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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Manipulator für einen
Industrieroboter einer Blechbearbeitungsmaschine gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Patentanspruchs 1.
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Ein
derartiger Manipulator für
einen Industrieroboter einer Blechbearbeitungsmaschine ist aus der
DE 36 22 924 A1 bekannt.
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In
herkömmlicher
Weise ist ein Manipulator zur automatischen Handhabung des Werkstückes in einer
Blechbiegemaschine, wie zum Beispiel einer Abkantpresse, entwickelt
worden, wobei in einer solchen Blechbiegemaschine ein Blechbiegevorgang ausgeführt wird.
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Ein
herkömmlicher
Manipulator ist üblicherweise
in einer bestimmten Lage vor der Biegebearbeitungsmaschine angeordnet.
Bei dieser Art von Manipulator ist ein Arm an einer Lagersäule so angeordnet,
daß er
frei eine vertikale Bewegung und eine Drehbewegung ausführen kann,
wobei der Arm ebenfalls eine freie Verlängerung, Verkürzung und Drehung
ausführen
kann. Eine Blechklemmvorrichtung ist am Ende des Armes (als "Hand") angeordnet, um
frei das Werkstück
zu ergreifen.
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Bei
einem herkömmlichen
Manipulator mit der vorerwähnten
Konfiguration muß,
um der Blechklemmvorrichtung einen weiten Bewegungsbereich zu sichern,
der Arm lang sein und die Gesamtauslegung des Manipulators ist daher
groß,
was nachteilig ist. Außerdem
wird die Positionierung des Bleches in der Blechbiegevorrichtung
der Blechbearbeitungsmaschine vollständig durch den Manipulator
ausgeführt.
Es ist daher erforderlich, den Manipulator für eine hochgenaue Handhabung
auszulegen, um die Präzision
der Positionierung des Bleches zu verbessern. Dies führt zu der
Schwierigkeit übermäßig hoher
Herstellungskosten.
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Um
diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde
ein besonders vorteilhafter Manipulator für die Handhabung von Blechmaterial
in einer Blechbiegemaschine ähnlich
einer Abkantpresse vorgeschlagen, der in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
JP 63-168226 A erläutert
ist.
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Selbst
bei diesem Manipulator muß jedoch dann,
wenn ein Umformprozeß,
wie zum Beispiel ein Biegeprozeß oder
dergleichen ausgeführt
werden soll, bei dem die Halterungsfläche, an der das Blech ergriffen
werden kann, klein ist, die Klaue der Blechklemmvorrichtung in einem
manuellen Vorgang entsprechend dem gewünschten Klemmzustand ausgetauscht
werden, was nachteilig ist. Außerdem
ist es schwierig, diesen Austauschvorgang zu automatisieren, so
daß er
nicht rationell und bequem ausgeführt werden kann.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Manipulator für einen
Industrieroboter einer Blechbearbeitungsmaschine der eingangs genannten
Art zu schaffen, der eine hohe Effizienz des Industrieroboters ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen Manipulator für
einen Industrieroboter einer Blechbearbeitungsmaschine mit den Merkmalen des
unabhängigen
Patentanspruchs 1.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Als
Ergebnis des vorgenannten Aufbaus des Manipulators für eine Blechbiegemaschine
kann die Klaue, die mit dem Eingriffsabschnitt versehen ist, leicht
von dem Halteteil durch Lösen
des Eingriffes des Eingriffsabschnittes entfernt werden. Entsprechend
kann die Klaue leicht automatisch ausgewechselt werden.
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Im
Ergebnis des vorbeschriebenen Aufbaus des Industrieroboters wird
bei dem Industrieroboter für
eine Blechbiegemaschine eine Klaue, die aus dem Klauen-Vorratsmagazin entnommen
wird, in einer der Klauen-Freigabeeinrichtungen aus der Mehrzahl
dieser Klauen-Freigabeeinrichtungen gehalten. Anschließend werden
die Klauen-Freigabeeinrichtungen, die keine Klaue halten und jene
Klauen-Freigabeeinrichtung
bzw. -einrichtungen, die eine Klaue halten, gemeinsam zu dem Manipulator
bewegt. Seitlich des Manipulators wird zuerst die "leere", keine Klauehaltende
Klauen-Freigabeeinrichtung in die Klauenwechselposition an dem Manipulator
bewegt und die Klaue, die an dem Manipulator gerade gehalten wird,
wird von diesem durch die freie Klauen-Freigabeeinrichtung entfernt.
Als nächstes
wird die Klauen-Freigabeeinrichtung, welche die (neue) Klaue hält, in die
Klauen-Wechselposition
bewegt und die durch diese Einrichtung erhaltene Klaue kann an dem
Manipulator befestigt werden. Anschließend wird der Klauen-Wechselvorgang
durch Rückführen der
Klaue, die von dem Manipulator entfernt wurde zu dem Klauen-Vorratsmagazin
vervollständigt.
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Insbesondere
können
somit neue gegen alte Klauen durch einen einzigen Übertragungsvorgang zwischen
dem Klauen-Vorratsmagazin und dem Manipulator ausgetauscht werden.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispieles eines Industrieroboters
für eine
Blechbiegemaschine,
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2 eine
schematische Seitenansicht nach 1,
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3 eine
Explosionsdarstellung der Blech-Klemmvorrichtung nach 1,
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4 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines Teiles nach 2, gesehen in Richtung des Pfeiles
V,
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5 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung eines Teiles der Klauen-Austauschvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1.
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Bezugnehmend
nunmehr auf die 1 und 2 ist in
diesen eine Blechbiegemaschine, zum Beispiel eine Abkantpresse oder
dergleichen gezeigt, die an der Linken Seite mit einem Blechmaterial-Magazin 3 versehen
ist, in dem ein Blech 2 gelagert ist.
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Um
den Blechbiegevorgang in Verbindung mit der Blechbiegemaschine 1 auszuführen, ist
ein Industrieroboter 4 für die Blechbiegemaschine 1 vorgesehen.
In diesem Ausführungsbeispiel
umfaßt
der Industrieroboter 4 für die Blechbiegemaschine 1 eine Mehrzahl
von Vorrichtungen, um den Blechbiegevorgang in Verbindung mit der
Blechbiegemaschine 1 unter der Steuerung einer Steuervorrichtung 5,
die beispielsweise ein Mikroprozessor ist, auszuführen.
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Insbesondere
ist der Industrieroboter 4 mit einer Blechzuführungsvorrichtung 6 versehen,
die das Blech 2 zu der Blechbiegevorrichtung 1 zuführt. Die
Blechzuführungsvorrichtung 6 umfaßt eine
Saugplatte 7, die als Magnetplatte oder als Ansaug-Unterdruckplatte
ausgeführt
sein kann, so daß das
Blech 2 an dieser anhaftet, einen frei drehbaren Arm 8,
der die Saugplatte 7 lagert und in Richtung der Pfeiles
in 1 verschwenkt sowie einen Hubabschnitt 10,
der den Arm 8 lagert und entlang einer Tragsäule 9,
die an dem Blech-Speichermagazin 3 vorgesehen ist, frei
hubbeweglich ist. Eine Steuerleitung 5a ist mit einer,
in den Zeichnungen nicht gezeigten, Betätigungseinrichtung von der
Steuervorrichtung 5 her verbunden, um den Arm 8 und
den Hubabschnitt 10 anzutreiben.
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Entsprechend
wird das Blech 2, das an der Saugplatte 7 der
Blechzuführungsvorrichtung 6 anhaftet,
unter der Steuerung durch die Steuervorrichtung 5 vertikal
seitlich und in Längsrichtung
durch den Hubabschnitt 10 und den Arm 8 bewegt
und im Ergebnis dessen werden die Bleche 2, die in dem Blech-Speichermagazin 3 gelagert
sind, jeweils eines nach dem anderen der Blechbiegemaschine 1 zugeführt.
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Der
Industrieroboter 4 für
die Blechbiegemaschine 1 ist auch mit einem Manipulator 11 zur
Halterung des zu der Blechbiegemaschine 1 zugeführten Bleches 2 während des
Blechbiegevorganges versehen. Der Manipulator 11 ist auf
einer Grundplatte 13 installiert, die integral einstückig an
einem unteren Rahmen 12 der Blechbiegemaschine 1 befestigt
ist. Im Einzelnen ist ein erster Übertragungsblock 14,
der entlang der Grundplatte 13 frei bewegbar ist, an der Vorderseite
der Grundplatte 13 vorgesehen.
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Ein
fächerförmiger Abschnitt 15,
dessen oberer Teil in Längsrichtung
vergrößert ist,
ist an dem ersten Übertragungsblock 14 vorgesehen.
Ein zweiter Übertragungsblock 16,
der frei entlang des fächerförmigen Abschnittes 15 bewegbar
ist, ist an dem fächerförmigen Abschnitt 15 gelagert.
Eine Hubstange 17, die frei in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung
des zweiten Übertragungsblockes
gelagert ist, ist an dem zweiten Übertragungsblock 16 gelagert.
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Ein
Arm 18, der sich in eine Richtung, die der Längsrichtung
nahe kommt, erstreckt, ist in geeigneter Weise am oberen Abschnitt
der Hubstange 17 befestigt. Eine Blech-Klemmvorrichtung 19,
die den Seitenkantenabschnitt des Bleches 2 ergreift und festklemmt,
ist an dem Ende des Armes 18 befestigt. Im Einzelnen ist
die Blech-Klemmvorrichtung 19 in frei drehbarer Weise in
Bezug auf die Vertikale rund um eine Achse B drehbar, die sich seitlich
in Bezug auf die Blechbiegemaschine 1 erstreckt. Die Blech-Klemmvorrichtung 19 ist
ebenfalls frei drehbar um eine Achse A gelagert, die sich rechtwinklig
zur Achse B erstreckt.
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Insbesondere
ist ein Drehrohr 20, das in 3 gezeigt
ist, am Ende des Armes 18 in frei schwenk- und drehbarer
Weise um die Achsen A und B vorgesehen. Wie in 3 gezeigt
ist, ist ein Linear-Betätigungsglied 22,
ausgerüstet
mit einer Stange 21, wie zum Beispiel einer Kolbenstange,
vorgesehen, die sich frei entlang der Welle bzw. Linie A vorschieben
und zurückziehen
kann, innerhalb des Drehrohres 20 vorgesehen ist.
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Ein
oberer Halter 23 und ein unterer Halter 24 sind
an der Stange 21 und dem Drehrohr 20 vorgesehen.
Eine Bohrung bzw. Ausnehmung 27 ist an dem oberen Halter 23 vorgesehen
und ein Bolzen 28 ist an dem unteren Halter 24 vorgesehen,
so daß eine
Verdrehung gegeneinander vermieden ist. Eine obere Klaue 25 und
eine untere Klaue 26 zum Klemmerfassen des Bleches 2 sind
in frei drehbarer Weise an dem oberen Halter 23 bzw. dem
unteren Halter 24 vorgesehen.
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Im
Ergebnis dieser Ausführung
werden die obere Klaue 25 und die untere Klaue 26 so
angetrieben, daß sie
frei sich einander annähern
und voneinander entfernen können
und daß sie
sich entlang von fünf
Achsen in Bezug auf die Blechbiegemaschine 1 (der Achse
A, der Achse B und drei Achsen, die gegeneinander um jeweils einen
rechten Winkel geneigt sind, frei bewegbar sind). Hier wird die
Betätigung
und Wirkung der oberen Klaue 25 und der unteren Klaue 26 entlang
der fünf
Achsen mit Hilfe von Betätigungseinrichtungen,
wie zum Beispiel Schrittmotoren ausgeführt, die über die Steuerleitungen 5a mit
der Steuervorrichtung 5 verbunden sind, die ihrerseits
auf der Grundlage eines Erfassungssignales von einer Erfassungseinrichtung,
wie zum Beispiel einer Kodiereinrichtung (nicht gezeigt) aktiviert
wird.
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Entsprechend
kann das Blech 2, das zu der Blechbiegemaschine 1 zugeführt worden
ist, durch den Manipulator 11 während des Blechbiegebearbeitungsprozesses
festgehalten werden.
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Eine
Hilfs-Klemmvorrichtung 29 mit dem gleichen Aufbau wie die
Blech-Klemmvorrichtung 19 ist
an der Grundplatte 13 vorgesehen.
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Entsprechend
führt die
Hilfs-Klemmvorrichtung 29 eine Änderung bzw. einen Austausch
der Klemmhalterung der Platte 2 durch den Manipulator 11 für eine Blechbiegemaschine
aus und wird auf diese Weise ein Biegen an dem Kantenabschnitt ausgeführt, der
durch den Manipulator 11 ergriffen und festgeklemmt ist.
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Als
nächstes
wird eine Einrichtung zum Befestigen der Klauen 25, 26 an
den Haltern 23, 24 im Einzelnen unter Bezugnahme
auf die 3 und 4 erläutert. Die
Einrichtungen für
die Befestigung der oberen Klaue an dem oberen Halter und für die Befestigung
der unteren Klaue an dem unteren Halter sind identisch, so daß die nachfolgende
Erläuterung lediglich
für die
Installation der oberen Klaue an dem oberen Halter erfolgt, sinngemäß jedoch
auch für
die unter Klaue gilt.
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Beispielsweise
umfaßt
die obere Klaue 25, die nahezu eine T-Form aufweist, einen
Blech-Klemmabschnitt 30, der eine geeignete Breite aufweist, um
das Blech 2 zu klemmen sowie einen Schenkelabschnitt 31,
der sich in eine Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung
des Klemmabschnittes 30 erstreckt. Im Einzelnen umfaßt der Schenkelabschnitt 31 zwei
Schenkel, die an dem Blech-Klemmabschnitt 30 ausgebildet
sind und zwischen sich einen V-förmigen
konkaven Abschnitt (Eingriffsabschnitt) 32 von einer Breite
bilden, die ausreicht, um zu ermöglichen,
daß der
Schenkelbabschnitt 31 leicht mit dem oberen Halter 23 am
Ausgang des konkaven Abschnittes 32 in Eingriff kommt.
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Der
obere Halter 23 ist in Form eines Keiles ausgebildet, der
sich zu seiner Spitze hin, entsprechend der Form des konkaven Abschnittes 32 des Blech-Klemmabschnittes 30,
verjüngt.
An einer Seitenwandung 23a des oberen Halters 23 ist
eine Führungsrippe 33 ausgebildet,
um die obere Klaue 25 zu führen, wenn diese in den oberen
Halter 23 eingesetzt wird.
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Ein
Eingriffsteil 34 ist am Endabschnitt des oberen Halters 23 vorgesehen,
um mit der oberen Klaue 25 in Eingriff zu kommen. Im Einzelnen
ist, wie in 4 gezeigt, ein Lagerabschnitt 35 am
Endabschnitt des oberen Halters 23 ausgebildet. Eine Paar
Eingriffsbolzen 36 ist an dem Lagerabschnitt 35 so
vorgesehen, daß die
Eingriffsbolzen 36 in Bezug auf eine äußere Seitenquerwandung 23a des
oberen Halters 23 frei vorstehen können und zurückziehbar sind.
Ein elastisches Teil 37, wie zum Beispiel eine Feder, die
die Eingriffsbolzen 36 dahingehend vorspannt und belastet,
daß die
Eingriffsbolzen 36 in Bezug auf die äußere Seitenwandung 23a vorspringen, ist
zwischen dem Paar Eingriffsbolzen 36 vorgesehen.
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Wiederum
bezugnehmend auf 3 ist eine Führungsrippe 38, die
mit der Führungsrippe 33 in Eingriff
kommen kann, an der inneren Seitenwandung des Schenkelabschnittes 31 der
oberen Klaue 25 ausgebildet. Außerdem ist eine in Seitenrichtung durchdringende
Durchgangsbohrung bzw. -ausnehmung (Querbohrung) 39 an
dem Grundkantenabschnitt der Führungsrippe 38 als
Aufnahmeabschnitt vorgesehen, in welche die Bolzen 36 des
Eingriffsteiles 34 eingreifen können, bzw. die mit diesen Bolzen 36 in
Eingriff kommen kann.
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Im
Ergebnis der vorerläuterten
Konfiguration berührt,
während
die Führungsrippe 33 im
Eingriff mit der Führungsrippe 38 ist,
der Eingriffsbolzen 36 in dem konkaven Abschnitt 32 der
oberen Klaue 25 die innere Seitenwandung des Schenkelabschnittes 31 der
oberen Klaue 25 und wird in den oberen Halter 23 gedrückt. Nachdem
der Eingriffsbolzen 36 unter der Wirkung der elastischen
Vorspanneinrichtung 37 in den oberen Halter 23 gedrückt worden
ist, greift der Eingriffsbolzen 36 bzw. greifen die Eingriffsbolzen 36 passend
in die seitlich durchgehende Durchgangsbohrung 39 ein und
die obere Klaue 25 ist so im Eingriff mit dem oberen Halter 23 aufgenommen.
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Die
obere Klaue 25 kann auch von dem oberen Halter 24 durch
Drücken
des Eingriffsbolzens 36 aus der seitlich durchgehenden
Durchgangsbohrung 39 in dem oberen Halter 23 heraus,
entfernt werden.
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Wiederum
bezugnehmend auf die 1 und 2 ist der
Industrieroboter 4 mit einem Klauenmagazin 40 zur
Aufnahme von Austauschklauen 25a, 26a, die gegen
die gerade installierten Klauen 25, 26 an dem
Manipulator 11 ausgetauscht werden können.
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Insbesondere
ist eine Strebe 41 an der Seitenfläche des Blech-Vorratsmagazines 3 vorgesehen.
An der Strebe 41 ist eine Mehrzahl von Paaren vertikaler
Halter 42, 43 von gleichem Aufbau angeordnet,
wie ihn die Halter 23, 24 aufweisen, die an dem
Manipulator 11 vorgesehen sind. Die Austauschklauen 25a, 26a sind
an den Haltern 42, 43 in frei aufnehmbarer und
entfernbarer Weise durch den Eingriff eines Eingriffsbolzens 36 und
einer seitlich durchdringenden Durchgangsbohrung 39 in
gleicher Weise wie das vorher erläutert wurde, aufgenommen.
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Entsprechend
werden die Klauen 25a, 26a in dem Klauenmagazin 40 gelagert
und von der Verstrebung 41 gelöst und können durch Bewegung zu dem Manipulator 11 ausgetauscht
werden.
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Wiederum
bezugnehmend auf 1 ist der Industrieroboter 4 außerdem mit
einer Klauen-Austauschvorrichtung 44 zum Auswechseln der
Klauen 25, 26, die gerade an dem Manipulator 11 befestigt sind
gegen die Klauen 25a, 26a, die in dem Klauen-Vorratsmagazin 40 gelagert
sind, ausgebildet. Die Klauen-Austauschvorrichtung 44 umfaßt eine
Klauen-Freigabeeinrichtung 45, welche die Klauen montieren
und entfernen kann sowie eine Übertragungseinrichtung 46,
die die Klauen-Freigabeeinrichtung 45 zwischen dem Manipulator 11 und
dem Klauenmagazin 40 übertragen
bzw. bewegen kann.
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In
der Übertragungseinrichtung 46 ist
ein Hubabschnitt 47 in frei hubbeweglicher Weise an der Lagersäule 9,
die an dem Blech-Vorratsmagazin 3 vorgesehen ist, gelagert.
Ein Arm 48, der in einer horizontalen Ebene, das heißt in Richtung
des Pfeiles in 1, bewegbar ist, ist an dem
Hubabschnitt 47 gelagert. Ein Führungsteil 49, die
Klauen-Freigabeeinrichtungen 45 an beiden Enden aufweist,
ist an dem Arm 48 in frei drehbarer Weise um eine Linie
bzw. Welle C an einer rechtwinkligen Fläche durch einen Motor 50 gelagert,
der an dem Arm 48 befestigt ist, um das Führungsteil 49 zu
drehen.
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Hier
wird ein Führungsteil 49 unter
einem Winkel in Bezug auf den Arm 48 angetrieben. Sein Mittelabschnitt
ist an dem Arm 48 gelagert.
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Entsprechend
werden durch die Bewegung des Hubabschnittes 47 und des
Armes 48 das Führungsteil 49 und
die Klauen-Freigabeeinrichtungen 45, die an diesem gelagert
sind, aus einer gewählten Höhenlage
in der Nähe
des Klauen-Vorratsmagazines 40 in
die Nähe
der Blech-Klemmvorrichtung 19 des Manipulators 11 bewegt.
Außerdem
werden die Positionen der Klauen-Freigabevorrichtungen 45 an jedem
Ende des Führungsteiles 49 durch
Drehen des Führungsteiles 49 um
180° gegeneinander
vertauscht.
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Nunmehr
wird zur genaueren Erläuterung der
Klauen-Freigabeeinrichtung 45 auf 5 verwiesen.
Ein Paar Druckteile 51, sind einander gegenüberliegend
als Kompressionsteile an dem Führungsteil 49 so
gelagert, daß sie
entlang des Führungsteiles 49 in
frei hin- und herbewegbarer Weise angeordnet sind. An jeder der
gegenüberliegenden
Flächen der
Druckteile 51 ist ein Paar Freigabestifte 52, 53 in frei
vorstehender Weise in Bezug auf die seitlich durchdringende Durchgangsbohrung 39 der
Klauen 25, 26 angeordnet.
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Die
Druckteile 51 sind mit einer Umkehr-Schneckenradschraube 54 im
Eingriff, so daß sie
gleichmäßig aufeinander
zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Umkehr-Schneckenradschraube 54 ist
mit einer Betätigungseinrichtung 56, wie
zum Beispiel einem Schrittmotor, über ein Kegelrad 55 verbunden.
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Somit
können,
wenn der Arm 48 und das Führungsteil 49 so angeordnet
sind, wie dies durch die Volllinie in 1 dargestellt
ist, zum Beispiel die Eingriffsstifte 52, 53,
die an den Druckblocks 51, wie gezeigt in 4 und 5 befestigt
sind, in die jeweiligen seitlich durchgehenden Durchgangsbohrungen 39 der
Klauen 25, 26, angeordnet an dem Manipulator 11,
eingeführt
werden.
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Außerdem ist
eine Steuerungsleitung 5a von der Steuervorrichtung 5 mit
den Betätigungselementen
zum Bewegen des Hubabschnittes 47 und des Armes 48 (die
jeweils nicht gezeigt sind) des Motors 50 und der Betätigungseinrichtung 56 verbunden.
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Durch
diesen Aufbau wird die Steuerung der Steuervorrichtung 5 ausgeführt. Zum
Beispiel sind die Klauen 25, 26 des Manipulators 11 in
der vorbeschriebenen Raumlage, die in den 1 und 2 dargestellt
ist, angeordnet und wenn sie veranlaßt werden, einen gegenseitigen
Berührungszustand einzunehmen,
das heißt
in den Zustand zu gelangen, in dem die durch die Klauen 25, 26 gebildete
Spanneinrichtung geschlossen ist, werden die Freigabestifte 52, 53 in
der Klauen-Freigabeeinrichtung 45 jeweils
in die seitlich durchgehenden Durchgangsbohrungen 39 der
Klauen 25, 26 eingesetzt und die Eingriffsstifte 36 werden
in die Halter 23, 24 zurückgedrückt und die Klauen 25, 26 werden
von den Haltern 23, 24 gelöst.
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Wiederum
bezugnehmend auf die 3 und 4 ist zum
automatischen Austausch der Klauen in dem Industrieroboter 4 eine
Klauen-Unterscheidungseinrichtung 57 vorgesehen, um zwischen
den Klauen zu unterscheiden, wenn diese ausgewechselt werden.
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Insbesondere
ist eine Mehrzahl von Gewindebohrungen 58 an einem oder
an beiden Seitenabschnitten der Klauen 25, 26 ausgebildet.
Eine Mehrzahl Schrauben 59, entsprechend der Anzahl der Klauen,
ist vorgesehen und diese Schrauben 59 sind in die Gewindebohrungen 58 eingeschraubt.
Um außerdem
die Lokalisierung der Schrauben 59 zu erfassen ist ein
Sensor 60 an den Druckteilen 51 der Klauen-Freigabeeinrichtung 45 vorgesehen.
Durch diese Anordnung wird ein "0" oder "1"-Signal
erzeugt, in Abhängigkeit
davon, ob die Schrauben 59 in die Gewindebohrungen 58 eingesetzt
sind oder nicht. Im Einzelnen wird die Art der Klauen 25a, 26a durch
einen 0/1-Byte-Binärcode
bestimmt. Ein optischer Sensor kann als Sensor 60 verwendet
werden, ein magnetischer Annäherungssensor
wird jedoch bevorzugt.
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Auch
ist eine – nicht
gezeigte – Signalanalyseeinrichtung
zum Analysieren des Signales von dem Sensor 60 und zum
Bestimmen der Art der Klauen 25a, 26a an der Steuervorrichtung 5 vorgesehen. Entsprechend
kann die Art der Klauen erfaßt
werden, wenn die Klauen zwischen den Druckteilen 51 der Klauen-Freigabeeinrichtung 45 eingesetzt
sind.
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Die
Gesamt-Arbeitsweise des Industrieroboters beim Auswechseln der Klauen 25, 26 wird
nunmehr entsprechend dem Aufbau des Industrieroboters 4 erläutert.
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Zuerst
wird das Blech 2, das von der Blechzuführungsvorrichtung 6 zu
dem Manipulator 11 zugeführt wurde, durch die Blech-Klemmvorrichtung 19 des
Manipulators 11 festgeklemmt und, während es durch den ersten Übertragungsblock 14,
den zweiten Übertragungsblock 16 und
den Hubabschnitt 10 etc. bewegt wird, wird das Blech 2 durch
die Blechbiegemaschine 1 gebogen.
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Anschließend wird,
wenn die Klauen 25, 26 während des Biegezyklus ausgetauscht
werden sollen, der Manipulator 11 in die Lage bewegt, die
in den 1 und 2 gezeigt ist, und zwar auf
der Grundlage eines Programmes, das in der Steuervorrichtung 5 gespeichert
ist. während
dieser Zeit wird das Blech 2 zum Beispiel durch eine Hilfs-Klemmvorrichtung 29 festgehalten.
Der Arm 48 der Klauen-Auswechselvorrichtung 44 wird
in die Lage gedreht, die durch die unterbrochene Linie in 1 gezeigt
ist, um die Austauschklauen 25a, 26a, die in dem
Klauen-Vorratsmagazin 40 gelagert
sind, abzuziehen bzw. zu entnehmen. Im Einzelnen wird, wie dies
in 5 gezeigt ist, der Arm 48 in Bezug auf
die Verstrebung 41 des Klauenmagazins 40 so positioniert, daß die Austauschklauen 25a, 26a zwischen
den Druckteilen 51 des Führungsteils 49 der
Klauen-Freigabeeinrichtungen 45 angeordnet sind.
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Hierbei
werden, sofern erforderlich, die Austauschklauen 25a, 26a,
an denen sich die Klauen-Auswechselvorrichtung 44 befindet,
durch den Sensor 60 geprüft, um festzustellen, ob es
die gewünschten
Klauen sind oder nicht.
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Wenn
es die falschen Klauen sind, wird ein Hinweissignal (Warnsignal)
ausgegeben und die entsprechenden Klauen-Speicherdaten über die
Innenseite des Werkzeugmagazins 40, die in der Steuervorrichtung 5 gespeichert
sind, werden wieder aufgefunden.
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Wenn
bestätigt
wird, daß die
Austauschklauen 25a, 26a die gewünschten
Klauen sind, werden die Freigabestifte 52, 53 in
die seitlich durchgehende Durchgangsbohrung 39 der Austauschklauen 25a, 26a durch
die Betätigungseinrichtung 56 eingedrückt bzw.
eingesetzt und die Austauschklauen 25a, 26a werden
vom Eingriff mit dem Klauenmagazin 40 gelöst.
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Als
nächstes
wird der Arm 48 im Uhrzeigersinn in 1 gedreht
und der Hubabschnitt 47 wird wie gewünscht angehoben. Die Austauschklauen 25a, 26a,
die aus dem Klauenmagazin 40 entfernt wurden, werden in
einer Lage gegenüberliegend
zu der Blech-Klemmvorrichtung 19 bewegt, genauer in eine
Lage zwischen der Blech-Klemmvorrichtung 19 und der Blechbiegemaschine 1.
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An
diesem Punkt wird das Führungsteil 49 um
180°, nachdem
der Arm 48 einer geeigneten kleinen Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn
unterworfen wurde, gedreht und die Klauen 25, 26 des
Manipulators 11 werden in die freien bzw. Leeren Klauen-Freigabeeinrichtungen 45 eingesetzt.
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Als
nächstes
werden unter der Einwirkung der Betätigungseinrichtung 56 die
Freigabestifte 52, 53 in die seitlich durchdringenden
Durchgangsbohrungen 39 der Klauen 25, 26 eingesetzt
und die Eingriffsbolzen 36 der Halter 23, 24 werden
aus der seitlich durchdringenden Durchgangsbohrung 39 jeweils entfernt,
so daß die
Klauen 24, 25 von dem Manipulator 11 gelöst werden.
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Als
nächstes
wird der Manipulator 11 oder wird die Klauen-Austauschvorrichtung 44 oder
werden diese beiden Vorrichtungen leicht in entgegengesetzte Richtungen
bewegt und die Klauen 25, 26 werden aus dem Manipulator 11 entfernt.
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Das
Führungsteil 49 wird
wiederum um 180° gedreht
und die Austauschklauen 25a, 26a befinden sich
nunmehr in der Nähe
der Blech-Klemmvorrichtung 19 des Manipulators 11,
anschließend
werden der Manipulator 11 und/oder die Klauen-Auswechselvorrichtung 44 aufeinander
zubewegt und die Austauschklauen 25a, 26a werden
durch die Halter 23, 24 des Manipulators 11 ergriffen.
Wie vorher erläutert,
berühren
dabei die Eingriffsbolzen 36 der Halter 23, 24 die
inneren Seitenwandungen des Eingriffsabschnittes 32 der
Austauschklauen 25a, 26a. Nach dem Einsetzen von
den äußeren Seitenwandungen der
Halter 23, 24 her nach innen berühren in
einem Zustand, in dem die Halter 23, 24 vollständig im
Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 32 der Klauen sind,
jeweils die Spitze des Kopfes der Freigabestifte 52, die in
die seitlich durchgehenden Durchgangsbohrungen 39 eingreifen.
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Entsprechend
wird, wenn der Freigabestift 52 jeweils aus der seitlich
durchgehenden Durchgangsbohrung 39 zurückgezogen wird, der Eingriffsstift 36 in
die entsprechende Durchgangsbohrung 39 eingesetzt bzw.
greift in diese ein und die Austauschklauen 25a, 26a sind
im Eingriff mit den Haltern 23, 24 des Manipulators 11.
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Wenn
der Austausch abgeschlossen ist, kehrt der Manipulator 11 in
die Lage vor dem unterbrochenen Blechbearbeitungsvorgang zurück und die
Klauen-Austauschvorrichtung 44 kehrt
in Richtung zu dem Klauenmagazin 40 zurück. Die Klauen 25, 26,
die aus dem Manipulator 11 entfernt wurden, gelangen in
Eingriff mit den entsprechenden Haltern 42, 43 des
Klauenmagazins und werden in diesem gelagert.
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Bei
dem Manipulator für
eine Blechbiegemaschine wird ein Eingriffsabschnitt an den Klauen
zum Festklemmen eines Bleches vorgesehen und wird an dem Halter,
der an dem Arm vorgesehen ist ein Eingriffsteil vorgesehen, das
frei mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff bringbar und von diesem
lösbar
ist, so daß ein
automatischer Wechsel der Klauen leicht ausgeführt werden kann.
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Außerdem werden
in dem Industrieroboter eine Mehrzahl von Klauen-Freigabeeinrichtungen angeordnet und
diese Mehrzahl von Klauen-Freigabeeinrichtungen
kann gemeinsam zwischen dem Manipulator und dem Klauenmagazin bewegt
werden und es kann von einer Position in der Nähe des Manipulators eine beliebige
der Mehrzahl der Klauen-Freigabeeinrichtungen wahlweise in die Klauen-Wechselposition
an dem Manipulator bewegt werden, so daß der Austausch der Klauen
schnell ausgeführt
werden kann.