Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Lineareinheit zum Umsetzen von Gegenständen, insbesondere zum Abnehmen von Werkstücken von einer Linearförderstrecke, wie Montage- oder

Fertigungsband, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Solche Lineareinheiten dienen beispielsweise dazu, in Montage- oder Fertigungsstraßen Werkstücke, die auf einer Linearförderstrecke, z.B. Förderband, transportiert werden, zu greifen und umzusetzen, z.B. auf ein zweites Förderband oder in eine Bearbeitungsstation. Hierzu werden, die Greifer mittels des Greiferträgers an die Aufnahmeposition, wo sie das Werkstück greifen, und anschließend an die Abgabeposition, wo sie das Werkstück wieder absetzen, verfahren. Zum koordinierten Zusammenspiel der zum Fassen und Absetzen erforderlichen Greiferbewegungen sind

aufwendige Steuermechanismen erforderlich.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lineareinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil eines konstruktiv einfachen Aufbaus. Der Bewegungsablauf zum Greifen oder

Absetzen der Gegenstände ist mechanisch zwangsgesteuert und wird durch den Überhub des Greiferträgers nach Erreichen der Aufnahme- bzw. Abgabeposition selbsttätig durchgeführt.

Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 2 den

Bewegungsablauf der Greifer in eine horizontale Drehbewegung und eine vertikale Verschiebebewegung zu unterteilen, die nacheinander und in der Aufnahme- und Abgabeposition in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Diese beiden Abschnitte ^" des Bewegungsablaufs lassen sich durch den

Überhub des Greiferträgers in einfacher Weise gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3 durch ein Zahnstangen-Zahnritzel-Getriebe zwischen Greiferträger und Greifer und durch eine Aufteilung der Greifer in vertikale Greifarme und horizontale Greiffinger erreichen, die jeweils über ein Steilgewinde miteinander gekoppelt sind. Dies hat den Vorteil, daß die einzelnen Phasen des Bewegungsablaufes nicht auf die Größe der jeweils umzusetzenden Gegenstände abgestimmt werden müssen, vielmehr davon unabhängig ist. Unabhängig von ihrer Größe werden die Werkstücke

aber mit gleicher Greiferkraft gehalten. Bei der erfindungsgemäßen Lineareinheit ist somit die Greiftechnik unabhängig von der Gegenstandsgröße, wobei selbstverständlich die maximale Größe der zu greifenden Werkstücke durch die Abstände der vertikalen Greifarme voneinander festgelegt ist.

Bei Vorsehen von vier, in gleichen Abständen voneinander angeordneten vertikalen Greifarmen ist eine Zuführung bzw. Abführung des umzusetzenden oder zu greifenden Gegenstandes von allen Seiten zu der Lineareinheit möglich.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 4. Durch diese Maßnahmen wird am Ende des Bewegungsablaufs den kraftschlüssig an dem Gegenstand anliegenden Greiffingern eine zusätzlich erhöhte Greifkraft verliehen, die einen sicheren Halt des gegriffenen Gegenstandes beim Verfahren des Greiferträgers gewährleistet. Durch das Ende der Steilgewindeverbindung wird dabei die Hubbewegung der Greiffinger begrenzt, und der verbleibende geringe Restüberhub des Greiferträgers erzwingt eine Drehung der Greifarme und damit ein erhöhtes Anpressen der Greiffinger an den bereits gegriffenen und angehobenen Gegenstand.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 5. Durch diese konstruktive Gestaltung des Greiferträgers kann in einfacher Weise der in den

Endstationen des Greiferträgers, also in der Aufnahme- und Abgabeposition, erforderliche Überhub des Greiferträgers bei positionierten Greifern gewonnen werden.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Lineareinheit möglich.

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Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Fördereinrichtung mit zwei Förderbändern und einer Lineareinheit zum Umsetzen von Werkstücken von dem einen auf das andere Förderband,

Fig. 2 einen Schnitt der Lineareinheit gemäß Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Explosionszeichnung eines Greifers der Lineareinheit in Fig. 1 und 2 in perspektivischer Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 in Seitenansicht zu sehende Fördereinrichtung für mit 10 bezeichnete Werkstücke weist zwei Linearförderstrecken in Form von zwei

Doppelgurt-Förderbändern 11,12 auf, die senkrecht zueinander verlaufen. Zum Umsetzen der Werkstücke 10 von dem einen Förderband 11 auf das andere Förderband 12 ist eine

Lineareinheit 13 vorgesehen, welche eine Greiferanordnung, bestehend aus vier paarweise spiegelbildlich ausgebildete Greifern 1*+ und einen längsverschiebbaren Greiferträger 15 aufweist, der zwischen einer Aufnahmeposition 16 und einer Abgabeposition 17 verfahrbar ist.

Der Greiferträger 15 ist als längsverschiebbarer Schlitten 18 ausgebildet, der aus einem Oberschlitten 19 und aus einem Unterschlitten 20 besteht, die gleiche Längenabmessungen

aufweisen. Der Oberschlitten 19 ist auf zwei Gleitstangen 21 längsverschieblich geführt und zur Verschiebebewegung angetrieben. Die Verschiebebewegung wird durch zwei Endanschläge 22 und 23 begrenzt, die sich sowohl über die vertikale Stirnabmessung des Oberschlittens 19 als auch über die vertikale Stirnabmessung des Unterschlittens 20 erstrecken. Der Unterschlitten 20 trägt auf seiner dem Endanschlag 22 zugekehrten Stirnseite ein Distanzstück 24. Oberschlitten 19 und Unterschlitten 20 sind relativ zueinander verschiebbar, wobei der maximale Verschiebeweg h _r • _] _ der beiden Schlitten 19,20 zueinander, bzw. der Überhub ^h rel ^des °b ^ersc -"--**--- ^ttens ••--* ^• zum Unterschlitten 20, durch die Länge des Distanzstückes 24 festgelegt ist. Durch diesen Überhub h _re - _j _ wird der Bewegungsablauf der Greifer 14 zum Aufnehmen eines Werkstückes 10 in der Aufnahmeposition 16 und zum Absetzen des Werkstücks 10 in der Abgabeposition 17 jeweils nach Erreichen der Aufnahme- und Abgabeposition 16,17 erzwungen.

Jeder Greifer 14 weist einen im Unterschlitten 20 mit einem Bund 36 drehbar gelagerten vertikalen Greifarm 25 und einen auf dem Greifarm 25 schwenkbeweglichen Greiffinger 26 auf. Wie in Fig. 3 anschaulich dargestellt ist, trägt der Greifarm 25. an seinem einen Ende einstückig ein Zahnritzel 27 und ist am anderen Ende mit einer Wendel 28 versehen, die eine definierte axiale Länge 1 aufweist. Das Zahnritzel 27 kämmt mit einem. Zahnstangenabschnitt 29, der im Oberschlitten 19 befestigt ist. Der Oberschlitten 19 trägt damit insgesamt vier Zahnstangenabschnitte 29, die jeweils auf einer solchen Seite des zugeordneten Zahnritzels 27 angeordnet sind, das bei Relativverschiebung des

Oberschlittens 19 in die eine Verschieberichtung eine dadurch hervorgerufene Drehbewegung der Greifarme 25 die Greiffinger 26 in einer Zustellbewegung für das Werkstück 10 aufeinander zuschwenkt und bei Verschiebung des Oberschlittens 19 relativ zum Unterschlitten 20 in die

entgegengesetzte Richtung, die dadurch hervorgerufene inverse Drehrichtung der Greifarme 25 die Greiffinger 26 in einer Öffnungsbewegung für das Werkstück 10 voneinander wegschwenkt. Der rechtwinklig von dem Greifarm 25 wegstehende Greiffinger 26 weist eine mit dem Greifarm 25 koaxiale Muffe 30 auf, welche die Wendel 28 übergreift. Die Wendel 28 ist dreigängig ausgebildet, und die Innenwand der hohlzylindrischen Muffe 30 trägt entsprechend drei am Umfang gegeneinander versetzte Gleitnocken 31, von denen jeweils einer in einen Wendelgang der Wendel 28 eingreift. Am vorderen Ende trägt der Greiffinger 26 eine Greiffläche 32, mit welcher der Greiffinger 26 sich an das zu fassende Werkstück 10 anlegt. Auf der die Wendel 28 begrenzenden Stirnseite des Greifarms 25 ist eine Anschlagscheibe 33 z.B. mit einer Senkschraube 34 befestigt. Eine

Schraubendruckfeder 35 ist auf den Greifarm 25 aufgeschoben und stützt sich einerseits an der Muffe 30 des Greiffingers 26 und andererseits am Unterschlitten 20 ab, so daß der Greiffinger 26 stets in Richtung der Ahschlagscheibe 33 belastet ist. Bei geöffneter Greiferanordnung, also nicht gegriffenem Werkstück 10, liegt jeder Greiffinger 26 auf jedem Greifarm 25 an der Anschlagscheibe 33 an (Fig. 1 und 2).

Der durch den Überhub h _re - _| _ des Oberschlittens 19 relativ zu Unterschlitten 20 in der Aufnahmeposition 16 und in der Abgabeposition 17 des Schlittens 18 erzwungene Bewegungsablauf der Greifer 14 gliedert sich aufgrund des Zahnstangen-Zahnritzel-Getriebes 27,29 zwischen Oberschlitten 19 und Greifarme 25 und infolge der Wendel-Gleitnocken-Verbindung 28,31 zwischen Greifarme 25 und Greiffinger 26 in eine horizontale Schwenkbewegunq und eine vertikale Verschiebebewegung aller Greiffinger 26. In der Auf ahmeposition 16 wird dabei die horizontale Schwenkbewegung von der vertikalen Verschiebebewegung

gefolgt, während in der Abgabeposition 17 die Greiffinger 26 zunächst eine vertikale Verschiebebewegung und dann eine horizontale Schwenkbewegung ausführen. In der Aufnahmeposition 16, in welcher das Werkstück 10 gegriffen wird, ist dabei die horizontale Schwenkbewegung der Greiffinger 26 eine auf das Werkstück 10 gerichtete Zustellbewegung und die vertikale Verschiebebewegung eine das Werkstück 10 anhebende Hubbewegung, während in der Abgabeposition 17 die vertikale Verschiebebewegung der Greiffinger 26 eine Senkbewegung und die horizontale Schwenkbewegung eine vom Werkstück 10 weggerichtete Öffnungsbewegung ist. Die axiale Länge 1 der Wendel 28 ist dabei etwas kleiner bemessen als der Überhub h _re - _j _ des Oberschlittens 19 relativ zum Unterschlitten 20. Dadurch wird die Hubbewegung der Greiffinger 26 geringfügig früher beendet als die durch die Zahnstangenabschnitte 29 und die Zahnritzel 27 bewirkte Drehung der Greifarme 25. In diesem verbleibenden Resthub werden somit die nach Ende der Hubbewegung auf den Greifarmen 25 festgesetzten Greiffinger 26 geringfügig weiter in Richtung auf das Werkstück 10 gedreht. Da die Greifflächen 32 aller Greiffinger 26 aber bereits kraftschlüssig an dem Werkstück 10 anliegen, wird durch diese Drehbewegung der Greifarme 25 die Anpreßkraft der Greiffinger 26 an das Werkstück 10 erhöht, so daß ein zuverlässiger Halt des Werkstücks 10 in der aus den vier

Greifern 14 gebildeten Greiferanordnung beim Verfahren des Schlittens 18 sichergestellt ist. • ■

Die Wirkungsweise der Lineareinheit beim Umsetzen eines Werkstücks 10 ist wie folgt:

Das Werkstück 10 wird mit dem Doppelgurt-Förderband 11 in die Aufnahmeposition 16 der Lineareinheit 13 gebracht. Der Schlitten 18 wird in Fig. 1 nach links bis zum Endanschlag 22 verschoben. Hier stößt der Unterschlitten 20 mit seinem Distanzstück 24 an dem Endanschlag 22 an und wird in seiner

Bewegung blockiert. Der Oberschlitten 19 bewegt sich weiter, bis er ebenfalls an dem Endanschlag 22 anliegt, wobei er den Überhub h _r ■•_ zurücklegt. Durch diesen Überhub h _re *-_ werden über die Zahnstangenabschnitte 29 und die Zahnritzel 27 alle Greifarme 25 gedreht (der in Fig. 3 dargestellte Greifarm 25 führt dabei eine Drehung entgegen Uhrzeigersinn aus). Durch diese Drehbewegungen der Greifarme 25 werden alle Greiffinger 26 auf das Werkstück 10 zugeschwenkt, bis ihre Greifflächen 32 an dem Werkstück 10 anliegen. Damit ist die horizontale Schwenkbewegung der Greiffinger 26 blockiert,und die weitere Drehbewegung der Greifarme 25 führt über die Wendel 28 und den in diesen gleitenden Gleitnocken 31 zu einer Hubbewegung der Greiffinger 26, wodurch das mit den Greifflächen 32 gehaltene Werkstück vom Förerband 11 vertikal abgehoben wird. Am Ende der Wendel 28 erfolgt - wie vorstehend beschrieben - durch eine geringe Restdrehung der Greifarme 25 eine weitere Zustellbewegung der Greiffinger 26 in Richtung des Werkstücks 10, so daß die Haltekraft, mit welcher das Werkstück 10 von der Greiferänordnung gehalten wird, sich erhöht. In Fig. 2 ist der Greiffinger 26 des rechten Greifarms 25 während seiner Zustellbewegung auf das Werkstück 10 hin dargestellt, während der Greiffinger 26 des linken Greifar s 25 nach Ende seiner Hubbewegung zu sehen ist. Bei der Hubbewegung des Greiffingers 26 wird die Schraubendruckfeder 35 zusammengedrückt.

Nunmehr wird der Schlitten 18 durch Antrieb des Oberschlittens ^" 19 in die in Fig. 1 rechte Abgabeposition 17 verfahren. In der Abgabeposition 17 stößt der um den Überhub h _rel über die Stirnseite des Oberschlittens 19 vorstehende Unterschlitten 20 mit seiner Stirnseite an dem Endanschlag 23 an und wird in seiner Verschiebebewegung blockiert, während der Oberschlitten 1,9 sich noch um den Überhub h _re 3_ bis zum Endanschlag 23 bewegen kann. Durch diese Relativbewegung des Oberschlittens 19 zu dem feststehenden

Unterschlitten 20 werden wiederum sämtliche Greifarme 25 gedreht. Dabei wird zunächst die. überhöhte Greifkraft reduziert, dann eine Senkbewegung der Greiffinger 26 durchgeführt bis die Greiffinger 26 unter der Wirkung der Schraubendruckfedern 25 an den Anschlagscheiben 33 am Ende der Greifarme 25 anliegen. Damit sind die Greiffinger 26 starr mit den Greifarmen 25 verbunden und die weitere Drehbewegung der Greifarme 25 bewirkt ein horizontales Verschwenken der Greif finger 26, wobei sich die Greif flächen 32 von dem Werkstück 10 wegbewegen. Am Ende der Drehbewegung

,der Greifarme 25 nehmen die Greiffinger 26 die in Fig. 1 zu sehende Stellung ein. Das Werkstück 10 ist auf dem Förderband 12 abgesetzt und wird von diesem von der Abgabeposition 17 wegtransportiert. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich bei jedem erneuten Umsetzen eines Werkstücks

10.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann das Distanzstück 24 zur Festlegung des Uberhubs des Oberschlittens 19 auch an dem Endanschlag 22 angeordnet sein. Auch können die Wendel

28 auf dem Greifarm 25 und die in dieser gleitenden Gleitnocken 31 auf der Innenwand der Muffe 30 örtlich vertauscht werden.

Bei einer bevorzugten Aus fiihrungs form sind nur dem die Greifer 1*4 ■ tragenden ünterschlitten 20 Endanschläge 22, 23, 2-4 zugeordnet und der Unterschlitten 20 ist zwischen axialen Anschlag schultern des ange¬ triebenen Ob er Schlittens 18 um ein dem Überhub h _re - _j _entsprechendes Maß am Oberschlitten 18 verschiebbar gelagert. Das hat den Vorteil, daß der Uberhub h -.eine von der Einjustierung der Aufnahme- und Ab- gabeposition des Unterschlittens 20 unabhängige feste Größe ist und die erfaßten Werkstücke bzw. Werkstückträger jeweils mit der gleichen Anpreßkraft der Greif finger 2β festgehalten werden.

Wen der allein von der Schraubendruckfeder 35 in. Verbindung mit dem Wer.dei riec 28, 3 hervorgerufene Kraftschluß zwischen Greiffinger 26 und Werkstück bzw. Werkstickträger ausreichend groß ist, kann die Wendel 28 so lang bemessen werden, daß am Ende der Relativbewegung zwischen den beiden Schlittenteilen 18, 20 noch freie Wendellänge zur Verfügung steht. In diesem Fall können auch Werkstücke bzw. Werkstückträger, deren Ab¬ messungen innerhalb gewisser Grenzen voneinander abweichen, erfaßt und umgesetzt werden. Bei einem großen Werkstück wird zwar eine geringere Drehbewegung der Greifarme bis zum Anschlag der Greiffinger an dem Gegen- stand erforderlich sein als bei kleinen Gegenständen. Die durch das Zahn¬ stangen-Zahnritzel-Getriebe erzwungene Restdrehung der Greifarme wird je¬ doch jeweils in eine Hubbewegung der Greiffinger umgesetzt, so daß größere Werkstücke entsprechend weiter angehoben werden als kleinere Werkstücke.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann nur in der einen Endposition des Schlittens 19, 20 aufnehmen und in der anderen Endposition abgeben. Die Anordnung kann jedoch vorteilhaft auch so getroffen sein, daß in beiden Endpositionen ein Aufnehmen und Abgeben möglich ist, d.h., daß in beiden Richtungen gefördert werden kann. Zu diesem Zweck sind Mittel, z.B. ein zweiter pneumatischer Antrieb, vorzusehen, die in jeder Endposition den Unterschütten 20 gegenüber dem unbewegten Oberschlitten 19 um den Über¬ hub h , verschieben, rel