DD288781A5 - Doppelgreifer einer handhabungseinrichtung mit jeweils zwei griffstellen fuer roh- und fertigteile - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Doppelgreifer einer Handhabungseinrichtung mit jeweils zwei Griffstellen fuer Roh- bzw. Fertigteile, mit zwei Antrieben fuer je zwei Greiforganpaare unter Verwendung von Koppelmechanismen zum wahlweisen Koppeln der Antriebe mit den Greiforganpaaren sowie von OEffnungsbegrenzern und eines Schwenkkopfes. Hierbei sind beide Antriebe wahlweise gleichzeitig mit den dem Rohteil zugeordneten Greiforganpaaren oder gleichzeitig mit den dem Fertigteil zugeordneten Greiforganpaaren koppelbar, wobei die Antriebe mit ihren zugeordneten Greifermechanismen und Greiforganpaaren jeweils eine Greifeinheit bilden, die zueinander in parallelen Ebenen und gegenueberliegend am Schwenkkopf angeordnet sind. Fig. 1{Doppelgreifer; zwei Antriebe; vier Greifermechanismen; vier Greiforganpaare; vier Koppelmechanismen; Schwenkkopf; OEffnungsweitenbegrenzer}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Doppelgreifer einer Handhabungseinrichtung mit jeweils zwei Griffstolion für Roh- bzw. Fertigteile, mit zwei Antrieben für je zwei Greiforganpaare unter Verwendung von Koppelmechanismen zum wahlweisen Koppeln der Antriebe mit den Greiforganpaaren sowie von Öffnungsweitenbegrenzern und eines Schwenkkopfes.

Charakteristik des bekennten Standes der Technik

Ein Doppelgreifer einer Handhabungseinrichtung mit jeweils zwei Griffstellen für Roh- bzw. Fertigteile ist aus der DE-OS 3419187 bekannt, welcher vier angetriebene Spannelemente besitzt, die an einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Werkstückgreifergehäuse geführt sind und von denen je zwei gegenläufig gekoppelt antreibbar sind. Dabei sind die jeweils gegenläufig angetriebenen Spannelemente einander benachbart und tangential zum Zentrum des Werkstückgreifergehäuses verschiebbar. Die jeweils zwei gegenläufigen Spannelemente sind mit den zwei parallel dazu angeordneten Spannelementen durch eine Antriebskoppel mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden. Der Antrieb besteht aus einer Zylinderkolben-Anordnung, deren Kolben über ein Joch auf zwei Zahnstangen wirkt, die ihre Bewegungen über Zwischenräder auf mit Verzahnung versehene, die Spannelemente tragendo Grundbacken überträgt. Zwischen die Zahnstangen und das Joch Ist ein begrenzt drehbarer Ausgleichshebel geschaltet, der gegenüber dem Joch durch Federkraft in einer Mittellage gehalten wird. Der Doppelgreifer wird in der Weise realisiert, daß zwei Greifergehäuse rückseitig miteinander zu einem Doppelgreifer verbindbar sind.

Dieser bekannten Lösung ist der Nacnteil eigen, daß zur Gewährleistung der maximalen Greifkraft eine große Dimensionierung des Antriebes erforderlich ist. Die Ursache dafür besteht in dem Erfordernis der gleichzeitigen Betätigung von zwei Spannelementepaaren mittels des Antriebes.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß für die Handhabung abgesetzter Wellen zusätzlicher mechanischer Aufwand erforderlich ist. Die Ursache hierfür ist ein erforderliches mechanisches Ausgleichsgetriebe zur Realisierung unterschiedlicher Schließwege der beiden Spannelemsntepaare. Hierbei ist als weiterer Nachteil die mögliche Handhabung abgesetzter Wellen nur in einem eng begrenzten Bereich der Durchmesserunterschiede zu verzeichnen. Hierfür liegt folgende technische Ursache

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zugrunde: Das mechanische Ausgleichsgetriebe vermag nur geringe Schließwog-Untorschiedo dor Spennelomentepaaro zu bewirken, da der Ausgleichshebel des Ausgleichsgetriebes nur um einen sehr kleinen Winkel schwenkbar ist, Schließlich erwolst sich als Nachteil das erforderliche» Öffnon dor Spannelementepaare bis In die Endstellung. Hierfür Ist die technische Ursache, daß bod'ngt durch das Ausgleichsgetriebe und die unvermeidlichen Unterschiede dor Relbungs- und Widerstandskräfte in den Antriebsmechanismen dor Spannelemonto ungleiche öffnungsbewegungon ontstehon, so daß in der Endstollung des ersten Spannolemontepaares erst das Nachlaufen des zwolton Spannelomontopaaree zwangsläufig orfolgt.

k'lol der Erfindung

Das Ziol der Erfindung bosteht in der dimensions- und gowichtsmößlgon Verkleinerung dos Antriebes boi Vermeidung zusätzlichen Bauaufwandes für die Handhabung abgesetzter Wollen boliobiger Durchmesserunterschiode Im Qroifborelch boi Realisierung minimal erforderlicher Öffnungswegn der Greiforganpaare.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppolgrolfer einer Handhabungseinrichtung mit jeweils zwei Griffstellen für Roh- bzw. Fertigteil, mit zwei Antrieben für je zwei Greiforganpaare unter Verwendung von Koppelmechanismen zum

wahlweisen Koppeln der Antriebe mit den Greiforganpaaren sowie von öffnungswoltenbegrenzern und eines Schwenkkopfes zu schaffen, dessen Antriebsdimensioi jrung auf die Betätigung jeweils eines Greiforganpaares, un:er Verzicht auf Ausgleichsgetriebe für abgesetzte Wollen, reduziert ist und die Öffnungswege der einzelnen Groiforganpaare unabhängig voneinander einstellbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß beide Antriebe wahlweise gleichzeitig mit den dom Rohteil zugeordneten Greiforganpaaren odor gleichzeitig mit den dem Fertigteil zugeordneten Greiforganpaaren koppelbar sind, wobei

die Antriebe mit ihren zugeordneten Greiformechanismen und Greiforganpaaren jeweils eine Greifeinheit bilden, die zueinander in parallelen Ebenen und gegenüberliegend am Schwenkkopf angeordnet sind. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß dlo Antriebe als rotatorischo Antriebe ausgebildet cind und ihre Rotationsachsen parallel zu der Schwenkachse des Schwenkkopfes und diese Schwenkachse mittig parallel zwischen den Ebenen der Greifoinheiten verläuft.

In Woiterausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die dem Rohteil zugeordneten Greifoiganpaaro und die dem Fertigteil zugeordneten Greiforganpaare mit i^h'en zugeordneten Greifermechanismen in entgegengesetzte Richtungen weisend beiderseitig zum jeweiligen Antrieb igeordnet sind.

Von Vorzug ist des weiteren, daß die Antriebe als rotatorische Antriebe ausgebildet sind und ihre Rotationsachsen parallel zu den Ebenen der Greifeinhoiten verlaufen und die Sc lwenkachso des Schwenkkopfes dazu im rechten Winkel angeordnet ist.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß die dem Rohteil zugeordneten Groiforganpaaro und die dem Fertigteil zugeordneten Groiforganpaare mit ihren zugeordneten Groifermochanismen in zueinander rechtwinklige Richtungen weisend in den Ebenen der Greifeinheiten an den Antrieben angeordnet sind.

Es kann in anderer Weise auch vorteilhaft sein, daß die Antriebe als doppelseitige Linearantriebe ausgebildet sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeiget

Fig. 1: die Vorderansicht einer schemdtischen Darstellung des erfindungsgemäßen Doppelgroifers mit in entgegengesetzten

Richtungen angeordneten Greiforganpaaren; Fig. 2: eine Seitenansicht der Fig. 1; Fig. 3: die Vorderai sieht einer schematischen Darstellung des irfindungsgemäßen Doppelgreifers mit rechtwinklig zueinander

angeordneten Greiforganpaaren für das Roh- bzw. für d.is Fertigteil; Fig. 4: eine Seitenansicht der Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Ausleger 1 einer Handhabungseinrichtung, an dem ein Schwenkkopf 2 mit horizontaler Schwenkachse befestigt ist. Am Schwenkkopf 2 sindgegonüborliegend, parallel zueinandorzwei Greifeinheiton 3; 4 angeordnet, die jeweils aus einem Antrieb 5; 6 und beiderseitig des Antriebes δ; β in entgegengesetzte Richtungen weisenden Greifermechanismen 7; 8 bzw. 9; 10 mit jewdils einem Greiforganpaar 11; 12 bzw. 13; 14 aufgebaut sind. Als Antriebe 5; 6 können hierbei sowohl rotatorische Antriobe mit parallel zur Schwenkachse des Schwenkkopfes 2 angeordneten Rotationsachsen als auch doppelseitige Linearantriebe mit zu den Greiforganpaaren 11; 12 bzw. 13; 14 gerichteten Wirkungsachsen zum Einsatz kommen (nicht dargestellt). Die Greifermechanismen 7; 8 bzw. 9; 10 sind mit den Greiforganpaaren 11; 12 bzw. 13; 14 mechanisch, formschlüssig verbunden und wahlweise mit dem zugeordneten Antrieb 5 bzw. 6 koppelbar. Des weiteren sind die Greifermechanismen 7; 8; 9; 10 selbsthemmend ausgeführt und verfügen über eine mechanische Öffnungsweitenbegrenzung.

Die Fig.3 und 4zeigen eineandere Ausführungsform der Erfindung, bei der an einem Ausleger 16einerhan<.'habungseinrichtung ein Schwenkkopf 17 angeordnet ist, welcher gegenüberliegend zwei parallel zueinander angeordnete Greifeinheiten 18; 19 trägt. Jede dieser Greifeinheiten 18; 19 besteht aus einem Antrieb 20; 21 an dem in einer Ebene, jedoch rechtwinklig zueinander, zwei wahlwe^:se mit dem Antrieb 20; 21 koppelbare Greifermechanismen 22; 23 bzw. 24; 25 befestigt sind. Jede dieser Greifermechanismen 22; 23; 24; 25 ist mit einem Greiforganpaar 26; 27; 28; 29 mechanisch, formschlüssig verbunden. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 erläutert, sind auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig.3 und 4 die

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Grolformochonismon 22; 23 bzw. 2Ί; 25 solbsthommond ausgeführt und vorfügon übor olno mochanischo Öffnungswoitenbegrenzung. Dio Schwenkachse des Schwonkkopfes 17 verläuft bei dieser Ausführungotorm senkrecht zu den rechtwinklig zueinander angeordneten Groiformechanlemen 22; 23 bzw. 24; 25 mit den zugeordneten Grelforgenpaaren 26; 27 bzw. 28; 29.

Die Wirkungsweise dos arfindungsgomäßen Doppelgreifers ist folgonde:

Für das vorliegende Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß es sich bei der Handhabungsoinrichtung um olnon Portalroboter handelt. Zur Durchführung eines Werkstückwechselvorganges wird der Ausleger 1 mit dom erfindungsgomäßon Doppelgreifer zu einem Rohteilspeicher (nicht dargestellt) und dort in Greifposition zu einom Rohteil gesteuert, wobol sich die Greiforganpaare 12; 14 In ihrem, von der jeweiligen öffnungsweltenbogronzung bestimmten, geöffnoten Zustand befinden. In dieser eingenommenen Position werden die Groiforganpaare 12; 14 mittels der vorgesehonon Koppolmochanlsmon in den Grdfermechanismen 8; 10 mit den Antrieben 5; 6 verbunden. Mit dem Startsignal der Antriebe 6; 6 schlioßon sich dio Greiforganpaare 12; 14 an den vorgesehenen Griffstellen des Rohteiles 15, wobei das Abschalten dor Antriebe 5; β unabhängig voneinander dann erfolgt, wenn an den Griffstollen der zugeordneten Greiforganpaare 12; 14 die vorbestimmte Greifkraft erreicht Ist. Damit Ist der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Zustand erreicht, wobei die selbsthemmendon Greiformechanlsmen 8; 10 die Greifkraft aufrechterhalten, so daß die Koppelmechanismon von den Antrieben 5; β gelöst werden können. In dieser erläuterten Wirkungsweise liegt der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, daß die Antriebe 5; β jeweils nur die erforderliche Greifkraft eines Greiforganpaares 12 bzw. 14 aufbringen müssen. Nunmehr kann der Doppelgreifer mit dem Rohteil 15 vom Schwenkkopf 2180° um desson horizontale Achse gedreht und anschließend vom Ausleger 1 in die Workstückwechselposition an der Maschine verfahren werden. Die nach unten gerichteten Greiforganpaare 11; 13 werden mittels der Koppelmechanismen der Greifermechanismen 7; 9 mit don Antrloben 5; β verbunden, so daß sich mit dom Startsignal der Antriebe 6; 6die Greiforganpaare 11; 13 schließen unddas Fertigteil an den vorbestimmten Griffstellen erfassen. Nach dem Lösen des Fertigteiles aus seiner Einspannung wird es aus dem Bearboitungsraum der Maschine entfernt. Hierbei kann zeitlich überlagert nach aufgebrachter Groifkraft das Abschalten der Antriebe 5; 6 und nachfolgend das Lösen der Koppelmechanismen in den Greifermechanismen 7; 9 erfolgen. In dem zur Verfügung stehonden Freiraumkanal für das Einfahren des Doppelgreifers in die Werkstückwechselposition wird nunmehr der Doppelgrelfor vom Schwenkkopf 2 um 180° gedreht, so daß die Greiforganpaare 12; 14 mit dem erfaßten Rohteil 15 wieder die in Fig. 1 und 2 dargestellte Position einnehmen und dabei dem Bearbeitungsraum zugewandt sind. Vom Ausleger 1 wird der Doppelgreifer derartig in Position gebracht, daß sich das Rohteil 15 in Spannposition bofindet und von der Spannvorrichtung der Maschine erfaßt wird. Nach vollzogenem Spannvorgang erfolgt das Koppeln der Koppelmechanismen in den Greifermechanismen 8; 10 mit den Antrieben 5; 6 und anschließend das gleichzeitige Einschalten der Antriebe 5; 6. Damit vollzieht sich das Öffnen der Greiforganpaaro 12; 14 bis diese unabhängig voneinander bei Erreichen ihrer Öffnungsweitenbegronzung gestoppt werden. Mit dem in den Groiforpanpaaren 11; 13 gehaltenen Fertigteil wird der Doppelgreifttr zur Fertigteilablage verfahren, wobei zeitlich überlagert die Koppelmechanismen der Greifermechanismen 7; 9 von den Antrieben 5; β getrennt werden. Im Bereich der Fertigteilablage erfolgt eine 180°-Drehung des Doppelgreifers mittels Schwenkkopf 2 und die anschließende Positionierung in die Ablagestellung. Nach oben erläuterter Kopplung der Antriebe 5; β mit den Greiforganpaaren 11; 13 wird deren Öffnungsvorgang eingeleitet und mit Erreichen der zugeordneten Öffnungsweitenbegrenzung der Öffnungsvorgang des jeweiligen Greiforganpaares 11; 13 gestoppt.

Der technologische Ablauf des Werkstückwechsels mit der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig.3 und Fig.4 ist auf die Funktionsweise des Doppelgreifers bezogen wie zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 erläutert. Die AusfUhrungsform nach Fig.3 und Fig.4 unterscheidet sich dadurch, daß die Greiforganpaare 26; 28 für das Rohteil 30 rechtwinklig zu den Greiforganpaaren 27; 29 für das Fertigteil angeordnet sind. Des weiteren verläuft die Schwenkachse des Schwenkkopfes 17 rechtwinklig zu den beiden parallelen Ebenen der Greifeinheiten 18; 19, so daß beim Schwenken keine Positior.sänderungen der Greifeinheiten 18; 19 zum Schwenkkopf 17 auftreten, sondern diese nur in ihrer Ebene gedreht werden.

Diese Ausführungsform besitzt darüber hinaus den Vorteil, daß der Schwenkwinkel nur 90° beträgt und bei horizontaler Entnahmemöglichkeit des Rohteilos sowie vertikaler Entnahmemöglichkeit des Fertigteiles oder umgekehrt Schwenkbewegungen gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und Fig.3 entfallen.

Claims (6)

1. Doppelgreifer einer Handhabungseinrichtung mit jeweils zwei Griffstellen für Roh· bzw. Fertigteil, mit zwei Antrieben für je zwei Greiforganpaare unter Verwendung von Koppelr.iechanlsmen zum wahlweisen Koppeln der Antriebe mit den Greiforganpaaron sowie von Öffnungsweitenbegrenzern und einee Schwenkkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß beide Antriebe (5; 6 bzw. 20; 21) wahlweise gleichzeitig mit den dem Rohteil (15 bzw. 30) zugeordneten Greiforganpaaren (12; 14 bzw. 26; 28) oder gleichzeitig mit den dom Fertigteil zugeordneten Greiforganpaaren (11; 13 bzw. 27; .29) koppelbar sind, wobei die Antriebe (5; 6 bzw. 20; 21) mit ihren zugeordneten Greifermechanismen (7; 8; 9; 10 bzw. 22; 23; 24; 25) und Greiforganpaaren (11; 12; 13; 14 bzw. 26; 27; 28; 29) jeweils eine Greifeinheit (3; 4 bzw. 18; 19) bilden, die zueinander in parallelen Ebenen und gegenüberliegend am Schwenkkopf (2 bzw. 17) angeordnet sind.

2. Doppelgreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (5; 6) als rotatorische Antriebe ausgebildet sind und ihre Rotationsachsen parallel zu der Schwenkachse des Schwenkkopfeo (2) und diese Schwenkachse mittig parallel zwischen den Ebenen der Greifeinheiten (3; 4) verläuft.

3. Doppelgreifer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Rohteil (15) zugeordneten G. Jforganpaare (12; 14) und die dem Fertigteil zugeordneten Greiforganpaare (11; 13) mit ihren zugeordneten Greifermechanismen (3; 10 bzw. 7; 9) in entgegengesetzte Richtungen weisend beiderseitig zum jeweiligen Antrieb (5; 6) angeordnet sind.

4. Do ~)elgreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (20; 21) als rotatorische Antriebe ausgebildet sind und ihre Rotationsachsen parallel zu den Ebenen der Greifeinheiten (18; 19) verlaufen und die Schwenkachse des Schwenkkopfes (17) dazu im rechten Winkel angeordnet ist.

5. Doppelgreifer nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Rohteil (30) zugeordneten Greiforganpaare (26; 28) und die dem Fertigteil zugeordneten Greiforganpaare (27; 29) mit ihren zugeordneten Greifermechanismen (22; 23; 24; 25) in zueinander rechtwinkligen Richtungen weisend in den Ebenen der Greifeinheiten (18; 19) an den Antrieben (20; 21) angeordnet sind.

6. Doppelgreifer nach Anspruch 1,3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (5; 6 bzw. 20; 21) als doppelseitige Linearantriebe ausgebildet sind.