DE3822434A1 - Wechselsystem fuer greiferbacken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wechselsystem für Greiferbacken von Handhabungsgeräten, insbesondere Montagerobotern mit einem Greiferkopf mit mindestens zwei auswechselbaren Greiferbacken.

Zur Montage unterschiedlicher Werkstücke kann es erforderlich sein, daß zur exakten beschädigungsfreien Montage unterschied­ licher Teile die Greiferbacken ausgewechselt werden müssen. Um eine exakte Positionierung der zu montierenden Teile sicher zu erreichen müssen auch die auszutauschenden Greiferbacken exakt im Greiferkopf eingesetzt und gehalten werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Austausch der auswechselbaren Greiferbacken EDV-gesteuert exakt durchführen zu können, wobei jeweils die zugeordneten speziellen Greiferbacken im Greiferkopf lageexakt eingesetzt werden sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß für die lagegenaue lösbare Fixierung der Greiferbacken im Greiferkopf jeweils mindestens ein zwischen einer Auswechsellage und einer Spannlage gesteuert bewegbarer Fixierkörper vorgesehen ist, der mit einer angepaßten Fixierformung des zugeordneten Greiferbackens zusammenwirkt und das weiter der Greiferkopf und die Greiferbacken aneinander angepaßt mindestens eine Ausnehmung bzw. einen Vorsprung für die reproduzierbare lagegenaue Verbindung zwischen Greiferkopf und Greiferbacken aufweisen und daß ferner jeder Greiferbacken mindestens eine weitere Fixierformung und/oder eine weitere Ausnehmung aufweist, die mit entsprechend zugeordneten Paßvorsprüngen und/oder Paßausnehmungen eines Magazins zusammenwirken können, wobei das Magazin für die Bereitstellung unterschiedlicher Greiferbacken mehrere Paßvorsprünge und/oder Paßausnehmungen aufweist.

Durch die lagegenaue Aufbewahrung der nicht im Einsatz befindlichen Greiferbacken im Magazin wird gleichzeitig auch eine exakte lagegenaue Übernahme der Greiferbacken vom Magazin in den Greiferkopf gewährleistet, wobei der Greiferbackenaustausch voll automatisch EDV-gesteuert entsprechend den Montageerfordernissen vorgenommen werden kann.

Konstruktiv besonders einfach kann der Fixierkörper als axial verschiebbarer Bolzen mit vorzugsweise kreiskegel- oder angenähert halbkugelförmigem Ende ausgebildet sein, wobei dann die Fixierformung des zugeordneten Greiferbackens eine angepaßte Ausnehmung ist, vorzugsweise mit einer Kreiskegelfläche. Durch das Einsitzen des Bolzenendes in diese angepaßte Ausnehmung erfolgt dann eine reproduzierbare exakte Lagefixierung des zugeordneten Greiferbackens.

Vorteilhafter Weise kann der Bolzen über einen Arbeitszylinder verschiebbar sein und z.B. als Teil insbesondere der Kolbenstange mit dem Arbeitszylinder integriert sein, um so Konstruktionsgewicht und die Anzahl der erforderlichen Teile möglichst niedrig zu halten.

Die Verschiebung des Bolzens kann aber auch über einen Servomotor oder einen Magneten, bspw. gegen die Wirkung einer Feder erfolgen.

Billig und exakt herstellbar kann der Greiferkopf als Ausnehmung eine Bohrung aufweisen und der Greiferbacken als Vorsprung einen Zylinderstift, wobei dann der vorzugsweise als Bolzen ausgebildete Fixierkörper senkrecht zur Bohrung geführt ist und sein Ende quer in diese Bohrung bewegbar ist, wobei dann der Zylinderstift die angepaßte Ausnehmung aufweist, in der das Ende des Fixierkörpers unter Druck einsitzt.

Hohe seitliche Kräfte und auch Drehmomente können dann ohne Einfluß auf die Lage der Greiferbacken übertragen werden, wenn diese gegenüber dem Greiferkopf durch zwei im Abstand voneinander vorgesehene Ausnehmungen und Vorsprünge, vorzugsweise in Form von Bolzen und Bohrungen reproduzierbar ausgerichtet sind.

Eine lagegenaue Positionierung der Greiferbacken sowohl im Greiferkopf als auch im Magazin kann dadurch gewährleistet werden, daß als weitere Fixierformung und weitere Ausnehmung bzw. weiterer Vorsprung des Greiferbackens und als zugeordnete Paßvorsprünge bzw. Paßausnehmungen des Magazins im Abstand voneinander angeordnet mindestens zwei Bolzen und diesem zugeordnet zwei Bohrungen in Greiferbacken und/oder im Magazin vorgesehen sind, so daß bezüglich der Ausrichtung der Greiferbacken im Greiferkopf und im Magazin praktisch die gleichen zueinander fluchtenden Ausrichtmittel dienen. Hierzu ist zweckmäßigerweise der Greiferbacken vom Zylinderstift durchragt und im oberen vom Greiferkopf aufnehmbaren Teil ist dann die an das Ende des Fixierkörpers angepaßte Ausnehmung vorgesehen und der untere, aus dem Greiferbacken herausragende Teil des Zylinderstifts ist als weitere Fixierungformung in der als Bohrung ausgebildeten Paßausnehmung des Magazins aufnehmbar.

Besonders preiswert herstellbar und leicht montierbar kann im Magazin als Paßvorsprung ein Paßstift und im Greiferbacken eine Bohrung vorgesehen sein. Ferner kann fluchtend zum Paßstift des Magazins und der Bohrung in Greiferbacken im Greiferkopf ein weiterer Paßstift vorgesehen sein, der in die Bohrung des Greiferbackens ragt und so eine lagegenaue Positionierung gewährleistet.

Üblicherweise sind symmetrisch am Greiferkopf zwei gegeneinander bewegbare Greiferbacken vorgesehen und es sind dann auch entsprechend im Magazin jeweils paarweise Plätze für Greiferpaare angeordnet, wobei die Anzahl der Greiferpaare im Magazin nur von dessen Abmessungen abhängt. Ggf. kann zum exakten Zugriff das Magazin gegenüber dem Greiferkopf verschiebbar sein, wenn die Reichweite des Handhabungsgeräts dies erforderlich macht.

Zur sicheren aber leicht austauschbaren Halterung der Greiferbacken im Magazin können seitlich an diesem Schnapphalter für jeden Greiferbacken vorgesehen sein, wobei dann jeder Greiferbacken zugeordnet eine Rastausnehmung aufweist. Als Schnapphalter kann besonders vorteilhaft eine federbelastete Kugel dienen, die ggf. einstellbar an einer Befestigung des Magazins angeordnet sein kann.

Weitere erfindungsgemäße Ausbildung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen anhand der beigefügten Zeichnungen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines auf einem Magazin aufgesetzten Greiferkopf teilweise geschnitten und

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein teilweise mit Greiferbacken bestücktes Magazin.

Ein Greiferkopf 1 kann mit seinem zylindrischen Vorsprung 19 am Ende eines nicht dargestellten Roboterarms befestigt werden. ln seinem Gehäuse 2 sind über Schrauben 8, 9 symmetrisch zwei Pneumatikzylinder 6′ befestigt über die jeweils ein Fixierkörper in Form eines Bolzens 7 mit kreiskegelförmigem Ende quer zur Greiferkopfachse 20 verschiebbar ist.

Im Gehäuse 2 sind symmetrisch für jeweils einen Greiferbacken 3, 3′ Ausnehmungen in Form einer Bohrung 21 vorgesehen, die parallel zur Greiferkopfachse 20 verlaufen. Mit Abstand von dieser Bohrung 21 sind im Gehäuse 2 für jeden Greiferbacken 3, 3′ ein nach unten aus dem Gehäuse 2 ragender Schwertstift 5 eingepreßt, der in eine Ausnehmung 22 des zugeordneten Greiferbackens 3 ragt.

Die Greiferbacken 3, 3′ selbst sind jeweils von einem Zylinderstift 4 durchragt, dessen oberer Teil einen in der Bohrung 21 passend aufgenommenen Vorsprung 23 und dessen unterer aus dem Greiferbacken 3 vorstehenden Teil eine Fixierformung 24 abgibt, die in eine Paßausnehmung 25 eines Magazins 11 eingesetzt werden kann.

Der Zylinderstift 4 ist seitlich mit einer trichterförmigen Fixierformung 26 versehen, in der das freie angepaßte Ende des Bolzens 7 einsitzt. Damit ist der Greiferbacken 3 über den Zylinderstift 4 reproduzierbar lagegenau festgehalten, wenn unter Druckbeaufschlagung oder Federbelastung des zugeordneten Pneumatikzylinders 6 der Fixierkörper in Form des Bolzens 7 in Richtung der Bohrung 21 kraftbeaufschlagt wird.

Auf der Oberseite des Magazins 11 ist fluchtend zum Schwertstift 5 ein als Paßvorsprung dienender zweiter Zylinderstift 12 eingepreßt, der in die Ausnehmung 22 des Greiferbackens 3 hineinragt, so daß der Greiferbacken 3 auch im Magazin 11 lagegenau abgesetzt werden kann. Hierzu dient noch ein federbelastetes Druckstück 17, das über eine Mutter 18 einstellbar seitlich am Magazin 11 in einer Befestigung 13 über eine Schraube 16 befestigt ist. Das Druckstück 17 weist eine federbelastete Kugel auf, die in einer seitlich am Greiferbacken 3 vorgesehenen Rastausnehmung 27 einrasten kann und so den Greiferbacken 3 festhält, wenn der Bolzen 7 über den Pneumatikzylinder 6 bzw. 6′ zurückgezogen und so der Zylinderstift 4 im Gehäuse 2 freigegeben wird.

Das Magazin 11 besteht aus einer Grundplatte 10 mit Seitenplatten 28, 28′, die auf ihrer Oberseite die Paßausnehmungen 25 und die Zylinderstifte 12 aufweisen.

Wie in Fig. 2 ersichtlich, weisen die Spannbacken 3, 3′ auf ihren einander zugekehrten Seiten unterschiedliche Halterillen 29, 29′ oder Formaussparungen auf, um so unterschiedliche Werkstücke durch gegeneinander Verschieben der Greiferbacken 3, 3′ robotergesteuert aufzunehmen, zu Transportierten, zu Montieren und nach der lagegenauen Montage freizugeben. Zur Montage unterschiedlicher Teile können die für die Montage gerade erforderlichen Greiferbacken 3, 3′ im Magazin 11 ausgetauscht werden.

Claims (12)

1. Wechselsystem für Greiferbacken (3, 3′) von Handhabungsgeräten insbesondere Montagerobotern mit einem Greiferkopf (1) mit mindestens zwei auswechselbaren Greiferbacken (3, 3′), dadurch gekennzeichnet, daß für die lagegenaue Fixierung der Greiferbacken (3, 3′) im Greiferkopf (1) jeweils mindestens ein zwischen einer Auswechsellage und einer Spannlage gesteuert bewegbarer Fixierkörper (Bolzen 7) vorgesehen ist, der mit einer angepaßten Fixierformung (26) des zugeordneten Greiferbackens (3, 3′) zusammenwirkt und daß weiter der Greiferkopf (1) und die Greiferbacken (3, 3′) einander angepaßt mindestens eine Ausnehmung (21, 22) bzw. einen Vorsprung (23, 5) für die reproduzierbare lagegenaue Verbindung zwischen Greiferkopf (1) und Greiferbacken (3, 3′) aufweisen, daß ferner jeder Greiferbacken (3, 3′) mindestens eine weitere Fixierformung (24) und/oder eine weitere Ausnehmung (22) aufweist, die mit entsprechend zugeordneten Paßvorsprüngen (12) und/oder Paßausnehmungen (25) eines Magazins (11) zusammenwirken können, wobei das Magazin (11) für die Bereitstellung unterschiedlicher Greiferbacken (3, 3′) mehrere Paßvorsprünge (12) und/oder Paßausnehmungen (25) aufweist.

2. Wechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fixierkörper als verschiebbarer Bolzen (7) mit vorzugsweise kreiskegel- oder etwa halbkugelförmigem Ende ausgebildet ist und daß die Fixierformung (26) des zugeordneten Greiferbackens (3, 3′) eine angepaßte Ausnehmung ist, vorzugsweise mit einer Kreiskegelfläche.

3. Wechselsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (7) über einen Arbeitszylinder verschiebbar ist bzw. als Teil, insbesondere der Kolbenstange mit dem Arbeitszylinder integriert ist.

4. Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferkopf (1) als Ausnehmung eine Bohrung (21) aufweist und der Greiferbacken (3, 3′) als Vorsprung einen Zylinderstift (4), daß der vorzugsweise als Bolzen (7) ausgebildete Fixierkörper senkrecht zur Bohrung (21) geführt ist und sein Ende quer in diese Bohrung (21) bewegbar ist und daß der Zylinderstift (4) die angepaßte Fixierausformung (26) aufweist, in der das Ende des Fixierkörpers (7) unter Druck einsitzt.

5. Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferkörper (3, 3′) gegenüber dem Greiferkopf (1) durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Ausnehmungen (22) und Vorsprünge (23), vorzugsweise in Form von Stiften (4) und Bohrungen reproduzierbar ausgerichtet ist.

6. Wechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Fixierformung (24) und weitere Ausnehmung (22) bzw. weiterer Vorsprung des Greiferbackens (3, 3′) und als zugeordnete Paßvorsprünge (12) bzw. Paßausnehmungen (25) des Magazins (11) im Abstand voneinander angeordnet mindestens zwei Stifte (4, 12) und zugeordnet zwei Bohrungen im Greiferbacken und/oder im Magazin (11) vorgesehen sind.

7. Wechselsystem nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferbacken (3, 3′) vom Zylinderstift (4) durchragt ist und im oberen vom Greiferkopf (1) aufnehmbaren Teil die an das Ende des Fixierkörpers (Bolzen 7) angepaßte Fixierformung (26) vorgesehen ist und daß der unten aus dem Greiferbacken (3, 3′) herausragende Teil des Zylinderstifts (4) als weitere Fixierformung (24) in der als Bohrung ausgebildeten Paßausnehmung (25) des Magazins (11) aufnehmbar ist.

8. Wechselsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Magazin (11) als Paßvorsprung ein zylindrischer Stift (12) und im Greiferbacken (3, 3′) eine Bohrung (Ausnehmung 22) vorgesehen sind.

9. Wechselsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß fluchtend zum zylindrischen Stift (12) des Magazins (11) und der Ausnehmung (22) im Greiferbacken (3) im Greiferkopf (1) ein Schwertstift (5) vorgesehen ist, der in die Ausnehmung (22) des Greiferbackens (3, 3′) ragt.

10. Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch am Greiferkopf (1) zwei Greiferbacken (3, 3′) vorgesehen sind und entsprechend auch im Magazin jeweils paarweise Platz für Greiferpaare vorgesehen ist.

11. Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich am Magazin Schnapphalter für jeden Greiferbacken (3, 3′) vorgesehen sind und daß jeder Greiferbacken (3, 3′) zugeordnet eine Rastausnehmung (27) aufweist.

12. Wechselsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Schnapphalter federbelastete Kugeln dienen, die einstellbar an einer Befestigung (13) des Magazins (11) angeordnet sind.