DE8410241U1 - Greifvorrichtung für plattenförmige Werkstücke - Google Patents

Description

Heinz Seitz, Raiffeisenstraße 1, 6981 Collenberg Ernst Hohnerlein, Ringstraße 7, 6983 Kreuzwertheim

"Greifvorrichtung für plattenförmige Werkstücke"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Greifvorrichtung zum Greifen und gegebenenfalls Transportieren von plattenförmigen Werkstücken, wie z.B. elektronischen Leiterplatten, wobei an einem Rahmen., der der Größe der Werkstücke in etwa angepaßt ist, Greifer angeordnet sind.

Die Greifvorrichtungen sind zum Erfassen bzw. Spannen von Blechtafeln vorgesehen und erfassen lediglich zwei einander gegenüberliegende Stirnkanten des Werkstückes. Eine feinfühlige Steuerung des Greifens des Werkstückes ist hierbei nicht erforderlich und daher auch nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst feinfühlige Greifvorrichtung für leichte und/oder empfindliche plattenförmige Werkstücke zu schaffen.

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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Greifer an vier Seiten eines Rahmens angeordnet und gegen die Seitenkanten des Werkstückes andrückbar sind und senkrecht bzw. annähernd senkrecht aus der Rahmenebene vorragende federnde Greifzungen / tragen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1: eine Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2: eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Greifers und

Fig. 3: eine Schrägansicht eines zweiten

Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist an Tragarmen 1 eine Traverse 2 befestigt, die einen Kragarm trägt, an welchem eine weitere Traverse 4 befestigt ist. Die Traverse 2 trägt außerdem eine parallel mit ihr verlaufende Führung 5 und die Traverse 4 eine parallel zu ihr und zu der Traverse 2 verlaufende Führung 6. An den Führungen 5 und 6 ist in sich parallel ein Träger 7 verschiebbar gelagert.

An den beiden Traversen 2 und 4 sind parallel zueinander und zu dem Kragarm 3 Gewinde spindeln 8 drehbar gelagert,

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die von einem Motor 9 her antreibbar sind und für eine gemeinsame Bewegung über Riemenscheiben 1o und einen Zahnriemen 1* miteinander verbunden sind. Die Gewindespindeln 8 bilden zugleich Führung und Antrieb für einen Träger 12, an welchem Spindelmuttern 13 befestigt sind, durch die die Gewindespindeln 8 hindurchgreifen.

An dem Kragarm 3 ist eine Gewindespindel 14 drehbar gelagert, die von einem Motor 15 her antreibbar ist und deren anderes Ende in eine Spindelmutter 16 eingreift, die mit dem Träger 7 fest verbunden ist.

Mit der Traverse 2 ist ein Träger 17 fest verbunden, der parallel zur Traverse 4 verläuft.

Der Kragarm 3 bildet zusammen mit den Trägern 7, 12 und 17 einen verstellbaren rechteckigen Rahmen, dessen Rahmenteile den relativ ortsfesten Träger 17 und Kragarm 3 sowie die relativ verstellbaren Träger 7 und 12 umfassen.

An diesen Rahmenteilen sind jeweils mindestens ein Greifer 2o befestigt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß auf zwei gegenüberliegenden Stirnseiten eines zu ergreifenden plattenförmigen Werkstücks 21 jeweils ein Greifer vorgesehen ist, während an den rechtwinklig hierzu verlaufenden Stirnseiten dieses Werk-Stücks 21 jeweils zwei der Greifer 2o angreifen.

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Fig. 2 zeigt nun rein schematisch eine Seitenansicht (teilweise im Schnitt) eines solchen Greifers 2o. In einem im wesentlichen U-förmigen Lagerflansch 22, der eine Befestigungslasche 23 trägt, ist ein Block 24 um eine Achse 25 schwenkbar in dem Trägerprofil 22 gelagert. An dem Block 24 sind federnde Greifzungen 26 und 27 befestigt, die nach unten vorragen. Die Anordnung ist so getroffen, daß zwischen jeweils zwei der Greifzungen 26 eine Greifzunge 27 angeordnet ist. Die Greifzungen 26 laufen nach unten jeweils in einen hakenförmigen Ansatz 28 aus, während die Greifzunge 27 eine gegenüber der Greifzunge 26 vorragende Nase 29 besitzt. Zwischen dieser Nase 29 und dem hakenartigen Ansatz wird eine Stirnkante eines Werkstücks 21 eingeklemmt, wenn dieses Werkstück in Richtung des Pfeiles 3o auf die Greifzungen hin bewegt wird. Der maximale Verschiebeweg ist in Fig. 2 mit X bezeichnet. In dieser Stellung reicht die Federkraft der Greifzungen 26 und 27 aus, um das Werkstück zwischen einander gegenüberliegenden Stirnkanten eingespannt zu halten.

Dieser Verschiebeweg X ist begrenzbar durch einen Endschalter 31· Dieser greift an dem Block 24 an, der bei der Verschiebung des Werkstücks 21 in Pfeilrichtung mit den Greifzungen überschwenkt wird und dabei gegen ein Tastelement des Endschalters 31 drückt.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Greifer 2o mittels des Halteflansches an den Rahmenteilen 3, 7, 12, 17 befestigt und jeweils für eich relativ zu dem sie tragenden Rahmenteil ver stellbar. Zu diesem Zweck ist hier jeder der Greifer

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mit einem Druckmittelzylinder 32 versehen, dessen Kolbenstange 33 gegen den Block 24 andrückt und so die relative Ausgangslage der Greifzungen 26, 27 zu verstellen gestattet. Gleichzeitig kann der Druckmittelzylinder dazu benutzt werden, einen positiven Druck auf die Greifzungen auszuüben, so daß hierdurch das Werkstück 21 an gegenüberliegenden Stirnkanten eingespannt wird. In diesem Falle entspricht die Ausgangslage der in unterbrochenen Linien dargestellten Lage der Greifzungen 26 und 27 und die Endlage der in ausgezogenen Linien dargestellten Lage der Greifzungen in Fig. 2.

Die Arbeitsweise der gesamten Greifvorrichtung ist dann etwa die folgende:

Der gesamte Grundrahmen wird durch einen äußeren, nicht dargestellten Antrieb mittels der Arme 1 nach unten in die Werkstückebene gefahren. Sobald diese erreicht ist, werden die verschiebbaren Rahmenteile 7 und 12 mittels der Motoren 9 und 15 herangefahren, bis die Greifzungen 26, 27 das Werkstück erfaßt haben und die in Fig. 2 in unterbrochenen Linien dargestellte relative Lage zu dem Werkstück 21 erreichen* In diesem Augenblick werden die Endschalter 31 betätigt, die nun ihrerseits ein Abschalten der Motore 9 und 15 bewirken und die Druckmittelzufuhr zu den Druckmittelzylindern 32 der Greifer auslösen. Die Kolbenstangen 33 der Greifer fahren vor und erteilen den Greifzungen eine zusätzliehe Vorspannung durch Verschwenken des sie haltenden Blockes 24. Wenn der Block 24 nun den Endschalter 31

wieder freigibt, wird die Druckmittelzufuhr gestoppt und der Druck auf der erreichten Höhe gehalten. Damit ist das Werkstück fest, aber federnd in dem Rahmen eingespannt.

Im allgemeinen wird diese gesamte Greifvorrichtung über die Arme 1 mit einem Manipulator verbunden sein, der dann den Transport des erfaßten Werkstückes in eine vorprogrammierte Lage besorgt.

Das Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. ^ und 2 dient demnach im wesentlichen dazu, ein Werkstück 21 von einer Unterlage abzuheben und weiterzutranspcrtieren. Demgegenüber dient das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 vorzugsweise dazu, .in Stapelpaletten enthaltene elektronische Leiterplatten zu fassen und weiterzutransportieren. Bei einer Ausführungsform dieser Stapelpaletten wird jeweils die unterste Leiterplatte freigegeben und bisher durch zangenförmige Greifvorrichtungen erfaßt und mittels eines Manipulators «reitertransportiert.

Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist nun so gestaltet, daß sowohl Leiterplatten aus solchen Stapelkassetten entnommen als auch von einer Unterlage abgenommen werden können. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der Rahmen nach oben in der Größe der aufzunehmenden Leiterplattenfläche entsprechend offen gestaltet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein Grundrahmen 4o vorgesehen, der vier in einem Rechteck angeordnete Grundrahmenteile 41 bis 44 umfaßt. Innerhalb

dieser Grundrahmenteile sind nun vier bewegbare Rahmenteile 45 bis 48 vorgesehen, die entlang der Grundrahmenteile jeweils gegensinnig verschiebbar sind. Zu diesem Zweck sind nicht dargestellte, gegenläufige Antriebe 5' vorgesehen, die bei Inbetriebnahme z.B. die Rahmenteile 45 und 46 aufeinanderzu oder voneinanderweg bewegen bzw. die Rahmenteile 47 und 48 aufeinanderzu bzw. voneinanderweg bewegen.

An diesen bewegbaren Rahmenteilen sind nun Greifer 5o befestigt, die lediglich Greifzungen 51 und 52 umfassen, die den Greifzungen 26 und 27 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 entsprechend ausgebildet sind.

Die Rahmenteile 45 bis 48 sind in ihren Führungsblöcken 53 um ihre Längsachse drehbar gelagert. Sie tragen jeweils einen vorragenden Teil 54, während mit den Führungsblöcken 53 ein fester Winkel 55 verbunden ist. Zwischen einer im ganzen mit 56 bezeichneten Antriebsvorrichtung und den Winkeln 55 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Bowdenzüge 57 angeordnet. Bei ihrer j Betätigung werden die Ansätze 54 gegen die Kraft von | Federn 58 gegen die Winkel 55 gezogen und dabei die Rahmenteile 45 bis 48 (je nach Betätigung) um ihre Längsachsen verschwenkt.

Die Arbeitsweise dieser Greifvorrichtung nach Fig. 3 ist nun folgende:

Die bewegbaren Rahmenteile 45 Ms 48 werden unter eine Stapelkassette gefahren und dabei genau zu dieser zentriert. Nun kann das unterste Werkstück freigegeben

werden und fällt zwischen die bewegbaren Rahmenteile bis es von den vorragenden hakenförmigen Ansätzen der Greifzungen aufgehalten und erfaßt wird. Die Federkraft der Greifzungen ist so bemessen, daß eine ausreichende Kraft auf das Werkstück ausgeübt wird und dieses nun in eine von der Programmierung eines Manipulators her vorbestimmte Lage in einer Verarbeitungsmaschine gebracht werden kann. Sobald diese Lage erreicht ist, werden durch Betätigung der Bowdenzüge 57 die Rahmenteile 45 bis 48 verschwenkt, wobei die Greifzungen in Richtung der Pfeile 59 nach außen verschwenkt werden und das Werkstück freigegeben wird. Nun kann der Rahmen 4o wieder unter die Stapelkassette gefahren und dabei durch Lösen der Bowdenzüge 57 die ursprüngliche Lage

der Greifzungen wieder hergestellt werden. j

Zum Aufnehmen eines Werkstücks von einer Unterlage wird zunächst durch Betätigung der Bowdenzüge 57 die Greifzungen nach außen verschwenkt. Sobald das auf einer Unterlage liegende Werkstück erfaßt werden soll, werden die Bowdenzüge 57 freigegeben und die Greifzungen fahren gegen die Umfangskanten des Werkstückes an und spannen dieses ein. Es kann dann von einem angeschlossenen Manipulator her an jede beliebige Stelle verbracht werden.

Claims (12)

1. Ansprüche:

   .1. Greifvorrichtung zum Greifen von plattenförmigen Werkstücken, bei der an einem Rahmen, der der Größe der Werkstücke in etwa angepaßt ist, Greifer angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (2o) an vier Seiten eines Rahmens (3, 7, 12, 17) angeordnet und gegen die Seitenkanten des Werkstücks (21) andrückbar sind und senkrecht bzw. annähernd senkrecht aus der Rahmenebene vorragende, federnde Greifzungen (26, 27) tragen.
2. 2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Grundrahmens zwei zueinander senkrechte Rahmenteile angeordnet sind, die unabhängig voneinander in sich parallel verschiebbar bzw. einstellbar sind.
3. 3· Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (2o) mindestens eine Greifzunge (26) enthalten, die unten hakenförmig (28) ausgebildet sind und mindestens eine Greifzunge (27) enthalten, die eine vorragende Nase (29) aufweist.
4. 4. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (5o) starr an den Rahmenteilen (45 bis 48) befestigt sind.

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5. 5· Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer relativ zu Rahmenteilen schwenkbar sind. >
6. 6. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden An- j sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifzungen ! an einem Block (24) befestigt sind, der schwenkbar in einer Gabel (22) gelagert ist.
7. 7. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer Endschalter (31) tragen, die eine Bewegung der Greifzungen abtasten.
8. 8. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei rechtwinklig zueinander verlaufende, benach-' barte Rahmenteile relativ zu den jeweils gegenüberliegenden Rahmenteilen verschiebbar sind (Fig. 1).
9. 9. Greifvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben der Rahmenteile Elektromotore (9, 15) mit einem Spindelantrieb (8,14) vorgesehen sind.
10. 1o. Greifvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben der Rahmenteile Druckmittelzylinder vorgesehen sind.
11. 11. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Rahmenteilen und den Greifern eine von oben her freie Querschnittsfläche bildet (Fig. 3).
12. 12. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einem Arm (1) eines Manipulators befestigt ist.