DE3513893A1 - Gripper for workpieces - Google Patents

Abstract

The gripper (1) is provided with finger elements (3) which are adjustable over a long stroke and can be exchanged fully automatically for different workpieces. Printed circuit boards, for example, can thereby be assembled with different components at a stroke. <IMAGE>

Description

Greifer für WerkstückeGripper for workpieces

Die Erfindung bezieht sich auf einen Greifer für Werkstücke mit auswechselbaren Fingerelementen, die an relativ zueinander verstellbaren Haltern für die Fingerelemente befestigt sind.The invention relates to a gripper for workpieces with interchangeable Finger elements attached to holders for the finger elements that can be adjusted relative to one another are attached.

Ein derartiger Greifer ist z.B. durch die DE-OS 28 19 622 bekannt geworden. Danach sind die Halter für die Fingerelemente am Greifer schwenkbar gelagert und können durch einen mit Auflaufschrägen versehenen Stempel betätigt werden. Die Fingerelemente sind mit einem zylindrischen Schaft versehen, der in Bohrungen der Halter eingesetzt wird. Die Halter sind im Bereich der Bohrungen längs geschlitzt, so daß die Fingerelemente mittels einer Klemmschraube kraftschlüssig befestigt werden können.Such a gripper is known from DE-OS 28 19 622, for example become. The holders for the finger elements are then pivotably mounted on the gripper and can be actuated by a punch provided with bevels. the Finger elements are provided with a cylindrical shaft, which is in bores of the Holder is used. The holders are slotted lengthways in the area of the bores, so that the finger elements are non-positively attached by means of a clamping screw can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifer zu schaffen, der sich für universellen Einsatz eignet und der vollautomatisch unterschiedliche Werkstücke in beliebiger Reihenfolge greifen kann.The invention is based on the object of creating a gripper, which is suitable for universal use and which is automatically different Can grip workpieces in any order.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Durch den großen Verstellbereich der Fingerelemente kann der Greifabstand sehr unterschiedlichen Werkstücken angepaßt werden. Durch die Verwendung des Schrittmotors ist es möglich, den Abstand der Fingerelemente auf den jeweiligen Greifabstand sehr genau einzustellen, so daß es nur einer räumlich und zeitlich kurzen Hubbewegung für den jeweiligen Greifvorgang bedarf.This object is achieved by the invention according to claim 1. By The gripping distance can vary widely due to the large adjustment range of the finger elements Workpieces are adapted. By using the stepper motor it is possible adjust the distance between the finger elements very precisely to the respective gripping distance, so that there is only a spatially and temporally short stroke movement for the respective Gripping process required.

Durch die Schnellwechselkupplung ist ein vollautomatischer Wechsel der Fingerelemente möglich. Diese können z.B. in einem Magazin bereitgehalten werden, das im Arbeitsbereich des Greifers angeordnet ist.The quick-change coupling enables a fully automatic change the finger elements possible. These can e.g. be kept ready in a magazine, which is arranged in the working area of the gripper.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet: Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist es möglich, die Fingerelemente in einem einfachen Hubvorgang in die Halter einzusetzen bzw. aus den Fingerelementen herauszuziehen. Die Fingerelemente können in den Haltern federnd verrasten und somit hinreichend festgehalten werden. Der Auswechselvorgang erfolgt so schnell, daß der Arbeitsablauf des Greifers kaum unterbrochen wird.Advantageous developments of the invention are in the claims 2 to 5 characterized: By the development of the invention according to claim 2 is it is possible to insert the finger elements into the holder in a simple lifting process or to pull it out of the finger elements. The finger elements can be in the holders spring into place and thus be adequately held. The replacement process takes place so quickly that the gripper's workflow is hardly interrupted.

Durch die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 3 und 4 ist es möglich, die Fingerelemente in einem einfachen plattenförmigen Magazin räumlich gedrängt im Arbeitsbereich des Greifers bereit zu halten. Die schlitzartigen Ausnehmungen sind z.B. in zwei parallelen Reihen angeordnet, wobei die Fingerelemente eines jeden Paares in zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen der einen und der anderen Reihe aufgenommen sind. Die Halteschäfte der Fingerelemente eines jeden Paares weisen dadurch einen definierten Abstand auf, was den Wechselvorgang erleichtert. Die Fingerelemente werden beim Wechsel durch eine Bewegung in Richtung der Magazinebene in die schlitzartigen Ausnehmungen eingesetzt bzw. aus diesen herausgeführt. Diese Bewegung kann z.B. durch eine Eigenbewegung der Fingerelemente erfolgen, wenn die schlitzartigen Ausnehmungen in entgegengesetzter Richtung offen sind. Es ist aber auch möglich, nur eine Reihe von Ausnehmungen vorzusehen, in der die Fingerelemente hintereinander angeordnet sind. In diesem Falle weisen die schlitzförmigen Ausnehmungen in eine Richtung und die Fingerelemente können durch eine Bewegung des Greifers in die entsprechende Richtung ausgewechselt werden.Through the developments of the invention according to claims 3 and 4 it is possible to store the finger elements in a simple plate-shaped magazine To be kept spatially packed in the working area of the gripper. The slit-like For example, recesses are arranged in two parallel rows, with the finger elements of each pair in two opposing recesses of one and the other Row are included. The holding shafts of the finger elements of each pair have thereby a defined distance, which facilitates the changing process. The finger elements are when changing through a movement in the direction of the magazine level in the slot-like Recesses inserted or led out of these. This movement can e.g. occur through a proper movement of the finger elements when the slot-like recesses are open in the opposite direction. But it is also possible to have just one series to provide recesses in which the finger elements are arranged one behind the other are. In this case, the slot-shaped recesses point in one direction and the finger elements can be moved into the corresponding direction be replaced.

Die Fingerelemente sind in dem Magazin so fixiert, daß sie beim Einsetzen in die Halter bzw. Herausziehen aus den Haltern in dieser Richtung nicht verschoben werden können.The finger elements are fixed in the magazine so that they are inserted not moved into the holder or pulling out of the holders in this direction can be.

Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist es möglich, den Abstand der Halter zueinander genau zu definieren. Davon ausgehend, kann der Abstand mit Hilfe des Schrittmotors gezielt auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Ein derartiger Sensor kann z.B. durch eine Lichtschranke betätigt werden, die bei jedem Greifvorgang die exakte Stellung der Schlitten prüft und gegebenenfalls automatisch korrigiert. Dadurch sind auch bei von Werkstück zu Werkstück sehr unterschiedlichen Greifabständen genaue Einstellungen möglich.By developing the invention according to claim 5, it is possible to precisely define the distance between the holders. Assuming that the Distance adjusted to a desired value with the help of the stepper motor will. Such a sensor can e.g. be activated by a light barrier, which checks the exact position of the slide with every gripping process and if necessary corrected automatically. As a result, they are very different from workpiece to workpiece Precise settings for gripping distances are possible.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.In the following, the invention is illustrated by means of one in the drawing Embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 in schematisierter Darstellung eine Seitenansicht eines Greifers mit Greiffingern für elektronische Bauelemente, Fig. 2 und 3 eine Seitenansicht auf in ein Magazin eingesetzte Greiffinger nach Fig. 1.They show: FIG. 1 in a schematic representation a side view a gripper with gripping fingers for electronic components, FIGS. 2 and 3 a Side view of the gripper fingers inserted in a magazine according to FIG. 1.

Nach Fig. 1 weist ein Greifer 1 einen Kupplungsflansch 2 zum Befestigen des Greifers an einem Greifarm eines Handhabungsgerätes auf. Der Greifer ist mit einem Paar auswechselbarer Fingerelemente 3 versehen, die in Haltern 4 des Greifers 1 gehalten sind. Die Halter 4 sind in Führungssäulen 5 einer Schlittenführung gegeneinander verschiebbar geführt. Der Antrieb der Halter 4 erfolgt mittels einer Zugspindel 6, die von einem Schrittmotor 7 angetrieben ist. Durch die Schlittenführung und den Spindelantrieb wird eine langhubige Ver- stellbarkeit der Fingerelemente 3 ermöglicht, so daß der Greifer 1 ohne daß er ausgewechselt werden muß, für eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkstücken verwendet werden kann. Ein strichpunktiert dargestelltes elektrisches Bauelement 7 wird zwischen zwei dafür angepaßten Fingerelementen 3 gehalten und kann in dieser Stellung z.B. mit seinen Anschlußelementen 8 in entsprechende Bohrungen einer Leiterplatte eingesetzt werden. Die Halter 4 sind mit einer Schnellwechselkupplung für die Fingerelemente 3 versehen.According to Fig. 1, a gripper 1 has a coupling flange 2 for fastening of the gripper on a gripper arm of a handling device. The gripper is with a pair of interchangeable finger elements 3 provided in holders 4 of the gripper 1 are held. The holders 4 are against one another in guide columns 5 of a slide guide slidably guided. The holder 4 is driven by means of a tension spindle 6, which is driven by a stepping motor 7. Through the slide guide and the spindle drive is a long-stroke adjustability of the finger elements 3 allows, so that the gripper 1 without having to be replaced for a Variety of different workpieces can be used. A dash-dotted line illustrated electrical component 7 is between two finger elements adapted for this purpose 3 held and can in this position, for example with its connecting elements 8 in corresponding Holes of a circuit board are used. The holders 4 are equipped with a quick-change coupling for the finger elements 3 provided.

Diese weisen einen sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden Kupplungsschaft 9 auf, der verdrehsicher in die Schnellwechselkupplung der Halter 4 eingesetzt werden kann. In dieser Lage werden die Fingerelemente 3 z.B. durch eine Rastkugel 10 gesichert, die in eine Ringnut des Kupplungsschaftes 9 eingreift.These have a coupling shaft extending in their longitudinal direction 9, which can be inserted into the quick-change coupling of the holder 4 without twisting can. In this position the finger elements 3 are secured e.g. by a locking ball 10, which engages in an annular groove in the coupling shaft 9.

Die Fingerelemente 3 können durch einfaches Einstecken und Herausziehen des Kupplungsschaftes 9 ausgewechselt werden.The finger elements 3 can by simply plugging in and pulling out of the coupling shaft 9 can be replaced.

Dadurch eignet sich der Greifer insbesondere zur Bestückung von Leiterplatten mit unterschiedlichen Bauelementen in beliebiger Reihenfolge.This makes the gripper particularly suitable for assembling printed circuit boards with different components in any order.

Die Greiffinger 3 weisen zwischen dem Kupplungsschaft 9 und ihrer Greifzone eine Einschnürung 11 auf, die dem Einsetzen in ein Magazin dient.The gripping fingers 3 point between the coupling shaft 9 and their Gripping zone has a constriction 11 which is used for insertion into a magazine.

Ein derartiges Magazin 12 ist mit einem Paar Greiffingern 3 in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Das plattenförmige Magazin 12 weist kammartig schlitzförmige Ausnehmungen auf, deren Weite dem rechteckigen Querschnitt der Fingerelemente 3 im Bereich der Einschnürungen 11 angepaßt ist. Die Fingerelemente 3 können entsprechend der in Fig. 3 dargestellten Pfeilrichtung in die Ausnehmungen 13 eingesetzt bzw. aus diesen herausgenommen werden. Ist das Magazin 12 im Arbeitsbereich des Greifers angeordnet, so kann der ganze Vorgang des Wechsels der Greiffinger 3 bei entsprechender Steuerung des Greifers vollautomatisch durchgeführt werden. Der Greifer stellt den Abstand der Greiffinger auf den Abstand zweier Ausnehmungen 13 ein, fährt mit den Einschnürungen vor die Ausnehmungen 13 und schiebt sie entsprechend der Pfeilrichtung in diese hinein. Sodann verfährt er nach oben, so daß die Greiffinger 3 mit ihrem Kupplungsschaft aus den Haltern 4 herausgezogen werden. Sodann verfährt der Greifer seitlich über ein anderes Paar von Greiffingern, senkt sich mit seinen Haltern über deren Kupplungsschäfte bis diese in die Schnellwechselkupplung einrasten. Sodann können diese aus den Ausnehmungen 13 durch seitliches Verfahren herausgeführt werden.Such a magazine 12 is with a pair of gripping fingers 3 in the Fig. 2 and 3 shown. The plate-shaped magazine 12 has a comb-like slot-shaped Recesses, the width of which corresponds to the rectangular cross section of the finger elements 3 is adapted in the area of the constrictions 11. The finger elements 3 can accordingly the direction of the arrow shown in Fig. 3 is inserted or inserted into the recesses 13. can be taken out of these. Is the magazine 12 in the working area of the gripper arranged, so the whole process of changing the gripping fingers 3 with appropriate steering of the gripper can be carried out fully automatically. Of the Gripper sets the distance between the gripper fingers to the distance between two recesses 13 a, moves with the constrictions in front of the recesses 13 and pushes them accordingly the direction of the arrow into this. Then it moves upwards so that the gripper fingers 3 can be pulled out of the holders 4 with their coupling shaft. Then proceed the gripper laterally over another pair of gripper fingers, lowers itself with his Hold the holders over their coupling shafts until they snap into the quick-change coupling. These can then be guided out of the recesses 13 by moving them sideways will.

5 Patentansprüche 3 Figuren5 claims 3 figures

Claims (5)

Patentansprüche 1. Greifer für Werkstücke mit auswechselbaren Fingerelementen, die an relativ zueinander verstellbaren Haltern für die Fingerelemente befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (4) in einer Schlittenführung des Greifers (1) geführt und mittels zumindest eines Schrittmotors (7) und zumindest einer von diesem angetriebenen Zugspindel (6) langhubig verschiebbar sind und daß die Halter (4) mit einer Schnellwechselkupplung für die Fingerelemente (3) versehen sind.Claims 1. Grippers for workpieces with interchangeable finger elements, which are attached to holders for the finger elements which can be adjusted relative to one another are, characterized in that the holder (4) in a slide guide of the gripper (1) out and by means of at least one stepper motor (7) and at least one of this driven tension spindle (6) are displaceable over a long stroke and that the holder (4) are provided with a quick-change coupling for the finger elements (3). 2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fingerelemente (3) einen sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden Kupplungsschaft (9) zum verdrehsicheren Einsetzen in die Schnellwechselkupplung aufweisen.2. Gripper according to claim 1, characterized in that the finger elements (3) a coupling shaft (9) extending in its longitudinal direction to prevent it from rotating Have inserting it into the quick-change coupling. 3. Greifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fingerelemente zwischen dem Kupplungsschaft (9) und einer Greifzone eine Einschnürung (11) zum paarweisen seitlichen Einsetzen in schlitzartige Ausnehmungen (13) eines kammförmigen Magazins (12) aufweisen.3. Gripper according to claim 2, characterized in that the finger elements between the coupling shaft (9) and a gripping zone a constriction (11) for pairwise lateral insertion into slot-like recesses (13) of a comb-shaped Have magazine (12). 4. Greifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (12) im Arbeitsbereich des Greifers (1) angeordnet ist und daß die Fingerelemente (3) selbsttätig durch Eigenbewegungen des Greifers und/oder der Halter (4) auswechselbar sind.4. Gripper according to claim 3, characterized in that the magazine (12) is arranged in the working area of the gripper (1) and that the finger elements (3) Can be replaced automatically by the gripper's own movements and / or the holder (4) are. 5. Greifer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (1) einen Sensor zur Bestimmung der Lage der Halter (4) im Greifer (1) aufweist.5. Gripper according to one of the preceding claims, characterized in that that the gripper (1) has a sensor for determining the position of the holder (4) in the gripper (1).