DE3535610A1

DE3535610A1 - Unterdruckheber fuer montageteile

Info

Publication number: DE3535610A1
Application number: DE19853535610
Authority: DE
Inventors: Werner Frey; Klaus Maier
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1985-10-05
Filing date: 1985-10-05
Publication date: 1987-04-09

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterdruckheber für Montageteile unterschied licher Größe, insbesondere für ring- und plattenförmige Teile.

Bei der mechanisierten Montage von Geräten aus einzelnen Teilen, insbeson dere bei im vollautomatisierten Betrieb arbeitenden, wurden bisher neben anderen Einrichtungen dreh- oder schwenkbare mechanische Greifwerkzeuge eingesetzt, die die Teile von einer Vorratsstelle in eine vorbestimmte Montageposition bringen. Bei hochtechnisierten Anlagen sind sogenannte Montageroboter mit derartigen Greifeinrichtungen ausgestattet.

Der Bewegungsablauf der Greifer muß auf die Form und Abmessungen des jeweils zu erfassenden Teils genau abgestimmt sein, um einen exakten und störungsfreien Montagebetrieb sicherzustellen. Hierzu sind aufwendige Sensoreinrichtungen und eine damit verbundene Auswerte- und Regelelektro nik erforderlich. Der Antrieb der Greiferelemente besteht gewöhnlich aus pneumatischen Arbeitszylindern, welche für Montagebetrieb in Reinraum atmosphäre wegen austretender Öl- und Abriebteilchen problematisch sind. Dem Einsatz mechanischer Greifwerkzeuge sind auch hinsichtlich der scho nenden Handhabung der Montageteile Grenzen gesetzt, so daß sie für die Fertigung hochempfindlicher Geräte, beispielsweise von Magnetplatten speichern, nicht geeignet sind. Ferner erfordern Greifersysteme bei vielen variierenden Teilen häufigen Werkzeugwechsel, durch den die Mon tageschwindigkeit vermindert wird.

Greifersysteme erweisen sich bei der Gerätemontage somit als in ihrem Aufbau und Betrieb aufwendig und kompliziert und daher auch störenfällig.

Zur Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Nachteile bei der bisher üblichen, mechanisierten Gerätemontage soll aufgabengemäß durch vorlie gende Erfindung ein Montagehilfsmittel geschaffen werden, durch welches Montageteile unterschiedlicher Größe zuverlässig und sowohl in einer für die Montage von Präzisionsgeräten geeigneten Weise als auch reinraumtaug lich handhabbar sind. Die neue Montagehilfe soll ferner sowohl in ihrem technischen Aufbau als auch in ihrem Betrieb, insbesondere in vollmechani sierten Montageanlagen, wenig aufwendig und einfach sein.

Nach vorliegender Erfindung wird die Aufgabe durch einen Unterdruckheber, insbesondere für ring- und plattenförmige Montageteile, gelöst, der aus mindestens zwei in koaxialer Anordnung miteinander verbindbarer und trennbarer Hebereinheiten besteht, die an ihrem arbeitsseitigen Ende Öffnungen aufweisen, welche über Verbindungskanäle mit einer Unterdruck quelle verbunden sind, wobei die Verbindungskanäle der Hebereinheiten im verbundenen Zustand durch Umschalteeinrichtungen zum wahlweisen Verbinden mit der Unterdruckquelle zusammengefaßt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Unterdruckhebers münden die Verbindungskanäle der Hebereinheiten jeweils in ein zentrales Zuführungs teil. Das Zuführungsteil der koaxial innen angeordneten Hebereinheit taucht über eine durch einen Schieber verschließbare Öffnung in das Zuführungsteil der äußeren Hebereinheit ein und schließt dabei die Mündungsöffnungen deren Verbindungskanäle ab.

Die Hebereinheiten werden vorteilhafterweise formschlüssig miteinander verbunden, indem die innere Hebereinheit an ihrem zylindrischen Umfang mit zwei Stiften ausgestattet ist, die beim Verbinden der beiden Heberein heiten in rechtwinklige Ausnehmungen am ebenfalls zylindrischen Umfang der äußeren Hebereinheit nach Art eines Bajonettverschlusses einrasten.

Einzelheiten des erfindungsgemäßen Unterdruckhebers sind anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend beschrieben

Es zeigen

Fig. 1 die äußere Hebereinheit des Unterdruckhebers im Längsschnitt

Fig. 2 die innere Hebereinheit im Längsschnitt

Fig. 3 eine Anordnung zum Trennen oder Verbinden der beiden Hebereinhei ten durch einen Montageroboter in einer Gesamtansicht

Der Unterdruckheber besteht aus einer äußeren Hebereinheit 1 (Fig. 1) und einer inneren Hebereinheit 2 (Fig. 2), die ineinander angeordnet werden können und für den Transport und das Positionieren von Teilen unterschiedlicher Größe in vorbestimmte Montagepositionen vorgesehen sind. Die beiden Hebereinheiten werden durch jeweils einen Hohlzylinder 3 und 4 gebildet, der über den Zylinderumfang verteilte, in am arbeitsseiti gen Ende 5, 6 angeordnete Öffnungen 7, 8 mündende Verbindungskanäle 9, 10 aufweist. Letztere sind über ein zentrales Zuführungsteil 11, 12 mit einer Unterdruckquelle 13 verbunden, so daß die zu handhabenden Montage teile, beispielsweise Ringe oder Platten, an den Öffnungen 7 und 8 durch Unterdruck festgehalten werden können. Selbstverständlich können auch flächige Teile anderer geometrischer Formen damit erfaßt werden, wenn die Anordnung der Öffnungen diesen Teilen so angepaßt ist, daß diese von dem jeweiligen Teil völlig abgedeckt werden.

Die beiden Hebereinheiten werden wechselweise betrieben, d.h. für größere Teile ist die äußere Hebereinheit 1 alleine im Einsatz; zum Handhaben kleinerer Teile wird die innere Hebereinheit 2 von der äußeren aufgenom men und gehalten. Dabei taucht das Zuführungsteil 12 der koaxial innen angeordneten Hebereinheit über eine Öffnung 14 in das Zuführungsteil 11 der äußeren Hebereinheit 1 ein und schließt dabei die in dieses mündenden Verbindungskanäle 9 ab, so daß die Unterdruckquelle 13 nur an den Öffnun gen 8 der inneren Hebereinheit wirksam und die äußere Hebereinheit damit außer Betrieb ist. Durch einen Schieber 15 ist dafür gesorgt, daß die Öffnung 14 am Zuführungsteil 11 bei entfernter innererer Hebereinheit 2 geschlossen werden kann.

Für die lösbare Verbindung der beiden Hebereinheiten ist die innere Einheit 2 an ihrem zylindrischen Umfang mit zwei gegenüberliegend angeordneten Stiften 16 ausgestattet. Die äußere Hebereinheit 1 weist in entsprechender Anordnung rechtwinklige Ausnehmungen 17 auf, in die die Stifte beim Ineinanderschieben der Hebereinheiten und Verdrehen gegenein ander nach Art eines Bajonettverschlusses einrasten.

Im vollmechanisierten Montagebetrieb ist die äußere Hebereinheit 1 am Arbeitsarm 18 eines Montageroboters befestigt. Für das Verbinden und Trennen der beiden Hebereinheiten ist eine Arbeitsplatte 19 vorgesehen, die mit Haltemitteln für die innere Hebereinheit 2 und Betätigungskurven für den Schieber 15 des Zuführungsteils 11 der äußeren Hebereinheit ausgestattet ist. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist hierzu auf der Arbeitsplatte eine Halteplatte 20 mit Vorsprüngen 21 befestigt, zwischen denen die innere Hebereinheit an entsprechend angeordneten Einbuchtungen 22 am Hohlzylinder 4 ein- bzw. ausgeschoben und in bestimm ter Stellung gehalten werden kann. Neben der Halteplatte sind Leit teile 23, 24 mit Ablaufkurven 25, 26 angebracht, auf deren einen 26 der Schieber 15 beim Absenken der äußeren Hebereinheit auf die innere Heber einheit abläuft und dabei in die die Öffnung 14 freigebende Stellung verschoben wird, damit - wie oben erläutert - das Zuführungsteil 12 in das Zuführungsteil 11 eintauchen kann. Dabei gelangen auch die Stifte 16 in die Ausnehmungen 17 der äußeren Hebereinheit 1 und durch einen anschließenden kurzen Drehschritt des Robotterarms 18 in die Endstellung. Die beiden Hebereinheiten sind damit verbunden und können durch eine horizontale Bewegung aus der Halteplatte 20 zum Montageeinsatz entfernt werden. Das Trennen der beiden Hebereinheiten erfolgt im umgekehrten Betriebsablauf, wobei während des Abhebens der äußeren Hebereinheit von der inneren der Schieber 15 auf der Kurve 25 abläuft und dabei in die Schließstellung geht.

Es ist zweckmäßig, den Unterdruck in den Verbindungskanälen 9, 10 der beiden Hebereinheiten 1, 2 zu überwachen, da dessen Höhe davon abhängt, inwieweit die Öffnungen 7, 8 am arbeitsseitigen Ende 5, 6 von den zu erfassenden Montageteile abgedeckt sind. Auf diese Weise können Unregel mäßigkeiten oder Störungen bei der Erfassung der Teile, wie falsche Position oder Oberflächenfehler der Teile, festgestellt werden. Hierzu ist ein auf einen bestimmten Unterdruck, z.B. unter 40% des normaler weise 70%igen Vakuums ansprechender Signalgeber 27 vorgesehen, der einerseits mit den Verbindungskanälen 9, 10 der Hebereinheiten 1, 2 und andererseits mit der Zuleitung der Unterdruckquelle 13 in Verbindung steht. Geeignete Signalgeber stehen im Fachhandel zur Verfügung und werden daher hier nicht weiters beschrieben. Mit Hilfe einer handelsüb lichen Steuerschaltung, an deren Eingang der Signalgeber angeschlossen ist, kann das Ergebnis der Überwachung in Form einer Fehlermeldung ange zeigt und als Schaltbefehl für die Montageanlage benutzt werden.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unter druckhebers ist auf einen bestimmten Anwendungsfall gerichtet. Die gekenn zeichnete Erfindung schließt jedoch auch andere Ausgestaltungen ein, die sich nach der jeweiligen Anwendung richten. Beispielsweise können noch weitere Hebereinheiten nach der erläuterten Verbindungs- und Trennweise ineinander angeordnet werden. Als formschlüssige Verbindungsmittel für die Einheiten sind dabei auch gefederte Kugelrastkupplungen o.Ä. möglich. Ferner können anstelle des Schiebers 15 Drehschieber o.Ä. verwendet werden.

Claims

1. Unterdruckheber für Montageteile unterschiedlicher Größe, insbe sondere für ring- und plattenförmige Teile, gekennzeichnet durch mindestens zwei in koaxialer Anordnung miteinander verbindbarer und trennbarer Hebereinheiten (1, 2), die an ihrem arbeitsseitigen Ende (5, 6) Öffnungen (7, 8) aufweisen, welche über Verbindungs kanäle (9, 10) mit einer Unterdruckquelle (13) verbunden sind, wobei die Verbindungskanäle der Hebereinheiten im verbundenen Zustand durch Umschalteeinrichtungen (11, 12, 15) zum wahlweisen Verbinden mit der Unterdruckquelle zusammengefaßt sind.

2. Unterdruckheber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebereinheiten (1, 2) formschlüssige Verbindungsmittel (16, 17) aufweisen.

3. Unterdruckheber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (9, 10) der Hebereinheiten (1, 2) jeweils in ein zentrales Zuführungsteil (11, 12) münden und das Zuführungs teil (12) der koaxial innen angeordneten Hebereinheit (2) in das der äußeren Hebereinheit (1) über eine Öffnung (14) eintaucht und dabei die Mündungsöffnungen deren Verbindungskanäle (9) ab schließt, wobei die Öffnung (14) des Zuführungsteils (11) der äußeren Hebereinheit durch einen Schieber (15) verschließbar ist.

4. Unterdruckheber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Hebereinheit (2) an ihrem zylindrischen Umfang mit zwei Stiften (16) ausgestattet ist, die beim Verbinden der beiden Hebereinheiten in rechtwinklige Ausnehmungen (17) am ebenfalls zylindrischen Umfang der äußeren Hebereinheit (1) nach Art eines Bajonettverschlusses einrasten.

5. Unterdruckheber nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für ein mechanisiertes Verbinden und Trennen der beiden Hebereinhei ten auf einer Arbeitsplatte (19) für die innere Hebereinheit (2) Haltemittel (20, 21) und für den Schieber (15) des Zuführungs teils (11) der äußeren Hebereinheit (1) Betätigungskurven (25, 26) vorgesehen sind.

6. Unterdruckheber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des an den Öffnungen (7, 8) zu erzeugenden Unter drucks ein auf eine bestimmte Unterdruckhöhe ansprechender Signal geber (27) vorgesehen ist, der einerseits mit den Verbindungkanä len (9, 10) der Hebereinheiten (1, 2) und andererseits mit der Unterdruckquelle (13) in Verbindung steht.