DE102019212422A1

DE102019212422A1 - Workpiece gripper for flat workpieces in a processing machine

Info

Publication number: DE102019212422A1
Application number: DE102019212422.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Zwickl
Original assignee: Magna Metalforming GmbH
Current assignee: Magna Metalforming GmbH
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2021-02-25

Abstract

Es wird ein Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) zur Ablage der flächigen Werkstücke (30) in einer Bearbeitungsstation (4), wobei das Werkstück (30) von Saugnäpfen (16) an segmentierten Greifarmen (13) gehalten wird, wobei sich ausschließlich die Greifarme (13) von einem an einem Zentralträger (11) mit Antriebseinheit (22) befestigten Querträger (12) ausgehend über das flächige Werkstück (30) erstrecken.A workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) is used to deposit the flat workpieces (30) in a processing station (4), the workpiece (30) being held by suction cups (16) on segmented gripping arms (13) only the gripping arms (13) extend over the flat workpiece (30) starting from a cross member (12) attached to a central carrier (11) with drive unit (22).

Description

Die Erfindung geht von einem Werkstückgreifer für flächige Werkstücke in einer Bearbeitungsstation aus.The invention is based on a workpiece gripper for flat workpieces in a processing station.

Stand der TechnikState of the art

In der industriellen Fertigung werden Materialen von Rollen oder von Stapeln verarbeitet und mit den unterschiedlichsten Schneide- und Verformwerkzeugen in strukturierte Bauteile gewandelt. Bei der Bearbeitung von Blechen oder Kunststoff oder Compositematerialen werden beispielsweise Laserschneidanlagen eingesetzt um die gewünschten Formen und Ausschnitte zu erzeugen. Das Material wird dabei auf einer Werkstückauflage bearbeitet, die einen planen Untergrund für das Schneide- oder Verformwerkzeug darstellt. Eine solche Auflage wird beispielsweise in der DE 10 2013 214 404 A1 beschrieben.In industrial production, materials from rolls or stacks are processed and converted into structured components using a wide variety of cutting and shaping tools. When processing sheet metal or plastic or composite materials, laser cutting systems are used, for example, to produce the desired shapes and cutouts. The material is processed on a workpiece support, which represents a flat surface for the cutting or shaping tool. Such an edition is for example in the DE 10 2013 214 404 A1 described.

Um das Werkstück von einem Stapel aufzunehmen und auf der Auflage zu positionieren, werden Werkstückgreifer eingesetzt.Workpiece grippers are used to pick up the workpiece from a stack and position it on the support.

Greifvorrichtungen mit Saugnäpfen werden in der Industrie häufig zum Vereinzeln und/oder Umsetzen von dünnen, plattenförmigen Teilen, beispielsweise Blechen verwendet. Sie eignen sich insbesondere zur Kombination mit Robotern, wenn eine weitgehend automatisierte Arbeitsweise angestrebt wird.Gripping devices with suction cups are often used in industry for separating and / or transferring thin, plate-shaped parts, for example sheet metal. They are particularly suitable for combination with robots if a largely automated working method is desired.

Sofern Greifvorrichtungen der genannten Art nicht ausschließlich in Verbindung mit einem und demselben plattenförmigen Teil verwendet werden sollen, müssten die Positionen der Saugnäpfe in gewissem Umfang verstellbar sein. Zu diesem Zweck können die Saugnäpfe an stern- oder kreuzförmigen Hubrahmen angeordnet sein, deren Arme verstellbar, insbesondere radial ausfahrbar und einziehbar sind. Eine Verstellung ist insbesondere notwendig zur Berücksichtigung des Biegeverhaltens von sehr dünnen Platten oder auch zur Anordnung der Saugnäpfe an ebenen Flächen von insgesamt dreidimensional geformten Teilen.If gripping devices of the type mentioned are not to be used exclusively in connection with one and the same plate-shaped part, the positions of the suction cups would have to be adjustable to a certain extent. For this purpose, the suction cups can be arranged on star-shaped or cross-shaped lifting frames, the arms of which are adjustable, in particular radially extendable and retractable. An adjustment is particularly necessary to take into account the bending behavior of very thin plates or to arrange the suction cups on flat surfaces of three-dimensionally shaped parts.

Ein solcher Werkstückgreifer ist aus der DE 100 32 754 C1 bekannt. Die Greifvorrichtung weist Saugnäpfe auf, die an den äußeren Enden von vier im Kreuz angeordneten, in zwei übereinanderliegenden Ebenen längs verschiebbaren Zahnstangen angebracht sind. Dabei ist im Zentrum des durch die Stangen gebildeten Kreuzes ein in einer senkrechten Achse gelagertes Zahnrad vorgesehen, das sich über beide übereinanderliegenden Ebenen erstreckt. Die Zahnstangen kämmen jeweils paarweise von diametral gegenüberliegenden Seiten mit dem Zahnrad.Such a workpiece gripper is from DE 100 32 754 C1 known. The gripping device has suction cups which are attached to the outer ends of four toothed racks which are arranged in a cross and are longitudinally displaceable in two superposed planes. In this case, in the center of the cross formed by the rods, a toothed wheel is provided which is mounted in a vertical axis and which extends over both planes lying one above the other. The racks mesh with the gear in pairs from diametrically opposite sides.

Bei einem derartigen Mechanismus erfolgt die radiale Verstellung der Zahnstangen dadurch, dass das Eingriffsglied in Eingriff mit einem festen Punkt in der Umgebung der Greifvorrichtung gebracht und die Greifvorrichtung sodann durch den zugehörigen Roboter derart waagerecht verfahren wird, so dass die Steuerstange radial nach außen oder innen verschoben wird. Bei Längsverschiebung der Steuerstange dreht sich das Zahnrad, und durch die Drehung des Zahnrades werden die vier Zahnstangen aus- oder eingefahren.In such a mechanism, the radial adjustment of the racks takes place in that the engagement member is brought into engagement with a fixed point in the vicinity of the gripping device and the gripping device is then moved horizontally by the associated robot in such a way that the control rod is displaced radially outward or inward becomes. When the control rod is moved longitudinally, the gear wheel rotates, and the rotation of the gear wheel extends or retracts the four toothed racks.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Werkstückgreifer zu definieren, der eine höhere Flexibilität für die Einstellung der einzelnen Saugnäpfe aufweist.The object of the invention is to define a workpiece gripper that has greater flexibility for adjusting the individual suction cups.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Werkstückgreifer für flächige Werkstücke zur Ablage der flächigen Werkstücke in einer Bearbeitungsstation, wobei das Werkstück von Saugnäpfen an segmentierten Greifarmen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausschließlich die Greifarme von einem an einem Zentralträger mit Antriebseinheit befestigten Querträger ausgehend über das flächige Werkstück erstrecken.The object is achieved with a workpiece gripper for flat workpieces for depositing the flat workpieces in a processing station, the workpiece being held by suction cups on segmented gripping arms, characterized in that only the gripping arms, starting from a cross member attached to a central carrier with a drive unit, extend over the Extending flat workpiece.

Damit befindet sich der Querträger sowie der Zentralträger außerhalb der Bearbeitungsfläche und außerhalb des Werkstückes. Damit ist also die seitliche Montage möglich und die Bearbeitungsfläche ist frei von behindernden Maschinenteilen. Der erfindungsgemäße Werkstückgreifer ist komplett außerhalb der Bearbeitungsfläche montiert und somit einfach für Wartungen und Reparaturen zugänglich. Ausschließlich die Greifarme erstrecken sich in der Bearbeitungsfläche über dem Werkstück.The cross member and the central carrier are thus located outside the machining area and outside the workpiece. This enables side assembly and the machining area is free of obstructing machine parts. The workpiece gripper according to the invention is mounted completely outside the machining area and is therefore easily accessible for maintenance and repairs. Only the gripper arms extend over the workpiece in the machining area.

Um möglichst flexibel zu sein ist es vorteilhaft, dass die segmentierten Greifarme mindestens ein Gelenk aufweisen.In order to be as flexible as possible, it is advantageous that the segmented gripping arms have at least one joint.

Um die aufzunehmenden Kräfte möglichst gleichmäßig zu verteilen ist es sinnvoll, dass die Saugnäpfe an dem mindestens einem Gelenk und/oder an einem Segment des Greifarms angebracht sind.In order to distribute the forces to be absorbed as evenly as possible, it makes sense that the suction cups are attached to the at least one joint and / or to a segment of the gripping arm.

Die Greifarme weisen unterschiedliche Längen auf, um die flächigen Werkstücke optimal aufnehmen zu können.The gripping arms have different lengths in order to be able to optimally pick up the flat workpieces.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist ein Werkstückgreifer, bei dem 2 Gelenke vorgesehen sind. Die Gelenke zeichnen sich dadurch aus, dass sie unterschiedliche Winkelbereiche abdecken.A particularly advantageous embodiment is a workpiece gripper in which 2 joints are provided. The joints are characterized by the fact that they cover different angular ranges.

Dabei werden die Gelenke über elektrische Antriebe direkt oder über Schneckenantriebe mit verlagertem elektrischem Antrieb betätigt. Um die Kräfte entlang des Hebelarms des Greifarms möglichst gering zu halten, ist es sinnvoll die elektrischen Antriebe so weit wie möglich in Richtung auf den Querträger zu verlagern. Dadurch wird das äußerste Gelenk über einen Schneckenantrieb betätigt, wobei der elektrische Antrieb im Inneren Gelenk angebracht ist. Der elektrische Antrieb des inneren Gelenks wiederum ist in Richtung auf das Gelenk am Querträger versetzt.The joints are operated directly via electrical drives or via worm drives with a shifted electrical drive. In order to keep the forces along the lever arm of the gripper arm as low as possible, it makes sense to use the electrical ones Shift drives as far as possible in the direction of the cross member. As a result, the outermost joint is actuated via a worm drive, the electric drive being attached to the inner joint. The electric drive of the inner joint is in turn offset in the direction of the joint on the cross member.

Die Gelenke besitzen ein verschwenkbares Auflager, das ein feststehendes und ein verdrehbares Zahnrad besitzt.The joints have a pivotable support, which has a fixed and a rotatable gear.

Das Zahnrad ist dabei nicht als vollständiges Zahnrad ausgebildet, sondern ein Zahnkranz, der sich entlang eines Winkelbereiches erstreckt, der mindestens 180° umfasst.The toothed wheel is not designed as a complete toothed wheel, but rather a toothed ring that extends along an angular range that encompasses at least 180 °.

Um Drehmomente aufzufangen weist der Zentralarm eine Verlängerung auf, die zusätzlich zu einem Verbinder eine Auflagefläche für die Antriebseinheit bildet.In order to absorb torques, the central arm has an extension which, in addition to a connector, forms a support surface for the drive unit.

Damit werden die entstehenden Kräfte nicht nur am Verbinder abgefangen, sondern auch über die Verlängerung an einem oberhalb des Verbinders angeordneten Punkt.The resulting forces are not only absorbed at the connector, but also via the extension at a point above the connector.

FigurenlisteFigure list

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und in der anschließenden Beschreibung näher ausgeführt.Advantageous embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the description below.

Es zeigt:

1 eine beispielhafte Bearbeitungsmaschine,
2 einen Werkstückgreifer,
3 zeigt Greifarme des Werkstückgreifers,
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel,
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel,
6 eine Darstellung eines Gelenks,
7 eine Schnittbild durch die Trägerstruktur des Werkstückgreifers.

It shows:

1 an exemplary processing machine,
2 a workpiece gripper,
3 shows gripping arms of the workpiece gripper,
4th shows an embodiment,
5 shows another embodiment,
6th a representation of a joint,
7th a sectional view through the support structure of the workpiece gripper.

1 zeigt eine beispielhafte Anlage, wie sie auch für die Herstellung von Konturschnitten in Blechen verwendet wird. Dabei wird das Material, beispielsweise Bleche, über einen Stapel 2 der Bearbeitung zugeführt. In einer Richtstation 3 wird das Material entweder gerichtet, oder eingeebnet oder geeignet für die weitere Bearbeitung vorbereitet und einer Bearbeitungsstation 4 zugeführt. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücke, in einer Ablage 5 abgelegt. Die Bearbeitungsanlage 4 ist beispielsweise eine Schneideanlage, die berührungslos arbeitet, beispielsweise eine Laserschneideanlage oder eine Wasserstrahlschneide-Anlage oder eine Plasmaschneide-Anlage oder eine Erosionsschneide-Anlage oder eine Presse oder Stanze. 1 shows an exemplary system as it is also used for the production of contour cuts in sheet metal. The material, for example sheet metal, is stacked on it 2 fed for processing. In a straightening station 3 the material is either straightened, leveled or suitably prepared for further processing and a processing station 4th fed. After processing, the workpieces are placed in a tray 5 filed. The processing plant 4th is for example a cutting system that works without contact, for example a laser cutting system or a water jet cutting system or a plasma cutting system or an erosion cutting system or a press or punch.

Der Transport der Bleche von Station zu Station kann mit dem erfindungsgemäßen Werkstückgreifer 10 oder über Transportbänder oder mit beiden Systemen erfolgen.The sheet metal can be transported from station to station with the workpiece gripper according to the invention 10 or via conveyor belts or with both systems.

Das zu bearbeitende Material kann Metall, Kunststoff oder Verbundmaterial sein.The material to be processed can be metal, plastic or composite material.

In der 2 ist der erfindungsgemäße Werkstückgreifer 10 dargestellt. Man erkennt einen Zentralarm 11, an dem ein Verbinder 14 angebracht ist, der zur Anbindung der Maschinenkomponenten, nämlich der Antriebseinheit dient. Der Zentralarm 11 trägt einen Querträger 12, an dem sich Greifarme 13 in der Richtung weg vom Zentralarm erstrecken. Die Greifarme 13 überdecken somit eine Bearbeitungsfläche x-y, die nicht unterhalb des Zentralarms 11 liegt. Das hat den Vorteil, dass der Werkstückgreifer 10 seitlich an der Bearbeitungsanlage angebracht werden kann, wobei die Greifarme 13 in den Bearbeitungsbereich hineinragen. Der Zentralarm erstreckt sich in z-Richtung während der Querträger sich in y-Richtung erstreckt.In the 2 is the workpiece gripper according to the invention 10 shown. You can see a central arm 11 on which a connector 14th is attached, which is used to connect the machine components, namely the drive unit. The central arm 11 carries a cross member 12 , on which gripping arms 13 extend in the direction away from the central arm. The gripping arms 13 thus cover a machining area xy that is not below the central arm 11 lies. This has the advantage that the workpiece gripper 10 can be attached to the side of the processing system, with the gripper arms 13 protrude into the processing area. The central arm extends in the z-direction while the cross member extends in the y-direction.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Zentralarm 12 vier Greifarme 13 auf, wobei die äußeren Greifarme 13 B länger als die beiden inneren Greifarme 13 A ausgeführt sind.In the embodiment shown, the central arm 12 four gripping arms 13 on, with the outer gripping arms 13 B longer than the two inner gripping arms 13 A are executed.

Die Greifarme 13 sind über Gelenke 15 A am Querträger 12 gelenkig angebracht. Entlang der Greifarme 13 sind weitere Gelenke 15 B vorhanden. Im Ausführungsbeispiel weist dabei jeder Greifarm 13 zwei Gelenke 15 B auf. Entlang der Greifarme 13 sind Saugnäpfe 16 angebracht. Die Saugnäpfe 16A sitzen dabei an Segmenten der Greifarme 13 ohne Gelenk, die Saugnäpfe 16A sind im Bereich der Gelenke 15 B an den Greifarmen 13 befestigt.The gripping arms 13 are about joints 15 A on the cross member 12 articulated. Along the gripper arms 13 are other joints 15 B available. In the exemplary embodiment, each gripper arm 13 two joints 15 B on. Along the gripper arms 13 are suckers 16 appropriate. The suction cups 16A sit on segments of the gripper arms 13 without a joint, the suction cups 16A are in the area of the joints 15 B on the gripper arms 13 attached.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Zentralarm 11 und der Querträger 12 aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoffmaterial, genauso wie die einzelnen Segmente der Greifarme 13. An den Gelenken sowohl am Gelenk am Querträger 15 A als auch am Gelenk am Greifarm 15 B kommt hochstabiles Aluminium zum Einsatz. Die Befestigung der Saugnäpfe 16A am Greifarm besteht aus Glasfaser verstärktem Polyamid.In a preferred embodiment, there is the central arm 11 and the cross member 12 Made of a carbon fiber reinforced plastic material, just like the individual segments of the gripper arms 13 . On the joints and on the joint on the cross member 15 A as well as at the joint on the gripper arm 15 B highly stable aluminum is used. The attachment of the suction cups 16A on the gripper arm is made of glass fiber reinforced polyamide.

Dargestellt, wenn die Greifarme 13 bereits in eine Arbeitsposition verstellt sind. Jeder der Greifarme 13 weist drei Segmente S1 bis S3 auf. Die Gelenke 15 B an den Greifarmen erlauben eine Rotation in der Arbeitsebene. Dabei ist das Gelenk 15B, das sich näher zum Querträger 12 befindet, in der Lage, einen Winkel von +/ -165° zu überstreichen, während das Gelenk 15 B, dass sich vom Querträger 12 entfernt befindet, einen Winkelbereich von +/ -180° erreicht.Shown when the gripper arms 13 have already been moved into a working position. Each of the grasping arms 13 has three segments S1 to S3. The joints 15 B on the gripper arms allow rotation in the working plane. Here is the joint 15B that is closer to the cross member 12 is able to sweep an angle of + / -165 ° while the joint 15 B that is from the cross member 12 away, reaches an angle range of + / -180 °.

Durch diese Anordnung ist es möglich die Greifarme 13 so anzusteuern, dass sie einen Bogen bilden wie in der 3 bei I gezeigt, oder eine Zickzackstruktur wie in II oder eine gefaltete Lage, wie sie in einer Parkstellung III eingenommen werden kann.This arrangement makes it possible to use the gripping arms 13 to be controlled so that they form an arc like in the 3 at I. shown, or a zigzag structure as in II or a folded position as it can be assumed in a parking position III.

Durch die Gelenke und die Segmentierung ist der Werkstückgreifer 10 in der Lage sehr flexibel eingesetzt zu werden. Damit können die Saugnäpfe 16, die sich entlang der Greifarme 13 erstrecken, optimal verteilt werden, um großflächige, ebene Werkstücke zu erfassen.The workpiece gripper is due to the joints and the segmentation 10 able to be used very flexibly. This allows the suction cups 16 running along the gripper arms 13 extend, be optimally distributed in order to capture large, flat workpieces.

Es ist aber auch möglich, dass nicht alle Saugnäpfe 16 benötigt werden. In dem Fall ist es möglich, die Verbindung zur Vakuumanlage des Werkstückgreifers für einzelne Saugnäpfe 16 jeweils mit einem Ventil zu verschließen.But it is also possible that not all suction cups 16 are needed. In this case it is possible to connect to the vacuum system of the workpiece gripper for individual suction cups 16 to close each with a valve.

Beispiele für die Aufnahme von flachen Werkstücken finden sich in den 4 und 5.Examples of the inclusion of flat workpieces can be found in 4th and 5 .

In 4 ist ein Werkstück 30 dargestellt das mit dem Werkstückgreifer 10 gehalten wird. Der Querträger 12 befindet sich außerhalb des Bearbeitungsbereichs und außerhalb des Werkstücks 30. Die Greifarme 13 erstrecken sich über das Werkstück 30 hinweg, wobei zwei der innen liegenden Saugnäpfe 16 der äußeren Greifarme 13B nicht aktiviert sind. Sie liegen außerhalb der Außenkontur des Werkstücks 30 und sind daher über ihre Ventile von der Vakuumanlage des Werkstückgreifers entkoppelt. Die anderen Saugnäpfe16 sind aktiviert und halten das Werkstück 30 mit Unterdruck. Die Positionierung der Greifarme 13 erfolgt dabei so, dass die angedeutet Ausschnitte 31 im Werkstück 30 nicht überdeckt werden. Des Weiteren befinden sich die Greifarme 13 innerhalb der Außenkontur des Werkstücks 30.In 4th is a workpiece 30th shown with the workpiece gripper 10 is held. The cross member 12 is outside the machining area and outside the workpiece 30th . The gripping arms 13 extend over the workpiece 30th away, with two of the internal suction cups 16 of the outer gripping arms 13B are not activated. They are outside the outer contour of the workpiece 30th and are therefore decoupled from the workpiece gripper's vacuum system via their valves. The other suction cups16 are activated and hold the workpiece 30th with negative pressure. The positioning of the gripper arms 13 takes place so that the indicated sections 31 in the workpiece 30th not be covered. The gripper arms are also located 13 within the outer contour of the workpiece 30th .

Wie in 5 dargestellt kann der Werkstückgreifer 10 mit jeweils zwei Greifarmen 13 unterschiedliche Werkstücke 30 gleichzeitig halten.As in 5 the workpiece gripper can be shown 10 with two gripping arms each 13 different workpieces 30th hold at the same time.

In 6 ist das Gelenk 15 B am Greifarm 13 im Detail dargestellt. Links erstreckt sich das Segment 2 des Greifarms 13 rechts das Segment 3. Die Saugnäpfe 16 B am Gelenk 15 B sind über Vakuumverbindungen 17 mit der Vakuumanlage des Werkstückgreifer 10 verbunden. Das Gelenk 15 B besitzt ein Auflager 19, auf dem ein erstes Zahnrad 20 sowie ein zweites Zahnrad 21 montiert sind. Das erste Zahnrad 20 ist dabei am Auflager 19 fixiert. Das Auflager 19 rotiert gegen das Segment 2. Das zweite Zahnrad 21 dagegen ist drehbar gelagert, wobei sich das Auflager 19 ebenfalls gegen das Segment 3 verdreht. Wenn das Gelenk 15B abgeknickt werden soll, wird das zweites Zahnrad 21 über seine elektrische Anbindung an den Werkstückgreifer 10 aktiviert und rollt an dem feststehenden ersten Zahnrad 20 ab. Alternativ dazu wird das Auflager 19 aktiviert, bzw. ist dieses mit dem antreibenden Schneckenrad verbunden.In 6th is the joint 15 B on the gripper arm 13 shown in detail. The segment extends to the left 2 of the gripper arm 13 right the segment 3 . The suction cups 16 B at the joint 15 B are via vacuum connections 17th with the vacuum system of the workpiece gripper 10 connected. The joint 15 B has a support 19th on which a first gear 20th as well as a second gear 21st are mounted. The first gear 20th is on the support 19th fixed. The support 19th rotates against the segment 2 . The second gear 21st however, it is rotatably mounted, with the support 19th also against the segment 3 twisted. When the joint 15B should be kinked, the second gear is 21st via its electrical connection to the workpiece gripper 10 activates and rolls on the fixed first gear 20th from. Alternatively, the support 19th activated or this is connected to the driving worm wheel.

Die Drehbewegung von Zahnrad 21 erfolgt zwangsweise, da das Rad von 19 nach links oder rechts geschoben wird, während die Verzahnung des ersten und zweiten Zahnrads 20,21 eine Verschiebung verhindert. Damit muss das zweite Zahnrad 21 zwangsläufig auf dem ersten Zahnrad 20 abrollenThe rotary motion of gear 21st is compulsory because the wheel is from 19th is pushed to the left or right while the teeth of the first and second gears 20th , 21st prevents a shift. So the second gear must 21st inevitably on the first gear 20th roll off

Damit rotiert das Segment 3 doppelt so schnell wie das Auflager 19 des Gelenkes 15 B. Auf diese Weise ist das Auflager 19 immer senkrecht zur Winkelhalbierenden W des Verstellwinkels α ausgerichtet und das Segment 3 kann über den gesamten Bereich von +/ -180° bewegt werden, ohne Segment 2 zu berühren.This rotates the segment 3 twice as fast as the support 19th of the joint 15 B . In this way the support is 19th always aligned perpendicular to the bisector W of the adjustment angle α and the segment 3 can be moved over the entire range of +/- 180 ° without a segment 2 to touch.

Für den elektrischen Antrieb der Gelenke 15 B am Greifarm 13 gibt es mehrere Möglichkeiten. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Gelenk 15 B, dass vom Querträger 12 entfernt arbeitet, Gewicht für den elektrischen Antrieb reduziert ist. Dafür bietet sich ein Schneckenantrieb an, der von einem elektrischen Antrieb aktiviert wird, der entfernt von diesem Gelenk 15 B im Gelenk, das nahe am Querträger 12 arbeitet, angebracht ist. Ein Antrieb über ein Kegelrad oder Seilzug wäre auch möglich, der Schneckenantrieb hat aber den Vorteil der hohen Übersetzung was mit einem kleineren Motor zu realisieren ist, und der Selbsthemmung.For the electrical drive of the joints 15 B on the gripper arm 13 there are several options. It is particularly advantageous if the joint 15 B that from the cross member 12 works remotely, weight for the electric drive is reduced. A worm drive that is activated by an electric drive that is removed from this joint is ideal for this 15 B in the joint that is close to the cross member 12 works, is appropriate. A drive via a bevel gear or cable pull would also be possible, but the worm drive has the advantage of a high gear ratio, which can be achieved with a smaller motor, and self-locking.

Der Antrieb für das Gelenk 15 B, das nahe am Querträger 12 angebracht ist, erfolgt mit einem elektrischen Antrieb, der sich am Querträger 12 selbst im Gelenk 15 A findet.The drive for the joint 15 B that is close to the cross member 12 is attached, takes place with an electric drive, which is located on the cross member 12 even in the joint 15 A finds.

Das Einstellen der Gelenke und die Ansteuerung der Saugnäpfe erfolgt sehr schnell.Adjusting the joints and activating the suction cups is very quick.

Um die eingestellte Position zu halten muss noch eine Bremsfunktion vorhanden sein.A braking function must still be available in order to hold the set position.

In 7 ist der gesamte Werkstückgreifer 10 dargestellt, wobei die Greifarme 13 rechts ausgeblendet sind. Der Zentralarm 11 des Werkstückgreifer 10 weist einen Verbinder 14 auf, an dem die Antriebseinheit 22 angeschlossen ist und aufliegt. Die Last des Werkstücks und des Werkstückgreifers wird mit dem Pfeil rechts unten in Richtung auf die Greifarme skizziert. Durch diese Last entsteht im Bereich des Verbinders 14 ein Drehmoment, das die zu erzielende Last limitiert. Der Verbinder ist ein Festkörpergelenk. Bei idealer Auslegung kann damit das von der Antriebseinheit maximal erlaubte Drehmoment an diesem Punkt übertragen werden, mehr jedoch nicht, da das Gelenk nachgibt.In 7th is the entire workpiece gripper 10 shown, the gripper arms 13 are hidden on the right. The central arm 11 of the workpiece gripper 10 has a connector 14th on which the drive unit 22nd is connected and rests. The load of the workpiece and the workpiece gripper is sketched with the arrow at the bottom right in the direction of the gripper arms. This load arises in the area of the connector 14th a torque that limits the load to be achieved. The connector is a solid state joint. With an ideal design, the maximum torque permitted by the drive unit can be applied transferred to this point, but no more because the joint gives way.

Bei idealer Auslegung kann damit das von der Antriebseinheit maximal erlaubte Drehmoment an diesem Punkt übertragen werden, mehr jedoch nicht, da das Gelenk nachgibt.With an ideal design, the maximum torque allowed by the drive unit can be transmitted at this point, but not more, since the joint gives way.

Um dieses Drehmoment zu limitieren, hält der Zentralarm 11 eine Verlängerung 23 die sich senkrecht zu der Bearbeitungsebene x-y erstreckt. Diese Verlängerung 23 nimmt das Drehmoment an der Verbinderstelle 14 auf und transferiert es zur Anlagefläche und zum Punkt B. Dort wird sie von der Antriebseinheit 22 aufgenommen. Damit lassen sich Limitierung durch entstehende Drehmomente an der Verbinderstelle 14 eingrenzen.To limit this torque, the central arm stops 11 an extension 23 which extends perpendicular to the machining plane xy. This extension 23 takes the torque at the connector 14th and transfers it to the contact surface and to point B. There it is from the drive unit 22nd recorded. Limitation can thus be achieved through the torques occurring at the connector point 14th enclose.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22: Stapelstack
33: RichtstationStraightening station
44th: BearbeitungsstationProcessing station
55: AblageFiling
1010: WerkstückgreiferWorkpiece gripper
1111: ZentralarmCentral arm
1212: QuerträgerCross member
1313: GreifarmeGripping arms
13A13A: innere Greifarmeinner gripping arms
13B13B: äußere Greifarmeouter gripping arms
1414th: VerbinderInterconnects
1515th: GelenkeJoints
15A15A: Gelenk am QuerträgerJoint on the cross member
15B15B: Gelenk am ArmJoint on the arm
1616: SaugnäpfeSuction cups
16A16A: Saugnapf am GreifarmSuction cup on the gripper arm
16B16B: Saugnapf am GelenkSuction cup on the joint
1717th: VakuumverbindungVacuum connection
1818th: Gehäusecasing
1919th: AuflagerIn stock
2020th: Erstes ZahnradFirst gear
2121st: zweites Zahnradsecond gear
2222nd: AntriebseinheitDrive unit
2323: Verlängerungrenewal
3030th: BlechplatteSheet metal plate
3131: AusschnittCutout

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102013214404 A1 [0002]DE 102013214404 A1 [0002]
DE 10032754 C1 [0006]DE 10032754 C1 [0006]

Claims

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) zur Ablage der flächigen Werkstücke (30) in einer Bearbeitungsstation (4), wobei das Werkstück (30) von Saugnäpfen (16) an segmentierten Greifarmen (13) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausschließlich die Greifarme (13) von einem an einem Zentralträger (11) mit Antriebseinheit (22) befestigten Querträger (12) ausgehend über das flächige Werkstück (30) erstrecken.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) for depositing the flat workpieces (30) in a processing station (4), the workpiece (30) being held by suction cups (16) on segmented gripping arms (13), characterized in that only the gripping arms (13) extend over the flat workpiece (30), starting from a cross member (12) attached to a central carrier (11) with drive unit (22).

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentierten Greifarme (13) mindestens ein Gelenk (15) aufweisen.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) Claim 1 , characterized in that the segmented gripping arms (13) have at least one joint (15).

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugnäpfe (16) an dem mindestens einem Gelenk (15B) am Greifarm und/oder an einem Segment (S1, S2, S3) des Greifarms (13) angebracht sind.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) Claim 1 or 2 , characterized in that the suction cups (16) are attached to the at least one joint (15B) on the gripper arm and / or to a segment (S1, S2, S3) of the gripper arm (13).

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) nach einem den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifarme (13) unterschiedliche Längen aufweisen.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the gripping arms (13) have different lengths.

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) nach einem den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifarme (13) zwei Gelenke (15) aufweisen, wobei die beiden Gelenke (15) unterschiedliche Verstellwinkel ermöglichen.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the gripping arms (13) have two joints (15), the two joints (15) allowing different adjustment angles.

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke (15) über elektrische Antriebe direkt oder über Antriebe mit verlagertem elektrischem Antrieb betätigt sind.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the joints (15) are actuated directly via electrical drives or via drives with a displaced electrical drive.

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke (15) ein verschwenkbares Auflager (19) aufweisen das ein feststehendes und ein verdrehbares Zahnrad (20, 21) besitzt.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the joints (15) have a pivotable support (19) which has a fixed and a rotatable gear wheel (20, 21).

Werkstückgreifer (10) für flächige Werkstücke (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralarm (11) eine Verlängerung (23) aufweist, die zusätzlich zu einem Verbinder (14) eine Auflagefläche für die Antriebseinheit (22) bildet.Workpiece gripper (10) for flat workpieces (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the central arm (11) has an extension (23) which, in addition to a connector (14), forms a support surface for the drive unit (22).