DE4121679A1

DE4121679A1 - Gripper for handling system for different shaped components - comprises fixed cheeks enclosing pressurised air chamber with holes in front wall for quantity of parallel sliding pistons

Info

Publication number: DE4121679A1
Application number: DE19914121679
Authority: DE
Inventors: Lothar Schmidt; Jochen Hahn; Rolf Hoffmann
Original assignee: Kolbenschmidt AG
Current assignee: Kolbenschmidt AG
Priority date: 1991-06-29
Filing date: 1991-06-29
Publication date: 1993-01-07
Also published as: JPH05192889A; FR2678252A1

Abstract

A gripper forming part of a handling system for locating or moving components of different shapes and sizes comprises at least two fixed cheeks (1) enclosing a pressurised air chamber (3). A front chamber wall (4) facing the component has through holes (6). Needle-like pistons (7) seal off and slide in the holes (6) under air pressure in the chamber (3). The remote end of the needle (7) adapts to the appropriate profile of the workpiece. USE/ADVANTAGE - The gripper is used for safely locating and holding components, e.g. in machine tools, injection moulding machines, has a simple construction, is automatic and can adapt to different profiles.

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer für mechanische und automatische Handhabungseinrichtungen zum Bewegen und Sichern von Werkstücken, vorzugsweise in Transferstraßen und automatischen Fertigungslinien.The invention relates to a gripper for mechanical and automatic handling devices for moving and Securing workpieces, preferably in transfer lines and automatic production lines.

Zur Erfüllung einer Fertigungsaufgabe sind verschiedene aufeinander abgestimmte Vorgänge notwendig, die von Teilfunktionen ausübenden Teilsystemen der Fertigung ausgeführt werden. Als ein solches Teilsystem ist u. a. das Werkstückhandhabungssystem anzusehen, daß dem Speichern, Zubringen, Positionieren, Spannen und/oder Weitergeben der Werkstücke dient und insbesondere in Transferstraßen und automatischen Fertigungslinien, in denen Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation getaktet werden, eingesetzt wird.There are several ways to accomplish a manufacturing task coordinated processes necessary by Manufacturing subsystems performing sub-functions be carried out. As such a subsystem, a. the Workpiece handling system to view that storing, To bring, position, clamp and / or pass on the Workpieces are used and especially in transfer lines and automatic production lines in which workpieces from Processing station are clocked to processing station, is used.

Für das Ein- und Ausgeben, Weitergeben und ähnliche Handhabungsfunktionen werden Einlegegeräte und insbesondere programmierbare Handhabungseinrichtungen benutzt. Einlegegeräte sind mit Greifern ausgerüstete mechanische Handhabungseinrichtungen, die vorgegebene Bewegungsabläufe nach einem festen Programm abfahren. Sie arbeiten vorzugsweise an Pressen, in Montagelinien, in der Verpackungsindustrie usw., d. h. überall dort, wo über einen langen Zeitraum hinweg dieselbe Handhabungsaufgabe durchzuführen ist. In mehreren Ebenen programmierbare, mit Greifern bestückte Handhabungseinrichtungen sind für den industriellen Einsatz konzipiert. Die Werkstückhandhabungseinrichtungen werden zum Beladen und Entladen von Werkzeugmaschinen oder Prüfsystemen an Pressen, Schmieden, Druck- und Spritzgießmaschinen, zum Palettieren usw. eingesetzt. For input and output, transfer and the like Handling functions become insert devices and in particular programmable handling devices used. Inserting devices are mechanical with grippers Handling devices, the given movements depart according to a fixed program. they work preferably on presses, in assembly lines, in the Packaging industry, etc., d. H. wherever over one same handling task for a long period of time is to be carried out. Programmable in several levels, with Handling devices equipped with grippers are for the designed for industrial use. The Workpiece handling devices are used for loading and Unloading of machine tools or test systems on presses, Forging, pressure and injection molding machines, for palletizing etc. used.

In der DE-A-26 42 963 ist eine Vorrichtung zum Aufspannen von Körpern mit unregelmäßiger Oberfläche mit einer oder mehreren Klemmbacken beschrieben. Die einzelne Klemmbacke besteht aus einem Kasten mit einer Vielzahl von axial verschieblichen, in den Kasten eintauchenden und an dem Körper angreifenden Klemmstangen. Der Kasten ist mit zahlreichen harten Kugeln gefüllt, auf die ein Druck ausgeübt wird und die die Klemmstangen in verschiedenen, durch die Oberfläche des aufgespannten Körpers axialen Positionen halten. Die Klemmstangen sind durch in der Arbeitsfläche des Kastens vorgesehene Öffnungen hindurchgeführt, wobei jede Klemmstange auf einem Teil ihrer Länge mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Kugeln versehen ist. Die Vorrichtung ist aufgrund ihrer Konstruktion für das Aufspannen von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen geeignet.DE-A-26 42 963 describes a device for clamping of bodies with an irregular surface with a or described several jaws. The single jaw consists of a box with a variety of axial movable, immersed in the box and on the Clamping rods attacking the body. The box is with numerous hard balls filled with pressure is exercised and the the clamping rods in different, axial through the surface of the clamped body Hold positions. The clamping rods are through in the Work area of the box provided openings passed, with each clamp rod on part of it Length is provided with recesses for receiving the balls. The device is due to its construction for Suitable for clamping workpieces on machine tools.

Aus der DE-A-21 42 255 ist eine Halte- bzw. Meßvorrichtung mit einem Grundkörper, mehreren sich von der Oberfläche des Grundkörpers in dessen Inneres erstreckenden Bohrungen, je einem in jeder der Bohrungen verschieblichen Stößel, je einer an dem aus dem Grundkörper herausragenden Ende jedes Stößels angeordneten Wirkfläche, einem die Bohrungen im Inneren des Grundkörpers untereinander verbindenden Kanalsystem, mindestens einer in die Oberfläche des Grundkörpers ausmündenden und verschließbaren Öffnung des Kanalsystems und einer Druckmittelzuführung in dem Kanalsystem und den nicht von den Stößeln eingenommenen Räumen in den Bohrungen bekannt. Die Stößel sind mit enger Gleitpassung in den Bohrungen geführt und die Druckmittelfüllung besteht aus einem formänderungsfähigen, halbfesten Stoff, z. B. Wachs. Diese Vorrichtung dient zum Festhalten oder zum Vermessen von Gegenständen, insbesondere von solchen mit einer unregelmäßigen Außenform. Darüber hinaus wird die Vorrichtung zum Festhalten von Gegenständen für die Dauer der maschinellen oder manuellen Bearbeitung eingesetzt.DE-A-21 42 255 is a holding or measuring device with a body, several from the surface of the Basic body in the interior extending holes, each a plunger slidable in each of the holes, each one at the end of each protruding from the body Plunger arranged effective area, one of the holes in Interconnecting the interior of the base body Channel system, at least one in the surface of the Base body opening and closable opening of the Channel system and a pressure medium supply in the Channel system and those not occupied by the tappets Known clearing in the holes. The tappets are narrower Slide fit in the holes and the Pressure fluid filling consists of a shape-changeable, semi-solid fabric, e.g. B. wax. This device is used for Holding or measuring objects, in particular of those with an irregular outer shape. About that In addition, the device for holding objects for the duration of machine or manual processing used.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Greifer für mechanische und automatische Handhabungseinrichtungen bereitzustellen, der in seinem Aufbau einfach ist und mit dem Werkstücke mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Form in vergleichsweise großer Zahl, vorzugsweise bei automatischem Werkstück-Durchlauf, sicher gehalten und sicher bewegt werden können.It is the object of the present invention to provide a gripper for mechanical and automatic handling devices to provide, which is simple in construction and with the workpieces with geometrically determined and undefined Form in a comparatively large number, preferably at automatic workpiece pass, held securely and can be moved safely.

Gelöst ist diese Aufgabe durch wenigstens zwei gestellfest angeordnete Spannbacken, die jeweils aus einer Druckluftkammer mit in der zur Werkstück weisenden Kammerwand in einer Vielzahl von Steuerbohrungen eingeschliffenen oder in Dichtelementen laufenden nadelförmigen Kolben bestehen.This problem is solved by at least two fixed to the frame arranged jaws, each consisting of a Compressed air chamber with the one facing the workpiece Chamber wall in a variety of control holes ground or running in sealing elements needle-shaped pistons.

Der erfindungsgemäße Greifer, der mit einfachen Mitteln herstellbar und wartungsarm ist, ist insbesondere für den Einsatz bei häufig wiederkehrenden Handhabungsaufgaben, wie in der Großserien- bzw. Massenfertigung, geeignet und kann sowohl in starren als auch in loseverketteten Bearbeitungsstationen in vorteilhafter Weise benutzt werden.The gripper according to the invention with simple means is manufacturable and low maintenance, is especially for the Use for frequently recurring handling tasks, such as in large series or mass production, suitable and can both in rigid and in loosely chained Processing stations can be used in an advantageous manner.

Zweckmäßigerweise verlaufen die Steuerbohrungen parallel zueinander und sind in parallel zueinander verlaufenden Reihen angeordnet, wobei die Bohrungen der einen Reihe auf Lücke versetzt gegenüber der vorhergehenden Reihe angebracht sind. Der Durchmesser der Steuerbohrungen beträgt 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise 3 bis 8 mm. Durch diese Maßnahmen läßt sich eine möglichst dichte Anordnung der Steuerbohrung und damit eine große Zahl nadelförmiger Kolben pro Flächeneinheit in der werkstückseitigen Kammerwand der Druckluftkammer erreichen. Bei einem relativ geringen Luftdruck von 1 bis 6 bar wird ein sicheres Halten des zwischen den Spannbacken eingespannten Werkstücks gewährleistet.The control bores expediently run parallel to each other and are in parallel to each other Rows arranged, with the holes of one row The gap is offset from the previous row are. The diameter of the control holes is 0.5 to 10 mm, preferably 3 to 8 mm. By taking these measures a tight arrangement of the control bore and thus a large number of needle-shaped pistons per Area unit in the chamber wall of the workpiece Reach compressed air chamber. At a relatively low Air pressure of 1 to 6 bar will keep the workpiece clamped between the jaws guaranteed.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated by way of example in the drawing and is explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die dem Werkstück zugekehrte Kammerwand der Druckluftkammer und Fig. 1 is a plan view of the chamber wall of the compressed air chamber facing the workpiece and

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie AA der Fig. 1. Fig. 2 shows a section along the section line AA in FIG. 1.

Die gestellfest montierte Spannbacke (1) besteht aus der mit einem Anschluß (2) für die Zufuhr von Druckluft versehenen Druckluftkammer (3), deren zum Werkstück zugekehrte Kammerwand (4) mehrere in parallelen Reihen (5) angeordnete Steuerbohrungen (6) mit darin eingeschliffenen nadelförmigen Kolben (7) aufweist. Die Reihen (5) der Steuerbohrungen (6) sind auf Lücke zueinander versetzt angeordnet. In der Ausgangsstellung sind die nadelförmigen Kolben (7), deren Bewegung jeweils durch einen am druckkammerseitigen Ende angebrachten Anschlag (8) begrenzt ist, vollständig ausgefahren. In Abhängigkeit von der Außenform des auf zuspannenden Werkstücks werden die nadelförmigen Kolben (7) in unterschiedlicher Länge in die Druckluftkammer geschoben und zur gleichen Zeit wird die Druckluftkammer mit Druckluft beaufschlagt, wodurch das Werkstück positioniert wird.The frame-mounted clamping jaw ( 1 ) consists of the compressed air chamber ( 3 ) provided with a connection ( 2 ) for the supply of compressed air, the chamber wall ( 4 ) facing the workpiece, several control bores ( 6 ) arranged in parallel rows ( 5 ) with ground-in holes has needle-shaped piston ( 7 ). The rows ( 5 ) of the control bores ( 6 ) are staggered to each other. In the starting position, the needle-shaped pistons ( 7 ), the movement of which is each limited by a stop ( 8 ) attached to the end on the pressure chamber, are fully extended. Depending on the external shape of the workpiece to be clamped, the needle-shaped pistons ( 7 ) are pushed into the compressed air chamber in different lengths and at the same time the compressed air chamber is pressurized with compressed air, whereby the workpiece is positioned.

Der mit dem erfindungsgemäß gestalteten Greifer erzielbaren Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, daß Werkstücke mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Form in großer Stückzahl sicher gehalten und bewegt werden können.The one that can be achieved with the gripper designed according to the invention An advantage is particularly seen in the fact that workpieces with geometrically determined and indefinite form in large Pieces can be held and moved safely.

Claims

1. Gripper for mechanical and automatic handling devices for moving and securing workpieces, preferably in transfer lines and automatic production lines, characterized by at least two fixed jaws ( 1 ), each of which consists of a compressed air chamber ( 3 ) with a chamber wall ( 4 ) pointing towards the workpiece. in a plurality of control bores ( 6 ) ground or running in sealing elements needle-shaped pistons ( 7 ).

2. Gripper according to claim 1, characterized in that the control bores ( 6 ) are arranged parallel to each other.

3. Gripper according to claims 1 and 2, characterized in that the pistons ( 7 ) are arranged in parallel rows ( 5 ).

4. Gripper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pistons ( 7 ) of a row ( 5 ) are arranged offset to a gap with respect to the following row.

5. Gripper according to one of claims 1 to 4, characterized in that the diameter of the control bores ( 6 ) is 0.5 to 10 mm, preferably 3 to 8 mm.

6. Gripper according to one of claims 1 to 5, characterized by an air pressure of 1 to 6 bar.