DE3610317C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Zentrier- und Greif­ vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentan­ spruchs 1.

Eine solche Zentrier- und Greifvorrichtung ist aus der US-PS 43 99 639 bekannt.

Es ist im Werkzeugmaschinenbau bekannt, lange, zylindrische Werkstücke für Schleif- und Dreharbeiten mittels stationärer Stützen drehbar zu lagern. Es ist aus der Roboter-Greiftechnik auch bekannt, mittels Greifvorrichtungen Werkstücke zwischen vorgegebenen Positionen zu bewegen. Der Nachteil bekannter stationärer Stütz- und Greifeinrichtungen liegt darin, daß ihr Einsatzbereich sehr begrenzt ist und sie nicht dazu ausgelegt sind, das Werkstück automatisch zu zentrieren und zu greifen.

Der Nachteil herkömmlicher stationärer Stütz- und Greifein­ richtungen liegt auch darin, daß ihre mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Bauteile nur entlang einer einzigen Achse bewegbar sind, wodurch die Möglichkeit, unterschiedliche Zen­ trier- und Greifvorgänge auszuführen, stark eingeschränkt ist. Zwar wird bei einigen herkömmlichen Greifeinrichtungen behaup­ tet, daß sie eine Parallel-Bewegung ermöglichen, doch bewegen sich tatsächlich die Greiffinger auf einem Bogen. Haben deshalb die Greiffinger eine V-förmige Greifklaue oder V-förmige Finger, so ist es erforderlich, die Steuerung der Greifeinrichtung für jede Größe des Werkstückes neu zu programmieren, da bei unter­ schiedlichen Durchmessern die V-förmigen Greifklauen entlang dem bogenförmigen Weg unterschiedliche Positionen einnehmen. Es werden zwar auch Greifer mit einer tatsächlich parallelen Bewe­ gung geboten, doch weisen diese den Nachteil auf, daß ihre Greiffinger entlang einer Achse nur eine sehr kurze Bewegung aus­ führen können. Auch liegt ein Nachteil derartiger bekannter Greifvorrichtungen mit paralleler Bewegung darin, daß sie nicht für Werkstücke mit sehr unterschiedlichen Durchmessern verwen­ det werden können. Es mangelt diesen Geräten also an der gefor­ derten Vielseitigkeit. Es ist auch eine stationäre Abstützung mit einer genauen Zentrierung bekannt, wobei ein zentrales Fut­ ter und zwei Seiten-Futter vorgesehen sind, um eine Bewegung entlang nur einer Achse zu ermöglichen (US-PS 43 99 639). Bei diesem Stand der Technik führen aber die Greiffinger nur eine Bewegung in radialer Richtung auf das Werkstück zu aus. Beim Entfernen der Greiffinger vom Werkstück in umgekehrter Richtung kommt das Werkstück nicht vollständig frei, so daß es nur mit erheblichem Aufwand zu entfernen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Zentrier- und Greifvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Greiffinger in einfacher Weise zurück­ ziehbar sind und mit der eine vollständige Freigabe des Werk­ stückes mit geringem Programmieraufwand bei der automatischen Steuerung möglich ist.

Eine dieser Aufgabe erfindungsgemäß lösende Zentrier- und Greifvorrichtung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Der in den Ansprüchen verwendete Begriff "quer" (Querschlitze und Querbewegung) soll nicht nur Schlitze bzw. Bewegungen erfassen, die senkrecht zur Längsachse des Gehäuses stehen, sondern auch hierzu geneigte Schlitze bzw. Bewegungen. Der Be­ griff Schlitz (Querschlitze und Längsschlitze) soll auch Nuten (wie in den Ausführungsbeispielen) und entsprechend ausgebilde­ te Führungsflächen umfassen. Als Gehäuse im Sinne der Erfindung sind Bauteile zu verstehen, die an zumindest einer Seite dem Betätigungskörper benachbart angeordnet sind.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Zeich­ nung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer zwei-achsigen automatischen Zentrier- und Greifvorrichtung, bei der die Greiffinger in einer das Werkstück freigebenden Stellung sind;

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1, bei der die Greiffinger ent­ lang einer Achse in die Zentrierstellung bezüglich des Werkstückes bewegt sind;

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Greiffinger mit dem Werkstück in Eingriff stehen;

Fig. 4 einen Seiten-Aufriß der in Fig. 1 gezeigten automati­ schen Zentrier- und Greifvorrichtung entlang der Linie 4-4, in Richtung der Pfeile gesehen;

Fig. 5 eine Vorderansicht des in der automatischen Zentrier- und Greifvorrichtung gemäß Fig. 1 Verwendung findenden Betätigungskörpers;

Fig. 6 einen Aufriß des in Fig. 5 gezeigten Betätigungskörpers von rechts, entlang der Linie 6-6 in Richtung der Pfeile;

Fig. 7 eine Draufsicht auf den in Fig. 5 gezeigten Betäti­ gungskörper in der Ebene 7-7;

Fig. 8 eine Ansicht der Innenseite der rückwärtigen Abdeck­ platte, die bei der in Fig. 4 gezeigten automatischen Zentrier- und Greifvorrichtung Verwendung findet, wobei die Ansicht in der Ebene 8-8 der Fig. 4 erfolgt;

Fig. 9 eine Ansicht der rückwärtigen Abdeckplatte gemäß Fig. 8 von unten, in der Ebene 9-9 der Fig. 8;

Fig. 10 einen rechten Seitenaufriß der in Fig. 4 gezeigten au­ tomatischen Zentrier- und Greifvorrichtung entlang der Linie 10-10, wobei die rechte Seitenplatte der in Fig. 1 gezeigten automatischen Zentrier- und Greifvorrichtung zu erkennen ist;

Fig. 11 einen rechten Seitenaufriß der rechten Seitenplatte entlang der Linie 11-11 der Fig. 10;

Fig. 12 eine Bodenansicht der Montageplatte für die Kraftver­ sorgung entlang der Linie 12-12 der Fig. 1;

Fig. 13 eine Seitenansicht eines der beiden identischen Greif­ finger, welche bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Greifvorrichtung Verwendung finden;

Fig. 14 eine Draufsicht von oben auf den in Fig. 13 gezeigten Greiffinger, gesehen in Richtung der Pfeile 14-14;

Fig. 15 eine Ansicht einer der Nockenscheiben, die bei einer automatischen Zentrier- und Greifvorrichtung gemäß Fig. 1 Verwendung finden;

Fig. 16 einen rechten Seitenaufriß der in Fig. 15 gezeigten Nockenscheibe in Richtung der Pfeile 16-16;

Fig. 17 eine Explosionsdarstellung der Montagewelle für die Greifer-Rolle, die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 Verwendung findet;

Fig. 18 eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles einer zwei-achsigen automatischen Zentrier- und Greif­ vorrichtung, wobei die Greiffinger in einer das Werkstück freigebenden Stellung sind,;

Fig. 19 eine Vorderansicht entsprechend der Fig. 18, wobei die Greiffinger entlang einer Achse bezüglich des Werkstückes in die Zentrierstellung bewegt sind; und

Fig. 20 eine teilweise Vorderansicht der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung, wobei die Greiffinger das Werkstück erfassen.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine auto­ matische Zentrier- und Greifvorrichtung. Ein langgestrecktes, zylindrisches Werkstück 11, wie beispielsweise eine langge­ streckte Welle, soll zentriert und an seiner Außenfläche erfaßt werden, so daß es bearbeitet oder zwischen unterschiedlichen Stellungen bewegt werden kann. Die automatische Zentrier- und Greifvorrichtung kann auf einem herkömmlichen Roboterarm an­ geordnet sein, welcher seinerseits in herkömmlicher Weise gesteuert wird.

Gemäß den Fig. 1 und 4 weist die automatische Zentrier- und Greifvorrichtung ein Gehäuse auf mit einer vorderen Abdeckplat­ te 12, einer hinteren Abdeckplatte 13 (Fig. 4) und linken und rechten Seitenplatten 14 bzw. 15. Eine Bodenplatte 18 dient auch der Energiezufuhr oder zur Montage eines energiezuführen­ den Zylinders. Die vorderen und rückwärtigen Abdeckplatten 12 bzw. 13 sind identisch und können deshalb ausgetauscht werden. Entsprechendes gilt für die Seitenplatten 14 und 15. Die Ab­ deckplatten 12 und 13, die Seitenplatten 14 und 15 sowie die Bodenplatte 18 sind beispielsweise aus Aluminium gefertigt.

Wie den Fig. 2 und 5 zu entnehmen ist, weist die automatische Zentrier- und Greifvorrichtung 10 einen Betätigungskörper 19 auf, der verschiebbar im Gehäuse montiert ist. Der Betätigungs­ körper kann ebenfalls aus Aluminium gefertigt sein. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist die automatische Zentrier- und Greifvorrichtung 10 ein Paar von Greif- und Zentrierfingern 21, 22 auf, welche eine identische Struktur haben und ebenfalls beispielsweise aus Aluminium bestehen. Die Fig. 1 und 2 zeigen ebenfalls, daß der Betätigungskörper 19 mit einem zentralen Greif- und Zentrierfinger 23 versehen ist.

Gemäß den Fig. 1 und 2 bildet die Abdeckplatte 12 die vordere Abdeckung. Die rechte Seite der vorderen Abdeckplatte 12 ist an der rechten Seitenplatte 15 mittels Schrauben 25 befestigt, welche Bohrungen 26 in der vorderen Abdeckplatte 12 durchsetzen und in Gewinde-Sackbohrungen 27 (Fig. 4) in der rechten Seiten­ platte 15 eingeschraubt sind. Die vordere Abdeckplatte 12 ist entsprechend auch mit der linken Seitenplatte 14 durch Schrau­ ben 25 verbunden, welche Bohrungen 26 auf der linken Seite der vorderen Abdeckplatte 12 durchsetzen und in entsprechend ausge­ bildete Gewindebohrungen (nicht gezeigt) in der linken Seiten­ platte 14 eingeschraubt sind.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die linke Seite der hinteren Ab­ deckplatte 13 mittels einer Vielzahl von Schrauben 28 an die rechte Seitenplatte 15 angeschraubt. Die Schrauben 28 entspre­ chen den Schrauben 25 und durchsetzen Bohrungen 29, die in der hinteren Abdeckplatte 13 vorgesehen sind. Die Schrauben 28 sind in Gewinde-Bohrungen 27 eingeschraubt, die in der rechten Sei­ tenplatte 15 ausgebildet sind. Die Ansicht der Vorrichtung von rechts (Fig. 4) zeigt, daß die rechte Seite der rückwärtigen Abdeckplatte 13 ebenfalls durch eine Vielzahl von Schrauben 28 mit der rechten Seite der linken Abdeckplatte 14 in gleicher Weise verbunden ist, wie die zwei Seiten der vorderen Abdeck­ platte 12 mit den linken und rechten Seitenplatten 14 bzw. 15 verbunden sind.

Die Abdeckplatten 12 und 13 sind ebenfalls mit den Seitenplat­ ten 14 und 15 mittels Dübel 32 verbunden, welche sich durch entsprechend ausgerichtete Löcher 33 erstrecken, die in den Ab­ deckplatten 12 und 13 sowie den Seitenplatten 14 und 15 ausge­ formt sind. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist die auto­ matische Zentrier- und Greifvorrichtung 10 mit einer Vielzahl von Montagelöchern 34 versehen, die entlang der linken und rechten Seiten der Abdeckplatten 14 und 15 ausgeformt sind und die in bezug auf Montagelöcher 35 ausgerichtet sind, welche in den Seitenplatten 14 und 15 gemäß den Fig. 10 und 11 ausgeformt sind.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist der Betätigungskörper 19 verschiebbar im Gehäuse montiert, wobei seine parallelen Seitenflächen 38 und 39 in Gleitkontakt mit parallelen Innen­ flächen 40 und 41 der Seitenplatten 14 bzw. 15 stehen. Gemäß Fig. 4 sind die vorderen und rückwärtigen Stirnflächen 42 und 43 des Betätigungskörpers 19 gleitend auf parallelen Innenflä­ chen 44, 45 der vorderen und rückwärtigen Abdeckplatten 14 bzw. 15 montiert.

Wie aus den Fig. 1 bis 7 zu entnehmen ist, hat der Betätigungs­ körper 19 insgesamt etwa die Gestalt eines rechtwinkligen Bloc­ kes, wobei sich die Oberseite 48 parallel zur Unterseite 49 er­ streckt. Wie in der Fig. 5 zu erkennen ist, ist in der Unter­ seite 49 des Betätigungskörpers 19 eine nach innen gerichtete, T-förmige Ausnehmung ausgebildet, die im einzelnen aus einem nach innen gerichteten Längsschlitz 52 und einem verbindenden Querschlitz 53 zusammengesetzt ist.

Gemäß den Fig. 5 und 6 ist der Betätigungskörper 19 auf beiden Seiten mit einem Schmiermittel-Schlitz 56 versehen. Die Schmiermittel- Schlitze 56 kommunizieren jeweils mit einer quer verlaufenden Schmiermittel-Bohrung 57. Die inneren Enden der Schmiermittel- Bohrungen 57 sind mit einem Querloch 58 verbun­ den.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 5 ist der Betätigungskörper 19 mit einem Paar von Seiten-Führungen oder -Schlitzen 59, 60 verse­ hen, welche rechtwinkligen Querschnitt aufweisen. Die Schlitze 59 und 60 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Betätigungs­ körpers 19 angeordnet und kommunizieren über Querlöcher 58 mit­ einander, welche sich durch den Betätigungskörper 19 zum Kreu­ zungspunkt der Schlitze 59 und 60 erstrecken. Die Schlitze 59 und 60 sind zueinander gewinkelt, wobei ein spitzer Winkel zwi­ schen den Schlitzen in bezug auf die Längsachse des Betäti­ gungskörpers 19 oberhalb und unterhalb des Kreuzungsloches 58 gebildet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der spitze Winkel in bezug auf die Längsachse des Betätigungskörpers 19 70°.

Gemäß den Fig. 1 und 8 sind die vorderen und rückwärtigen Ab­ deckplatten 12 bzw. 13 entlang ihrer unteren Kanten mit einer Vielzahl von nach innen gerichteten Gewinde-Bohrungen 72 ver­ sehen. Wie den Fig. 10 und 11 zu entnehmen ist, ist die rechte Seitenplatte 15 mit einer Gewindebohrung 72 am unteren Ende versehen. Die linke Seitenplatte 14 weist auch eine entspre­ chende Gewindebohrung 72 auf. Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Bodenplatte 18 (welche auch der Montage der Krafterzeugungsmit­ tel dient) am unteren Ende des Gehäuses mit einer Vielzahl von Schrauben 70 befestigt, welche durch Löcher 71 (Fig. 12) in der Bodenplatte ragen und in Gewindebohrungen 72 in der vorderen und rückwärtigen Abdeckplatte 12 bzw. 13 sowie der linken und der rechten Abdeckplatte 14 bzw. 15 eingeschraubt sind.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Antriebszylinder 62 außenseitig der Bodenplatte 18 mittels einer Vielzahl von Schrauben 65 montiert, welche geeignete Bohrungen 66 im Gehäuse des Antriebszylinders 62 durchsetzen und in Gewindebohrungen 67 (Fig. 12) eingeschraubt sind, welche in der Bodenplatte 18 aus­ geformt sind. Der Antriebszylinder 62 hat ein etwa würfelförmi­ ges Gehäuse und kann beispielsweise pneumatisch oder hydrau­ lisch beaufschlagt sein. Der Antriebszylinder 62 ist mit der üblichen Zylinderstange 63 versehen, die sich vom oberen Ende des Zylinders 62 nach oben erstreckt (Fig. 1 und 2). Die Zylin­ derstange 63 durchragt eine zentrale Bohrung 55 in der Boden­ platte 18. Die Zylinderstange 63 ist mit einem vergrößerten Kopf 64 am oberen Endabschnitt versehen. Der Zylinderstangen­ kopf 64 sitzt in der quer verlaufenden Ausnehmung 53 am unteren Ende des Betätigungskörpers 19. Die Zylinderstange 63 erstreckt sich durch den Schlitz 52 und der vergrößerte Kopf 64 weist einen Flansch auf, der weiter ist als der Schlitz 52, so daß der Flansch auf der unteren Wandung der quer verlaufenden Aus­ nehmung 53 aufsitzt. Der Zylinderstangenkopf 64 wird seitlich verschiebbar in der quer verlaufenden Ausnehmung (Nut) 53 mon­ tiert bevor die Abdeckplatten 12 und 13 montiert werden.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Antriebszylinder 62 mit den üblichen Anschlüssen 68 und 69 zum Verbinden mit herkömmlichen Leitungen versehen, mit denen ein unter Druck stehendes Medium, wie Luft oder Hydraulikflüssigkeit, in den Antriebszylinder 62 eingebbar ist, um die Zylinderstange 63 zwischen den in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Positionen zu bewegen. Das unter Druck stehende Fluid, welches in den oberen Anschluß 68 eingegeben wird, betä­ tigt den Antriebszylinder 62 derart, daß der Betätigungskörper 19 nach unten in die in Fig. 1 gezeigte Stellung bewegt wird, um die Greiffinger 21 und 22 zu öffnen. Das in den unteren An­ schluß 29 eingegebene, unter Druck stehende Fluid betätigt den Antriebszylinder 62 derar , daß die Zylinderstange 63 nach oben bewegt wird, um die Greiffinger 21 und 22 in Längsrichtung aus dem Gehäuse zu bewegen und sodann seitwärts nach innen, um ein Werkstück zu ergreifen oder zu zentrieren, wie beispielsweise das Werkstück 11, wie nachfolgend näher beschrieben wird.

Wie in den Fig. 1, 13 und 14 gezeigt ist, weist der Greiffinger 21 einen abgewinkelten Abschnitt 73 und einen integralen Abschnitt 74 auf, welcher sich in Längsrichtung aus dem Gehäuse heraus erstreckt. Der gewinkelte Abschnitt 73 steht in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Betätigungskörpers 19 und wird glei­ tend in der Führung im Betätigungskörper 19 geführt. Der Greif­ finger 22 ist weiterhin mit einem gewinkelten Abschnitt 75 verse­ hen, der gleitend im Schlitz 60 im Betätigungskörper 19 geführt ist. Der Greiffinger 22 ist ebenfalls mit einem integralen Ab­ schnitt 76 in Längsrichtung versehen. Wie der Fig. 10 zu ent­ nehmen ist, weist die rechte Seitenplatte 15 einen Schmiermit­ tel-Anschluß 79 zum Eingeben von Schmiermittel in die Schlitze 56, die Bohrungen 57 und die Quer-Öffnungen 58 auf, um den Be­ tätigungskörper 19 bei seiner Bewegung im Gehäuse zu schmieren. Gemäß Fig. 12 ist ein mit Gewinde versehener Anschluß 80 in der Bodenplatte 18 ausgebildet, um einen zweiten Schmiermittel-Ein­ laß zu bilden, durch den Schmiermittel in das Gehäuse einge­ führt wird.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist die vordere Abdeck­ platte 12 einen sich in Längsrichtung erstreckenden Führungs­ schlitz 81 auf, der auf der rechten Seite der Längsachse des Gehäuses (in der Blickrichtung der Fig. 1) angeordnet ist. Ein quer verlaufender Führungsschlitz 82 ist in der vorderen Ab­ deckplatte 12 auf deren Innenseite ausgeformt. Der quer verlau­ fende Führungsschlitz 82 steht mit seinem inneren Ende in Ver­ bindung mit dem Ende des Längs-Führungsschlitzes 81, der sich bis zum oberen Ende des Gehäuses erstreckt. In der Blickrich­ tung gemäß Fig. 1 ist der quer verlaufende Führungsschlitz 82 geneigt und erstreckt sich nach außen und innen in einem spitzen Winkel in bezug auf die Längsachse des Gehäuses. Der Schlitz endet benachbart der rechten Seitenplatte 15. Ein Füh­ rungs-Gleitschuh 83 ist in einem gewinkelten Schlitz 84 (Fig. 13) angeordnet, der im unteren Endabschnitt 73 des Greiffingers 21 ausgebildet ist. Der Schlitz 84 ist parallel zur Richtung des quer verlaufenden Führungsschlitzes 82 gewinkelt. Der Füh­ rungs-Gleitschuh 83 ist mit einer Bohrung 85 versehen, in die gleitend ein Ende eines Stiftes 87 eingreift. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das innere Ende des Dübel-Stiftes 87 mittels Preßsitz fest in einer Bohrung 86 im Abschnitt 73 des Greif­ fingers befestigt. Gemäß Fig. 4 weist der Führungs-Gleitschuh 83 einen Abschnitt auf, der gleitend in den sich vertikal bzw. longitudinal erstreckenden Führungsschlitzen 81 aufgenommen ist.

Wie in Fig. 15 gezeigt ist, weist der Führungs-Gleitschuh 83 ein oberes Ende und ein unteres Ende 91 auf. Die Innenseite des Führungs-Gleitschuhes 83 ist mit dem Bezugszeichen 92 und die rechte bzw. äußere Seite mit dem Bezugszeichen 93 versehen. Die Ecke zwischen der oberen Kante 90 und der rechten Seite 93 ist weggenommen, so daß sich ein gewinkelter Eckabschnitt bildet, der mit dem Bezugszeichen 94 versehen ist.

Gemäß den Fig. 1, 4 und 8 ist die rückwärtige Abdeckplatte 13 mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Führungsschlitz 97 versehen, welcher links der Längsachse des Gehäuses angeord­ net ist und parallel zum Führungsschlitz 81 verläuft. Das obere Ende des Führungsschlitzes 97 kommuniziert mit dem sich quer erstreckenden, gewinkelten Führungsschlitz 98, dessen inneres Ende mit dem oberen Ende des Führungsschlitzes 97 in Verbindung steht, während sein äußeres Ende benachbart der linken Seiten­ platte 14 endet. Die Führungsschlitze 82 und 98 sind jeweils in spitzem Winkel in bezug auf die Längsachse des Gehäuses ausge­ richtet. Dieser spitze Winkel ist zumindest annähernd 20°. Ein Führungs-Gleitschuh 99 ist in einem gewinkelten Schlitz 100 an­ geordnet, welcher in der Innenfläche des vertikalen Abschnittes 75 des Greiffinger 22 ausgeformt ist und zwar im gleichen Winkel wie der Führungsschitz 98. Der Führungs-Gleitschuh 99 ist genau­ so geformt wie der bereits beschriebene Führungs-Gleitschuh 83 und seine unterschiedlichen Seiten entsprechen dem in Fig. 15 gezeigten Bild und können entsprechend mit Bezugszeichen verse­ hen werden. Der Führungs-Gleitschuh 99 ist aber umgekehrt ange­ ordnet, so daß die Seiten 92 der Führungs-Gleitschuhe 83 und 99 einander gegenüberliegen und gleitend an den Innenflächen der Längs-Führungsschlitze 81 und 97 bewegt werden.

Der Führungs-Gleitschuh 99 ist mit einer Querbohrung 102 verse­ hen, in welche drehbar ein Ende eines Stiftes 101 ragt. Das andere Ende des dübelartigen Stiftes 101 ist mittels Preßsitz fest in einem Querloch 103 (Fig. 4) befestigt, welches am inne­ ren Ende des vertikalen Abschnittes 75 des Greiffingers 22 ausge­ formt ist. Gemäß Fig. 4 ist der Führungs-Gleitschuh 99 gleitend in dem Führungs-Längsschlitz 97 geführt.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist sind jeder der Greiffinger 21 und 22 sowie das Greifteil 23 mit Rollen 111 versehen, die mit dem Werkstück in Eingriff bringbar sind. Wie in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist, weist der Greiffinger 21 ein Paar integraler Rollen-Halter oder -Stützarme 109 und 110 auf, die integral auf dem äußeren Ende des Längsabschnittes 74 montiert sind. Der Rollen-Stützarm 110 hat eine durchgehende, gestufte Öffnung 114, die in bezug auf die Gewindebohrung 115 ausgerichtet ist, welche den anderen Rollen-Stützarm 109 durchsetzt. Gemäß Fig. 17 weist jede der Rollen 111 ein axiales Loch 112 auf, welches eine Rollen-Stützwelle 113 aufnimmt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Greiffinger 22 mit entsprechenden Rollen-Stützarmen 109 und 110 versehen. Fig. 4 illustriert auch, wie jede der Rollen- Stützwellen 113 zwischen den zwei Rollen-Stützarmen 109 und 110 montiert ist, um die Rolle 111 auf jedem der Greiffinger 21 und 22 drehbar abzustützen. Die Fig. 5 bis 7 illustrieren die Rol­ len-Stützarme 109 und 110, die integral auf dem Betätigungskör­ per 19 montiert sind. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, daß der Betätigungskörper mit dem Werkzeug-Greifer 23 ebenfalls mit einer Rolle 111 versehen ist, welche zwischen den Rollen-Ab­ stützungen 109 und 110 mittels einer Rollen-Stützwelle 113 ge­ halten ist.

lm Betrieb wird die automatische Zentrier- und Greifvorrichtung 10 auf einem herkömmlichen Roboter-Arm oder einer ähnlichen An­ ordnung montiert, um wahlweise bewegt oder an einem Ort gehal­ ten zu werden. Um ein Werkstück 11 zu greifen, wird ein unter Druck stehendes Fluid in den unteren Anschluß 69 eingegeben, um den Antriebszylinder 62 nach oben zu beaufschlagen, so daß sich der Betätigungskörper 19 aufwärts in die in Fig. 2 gezeigte Po­ sition bewegt. Die anfängliche Bewegung des Betätigungskörpers 19 verläuft also von der in Fig. 1 gezeigten zurückgezogenen Stellung in die vorgeschobene Stellung gemäß Fig. 2. Aus den Fig. 1 und 2 ist zu entnehmen, daß bei der Bewegung des Betäti­ gungskörpers 19 nach oben auch die Führungs-Gleitschuhe 83 und 99 in den Führungsschlitzen 81 und 97 aufwärts bewegt werden und daß die Greiffinger 21 und 22 sich in gerader Linie in Längs­ richtung bewegen, um die Rollen 111 aus den in Fig. 1 gezeigten Positionen in die Positionen gemäß Fig. 2 zu bewegen. Eine Fortsetzung der Bewegung des Betätigungskörpers 19 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung bewirkt, daß die Greiffinger 21 und 22 in Längsrichtung rückwärts und in Querrichtung nach innen ent­ lang der Radien 119 (Fig. 2) zu einem Punkt bewegt werden, wo die Rollen 111 auf den Greiffinger 21 und 22 mit dem Werkstück 11 in Eingriff kommen. Gleichzeitig kommt die Rolle 111 auf dem Werkstück-Greifer 23 in Eingriff mit dem Werkstück 11, und zwar auf der Längs-Mittelachse der Vorrichtung, welche sich durch den Mittelpunkt des Werkstückes 11 erstreckt. Der Winkel zwi­ schen der horizontalen Linie 120, welche durch die Mittellinie des Werkstückes 11 geht, und den Radien 119, welche durch die Mittelachsen der Rollen-Stützwellen 113 sowie die Mittellinie des Werkstückes 11 gehen (und zwar für beide Rollen 111 auf den Greiffinger 21 und 22) ist mit dem Bezugszeichen 118 versehen. Der Winkel 118 ist gleich dem spitzen Winkel der Führungs­ schlitze 82 und 98 und beträgt beim gezeigten Ausführungsbei­ spiel 20°.

Gemäß den Fig. 1 bis 18 erzeugt das dargestellte Ausführungs­ beispiel einen Drei-Punkt-Eingriff mit dem Werkstück, womit das Werkstück zentriert gehalten werden kann während es bearbeitet wird. Auch kann die Vorrichtung 10 als eine Drei-Punkt-Greif­ einrichtung zum Ergreifen eines Werkstückes 11 und zum Bewegen desselben aus einer Arbeitsstellung in eine andere benutzt werden. Auch ist es möglich, die Vorrichtung 10 zunächst dazu zu benutzen, um eine Zentrierung auszuführen und sodann das Werkstück zu ergreifen, um es von einem Ort zu einem anderen zu bewegen. Der von den Rollen 111 auf das Werkstück 11 ausgeübte Druck zum wahlweisen Ausführen der Zentrierung oder des gesteu­ erten Eingriffs wird bestimmt durch den Druck des Antriebszy­ linders 62, welcher konstant sein kann oder auch variabel ist, je nach den Anforderungen, die das Zentrieren oder Ergreifen des Werkstückes stellen.

Um das Werkstück 11 wieder freizugeben, wird das unter Druck stehende Fluid aus dem Auslaß 69 ausgelassen und unter Druck stehendes Fluid wird in den Einlaß 68 eingegeben, um den Betä­ tigungskörper 19 gemäß den Fig. 1 bis 3 nach unten in das Ge­ häuse zu bewegen. Die erste Bewegung kehrt die Bewegung der Führungs-Gleitschuhe 83 und 99 um, und zwar aus der Position gemäß Fig. 3 in die Position gemäß Fig. 2, so daß die Rollen 111 vom Werkstück 11 freikommen. Die Rolle 111 auf dem Werk­ stück-Greifteil 23 auf dem Betätigungskörper 19 wird nach unten entlang der Längsachse des Betätigungskörpers 19 bewegt, wäh­ rend die Rollen 111 auf den Greiffinger 21 und 22 entlang den Radien 119 (Fig. 2) nach außen und oben bewegt werden. Eine fortgesetzte Bewegung des Betätigungskörpers 119 nach innen in das Gehäuse bewegt die Führungs-Gleitschuhe 93 und 99 in den Führungsschlitzen 81 bzw. 97 in Längsrichtung nach unten, so daß die Greiffinger 21 und 22 bewegt werden und sich die Greif- Rollen 111 wieder in die in Fig. 1 gezeigte zurückgezogene Position bewegen.

Anstelle der Rollen 111 können auch für den Eingriff mit dem Werkstück andere Bauteile vorgesehen sein, deren Querschnitt nicht kreisförmig ist. Auch können sich die Winkel 118 unter­ scheiden wenn es erwünscht ist, um die Rollen 111 auf den Greiffinger 21 und 22 auf unterschiedlich gewinkelten Wegen zwischen den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Stellungen zu bewegen. Eine derartige Bewegung läßt sich dadurch erreichen, daß die Führungsschlitze 82 und 98 unter unterschiedlichen spitzen Winkeln geneigt sind.

Die Fig. 18, 19 und 20 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zentrier- und Greifvorrichtung, wobei die dem zuvor an­ hand der Fig. 1 bis 17 beschriebenen Ausführungsbeispiel ent­ sprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, welche durch ein "a" ergänzt sind.

Bei dem in den Fig. 18 bis 20 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt ein Zwei-Punkt-Eingriff mit dem Werkstück. Die quer verlaufenden Führungsschlitze 82 a und 98 a stehen in rechten Winkeln zu den Führungsschlitzen 81 a und 97 a in Längsrichtung, wodurch die Querbewegung der Greiffinger 21 a und 22 a entlang des gleichen linearen Weges erfolgt, so daß eine exakt parallele Bewegung der das Werkstück erfassenden Klauen 128 in bezug auf das Werkstück 11 a erfolgt.

Gemäß den Fig. 18 bis 20 ist auf jedem der Greiffinger 21 a und 22 a eine Greifklaue 128 montiert. Jede der Greif-Klauen 128 ist auf einem Stützarm 121 befestigt, welcher seinerseits abnehmbar an den in Längsrichtung ausgerichteten Greiffinger-Abschnitten 74 a und 76 a mittels beabstandeter Schrauben 122 befestigt ist. Die Schrauben 122 sind durch Bohrungen 124 gesteckt, welche in den unteren Abschnitten der Arme 212 vorgesehen sind, und sind in Gewindebohrungen 125 geschraubt, die in den Abschnitten 74 a und 76 a der Greiffinger vorgesehen sind. Die Arme 121 weisen einen integralen, nach außen gerichteten, senkrechten Flansch 123 auf, der auf den oberen Kanten 127 der Abschnitte 74 a und 76 a der Greiffinger aufliegt.

Die Greif-Klauen 128 sind entfernbar an den äußersten Endab­ schnitten der Montage-Arme 121 mittels geeigneter Schrauben 129 befestigt, wobei die Schrauben Bohrungen 130 in den oberen End­ abschnitten der Montage-Arme 121 durchsetzen und in Gewindeboh­ rungen geschraubt sind, welche in den Außenseiten der Greif­ klauen 128 vorgesehen sind. Jede der Greifklauen 128 weist eine V-förmige Greiffläche 132 auf, welche mit der runden Außenflä­ che des in Fig. 19 gezeigten Werkstückes 11 a in Eingriff kommen soll. Die Greifklauen 128 können auch auf den Außenseiten der Montagearme 121 befestigt sein, um von innen in ein Werkstück einzugreifen.

Bei Benutzung wird die Antriebseinrichtung 62 a betätigt, um den Betätigungskörper 19 a nach oben aus der in Fig. 18 gezeigten Stellung zu bewegen, wodurch die gleitenden Führungsschuhe 83 a und 99 a in den Führungsschlitzen 81 a bzw. 97 a nach oben bewegt werden, so daß die Greiffinger 21 a und 22 a in Längsrichtung außen bzw. oben aus dem Gehäuse herausbewegt werden bis sie die in Fig. 19 gezeigte Stellung einnehmen. Eine fortgesetzte Be­ wegung der Greiffinger 21 a und 22 a in Längsrichtung in die in Fig. 19 gezeigten Stellungen erfolgt, wenn die Führungsschuhe 83 a und 99 a mit den oberen Kanten der quer verlaufenden Füh­ rungsschlitze 82 a und 98 a in Eingriff kommen. Eine weiterge­ hende Aufwärtsbewegung des Betätigungskörpers 19 a bewegt die Führungsschuhe 83 a und 99 a in Querrichtung nach außen (in den Führungsschlitzen 82 a und 98 a) bis sie die in Fig. 20 gezeigte Stellung einnehmen, in welcher die Greif-Klauen 128 a mit dem zylindrischen Werkstück 11 a in Eingriff stehen.

Der auf das Werkstück 11 a ausgeübte Druck wird durch den Druck auf die Antriebseinrichtung 62 a gesteuert. Dementsprechend können die Greif-Klauen 128 a mit einer geringen Kraft gegen das Werkstück 11 a gedrückt werden, damit das Werkstück 11 a inner­ halb der Greif-Klauen 128 a zum Zentrieren und für die Bearbei­ tung gedreht werden kann, woraufhin die Greif-Klauen 128 a mit größerer Kraft gegen das Werkstück 11 a gedrückt werden können, um dasselbe zwecks einer Bewegung in eine andere Stellung oder Bearbeitungsposition zu bewegen, wo es dann wieder freigegeben werden kann. Das Werkstück 11 a wird durch Betätigung des An­ triebszylinders 62 a freigegeben, wobei der Betätigungskörper 19 a in umgekehrter Richtung bewegt wird, um die Greiffinger 21 a und 22 a in Querrichtung zurück oder nach außen in die geöffnete Stellung gemäß Fig. 19 zu bringen. Bei der zuletzt erwähnten Rückwärtsbewegung werden die gleitenden Führungsschuhe 83 a und 99 a in Querrichtung nach innen bis zu einer Stellung bewegt, in der sie mit den Innenflächen der Führungsschlitze 81 a und 97 a in Eingriff kommen. Eine fortgesetzte Bewegung des Betätigungs­ körpers 19 a nach innen in das Gehäuse bewegt die Führungsschuhe 83 a und 99 a nach unten durch die Führungsschlitze 81 a und 97 a bis in die in Fig. 18 gezeigte Ausgangsposition. Sind die Greif-Klauen 128 a auf den Außenseiten der Arme 121 a montiert, um ein Werkstück von innen zu ergreifen, dann werden die Greif­ finger 21 a und 22 a zunächst in eine Ausgangsposition gemäß Fig. 20 gebracht, von wo sie quer nach außen in die in Fig. 19 ge­ zeigte Position bewegt werden, um mit der Innenfläche des zylindrischen Werkstückes in Eingriff zu kommen.

Claims (7)

1. Automatische Zentrier- und Greifvorrichtung (10) mit

• - einem Gehäuse (12-15, 18), mit quer zu seiner Längsachse angeordneten Führungsschlitzen (82, 98),
• - einem Betätigungskörper (19), der im Gehäuse entlang von an ihm und im Gehäuse ausgebildeten Führungsflächen (38, 39, 40, 41) in Richtung der Längsachse in eine vorgescho­ bene und eine rückgezogene Stellung bewegbar ist,
• - einem Paar Greiffinger (21, 22), die in im Betätigungskör­ per (19) auf gegenüberliegenden Seiten desselben zueinan­ der kreuzweise angeordneten Greiffinger-Schlitzen (59, 60) geführt sind und bei dessen Bewegung in die vorgeschobene Stellung in Eingriff mit einem Werkstück (11) kommen und es in der rückgezogenen Stellung des Betätigungskörpers (19) freigeben, und mit
• - einer Antriebseinrichtung (62), mit welcher der Betäti­ gungskörper (19) bewegbar ist, wobei während der Bewegung des Betätigungskörpers (19) in die vorgeschobene Stellung die Greiffinger (21, 22) eine Linearbewegung quer zur Längsachse des Betätigungskörpers (19) ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß
• - im Gehäuse (12-15, 18) mit den Querschlitzen (82, 98) kom­ munizierende Längsschlitze (81, 97) ausgebildet sind und daß mit den Greiffingern (21, 22) jeweils ein mit Führungsflä­ chen versehener Gleitschuh (83, 99) verbunden ist, der mit den Quer- und Längsschlitzen so zusammenwirkt, daß bei der Bewegung des Betätigungskörpers (19) in die vorgeschobene Stellung zunächst vor der Querbewegung eine Bewegung der Greiffinger in Längsrichtung erfolgt.

2. Zentrier- und Greifvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschlitze (82, 98) sich von den Längsschlitzen (81, 97) in entgegengesetzte Richtungen, unter einem spitzen Winkel ge­ gen die Richtung der Vorwärtsbewegung des Betätigungskörpers (19) erstrecken.

3. Zentrier- und Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ergreifen des Werkstückes (11) Rollen (111) vorgesehen sind.

4. Zentrier- und Greifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskörper (19) eine dritte, mit dem Werkstück (11) in Eingriff bringbare Rolle (111) aufweist, die einen dritten Abstützpunkt für das Werkstück bildet, zusätzlich zu den zwei anderen Stützpunkten durch die Greiffinger (21, 22), so daß das Werkstück an drei Punkten seines Umfanges erfaßt wird.

5. Zentrier- und Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschlitze (82 a, 98 a) sich von den Längsschlitzen (81 a, 97 a) in entgegengesetzte Richtungen unter einem rechten Winkel gegen die Richtung der Vorwärtsbewegung des Betätigungskörpers (19) erstrecken.

6. Zentrier- und Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Werkstück (11 a) in Eingriff kommende Bauteile Greifklauen (128, 132) vorgesehen sind.

7. Zentrier- und Greifvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (21, 22) jeweils mit einem Führungsschlitz (84) versehen sind, in welchem der zugehörige Gleitschuh (83, 99) angeordnet ist.