DE4010200A1

DE4010200A1 - Einrichtung zum handhaben von bauteilen mit einer greifvorrichtung

Info

Publication number: DE4010200A1
Application number: DE4010200A
Authority: DE
Inventors: Thomas Huber; Ralf Huber
Original assignee: Stiwa Fertigungstechnik Sticht GmbH; ANTRIEBS STEUERUNGSTECH GES
Current assignee: Stiwa Fertigungstechnik Sticht GmbH; ANTRIEBS STEUERUNGSTECH GES
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1990-10-11
Also published as: IT1239519B; HU902062D0; HU207961B; SE9001212L; SE9001212D0; ATA79089A; IT9019927A0; ES2028506A6; GB2229990A; US5090757A; JPH0373283A; GB9007459D0; FR2645137A1; GB2229990B; IT9019927A1; AT391459B; FI901666A0; HUT54551A; NL9000775A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen, mit einer über einen Verstellantrieb längs einer Führungsbahn verstellbar gelagerten Greifvorrichtung, die zwei relativ zueinander verstellbare Greiferfinger und einen insbesondere fluidischen Stellantrieb und eine Meßvorrichtung aufweist.

Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zum Handhaben von Bauteilen mit unterschiedlichen Greifervorrichtungen - gemäß DE-OS 35 42 451 und DE-OS 30 35 191 des gleichen Anmelders - bekannt. So ist aus der DE-OS 35 42 451 eine Parallelgreiferanordnung bekannt, bei der die beiden ge geneinander bewegbaren Greiferfinger auf einer gemeinsamen, senkrecht zur Achse der Antriebsvorrichtung verlaufenden Führungsbahn verschiebbar gelagert sind. Die Führungsbahn ist in einem Traggehäuse angeordnet, das einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist. Zwischen den beiden Greifer fingern ist ein Zahnrad angeordnet, welches mit auf den beiden Greifer fingern angeordneten, parallel zur Führungsbahn verlaufenden Zahnleisten in Eingriff steht. Als Stellantrieb ist ein Elektromotor, beispielsweise ein Schrittschaltmotor, vorgesehen, mit welchem das Zahnrad verdreht werden kann. Je nach Drehung des Zahnrades werden die beiden Greiferfin ger auseinander bzw. zueinander bewegt. Dadurch wird ein Parallelgreifer geschaffen. Zum Aufbringen von Haltekräften bzw. größeren Spannkräften muß dabei der Stellantrieb immer kraftbeaufschlagt sein, wodurch es bei dem elektromotorischen Antrieb zu Erwärmungen kommt bzw. Hochleistungs motoren eingesetzt werden müssen, die relativ hohe Kosten verursachen.

Desweiteren ist es auch bekannt, zur Verstellung der Greiferfinger flui dische Stellantriebe, beispielsweise Druckmittelzylinder, zu verwenden. Zur spielfreien Anlage der Greiferfinger am Stellantrieb sind hierzu Federelemente vorgesehen, die bei fortschreitender Betriebsdauer ermüden und daher eine exakte spielfreie Anlage bzw. Bewegungsverbindung zwi schen dem Stellantrieb und dem Greiferfinger nicht immer ermöglichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen mit einer verstellbaren Greifvorrichtung zu schaffen, die ein exaktes Verstellen von parallel zueinander bewegbaren Greiferfingern auch über eine lange Einsatzdauer ermöglicht und einfach sowie kostengünstig aufgebaut ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß einem Greiferfinger ein Stellelement zugeordnet ist, welches über eine Kulissenanordnung und bzw. oder ein Übertragungsgestänge mit dem Greiferfinger verbunden ist und entlang einer senkrecht zur Führungsbahn des Greiferfingers ausge richteten Führungsbahn verschiebbar gelagert und mit dem Stellantrieb bewegungsverbunden ist. Der überraschende Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß durch das senkrecht zur Führungsbahn der Greiferfinger ver stellbare Stellelement auf engstem Raum eine präzise Betätigung des Greiferfingers und damit eine maßgenaue Verstellbewegung der Greiferfin ger ermöglicht wird. Dazu kommt, daß durch diese Anordnung ein platz sparender Aufbau geschaffen werden kann, sodaß eine derartige Greifvor richtung auch auf beengten Platzverhältnissen, insbesondere im Bereich von Montagemaschinen, mit Vorteil einsetzbar ist.

Weiters ist es auch möglich, daß auf dem Stellantrieb und auf dem Trag gehäuse ein weiterer Teil der Meßvorrichtung angeordnet ist und daß die Meßvorrichtung als Längenmeßvorrichtung ausgebildet ist, wodurch die Greifvorrichtung gleichzeitig zum Überprüfen von Abmessungen, wie Durch messer, Längen und dgl., verwendet werden kann.

Von Vorteil ist es weiters, wenn beide Greiferfinger auf der Führungs bahn verschiebbar angeordnet und mit dem Stellelement bewegungsverbunden sind, da dadurch die Zeiten zum Ergreifen bzw. Loslassen eines Bauteiles durch die doppelte Relativbewegung verkürzt werden können.

Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der am Stellele ment angeordnete Teil der Meßvorrichtung durch einen Glasmaßstab gebil det ist und der diesem zugeordnete Meßwertaufnehmer, z.B. Wegaufnehmer, am Traggehäuse angeordnet ist, wodurch eine exakte Ermittlung der Dis tanz zwischen den beiden Greiferfingern durch die Überwachung der Bewe gung eines einzigen Teiles möglich ist und keine Kabelverbindungen zwi schen relativ zueinander beweglichen Teilen erforderlich sind.

Es ist aber auch möglich, daß der Meßwertaufnehmer, z.B. der Wegauf nehmer, in einem insbesondere U-förmigen Profil angeordnet ist, welches einen Schenkel des Traggehäuses durchsetzt und das Stellelement bzw. der mit diesem verbundene Glasmaßstab zwischen den Schenkeln des Profiles angeordnet ist, wodurch eine geschützte und unempfindliche Anordnung der Meßvorrichtung erreicht wird.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn jeder der beiden Greiferfinger auf einer eigenen Führungsbahn verschiebbar gelagert ist und zwischen diesen das Stellelement vorzugsweise mit der dieser zugeordneten Führungsbahn angeordnet ist, da dadurch eine noch kompaktere Bauweise der Greifvor richtung erzielt werden kann und außerdem mit geringen bewegten Massen für die Betätigung der Greiferfinger das Auslangen gefunden werden kann.

Weiters ist es auch möglich, daß das Traggehäuse durch ein Profil mit in etwa U-förmigem Querschnitt gebildet ist und vorzugsweise die beiden Schenkeln des U-Profiles in ihrem von der Basis entfernten Endbereich über einen Stützsteg miteinander verbunden sind, wodurch eine steife, schwingungsfeste Lagerung für die Greiferfinger erreicht wird.

Desweiteren ist es auch möglich, daß die das Stellelement lagernde Führungsbahn etwa senkrecht zur Basis angeordnet und vorzugsweise die diese bildenden Führungssäulen auf dem Stützsteg gelagert sind, wodurch eine schwingungsfreie Abstützung der Führungssäulen der Führungsbahn für das Stellelement und damit eine hohe Führungsgenauigkeit derselben er reicht wird.

Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die die Greiferfinger lagernde Führungsbahn, z.B. Führungssäulen, parallel zur Basis des Traggehäuses angeordnet ist, wodurch eine weitere Versteifung des das Traggehäuse bildenden U-förmigen Profiles erzielt wird und damit ein exakter Parallellauf der Greiferfinger sichergestellt ist.

Es ist aber auch möglich, daß auf der von der Führungsbahn für das Stellelement abgewendeten Seite der Basis der fluidische Stellantrieb angeordnet ist, wodurch mit kurzen Verstellwegen des Verstellantriebes das Auslangen gefunden werden kann und eine kompakte Baueinheit ge schaffen werden kann.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn in einem den fluidischen Stellantrieb aufnehmenden Gehäuse eine dem Stellantrieb vorgeordnete Ventilanordnung angeordnet ist, da dadurch eine exakte Betätigung des Verstellantriebes und eine feinfühlige Steuerung desselben erzielbar ist.

Nach einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß das den Stellan trieb aufnehmende Gehäuse eine Länge und eine Breite aufweist, die gleich oder kleiner ist als die Länge und Breite der Basis des Tragge häuses, wodurch der Platzbedarf für eine derartige Greifvorrichtung klein gehalten werden kann.

Es ist aber auch möglich, daß auf den Greiferfingern auswechselbare Greifereinsätze angeordnet sind, wodurch eine derartige Greifervorrich tung in Standardbauweise rasch an unterschiedliche zu ergreifende Bau teile angepaßt werden kann, ohne daß an der Arbeitsgenauigkeit bzw. der Meßvorrichtung oder dgl. etwas geändert werden muß.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn dem Greifereinsatz und bzw. oder auf der Greiferfläche ein Meßwertgeber mit einem Durch- und/oder Kraft- und/oder Bewegungssensor, z.B. ein Dehnmeßstreifen, ein Wegmeßorgan, eine Druckdose oder dgl., angeordnet ist, da dadurch das Erfassen eines Bauteiles durch die Greifvorrichtung erkannt und beispielsweise eine Be schädigung des Bauteiles durch zu hohe Kräfte beim Erfassen des Bau teiles verhindert werden können.

Es ist aber auch möglich, daß der Meßwertgeber zwischen dem Stellelement oder dem Stellantrieb angeordnet ist, wodurch an verschiedenen Stellen die auftretenden Kräfte bzw. Bewegungen zwischen den verschiedenen Tei len der Greifvorrichtung überwacht werden können.

Weiters ist es auch möglich, daß das den Stellantrieb aufnehmende Ge häuse ein Steuer-Modul lagert oder mit diesem über eine steck- und lös bare Kupplungsvorrichtung verbunden ist, wodurch die für die Betätigung des Stellantriebes benötigten Steuersignale unmittelbar im Bereich des Stellantriebes überwacht und verarbeitet werden können und damit sowohl der Installationsaufwand als auch die Schaltzeiten noch zusätzlich ver kürzt werden können.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die dem Stellantrieb zugeordnete Ven tilanordnung durch ein Servoventil gebildet ist, wodurch eine feinfüh lige Regelung und ein maßgenaues Positionieren der Greiferfinger möglich ist.

Nach einer anderen Ausführungsform ist es möglich, daß die der Kolben stange des Stellantriebes zugeordnete Kolbenfläche nur halb so groß ist wie die dieser gegenüberliegende Kolbenfläche und daß die der Kolben stange zugewandte Kolbenfläche immer mit dem vollen Druck des fluidi schen Versorgungssystemes beaufschlagt ist, während der Druck in der der gegenüberliegenden Kolbenfläche zugewandten Zylinderkammer zur Einstel lung und bzw. oder Positionierung der Greiferfinger veränderbar ist, wo durch nur durch Verändern des Druckverhältnisses in einer Zylinderkammer eine sehr feinfühlige und exakte Verstellung der Greiferfinger erzielt werden kann, die ein einfaches, maßgenaues Positionieren ermöglicht.

Schließlich ist es auch möglich, daß die Kupplungsvorrichtung Kupplungs elemente für zusätzlich zur Längenmeßvorrichtung angeordnete weitere Meßwertgeber, wie z.B. Kraft- bzw. Drucksensoren, Temperaturfühler oder dgl., aufweist, wodurch die durch die zusätzlichen Meßwertgeber ermit telten Meßwerte unmittelbar im Steuermodul verarbeitet werden können.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im nachfolgenden an hand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel näher er läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen mit einer erfin dungsgemäß ausgebildeten Greifervorrichtung im Bereich einer Fertigungsanlage zur Montage von Werkstücken in Seitenansicht und vereinfachter schematischer Darstellung, teilweise ge schnitten;

Fig. 2 eine erfindungsgemäß ausgebildete Greifervorrichtung in stark vereinfachter Explosivdarstellung;

Fig. 3 die Greifervorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht, geschnitten;

Fig. 4 die Greifervorrichtung nach Fig. 3 in Draufsicht, geschnitten, gemäß den Linien IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 die Ventilanordnung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung in Seitenansicht, teilweise geschnitten;

Fig. 6 ein Schaltschema der Steuervorrichtung der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung in vereinfachter schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung 1 zum Handhaben von Bauteilen 2 gezeigt. Zum Ergreifen der Bauteile dient eine Greifvorrichtung 3, die Greifer finger 4, 5 zum Ergreifen des Bauteiles 2 aufweist, die über einen fluidischen Stellantrieb 6 aufeinander zu und auseinander verstellbar sind. Die Greifvorrichtung 3 ist entlang einer durch Führungshülsen in einem Zwischenträger 7 gebildeten Führungsbahn 8 mittels Führungssäulen 9 über einen Verstellantrieb 10 einstellbar gelagert. Der Zwischenträger 7 kann seinerseits entlang einer Führungsbahn 11, die bevorzugt senk recht zur Führungsbahn 8 verläuft, mittels eines weiteren Verstellan triebes 12 nicht nur in vertikaler Richtung gegenüber einem Werkstück träger 13, sondern auch in einer horizontalen Richtung, jedoch quer zu einer Führungsbahn 14 der Werkstückträger 13 verstellt werden. Auf dem Werkstückträger 13 können Aufnahmen 15 zur Positionierung von Bauteilen 2 während der Montage angeordnet sein. Die Fortbewegung der Werkstück träger 13 entlang der Führungsbahnen 14 erfolgt beispielsweise über einen Reibrollenantrieb 16. Die die Handlingsachsen bildenden einzelnen Führungsbahnen 8 bzw. 11 können über ein Traggestell 17 auf einem Maschinentisch 18 abgestützt sein, der auch die Führungsbahn 14 für die Werkstückträger 13 lagert.

In Fig. 2 ist die Greifvorrichtung 3 dargestellt. Diese Greifvorrichtung 3 umfaßt ein Traggehäuse 19, welches im wesentlichen durch ein Profil mit U-förmigem Querschnitt gebildet ist, dessen Schenkel 20, 21 im Be reich ihrer von einer Basis 22 abgewendeten Endbereiche über einen Stützsteg 23 miteinander verbunden sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß der eine geringere Breite als die Schenkel 20, 21 aufweisen de Stützsteg aus einer Seitenwand eines Hohlprofiles herausgearbeitet sein kann, sodaß das Traggehäuse 19 insgesamt aus einem Abschnitt eines Hohlprofiles gebildet ist. In dem Traggehäuse 19 sind Aufnahmebohrungen 24, 25 für Führungssäulen 26, 27 angeordnet. Entlang dieser Führungssäulen 26, 27 sind Greiferfinger 28, 29 mit Greifereinsätzen 30, 31 verschiebbar gelagert. In dem Stützsteg 23 und in der Basis 22 sind Aufnahmebohrungen 32 vorgesehen, in welchen Führungssäulen 33 für ein Stellelement 34 be festigt sind. In dem Stellelement 34 sind auf beiden den Greiferfingern 28, 29 zugewandten Seitenflächen 35, 36 Kulissenführungsbahnen 37, 38 einer Kulissenanordnung 39 angeordnet. Diesen Kulissenführungsbahnen 37, 38 sind mit den Greiferfingern 28, 29 bewegungsverbundene Kulissensteine 40, 41 zugeordnet. Mit den Greiferfingern 28, 29 sind Kulissensteine 40, 41 bewegungsverbunden, die in Kulissenführungsbahnen 37, 38 eingreifen und in diesen geführt sind. Die Kulissenführungsbahnen 37, 38, die auf dem Stellelement 34 angeordnet sind, verlaufen zur gegenläufigen Verstellung der Greiferfinger 28, 29 etwa in X-Form, wobei die Kulissenführungsbahnen 37, 38 gegengleiche Diagonalen des Stellelementes 34 zwischen den Füh rungssäulen 33 bilden.

Auf dem Stellelement 34 ist weiters ein Glasmaßstab 42, der einen Teil 43 einer Meßvorrichtung 44 bildet, angeordnet. Ein weiterer Teil 45 dieser Meßvorrichtung 44 wird durch einen Wegaufnehmer 46 gebildet, der auf einem U-förmigen Profil 47 angeordnet ist, welches einen Schenkel 21 des Traggehäuses 19 in einer Ausnehmung 48 durchsetzt. Auf der Basis 22 des Traggehäuses 19 ist der fluidische Stellantrieb 6 angeordnet, der, wie schematisch dargestellt, lediglich durch eine Zylinder-Kolbenanord nung 49 gebildet sein kann oder beispielsweise durch eine Zylinder-Kol benanordnung 50, die in einem Gehäuse 51 gemeinsam mit einer Ventilan ordnung 52 angeordnet sein kann. Der Stellantrieb 6 ist dabei auf der vom Stellelement 34 abgewendeten Seite der Basis 22 befestigt und eine Kolbenstange 53 wird in einer Ausnehmung 54 des Stellelementes 34 fixiert.

Aus den Darstellungen in Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, daß eine Länge 55 der Kulissensteine 40, 41 größer ist als eine Distanz 56 zwischen den Greiferfingern 28, 29 und dem Stellelement 34. Durch die Anordnung der Führungssäulen 26, 27 für die Greiferfinger 28, 29 in einem entsprechenden Abstand, sodaß die Distanz 56 eingehalten werden kann, wird aber gleich zeitig eine freie Beweglichkeit des Stellelementes 34 in senkrecht zu den Führungssäulen 26, 27 verlaufender Richtung entlang der Führungs säulen 33 ermöglicht.

Wird nun das Stellelement 34, wie in Fig. 3 durch strich-punktierte Linien schematisch angedeutet, in die untere dem Stützsteg 23 nächst liegende Stellung abgesenkt, so wird durch die Führung der Kulissen steine 40, 41 in den Kulissenführungsbahnen 37, 38 der jeweilige Greifer finger 28, 29 und mit diesem selbstverständlich auch der Greifereinsatz 30, 31, wie dies in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien gezeigt ist, in die in Fig. 4 ebenfalls mit strichpunktierten Linien eingezeichnete Stellung verstellt. Durch den gegengleichen bzw. sich einander kreuzen den Verlauf der Kulissenführungsbahnen 37, 38 wird dabei jeder der beiden Greiferfinger 28, 29 in eine andere Richtung verschoben, sodaß es ent weder zu einem Schließen, also einem Zueinanderbewegen der Greiferfinger 28, 29 bzw. Greifereinsätze 30, 31 oder zu einem Auseinanderfahren bzw. Öffnen derselben kommt. Die Größe der jeweiligen Verstellbewegung kann dabei anhand des Glasmaßstabes 42 der Meßvorrichtung 44 überwacht wer den. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß lediglich die Stellung eines beweglichen Bauteiles zu überwachen ist, obwohl die er mittelte Distanz am Glasmaßstab 42 nur der halben Distanz zwischen den Greifereinsätzen 30, 31 entspricht. Der Glasmaßstab 42 wird beispiels weise vom Wegaufnehmer 46, der innerhalb des U-förmigen Profiles 47 angeordnet ist, abgetastet, sodaß beispielsweise der Glasmaßstab durch leuchtet werden kann, um die einzelnen Maßstriche abzutasten. Durch diese Anordnung wird ein fremdlichtsicherer Betrieb erzielt und es wird weiters erreicht, daß lediglich die Stellung eines einzigen bewegten Teiles überwacht werden muß, um die Relativlage der Greiferfinger 28, 29 bzw. deren Greifereinsätze 30, 31 zu überwachen. Der Wegaufnehmer 46 ist über ein Kabel 57 mit einer Kupplungsvorrichtung 58 z.B. einem Stecker, verbunden, die über einen gegengleichen Kupplungsteil und ein Kabel 59 mit einer zentralen Steuervorrichtung 60 verbunden sein kann. Diese Steuervorrichtung 60 kann auch ein Servoventil 61 umfassen, die über eine Leitung 62 bzw. auch mehrere Leitungen mit dem durch eine Zylinder-Kolbenanordnung 49 gebildeten Stellantrieb 6 verbunden sein kann. Damit kann die Beaufschlagung des Stellantriebes 6 exakt in Ab hängigkeit von den mit der Meßvorrichtung 44 ermittelten Meßwerten ge steuert werden.

Unabhängig davon, daß mittels dieser Meßvorrichtung 44 die Greiferein sätze 30, 31 auf vorbestimmbare Abstände verstellt werden können, um bei spielsweise leicht verformbare Teile vorsichtig zu greifen, ist es nun mehr aber auch möglich, die jeweilige Abmessung eines Bauteiles 2 zu er mitteln, sodaß falsche Teile bzw. fehlerhafte Teile mit unrichtigen Ab messungen ausgeschieden werden können. Desgleichen ist es aber auch mög lich, die Bauteile entsprechend dem jeweiligen Meßergebnis vorzusortie ren bzw. jeweils nach entsprechenden Toleranzvorgaben eingestufte Teile zu verwenden.

Die Greiferfinger 28, 29 bzw. die Greifereinsätze 30, 31 können, wie sche matisch angedeutet, über Meßwertgeber 63 verbunden sein bzw. ist es mög lich, zwischen diesen Teilen Meßwertgeber 63 anzuordnen. In gleicher Weise ist es aber auch möglich, in einer Greiferfläche 64 eines Greifer einsatzes 30 bzw. 31 einen Meßwertgeber 65 anzuordnen, der über eine Leitung 66 mit der Steuervorrichtung 60 verbunden ist. Die Meßwertgeber 63 bzw. 65 können durch Druck- und/oder Kraft- und/oder Bewegungssenso ren herkömmlicher Bauart, z.B. Dehnungsmeßstreifen, Wegmeßorgane, Druck dosen oder dgl., gebildet sein. Dadurch kann die Kraft, mit welcher die Greifereinsätze 30, 31 bzw. Greiferfinger 28, 29 an einen Bauteil 2 ange legt werden, exakt vorherbestimmt werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, derartige Meßwertgeber, wie schematisch gezeigt, nur im Bereich der Greiferfläche 64 oder auch zu sätzlich zwischen den Greifereinsätzen 30, 31 und den Greiferfingern 28, 29 bzw. zwischen dem Stellelement 34 und den Greiferfingern 28, 29 bzw. dem Stellelement 34 und dem Stellantrieb 6 anzuordnen.

In Fig. 5 ist jene Ausführungsvariante des Stellantriebes 6, bei welcher in einem Gehäuse 51 eine Zylinder-Kolbenanordnung 50 und die Ventilan ordnung 52 gemeinsam angeordnet sind, dargestellt. Wie ersichtlich, ist eine Kolbenstange 67 der Zylinder-Kolbenanordnung 50 parallel zu einer Kolbenstange 68 der Ventilanordnung 52 angeordnet. Die Kolbenstange 68 der Ventilanordnung 52 ist mit einem Servoantrieb 69 verbunden, der über eine Leitung 70 beispielsweise mit einem Steuermodul 71, welcher eben falls im Gehäuse 51 angeordnet sein kann, verbunden sein kann. Der Steuermodul 71 ist über eine Leitung 72 mit einer Kupplungsvorrichtung 73 verbunden, die über einen Stecker 74 und eine Versorgungsleitung 75 mit einer übergeordneten Steuervorrichtung 60 bzw. einem Energieversor gungssystem sowohl für die elektrische als auch die fluidische Versor gung versehen sein kann. Selbstverständlich können aber auch die Kupplungsvorrichtungen 73 zur Elektroversorgung, zur Steuerversorgung bzw. zur Versorgung mit dem Druckmittel getrennt voneinander angeordnet sein. Über eine weitere Kupplungsvorrichtung 76 kann über das Kabel 59 auch die Meßvorrichtung 44 direkt mit dem Steuermodul 71 verbunden sein.

In Fig. 6 ist weiters ein Schaltschema zur maßgenauen Servoverstellung des Stellelementes 34 in stark vereinfachter schematischer Form darge stellt. Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Stellantriebes wird bei der Beschreibung desselben im folgenden sowohl auf die Fig. 5 als auch auf die Fig. 6 Bezug genommen.

In Fig. 6 ist ein Stellantrieb 6 schematisch als Zylinder-Kolbenanordnung dargestellt. Dieser umfaßt eine Kolbenstange 67 und einen Kolben 77, der den Zylinder in zwei Zylinderräume 78 und 79 unterteilt. Der Zylinder raum 78 ist mit einer Umgebungsluft über eine Leitung 80 und die Ventil anordnung 52 in Verbindung. Der diesem gegenüberliegende Zylinderraum 79 mit einem kreisringförmigen Querschnitt, dessen Fläche bevorzugt 50% der Querschnittsfläche des Zylinderraumes 78 beträgt, ist dagegen über einen Kanal 81 und eine Leitung 82 mit einer Druckquelle 83 für das unter Druck stehende Fluid, bevorzugt Druckluft, verbunden. Über den Servoantrieb 69 und den Steuermodul 71 bzw. die Steuervorrichtung 60, die unter Zwischenschaltung des Steuermoduls 71 oder direkt mit dem Servoantrieb 69 verbunden werden kann, wird nun die Kolbenstange 68 mit ihren Steuerkolben 84 und 85 soweit entgegen der Wirkung eines Rück stellgliedes 86 verstellt, daß die Steuerkolben 84 und 85 die mit vollen Linien eingezeichnete Stellung einnehmen. Dies bewirkt, daß durch den Steuerkolben 84 eine Druckmittelverbindung zwischen einer Leitung 87 und dem Zylinderraum 79 hergestellt wird. Die Leitung 87 wird über ein Druckreduzierventil 88 von der Druckquelle 83 mit Druckmittel versorgt. Durch eine entsprechende Stellung der Ventilanordnung 52 bzw. Beauf schlagung durch den Servoantrieb 69 kann der Druck des Fluides im Zylinderraum 78 geringer oder höher sein als etwa die Hälfte des Druckes im Zylinderraum 79. Dies deshalb, da die wirksame Kolbenfläche im Zylinderraum 78 doppelt so groß ist wie im Zylinderraum 79. Wird der Druck im Zylinderraum 78 auf etwa 50% des Druckes im Zylinderraum 79 gehalten, so ist die Stellung der Kolbenstange 67 fixiert. Wird der Druck im Zylinderraum 78 erhöht, bewegt sich die Kolbenstange 67 in Richtung des Stellelementes bzw. gemäß dem Pfeil 89, während bei einer Verringerung des Druckes im Zylinderraum 78 durch den im Zylinderraum 79 aufgebauten Gegendruck die Kolbenstange 67 in eine zum Pfeil 89 ent gegengesetzte Richtung verschoben wird.

Wie in dem Schaltungsschema gemäß Fig. 6 weiters angedeutet, können das Stellelement 34 bzw. der Greiferfinger 28, 29 bzw. die Greifereinsätze 30, 31 mit einem Meßwertgeber 65 versehen sein, der als Kraftsensor aus gebildet sein kann, um die Kraft, mit welcher der Greifereinsatz 31 bzw. 30 an dem Bauteil 2 angelegt wird, zu verändern bzw. zu kontrollieren. Dieser Meßwertgeber 65 kann aber auch gleichzeitig dazu verwendet werden, um festzustellen, ob durch die Greifereinsätze 30, 31 bzw. Grei ferfinger 28, 29 ein Bauteil 2 erfaßt wurde.

Durch die mit der Kolbenstange 67 bzw. dem mit diesem verbundenen Stell element 34 zusammenwirkende Meßvorrichtung 44 kann die Position der Kol benstange 67 bzw. des Stellelementes 34 kontinuierlich überwacht werden, sodaß es möglich ist, die einzelnen Greiferfinger 28, 29 bzw. deren Greifereinsätze 30, 31, je nach dem, ob jedem der beiden Greiferfinger ein eigener oder ein gemeinsamer Stellantrieb zugeordnet ist, in eine bestimmte vorwählbare Position zu verschieben. Andererseits ist es aber auch möglich, ohne vorgegebene Meßwerte zu arbeiten und die Greiferein sätze 30, 31 zum Erfassen eines Bauteiles 2 lediglich zusammen zu be wegen, bis diese einen Bauteil 2 erfaßt haben. Dann kann die Distanz zwischen diesen Greifereinsätzen 30 und 31 ermittelt werden, um so bei spielsweise ein Ist-Maß des Bauteiles 2 feststellen und mit einem Soll-Maß zu vergleichen.

Anstelle der insbesondere in den Fig. 2 bis 4 gezeigten, durch Führungs säulen 26, 27 und 33 gebildeten Führungsbahnen für die Greiferfinger 28, 29 bzw. das Stellelement 34 können selbstverständlich jedwede andere Führungsbahnen, wie Schwalbenschwanzführungen, Rollenführungen oder dgl., verwendet werden. Bevorzugt werden jedoch Kugelführungen ver wendet, um einen präzisen, leichtgängigen Lauf der Greiferfinger 28, 29 zu ermöglichen.

Bezugszeichenaufstellung

1 Einrichtung
2 Bauteil
3 Greifvorrichtung
4 Greiferfinger
5 Greiferfinger
6 Stellantrieb
7 Zwischenträger
8 Führungsbahn
9 Führungssäule
10 Verstellantrieb
11 Führungsbahn
12 Verstellantrieb
13 Werkstückträger
14 Führungsbahn
15 Aufnahme
16 Reibrollenantrieb
17 Traggestell
18 Maschinentisch
19 Traggehäuse
20 Schenkel
21 Schenkel
22 Basis
23 Stützsteg
24 Aufnahmebohrung
25 Aufnahmebohrung
26 Führungssäule
27 Führungssäule
28 Greiferfinger
29 Greiferfinger
30 Greifereinsatz
31 Greifereinsatz
32 Aufnahmebohrung
33 Führungssäule
34 Stellelement
35 Seitenfläche
36 Seitenfläche
37 Kulissenführungsbahn
38 Kulissenführungsbahn
39 Kulissenanordnung
40 Kulissenstein
41 Kulissenstein
42 Glasmaßstab
43 Teil
44 Meßvorrichtung
45 Teil
46 Wegaufnehmer
47 Profil
48 Ausnehmung
49 Zylinder-Kolbenanordnung
50 Zylinder-Kolbenanordnung
51 Gehäuse
52 Ventilanordnung
53 Kolbenstange
54 Ausnehmung
55 Länge
56 Distanz
57 Kabel
58 Kupplungsvorrichtung
59 Kabel
60 Steuervorrichtung
61 Servoventil
62 Leitung
63 Meßwertgeber
64 Greiferfläche
65 Meßwertgeber
66 Leitung
67 Kolbenstange
68 Kolbenstange
69 Servoantrieb
70 Leitung
71 Steuermodul
72 Leitung
73 Kupplungsvorrichtung
74 Stecker
75 Versorgungsleitung
76 Kupplungsvorrichtung
77 Kolben
78 Zylinderraum
79 Zylinderraum
80 Leitung
81 Kanal
82 Leitung
83 Druckquelle
84 Steuerkolben
85 Steuerkolben
86 Rückstellglied
87 Leitung
88 Druckreduzierventil
89 Pfeil

Claims

1. Einrichtung zum Handhaben von Bauteilen, mit einer über einen Ver stellantrieb längs einer Führungsbahn verstellbar gelagerten Greifvor richtung, die zwei relativ zueinander verstellbare Greiferfinger und einen insbesondere fluidischen Stellantrieb und eine Meßvorrichtung auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß einem Greiferfinger (28, 29) ein Stellelement (34) zugeordnet ist, welches über eine Kulissenanordnung (39) und bzw. oder ein Übertragungsgestänge mit dem Greiferfinger (28, 29) verbunden ist und entlang einer senkrecht zur Führungsbahn des Greiferfingers (28, 29) ausgerichteten Führungsbahn verschiebbar gelagert und mit dem Stellantrieb (6) bewegungsverbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Stellelement (34) und auf dem Traggehäuse (19) je ein Teil (43, 45) der Meßvorrichtung (44) angeordnet ist und daß die Meßvorrichtung (44) als Längenmeßvorrichtung ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Greiferfinger (28, 29) auf der Führungsbahn verschiebbar angeordnet und mit dem Stellelement (34) bewegungsverbunden sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß der am Stellelement (34) angeordnete Teil (43) der Meßvorrich tung (44) durch einen Glasmaßstab (42) gebildet ist und der diesem zuge ordnete Meßwertaufnehmer, z.B. Wegaufnehmer (46), am Traggehäuse (19) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß wertaufnehmer, z.B. der Wegaufnehmer (46), in einem insbesondere U-för migen Profil (47) angeordnet ist, welches einen Schenkel (20) des Trag gehäuses (19) durchsetzt und das Stellelement (34) bzw. der mit diesem verbundene Glasmaßstab (42) zwischen den Schenkeln (20, 21) des Profiles (47) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Greiferfinger (28, 29) auf einer eigenen Führungsbahn verschiebbar gelagert ist und zwischen diesen das Stellelement (34) vorzugsweise mit der dieser zugeordneten Führungsbahn angeordnet ist.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggehäuse (19) durch ein Profil mit in etwa U-förmigem Querschnitt gebildet ist und vorzugsweise die beiden Schen keln (20, 21) des U-Profiles in ihrem von der Basis (22) entfernten Endbereich über einen Stützsteg (23) miteinander verbunden sind.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Stellelement (34) lagernde Führungsbahn etwa senkrecht zur Basis (22) angeordnet und vorzugsweise die diese bildenden Führungssäulen (33) auf dem Stützsteg (23) gelagert sind.

9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Greiferfinger (28, 29) lagernde Führungsbahn, z.B. Führungssäulen, parallel zur Basis (22) des Traggehäuses (19) ange ordnet ist.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Führungsbahn für das Stellelement (34) abgewendeten Seite der Basis (22) der fluidische Stellantrieb (6) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem den fluidischen Stellantrieb (6) aufnehmenden Gehäuse (51) eine dem Stellantrieb (6) vorgeordnete Ventilanordnung (52) angeordnet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das den Stellantrieb (6) aufnehmende Gehäuse (51) eine Länge und eine Breite aufweist, die gleich oder kleiner ist als die Länge und Breite der Basis (22) des Traggehäuses (19).

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß auf den Greiferfingern (28, 29) auswechselbare Greifereinsätze (30, 31) angeordnet sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Greifereinsatz (30, 31) und bzw. oder auf der Greiferfläche (64) ein Meß wertgeber (63, 65) mit einem Druck- und/oder Kraft- und/oder Bewegungs sensor, z.B. ein Dehnmeßstreifen, ein Wegmeßorgan, eine Druckdose oder dgl., angeordnet ist.

15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (63, 65) zwischen dem Stell element (34) oder dem Stellantrieb (6) angeordnet ist.

16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß das den Stellantrieb (6) aufnehmende Gehäuse (51) ein Steuer-Modul (71) lagert oder mit diesem über eine steck- und lösbare Kupplungsvorrichtung verbunden ist.

17. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, da durch gekennzeichnet, daß die dem Stellantrieb zugeordnete Ventilanord nung durch ein Servoventil gebildet ist.

18. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, da durch gekennzeichnet, daß die der Kolbenstange des Stellantriebes zuge ordnete Kolbenfläche nur halb so groß ist wie die dieser gegenüberlie gende Kolbenfläche und daß die der Kolbenstange zugewandte Kolbenfläche immer mit dem vollen Druck des fluidischen Versorgungssystemes beauf schlagt ist, während der Druck in der der gegenüberliegenden Kolben fläche zugewandten Zylinderkammer zur Einstellung und bzw. oder Positio nierung der Greiferfinger veränderbar ist.

19. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, da durch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung Kupplungselemente für zusätzlich zur Längenmeßvorrichtung angeordnete weitere Meßwertgeber, wie z.B. Kraft- bzw. Drucksensoren, Temperaturfühler oder dgl., auf weist.