NL1037704C2 - Machinaal bewerkingscentrum en grijpinrichting voor toepassing in een dergelijk bewerkingscentrum. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Machinaal bewerkingscentrum en grijpinrichting voor toepassing in een dergelijk bewerkingscentrum.

BESCHRIJVING

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een machinaal bewerkingscentrum, omvattende een machinebed, een met het machinebed verbonden spanbed, een met het machinebed verbonden machinekop met een frame dat een opname heeft waarin een gereedschap opneembaar is voor het in bedrijf met het gereedschap bewerken van een op het spanbed aanwezig product, 10 verplaatsingsmiddelen voor het in bedrijf onderling verplaatsen van de machinekop en het spanbed, een stuureenheid voor het aansturen van de verplaatsingsmiddelen, en een grijpinrichting die een grijper voor het grijpen van een product, en een opnamedeel waarmee de grijpinrichting in de opname opneembaar is omvat.

15 De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een grijpinrichting voor toepassing in een machinaal bewerkingscentrum, bij voorkeur voor toepassing in een machinaal bewerkingscentrum volgens de onderhavige uitvinding.

De Duitse firma Müga exploiteert een machinaal bewerkings-20 centrum volgens de inleiding. Bij dit bewerkingscentrum, meer specifiek een freesmachine, dat met name geschikt is voor bewerking van kleinere series producten, is een productmagazijn op het spanbed van de freesmachine voorzien. Verder omvat de freesmachine een grijper die vanuit een op de freesmachine aanwezig gereedschapwisselsysteem in een opname van de machinespindel kan 25 worden geplaatst. De grijper heeft twee grijparmen waarmee voor het wisselen van een product, een product uit het productmagazijn kan worden genomen en in een spanklem die op het spanbed aanwezig is kan worden geplaatst. Verplaatsing van de grijper van het productmagazijn naar de spanklem en vice versa wordt gerealiseerd door de machinekop waarin de spindel is opgenomen en het spanbed 30 ten opzichte van elkaar te verplaatsen. Bekrachtiging van de twee grijparmen van de grijper ten behoeve van het grijpen van een product is gerealiseerd door de grijparmen via een pneumatische verbinding tussen de grijper en de freesmachine zelf, welke verbinding door de opname heen verloopt, te bekrachtingen. Om een product te grijpen wordt de luchtdruk verhoogd zodanig dat hierdoor de grijparmen 1 03 77 0 4 2 bewegen om een product te kunnen grijpen. Als een tussen de grijparmen aanwezig product dient te worden gelost, wordt de luchtdruk sterk verlaagd dan wel weggenomen, zodat de grijparmen onder invloed van een veerretour het product lossen. Dit bekende bewegingscentrum volgens de inleiding heeft echter als nadeel 5 dat de functionaliteit van de grijper slechts beperkt is. Een doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een machinaal bewerkingscentrum te verschaffen dat een grijpinrichting heeft met een hoge mate van functionaliteit. Het genoemde doel wordt bereikt met het bewerkingscentrum volgens de onderhavige uitvinding, dat wordt gekenmerkt doordat de grijpinrichting verder elektrische bekrachtigingsmiddelen, 10 met de bekrachtigingsmiddelen verbonden aandrijfmiddelen voor het aandrijven van de grijper, en een verdere stuureenheid voor het aansturen van de aandrijfmiddelen omvat, waarbij de verdere stuureenheid communicatiemiddelen omvat voor het langs draadloze weg werkzaam met de stuureenheid verbinden van de verdere stuureenheid. Een voordeel van het bewerkingscentrum volgens de onderhavige 15 uitvinding is doordat de grijpinrichting over elektrische bekrachtigingsmiddelen beschikt en in bedrijf langs draadloze weg met de stuureenheid is verbonden, de functionaliteit van de grijpinrichting aanmerkelijk kan worden verhoogd. Bij de bovenomschreven bekende grijper is de functionaliteit begrensd doordat ten behoeve van de bekrachtiging van de grijper slechts één pneumatische leiding door 20 de opname heen naar de grijper loopt, die daarmee ook slechts één functie kan uitoefenen. Door elektrische bekrachtigingsmiddelen in de grijpinrichting zelf op te nemen is er geen afhankelijkheid meer van de ene door de spindel verlopende pneumatische toevoerleiding.

Bij voorkeur omvatten de elektrische bekrachtigingsmiddelen een 25 accu. De toegepaste draadloze verbindingstechniek voor het middels de communicatiemiddelen langs draadloze weg verbinden van de verdere stuureenheid met de stuureenheid is bij voorkeur radiografisch zoals bijvoorbeeld bluetooth, of is infrarood, of is ultrasoon, of is een andere op zichzelf bekende draadloze verbindingstechniek.

30 In een gunstige voorkeursuitvoeringsvorm omvat de grijper een basislichaam en ten minste één grijparm, waarbij de ten minste ene grijparm onder invloed van de aandrijfmiddelen ten opzichte van het basislichaam verplaatsbaar is voor het grijpen van een product. Aldus kan op uiterst eenvoudige wijze het met de grijpinrichting grijpen van een product worden gerealiseerd.

3

De verbinding tussen basislichaam en grijparmen wordt op eenvoudige doch effectieve wijze gerealiseerd indien het basislichaam een geleiding omvat, waarbij de grijper twee grijparmen omvat, welke grijparmen beide verplaatsbaar langs de geleiding, met de geleiding zijn verbonden, waarbij de 5 aandrijfmiddelen zijn ingericht voor het langs de geleiding verplaatsen van de grijparmen.

Het is in dit kader gunstig indien de aandrijfmiddelen een schroefspindel omvatten waarmee de grijparmen zijn verbonden zodat de grijparmen onder invloed van rotatie van de schroefspindel langs de schroefspindel 10 verplaatsbaar zijn, waarbij de aandrijfmiddelen verder een elektromotor omvatten die met de schroefspindel is verbonden voor het roterend aandrijven van de schroefspindel. De genoemde combinatie van een schroefspindel en een elektromotor heeft het voordeel dat hiermee op eenvoudige wijze een zeer nauwkeurige en goed instelbare verplaatsing van de grijparmen kan worden 15 gerealiseerd. Hierbij kan eveneens worden gedacht aan het op de schroefspindel voorzien van een gedeelte met linkse draad en van een gedeelte met rechtse draad waarbij een eerste grijparm op het gedeelte met linkse draad is voorzien en een tweede grijparm op het gedeelte met rechtse draad is voorzien zodat bij het roteren van de schroefspindel automatisch de beide grijparmen van elkaar af of naar elkaar 20 toe verplaatsen ten behoeve van het grijpen (of lossen) van een product.

Als alternatief voor de genoemde aandrijfmiddelen omvattende een elektromotor en schroefspindel kan worden gedacht aan toepassing van een lineaire motor voor het langs de geleiding verplaatsen van een afzonderlijke grijparm, of aan toepassing van een tandriem als verbinding tussen een grijparm en een 25 elektromotor welke de tandriem aandrijft. Ook kan het aandrijven van een grijparm teneinde de grijparm in aanraking te brengen met een product middels een andere aandrijving geschieden dan het instellen van de kracht waarmee vervolgens de betreffende grijparm op het product aangrijpt, om zodoende bijvoorbeeld een grijparm snel langs de geleiding te kunnen verplaatsen met een eenvoudige 30 aandrijving, en om met een krachtige aandrijving, desgewenst door toepassing van een overbrenging met een grote overbrengingsverhouding, een hoge en nauwkeurig op het product aan te brengen kracht te realiseren.

In een alternatieve uitvoeringsvorm omvatten de aandrijfmiddelen een onderdrukgenerator, waarbij de grijper een zuignap omvat die met de 4 onderdrukgenerator is verbonden voor het onder invloed van een onderdruk met de zuignap grijpen van een product. Afhankelijk van het soort product en het oppervlak van het betreffende product kan een zuignap een gunstig alternatief zijn voor de hierboven genoemde grijparmen.

5 Het is uitermate gunstig indien de grijpinrichting een duworgaan omvat dat ten opzichte van de grijper verplaatsbaar is en dat met een product dat zich in het bereik van de grijper bevindt in contact brengbaar is. Met een dergelijk duworgaan kan bijvoorbeeld een product in een bepaalde richting worden geforceerd zodat het bedrijfszeker met de grijper kan worden gegrepen.

10 Het is in dit kader voordelig indien het duworgaan tot in een tussen de twee grijparmen bepaalde ruimte verplaatsbaar is.

In een uiterst doelmatige voorkeursuitvoeringsvorm is het duworgaan langgestrekt, waarbij de grijpinrichting is voorzien van verdere aandrijfmiddelen die ten minste één aandrijfbare rol die in contact is met een zijvlak 15 van het duworgaan, en een met de rol verbonden rolaandrijving omvatten, welke rolaandrijving door de verdere stuureenheid aanstuurbaar is en met de bekrachtigingsmiddelen is verbonden, voor het door het langs het zijvlak laten afrollen van de ten minste ene aandrijfbare rol, tot stand brengen van een verplaatsing van het duworgaan. Aldus kan op eenvoudige wijze verplaatsing van 20 het duworgaan worden gerealiseerd.

Als alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm voor de bovenomschreven rolaandrijving voor het duworgaan is het gunstig indien het duworgaan door middel van een lineaire motor wordt aangedreven of indien het duworgaan door middel van een spindelaandrijving wordt aangedreven, 25 vergelijkbaar met de aandrijving van de grijparmen zoals boven omschreven.

Het is verder gunstig indien de verdere aandrijfmiddelen een blokkeerorgaan omvatten voor het in een vooraf bepaalde positie blokkeren van verplaatsing van het duworgaan. Hierdoor kan in bedrijf allereerst het duworgaan bijvoorbeeld vanuit een volledig ingeschoven positie naar een positie waarin het 30 duworgaan in contact is met het product worden verplaatst alwaar het duworgaan wordt geblokkeerd. Vervolgens kan dan door middel van een verplaatsing van de machinekop van het bewerkingscentrum met het duworgaan een duwkracht op het product worden uitgeoefend, waarbij deze kracht in het algemeen aanzienlijk groter kan zijn dan de kracht die door bijvoorbeeld de bovenomschreven rolaandrijving 5 voor het duworgaan op een product kan worden uitgeoefend.

Teneinde de bedrijfszekerheid van de grijpinrichting te verhogen is het gunstig, indien het opnamedeel via een flexibel element met de grijper is verbonden. Indien nu de grijper onbedoeld in aanraking komt met een object, 5 bijvoorbeeld tijdens het onderling verplaatsen van de machinekop (waarin de grijpinrichting is opgenomen) en het spanbed wordt doordat het flexibel element uitbuigt schade aan de grijpinrichting en/of aan het bewerkingcentrum zelf doelmatig voorkomen of althans belangrijk gereduceerd.

Het is in dit kader gunstig indien het flexibel element een neutrale 10 stand heeft en een veerelement omvat voor het onder invloed van een veerkracht vanuit een niet-neutrale stand terug naar de neutrale stand forceren van het flexibel element. Aldus is de positionering van de grijper ten opzichte van het opnamedeel nauwkeurig bepaald.

Het is in dit kader verder gunstig indien de grijpinrichting is voorzien 15 van een sensor voor het waarnemen van de stand van de grijper ten opzichte van het opnamedeel, welke sensor werkzaam met de verdere stuureenheid is verbonden. Toepassing van een dergelijke sensor resulteert in het signaleren van een eventueel contact van de grijper met een object als gevolg waarvan bijvoorbeeld de verplaatsingsmiddelen van het bewerkingscentrum kunnen worden stopgezet 20 zodat (verdere) schade aan grijpinrichting en/of bewerkingscentrum wordt voorkomen.

In dit kader is het eveneens gunstig indien de grijper is voorzien van een versnellingssensor voor het waarnemen van een versnelling van de grijper, welke versnellingssensor werkzaam met de verdere stuureenheid is verbonden. Bij 25 toepassing van een dergelijke versnellingssensor kan eveneens worden benut voor het signaleren van een onbedoeld contact (en dus een plotseling verhoogde versnelling dan wel vertraging) van de grijper met een object als gevolg waarvan zoals bovenomschreven bijvoorbeeld de verplaatsingsmiddelen van . een bewerkingscentrum kunnen worden stopgezet.

30 Bij voorkeur is de grijper ten opzichte van het opnamedeel roteerbaar met het opnamedeel verbonden. Aldus kan door rotatie van de grijper ten opzichte van het opnamedeel, dus zonder dat de opname zelf door in het bewerkingscentrum daartoe voorziene middelen behoeft te roteren, de grijper in een gunstige positie ten opzichte van een product worden gebracht zodat het product 6 effectief kan worden aangegrepen. Dit proces kan desgewenst worden ondersteund door het eveneens werkzaam met de verdere stuureenheid verbonden vision-systeem.

Het is gunstig indien het bewerkingcentrum een oplaadstation heeft 5 dat op of althans in de directe nabijheid van het spanbed is geplaatst, waarin de grijpinrichting plaatsbaar is, welk oplaadstation elektrische contacten heeft die bij plaatsing van de grijpinrichting in het oplaadstation in verbinding zijn met op de grijpinrichting aanwezige en met de bekrachtigingsmiddelen verbonden verdere elektrische contacten, waarbij de elektrische contacten in verbinding zijn met een 10 externe elektrische voedingsbron voor het toevoeren van elektrische energie aan de bekrachtigingsmiddelen. Aldus kan de grijpinrichting wanneer deze niet wordt gebruikt voor het grijpen van een product in het oplaadstation worden opgeladen zodat de bekrachtigingsmiddelen, welke bij voorkeur een accu omvatten, op een voldoende hoog capaciteitsniveau worden gehouden.

15 Als alternatief voor het genoemde oplaadstation kan eveneens een oplaadstation worden toegepast dat op of althans in de directe nabijheid van het spanbed is geplaatst, waarin de grijpinrichting plaatsbaar is, welk oplaadstation laadmiddelen heeft die bij plaatsing van de grijpinrichting in het oplaadstation in werkzame verbinding zijn met de in de grijpinrichting aanwezige 20 bekrachtigingsmiddelen, welke laadmiddelen voor het toevoeren van elektrische energie aan de bekrachtigingsmiddelen langs draadloze weg energie overbrengen van een bij het oplaadstation behorende elektrische voedingsbron naar de bekrachtigingsmiddelen.

Het bovenomschreven bewerkingscentrum heeft bij voorkeur een 25 spindel met een uiteinde waaraan de opname is voorzien, welke spindel in diens langsrichting roteerbaar met het frame is verbonden een spindelaandrijving heeft die door de stuureenheid aanstuurbaar is, voor het roterend aandrijven van de spindel. Een dergelijk bewerkingscentrum betreft bijvoorbeeld een freesmachine.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een 30 grijpinrichting voor toepassing in een machinaal bewerkingscentrum, bij voorkeur een machinaal bewerkingscentrum volgens de onderhavige uitvinding, omvattende een grijper voor het grijpen van een product, en een opnamedeel waarmee de grijpinrichting in een opname van het bewerkingscentrum opneembaar is. De grijpinrichting wordt hierbij gekenmerkt doordat deze verder elektrische 7 bekrachtigingsmiddelen, met de bekrachtigingsmiddelen verbonden aandrijfmiddelen voor het aandrijven van de grijper, en een verdere stuureenheid voor het aansturen van de aandrijfmiddelen omvat, waarbij de verdere stuureenheid communicatiemiddelen omvat voor het langs draadloze weg werkzaam met een tot 5 het machinaal bewerkingscentrum behorende stuureenheid verbinden van de verdere stuureenheid. Voordelen van een dergelijke grijpinrichting volgens de onderhavige uitvinding zijn analoog aan de bovengenoemde voordelen van het machinaal bewerkingscentrum volgens de onderhavige uitvinding.

Navolgend zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand 10 van de beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding onder verwijzing van de navolgende figuren:

Figuur 1a toont in vooraanzicht een voorkeursuitvoeringsvorm van een grijpinrichting volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 1 b toont in zijaanzicht de grijpinrichting volgens figuur 1 a; 15 Figuur 1c toont in isometrische weergave een gedeelte van de grijpinrichting volgens figuur 1a;

Figuren 2a en 2b tonen in dwarsdoorsnede de grijpinrichting volgens figuur 1 a respectievelijk figuur 1 b;

Figuur 3 toont in onderaanzicht het gedeelte van de grijper volgens 20 figuur 1c;

Figuur 4 toont in isometrische weergave een aantal onderdelen van het gedeelte van de grijper volgens figuur 1 c.

De grijpinrichting 1 zoals in figuur 1a is getoond omvat in hoofdzaak een grijper 2 en een opnamedeel 4. Opnamedeel 4 omvat een conus 6 waarmee 25 grijpinrichting 1 in de opname van een machinekop van een machinaal bewerkingscentrum zoals een freesmachine opneembaar is. Een dergelijk machinaal bewerkingscentrum wordt geacht bij de vakman voldoende bekend te zijn en is derhalve niet in de figuren weergegeven.

De hieronder nader te omschrijven grijpinrichting 1 kan als volgt 30 worden ingezet in een machinaal bewerkingscentrum zoals een freesmachine. Op het spanbed van de freesmachine kan een productmagazijn aanwezig zijn waarin een aantal te bewerken producten of althans basismateriaal voor producten is opgenomen. Tevens is op het spanbed een spanklem opgenomen waarin een te bewerken product kan worden opgespannen ten behoeve van een bewerking door 8 een in de opname van de freesmachine aanwezig gereedschap. Tevens is op of in de directe nabijheid van het spanbed een oplaadstation aangebracht waarin grijpinrichting 1 tijdens bewerking van een product met een gereedschap kan worden geparkeerd. Indien dit oplaadstation zich binnen het bereik van de opname 5 van de freesmachine bevindt en indien er geen gereedschap in de opname aanwezig is, kan onder invloed van een in de freesmachine aanwezige stuureenheid, de opname tot boven de in het oplaadstation aanwezige grijpinrichting 1 worden gebracht en deze uit het oplaadstation worden genomen. Dit gebeurt door het onder invloed van een in het bewerkingscentrum aanwezige stuureenheid ten 10 opzichte van elkaar verplaatsen van de machinekop en het spanbed. Nu kan de grijpinrichting 1 naar een zich in het productmagazijn bevindend product worden bewogen alwaar een product met grijper 2 kan worden aangegrepen. Vervolgens kan dit product worden getransporteerd naar de spanklem alwaar het product tussen de bekken van de spanklem wordt gelost en het product in de spanklem wordt 15 ingespannen. Nu kan grijpinrichting 1 weer naar het parkeerstation worden gebracht waarna een in het gereedschapmagazijn van de freesmachine aanwezig gereedschap automatisch in de opname kan worden geplaatst. Na bewerking van het product met het gereedschap, wordt het gereedschap wederom in het gereedschapmagazijn geplaatst, wordt automatisch de grijpinrichting 1 uit het 20 oplaadstation gehaald en kan het product middels grijpinrichting 1 uit de spanklem worden genomen en verder worden afgevoerd. Aldus kan met het machinaal bewerkingscentrum volledig autonoom een aantal producten achtereenvolgens worden bewerkt.

Grijper 2 van grijpinrichting 1 is in meer detail in figuren 1c-4 25 getoond. Grijper 2 heeft een basislichaam 10 waarin twee boringen zijn aangebracht die met doppen 14 afsluitbaar zijn, in welke boringen een aantal althans in geplaatste toestand onderling elektrisch verbonden accu’s 16 plaatsbaar is voor het verschaffen van een accu als spanningsbron ten behoeve van functionaliteit van de grijpinrichting 1 die hieronder nader zal worden toegelicht. Op een zijkant van 30 basislichaam 10 zijn elektrische aansluitpunten 18 voorzien. Wanneer grijper 2 in een verder niet in de figuren getoond oplaadstation wordt geplaatst, zoals hierboven omschreven, kunnen accu’s 16, welke elektrisch zijn verbonden met contactpunten 18 door een externe stroomvoorziening worden opgeladen tijdens aanwezigheid van de grijpinrichting 1 in het oplaadstation.

9

Grijper 2 kan aan opnamedeel 4 worden gekoppeld door een einddeel 102 van opnamedeel 4 in de in figuur 1c getoonde uitsparing aan de bovenzijde van grijper 2 te plaatsen. Einddeel 102 is voorzien van een zich langs de omtrek ervan uitstrekkende sleuf 104 (zie met name figuur 2b). Grijper 2 heeft ter 5 plaatse van de genoemde uitsparing twee nokken 20 die in een blokkeerstand in sleuf 104 vallen en zodoende opnamedeel 4 met grijper 2 koppelen. In een vrijgeefstand zijn nokken 20 teruggetrokken in basislichaam 10 van grijper 2 en vallen nokken 20 niet in sleuf 104. Hierdoor kan opnamedeel 4 van grijper 2 worden losgekoppeld.

10 Nokken 20 zijn elk bevestigd aan een eerste uiteinde van een gaffel 22 die roteerbaar is om een verticale as 23 (zie figuur 4). Gaffels 22 zijn aan een tegenover gelegen uiteinde ervan verbonden met ontkoppelstiften 24 voor het van de blokkeerstand naar de vrijgeefstand en vice versa verplaatsen van nokken 20. De ontkoppelstiften 24 worden onder invloed van een veer 26 zodanig belast dat 15 nokken 20 in de blokkeerstand worden geforceerd. Dit wil zeggen dat voor het vrijgeven van opnamedeel 4 ontkoppelstiften 24 tegen de door veer 26 op ontkoppelstiften 24 uitgeoefende veerkracht in dienen te worden bewogen. Zoals in figuur 1c is getoond (althans voor één ontkoppelstift 24) steekt een uiteinde van elk van de ontkoppelstiften 24 tot buiten de behuizing van basislichaam 10 zodat deze 20 met een gereedschap kunnen worden ingedrukt teneinde de bij de ontkoppelstiften 24 behorende nokken 20 van de blokkeerstand naar de vrijgeefstand te verplaatsen om zodoende grijper 2 en opnamedeel 4 onderling te ontkoppelen.

Het is in dit kader verder mogelijk om in grijper 2 een aandrijving te verschaffen voor het ten opzichte van opnamedeel 4 roteren van grijper 2, om 25 zodoende de grijper 2 optimaal ten opzichte van een te grijpen product te oriënteren. In de praktijk heeft namelijk een klein deel van de op de markt verkrijgbare freesmachines de mogelijkheid om de spindel (en daarmee de met de spindel verbonden grijpinrichting) nauwkeurig in een bepaalde hoekstand van de spindel te positioneren.

30 Tevens wordt in dit kader vermeld dat er op het machinaal bewerkingscentrum een vision-systeem aanwezig is waarmee bijvoorbeeld aanwezigheid en oriëntatie van een product in het productmagazijn kan worden bepaald ten behoeve van een correcte aansturing van grijpinrichting 1. Bij voorkeur is het vision-systeem op de grijpinrichting zelf aangebracht zodat zeer nauwkeurig 10 de positie van een product ten opzichte van grijper 2 kan worden bepaald.

Grijper 2 heeft twee grijparmen 12 voor het inwendig of uitwendig grijpen van een product, waaronder ook wordt begrepen een stuk basismateriaal ten behoeve van het met het machinaal bewerkingscentrum fabriceren van een product.

5 In basislichaam 10 zijn twee zich onderling parallel uitstrekkende langsgeleidingen 30 voorzien waarmee de beide grijparmen 12, verschuifbaar langs de geleidingen 30, zijn verbonden. De grijper 2 omvat verder een althans schematisch getoonde, zich parallel aan geleidingen 30 uitstrekkende schroefspindel 31 waarmee de grijparmen 12 zijn verbonden zodat de grijparmen 12 langs schroefspindel 31 10 verplaatsbaar zijn onder invloed van rotatie van de schroefspindel 31. In basislichaam 10 is verder een niet nader in de figuren weergegeven elektromotor opgenomen, die met de accu is verbonden. Op commando van een eveneens in grijper 2 aanwezige door de accu van stroom voorziene stuureenheid 19 kan de elektromotor worden aangestuurd zodat de schroefspindel wordt geroteerd en de 15 grijparmen 12 langs geleiding 30 worden verplaatst teneinde een product tussen de grijparmen 12 extern op te spannen in te klemmen dan wel vrij te geven of bijvoorbeeld een product via buitenzijde van grijparmen 12 intern op te spannen. Groot voordeel van deze elektrische aandrijving van grijparmen 12 is dat een zeer nauwkeurige krachtregeling (van grijparmen 12 op een product) mogelijk is, dat 20 eenvoudig een zeer groot bereik van grijparmen 12 kan worden gerealiseerd (door eenvoudigweg verlengen van schroefspindel 31 en geleidingen 30), dat zoals vermeld zowel in- als uitwendig een product kan worden gegrepen, en dat ook eenvoudig een voorziening kan worden gerealiseerd om een afmeting van een product, dat wil zeggen de afmeting van het product tussen dan wel omheen de 25 grijparmen 12 in opgespannen toestand te meten aan de hand van registratie van de positie van de grijparmen 12 ten opzichte van geleidingen 30.

De in de grijpinrichting 1 voorziene stuureenheid 19 communiceert hierbij langs draadloze weg met een in het bewerkingscentrum aanwezige stuureenheid. Hierbij kan de stuureenheid van het bewerkingscentrum zelf 30 bijvoorbeeld als master dienen en de stuureenheid 19 van de grijpinrichting als slave. De stuureenheid 19 van de grijpinrichting kan signalen van sensoren zoals hieronder beschreven, positie- en/of krachtinformatie van de grijparmen etc. terugkoppelen naar de stuureenheid van het bewerkingscentrum, die op basis hiervan de machinekop ten opzichte van het spanbed kan aansturen.

11

In dit kader wordt opgemerkt dat het via een tot het bewerkingscentrum behorende maar extern, dat wil zeggen buiten het bewerkingscentrum zelf geplaatste stuurmodule draadloos verbinden van de grijpinrichting met het bewerkingscentrum eveneens binnen het kader van de 5 onderhavige uitvinding valt. Daarbij kan worden gedacht aan het langs draadloze weg verbinden van de grijpinrichting met de externe stuurmodule en het draadloos of via input/output signalen of middels een communicatieprotocol zoals rs232 tot stand brengen van een verbinding tussen de externe stuurmodule en het bewerkingscentrum. De externe stuurmodule kan hierbij slechts als zend- en 10 ontvangmodule worden gebruikt, of als master, waarbij zowel een eventuele nog in het bewerkingscentrum zelf aanwezige stuurmodule als de in de grijpinrichting aanwezige stuureenheid als slave fungeren.

Als alternatief voor de in figuren getoonde grijparmen 12 kan ook worden gedacht aan het verschaffen van grijparmen met een ten opzichte van het 15 basislichaam 10 roteerbaar aangrijpgedeelte zodat wanneer een product tussen de grijparmen is opgespannen, dit ten opzichte van het basislichaam 10 om een as dwars op de grijparmen roteerbaar is. Dergelijke roteerbare aanslagvlakken kunnen worden aangedreven door bijvoorbeeld een in de grijparmen zelf of in het basislichaam van de grijper opgenomen elektrische aandrijving die wordt gevoed uit 20 de accu en wordt bestuurd via de in de grijpinrichting aanwezige stuureenheid. Ook kan in dit kader worden gedacht aan het in plaats van, of in combinatie met, grijparmen 12, verschaffen van een zuignap aan de grijper voor het grijpen van een product. Een ten behoeve van de zuignap benodigde onderdruk kan eenvoudig met een met de accu verbonden, in de grijpinrichting zelf voorziene elektrisch 25 bekrachtigde onderdrukgenerator worden verschaft.

Grijpinrichting 1 is tevens voorzien van een duworgaan 40 dat zich zoals met name in figuren 2a en 2b is getoond door grijper 2 heen tot in opnamedeel 4 uitstrekt. Duworgaan 40 is uitgevoerd als een massieve langgestrekte cilindrische stift van metaal met aan diens onderste kopse uiteinde een kunststof kopgedeelte 30 42 zodat indien duworgaan 40 in contact wordt gebracht met een product, het product niet beschadigt.

In basislichaam 10 van grijper 2 is een aandrijfvoorziening voor het duworgaan 40 aangebracht. Zie hiervoor met name figuur 4. Deze aandrijfvoorziening omvat twee rollen 44, 44' die aangrijpen op het cilindrisch 12 buitenoppervlak van duworgaan 40. Rollen 44, 44' zijn beide om een zich dwars op duworgaan 40 uitstrekkende as roteerbaar zodat duworgaan 40 zich loodrecht op deze as tussen de rollen 44, 44' door uitstrekt. Aldus kan door het laten roteren van rollen 44, 44’ duworgaan 40 heen en weer worden bewogen, dat wil zeggen zoals 5 weergegeven in figuren 2a en figuur 2b van boven naar beneden worden bewogen. Aldus kan met duworgaan 40 een product worden bereikt dat zich tussen grijparmen 12 bevindt of zich in ieder geval in het bereik van grijparmen 12 bevindt. Indien duworgaan 40 kan worden bewogen tot beneden het bereik van de grijparmen 12, kan daarmee de inzetbaarheid van duworgaan 40 worden vergroot. Bij gebruik van 10 duworgaan 40 is aldus de kans verlaagd dat grijparmen 12 nuttig gebruik van duworgaan 40 belemmeren. Van de genoemde rollen 44, 44' is rol 44' niet actief aandrijfbaar. Deze rol 44' is echter wel verbonden met een vast met basislichaam 10 verbonden encoder 46 zodat rotatie van rol 44 en dus langspositie van duworgaan 40 ten opzichte van basislichaam 10 kan worden geregistreerd. Rol 44' wordt verder 15 middels twee veren 48 ten opzichte van basislichaam 10 tegen duworgaan 40 aangedrukt om zodoende een zekere voorspanning te genereren tussen rollen 44 en 44' en duworgaan 40. Zodoende wordt voldoende wrijving tussen rollen 44, 44' en het oppervlak van duworgaan 40 verkregen voor het tussen de rollen 44, 44' door verplaatsen van duworgaan 40. Rol 44 is verbonden met een elektromotor 50 die 20 werkzaam met de accu is verbonden en aanstuurbaar is middels de stuureenheid 19 van grijper 2.

Door de hierboven beschreven constructie van duworgaan 40 kan hiermee een aantal verschillende functies worden gerealiseerd. In de eerste plaats kan door het over een afstand neerwaarts bewegen van duworgaan 40 ten opzichte 25 van basislichaam 10 totdat duworgaan 40 in contact komt met een zich onder het basislichaam 10 bevindend product een positie van althans een bovenvlak van het product worden bepaald, welke positie bijvoorbeeld als referentiepositie in de stuureenheid kan worden opgeslagen ten behoeve van het bewerken van een product met het machinaal bewerkingscentrum.

30 Tevens kan duworgaan 40 als aandrukker worden gebruikt. In bedrijf kan namelijk met grijper 2 een product uit een productmagazijn worden genomen en in een spanklem worden geplaatst. Normaal gesproken komt het product dan op in de spanklem aanwezige lijsten te liggen waarbij het van groot belang is dat het product zonder speling aanligt op de lijsten zodat het deugdelijk 13 kan worden ingespannen in de spanklem. Wanneer nu met grijper 2 een product in de spanklem is geplaatst en grijparmen 12 het product vrijgeven, kan door duworgaan 40 neerwaarts te bewegen een neerwaartse kracht op het betreffende product worden uitgeoefend zodat het product tegen de genoemde lijsten wordt 5 gedrukt waarna het product kan worden ingespannen in de spanklem.

Een verdere functie van duworgaan 40 is die van slaghamer. Door elektromotor 50 op hoog vermogen te bekrachtigen, wordt duworgaan 40 op een dusdanige snelheid neerwaarts verplaatst dat deze als een slaghamer een product dat zich onder het duworgaan 40 bevindt, kan aanslaan. Deze functie is met name 10 relevant indien een product reeds met een bepaalde kracht in een spanklem is opgespannen zodat met de slaghamer eventuele nog aanwezige spelingen tussen product en bekken van de spanklem kan worden opgeheven. De aandrijving van duworgaan 40 middels rollen 44, 44' heeft hierbij het grote voordeel dat indien duworgaan 40 een product aanslaat zoals boven aangegeven, duworgaan 40 slipt 15 ten opzichte van rollen 44, 44’. Hierdoor wordt eventuele schade aan de grijper 2 effectief voorkomen.

Opnamedeel 4 heeft een bovenste gedeelte 110 dat conus 6 omvat, een middels een drietal boutjes 112 met het bovenste deel 110 verbonden tussendeel 114 en een onderste deel 116 waaraan het hierboven reeds genoemde 20 einddeel 102 is bevestigd. Door het middels boutjes 112 met elkaar verbinden van tussendeel 114 en bovenste deel 110 wordt een breekvoorziening bij wijze van beveiliging van de grijper 2 verschaft. Wanneer de grijper 2 tijdens beweging onbedoeld met een object in aanraking mocht komen, breken bij het overschrijden van een bepaalde kracht boutjes 112 waardoor tussendeel 114 los komt van 25 bovenste deel 110 als gevolg waarvan grijper 2 en de machinekop, dat wil zeggen het in de machinekop opgenomen bovenste deel 110, niet langer met elkaar zijn verbonden en aldus verdere schade aan de grijper 2 en/of het bewerkingscentrum wordt voorkomen.

Teneinde de noodzaak van het in werking treden van de 30 bovenomschreven breekvoorziening middels boutjes 112 zoveel mogelijk te beperken, is verder tussen onderste deel 116 en tussendeel 114 een veer 118 opgenomen. Verder is onderste deel 116 beweegbaar in tussendeel 114 opgenomen. Veer 118 dient aldus als een flexibel element tussen opname 6 en grijper 2. Veer 118 forceert onderste deel 116 ten opzichte van tussendeel 114 in 14 ' een neutrale stand waarbij onderste deel 116 in lijn is met bovenste deel 110 en tussendeel 114. Wanneer nu een externe kracht op grijper 2 wordt uitgeoefend, wordt onderste deel 116 tegen de veerkracht van veer 118 in uit de neutrale stand van onderste deel 116 bewogen. Niet nader weergegeven met de stuureenheid 19 5 verbonden sensoren die een verschil in hoekstand tussen grijper 2 en opname 6 kunnen detecteren, kunnen nu als noodstopcircuit fungeren voor het stoppen van beweging van grijper 2 om te voorkomen dat de hoek tussen grijper 2 en opname 6 zo groot wordt dat de breekvoorziening middels boutjes 112 in werking treedt. Aldus is in nog hogere mate een robuuste en bedrijfszekere grijpinrichting 1 verschaft.

10 Voor het detecteren van de genoemde hoekstand tussen grijper 2 en opname 6 kan bijvoorbeeld een versnellingssensor worden toegepast, waarmee, door aanwezigheid van de zwaartekracht deze hoekstand kan worden bepaald.

15 1037704

Claims (16)

1. Machinaal bewerkingscentrum, omvattende een machinebed, een met het machinebed verbonden spanbed, een met het machinebed verbonden 5 machinekop met een frame dat een opname heeft waarin een gereedschap opneembaar is voor het in bedrijf met het gereedschap bewerken van een op het spanbed aanwezig product, verplaatsingsmiddelen voor het in bedrijf onderling verplaatsen van de machinekop en het spanbed, een stuureenheid voor het aansturen van de verplaatsingsmiddelen, en een grijpinrichting die een grijper voor 10 het grijpen van een product, en een opnamedeel waarmee de grijpinrichting in de opname opneembaar is omvat, met het kenmerk, dat de grijpinrichting verder elektrische bekrachtigingsmiddelen, met de bekrachtigingsmiddelen verbonden aandrijfmiddelen voor het aandrijven van de grijper, en een verdere stuureenheid voor het aansturen van de aandrijfmiddelen omvat, waarbij de verdere stuureenheid 15 communicatiemiddelen omvat voor het langs draadloze weg werkzaam met de stuureenheid verbinden van de verdere stuureenheid.

2. Bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de grijper een basislichaam en ten minste één grijparm omvat, waarbij de ten minste ene grijparm onder invloed van de aandrijfmiddelen ten 20 opzichte van het basislichaam verplaatsbaar is voor het grijpen van een product.

3. Bewerkingscentrum volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het basislichaam een geleiding omvat, waarbij de grijper twee grijparmen omvat, welke grijparmen beide verplaatsbaar langs de geleiding, met de geleiding zijn verbonden, waarbij de aandrijfmiddelen zijn ingericht voor het langs de geleiding verplaatsen 25 van de grijparmen.

4. Bewerkingscentrum volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen een schroefspindel omvatten waarmee de grijparmen zijn verbonden zodat de grijparmen onder invloed van rotatie van de schroefspindel langs de schroefspindel verplaatsbaar zijn, waarbij de aandrijfmiddelen verder een 30 elektromotor omvatten die met de schroefspindel is verbonden voor het roterend aandrijven van de schroefspindel.

5. Bewerkingscentrum volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen een onderdrukgenerator omvatten, waarbij de grijper een zuignap omvat die met de onderdrukgenerator is verbonden voor het onder invloed van een 1037704 onderdruk met de zuignap grijpen van een product.

6. Bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de grijpinrichting een duworgaan omvat dat ten opzichte van de grijper verplaatsbaar is en dat met een product dat zich in het bereik van de 5 grijper bevindt in contact brengbaar is.

7. Bewerkingscentrum volgens conclusie 3 of 4 en conclusie 6, met het kenmerk, dat het duworgaan tot in een tussen de twee grijparmen bepaalde ruimte verplaatsbaar is.

8. Bewerkingscentrum volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat 10 het duworgaan langgestrekt is, waarbij de grijpinrichting is voorzien van verdere aandrijfmiddelen die ten minste één aandrijfbare rol die in contact is met een zijvlak van het duworgaan, en een met de rol verbonden rolaandrijving omvatten, welke rolaandrijving door de verdere stuureenheid aanstuurbaar is en met de bekrachtigingsmiddelen is verbonden, voor het door het langs het zijvlak laten 15 afrollen van de ten minste ene aandrijfbare rol, tot stand brengen van een verplaatsing van het duworgaan.

9. Bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het opnamedeel via een flexibel element met de grijper is verbonden.

10. Bewerkingscentrum volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het flexibel element een neutrale stand heeft en is een veerelement omvat voor het onder invloed van een veerkracht vanuit een niet-neutrale stand terug naar de neutrale stand forceren van het flexibel element.

11. Bewerkingscentrum volgens conclusie 9 of conclusie 10, met het 25 kenmerk, dat de grijpinrichting is voorzien van een sensor voor het waarnemen van de stand van de grijper ten opzichte van het opnamedeel, welke sensor werkzaam met de verdere stuureenheid is verbonden.

12. Bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de grijper is voorzien van een versnellingssensor voor het 30 waarnemen van een versnelling van de grijper, welke versnellingssensor werkzaam met de verdere stuureenheid is verbonden.

13. Bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de grijper ten opzichte van het opnamedeel roteerbaar met het opnamedeel is verbonden.

14. Bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bewerkingscentrum een oplaadstation heeft dat op of althans in de directe nabijheid van het spanbed is geplaatst, waarin de grijpinrichting plaatsbaar is, welk oplaadstation elektrische contacten heeft die bij plaatsing van de 5 grijpinrichting in het oplaadstation in verbinding zijn met op de grijpinrichting aanwezige en met de bekrachtingsmiddelen verbonden verdere elektrische contacten, waarbij de elektrische contacten in verbinding zijn met een externe elektrische voedingsbron voor het toevoeren van elektrische energie aan de bekrachtigingsmiddelen.

15. Bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de opname is voorzien aan een uiteinde van een spindel die om diens langsrichting roteerbaar met het frame is verbonden, en waarbij het bewerkingscentrum een spindelaandrijving heeft die door de stuureenheid aanstuurbaar is, voor het roterend aandrijven van de spindel.

16. Grijpinrichting voor toepassing in een machinaal bewerkings centrum, bij voorkeur een machinaal bewerkingscentrum volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende een grijper voor het grijpen van een product, en een opnamedeel waarmee de grijpinrichting in een opname van het bewerkingscentrum opneembaar is, met het kenmerk, dat de grijpinrichting verder 20 elektrische bekrachtigingsmiddelen, met de bekrachtigingsmiddelen verbonden aandrijfmiddelen voor het aandrijven van de grijper, en een verdere stuureenheid voor het aansturen van de aandrijfmiddelen omvat, waarbij de verdere stuureenheid communicatiemiddelen omvat voor het langs draadloze weg werkzaam met een tot het machinaal bewerkingscentrum behorende stuureenheid verbinden van de 25 verdere stuureenheid. 1037704