12, z. B.
• durch nicht dargestellte Schrauben, verbunden. Jeder Adapter 12 umklammert, wie in Fig. 2 näher dargestellt ist, ein Werkzeug 13, z. B. einen Schraubendreher. Mit 14 sind auf einem Arbeitstisch befestigte Geräte bezeichnet, die von den Werkzeugen 13 bearbeitet werden sollen.
• Gemäß Fig. 2 besteht der Adapter 12 aus zwei teleskopartig ineinander schiebbaren Teilen 15 und 16. Der obere Teil 15 ist fest mit dem Montagearm 11 verbunden, z.-B. über nicht dargestellte Schrauben. Dcr untere bewegliche Teil 16 ist über eine Kugelbuchse 17 in axialer Richtung 18 auf dem festen Teil 15 verschiebbar. Der bewegliche Teil 16 ist am oberen Ende mit einer Tragplatte 19 fest verbunden, die an Bohrungen 20 von zwei Schraubenbolzen 21 durchsetzt wird. Die Schraubenbolzen 21 sind über Muttern 22 in Bohrungen 23 von Flanschen 24 des festen Teils 15 in Achsrichtung 18 verstellbar gehalten.
• Die Schraubenbolzen 21, von denen in Fig. 2 nur der linke gezeigt ist, besitzen jeweils einen Absatz 25, auf denen die Tragplatte 19 durch Eigengewicht aufliegt. Somit ist der bewegliche Teil 16 bei teleskopartigem Zusammenschieben der beiden Teile 15,16 nur in Richtung 26 relativ zum Teil 15 verschiebbar. Mit 27 ist eine Teleskopfeder bezeichnet, die sich einerseits am Flansch 24, andererseits an der Tragplatte 19 ab stützt.
• Der bewegliche Teil 16 besitzt ein inneres Zylinderrohr 28, das am unteren Ende mit einer Arbeitsplatte 29 fest verbunden ist, und ein äußeres Zylinderrohr 30, das auf dem inneren Zylinderrohr 28 relativ zu diesem in Achsrichtung 18 beweglich ist. Die beiden Zylinderrohre bilden mit ihren Teilen 28a und 30a einen Spannzylinder 31 mit einem Druckraum 32 und Luftzuführ-ungen 32a. Bei Beaufschlagung des Druckraumes 32 mit Luft vollzieht das äußere Zylinderrohr 30 eine Bewegung in Richtung 18, und zwar relativ zum inneren Zylinderrohr 28 mit der Arbeitsplatte 29. Dabei wirkt das äußere Zylinderrohr 30 als Kolben des Spannzylinders 31.
• Seitlich der Arbeitsplatte 29 sind vier zweiarmige Greifhebel 33 eangeordnets von denen in Fig. 2 nur zwei stRennbar sind. Die GreiShebel 33 sind am Drehpunkten 33a ortsfest mit der Arbeitsplatte 29 gelagert und besitzen jeweils einen kugelförmigen Hebelarm 34, der in eine Aussparung 35 des äußeren Zylinderrohres 30 eingreift. Die Greihebel 33 besitzen ferner jeweils einen weiteren Hebelarm 36, der mit-einem rechtwinkligen Absatz 37 versehen ist. Die Absätze 37 der Greifhebel 33 dienen zum Spannen bzw. Koppeln einer Spannplatte 38, die zu einem in Fig. 3,4 näher erläuterten Werkzeug gehört. Alle für diesen Adapter 12 geeigneten Werkzeuge besitzen eine Spannplatte in gleicher Größe. Die Arbeitsplatte 29 besitzt elektrische Kontaktstifte 39, die Bohrungen der Spannplatte 38 durchsetzen und mit entsprechenden Gegenkontakten 40 der Spannplatte 38 in elektrischen Kontakt geraten. Desgleichen besitzt die Spannplatte 38 zur Herstellung einer pneumatischen Verbindung Kanäle 41, die entsprechenden Kanälen 42 innerhalb der Arbeitsplatte 29 gegenüber-lit:gen und die beim Aneinanderliegen von Arbeitsplatte 29 und Spannplatte 38 über O-Ringdichtungen pneumatische Zuf;ahrungen bilden. Mit 43 sind Anschlußstücke zur Herstellung der pneumatischen Verbindung in der Arbeitsplatte 29 und mit 44 Zentrierstifte bezçchnet.
• Fig. 5 zeigt schematisch eine Unteransicht des Adapters gemäß Fig. 2, wobei die Greifhebel 33 geöffnet sind und keine Spannplatte 38 eingesetzt ist.
• Fig. 3 und 4 zeigen in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht schematisch ein Werkzeug 13 mit einer oben genannten Spannplatte 38, mit Bohrungen 45 zum Durchtritt der elektrischen Kontaktstücke 39 und mit den Kanälen 41 zur Herstellung der pneumatischen Verbindung. Im Ausführungabeispiel sind vier elektrische und vier pneumatische Verbindungen schematisch eingezeichnet, die in geeigenter, hier nicht dargestellter Weise innerhalb des Werkzeuges funktionell yerdrahtet bzw.
• geschaltet sind. Soll die Funktionsdichte erhöht werden, so können entsprechend mehr elektrische oder pneumatische Verbindungen hergestellt werden. Auch können weitere Initiatoren in der Spannplatte 38 vorgesehen sein.
• In Fig. 6 und 7 ist die Arbeitsweise des Adapters 12 beim Greifen der Spannplatte 38 in zwei Teilzeichnungen schematisch dargestellt. Fig. 6 entspricht dem Zustand gemäß Fig. 2, Fig. 7 zeigt den Adapter mit herausgenommener Spannplatte 38. Wenn die eingesetzte Spannplatte gemäß Fig. 6 gewe.chselt werden soll, wird der Druckraum 32 mit einem entsprechenden Druckluftkommando über die Zuführung 33 beaufschlagt. Dies hat zur Folge, daß der äußere Spannzylinder 30 aufwärts bewegt wird. Damit werden die Greifhebel 33 über ihre Hebelarme 34 um ihre Drehpunkte 33a gedreht, so daß sie die gemäß Fig. 7 erkennbare Stellung erreichen. Damit ist die Umklammerung der Spannplatte 38 durch die Absätze 37 aufgehoben, so daß die Spannplatte 38 sich von der Arbeitsplatte lösen kann. In diesem geöffneten Zustand kann somit der Adapter 12 ein neues Werkzeug mit einer gleich aufgebauten Spannplatte ergreifen. Nachdem die Spannplatte 38 sich dabei an die ARæitsplatte 29 angelegt hat, wird durch ein entsprechendes Druckluftkommando auf den Druckraum 32 das äußere Zylinderrohr 30. abwärts bewegt, so daß sich die Greifhebel 33~mit ihren Absätzen 37 um die Kanten der Spannplatte 38 legen und diese somit festlegen. Damit ist ein schneller t einfacher und zuverlässiger Werkzeugwechsel erfolgt. Die Lagerstellen für die Drehpunkte 53a befinden sich ortsfest an der Arbeitsplatte 29, so daß die Drehpunkte 33a mit der Arbeitsplatte 29 in Ru he verbleiben, wenn das äußere Zylinderrohr 30 in Achsrichtung 18 bewegt wird, die Hebel 33 jedoch gedreht werden.
• Mit 44 ist in Fig. 2 eine Trägerleiste für einen Wegaufnehmer bezeichnet, der den Weg in eine proportionale Spannung umwandelt und diese einer Steuerung zur Auswertung zur Verfügung stellt. Die Trägerleiste 44 dient gleichzeitig als Organ zur Verhinderung von Drehbewegungen zwischen dem festen Teil 15 und dem bew-eglichen Teil 16 des Adapters 12. Dazu ist die messerförmig ausgestaltete Trägerleiste 44 fest mit dem festen Teil 15 verbunden und durchsetzt die Tragplatte 19 des beweglichen Teils 16 an einer spaltförmigen Öffnung 45. Damit ist eine Drehung des Teils 15 gegenüber dem Teil 16 verhindert, gleichzeitig jedoch eine Axialbewegung beider Teile-15-X16 mögli#.

Claims (13)

1. Titel: Anordnung zum automatischen Wechsel von Greifern Patentansprüche: U Anordnung zum automatischen Wechsel von Greifern, Werk-, Meß- oder Hilfszeugen mit Hilfe eines Adapters, der an seinem einen Ende mit dem Arm eines Nontageautomaten fest verbindbar ist und seinem anderen Ende Spannelemente zur lösbaren Befestigung der Greifer, Werk-, Meß- oder Hilfszeuge besitzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Adapter (12) einen mit dem Montagearm (11) verbindbaren festen Teil (15) und einen diesem gegenüber teleskopartig verschiebbaren beweglichen Teil (16) aufweist und daß der bewegliche Teil (16) einen Spannzylinder (31) zur Betätigung der am beweglichen Teil (16) angebrachten Spannelemente (33) und eine Arbeitsplatte (29) zum auswechselbaren Ankoppeln der mit einer angepaßten Spannplatte (38) versehenen Greifer, Verk-; Meß- oder Hilfszeuge enthält.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die mechanische Schnittstelle zwischen der Arbeitsplatte (29) und der Spannplatte (38) gleichzeitig auch die Schnittstellen für die Energie- und Signalleitungen bildet.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Spannelemente (33) zur Herstellung der mechanischen Schnittstelle als zweiarmige Drehhebel (33) mit einem ortsfesten Drehpunkt (33 an der Arbeitsplatte (29) gelagert sind und daß die Drehhebel (33) jeweils mit ihrem einen Hebelarm (36) zum Umfassen der Spannplatte (38) ausgebildet sind und mit dem anderen Hebelarm (34) in Wirkverbindung mit dem beweglichen Teil (32) des Spannzylinders (31) stehen.
4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Spannzylinder (31) gebildet ist von einem mit der Arbeitsplatte (29) fest verbundenen inneren Zylinderrohr (28,28a),einem Druckraum (32) und einem in Achsrichtung (18) bewegbaren, als EdD.em wirkenden äußeren Zylinderrohr (30.,30a).
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Greihebel (33) seitlich der Arbeitsplatte (29) gelagert sind, daß der eine Bebelarm (34) der Greifhebel -(33) jeweils in Aussparungen (35) des äußeren Zylinderrohres (30) eingreift und daß der andere Hebelarm (36) mit Absätzen (37) zum Umfassen der Spannplatten (38) versehen ist.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Arbeitsplatte (29) zur Brstellung der Energie- und Signalverbindungen mit Koppelelementen versehen ist, die, unter Bildung entsprechender Schnittstellen, beim mechanischen An- oder Entkoppeln automatisch mit entsprechenden Roppelelementen in der Spannplatte (38) verbindbar sind.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der feste Teil (15) des Adapters (12) mit seinem freien Ende innerhalb des beweglichen Teiles (16) des Adapters (12) über eine Kugelbuchse (17) gleitend geführt ist, daß der feste Teil (1' in Achsrichtung verlaufende, mit Absätzen (25) versehene Tragbolzen (21) besitzt und daß der bewegliche Teil (16) an seinem dem Montagearm (11) zugewandten Ende mit einer Tragplatte (19) versehen ist und durch Eigengewicht auf den Absätzen (25) der Trag-bolzen (21) aufliegt.
8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine Druckfeder (27), die sich einerseits auf der Tragplatte (19) und andererseits an einem mit dem festen Teil (15) verbundenen Flansch (24) abstützt.
9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der feste Teil (15) einen Wegaufnehmer aufweist, durch den die relative Bewegung in Achsrichtung (18) zwischen dem festen und dem beweglichen Teil des Adapters (12) in eine proportionale elektrische Spannung umwandelbar ist.
10. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der feste Teil (15) eine in Achsrichtung verlaufende messerartige Führungsleiste (44) besitzt, die die Tragplatte (19) an einer angepaßten Ausnehmung (45) durchsetzt.
11. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Arbeitsplatte (29) und die Spannplatte (38) quadratische Form hesitzen.
12. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Hers#tellung von elek trischen Verbindungen die Arbeitsplatte (29) mit federnden Kontaktstiften (39) und die Spannplatte (38) mit festen Gegenkontakten versehen ist.
13. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Herstellung von pneumatischen Verbindungen zwischen Arbeits- und Spannplatte die beiden Platten mit einander gegenüberliegenden Kanälen (41, 42) versehen sind, und daß die Abdichtung der Schnittstelle über 0-Ringe erfolgt, die entweder in der Ankoppelfläche der Arbeitsplatte (29) oder der Spannplatte (38) liegen.