[0001] Die Erfindung betrifft einen Bauteilgreifer in Baukastenausführung, bestehend aus
rohrförmigen Teilen, die durch Klemmblöcke und Knotenstücke miteinander verbunden
sind, für große Blechteile, insbesondere Teile von Kraftfahrzeugkarosserien.
[0002] Es ist ein modularer Bauteilgreifer bekannt, der aus im Querschnitt quadratischen
Profilrohren aufgebaut ist. Die Profilrohre sind allseitig gelocht und werden durch
T-Verbinder mit rechtwinklig dazu angeordneten Profilrohren verbunden. In den Bohrungen
aller Profilrohre sind je nach Anwendungsfall gerade oder Winkelrohre verschraubt,
an deren freien Enden direkt oder unter Zwischenschaltung von Rohrwinkeln Halter für
Kraftspanner oder für Anschläge oder für Sensoren oder dgl. geklemmt sind. An den
längs verlaufenden Profilrohren ist mittig eine Greiferanbindung verschraubt. Dieser
modulare Bauteilgreifer ist nur für kleinere Blechteile geeignet, da sein Eigengewicht
für große Blechteile zu groß wird. Bei größeren Blechteilen ist Steife für die erforderlichen
Genauigkeiten unzureichend. (Prospekt Modulare Bauteilgreifer der Fa. HWR Maschinenbautechnik
GmbH, Achim, FRS, Blatt 25 und 26, 9/2000).
[0003] Ein anderer bekannter Bauteilgreifer in Baukastenausführung besteht aus einem zentralen
Auslegerbaum, der mit einem endseitigen Kupplungsstück mit der Roboterhand verbunden
ist. Auf dem zentralen Auslegerbaum sind, je nach Anwendungsfall, mehrere Klemmblöcke
verspannt, die Auslegerrohre tragen. An den Auslegerrohren sind Schwenkarme geklemmt,
die an ihren freien Enden Adapter tragen, an denen z.B. Vakuumsauger, Näherungsschalter
oder Venturidüsen befestigt sind. Diese Lösung ist nur für kleine, relativ leichte
Werkstücke geeignet, da die kraftschlüssigen Verbindungen nur mit hohem Aufwand genau
eingestellt werden können und sich nicht für die Übertragung größerer Lasten eignen.
(Handbuch Flexible Tooling der Fa. Bilsing Automation GmbH, Attendorn, Blatt zwischen
Seite 35 und 36, 1958).
[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Bauteilgreifer in Baukastenausführung
für große Blechteile zu schaffen, der trotz seiner großen Dimension ein geringes Eigengewicht
hat, biege- und verwindungssteif ist und mit in gleichem Maße biege- und verwindungssteifen
Auslegern versehen ist, die schnell und genau auf die geforderten Positionen eingerichtet
werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Merkmale der Patentansprüche 2 und 3 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Merkmale
des Patentanspruches 1.
Der im Querschnitt dreieckige Gittermast aus Rohren ist bekanntermaßen ein biege-
und verwindungssteifer Träger mit geringem Eigengewicht. Die rechtwinkligen oder diagonalen
Gitterrohre sind maßgebend für Biege- und Verwindungssteife. An alle Rohre des Gittermastes
werden als Ausleger mit Klemmblöcken oder Knotenstücken jeweils drei Rohrstücke geklemmt,
deren freie Enden zu einem Knotenstück zusammengespannt sind. Im Knotenstück sind
Zwischenstücke zur Aufnahme von Greifern, Saugern, Anschlägen oder dergleichen Bauteile
geklemmt. Die vorgenannten Bauteile können auch unmittelbar im Knotenstück aufgenommen
sein. Auch können die Rohrstücke der Ausleger an günstiger beliebiger Stelle Aufnahmen
für Sensoren, Anschläge und dergleichen gering belasteter Bauteile geklemmt sein.
Durch die konstruktiv festgelegte Länge der Rohrstücke eines Auslegers ist bereits
vorab die genaue Position des Knotenstückes und damit die Lage des Greifers, Saugers
oder dgl. bestimmt.
[0005] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist perspektivisch in der Zeichnung dargestellt.
Ein, im Querschnitt gesehen, dreieckiger Gittermast besteht aus drei Längsrohren 1;2;3.
Zwei der Längsrohre 1;2 bilden die Oberseite des Gittermastes und sind in Abständen
durch verschweißte, rechtwinklig angeordnete Gitterrohre 4 verbunden. Zwischen jedem
oberen Längsrohr 1;2 und dem unteren Längsrohr 3 sind diagonal, unter wechselndem
Winkel, Gitterrohre 5 angeschweißt. Auf der Oberseite des Gittermastes sind an den
beiden Längsrohren 1;2 jeweils zwei Kupplungsstücke 6 zur Anbindung an ein nicht dargestelltes
Transportgerät oder Transportroboter angeschweißt. Außerdem ist eine Blechplatte 7
auf die beiden oberen Längsrohre 1;2 geschweißt, auf der Ventile und Kupplungen für
Energie- und Steuerleitungen angeordnet sind. An den vom Handling bestimmten Stellen
sind an den Längsrohren 1;2;3 drei Klemmblöcke 8;9;10 verschraubt, die jeweils ein
von der gewünschten Position in seiner Länge vorbestimmtes Rohr 11;12;13 tragen. Die
freien Enden dieser drei Rohre 11;12;13 sind durch ein Knotenstück 14 zusammengefasst
und bilden einen Ausleger. Im Knotenstück 14 ist ein Rohrwinkel 15 geklemmt, der auf
seinem waagerechten Schenkel die Aufnahme für ein Greiferwerkzeug 16 trägt.
Sind zwei Greiferwerkzeuge 16;17 in geringem Abstand voneinander zu positionieren,
so wird ein Greiferwerkzeug 16 an einem Ausleger, wie vorbeschreiben, aufgenommen.
Für das zweite Greiferwerkzeug 17 wird der Ausleger aus zwei zu den Längsrohren 2;3
des Gittermastes geführten Rohren 18;19 gebildet. Vom Knotenstück 20 dieser beiden
Rohre 18;19 ist ein Rohr 21 zum Knotenstück 14 des anderen Auslegers geführt und stabilisiert
den aus zwei Rohren 18;19 bestehenden Ausleger.
Anschläge 22 sind mittels Klemmblöcken 23 und entsprechend geformten Rohrstücken 24
an das untere Längsrohr 3 geklemmt. Ein Näherungsschalter 25 ist mittels eines Klemmblockes
26 und einem geraden Rohr 27 an das untere Rohr 19 eines Auslegers geklemmt.
Klemmblöcke 8;9;10 und Knotenstücke 14;20 sind übliche Kaufteile und deshalb nicht
näher beschrieben. Gleichfalls sind die zur Anwendung kommenden Werkzeuge, Sauger,
Anschläge, Schalter, Ventile und dgl. handelsübliche Kaufteile.
Die Anordnung der Steuer- und Kraftleitungen sind nicht Gegenstand der Erfindung und
deshalb nicht beschrieben.
[0006] Bei der Projektierung eines Bauteilgreifers für ein bestimmtes Werkstück sind für
dessen Handling Anschlagpunkte, Greifund Messstellen vorgegeben. Zu diesen Positionen
werden die Lagen der Klemmblöcke 8;9;10 an den Längsrohren 1;2;3 bestimmt. Für jeden
Ausleger werden die Längen der drei Rohre 11;12;13 und die Maße des Rohrwinkels 15
berechnet. Bei der Montage dieser dann vorgefertigten oder ausgewählten Rohre 11;12;13
und Rohrwinkel 15 befindet sich das daran befestigte Werkzeug 16 sehr nahe seiner
vorgeschriebenen Position und bedarf am Probewerkstück nur noch einer Feinjustage.
In gleicher Weise werden Anschläge, Ventile und Schalter am Gittermast oder am Ausleger
positioniert.
Bezugszeichen
[0007]
- 1
- Längsrohr
- 2
- Längsrohr
- 3
- Längsrohr
- 4
- Gitterrohr
- 5
- Gitterrohr
- 6
- Kupplungsstück
- 7
- Blechplatte
- 8
- Klemmblock
- 9
- Klemmblock
- 10
- Klemmblock
- 11
- Rohr
- 12
- Rohr
- 13
- Rohr
- 14
- Knotenstück
- 15
- Rohrwinkel
- 16
- Greiferwerkzeug
- 17
- Greiferwerkzeug
- 18
- Rohr
- 19
- Rohr
- 20
- Knotenstück
- 21
- Rohr
- 22
- Anschlag
- 23
- Klemmblock
- 24
- Rohrstück
- 25
- Näherungsschalter
- 26
- Klemmblock
- 27
- Rohr
1. Bauteilgreifer in Baukastenausführung, bestehend aus rohrförmigen Teilen, die durch
Klemmblöcke und Knotenstücke miteinander verbunden sind, für große Blechteile, insbesondere
Teile von Kraftfahrzeugkarosserien,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Rahmen ein im Querschnitt dreieckiger Gittermast aus Rohren angeordnet ist, von
denen zwei Längsrohre (1;2) oben liegen und ein oder mehrere Bauteile (4) zur Anbindung
tragen; dessen eines Längsrohr (3) unten liegt und an alle Längsrohre (1;2;3) durch
Klemmblöcke (8;9;10) und Knotenstücke (14;20) jeweils drei Rohrstücke (11;12;13) zu
einem Ausleger zusammengefasst sind, der am Knotenpunkt Zwischenstücke (15;27) zur
Aufnahme von Greifern (16;17), Saugern, Spannern, Anschlägen (22) und gleichartigen
Bauelementen trägt.
2. Bauteilgreifer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden oberen Längsrohre (1;2) des Gittermastes durch rechtwinklig angeordnete
Gitterrohre (4) und jedes obere Längsrohr (1;2) mit dem unteren Längsrohr (3) durch
diagonal angeordnete Gitterrohre (5) verbunden sind.
3. Bauteilgreifer nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Rohrstücken (19) der Ausleger mittels Knotenstücken (26) Rohrstücke (27) geklemmt
sind, die an ihrem freien Ende Sensoren (25), Anschläge oder dergleichen gering belastete
Bauteile tragen.