Im Karosseriebau werden häufig Bauteilgreifer zum Transport und zur Positionierung und Spannung der Bauteile bei den verschiedensten Fügetechniken benötigt. Dazu ist ein Bauteilgreifer üblicherweise an einem Roboterarm oder einem sonstigen Betätigungssystem befestigt und an dem Greifer selbst können die verschiedensten Aufnahme-und Halteeinrichtungen, insbesondere Vakuumsauger, Zentriereinrichtungen, Pneumatikspanner, aber auch Schweißeinrichtungen befestigt sein. Zum Stand der Technik gehört es, ein Greifersystem aus bestimmten Einzelmodulen zusammenzubauen, wobei die einzelnen gradlinigen Rohre, Balken oder Profilträger mit verschiedenen Verbindungselementen zu einem Greifersystem zusammengebaut werden. Von Bedeutung ist dabei, dass das System entsprechend den Anforderungen ausreichend stabil ist und ein möglichst geringes Gewicht besitzt.

Bekannt sind unter anderem folgende Greifersysteme : 1. Normale zylindrische Rohre werden mit Verbindungselementen jeweils rechtwinklig zueinander verbunden. Das Verbindungselement besteht dabei aus zwei Halbschalen, die das Rohr vollständig umschließen und mit Hilfe von seitlichen Schrauben zusammengezogen werden, um eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Rohr zu bilden (System Tünkers).

2. Das Greifersystem besteht aus verschiedenen stark profilierten Aluminiumprofilstäben mit integrierten Luftkanälen, die über angepasste Adapterplatten mit weiteren parallel oder rechtwinklig dazu angeordneten Profilstäben verschraubt werden. Die Fertigung dieser Profilstäbe und der

Verbindungsplatten ist relativ aufwendig und teuer. Außerdem besteht bei mechanischen Beschädigungen das Problem, die Greiferanordnung wiederherzustellen (System ISI-Norgren).

3. Das Greifersystem setzt sich im Wesentlichen aus Präzisionsstrangpreßprofilen aus Aluminium zusammen, wobei die Profile durch Spannelemente mit Schwalbenschwanzgeometrie form-und kraftschlüssige Verbindungen erzielen. Die Herstellung dieses Systems ist ebenfalls aufwendig und die Anordnung ist bei mechanischer Beschädigung schlecht reproduzierbar (System Montech).

4. Bei einem Greifersystem mit profilierten Basisprofilen stehen als Verbindungselemente winkeleinstellbare Kreuzverbinder oder starre T- Profilverbinder zur Verfügung. Der Bearbeitungsaufwand zur Herstellung der einzelnen Elemente ist relativ hoch (System DE-STA-CO).

5. Das Greifersystem besteht aus nachbearbeiteten Vierkantstahlrohren, die an allen vier Flächen in regelmäßigen Abständen ein Lochraster mit gleichen Bohrungen aufweisen. Die einzelnen Vierkantrohre werden mit speziellen Knotenblechen und zugehörigen Schrauben miteinander verbunden. Auch dieses System ist sehr aufwendig in der Herstellung und z. B. als Geometriegreifer nur begrenzt einsetzbar (System hwr).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine einfachere Vorrichtung zur Verbindung von Trägerrohren und ein damit zusammenstellbares modular aufgebautes Greifersystem vorzuschlagen, das auch als Geometriegreifer einsetzbar ist und insbesondere auch bei mechanischer Beschädigung leicht reparierbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 eine Vorrichtung zur Verbindung von Trägerrohren und im Patentanspruch 9 ein modulares Greifersystem unter Anwendung dieser Vorrichtung definiert. Die Unteransprüche 2 bis 8 und 10 enthalten sinnvolle Ausführungsformen dazu.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht insbesondere Verbindungselemente vor, die kraftschlüssig mit mindestens einem zylindrischen Trägerrohr schnell lösbar verbindbar sind. Diese Verbindungselemente zur Verbindung zweier Trägerrohre

oder einer Adapterplatte mit einem Roboterarm oder mit einer sonstigen Handhabungseinrichtung oder auch einer Spanneranbindung an einem Trägerrohr enthalten einerseits eine maximal halbkreis-und zylinderförmige Anlagefläche, die außen an einer Mantelteilfläche des Trägerrohres anliegen und andererseits ebene Anlageflächen, die an entsprechenden ebenen Anlageflächen der Elemente anliegen, mit denen sie verbunden werden sollen. Die Verbindungselemente, Adapterplatten oder Spanneranbindungen besitzen ein- oder beidseitig, vorzugsweise im Querschnitt sichelförmig ausgebildete seitliche Ansätze, mit denen sie mittels Rohrschellen auf dem jeweiligen Trägerrohr kraftschlüssig befestigt werden können. Zur genauen Positionierung und in gewisser Weise auch formschlüssigen Verbindung besitzen die Trägerrohre zusätzlich Passbohrungen zur Aufnahme von Zentrierzapfen. Die ebenen Anlageflächen an den Verbindungselementen, Adapterelementen oder Spanneranbindungen besitzen zusätzlich Kontur-, Zentrier-und gegebenenfalls Befestigungselemente, die mit entsprechenden gegenüberliegenden Elementen zusammenwirken und damit für eine kraft-und/oder formschlüssige Verbindung sorgen.

Bei Verbindung zweier Trägerrohre werden erfindungsgemäß zwei im Wesentlichen baugleiche Verbindungselemente benötigt. Bei Verbindung von Trägerrohren mit unterschiedlichen Durchmessern sind die Anlageflächen dieser Verbindungselemente diesen unterschiedlichen Durchmessern angepasst. Zur Verbindung der beiden Trägerrohre können erfindungsgemäß die beiden Verbindungselemente direkt mit ihren ebenen Flächen aneinanderliegend mit einer Schraubverbindung oder in sonstiger Weise kraft-und/oder formschlüssig miteinander verbunden werden, wobei zusätzlich jeweils ein Verbindungselement mit Hilfe der Rohrschellen kraftschlüssig auf dem Trägerrohr befestigt wird.

Besonders günstig ist es dabei, wenn an den ebenen Flächen der Verbindungselemente geeignete Konturelemente angeordnet sind, die zur formschlüssigen Verdrehsicherung mit entsprechenden Konturelementen des gegenüberliegenden Verbindungselementes zusammenwirken. Die Konturelemente sind zweckmäßig so angeordnet, dass unter Verwendung einer zentralen Schraubverbindung die Verbindungselemente um die Längsachse der Schraubverbindung gegeneinander verdrehbar und in gerastertem beliebigem

Winkel zueinander positionierbar sind. Auf diese Weise können die zu verbindenden Trägerrohre oder die Trägerrohre und die entsprechende Befestigungseinrichtung um quer zur Längsachse der Rohre verlaufende Drehachsen in beliebige Winkelstellungen gebracht werden.

Als alternative Ausführungsform können zwischen den ebenen Anlageflächen der Verbindungselemente, die direkt mit den Rohrschellen auf den Trägerrohren befestigt sind, auch ein oder vorzugsweise zwei Zwischenelemente angeordnet sein, die die Befestigung und insbesondere genaue Winkeleinstellung erleichtern.

Diese scheiben-oder tellerförmigen Zwischenelemente besitzen bei Verwendung nur eines Zwischenelementes auf beiden Seiten identische Konturelemente, die mit den Konturelementen der Verbindungselemente zusammenpassen. Bei Verwendung von zwei baugleichen Zwischenelementen hat es sich als günstig erwiesen, auf der einen Seite relativ grobförmige und möglichst einfach herzustellende Konturelemente anzuordnen, die mit den Konturelementen der Zwischenelemente in Eingriff gebracht werden, und auf der anderen Seite relativ feingliedrige Rasterelemente, vorzugsweise aus im Wesentlichen radial verlaufenden Rillen oder aus ein oder mehreren kreisförmig angeordneten Lochrastern und/oder ein oder mehrere kreisförmige Rillen bzw. Wölbungen anzuordnen. Diese feingliedrigen Rasterelemente können dann eine kontinuierliche oder stufenweise Winkeleinstellung auch um wenige Winkelgrade ermöglichen. Die Verwendung dieser zusätzlichen beiden Rasterelemente hat den Vorteil, dass die Verbindungselemente, die direkt auf den Trägerrohren liegen, im Bereich ihrer ebenen Anlageflächen nur relativ wenige und einfach herzustellende Konturelemente benötigen.

Bis auf die Rohrschellen können sämtliche erfindungsgemäßen Einzelelemente, und zwar die Verbindungselemente, Adapterplatten, Spanneranbindungen und insbesondere auch die Trägerrohre aus Leichtmetall, insbesondere aus einer hochfesten Aluminiumgusslegierung bestehen. Die Zwischenelemente bestehen zweckmäßigerweise aus gesenkgeschmiedeten Aluminiumtellern, um den höheren Festigkeitsanforderungen bei den Rasterelementen zu genügen. Bei den Aluminiumgussteilen werden vorzugsweise nur die Auflageflächen zum Trägerrohr mechanisch nachbearbeitet. Die sichelförmigen Ansätze an den Gussteilen

erlauben auf einfache Weise die Verbindung mit dem Trägerrohr mittels einer Rohrschelle. So kann auf unnötige Materialanhäufung verzichtet und eine perfekte Anlage am Trägerrohr erreicht werden. Die Klemmverbindung sichert auch eine definierte Lage und formschlüssige Verbindung zumindest gegen Torsion. Die Klemmkraft der Rohrschelle braucht dabei nur das Rohr in der Halbschale zu halten.

Die zentrale Schraubverbindung aus Schraube und Mutter verbindet vorzugsweise die beiden baugleichen Verbindungselemente und die beiden dazwischen angeordneten baugleichen Zwischenelemente. An den äußeren Enden besitzen Schraube und/oder Mutter einen axial hervorstehenden Zentrierzapfen, der in eine entsprechend ausgebildete Passbohrung der Trägerrohre hineinragt.

Das erfindungsgemäße modulare Greifersystem, wie es in den Ansprüchen 9 und 10 definiert ist, benutzt insbesondere einfache, handelsübliche, preiswerte und ! eichte zytindrische Trägerrohre z. B. aus Stahl oder Aluminium und die oben genannten Gussteile, insbesondere Adapterplatten und Verbindungselemente sowie zusätzlich die zum Stand der Technik gehörigen Rohrschellen und Zwischenelemente. Zur Befestigung der üblichen Spanner können zusätzlich die erfindungsgemäßen Spanneranbindungen verwendet werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren 1 bis 10 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das neue modulare Greifersystem mit daran in beliebigen Raumlage befestigten Spannern (11) zum Spannen eines Bauteils (1), Fig. 2 die Einzelelemente einer Vorrichtung zur Verbindung zweier Trägerrohre in der Position vor dem Zusammenbau, Fig. 3 in vergrößerter Darstellung die Vorrichtung zur Verbindung zweier Trägerrohre (3, 4) und eines Trägerrohres (4) mit einer Spänneranbindung (29) und einem daran befestigten Spanner (11),

Fig. 4a, Fig. 4b, Fig. 4c in vergrößerter Darstellung die Verbindungselemente (8,9) und die Adapterplatte (23), Fig. 5a, Fig. 5b eine Adapterplatte (27) zur Befestigung von zwei Trägerrohren an einem Roboterarm, Fig. 6a, Fig. 6b vergrößerte Darstellungen der Spanneranbindungen (29,30), Fig. 7 in vergrößerter Darstellung die Anordnung eines Verbindungselementes (8,9) auf einem Trägerrohr (2,3,4), Fig. 8 in vergrößerter Darstellung zwei Zwischenelemente (10), Fig. 9a, Fig. 9b Schraube (7) und Mutter (22) für die zentrale Schraubverbindung, Fig. 10 die Befestigung einer Spanneranbindung (30) an einem Trägerrohr (4) mit einem Anbauansatz (34), der parallel zur Längsachse des Rohres verläuft.

Die Zusammenstellung nach Fig. 1 zeigt ein komplettes modulares Greifersystem mit einer Adapterplatte 23 zum Anschluss eines Trägerrohres 2 an einen Roboterarm. Das Trägerrohr 2 hat beispielsweise einen Durchmesser von 60 mm, die weiteren damit verbundenen Trägerrohre 3 und 4 haben einen Durchmesser z. B. von 40 mm. Am Ende des Trägerrohres 4 sind jeweils Spanner 11 mit Spanneranbindungen 29 mit Hilfe von Rohrschellen 5 befestigt, wobei die Rohrschelle 5 in an sich bekannter Weise Klemmschrauben 6 besitzt. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann jede beliebige Raumlage der Spanner 11 mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen erreicht werden.

In Fig. 2 ist der prinzipielle Aufbau zur Verbindung zweier Trägerrohre 2,3 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die beiden Zwischenelemente 10 (vgl. auch Fig. 8) liegen mit ihren Anlageflächen 20 und Rasterelementen 21 aufeinander und die Anlageflächen 17 sowie die Konturelemente 18 liegen oben und unten den entsprechenden Anlageflächen 15 sowie den Konturelementen 16

(vgl. Fig. 4b) der Verbindungselemente 8 und 9 gegenüber. Die Verbindungselemente 8 und 9 kommen mit ihren Anlageflächen 14 an den Trägerrohren 2 und 3 zur Anlage. Wie aus den weiteren Figuren ersichtlich ist, besitzen die Verbindungselemente 8,9 wie auch die Adapterplatten 23 und 27 seitliche sichelförmige Ansätze 19, die bei Verbindung mit den Trägerrohren 2,3, 4 von den Rohrschellen 5 umschlossen werden. Die Verbindungselemente 8,9 und auch die Adapterplatten 23, 27 können kostengünstig als Aluminiumgussteile hergestellt und im Nachhinein an verschiedenen Stellen mechanisch bearbeitet werden. Zu diesen Stellen gehören die Anlageflächen 14 für die Trägerrohre 2,3, 4 und die Konturelemente 16 für die Scheibenpaarung der Zwischenelemente 10.

Die zentrale Durchgangsbohrung der Verbindungselemente 8, 9 weist einen Paßdurchmesser auf, damit die Position zwischen Rohr, Verbindungselement 8,9 und Schraube 7 bzw. Mutter 22 sicher gewährleistet ist. Die Rasterscheiben zentrieren sich selbst zueinander. Wie insbesondere auch aus der vergrößerten Darstellung der Figuren 9a und 9b ersichtlich ist, besitzen die Schrauben 7 und die Mutter 22 zur Montage eine übliche Schlüsselweite und Außen-bzw.

Innengewinde. An den Schrauben 7 und Muttern 22 ist jeweils ein Zentrierzapfen 38 vorgesehen, der in entsprechende Passbohrungen 13 der Trägerrohre 2,3,4 hineinragt.

Die Adapterplatten 23, 27 in den Figuren 4c, 5a, 5b besitzen zur Verbindung mit dem Roboterarm jeweils Anlageflächen 24 und ein zentrales kreisförmiges Zentrierelement 25 und eine zentrale Passbohrung 26. Mit Hilfe der Adapterplatte 27 nach den Figuren 5a, 5b können gleichzeitig zwei Trägerrohre an einem Roboterarm befestigt werden. In der Mitte der Rohranbindungen befindet sich jeweils eine Passbohrung 28 für einen Zentrierstift, der auch in entsprechende Passbohrungen 13 der Trägerrohre 2 eingesteckt wird. Eventuelle Bohrungen zum Verschrauben der Adapterplatten 23, 27 mit dem Roboterarm sind nicht dargestellt.

Die Figuren 3 und 10 zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Verbindung der Spanner 11 mit einem Trägerrohr 4. Gemäß Fig. 3 ist an dem Trägerrohr 4 eine Spanneranbindung 29 (vgl. auch Fig. 6a) mit Hilfe der Rohrschellen 5 befestigt, die den einseitigen sichelförmigen Ansatz 31 umschließen. Der Anbauwinkel 33 ist

rechtwinklig zur Längsachse des Trägerrohres 4 angeordnet und kommt an der Spanneranbaufläche 12 zur Anlage. Der Ansatz 31 besitzt eine Bohrung 37 zur Fixierung mit einem Passstift auf dem Trägerrohr 4.

Gemäß Fig. 10 ist die Spanneranbindung 30 an dem Trägerrohr 4 befestigt. Die Spanneranbindung 30 besitzt einen parallel zur Längsachse des Trägerrohres 4 verlaufenden Anbauansatz 34 mit einer ebenen Montagefläche zur Verbindung mit der Spanneranbaufläche 12 des Spanners 11.

Gemäß Fig. 6b besitzt die Spanneranbindung 30 ebenfalls den einseitigen sichelförmigen Ansatz 32 mit der Bohrung 37. Beide Spanneranbindungen 29,30 weisen zur Aufnahme eines Konturstückes ein Lochbild mit Stiftlöchern 35 und Gewinde 36 auf.

Bezugszeichenliste : 1 Bauteil (z. B. Motorhaube) 2 Trägerrohr (z. B. aus Stahl, großer Durchmesser, z. B. 60 mm) 3 Trägerrohr (z. B. aus Stahl, kleiner Durchmesser, z. B. 40 mm) 4 Trägerrohr (z. B. aus Stahl, kleiner Durchmesser, z. B. 40 mm) 5 Rohrschelle (für 2,3,4,8,9,23,27,29,30) 6 Klemmschraube von 5 7 Schraube 8 Verbindungselement (z. B. zwischen 2 und 10) 9 Verbindungselement (z. B. zwischen 3,4 und 10) 10 Zwischenelement (Rasterscheibe) 11 Spanner 12 Spanneranbaufläche 13 Passbohrung in 2,3,4 14 Anlagefläche von 8,9 an 2,3,4 (max. halbkreis-und zylinderförmig) 15 Anlagefläche von 8,9 an 10 (eben mit 16) 16 Konturelemente an 15,8j 9 17 Anlagefläche von 10 18 Konturelemente an 10,17 19 Ansatz an 8,9 (sichelförmig in Achsrichtung, ein-oder beidseits von 15) 20 Anlagefläche an 10 21 Rasterelement an 20 22 Mutter 23 Adapterplatte (für Anschluss eines Trägerrohres 2 an einen Roboterarm) 24 Anlagefläche an 23, 27 (für einen Roboterarm) 25 Zentrierelement an 23,27 26 Zentrale Passbohrung für 2 an 23 27 Adapterplatte (zur Befestigung von zwei Trägerrohren 2 an einem Roboterarm) 28 Passbohrung für 2 an 27

29 Spanneranbindung (für rechtwinklige Anbindung von 11) 30 Spanneranbindung (für parallele Anbindung von 11) 31 Ansatz an 29 (einseitig, sichelförmig) 32 Ansatz an 30 (einseitig, sichelförmig) 33 Anbauwinkel an 29 für 12 34 Anbauansatz an 30 für 12 35 Stiftlöcher (zur Aufnahme eines Konturstückes) 36 Gewinde (zur Aufnahme eines Konturstückes) 37 Bohrung in 31, 32 (für Passstift) 38 Zentrierzapfen an 7,22 (kann auch weggelassen werden)