DE3739669C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben von Glasscheiben kleiner Abmessungen, insbesondere zum Auf- und Abstapeln oder zum Umsetzen von kleinen Autoglasscheiben innerhalb einer Fertigungslinie, mit einem an einem Manipulator angeordneten Greifer.

Bei der Herstellung von Glasscheiben ist es üblich, die Glasscheiben im Anschluß an einen Bearbeitungsvorgang auf ein Lager- oder Transportgestell abzusetzen und auf diesem Lager- oder Transportgestell zwischenzulagern. Vor der Durchführung des nachfolgenden Arbeitsvorgangs werden sie von dem Lager- oder Transportgestell entnommen und der entsprechenden Bearbeitungsmaschine zugeführt.

Die bekannten automatischen Handhabungsvorrichtungen zum Aufnehmen und Absetzen von Glasscheiben weisen als Greifer einen Saugteller auf, der die Glasscheibe auf der Scheibenoberfläche erfaßt. Bei einem Arbeitszyklus muß nicht nur Unterdruck an den Saugteller angelegt werden, sondern anschließend auch Überdruck, um die Glasscheibe von dem Saugteller zu lösen. Dadurch wird einerseits die Vorrichtung insgesamt aufwendig. Andererseits benötigt der Arbeitszyklus insgesamt eine verhältnismäßig lange Zeit, weil beim Greifen und beim Lösen der Glasscheibe jeweils erst der erforderliche Unterdruck und dann Überdruck zwischen dem Saugteller und der Glasoberfläche aufgebaut werden muß. Dadurch sind einer Verkürzung der Taktzeiten Grenzen gesetzt.

Zum Erfassen von gestapelten Brennkapseln für keramische Erzeugnisse sind Greifvorrichtungen bekannt, die mehrere etwa in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnete, an die Mantelfläche der Brennkapsel anlegbare Greifglieder aufweisen (DE 26 54 445 B1). Die Greifglieder sind dabei an Schwenkhebeln befestigt, die ihrerseits an den freien Enden ortsfester Radialarme gelagert sind und werden gemeinsam über ein Hebelwerk betätigt, das aus einem um die Mittelachse der Greifvorrichtung drehbaren Hebelstern mit einer der Anzahl der Schwenkhebel entsprechenden Zahl von Hebelarmen besteht. Diese bekannte Greifvorrichtung weist einen verhältnismäßig komplizierten mechanischen Aufbau auf und eignet sich nicht für einen Einsatz im Bereich der Flachglasherstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsvorrichtung für Glasscheiben kleiner Abmessungen zu schaffen, die mit kürzeren Taktzeiten arbeiten kann, als es mit Saugtellern möglich ist, und die einfach im konstruktiven Aufbau und robust und unempfindlich im Betrieb ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Greifer aus zwei scherenartig miteinander verbundenen Hebeln besteht, an denen parallel zueinander ausgerichtete Finger in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß zwischen ihnen die zu ergreifenden Glasscheiben mit ihren flächenmäßigen Abmessungen Platz finden, und daß die beiden scherenartig miteinander verbundenen Hebel zum Erfassen der Glasscheiben auf deren Umfangsfläche, bzw. zum Freigeben der Glascheiben, eine Schwenkbewegung um das Scherengelenk ausführen.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Greifer erfaßt die Glasscheibe auf rein mechanische Weise allein durch die Klemmwirkung der Finger. Der eigentliche Greifvorgang und der Vorgang zur Freigabe der Glasscheiben läßt sich auf Greifvorgang mit Hilfe eines Saugtellers, so daß sich die Taktzeiten insgesamt deutlich verkürzen lassen.

Der erfindungsgemäße Scherengreifer hat ferner den Vorteil, daß beim Öffnen und Schließen der Schere die Finger sich gleichzeitig von den Kanten der Glasscheiben lösen bzw. gleichzeitig mit den Kanten der Glasscheiben in Kontakt kommen. Dadurch werden die Glasscheiben beim Aufnehmen oder beim Ablegen nicht aus ihrer Position verschoben. Ein Scherengreifer mit vier Fingern kann deswegen auch als eine Vorrichtung eingesetzt werden, mit der die Glasscheiben auf ihrer Unterlage ausgerichtet, das heißt in eine reproduzierbare bestimmte Position gebracht werden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Greifers besteht darin, daß er mehrere übereinanderliegende Glasscheiben gleichzeitig fassen und umsetzen kann, was bei einer einen Saugteller als Greifwerkzeug aufweisenden Vorrichtung systembedingt nicht möglich ist. Auf diese Weise kann die Umsetzgeschwindigkeit der Glasscheiben weiter erhöht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner auch für den Einsatz in solchen Fällen geeignet, in denen die Oberfläche der Glasscheiben mit einem empfindlichen Belag versehen ist, der nicht mit anderen Gegenständen in Berührung kommen darf. Beispielsweise ist es heute üblich, Autoglasscheiben auf einer Oberfläche mit einer Dekorschicht aus einer Einbrennfarbe zu versehen, die jedoch gegen Berührung empfindlich ist, solange sie nicht durch eine entsprechende Wärmebehandlung eingebrannt ist.

Vorteilhafterweise sind die Finger an den Hebeln lösbar befestigt und können an unterschiedlichen Stellen angeordnet werden. Auf diese Weise kann der Greifer unterschiedlichen Scheibengrößen und Scheibenformen angepaßt werden.

Der erfindungsgemäße Greifer kann an bekannten Manipulatoren beliebiger Bauart angeordnet werden, wie beispielsweise an dem Manipulatorarm eines Roboters. Der Manipulator und die Steuerung des Manipulators gehören zum Stand der Technik und sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Greifers werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Greifer mit vier Fingern in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2 die konstruktive Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Scherengreifers in einer Aufsicht,

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 dargestellten Greifers, und

Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 3 in vergrößerter Darstellung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Autoglasscheibe 1 handelt es sich um eine Dreieckscheibe, wie sie in dieser oder ähnlicher Form in Kraftfahrzeugen häufig verwendet wird. Selbstverständlich lassen sich aber nicht nur derartige Dreieckscheiben, sondern Glasscheiben beliebiger Form mit dem erfindungsgemäßen Greifer erfassen und manipulieren.

Fig. 1 zeigt einen scherenförmig ausgebildeten Greifer mit vier Fingern 15, 16, 17, 18, von denen die Finger 15 und 17 an den beiden Enden des einen Hebels 19, und die Finger 16 und 18 an den beiden Enden des anderen Hebels 20 angeordnet sind. Die beiden Hebel 19 und 20 sind scherenartig miteinander verbunden. Die Hebel 19, 20 lassen sich mit Hilfe eines Druckzylinders 21 öffnen und schließen, so daß auf diese Weise die Glasscheibe 1 zwischen den vier Fingern 15, 16, 17, 18 eingeklemmt wird. Die Bewegung der Kolbenstange 22 wird über zwei einerseits an der Kolbenstange 22 und andererseits an dem Hebel 19 bzw. dem Hebel 20 angelenkte Schubstangen 23 und 24 auf die Scherenhebel 19, 20 übertragen. Der Druckzylinder 21 ist ebenso wie die Achse 25 der Scherenhebel an einer Grundplatte 26 befestigt. Die Grundplatte 26 ihrerseits ist mit einem Flansch 27 versehen, mit dem sie an einem geeigneten Manipulator befestigt ist.

Ein nach diesem Prinzip aufgebauter Greifer ist in Fig. 2 mit seinen konstruktiven Einzelheiten dargestellt. Der Hebel 19 trägt wiederum in seinen Endbereichen die beiden Finger 15 und 17, während der Hebel 20′ die Finger 16 und 18 trägt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Hebel 20′ im Drehpunkt abgekröpft, und die beiden Arme des Hebels bilden miteinander einen Winkel Alpha von etwa 135 Grad. Aufgrund dieser abgekröpften Hebelform ist dieser Greifer für bestimmte Scheibenformen besonders geeignet. Um die Anpassung an die jeweils zu transportierenden Scheibengrößen zu erlauben, sind die Finger 15, 16 und 18 auf den Hebeln 19, 20′ lösbar befestigt, so daß sie an verschiedenen Stellen auf den Hebeln angeordnet werden können. Zu diesem Zweck sind die Hebel 19, 20′ mit einer Reihe von Bohrungen 29 für die Aufnahme der Finger versehen. Die Befestigung der Finger in den Bohrungen 29 erfolgt mit Hilfe von Schraubenbolzen 30 und Flügelmuttern 31.

Der auf der Grundplatte 26 befestigte pneumatische Zylinder 21 betätigt über die Kolbenstange 22 und den Gelenkkopf 32 die Schubstangen 23 bzw. 24, die ihrerseits über Zapfen 33 bzw. 34 mit dem Hebel 19 bzw. 20′ gelenkig verbunden sind. Der Flansch 27 ist auf geeignete Weise mit dem nicht dargestellten Manipulator verbunden.

Wie insbesondere aus Fig. 3 im einzelnen hervorgeht, sind die beiden Hebel 19 und 20′ über geeignete Axiallager 36 und über das Drehlager 38, das eine axiale und radiale Lagerung gewährleistet, drehbar an der Grundplatte 26 befestigt.

Auf dem Hebel 19 ist ferner ein pneumatischer Druckzylinder 40 angeordnet, dessen Kolbenstange 41 einen Stößel 42 betätigt, der durch die Führungsstange 43 gegen Verdrehen gesichert ist. Der von dem Druckzylinder 40 betätigte Stößel 43, der auf seiner Unterseite mit einem elastischen Belag 44 versehen ist, dient dazu, nach dem Öffnen des Greifers die Glasscheiben an die Unterlage bzw. an die zuvor abgestellten Glasscheiben anzudrücken.

Die Finger 15 bis 18, die die Glasscheiben einklemmen, sind kreiszylinderförmig ausgebildet und über Rillenkugellager 47 auf dem Bolzen 30 drehbar gelagert. Durch diese drehbare Lagerung der Finger werden Relativbewegungen zwischen der Oberfläche der Finger und der Glasscheibenkante beim Schließen der Schere, und damit ein Verschleiß der Fingeroberfläche, vermieden. Die Außenfläche der Finger wird von einem Hohlzylinder 46 aus einem gummielastischen Kunststoff gebildet. Der gummielastische Kunststoff dieses Hohlzylinders 46 hat eine Shore-Haerte von 60 bis 70. Unter diesen Bedingungen drückt sich das Material des Hohlzylinders 46 unter der Wirkung der von dem Druckzylinder 21 aufgebrachten Klemmkraft an den Kontaktstellen mit den Glasscheiben 1 ein, wie es in Fig. 4 vergrößert dargestellt ist. Um zu verhindern, daß die unterste Glasscheibe 1 beim Schließen des Greifers nach unten gedrückt wird und eventuell aus dem Greifer herausfällt, ist an der unteren Stirnwand des Bolzens 30 jedes Fingers eine kreisförmige Scheibe 48 mit Hilfe einer Schraube 49 befestigt, die beim Klemmvorgang unter die unterste Glasscheibe 1 greift. Die Scheibe 48 weist auf ihrer an dem Bolzen 30 anliegenden Seite einen konzentrischen Vorsprung 50 auf. Dieser sorgt dafür, daß zwischen der unteren Stirnfläche des Hohlzylinders 46 und der gegenüberliegenden oberen Fläche der Scheibe 48 ein Abstand A von etwa 2 mm verbleibt, damit das Material des Hohlzylinders 46 nicht durch die Scheibe 48 beim Greifen der Glasscheiben an der erforderlichen Komprimierung gehindert wird. Außerdem ist die Scheibe 48 an ihrer Umfangsfläche 51 abgeschrägt, um auf diese Weise leicht unter die unterste Glasscheibe greifen zu können.

Im dargestellten Fall wird jeweils ein Glasscheibenpaket von sechs aufeinanderliegenden Glasscheiben 1 ergriffen und insgesamt aufgestapelt oder an eine andere Stelle verbracht. Selbstverständlich ist die beschriebene Greifeinrichtung auch in der Lage, einzelne Glasscheiben oder Glasscheibenpakete mit unterschiedlicher Anzahl von Glasscheiben zu greifen und umzusetzen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Handhaben von Glasscheiben kleiner Abmessungen, insbesondere zum Auf- und Abstapeln oder zum Umsetzen von kleinen Autoglasscheiben innerhalb einer Fertigungslinie, mit einem an einem Manipulator angeordneten Greifer, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer aus zwei scherenartig miteinander verbundenen Hebeln (19, 20) besteht, an denen parallel zueinander ausgerichtete Finger (15, 16, 17, 18) in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß zwischen ihnen die zu ergreifenden Glasscheiben (1) mit ihren flächenmäßigen Abmessungen Platz finden, und daß die beiden scherenartig miteinander verbundenen Hebel (19, 20) zum Erfassen der Glasscheiben (1) auf deren Umfangsfläche, bzw. zum Freigeben der Glasscheiben, eine Schwenkbewegung um das Scherengelenk ausführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Durchführung der Schwenkbewegung der scherenartig miteinander verbundenen Hebel (19, 20) ein auf einer Grundplatte (26) angeordneter Druckzylinder (21) vorgesehen ist, dessen Kolbenstange (22) über zwei Schubstangen (23, 24) auf die Hebel (19, 20) wirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Finger (15, 16, 18) auf den Hebeln (19, 20′) in deren Längsrichtung veränderbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Finger (15, 16, 17, 18) so gewählt ist, daß ein Paket von mehreren aufeinanderliegenden Glasscheiben ergriffen werden kann.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (15, 16, 17, 18) eine kreiszylindrische Gestalt haben und um die Zylinderachse vorzugsweise über Kugellager (47) drehbar gelagert sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (15, 16, 17, 18) von einem Überzug (46) aus einem gummielastischen Kunststoff mit einer Shore-Härte von 60-70 umgeben sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der unteren Stirnseite eines jeden Fingers eine Scheibe (48) mit dem Durchmesser des Überzugs (46) angeordnet ist, die unter die unterste Glasscheibe (1) greift.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer einen von einem Druckzylinder (40) betätigten Stößel (42) zum Andrücken der abgelegten Glasscheiben gegen ihre Unterlage aufweist.