DE3151532C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Eine derartige Anordnung ist z. B. durch die DE-Z. Industrie-Anzeiger 101 (1979) Nr. 82 vom 12. Oktober 1979, Seite 29 bis 33, insbesondere Seite 31, Bild 6 bekanntgeworden. Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß sie speziell für das Wechseln von Greifern ausgelegt ist, wobei die Greifer mittels eines Pneumatikzylinders über eine kegelige Hülse kraftschlüssig gespannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anord­ nung zu vereinfachen und zu verbessern, so daß ein zuverläs­ siger, 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 eigentlichen Spannelemente enthält, und in einen mit dem Montagearm 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 Spannvor­ gang zwichen den Spannelementen im beweglichen Teil erfolgt jedoch für sich, d. h. ohne daß eine Relativbewegung zwischen dem festen Teil und dem beweglichen Teil notwendig ist. Durch das teleskopartige Ineinanderschieben ist es möglich, unabhängig von dem Spannvorgang Wegaufnehmer zu installieren, die diesen Weg z. B. in eine proportionale Spannung umwandeln und der Steue­ rung des Montageautomaten zur Auswertung zur Verfügung stellen. Damit ergibt sich der Vorteil, mit jedem angekoppelten Greifer oder Werkzeug eine variable Endlagenkontrolle in axialer Lage durchführen zu können.

Der Spannvorgang selbst erfolgt unabhängig davon über eine Kolben-Zylinder-Einheit in dem beweglichen Teil. Der bewegliche Teil besitzt ferner eine einfache Arbeitsplatte, die zum An­ koppeln einer Greifer oder Werkzeuge tragenden Spannplatte ausgebildet ist. Dabei besitzen die Greifer oder Werkzeuge je­ weils eine einheitliche, auf die Arbeitsplatte abgestimmte Spannplatte.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

In der Zeichnung ist in den Fig. 1 bis 4 ein Ausführungs­ beispiel des Gegenstandes gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht einen grob schematisierten Montageautomaten mit zwei Montagearmen.

Fig. 2 zeigt in einem vergrößerten Maßstab ein Schnittbild eines an einem Montagearm gemäß Fig. 1 anbaubaren Adapters mit eingesetzter Spannplatte eines nicht näher dargestellten Werkzeuges.

Fig. 3 und 4 zeigen zwei Teilansichten nach Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 besitzt der Montageautomat 10 zwei in x-, y- und z-Richtung bewegbare und um ihre eigene Achse drehbare Montage­ arme 11. Jeder Montagearm 11 ist mit einem Adapter 12, z. B. durch nicht dargetellte 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 Arbeits­ tisch befestigte Geräte bezeichnet, die von den Werkzeugen 13 bearbeitet werden sollen.

Gemäß Fig. 2 besteht der Adapter 12 aus zwei teleskopartig in­ einander schiebbaren Teilen 15 und 16. Der obere Teil 15 ist fest mit dem Montagearm 11 verbunden, z. B. über nicht dargestellte Schrauben. Der untere bewegliche Teil 16 ist über eine Kugel­ buchse 17 in axialer Richtung 18 auf dem festen Teil 15 ver­ schiebbar. Der bewegliche Teil 16 ist am oberen Ende mit einer Tragplatte 19 fest verbunden, die an Bohrungen 20 von zwei Tragbolzen 21 durchsetzt wird. Die Tragbolzen 21 sind über Muttern 22 in Bohrungen 23 eines Flansches 24 des festen Teils 15 in Achsrichtung 18 verstellbar gehalten. Die Tragbolzen 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 Druckfeder bezeichnet, die sich einerseits am Flansch 24, andererseits an der Tragplatte 19 abstützt.

Der bewegliche Teil 16 besitzt ein inneres Zylinderrohr 20, das am unteren Ende mit einer Arbeitsplatte 29 fest verbunden ist, und ein äußeres Zylinderrohr 30, bestehend aus den Teilen 30 a, 30 b und 30 c, das auf dem inneren Zylinderrohr 28 relativ zu diesem in Achsrichtung 18 beweglich ist. Die beiden Zylinder­ rohre bilden mit ihren Teilen 28 a und 30 c eine Kolben-Zylinder- Einheit mit den Druckräumen 32 c und 32 d und Luftzuführungen 32 a und 32 b. Bei Beaufschlagung der Druckräume 32 c, 32 d mit Druckluft 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 der Kolben-Zylinder-Einheit.

Seitlich der Arbeitsplatte 29 sind vier zweiarmige Spannelemente 33 angeordnet, von denen in Fig. 2 nur zwei erkennbar sind. Die Spannelemente 33 sind an Drehpunkten 33 a ortsfest an der Ar­ beitsplatte 29 gelagert und besitzen jeweils einen kugelförmigen Hebelarm 34, der in eine Aussparung 35 des äußeren Zylinder­ rohres 30 eingreift. Die Spannelemente 33 besitzen ferner je­ weils einen weiteren Hebelarm 36, der mit einem rechtwinkligen Absatz 37 versehen ist. Die Absätze 37 der Spannelemente 33 dienen zum Spannen bzw. Koppeln einer Spannplatte 38, die zu einem nicht näher erläuterten Werkzeug 13 gehört. Alle für diesen Adapter 12 geeigneten Werkzeuge besitzen eine Spann­ platte in gleicher Größe. Die Arbeitsplatte 29 besitzt elek­ trische Kontaktstifte 39, die in Bohrungen der Spannplatte 38 dringen und mit entsprechenden festen Gegenkontakten der Spann­ platte 38 eine elektrisch leitende Verbindung herstellen. Des­ gleichen besitzt die Spannplatte 38 zur Herstellung einer pneu­ matischen Verbindung Kanäle 41, die entsprechenden Kanälen 42 innerhalb der Arbeitsplatte 29 gegenüberliegen und die beim Aneinanderliegen von Arbeitsplatte 29 und Spannplatte 38 über O-Ringdichtungen pneumatische Zuführungen bilden. Mit 43 sind Anschlußkupplungen zur Herstellung der pneumatischen Verbin­ dung in der Arbeitsplatte 29 bezeichnet und 46 zeigt einen Zentrierstift.

In Fig. 3 und 4 ist die Arbeitsweise des Adapters 12 beim Greifen der Spannplatte 38 in zwei Teilzeichnungen schematisch darge­ stellt. Fig. 3 entspricht dem Zustand gemäß Fig. 2, Fig. 4 zeigt den Adapter mit herausgenommener Spannplatte 38. Wenn die ge­ mäß Fig. 3 eingesetzte Spannplatte gewechselt werden soll, wird der Druckraum 32 d über den Druckluftkanal 32 b beaufschlagt. Dies hat zur Folge, daß der äußere Zylinder 30 aufwärts bewegt wird. Damit werden die Spannelemente 33 über ihre Hebelarme 34 um ihre Drehpunkte 33 a gedreht, so daß sie die gemäß Fig. 4 er­ kennbare 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 aufnehmen. Zum Befestigen der Spannplatte 38 an der Arbeitsplatte 29 wird über den Druck­ luftkanal 32 a der Druckraum 32 c beaufschlagt und somit das Zylinderrohr 30 abwärts bewegt, so daß sich die Spannelemente 33 mit ihren Absätzen 37 um die Kanten der Spannplatte 38 legen und die Spannplatte 38 festlegen. Damit ist ein schneller, einfacher und zuverlässiger Werkzeugwechsel erfolgt. Die Lager­ stellen für die Drehpunkte 33 a befinden sich ortsfest an der Arbeitsplatte 29, so daß die Drehpunkte 33 a mit der Arbeits­ platte 29 in Ruhe verbleiben, wenn das äußere Zylinderrohr 30 in Achsrichtung 18 bewegt wird, die Spannelemente 33 jedoch gedreht werden.

Mit 44 ist in Fig. 2 eine Trägerleiste für einen Wegaufnehmer bezeichnet, der die relative Bewegung zwischen dem festen Teil 15 und dem beweglichen Teil 16 des Adapters 12 in eine propor­ tionale Spannung umwandelt und diese einer Steuerung zur Aus­ wertung zur Verfügung stellt. Die Trägerleiste 44 dient gleich­ zeitig als Führungsmittel zur Verhinderung von Drehbewegungen zwischen dem festen Teil 15 und dem beweglichen Teil 16 des Adapters 12. Dazu ist die messerförmig ausgestaltete Trägerleiste 44 fest mit dem festen Teil 15 verbunden und durchsetzt die Trag­ platte 19 des beweglichen Teils 16 an einer spaltförmigen Öff­ nung 45. Damit ist eine Drehung des Teils 15 gegenüber dem Teil 16 verhindert, gleichzeitig jedoch eine Axialbewegung beider Teile 15, 16 möglich.

Claims (10)

1. Anordnung zum Ankoppeln automatisch wechselbarer Greifer, Werk- und Meßzeuge an Montageautomaten mittels eines Adapters, der einen am Montagearm befestigten Teil und einen beweglichen, die Arbeitsplatte mit den Spannelementen aufnehmenden Teil aufweist, wobei beide Teile koaxial zueinander angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bewegliche Teil (16) aus einem axial über eine Kugel­ buchse (17) auf dem festen Teil (15) verschiebbaren inneren Zy­ linderrohr (28) sowie einen weiteren auf dem inneren Zylinder­ rohr (28) axial verschiebbaren äußeren Zylinderrohr (30) be­ steht, welches zusammen mit dem inneren Zylinderrohr (28) eine mit einem Druckmittel über Kanäle (32 a, 32 b) beauf­ schlagbare Kolben-Zylinder-Einheit (28 a , 30 c) bildet, mit der die am inneren Zylinderrohr (28) schwenkbar gelagerten Spann­ elemente (33) zum Ankoppeln einer die Werkzeuge (13) tragende Spannplatte (38) an die Arbeitsplatte (29) betätigbar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (33) zur Herstellung der mechanischen Schnitt­ stelle als zweiarmige Drehhebel mit einem ortsfesten Drehpunkt (33 a) an der Arbeitsplatte (29) angeordnet sind und mit ihrem einen Hebelarm (36) zum Umfassen der Spannplatte (38) ausgebil­ det sind, und mit dem anderen Hebelarm (34) in Wirkverbindung mit dem äußeren Zylinderrohr (30) stehen.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannelemente (33) seitlich der Arbeitsplatte (29) gelagert sind, daß jeweils der eine Hebelarm (34) in eine Aussparung (35) des äußeren Zylinderrohres (30) eingreiftund daß jeweils der andere Hebelarm (36) mit einem Absatz (37) zum Um­ fassen der Spannplatte (38) versehen ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der feste Teil (15) des Adapters in Achsrichtung verlaufende, mit Absätzen (25) versehene Tragbolzen (21) be­ sitzt und daß der bewegliche Teil (16) an seinem dem Montage­ arm (11) zugewandten Ende mit einer Tragplatte (19) versehen ist und durch Eigengewicht auf den Absätzen (25) der Trag­ bolzen (21) aufliegt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Tragplatte (19) und einem mit dem festen Teil (15) verbundenen Flansch (24) Druckfedern (27) angeordnet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Teil (15) eine Trägerleiste (44) für einen Wegaufnehmer aufweist, durch den die relative Bewegung in Achsrichtung (18) zwischen dem festen Teil (15) und dem beweglichen Teil (16) des Adapters (12) in eine proportionale elektrische Spannung umwandelbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die messerartige Trägerleiste (44) die Tragplatte (19) an einer angepaßten Ausnehmung (45) durchsetzt.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsplatte (29) und die Spannplatte (38) quadratische Form besitzen.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von elektrischen Verbindungen die Arbeitsplatte (29) mit federnden Kontaktstiften (39) und die Spannplatte (38) mit festen Gegenkontakten versehen ist.

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von pneumatischen Verbindungen zwischen Arbeits- und Spannplatte die beiden Platten mit einander gegenüberlie­ genden Kanälen (41, 42) versehen sind, und daß die Abdichtung der Schnittstelle über O-Ringe erfolgt, die entweder in der Ankoppelfläche der Arbeitsplatte (29) oder der Spannplatte (38) liegen.