DE3842260A1 - Industrieroboter fuer eine blechbearbeitungsmaschine und manipulator fuer diesen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Industrieroboter für eine Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Blechbiegemaschine wie eine Abkantpresse oder dergleichen sowie einen Manipulator für einen solchen Industrieroboter, der in der Lage ist, ein Blechmaterial zu handhaben, das einem Biegevorgang in einer solchen Blechbearbeitungsmaschine, wie einer Abkantpresse oder dergleichen ausgesetzt ist. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Industrieroboter, der mit einem derartigen Manipulator für eine Blechbearbeitungsmaschine versehen ist, wobei die Anpaßbarkeit des Manipulators an das bearbeitete Material verbessert ist.

In herkömmlicher Weise ist ein Manipulator zur automatischen Handhabung des Werkstückes in einer Blechbiegemaschine, wie zum Beispiel einer Abkantpresse, entwickelt worden, wobei in einer solchen Blechbiegemaschine ein Blechbiegevorgang ausgeführt wird.

Ein herkömmlicher Manipulator ist üblicherweise in einer bestimmten Lage vor der Biegebearbeitungsmaschine angeordnet. Bei dieser Art von Manipulator ist ein Arm an einer Lagersäule so angeordnet, daß er frei eine vertikale und eine Drehbewegung ausführen kann und daß der Arm ebenfalls eine freie Verlängerung, Verkürzung und Drehung ausführen kann. Eine Blechklemmvorrichtung ist am Ende des Armes (als "Hand") angeordnet, um frei das Werkstück zu ergreifen.

Bei einem herkömmlichen Manipulator mit der vorerwähnten Konfiguration muß, um der Blechklemmvorrichtung einen weiten Bewegungsbereich zu sichern, der Arm lang sein und die Gesamtauslegung des Manipulators ist daher groß, was nachteilig ist. Außerdem wird die Positionierung des Bleches in der Blechbiegevorrichtung der Blechbearbeitungsmaschine vollständig durch den Manipulator ausgeführt. Es ist daher erforderlich, den Manipulator für eine hochgenaue Handhabung auszulegen, um die Präzision der Positionierung des Bleches zu verbessern. Dies führt zu der Schwierigkeit übermäßig hoher Herstellungskosten.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde von der Anmelderin ein besonders vorteilhafter Manipulator für die Handhabung von Blechmaterial in einer Blechbiegemaschine ähnlich einer Abkantpresse vorgeschlagen, der in der japanischen Patentanmeldung 62-3 13 760 erläutert ist.

Selbst bei diesem Manipulator muß jedoch dann, wenn ein Umformprozeß, wie zumBeispiel ein Biegeprozeß oder dergleichen ausgeführt werden soll, bei dem die Halterungsfläche, an der das Blech ergriffen werden kann, klein ist, die Klaue der Blechklemmvorrichtung in einem manuellen Vorgang entsprechend dem gewünschten Klemmzustand ausgetauscht werden, was nachteilig ist. Außerdem ist es schwierig, diesen Austauschvorgang zu automatisieren, so daß er nicht rationell und bequem ausgeführt werden kann.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung unter Berücksichtigung der Nachteile herkömmlicher Vorrichtungen, einen Industrieroboter für eine Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Blechbiegemaschine und einen Manipulator für einen solchen Industrieroboter anzugeben, bei dem die Klaue bzw. die Klauen automatisch ausgetauscht werden können, so daß die Effizienz des Einsatzes des Industrieroboters verbessert wird.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch einen Manipulator für eine Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Blechbiegemaschine, erreicht, mit einem Arm, der sich in vertikaler Richtung erstreckt und einem Paar Halteteilen, von denen ein Halteteil sich frei an das andere Halteteil annähern kann und sich von diesem zurückziehen kann, wobei die Halteteile mit Eingriffsteilen versehen sind, die mit einem Eingriffsabschnitt, ausgebildet an den Klauen zum Ergreifen eines Blechmateriales, in Eingriff bringbar und von diesem lösbar sind.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Industrieroboter für eine Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Blechbiegemaschine nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen, der aufweist einen Manipulator für eine Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere Blechbiegemaschine, versehen mit einer frei montierbaren und lösbaren Klaue und einer Klauen-Austauschvorrichtung, die ihrerseits eine Mehrzahl von Klauen-Freigabeeinrichtungen aufweist, die die Klaue des Manipulators befestigen und abnehmen können und die die Klaue vor der Montage und nach dem Entfernen halten können, und eine Übertragungseinrichtung, die die Mehrzahl der Klauen-Freigabeeinrichtungen gemeinsam zwischen dem Manipulator und einem Klauen-Speichermagazin hin und her bewegen und die wahlweise eine beliebige der Klauen-Freigabeeinrichtungen in eine Klauen-Austauschposition an dem Manipulator und in eine Lage seitlich des Manipulators bringen kann.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Als Ergebnis des vorgenannten Aufbaus des Manipulators für eine Blechbiegemaschine nach der vorliegenden Erfindung kann die Klaue, die mit dem Eingriffsteil versehen ist, leicht von dem Halteteil durch Lösen des Eingriffes des Eingriffsteiles entfernt werden. Entsprechend kann die Klaue leicht automatisch ausgewechselt werden.

Im Ergebnis des vorbeschriebenen Aufbaus des Industrieroboters wird bei dem Industrieroboter für eine Blechbiegemaschine nach der vorliegenden Erfindung eine Klaue, die aus dem Klauen-Vorratsmagazin entnommen wird, in einer der Klauen-Freigabeeinrichtungen aus der Mehrzahl dieser Klauen-Freigabeeinrichtungen gehalten. Anschließend werden die Klauen-Freigabeeinrichtungen, die keine Klaue halten und jene Klauen-Freigabeeinrichtung bzw. -einrichtungen, die eine Klaue halten, gemeinsam zu dem Manipulator bewegt. Seitlich des Manipulators wird zuerst die "Leere", keine Klaue haltende Klauen-Freigabeeinrichtung in die Klauen-Wechselposition an dem Manipulator bewegt und die Klaue, die an dem Manipulator gerade gehalten wird, wird von diesem durch die freie Klauen-Freigabeeinrichtung entfernt. Als nächstes wird die Klauen-Freigabeeinrichtung, die die (neue) Klaue hält, in die Klauen-Wechselposition bewegt und die durch diese Einrichtung erhaltene Klaue kann an dem Manipulator befestigt werden. Anschließend wird der Klauen-Wechselvorgang durch Rückführen der Klaue, die von dem Manipulator entfernt wurde, zu dem Klauen-Vorratsmagazin vervollständigt.

Insbesondere können somit neue gegen alte Klauen durch einen einzigen Übertragungsvorgang zwischen dem Klauen-Vorratsmagazin und dem Manipulator ausgetauscht werden.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen verdeutlicht. In diesen zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispieles eines Industrieroboters für eine Blechbiegemaschine nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Blech-Klemmvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teiles nach Fig. 2, gesehen in Richtung des Pfeiles V,

Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teiles der Klauen-Austauschvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 1.

Bezugnehmend nunmehr auf die Fig. 1 und 2 ist in diesen eine Blechbiegemaschine, zum Beispiel eine Abkantpresse oder dergleichen gezeigt, die an der linken Seite mit einem Blechmaterial-Magazin 3 versehen ist, in dem ein Blech 2 gelagert ist.

Um den Blechbiegevorgang in Verbindung mit der Blechbiegemaschine 1 auszuführen, ist ein Industrieroboter 4 für die Blechbiegemaschine 1 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt der Industrieroboter 4 für die Blechbiegemaschine 1 eine Mehrzahl von Vorrichtungen, um den Blechbiegevorgang in Verbindung mit der Blechbiegemaschine 1 unter der Steuerung einer Steuervorrichtung 5, die beispielsweise ein Mikroprozessor ist, auszuführen.

Insbesondere ist der Industrieroboter 4 mit einer Blechzuführungsvorrichtung 6 versehen, der das Blech 2 zu der Blechbiegevorrichtung 1 zuführt. Die Blechzuführungsvorrichtung 6 umfaßt eine Saugplatte 7, die als Magnetplatte oder als Ansaug-Unterdruckplatte ausgeführt sein kann, so daß das Blech 2 an dieser anhaftet, einen frei drehbaren Arm 8, der die Ansaugplatte 7 lagert und in Richtung des Pfeiles in Fig. 1 verschwenkt sowie einen Hubabschnitt 10, der den Arm 8 lagert und entlang einer Tragsäule 9 vorgesehen an dem Blech-Speichermagazin 3, frei hubbeweglich ist. Ein Steuerdraht 5 a ist mit einer, in den Zeichnungen nicht gezeigten, Betätigungseinrichtung von der Steuervorrichtung 5 her verbunden, um den Arm 8 und den Hubabschnitt 10 anzutreiben.

Entsprechend wird das Blech 2, das an der Saugplatte 7 der Blechzuführungsvorrichtung 6 anhaftet, unter der Steuerung durch die Steuervorrichtung 5 vertikal seitlich und in Längsrichtung durch den Hubabschnitt 10 und den Arm 8 bewegt und im Ergebnis dessen werden die Bleche 2, die in dem Blech-Speichermagazin 3 gelagert sind, jeweils eines nach dem anderen der Blechbiegemaschine 1 zugeführt.

Der Industrieroboter 4 für die Blechbiegemaschine 1 ist auch mit einem Manipulator 11 zur Halterung des zu der Blechbiegemaschdine 1 zugeführten Bleches 2 während des Blechbiegevorganges versehen. Der Manipulator 11 ist auf einer Grundplatte 13 installiert, die integraleinstückig an einem unteren Rahmen 12 der Blechbiegemaschine 1 befestigt ist. Im einzelnen ist ein erster Übertragungsblock 14, der entlang der Grundplatte 13 frei bewegbar ist, an der Vorderseite der Grundplatte 13 vorgesehen.

Ein fächerförmiger Abschnitt 15, dessen oberer Teil in Längsrichtung vergrößert ist, ist an dem ersten Übertragungsblock 14 vorgesehen. Ein zweiter Übertragungsblock 16, der frei entlang des fächerförmigen Abschnittes 15 bewegbar ist, ist an dem fächerförmigen Abschnitt 15 gelagert. Eine Hubstange 17, die frei in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des zweiten Übertragungsblockes gelagert ist, ist an dem zweiten Übertragungsblock 16 gelagert.

Ein Arm 18, der sich in eine Richtung, die der Längsrichtung nahe kommt, erstreckt, ist in geeigneter Weise am oberen Abschnitt der Hubstange 17 befestigt. Eine Blech-Klemmvorrichtung 19, die den Seitenkantenabschnitt des Bleches 2 ergreift und festklemmt ist an dem Ende des Armes 18 befestigt. Im einzelnen ist die Blech-Klemmvorrichtung 19 in frei drehbarer Weise in bezug auf die Vertikale rund um eine Achse B drehbar, die sich seitlich in bezug auf die Blechbiegemaschine 1 erstreckt. Die Blech-Klemmvorrichtung 19 ist ebenfalls frei drehbar um eine Achse A gelagert, die sich rechtwinklig zur Achse B erstreckt.

Insbesondere ist ein Drehrohr 20, das in Fig. 3 gezeigt ist, am Ende des Armes 10 in frei schwenk- und drehbarer Weise um die Achsen A und B vorgesehen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Linear-Betätigungsglied 22, ausgerüstet mit einer Stange 21, wie zum Beispiel einer Kolbenstange, vorgesehen, die sich frei entlang der Welle bzw. Linie A vorschieben und zurückziehen kann, innerhalb des Drehrohres 20 vorgesehen ist.

Ein oberer Halter 23 und ein unterer Haler 24 sind an der Stange 21 und dem Drehrohr 20 vorgesehen. Eine Bohrung bzw. Ausnehmung 27 ist an dem oberen Halter 23 vorgesehen und ein Bolzen 28 ist an dem unteren Halter 24 vorgesehen, so daß eine Verdrehung gegeneinander vermieden ist. Eine obere Klaue 25 und eine untere Klaue 26 zum Klemmerfassen des Bleches 2 sind in frei drehbarer Weise an dem oberen Halter 23 bzw. dem unteren Halter 24 vorgesehen.

Im Ergebnis dieser Ausführung werden die obere Klaue 25 und die untere Klaue 26 so angetrieben, daß sie frei sich einander annähern und voneinander entfernen können und daß sie sich entlang von fünf Achsen in bezug auf die Blechbiegemaschine 1 (der Achse A, der Achse B und drei Achsen, die gegeneinander um jeweils einen rechten Winkel geneigt sind, frei bewegbar sind). Hier wird die Betätigung und Wirkung der oberen Klaue 25 und der unteren Klaue 26 entlang der fünf Achsen mit Hilfe von Betätigungseinrichtungen, wie zum Beispiel Schrittmotoren ausgeführt, die über die Steuerleitungen 5 a mit der Steuervorrichtung 5 verbunden sind, die ihrerseits auf der Grundlage eines Erfassungssignales von einer Erfassungseinrichtung, wie zum Beispiel einer Kodiereinrichtung (nicht gezeigt) aktiviert wird.

Entsprechend kann das Blech 2, das zu der Blechbiegemaschine 1 zugeführt worden ist, durch den Manipulator 11 während des Blechbiegebearbeitungsprozesses festgehalten werden.

Eine Hilfs-Klemmvorrichtung 29 mit dem gleichen Aufbau wie die Blech-Klemmvorrichtung 19 ist an der Grundplatte 13 vorgesehen.

Entsprechend führt die Hilfs-Klemmvorrichtung 29 eine Änderung bzw. einen Austausch der Klemmhalterung der Platte 2 durch den Manipulator 11 für eine Blechbiegemaschine aus und wird auf diese Weise ein Biegen an dem Kantenabschnitt ausgeführt, der durch den Manipulator 11 ergriffen und festgeklemmt ist.

Als nächstes wird eine Einrichtung zum Befestigen der Klauen 25, 26 an den Haltern 23, 24 im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 erläutert. Die Einrichtungen für die Befestigung der oberen Klaue an dem oberen Halter und für die Befestigung der unteren Klaue an dem unteren Halter sind identisch, so daß die nachfolgende Erläuterung lediglich für die Installation der oberen Klaue an dem oberen Halter erfolgt, sinngemäß jedoch auch für die untere Klaue gilt.

Beispielsweise umfaßt die obere Klaue 25, die nahezu eine T-Form aufweist, einen Blech-Klemmabschnitt 30, der eine geeignete Breite aufweist, um das Blech 2 zu klemmen sowie einen Schenkelabschnitt 31, der sich in eine Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung des Klemmabschnittes 30 erstreckt. Im Einzelnen umfaßt der Schenkelabschnitt 31 zwei Schenkel, die an dem Blech-Klemmabschnitt 30 ausgebildet sind und zwischen sich einen V-förmigen konkaven Abschnitt 32 von einer Breite bilden, die ausreicht, um zu ermöglichen, daß der Schenkelabschnitt 31 leicht mit dem oberen Halter 23 am Ausgang des konkaven Abschnittes 32 in Eingriff kommt.

Der obere Halter 23 ist in Form eines Keiles ausgebildet, der sich zu seiner Spitze hin verjüngt, entsprechend der Form des konkaven Abschnittes 32 des Blech-Klemmabschnittes 30. An einer Seitenwandung 23 a des oberen Halters 23 ist eine Führungsrippe 33 ausgebildet, um die obere Klaue 25 zu führen, wenn diese in den oberen Halter 23 eingesetzt wird.

Ein Eingriffsteil 34 ist am Endabschnitt des oberen Halers 23 vorgesehen, um mit der oberen Klaue 25 in Eingriff zu kommen. Im Einzelnen ist, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Lagerabschnitt 35 am Endabschnitt des oberen Halters 23 ausgebildet. eine Paar Eingriffsbolzen 36 ist an dem Lagerabschnitt 35 so vorgesehen, daß die Eingriffsbolzen 36 in bezug auf eine äußere Seitenquerwandung 23 a des oberen Halters 23 frei vorstehen können und zurückziehbar sind. Ein elastisches Teil 37, wie zum Beispiel eine Feder, die die Eingriffsbolzen 36 dahingehend vorspannt und belastet, daß die Eingriffsbolzen 36 in bezug auf die äußere Seitenwandung 23 a vorspringen, ist zwischen dem Paar Eingriffsbolzen 36 vorgesehen.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 3 ist eine Führunsrippe 38, die mit der Führungsrippe 33 in Eingriff kommen kann, an der inneren Seitenwandung des Schenkelabschnittes 31 der oberen Klaue 25 ausgebildet. Außerdem ist eine in Seitenrichtung durchdringende Durchgangsbohrung bzw. -ausnehmung 39 an dem Grundkantenabschnitt der Führungsrippe 38 als Aufnahmeabschnitt vorgesehen, in die die Bolzen 36 des Eingriffsteiles 34 eingreifen können, bzw. die mit diesen Bolzen 36 in Eingriff kommen kann.

Im Ergebnis der vorerläuterten Konfiguration berührt, während die Führungsrippe 33 im Eingriff mit der Führungsrippe 38 ist, der Eingriffsbolzen 36 in dem konkaven Abschnitt 32 der oberen Klaue 25 die innere Seitenwandung des Schenkelabschnittes 31 der oberen Klaue 25 und wird in den oberen Halter 23 gedrückt. Nachdem der Eingriffsbolzen 36 unter der Wirkung der elastischen Vorspanneinrichtung 37 in den oberen Halter 23 gedrückt worden ist, greift der Eingriffsbolzen 36 bzw. greifen die Eingriffsbolzen 36 passend in die seitlich durchgehende Durchgangsbohrung 39 ein und die obere Klaue 25 ist so im Eingriff mit dem oberen Halter 23 aufgenommen.

Die obere Klaue 25 kann auch von dem oberen Halter 24 durch Drücken des Eingriffsbolzens 36 aus der seitlich durchgehenden Durchgangsbohrung 39 in dem oberen Halter 23 heraus, entfernt werden.

Wiederum bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 ist der Industrieroboter 4 nach der vorliegenden Erfindung mit einem Klauenmagazin 40 zur Aufnahme von Austauschklauen 25 a, 26 a, die gegen die gerade installierten Klauen 25, 26 an dem Manipulator 11 ausgetauscht werden können.

Insbesondere ist eine Strebe 41 an der Seitenfläche des Blech-Vorratsmagazines 3 vorgesehen. An der Strebe 41 ist eine Mehrzahl von Paaren vertikaler Halter 42, 43 von gleichem Aufbau angeordnet, wie ihn die Halter 23, 24 aufweisen, die an dem Manipulator 11 vorgesehen sind. Die Austauschklauen 25 a, 26 a sind an den Haltern 42, 43 in frei aufnehmbarer und entfernbarer Weise durch den Eingriff eines Eingriffsbolzens 36 und einer seitlich durchdringenden Durchgangsbohrung 39 in gleicher Weise wie das vorher erläutert wurde, aufgenommen.

Entsprechend werden die Klauen 25 a, 26 a in dem Klauenmagazin 40 gelagert und von der Verstrebung 41 gelöst und können durch Bewegung zu dem Manipulator 11 ausgetauscht werden.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 1 ist der Industrieroboter 4 außerdem mit einer Klauen-Austauschvorrichtung 44 zum Auswechseln der Klauen 25, 26, die gerade an dem Manipulator 11 befestigt sind gegen die Klauen 25a, 26 a, die in dem Klauen-Vorratsmagazin 40 gelagert sind, auszutauschen. Die Klauen-Auswechselvorrichtung 24 umfaßt eine Klauen-Freigabeeinrichtung 45, die die Klauen montieren und entfernen kann sowie eine Übertragungseinrichtung 46, die die Klauen-Freigabeeinrichtung 25 zwischen dem Manipulator 11 und dem Klauenmagazin 40 übertragen bzw. bewegen kann.

In der Übertragungseinrichtung 46 ist ein Hubabschnitt 47 in frei hubbeweglicher Weise an der Lagersäule 9, die an dem Blech-Vorratsmagazin 3 vorgesehen ist, gelagert. Ein Arm 48, der in einer horizontalen Ebene, das heißt in Richtung des Pfeiles in Fig. 1, bewegbar ist, ist an dem Hubabschnitt 47 gelagert. Ein Führungsteil 49, das Klauen-Freigabeteile 45 an beiden Enden aufweist, ist an dem Arm 48 in frei drehbarer Weise um eine Linie bzw. Welle C an einer rechtwinkligen Fläche durch einen Motor 50 gelagert, der an dem Arm 48 befestigt ist, um das Führungsteil 49 zu drehen.

Hier wird ein Führungsteil 49 unter einem Winkel in bezug auf den Arm 48 angetrieben. Sein Mittelabschnitt ist an dem Arm 48 gelagert.

Entsprechend werden durch die Bewegung des Hubabschnittes 47 und des Armes 40 das Führungsteil 49 und die Klauen-Freigabeeinrichtungen 45, die an diesem gelagert sind, aus einer gewählten Höhenlage in der Nähe des Klauen-Vorratsmagazines 40 in die Nähe der Blech-Klemmvorrichtung 19 des Manipulators 11 bewegt. Außerdem werden die Positionen der Klauen-Freigabevorrichtungen 45 an jedem Ende des Führungsteiles 49 durch Drehen des Führungsteiles 49 um ein 180° gegeneinander vertauscht.

Nunmehr wird zur genaueren Erläuterung der Klauen-Freigabeeinrichtung 45 auf Fig. 5 verwiesen. Ein Paar Druckblocks 51, sind einander gegenüberliegend als Kompressionsteile an dem Führungsteil 49 so gelagert, daß sie entlang des Führungsteiles 49 in frei hin- und herbewegbarer Weise angeordnet sind. An jeder der gegenüberliegenden Flächen der Kompressionsblocks 51 ist ein Paar Freigabestifte 52, 53 in frei vorstehender Weise in bezug auf die seitlich durchdringende Durchgangsbohrung 39 der Klauen 25, 26 angeordnet.

Die Kompressionsblocks 51 sind mit einer Umkehr-Schneckenradschraube 54 im Eingriff, so daß sie gleichmäßig aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Umkehr-Schneckenradschraube 54 ist mit einer Betätigungseinrichtung 56, wie zum Beispiel einem Schrittmotor, über ein Kegelrad 55 verbunden.

Somit können, wenn der Arm 48 und das Führungsteil 49 so angeordnet sind, wie dies durch die Vollinie in Fig. 1 dargestellt ist, zum Beispiel die Eingriffsstifte 53, 54 die an den Druckblocks 51, wie gezeigt in Fig. 4 und 5 befestigt sind, in die jeweiligen seitlich durchgehenden Durchgangsbohrungen 39 der Klauen 25, 26, angeordnet an dem Manipulator 11, eingeführt werden.

Außerdem ist ein Steuerungsrad 5 a von der Steuervorrichtung 5 mit den Betätigungselementen zum Bewegen des Hubabschnittes 47 und des Armes 48 (die jeweils nicht gezeigt sind) des Motors 50 und der Betätigungseinrichtung 56 verbunden.

Durch diesen Aufbau wird die Steuerung der Steuervorrichtung 5 ausgeführt. Zum Beispiel sind die Klauen 25, 26 des Manipulators 11 in der vorbeschriebenen Raumlage, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, angeordnet und wenn sie veranlaßt werden, einen gegenseitigen Berührungszustand einzunehmen, das heißt in den Zustand zu gelangen, in dem die durch die Klauen 25, 26 gebildete Spanneinrichtung geschlossen ist, werden die Freigabestifte 52, 53 in der Klauen-Freigabeeinrichtung 45 jeweils in die seitlich durchgehenden Durchgangsbohrungen 39 der Klauen 25, 26 eingesetzt und die Eingriffsstifte 36 werden in die Halter 23, 24 zurückgedrückt und die Klauen 25, 26 werden von den Haltern 23, 24 gelöst.

Wiederum bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 ist zum automatischen Austausch der Klauen in dem Industrieroboter 2 nach der vorliegenden Erfindung eine Klauen-Unterscheidungseinrichtung 57 vorgesehen, um zwischen den Klauen zu unterscheiden, wenn diese ausgewechselt werden.

Insbesondere ist eine Mehrzahl von Gewindebohrungen 58 an einem oder an beiden Seitenabschnitten der Klauen 25, 26 so ausgebildet. Eine Mehrzahl Schrauben 59, entsprechend der Anzahl der Klauen, ist vorgesehen und diese Schrauben 59 sind in die Gewindebohrungen 58 eingeschraubt. Um außerdem die Lokalisierung der Schrauben 59 zu erfassen ist ein Sensor 60 an den Druckblocks 51 der Klauen-Freigabeeinrichtung 45 vorgesehen. Durch diese Anordnung wird ein "0" oder "1"-Signal erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob die Schrauben 59 in die Gewindebohrungen 58 eingesetzt sind oder nicht. Im Einzelnen wird die Art der Klauen 25 a, 26 a durch einen 0/1-Byte-Binärcode bestimmt. Ein optischer Sensor kann als Sensor 60 verwendet werden, ein magnetischer Annäherungssensor wird jedoch bevorzugt.

Auch ist eine - nicht gezeigte - Signalanalyseeinrichtung zum Analysieren des Signales von dem Sensor 60 und zum Bestimmen der Art der Klauen 25 a, 26 a an der Steuervorrichtung 5 vorgesehen.

Entsprechend kann die Art der Klauen erfaßt werden, wenn die Klauen zwischen den Druckblocks 51 der Klauen-Freigabeeinrichtung 45 eingesetzt sind.

Die Gesamt-Arbeitsweise des Industrieroboters beim Auswechseln der Klauen 25, 26 wird nunmehr entsprechend dem Aufbau des Industrieroboters 4 erläutert.

Zuerst wird das Blech 2, das von der Blechzuführungsvorrichtung 6 zu dem Manipulator 11 zugeführt wurde, durch die Blech-Klemmvorrichtung 19 des Manipulators 11 festgeklemmt und, während es durch den ersten Übertragungsblock 14, den zweiten Übertragungsblock 16 und den Hubabschnitt 10 etc. bewegt wird, wird das Blech 2 durch die Blechbiegemaschine 1 gebogen.

Anschließend wird, wenn die Klauen 25, 26 während des Biegezyklus ausgetauscht werden sollen, der Manipulator 11 in die Lage bewegt, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, und zwar auf der Grundlage eines Programmes, das in der Steuervorrichtung 5 gespeichert ist. Während dieser Zeit wird das Blech 2 zum Beispiel durch eine Hilfs-Klemmvorrichtung 29 festgehalten. Der Arm 48 der Klauen-Auswechselvorrichtung 24 wird in die Lage gedreht, die durch die unterbrochene Linie in Fig. 1 gezeigt ist, um die Austauschklauen 25 a, 26 a, die in dem Klauen-Vorratsmagazin 40 gelagert sind, abzuziehen bzw. zu entnehmen. Im Einzelnen wird, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, der Arm 48 in bezug auf die Verstrebung 41 des Klauenmagazines 40 so positioniert, daß die Austauschklauen 25a, 26 a zwischen den Druckblocks 51 des Führungsteiles 49 der Klauen-Freigabeeinrichtungen 45 angeordnet sind.

Hierbei werden, sofern erforderlich, die Austauschklauen 25 a, 26 a, an denen sich die Klauen-Auswechselvorrichtung 44 befindet, durch den Sensor 60 geprüft, um festzustellen, ob es die gewünschten Klauen sind oder nicht.

Wenn es die falschen Klauen sind, wird ein Hinweissignal (Warnsignal) ausgegeben und die entsprechenden Klauen-Speicherdaten über die Innenseite des Werkzeugmagazins 40, die in der Steuervorrichtung 5 gespeichert sind, werden wieder aufgefunden.

Wenn bestätigt wird, daß die Austauschklauen 25 a, 26 a die gewünschten Klauen sind, werden die Freigabestifte 52, 53 in die seitlich durchgehende Durchgangsbohrung 39 der Austauschklauen 25 a, 26 a durch die Betätigungseinrichtung 56 eingedrückt bzw. eingesetzt und die Austauschklauen 25 a, 26 a werden vom Eingriff mit dem Klauenmagazin 40 gelöst.

Als nächstes wird der Arm 48 im Uhrzeigersinn in Fig. 1 gedreht und der Hubabschnitt 47 wird wie gewünscht angehoben. Die Austauschklauen 25 a, 26 a, die aus dem Klauenmagazin 40 entfernt wurden, werden in einer Lage gegenüberliegend zu der Blech-Klemmvorrichtung 19 bewegt, genauer in eine Lage zwischen der Blech-Klemmvorrichtung 19 und der Blechbiegemaschine 1.

An diesem Punkt wird das Führungsteil 49 um 180°, nachdem der Arm 48 einer geeigneten kleinen Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn unterworfen wurde, gedreht und die Klauen 25, 26 des Manipulators 11 werden in die freien bzw. leeren Klauen-Freigabeeinrichtungen 45 eingesetzt.

Als nächstes werden unter der Einwirkung der Betätigungseinrichtung 56 die Freigabestifte 52, 53 in die seitlich durchdringenden Durchgangsbohrungen 39 der Klauen 25, 26 eingesetzt und die Eingriffsbolzen 36 der Halter 23, 24 werden aus der seitlich durchdringenden Durchgangsbohrung 39 jeweils entfernt, so daß die Klauen 24, 25 von dem Manipulator 11 gelöst werden.

Als nächstes wird der Manipulator 11 oder wird die Klauen-Austauschvorrichtung 44 oder werden diese beiden Vorrichtungen leicht in entgegengesetzte Richtungen bewegt und die Klauen 25, 26 werden aus dem Manipulator 11 entfernt.

Das Führungsteil 49 wird wiederum um ein 180° gedreht und die Austauschklauen 25 a, 26 a befinden sich nunmehr in der Nähe der Blech-Klemmvorrichtung 19 des Manipulators 11, anschließend werden der Manipulator 11 und/oder die Klauen-Auswechselvorrichtung 44 aufeinander zubewegt und die Austauschklauen 25 a, 26 a werden durch die Halter 23, 24 des Manipulators 11 ergriffen. Wie vorher erläutert, berühren dabei die Eingriffsbolzen 36 der Halter 23, 24 die inneren Seitenwandungen des konkaven Abschnittes 32 der Austauschklauen 25 a, 26 a. Nach dem Einsetzen von den äußeren Seitenwandungen der Halter 23, 24 her nach innen berühren in einem Zustand, in dem die Halter 23, 24 vollständig im Eingriff mit dem konkaven Abschnitt 32 der Klauen sind, jeweils die Spitze des Kopfes der Freigabestifte 52, die in die seitlich durchgehenden Durchgangsbohrungen 39 eingreifen.

Entsprechend wird, wenn der Freigabestift 52 jeweils aus der seitlich durchgehenden Durchgangsbohrung 39 zurückgezogen wird, der Eingriffsstift 36 in die entsprechende Durchgangsbohrung 39 eingesetzt bzw. greift in diese ein und die Austauschklauen 25 a, 26 a sind im Eingriff mit den Haltern 23, 24 des Manipulators 11.

Wenn der Austausch abgeschlossen ist, kehrt der Manipulator 11 in die Lage vor dem unterbrochenen Blechbearbeitungsvorgang zurück und die Klauen-Austauschvorrichtung 44 kehrt in Richtung zu dem Klauenmagazin 40 zurück. Die Klauen 25, 26, die aus dem Manipulator 11 entfernt wurden, gelangen in Eingriff mit den entsprechenden Haltern 42, 43 des Klauenmagazines und werden in diesem gelagert.

Durch den Manipulator für eine Blechbiegemaschine nach der vorliegenden Erfindung wird ein Eingriffsabschnitt an den Klauen zum Festklemmen eines Bleches geschaffen und wird an dem Halter, der an dem Arm vorgesehen ist ein Eingriffsteil vorgesehen, das frei mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff bringbar und von diesem lösbar ist, so daß ein automatischer Wechsel der Klauen leicht ausgeführt werden kann.

Außerdem werden durch den Industrieroboter nach der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Klauen-Freigabeeinrichtungen angeordnet und diese Mehrzahl von Klauen-Freigabeeinrichtungen kann gemeinsam zwischen dem Manipulator und dem Klauenmagazin bewegt werden und es kann von einer Position in der Nähe des Manipulators eine beliebige Mehrzahl der Klauen-Freigabeeinrichtungen wahlweise in die Klauen-Wechselposition an dem Manipulator bewegt werden, so daß der Austausch der Klauen schnell ausgeführt werden kann.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels erläutert und illustriert wurde, ist deutlich, daß verschiedenartigste Modifikationen und Abweichungen von diesem Ausführungsbeispiel möglich sind, ohne das Wesen der Erfindung zu verändern, wie es insbesondere in den Ansprüchen niedergelegt ist.

Claims (9)

1. Manipulator für einen Industrieroboter einer Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Blechbiegemaschine, gekennzeichnet durch
einen Arm (48), der sich in vertikaler Richtung erstreckt,
ein Paar Halteteile (23, 24), die an dem Arm (48) befestigt sind, wobei das eine Halteteil (23, 24) sich frei an das andere Halteteil (23, 24) annähern kann oder von diesem zurückgezogen werden kann,
ein Paar Klauen (25, 26; 25 a, 26 a) zum Ergreifen eines Blechmateriales (2),
einem Eingriffsabschnitt (32), ausgebildet an den Klauen (25, 26; 25 a, 26 a),
Eingriffsteilen (34), die an den Halteteilen (23, 24) zum Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt (32) vorgesehen sind.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Klaue (25, 26; 25 a, 26 a) mit einem Paar gabelförmiger Schenkel (31) versehen ist, zwischen denen ein konkaver Abschnitt (32) gebildet ist, wobei das Halteteil (23, 24) in den konkaven Abschnitt (32) einsetzbar ist.

3. Manipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsabschnitt der Klaue (25, 26; 25 a, 26 a) Querbohrungen (39) umfaßt, die in den beiden gabelförmigen Schenkeln (31) von der Innenseite des Konkavenabschnittes (32) nach außen hin den jeweiligen Schenkelabschnitt (31) durchdringen, und das Eingriffsteil (34) einen Eingriffsbolzen (36) aufweist, der in frei vorspringender und zurückziehbarer Weise in den Seitenwänden der Halteteile (23, 24) jeweils vorgesehen ist, wobei
der Eingriffsbolzen (36) jeweils in vorspringender Richtung unter der Wirkung eines elastischen Teiles (37) vorgespannt ist,
und daß in dem Zustand, in dem die Halteteile (23, 24) in den konkaven Abschnitt (32) der jeweiligen Klaue (25, 26; 25 a, 26 a) jeweils eingesetzt sind, der Eingriffsbolzen (36) frei in die jeweilige Querbohrung (39) eindringt.

4. Manipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quer-Durchgangsbohrungen (39) in der linksseitigen und rechtsseitigen Klaue (25, 26; 25 a, 26 a) des jeweiligen Schenkelabschnittes (31) ausgebildet sind und der Eingriffsbolzen (36) jeweils von der linken und rechten Seitenwand des jeweiligen Halteteiles (23, 24) frei vorspringend und zurückziehbar angeordnet ist.

5. Manipulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile (23, 24) keilförmig sind, wobei deren Breite sich in Richtung der Spitze des jeweiligen Halteteiles (23, 24) verringert.

6. Industrieroboter für eine Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Blechbiegemaschine, gekennzeichnet durch:

• (a) einen Manipulator (11) für eine Blechbearbeitungsmaschine (1), versehen mit einer frei montierbaren und lösbaren Klauenanordnung bzw. Spannvorrichtung (25, 26; 25 a, 26a), und
• (b) einer Klauen-Austauschvorrichtung (44), mit:
  einer Mehrzahl von Klauen-Freigabeeinrichtungen (45), die die Klauenanordnung (25, 26; 25 a, 26 a) des Manipulators (11) montieren und entfernen kann und die Klaue (25, 26; 25 a, 26 a) vor dem Montieren und nach dem Entfernen halten kann und
  eine Übertragungseinrichtung (46), die die Mehrzahl der Klauen-Freigabeeinrichtungen (45) gemeinsam zwischen dem Manipulator (11) und einem Klauen-Vorratsmagazin (40) übertragen bzw. bewegen kann und die fallweise eine beliebige der Klauen-Freigabeeinrichtungen (45) in eine Klauen-Wechselposition an dem Manipulator (11) in eine Lage seitlich des Manipulators (11) bringen kann.

7. Industrieroboter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (46) aufweist:
eine Haupt-Übertragungseinrichtung (47, 48) zum Übertragen bzw. Bewegen der Klauen-Freigabeeinrichtungen (45) zwischen dem Manipulator (11) und dem Klauen-Vorratsmagazin (40) und
eine Führungseinrichtung (49), die in frei drehbarer Weise im Bereich ihrer Mittelachse an der Haupt-Übertragungseinrichtung (48) gelagert ist, wobei ein Paar Klauen-Freigabeeinrichtungen (45), eine an jedem Endabschnitt, vorgesehen sind.

8. Industrieroboter für eine Blechbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Blechbiegemaschine, mit einem Manipulator nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch:

• (a) den Manipulator (11) für die Blechbiegemaschine (1), und
• (b) eine Klauen-Austauschvorrichtung (44), mit:
  einem Druckteil (51), das sich frei zu der Quer-Durchgangsbohrung (39) der Klauen (25, 26; 25 a, 26 a) vorschieben und von dieser zurückziehen kann, und einem Freigabestift (51, 52), befestigt an der Seitenwandung des Druckteiles (51), wobei dann, wenn sich das Druckteil (51) an die Klaue (25, 26; 25 a, 26 a) annähert, der Freigabestift (52, 53) in die zugehörige Quer-Durchgangsbohrung (39) eingreift, um gegen einen Kopf des Eingriffsbolzens (36) des Halteteiles (23, 24) anzulegen und diesen aus der Quer-Durchgangsbohrung (39) herauszudrücken.

9. Industrieroboter nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (60) zum Feststellen, ob die Austauschklaue (25 a, 26 a) die gewünschte Klaue (25 a, 26 a) ist oder nicht und die wirksam ist, wenn der Austausch der Klauen (25, 26; 25 a, 26 a) stattfindet.