DE10354651B3

DE10354651B3 - Quick-change system for workpiece-specific handling device has coupling part and lock part in conical recess

Info

Publication number: DE10354651B3
Application number: DE2003154651
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Kurpjuweit; Hubert Dipl.-Ing. Reinkunz (FH); Wolfhard Schmidt; Uwe Springer
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Springer 28816 Stuhr De GmbH
Priority date: 2003-11-22
Filing date: 2003-11-22
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-11-23

Abstract

The quick-change system has several workpiece grips (12) on a long carrier element (1) with a coupling part (4) and a lock part (2) movable between open and closed position. The coupling part and the lock part each have a conical recess (e.g. 6). There is an appropriately-shaped truncated cone centering piece (e.g. 8) on the end of the carrier element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schnellwechselsystem zum Austauschen und Wechseln von werkstückspezifischen Handhabungsvorrichtungen mit einer Mehrzahl von Werkstückgreifern, wie zum Beispiel Sauggreifern oder Klemmgreifern, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to a quick change system for replacement and Change of workpiece specific Handling devices with a plurality of workpiece grippers, such as suction grippers or clamping grippers, according to the features of the preamble of claim 1.

Derartige Schnellwechselsysteme werden für spezifisch an bestimmte Produktformen angepasste Transportwerkzeuge bzw. Handhabungsvorrichtungen verwendet, welche in der Regel eine Mehrzahl von Sauggreifern oder Klemmgreifern aufweisen, die an das jeweils zu transportierende Werkstück angepasst sind. Beispielsweise werden derartige Schnellwechselsysteme für Transportvorrichtungen in Presswerken verwendet, in denen eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Metallpressen in Form einer automatisierten Produktionsstraße vorgesehen ist, wobei die Werkstücke von den einzelnen Pressen aufgenommen und weitertransportiert werden müssen. In der Automobilindustrie sind derartige Herstellungsprozesse weitestgehend automatisiert, sodass auch der Transport und die Handhabung der Werkstücke zwischen den Bearbeitungsmaschinen automatisch durchführbar sein müssen. Ein Problem bei derartigen Handhabungsvorrichtungen besteht hinsichtlich des Wechsels spezifisch auf jeweilige Werkstücke angepasster Greifvorrichtungen. Die in der Regel hydraulisch und/oder elektrisch betätigten Greifvorrichtungen müssen daher schnell von den Robo terarmen oder Transportschlitten abgekoppelt und durch andere Handhabungsvorrichtungen ersetzt werden können. Hierfür sind Schnellwechselsysteme erforderlich, die einerseits eine automatisierte Betätigung ermöglichen und andererseits eine sichere und genaue Fixierung der jeweiligen spezifischen Handhabungsvorrichtungen und ihren Anschluss an die entsprechenden Versorgungsleitungen ermöglichen.such Quick change systems are for specifically adapted to specific product shapes transport tools or handling devices used, which are usually a plurality Suction grippers or clamping grippers have, to the respective workpiece to be transported are adjusted. For example, such quick change systems for transport devices Used in press shops, where a plurality of successive Metal presses provided in the form of an automated production line is, with the workpieces be picked up by the individual presses and transported have to. In the automotive industry, such manufacturing processes are as far as possible automated, so that also the transport and handling of workpieces between the processing machines must be automatically carried out. On Problem with such handling devices exists in terms the change specifically adapted to respective workpieces gripping devices. The usually hydraulically and / or electrically operated gripping devices have to therefore quickly decoupled from the Robo terarms or transport carriages and can be replaced by other handling devices. For this are quick change systems required, on the one hand enable automated operation and on the other hand, a secure and accurate fixation of the respective specific handling devices and their connection to the allow appropriate supply lines.

Gemäß der deutschen Patentschrift DE 44 18 461 C2 ist ein derartiges Wechselsystem für werkstückspezifische Transferwerkzeuge vorgeschlagen worden, bei dem eine portalartige Transportvorrichtung aus zwischen Längsträgern angeordneten Quertraversen vorgesehen ist. Die Quertraversen weisen jeweils spinnenartig angeordnete Halteelemente, wie zum Beispiel Sauggreifer, auf, die ihrerseits über einen Schieber an den Quertraversen lösbar befestigt sind. Der Schieber ist an einem Ende mit einer aus einer Zahnstange und einem Zahnrad bestehenden Betätigungsmechanik gekoppelt, über welche er linear verschiebbar ist. Am anderen Ende ist an der Quertraverse und an dem Schieber jeweils eine Mehrzahl von Kupplungen für Anschlussleitungen vorgesehen. Nach einem Einsetzen des die Greifer aufweisenden Schiebers von oben liegt dieser mit einer Halteplatte an einer unteren Führungsschiene auf und wird beim Längsverschieben mittels der Betätigungsmechanik hinter einen oberen Führungsvorsprung geschoben, sodass der Schieber mitsamt den die Werkstücke ergreifenden Sauggreifern fest an der Quertraverse gehalten wird. Nachteilig ist bei diesem bekannten Wechselsystem für eine werkstückspezifische Handhabungsvorrichtung, dass der Rüstvorgang beim Wechsel von verschiedenen Handhabungsvorrichtungen sich schwierig gestaltet, aufgrund der erforderlichen Positioniergenauigkeit beim Einsetzen des Schiebers in die Führungsnut und in die Kopplungsöffnung seitens der mechanischen Betätigung. Andererseits ist der bekannte Schieber relativ massiv ausgebildet und damit schwer, um die ausreichende Festigkeit bei lediglich einer Führung über die Halteplatten im mittleren Bereich der Quertraverse dennoch zu gewährleisten. Der Rüstvorgang ist somit schwer durchzuführen, und insbesondere das Ankoppeln und Treffen der verschiedenen Kupplungen für Anschlussleitungen (pneumatische wie auch elektrische Anschlüsse) ist schwierig. Zudem ist dieses vorbekannte Wechselsystem schlecht geeignet, an verschiedenen Verfahr- bzw. Transporteinrichtungen eingesetzt zu werden, und muss mit jeweils entsprechenden Adaptern für einen Einsatz in einer Roboter- oder einer Portalschlittenfertigung versehen werden. Ein derartiger Trägerarm mit verschiedenen Adaptern ist kostenintensiv und erfordert zusätzlichen Lagerraum.According to the German patent DE 44 18 461 C2 Such a change system for workpiece-specific transfer tools has been proposed, in which a portal-like transport device is provided by arranged between longitudinal members crossbeams. The crossbeams each have spider-like arranged holding elements, such as suction pad, on, which in turn are releasably secured via a slider on the crossbeams. The slider is coupled at one end with a consisting of a rack and a gear actuating mechanism over which it is linearly displaceable. At the other end, a plurality of couplings for connecting lines are respectively provided on the cross-beam and on the slide. After insertion of the gripper having slide from above this is located with a holding plate on a lower guide rail and is pushed during longitudinal displacement by means of the actuating mechanism behind an upper guide projection, so that the slide is held together with the workpieces gripping suction pads firmly on the crossbar. A disadvantage of this known change system for a workpiece-specific handling device that the setup process when changing from different handling devices made difficult due to the required positioning accuracy when inserting the slider in the guide and in the coupling opening part of the mechanical operation. On the other hand, the known slider is relatively solid and thus difficult to ensure sufficient strength with only one guide on the holding plates in the central region of the cross member yet. The setup process is thus difficult to perform, and in particular the coupling and meeting of different couplings for connecting lines (pneumatic as well as electrical connections) is difficult. In addition, this known exchange system is poorly suited to be used at various Verfahr- or transport devices, and must be provided with respective adapters for use in a robotic or a portal slide production. Such a support arm with different adapters is costly and requires additional storage space.

Aus der Offenlegungsschrift DE 43 20 430 A1 ist ein flexibler Transferpressenkomplex zur Bearbeitung von Blechformteilen bekannt, bei dem Trageschienen mit teilespezifisch austauschbaren Greiferleisten vorgesehen sind. Zum Erleichtern der Umrüstung sind jeweils den Pressenfeldern austauschbare Schiebetische zugeordnet, die mechanisch miteinander koppelbar sind und über eine biegeweiche Lasche eine Positionierung entlang der Transferpresse in einem Abstand zu diesen ermöglichen.From the publication DE 43 20 430 A1 is a flexible transfer press complex for processing sheet metal parts known, are provided in the support rails with part-specific interchangeable gripper bars. To facilitate the conversion of each press fields replaceable sliding tables are assigned, which are mechanically coupled to each other and allow a flexible clip positioning along the transfer press at a distance to this.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 291 048 A1 ist eine Kupplungsvorrichtung zwischen einem Werkstück und einer Werkzeugmaschine mit einer drehenden Spindel bekannt, wobei die Kupplung hier über eine Spanneinrichtung und ein Keilgetriebe betätigbar ist, mittels welchem vollständig innenliegende Spannelemente gegen klammerartige Spannklauen gedrückt werden können. Diese Art einer Klauenkupplung dient der Übertragung des Drehmoments der Spindel auf das Werkzeug und einer sicheren Fixierung desselbigen. Eine Zentrierung erfolgt hier über einen zylindrischen Zentrierabschnitt und eine entsprechend geformte zylindrische Zentrieraufnahme.From the European patent application EP 0 291 048 A1 is a coupling device between a workpiece and a machine tool with a rotating spindle known, wherein the clutch is actuated here by a clamping device and a wedge gear, by means of which completely internal clamping elements can be pressed against clamp-like clamping jaws. This type of jaw clutch is used to transmit the torque of the spindle to the tool and a secure fix the same. A centering takes place here via a cylindrical centering and a correspondingly shaped cylindrical Zentrieraufnahme.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schnellwechselsystem für eine werkstückspezifische Handhabungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Werkstückgreifern vorzuschlagen, welche eine schnelle und einfache Durchführung des Rüstvorgangs ermöglicht und auf vielfältigere Art und Weise ohne aufwendige Adaptereinrichtungen einsetzbar ist.In contrast, is It is the object of the present invention, a quick change system for one workpiece-specific Handling device with a plurality of workpiece grippers to propose a quick and easy implementation of the set-up process allows and on more diverse ones Fashion can be used without expensive adapter devices.

Diese Aufgabe wird mit dem Schnellwechselsystem gemäß Anspruch 1 sowie mit der werkstückspezifischen Handhabungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Task is with the quick-change system according to claim 1 and with the workpiece-specific Handling device with the features of claim 12 solved. Advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Schnellwechselsystem für eine werkstückspezifische Handhabungsvorrichtung mit Werkstückgreifern, wie zum Beispiel Sauggreifern, die an einem länglichen Trägerelement werkstückspezifisch angeordnet sind, weist ein Kupplungsteil für eine lösbare Verbindung von Anschlussleitungen zur Versorgung der Greifer auf sowie ein Verschlussteil, welches linear und längs dem Trägerelement zwischen einer Öffnungs- und Verriegelungsstellung zum lösbaren Fixieren desselben bewegbar ist. Das Schnellwechselsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil und das Verschlussteil je eine kegelförmige Aufnahme aufweisen und dass an den Enden des länglichen Trägerelements entsprechend geformte, kegelstumpfförmige Zentrierstücke vorgesehen sind, die in der Ver riegelungsstellung formschlüssig mit den Aufnahmen in Eingriff stehen. Das längliche Trägerelement mit den daran befestigten Greifern kann so an den jeweiligen Enden über konische bzw. kegelförmige Zentrierstücke auf einfache Weise eingesetzt und über eine Längsbewegung der kegelförmigen Aufnahme des Verschlussteils lagefixiert fest eingespannt werden. Die Montage ist durch die kegelstumpfförmigen Zentrierstücke wesentlich vereinfacht, da bei dem Schließen mittels einer Betätigungsvorrichtung, manuell oder automatisch, die endseitigen Zentrierstücke jeweils in entsprechende Aufnahmen einfahren und so selbsttätig dabei zentriert werden. Es wird eine Art großflächige Kegelspannung zwischen den jeweiligen Aufnahmen und dem mit den Greifern bestückten Trägerelement hergestellt, die durch eine hohe Wiederhol- und Zentriergenauigkeit gekennzeichnet ist. Da keine aufwendigen, mehrfachen Schritte beim Einsetzen und Herausnehmen verschiedener, spezifisch auf Werkstücke angepasster Handhabungsvorrichtungen mehr erforderlich sind, ist der Umrüstvorgang schneller und einfacher durchzuführen als bisher. Durch das erfindungsgemäße Schnellwechselsystem sind keine besonderen Adapter oder Anschlusseinrichtungen für die Versorgungsleitungen an den Transfervorrichtungen, wie zum Beispiel einem Industrieroboter, einer Portaltransfervorrichtung oder dergleichen, vorzusehen. Das erfindungsgemäße Schnellwechselsystem kombiniert die erforderlichen Anschlusskupplungen und die Verriegelungsfunktion in ein und demselben System, wobei auf der einen Seite ein Verschlussteil mit konisch ausgebildetem Zentrierstück formschlüssig zusammenwirkt und auf der gegenüberliegenden Seite ebenfalls ein kegeliges Zentrierstück mit den entsprechenden Anschlusskupplungen vorgesehen ist. Durch die Verriegelungsbewegung selbst wird gleichzeitig und automatisch der Kopplungsvorgang durchgeführt, wobei durch die Zentrierstücke und entsprechend geformte Aufnahmen die hierfür erforderliche genaue Ausrichtung und Positionierung gewährleistet sind. Das erfindungsgemäße Schnellwechselsystem macht insbesondere eine besondere Betätigungsmechanik an dem Verschlussteil überflüssig, da durch einfache Längsbewegung der kegeligen Aufnahme des Verschlussteils dieses von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung bzw. Verriegelungsstellung gebracht werden kann. Die Betätigung kann dabei pneumatisch oder auf mechanischem Wege und ebenso manuell wie auch automatisiert erfolgen. Letzteres ist insbesondere für Großserienfertigung in Produktionslinien mit einem hohen Automatisierungsgrad von Vorteil.The Quick change system according to the invention for one workpiece-specific Handling device with workpiece grippers, such as suction grippers, the at an elongated Carrier element workpiece-specific are arranged, has a coupling part for a detachable connection of connecting lines for supplying the gripper and a closure part, which linear and longitudinal the carrier element between an opening and locking position to releasable Fixing the same is movable. The quick change system is characterized that the coupling part and the closure part each have a conical receptacle and that at the ends of the elongated support member correspondingly shaped, frustoconical centering are provided, the locking position in the United positively locking with engage the recordings. The elongate carrier element with the attached thereto Grippers can thus at the respective ends on conical or conical centering on used in a simple way and over a longitudinal movement the cone-shaped Recording of the closure part fixed in position fixed clamped. The Installation is essential due to the frustoconical centering pieces simplified, because when closing by means of an actuating device, manually or automatically, the end centering each enter into appropriate recordings and so automatically be centered. It is a kind of large-scale cone voltage between the respective recordings and equipped with the grippers carrier element manufactured by a high repeatability and centering accuracy is marked. Because no elaborate, multiple steps when inserting and removing various, specifically adapted to workpieces Handling devices are required, the conversion process faster and easier to perform as before. By the quick-change system according to the invention are No special adapters or connection devices for the supply lines the transfer devices, such as an industrial robot, a portal transfer device or the like. The Quick change system according to the invention combines the required connection couplings and the locking function in one and the same system, with a closure part on one side cooperates positively with conical centering and on the opposite Side also a conical centering piece with the appropriate connection couplings is provided. By the locking movement itself becomes simultaneously and automatically performed the coupling process, wherein by the centering pieces and correspondingly shaped recordings required for this exact alignment and positioning guaranteed are. The quick-change system according to the invention makes in particular a special operating mechanism on the closure part superfluous because by simple longitudinal movement of the conical receiving the closure part of this from an open position in a closed position or locking position can be brought. The operation can doing so pneumatically or mechanically and also manually as well as automated. The latter is especially for mass production in production lines with a high degree of automation advantage.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die kegelförmigen Aufnahmen einen nach oben hin offenen Einführschlitz auf, in welchen ein klotzartiges Fixierelement mindestens an einem der Zentrierstücke formschlüssig passt. Auf diese Weise wird nach einem Einsetzen des Trägerelementes von oben dieses gleichermaßen in den kegelförmigen Aufnahmen vorzentriert und bezüglich seiner letztendlichen Lage festgelegt, wie auch seine Beweglichkeit um eine Längsachse des Trägerelementes verhindert wird. Außerdem wird beim Einführen durch ein Einstecken von oben in die jeweiligen Aufnahmeschlitze der Aufnahmen das Trägerelement mitsamt den daran befestigten Greifern geführt, sodass ein fehlerhaftes Einsetzen weitgehend vermieden wird. Der Abstand der Aufnahmen zueinander ist dabei auf den jeweiligen Abstand und die jeweilige Abmessung des Trägerelementes und damit der endseitigen Zentrierstücke abgestimmt. Die Montage und Demontage der jeweils spezifischen Handhabungsvorrichtungen wird somit erleichtert.After an advantageous embodiment of the invention, the conical receptacles an insertion slot open at the top in which a block-like fixing at least one the centering pieces form-fitting fits. In this way, after inserting the carrier element from above this alike in the cone-shaped Pre-centered recordings and re his ultimate situation, as well as his flexibility around a longitudinal axis of the carrier element is prevented. In addition will when inserting by inserting from above into the respective receiving slots the recordings the support element led together with the attached grippers, so that a faulty Insertion is largely avoided. The distance between the pictures is on the respective distance and the respective dimension of the carrier element and thus matched to the end centering. The assembly and disassembly of each specific handling devices is thus facilitated.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verriegelung am Verschlussteil vorgesehen, mittels welcher das verschlussseitige Zentrierstück in der Aufnahme durch die Längsbewegung derselben in der Verriegelungsstellung automatisch verriegelbar ist. Die sichere Fixierung der jeweiligen Handhabungsvorrichtung in den Aufnahmen ist somit gewährleistet, ohne dass eine umständliche Betätigung eines Fixierstifts oder von Befestigungsschrauben hierfür erforderlich wäre. Der Rüstvorgang ist schnell durchführbar und ge währleistet dennoch eine sichere Halterung der jeweiligen Werkstückgreifer.According to a further advantageous embodiment of the invention, a lock on the closure part is provided, by means of which the closure-side centering in the receptacle by the longitudinal movement of the same in the locking position is automatically locked. The secure fixation of the respective handling device in the receptacles is thus ensured without a cumbersome operation of a fixing pin or screws would be required for this purpose. The set-up process can be carried out quickly and ge nevertheless ensures a secure mounting of the respective workpiece gripper.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind elektrische und/oder pneumatische Kupplungen integriert an dem Kupplungsteil derart vorgesehen, dass sie in der Verriegelungsstellung gekoppelt sind. Elektrische und/oder pneumatische Kupplungen sind für die Versorgung und Betätigung der Greifer erforderlich, wobei für Sauggreifer herkömmlich pneumatische Anschlussleitungen und Kupplungen erforderlich sind. Für Klemmgreifer können ebenfalls pneumatische Kupplungen oder elektrische Anschlüsse und Steckverbindungen vorgesehen sein. Durch die integrierte Anordnung der erforderlichen Kupplungen mit dem Kupplungsteil, welches ein dem Verschlussteil gegenüberliegendes Aufnahmelager dem Trägerelement bietet, ist es nicht mehr erforderlich, zusätzliche Adapter und Kupplungselemente an den Basisträgern und Transfereinrichtungen vorzusehen. Beim Einsetzen und Verriegeln der jeweils spezifischen Greifvorrichtung werden die Verbindungen und Leitungskupplungen automatisch hergestellt. Die elektrischen und pneumatischen Kupplungen sind beispielsweise im Zentrum des kegelstumpfförmigen Zentrierstücks und der kegelförmigen Aufnahme vorgesehen oder peripher an einem umfänglichen Flansch oder dergleichen.After a further advantageous embodiment of the invention are electrical and / or pneumatic couplings integrated on the coupling part provided such that they are coupled in the locking position are. Electrical and / or pneumatic couplings are for supply and actuation the gripper required, for suction pads conventional pneumatic Connecting cables and couplings are required. For clamping gripper can also pneumatic couplings or electrical connections and Plug connections are provided. Due to the integrated arrangement of required couplings with the coupling part, which a the Closure opposite Receiving warehouse the support element offers, it is no longer necessary, additional adapters and coupling elements at the base carriers and transfer facilities. When inserting and locking The specific gripping device will be the connections and line couplings are made automatically. The electrical and pneumatic couplings are, for example, in the center of the frustoconical centering piece and the cone-shaped Receiving provided or peripherally on a peripheral flange or the like.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die kegelförmigen Aufnahmen und die Zentrierstücke derart ausgebildet, dass die Handhabungsvorrichtung schon in der Öffnungsstellung des Verschlussteils vorzentriert und bezüglich der Kupplungen (pneumatisch/elektrisch) ausgerichtet angeordnet ist. Durch diese Vorzentrierung der Handhabungsvorrichtung (bestehend aus einem länglichen Trägerelement mit einer Mehrzahl von Greifern) werden der Rüstvorgang und insbesondere das Einsetzen der Vorrichtung erleichtert. Das Schnellwechselsystem erfordert keine zeitaufwendigen, mehrfachen Schritte und Betätigen beim Umrüsten. Durch einfaches Einsetzen ist jede spezifische Handhabungsvorrichtung schon bezüglich der Aufnahmen vorzentriert, bevor eine Betätigung des Verschlussteils überhaupt erfolgt. Die Vorzentrierung kann vorzugsweise über einen zylindrischen Zentrierrand an den Aufnahmen und einen entsprechend geformten, zylindrischen Abschnitt an den jeweiligen Zentrierstücken realisiert sein, wobei die Abschnitte und die Ränder schon in der Öffnungsstellung des Verschlussteils miteinander in Eingriff stehen. Nach dem Einsetzen und Einlegen der jeweiligen Zentrierstücke in ihre Aufnahmen ist damit schon die endgültige Lage des Trägerelementes erreicht, bevor ein formschlüssiges Einspannen zwischen den kegeligen Zentrierstücken überhaupt durchgeführt ist.After a further advantageous embodiment of the invention are the conical Shots and the centering pieces designed such that the handling device already in the open position pre-centered on the closure part and with respect to the couplings (pneumatic / electric) is arranged aligned. By this pre-centering of the handling device (consisting of an elongated support element with a plurality of grippers) are the setup process and in particular the Inserting the device facilitates. The quick change system does not require time consuming, multiple steps and pressing while Retooling. By simple insertion is every specific handling device already concerning pre-centered the shots before actuation of the closure member at all he follows. The pre-centering may preferably have a cylindrical centering edge at the receptacles and a correspondingly shaped, cylindrical Section be realized at the respective centering pieces, wherein the sections and the edges already in the open position of the closure part engage with each other. After insertion and inserting the respective centering pieces in their recordings is so already the final one Position of the carrier element achieved before a positive Clamping between the tapered centering pieces is performed at all.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Verschlussteil einen in einem Zylinderraum verschiebbaren Betätigungskolben auf, welcher mit der kegelförmigen Aufnahme gekoppelt ist, wobei eine Kniehebelmechanik oder eine Pneumatikeinrichtung für das Betätigen des Verschlussteils vorgesehen ist. Die Betätigung erfolgt so vollständig im Innern des Verschlussteils, wodurch keine Störungen auftreten können. Als Antrieb können für ein und das gleiche Verschlussteil leicht alternative Mittel, Pneumatikeinrichtungen oder Hebelmechaniken, eingesetzt werden. Die lineare Verstellbewegung des Verschlussteils ist zudem äußerst akkurat und bringt einen umseitigen, sicheren Kraft- und Formschluss mit sich, wodurch die Vorrichtung sicher fixiert und gehalten wird. Ein völlig automatisierter, einfacher und kurzer Wechselvorgang von unterschiedlichsten Greifern wird hierdurch ermöglicht.After a further advantageous embodiment, the closure part a displaceable in a cylinder chamber actuating piston, which with the cone-shaped Recording is coupled, with a toggle mechanism or a pneumatic device for the Actuate the closure part is provided. The operation is so completely in Interior of the closure part, whereby no interference can occur. As Drive can for a and the same closure part easily alternative means, pneumatic devices or lever mechanisms. The linear adjustment movement The closure is also extremely accurate and brings with it a mutual, secure connection of force and form itself, whereby the device is securely fixed and held. A completely automated, simple and short changing process of different grippers is made possible thereby.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Feder vorgesehen zum axialen Vorspannen der Handhabungsvorrichtung in der Schließstellung. Das Trägerelement mit den daran befestigten Greifern wird so in der Schließstellung zwischen den ebenfalls kegelförmigen Aufnahmen spielfrei eingespannt, und etwaige Toleranzen werden durch die vorgespannten Federmittel ausgeglichen. Als Federmittel können beispielsweise Blattfedern oder Druckspiralfedern in dem Verschlussteil vor gesehen sein, welche die kegelförmige Aufnahme des Verschlussteils in Richtung auf die gegenüberliegende Aufnahme (Aufnahmelager des Kupplungsteils) vorspannen.After a further advantageous embodiment, a spring is provided for axially biasing the handling device in the closed position. The carrier element with the attached grippers is so in the closed position between the likewise conical Recordings clamped backlash-free, and any tolerances are through balanced preloaded spring means. As spring means, for example Leaf springs or compression coil springs seen in the closure part before be which the conical Recording of the closure part in the direction of the opposite Pretension receptacle (receiving bearing of coupling part).

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Distanzmittel am Verschlussteil vorgesehen zum Begrenzen der linearen Verstellbewegung zwischen einer Öffnungs- un deiner Schließstellung. Hierdurch wird das Verschlussteil beim Öffnen für einen Austausch einer Handhabungsvorrichtung nicht zu weit geöffnet, sodass beim erneuten Einsetzen einer anderen Vorrichtung diese wieder lagegenau eingesetzt und vorzentriert wird. Die Trägerelemente, welche an ihren Enden jeweils kegelförmige Zentrierstücke aufweisen, sind in ihren Abmessungen und insbesondere ihrer Länge vorzugsweise standardisiert, das heißt, sie weisen ein und die gleiche Länge auf. Gleiches gilt für die zueinander weisenden und gegenüberliegend angeordneten kegelförmigen Aufnahmen des Kupplungsteils und des Verschlussteils. Als Distanzmittel können beispielsweise in dem Verschlussteil Distanzbolzen vorgesehen sein, die mit einer Distanzhülse der beweglichen Aufnahme zusammenwirken. Die Distanzbolzen können verstellbar ausgebildet sein.After A further advantageous embodiment of the invention are spacers provided on the closure part for limiting the linear adjustment movement between an opening un your closed position. As a result, the closure part when opening for an exchange of a handling device not too open, so when re-inserting another device this again In the correct position and pre-centered. The carrier elements, which each have conical centering pieces at their ends, are preferably in their dimensions and in particular their length standardized, that is, they have one and the same length on. The same applies to the mutually facing and oppositely arranged conical receptacles of the coupling part and the closure part. As a distance means, for example be provided in the closure part spacer bolts, with a Stand Off interact with the movable receptacle. The spacer bolts can be adjusted be educated.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Trägerelement ein hohles, zylindrisches Rohr, koaxial zu den kegelstumpfförmigen Zentrierstücken. Die Zentrierstücke sind mit dem Rohr fest verbunden. Das Rohr ermöglicht ein Befestigen von Greifern mit jeweiligen Armen über einfache, verschraubbare Schellen, sodass eine leichte Verstellung und Anpassung bei Bedarf möglich ist. Das rohrförmige Trägerelement weist beispielsweise eine Mehrzahl von seitlich auskragenden Greifern auf, die über entsprechende Halterohre, je nach Bedarf in ihrer Länge und Ausrichtung, lagegenau angebracht sind. Es wird so eine spinnenartige Greifvorrichtung bereitgestellt mit vielfältigen Variations- und Anpassungsmöglichkeiten.According to a further advantageous embodiment of the invention, the carrier element is a hollow, cylindrical tube, coaxial with the frustoconical centering pieces. The centering pieces are with the Tube firmly connected. The tube allows grippers to be attached to their respective arms via simple, screw-in clamps, allowing for easy adjustment and adjustment when needed. The tubular carrier element has, for example, a plurality of laterally cantilevered grippers, which are mounted in a positionally accurate manner via corresponding holding tubes, as required in their length and orientation. It is thus provided a spider-like gripping device with a variety of variation and customization options.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Trägerelement mittig ein vorragender Verriegelungsbolzen vorgesehen, der mit einer schlitzförmigen Halterung zum Stützen des Trägerelements zusammenwirkt. Bei sehr langen Trägerelementen mit einer Vielzahl von daran befestigten Greifern kann es erforderlich sein, in der Mitte eine zusätzliche Abstützung vorzusehen, um ein Durchbiegen desselben zu vermeiden. Der Verriegelungsbolzen und die schlitzartige Halterung sind dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass durch die Verstellung des Verschlussteils der Bolzen in dem beispielsweise L-förmigen Schlitz verriegelt wird.After a further advantageous embodiment of the invention is attached the carrier element centered a projecting locking bolt provided with a slotted Bracket for supporting the support element interacts. For very long carrier elements with a variety it may be necessary to use attached grippers in the Middle an additional one support provided to prevent it from bending. The locking bolt and the slot-like holder are preferably designed such that that by the adjustment of the closure part of the bolt in the for example, L-shaped Slot is locked.

Die erfindungsgemäße, werkstückspezifische Handhabungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Werkstückgreifern für einen Transport bzw. Transfer von Werkstücken zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen ist insbesondere geeignet für sogenannte Presswerke mit einer Verkettung einer Mehrzahl von Umformpressen beispielsweise für Karosserieteile in der Automobilindustrie. Die Verkettung einer Mehrzahl von Pressen erfordert zwischen jeder der Pressen einen Weitertransport, wobei die Werkstücke sich von Station zu Station in ihrer Form ändern. Die Greifer müssen daher auf jeweilige Formen angepasst werden, sodass zwischen den Stationen unterschiedliche Greifer der Handhabungsvorrichtung erforderlich sind, und auch bei einem Wechsel zwischen verschiedenen Bauteilen, beispielsweise für verschiedene Arten von Fahrzeugen, muss eine komplette Umrüstung und Anpassung der Transfergreifer schnell und einfach durchgeführt werden. Dies ermöglicht die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung, wobei jeweils eine Mehrzahl von Schnellwechselsystemen mit den erfindungsgemäßen, kegelförmigen Zentrierstücken und kegelförmigen Aufnahmen vorgesehen ist. Die Schnellwechselsysteme können beispielsweise zwei in ihrer Anzahl und parallel zueinander sein. Es können paarweise vier oder auch mehr Schnellwechselsysteme vorgesehen sein. Die erfindungsgemäßen Schnellwechselsysteme sind beispielsweise an einem Roboterarm vorgesehen. Sie können ebenso an einem sogenannten Saugbalken seitlich befestigt sein. Da die jeweiligen Abstände und die Form der Aufnahmen des erfindungsgemäßen Schnellwechselsystems gleich sind, können entsprechend ausgebildete, werkstückspezifische Greifanordnungen beliebig variiert und schnell eingesetzt werden. Da erfindungsgemäß das Trägerelement ein rohrförmiges Bauteil ist, an dem die Werkstückgreifer zum Beispiel verschraubt sind, ist der erforderliche Lagerbedarf reduziert. Die Umrüstung für verschiedene Anwendungen erfordert keine Montage oder Demontage von zusätzlichen Adaptern. Außerdem sind keine kostenintensiven Trägerarme mit Adaptern für eine Roboter- bzw. eine Zuführfertigung (Feeder) mehr erforderlich.The According to the invention, workpiece-specific Handling device with a plurality of workpiece grippers for one Transport or transfer of workpieces between different processing stations is particularly suitable for so-called Pressing plants with a chain of a plurality of forming presses for example Body parts in the automotive industry. The concatenation of a A plurality of presses requires one between each of the presses Further transport, with the workpieces moving from station to station change in shape. The grippers have to Therefore, be adapted to respective forms, so between the Stations different grippers of the handling device required are, and even with a change between different components, for example Different types of vehicles, must be a complete conversion and Adaptation of the transfer gripper can be done quickly and easily. this makes possible the handling device according to the invention, wherein in each case a plurality of quick-change systems with the inventive, conical centering and conical Shooting is provided. The quick change systems can, for example two in number and parallel to each other. It can be four in pairs or more quick change systems may be provided. The quick-change systems according to the invention are for example provided on a robot arm. You can as well be laterally attached to a so-called suction bar. Because the respective distances and the shape of the receptacles of the quick-change system according to the invention are the same, can appropriately trained, workpiece-specific gripping arrangements varied and used quickly. As in the invention, the carrier element a tubular Component is where the workpiece gripper For example, bolted, is the required stock requirement reduced. The conversion for different Applications do not require assembly or disassembly of additional adapters. In addition are no expensive carrier arms with adapters for a robot or a feeder production (Feeder) more needed.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung mehr im Detail in Bezug auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben wird.Further Advantages and features of the invention are the following detailed Description in which the invention in more detail in Referring to the attached in the Drawings illustrated embodiments is described.

In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:

1a, 1b Schrägansichten eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Schnellwechselsystems, jeweils in gelöstem und in verriegeltem Zustand; 1a . 1b Angled views of a first embodiment of a quick change system according to the invention, in each case in a dissolved and locked state;

2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schnellwechselsystems in einer Schrägansicht in gelöstem Zustand und mit pneumatischer Betätigung des Verschlussteils; 2 a second embodiment of a quick-change system according to the invention in an oblique view in a dissolved state and with pneumatic actuation of the closure part;

3a-3d teilweise geschnittene Schrägansichten verschiedener Zustände des Ausführungsbeispiels der 3a - 3d partially sectioned oblique views of various states of the embodiment of the

1a, 1b auf der Seite des Verschlussteils zwi schen einer Öffnungsstellung und einer Verriegelungsstellung; 1a . 1b on the side of the closure part between tween an open position and a locking position;

4a, 4b und 4c Schnittansichten des Ausführungsbeispiels mit mechanischer Betätigung in verschiedenen Zuständen auf der Verschlussseite zwischen einer Öffnungsstellung und einer Verriegelungsstellung; 4a . 4b and 4c Sectional views of the embodiment with mechanical actuation in various states on the closure side between an open position and a locking position;

5a, 5b Schnittansichten des zuvorigen Ausführungsbeispiels auf der Seite des Kupplungsteils vor und nach dem Schließen der Kupplungen; 5a . 5b Sectional views of the previous embodiment on the side of the coupling part before and after closing the clutches;

5c eine Schrägansicht der Seite des Kupplungsteils von diesem Ausführungsbeispiel vor dem Einsetzen eines Greifers; 5c an oblique view of the side of the coupling part of this embodiment before the insertion of a gripper;

6 eine Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen, werkstückspezifischen Handhabungsvorrichtung an einem Basisträger für eine Robotervorrichtung mit vier Schnellwechselsystemen in montiertem Zustand; 6 an oblique view of an embodiment of a workpiece-specific handling device according to the invention to a base support for a robot device with four quick-change systems in the assembled state;

7 eine Schrägansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung mit einem Saugerbalken einer Transferpresse mit vier Schnellwechselsystemen in montiertem Zustand; und 7 an oblique view of another Embodiment of a handling device according to the invention with a suction bar of a transfer press with four quick-change systems in the assembled state; and

8 eine Schrägansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung mit einem Basisträger für einen In dustrieroboter mit zwei parallel zueinander angeordneten Schnellwechselsystemen mit montierten Greiferwerkzeugen. 8th an oblique view of another embodiment of a handling device according to the invention with a base support for an in dustrieroboter with two mutually parallel quick-change systems with mounted gripper tools.

In den 1a, 1b ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schnellwechselsystems mit mechanischer Betätigung in jeweiligen Schrägansichten dargestellt: 1a zeigt den geöffneten Zustand vor einem Einsetzen des Rohres 1, und 1b zeigt den verriegelten Zustand. Das erfindungsgemäße Schnellwechselsystem dieses Ausführungsbeispiels umfasst ein zylindrisches, hohles Rohr 1, an welchem die Werkstückgreifer (nicht dargestellt) in der erforderlichen Anzahl und Positionierung befestigt werden. An dem Trägerrohr 1 sind an den Enden jeweils Zentrierstücke 7, 8 vorgesehen, die mit ihrer kegeligen Ausbildung in dafür vorgesehene, entsprechend geformte kegelige bzw. konische Aufnahmen 5, 6 einsetzbar sind. Die Aufnahmen 5, 6 sind jeweils an einem Verschlussteil 2 und einem gegenüberliegend und koaxial angeordneten Kupplungsteil 4 vorgesehen in einem Abstand entsprechend zu der Länge des Trägerrohrs 1. Das Verschlussteil 2 weist eine kegelige Aufnahme 5 auf, die linear und längs dem Rohr 1 verschiebbar ist über eine Betätigungsmechanik 17, die in diesem Ausführungsbeispiel als eine Kniehebelmechanik ausgebildet ist. Die Betätigungsmechanik 17 kann manuell oder vorzugsweise automatisiert betrieben werden. Das Verschlussteil 2 dient nach einem Einsetzen des mit Werkstückgreifern (nicht dargestellt) versehenen Rohres 1 einem Verriegeln und Spannen des selbigen. Die kegelige Aufnahme 5 ebenso wie die kegelige Aufnahme 6 des Kupplungsteils sind jeweils mit einem nach oben hin offenen Einführschlitz 26 versehen, in welchen in geöffneter Stellung der Betätigungsmechanik 17 die am Ende des Rohres 1 vorgesehenen Zentrierstücke 7, 8 eingeführt werden können. Das Zentrierstück 7 auf der Verschlussseite ist an der Oberseite mit einem Fixierklotz bzw. -vorsprung 25 ausgeformt, der formschlüssig in den Einführschlitz 26 passt und das Rohr 1 in der Drehlage in dem Verschlussteil 2 fixiert. Des Weiteren ist in den kegelförmigen Aufnahmen 5, 6 jeweils ein zylindrischer Zentrierrand 13 vorgesehen, der mit einem Zentrierabschnitt 14 (ebenfalls zylindrisch und formentsprechend) der Zentrierstücke 7, 8 zusammenwirkt für eine Vorabzentrierung des Rohres 1 bezüglich des Verschlussteils 2 und Kupplungsteils 4. Die Zentrierränder 13 und der jeweils entsprechende Zentrierabschnitt 14 sind derart vorgesehen, dass im geöffneten Zustand des Verschlussteils 2 das Rohr mit seinen Zentrierstücken 7, 8 in koaxialer Ausrichtung zu den kegelförmigen Aufnahmen 5, 6 angeordnet ist, bevor eine Verstellung und Einspannung mittels des Verschlussteils 2 stattgefunden hat. Die erfindungsgemäße Vorzentrierung kann alternativ über jedes andere geeignete Mittel, wie zum Beispiel Führungskanten und -rillen, ebenso realisiert sein.In the 1a . 1b a first embodiment of a quick-change system according to the invention is shown with mechanical actuation in respective oblique views: 1a shows the opened state before inserting the pipe 1 , and 1b shows the locked state. The quick-change system according to the invention of this embodiment comprises a cylindrical, hollow tube 1 to which the workpiece grippers (not shown) are attached in the required number and positioning. On the carrier tube 1 are at the ends each centering pieces 7 . 8th provided with their conical training in designated, correspondingly shaped conical or conical recordings 5 . 6 can be used. The pictures 5 . 6 are each on a closure part 2 and an opposing and coaxial coupling part 4 provided at a distance corresponding to the length of the support tube 1 , The closure part 2 has a conical recording 5 on, linear and along the pipe 1 is displaceable via an actuating mechanism 17 , which is formed in this embodiment as a toggle mechanism. The actuating mechanism 17 can be operated manually or preferably automated. The closure part 2 is used after insertion of the provided with workpiece grippers (not shown) pipe 1 locking and tensioning the same. The conical recording 5 as well as the tapered recording 6 of the coupling part are each with an upwardly open insertion slot 26 provided in which in the open position of the actuating mechanism 17 at the end of the pipe 1 provided centering pieces 7 . 8th can be introduced. The centering piece 7 on the closure side is at the top with a Fixierklotz or -vorsprung 25 shaped, the form-fitting in the insertion slot 26 fits and the pipe 1 in the rotational position in the closure part 2 fixed. Furthermore, in the cone-shaped shots 5 . 6 in each case a cylindrical centering edge 13 provided with a centering section 14 (also cylindrical and shape-related) of the centering pieces 7 . 8th cooperates for a pre-centering of the tube 1 with respect to the closure part 2 and coupling parts 4 , The centering edges 13 and the corresponding centering section 14 are provided such that in the open state of the closure part 2 the tube with its centering pieces 7 . 8th in coaxial alignment with the cone-shaped receptacles 5 . 6 is arranged before an adjustment and clamping by means of the closure part 2 took place. The precentering according to the invention may alternatively be realized by any other suitable means, such as leading edges and grooves.

Das Kupplungsteil 4 dient einem Ankoppeln von pneumatischen Kupplungen 10 und elektrischen Kupplungen 9 für Versorgungsleitungen zu den an dem Rohr 1 befestigten Werkstückgreifern (nicht dargestellt), die beispielsweise als Sauggreifer ausgebildet sein können. Hierfür ist in jeweils einem halbkreisförmigen Flansch an dem Zentrierstück 8 und außen an der kegeligen Aufnahme 6 des Kupplungsteils eine Reihe von pneumatischen Kupplungen 10 vorgesehen, die durch eine Längsverschiebung des Rohres 1 über die Betätigungsmechanik 17 miteinander gekoppelt werden können. Gleichzeitig wird eine zentrale, elektrische Kupplung 9 am Zentrierstück 8 des Kupplungsteils mit der entsprechenden Steckverbindung in der Aufnahme 6 in Kontakt gebracht, das heißt gekoppelt. Gleichzeitig mit der Verriegelung mittels der Verschlusseinrichtung 2 wird so auf Seiten des Kupplungsteils 4 über die Vorzentrierung und entsprechend zueinander angeordnete Kupplungen 9, 10 der Kontakt zwischen den Elementen der Kupplungen hergestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1a, 1b und 2 sind jeweils das Verschlussteil 2 und das Kupplungsteil 4 mit einem seitlichen Befestigungsflansch 30 vorgesehen, der einer seitlichen Befestigung an einer Verfahreinheit, wie zum Beispiel einem Roboterarm oder einer Portaltransfervorrichtung, dient. Das so standardisierte Schnellwechselsystem erfordert keine zusätzlichen Adapter an den Vorrichtungen und ist variabel einsetzbar.The coupling part 4 serves to couple pneumatic couplings 10 and electrical couplings 9 for supply lines to those on the pipe 1 fastened workpiece grippers (not shown), which may be formed for example as a suction pad. This is in each case a semi-circular flange on the centering 8th and on the outside of the conical seat 6 of the coupling part a series of pneumatic couplings 10 provided by a longitudinal displacement of the tube 1 about the actuation mechanism 17 can be coupled together. At the same time, a central, electrical coupling 9 at the centering piece 8th the coupling part with the corresponding connector in the receptacle 6 brought in contact, that is coupled. Simultaneously with the locking by means of the closure device 2 becomes so on the part of the coupling part 4 via the pre-centering and mutually arranged couplings 9 . 10 the contact between the elements of the couplings made. In the embodiment of the 1a . 1b and 2 are each the closing part 2 and the coupling part 4 with a lateral mounting flange 30 provided, which serves a lateral attachment to a moving part, such as a robot arm or a portal transfer device. The standardized quick-change system requires no additional adapters on the devices and can be used variably.

Im Unterschied zu dem in 1a und 1b dargestellten Ausführungsbeispiel mit mechanischer Kniehebelbetätigung 17 weist das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eine pneumatische Betätigungseinrichtung 18 auf. Ansonsten unterscheiden sich diese Ausführungsbeispiele nicht.Unlike the in 1a and 1b illustrated embodiment with mechanical toggle operation 17 has the in 2 illustrated embodiment, a pneumatic actuator 18 on. Otherwise, these embodiments do not differ.

In den 3a bis 3d sind verschiedene Schnittansichten des Ausführungsbeispiels der 1a, 1b eines erfindungsgemäßen Schnellwechselsystems auf der Seite des Verschlussteils 2 wiedergegeben. 3a zeigt den Zustand vor dem Einsetzen einer neuen Greifervorrichtung mit dem Rohrteilabschnitt 1 auf Seiten des Verschlussteils 2 in der geöffneten Stellung. 3b zeigt den Zustand nach einem vertikalen Einsetzen des Zentrierstücks 7 mit dem Rohrabschnitt 1. 3c zeigt den Zustand einer teilweisen Verriegelung des Verschlussteils 2, und 3d zeigt den Zustand einer vollständigen Verriegelung. Die verschiedenen Zustände sind an der Stellung des Betätigungshebels der Kniehebelmechanik 17 zu erkennen. Das verschlussteilseitige Zentrierstück 7 des Rohres 1, an welchem in der Verlängerung eine Mehrzahl von Greifern (nicht dargestellt) befestigt und am gegenüberliegenden Ende das Zentrierstück 8 des Kupplungsteils (nicht dargestellt) angeordnet ist, wird von oben in vertikaler Richtung in den Einführschlitz 26 der Aufnahme 5 formschlüssig eingeführt. Dabei wird das Zentrierstück 7 durch die seitlichen Wände des Fixierklotzes bzw. -vorsprungs 25 in dem Schlitz 26 geführt. Ein zylindrischer, vorragender Abschnitt 14 am Zentrierstück 7 kommt auf einem entsprechend geformten, ringförmigen Sitz bzw. Zentrierrand 13 zum Aufliegen, sodass eine Art Vorzentrierung des Rohres 1 bezüglich des Verschlussteils 2 vor einem Verschließen der Mechanik 17 bereitgestellt wird ( 3b). Am Zentrierstück 7 ist ferner eine ringförmige Nut 28 zwischen dem konischen bzw. kegeligen Teil und dem zylindrischen Vorzentrierabschnitt 14 vorgesehen, die Teil der Verriegelung 3 ist, welche zusammen mit den Verriegelungskugeln 27 letztendlich eine vollständige Verriegelung des Trägerelementes bzw. Rohres 1 herstellt. Die Verriegelungskugeln 27 wirken mit Kugelführungsbolzen 29 zusammen, die eine bereichsweise Aussparung in Richtung zu den Kugeln aufweisen. Deren Funktionsweise wird weiter unten beschrieben werden. Das Verschlussteil 2 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Zylinderteil 16, in welchem längsbeweglich ein Kolbenteil 15 angeordnet ist, das über ein Federpaket 19 aus Tellerfedern mit einem Schaft der Kniehebelmechanik 17 verbunden ist. Durch Betätigen des Hebels der Kniehebelmechanik 17 wird der Kolben 15 und damit die kegelförmige Aufnahme 5 des Verschlussteils 2 in Richtung auf das Zentrierstück 7 und in Richtung auf das (nicht dargestellte) Kupplungsteil bewegt. Des Weiteren sind in dem Verschlussteil 2 dieses Ausführungsbeispiels Distanzbolzen 21 vorgesehen, die mit einer Distanzhülse 22 im Innern des verschieblichen Kolbenteils 15 zusammenwirken. Die Funktion der Distanzbolzen 21 und Distanzhülse 22 ist, bei einer Öffnungsbewegung den Rückhub auf ein vorgegebenes Maß zu beschränken, das derart gewählt ist, dass ein einzusetzendes Rohr 1 mit Zentrierstücken 7, 8 zwischen der Aufnahme des Verschlussteils und der Aufnahme des Kupplungsteils möglich ist. In 3b ist der Zustand nach einem vertikalen Einsetzen des Rohres 1 von oben dargestellt, bevor die Kniehebelmechanik 17 betätigt wird. In 3c ist die Mechanik 17 teilweise betätigt, was durch den Abstand x₁ dargestellt ist. In diesem Zustand sind die Verriegelungskugeln 27 auf Höhe der Verriegelungsnut 28, wobei jedoch die Kupplungen 9, 10 (nicht dargestellt) auf Seiten des Kupplungsteils noch nicht miteinander in Kontakt gelangt sind. In 3d ist der letztendliche Verriegelungszustand des Schnellwechselsystems mit gekoppelten Kupplungen 9, 10 (nicht dargestellt) wiedergegeben, bezeichnet durch den Bewegungsabstand x₂ in 3d. In diesem Zustand befinden sich die Verriegelungskugeln 27 in Eingriff mit der Verriegelungsnut 28, da der Kugelführungsbolzen 29 außerhalb der eingefrästen Nut sich befindet und dadurch die Kugeln in die Verriegelungsnut 28 gedrückt werden. Gleichzeitig befindet sich das Zentrierstück 7 in formschlüssigem, gespanntem Eingriff mit der ebenfalls kegelförmigen Aufnahme 5 des Verschlussteils 2, wobei durch die Federn 19 eine Vorspannung zusätzlich in Richtung der Klemmung des Rohres 1 erzeugt wird.In the 3a to 3d are various sectional views of the embodiment of the 1a . 1b a quick-change system according to the invention on the side of the closure part 2 played. 3a shows the state before the insertion of a new gripper device with the pipe section 1 on the side of the closure part 2 in the open position. 3b shows the state after a vertical insertion of the centering piece 7 with the pipe section 1 , 3c shows the state of a partial locking of the closure part 2 , and 3d shows the state of a complete lock. The various states are at the position of the operating lever of the toggle lever mechanics 17 to recognize. The closure-side centering piece 7 of the pipe 1 to which in the extension a plurality of grippers (not shown) attached and at the opposite end the centering piece 8th of the coupling part (not shown) is arranged from above in the vertical direction in the insertion slot 26 the recording 5 inserted positively. This is the centering piece 7 through the lateral walls of the Fixierklotzes or -vorsprungs 25 in the slot 26 guided. A cylindrical, protruding section 14 at the centering piece 7 comes on a correspondingly shaped, annular seat or centering edge 13 to rest, so that a kind of pre-centering of the tube 1 with respect to the closure part 2 before closing the mechanics 17 provided ( 3b ). At the centering piece 7 is also an annular groove 28 between the tapered portion and the cylindrical precentering portion 14 provided the part of the lock 3 which is together with the locking balls 27 ultimately a complete locking of the carrier element or tube 1 manufactures. The locking balls 27 act with ball guide pins 29 together, which have a region-wise recess in the direction of the balls. Their operation will be described below. The closure part 2 consists in this embodiment of a cylinder part 16 , in which longitudinally a piston part 15 is arranged, that over a spring package 19 from cup springs with a shank of the toggle mechanism 17 connected is. By operating the lever of the toggle mechanism 17 becomes the piston 15 and thus the cone-shaped receptacle 5 of the closure part 2 towards the centering piece 7 and moved toward the coupling part (not shown). Furthermore, in the closure part 2 this embodiment spacer bolts 21 provided with a spacer sleeve 22 inside the sliding piston part 15 interact. The function of the spacer bolts 21 and spacer sleeve 22 is to limit at an opening movement the return stroke to a predetermined level, which is selected such that a pipe to be used 1 with centering pieces 7 . 8th between the inclusion of the closure part and the inclusion of the coupling part is possible. In 3b is the state after a vertical insertion of the pipe 1 shown from above, before the toggle mechanism 17 is pressed. In 3c is the mechanics 17 partially actuated, which is represented by the distance x ₁ . In this state, the locking balls 27 at the level of the locking groove 28 However, where the couplings 9 . 10 (not shown) have not yet come into contact with each other on the part of the coupling part. In 3d is the final interlock state of the coupled clutch quick change system 9 . 10 (not shown), indicated by the movement distance x ₂ in FIG 3d , In this state are the locking balls 27 in engagement with the locking groove 28 because the ball guide pin 29 outside the milled groove is located and thereby the balls in the locking groove 28 be pressed. At the same time is the centering piece 7 in positive, tensioned engagement with the likewise cone-shaped receptacle 5 of the closure part 2 , where by the springs 19 a bias additionally in the direction of the clamping of the tube 1 is produced.

In den 4a bis 4c ist der soeben beschriebene Verriegelungsvorgang auf Seiten des Verschlussteils 2 noch einmal in den verschiedenen Stadien in jeweiligen Schnittansichten wiedergegeben. In 4a ist das Verschlussteil 2 geöffnet, und ein Greifwerkzeug, dargestellt durch das Rohr 1 mit dem Zentrierteil 7, ist von oben eingesetzt. Deutlich erkennt man den einer Vorzentrierung dienenden vorragenden, zylindrischen Abschnitt am Zentrierteil 7, der mit dem komplementären Zentrierrand 13 der Aufnahme 5 zusammenwirkt. Die Lage des Rohres 1 ist somit koaxial und zentriert bezüglich des Verschlussteils 2. Die Federn 19 sind entspannt, sodass im Wesentlichen noch keine Vorspannkraft auf das Zentrierstück 7 ausgeübt wird. In 4b ist der erste Zwischenzustand dargestellt, in welchem eine Verriegelung des Zentrierstücks 7 bereits stattgefunden hat durch das Verschieben des Verriege lungskolbens 15 des Verschlussteils 2. Der Kolben 15 umgreift den vorderen, zylindrischen Abschnitt des Zentrierstücks 7 und gelangt mit der kegeligen Aufnahme 5 in Formschluss mit dem kegelstumpfförmigen Abschnitt des Zentrierstücks 7. Bei weiterer Betätigung der Kniehebelmechanik 17 (4c) wird der Betätigungskolben 15 mitsamt dem Zentrierstück 7 und dem Trägerrohr 1 in Richtung nach rechts bewegt, das heißt auf das Kupplungsteil (nicht dargestellt) zu, sodass die Kupplungen für Druckluft 10 und für die Elektronik 9 am Kupplungsteil in den gekoppelten Zustand gebracht werden. 4c zeigt demnach den Zustand der Schließstellung bzw. Verriegelungsstellung, in welchem zudem die Verriegelungskugeln 27 in Eingriff mit der Verriegelungsnut 28 sind, da der Kugelführungsbolzen 29 nun außerhalb des mit einer Vertiefung versehenen Bereichs sich befindet.In the 4a to 4c is the just described locking process on the side of the closure part 2 reproduced once again in the various stages in respective sectional views. In 4a is the closure part 2 opened, and a gripping tool, represented by the pipe 1 with the centering part 7 , is used from above. Clearly recognizes the pre-centering serving, protruding, cylindrical portion on the centering 7 , with the complementary centering edge 13 the recording 5 interacts. The location of the pipe 1 is thus coaxial and centered with respect to the closure part 2 , The feathers 19 are relaxed, so that essentially no biasing force on the centering piece 7 is exercised. In 4b the first intermediate state is shown, in which a locking of the centering piece 7 has already taken place by moving the Verriege ment piston 15 of the closure part 2 , The piston 15 surrounds the front, cylindrical portion of the centering piece 7 and gets to the conical recording 5 in positive engagement with the frusto-conical portion of the centering piece 7 , Upon further actuation of the toggle mechanism 17 ( 4c ) becomes the actuating piston 15 together with the centering piece 7 and the carrier tube 1 moved in the direction to the right, that is on the coupling part (not shown), so that the couplings for compressed air 10 and for the electronics 9 be brought on the coupling part in the coupled state. 4c shows therefore the state of the closed position or locking position, in which also the locking balls 27 in engagement with the locking groove 28 are because the ball guide pin 29 is now outside the indented area.

In den 5a bis 5c ist der gleichzeitig stattfindende Vorgang in verschiedenen Ansichten auf Seiten des Kupplungsteils 4 mit den Anschlusskupplungen 9, 10 wiedergegeben. Das kupplungsseitige Ende des Rohres 1 ist mit einem Zentrierstück 8 in Kegelform ausgestattet sowie mit einem ringförmigen Flansch 32 für die pneumatischen Kupplungen 10. In der 5a ist der Zustand vor einem Koppeln bzw. Einstecken der Kupplungen 9, 10 dargestellt, welcher dem Verriegelungszwischenzustand der 4b entspricht, bevor mittels der Verschlusseinrichtung 2 das gesamte Rohr 1 in Richtung auf die Aufnahme 6 des Kupplungsteils bzw. Aufnahmelagers 4 hin bewegt wird. Im Zustand der 5a ist auch das kupplungsseitige Ende bzw. Zentrierstück 8 bezüglich der Aufnahme 6 vorzentriert durch eine Vorzentriereinrichtung 31, die in diesem Ausführungsbeispiel in Form einer kantigen Fläche ausgebildet ist, die mit einer entsprechenden Nut (nicht dargestellt) in dem Befestigungsflansch 32 auf Seiten des Zentrierstücks 8 zusammenwirkt (vgl. 5c). Die Lage zum Treffen und Ein stecken der Kupplungen 9, 10 ist damit schon beim Einsetzen der jeweiligen, werkstückspezifischen Handhabungsvorrichtung vorgegeben. Eine falsche oder ungenaue Montage kann daher gar nicht stattfinden, da das erfindungsgemäße Schnellwechselsystem selbsttätig eine Kopplung der verschiedenen pneumatischen und elektrischen Anschlüsse mit einer Verriegelung verbindet und dies auf eine zentrierte Art und Weise.In the 5a to 5c is the simultaneous process in different views on the part of the coupling part 4 with the connection couplings 9 . 10 played. The coupling end of the pipe 1 is with a centering piece 8th equipped in conical shape and with an annular flange 32 for the pneumatic couplings 10 , In the 5a is the state before a coupling or insertion of the couplings 9 . 10 which corresponds to the interlocking intermediate state of 4b corresponds before, by means of the closure device 2 the entire tube 1 towards the recording 6 of the coupling part or receiving bearing 4 is moved. In the state of 5a is also the clutch side end or centering piece 8th regarding the recording 6 precentered by a pre-centering device 31 which is formed in this embodiment in the form of an edged surface provided with a corresponding groove (not shown) in the mounting flange 32 on the side of the centering piece 8th interacts (cf. 5c ). The location for meeting and a stuck couplings 9 . 10 is thus already given at the onset of the respective, workpiece-specific handling device. An incorrect or inaccurate assembly therefore can not take place, since the quick-change system according to the invention automatically connects a coupling of the various pneumatic and electrical connections with a lock and this in a centered manner.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Flansch 32 mit vier pneumatischen Kupplungen 10 ausgestattet und lediglich als halbkreisförmiger Flansch gebildet, selbstverständlich kann der Flansch 32 jedoch auch einen vollen Kreisumfang umschließen und eine andere Anzahl von Kupplungen als die wiedergegebene aufweisen. Auch die Art und Form der Vorzentrierung 31 mittels einer Fläche, die mit einer Ausnehmung oder Aussparung zusammenwirkt, kann anders gestaltet und beispielsweise als ein zylindrischer, vorragender Abschnitt am Zentrierstück 8 ausgebildet sein, der mit einer entsprechenden, zylindrischen Bereich innerhalb der kegeligen Aufnahme 6 zusammenwirkt, wie es anhand des Verschlussteils 2 beschrieben und dargestellt worden ist. Die elektrischen und pneumatischen Kupplungen 9, 10 werden mit entsprechenden Zuführ- und Weiterleitungsleitungen (nicht dargestellt) verbunden, mittels welchen die Betätigung und Versorgung der einzelnen Greifvorrichtungen hergestellt wird. Durch die gemeinsame, integrale Ausbildung des Aufnahmelagers oder Kupplungsteils 4 mit den erforderlichen Anschlusskupplungen 9, 10 ist die Montage und Demontage von unterschiedlichen, auf verschiedene Werkstückarten angepassten Vorrichtungen denkbar einfach durchzuführen. Lediglich die Verschlusseinrichtung muss geöffnet und geschlossen werden, und das Einsetzen der jeweiligen Greifvorrichtung von oben in die entsprechenden, konischen Aufnahmen muss gewährleistet werden. Die Variabilität der Handhabungsvorrichtung ist zudem erhöht, da unterschied lichste Greif- und Fördersituationen mit ein und demselben Schnellwechselsystem an standardisierten Transfervorrichtungen montiert werden können.In the illustrated embodiment, the flange 32 with four pneumatic couplings 10 equipped and formed only as a semicircular flange, of course, the flange 32 However, also enclose a full circumference and have a different number of couplings than the reproduced. Also the type and form of pre-centering 31 By means of a surface which cooperates with a recess or recess can be designed differently and, for example, as a cylindrical, projecting portion on the centering 8th be formed with a corresponding, cylindrical area within the tapered receptacle 6 interacts as it is based on the closure part 2 has been described and illustrated. The electrical and pneumatic couplings 9 . 10 are connected to corresponding supply and forwarding lines (not shown), by means of which the actuation and supply of the individual gripping devices is produced. Due to the common, integral design of the receiving or coupling part 4 with the required connection couplings 9 . 10 the assembly and disassembly of different, adapted to different workpiece types devices is very easy to perform. Only the closure device must be opened and closed, and the insertion of the respective gripping device from above into the corresponding, conical receptacles must be ensured. The variability of the handling device is also increased, since the most diverse gripping and conveying situations with one and the same quick-change system can be mounted on standardized transfer devices.

In den 6, 7 und 8 sind je drei Ausführungsbeispiele einer werkzeugspezifischen Handhabungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Werkstückgreifern im montierten Zustand mit mehreren erfindungsgemäßen Schnellwechselsystemen jeweils in Schrägansichten dargestellt.In the 6 . 7 and 8th are each three embodiments of a tool-specific handling device with a plurality of workpiece grippers in the assembled state with several quick change systems according to the invention each shown in oblique views.

6 zeigt einen Basisträgerarm einer Roboter- oder Transfervorrichtung, der mit vier Schnellwechselsystemen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Die Handhabungsvorrichtung 11 weist hierfür eine quer zum Roboterarm verlaufende Befestigungsstange auf, an der gegenüberliegend und parallel zueinander jeweils zwei Schnellwechselsysteme gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind mit jeweils einem Kupplungsteil 4 und einem Verschlussteil 2. In 6 ist der Zustand der Verschließstellung dargestellt, in welcher die jeweiligen Rohre 1 mit den daran befestigten Sauggreifern 12 in montiertem Zustand fest verriegelt sind. In 7 ist eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Schnellwechselsystemen gezeigt, bei der vier erfindungsgemäße Schnellwechselsysteme an einem Saugerbalken einer Pressenverkettung montiert sind, jeweils seitlich und gegenüberliegend zueinander. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist mittig der jeweiligen Rohre je eine zusätzliche Halterung in Form eines Verriegelungsbolzens 23 vorgesehen, der in eine Halterung 24 eingreift und formschlüssig das jeweilige Rohr 1 mit den daran befestigten Sauggreifern 12 hält. Wie auch bei den zuvorigen Ausführungsbeispielen kann anstatt von Sauggreifern 12 auch eine andere Art von Greifelementen, wie zum Beispiel Klemmgreifer oder dergleichen, vorgesehen sein. Ebenso ist die Anzahl von Schnellwechselsystemen der Handha bungsvorrichtung 11 keineswegs begrenzt, und es können beispielsweise auch lediglich zwei Schnellwechselsysteme oder auch sechs Schnellwechselsysteme an ein und demselben Basisträger montiert sein. Die Anzahl von Greifelementen 12 an jedem Trägerrohr 1 ist ebenso keinesfalls beschränkt und kann unterschiedlich zu den dargestellten Ausführungsbeispielen sein. 6 shows a base support arm of a robotic or transfer device equipped with four quick-change systems according to the present invention. The handling device 11 has for this purpose a transversely extending to the robot arm mounting rod on which opposite and parallel to each other two quick-change systems are provided according to the present invention, each with a coupling part 4 and a closure part 2 , In 6 the state of the Verschließstellung is shown, in which the respective tubes 1 with the attached suction pads 12 are firmly locked in the assembled state. In 7 a handling device according to the invention with a plurality of quick-change systems is shown in which four quick-change systems according to the invention are mounted on a suction bar of a press chaining, in each case laterally and opposite each other. In this embodiment, the center of the respective tubes is an additional holder in the form of a locking bolt 23 provided in a holder 24 engages and form-fitting the respective tube 1 with the attached suction pads 12 holds. As with the previous embodiments, instead of suction pads 12 Also, another type of gripping elements, such as clamping gripper or the like may be provided. Likewise, the number of quick change systems Handha bungsvorrichtung 11 By no means limited, and for example, only two quick-change systems or even six quick-change systems can be mounted on one and the same base support. The number of gripping elements 12 on each carrier tube 1 is also by no means limited and may be different from the illustrated embodiments.

In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung 11 mit dem Schnellwechselsystem gemäß der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind lediglich zwei Schnellwechselsysteme mit jeweils einer Verschlusseinrichtung 2 und einer Kupplungseinrichtung 4 an dem gegenüberliegenden Ende vorgesehen, die an einem ebenfalls zylindrischen Rohr, das beispielsweise mit einem Roboterarm gekoppelt ist, befestigt sind.In 8th is another embodiment of a handling device according to the invention 11 shown with the quick change system according to the invention. In this embodiment, only two quick-change systems, each with a closure device 2 and a coupling device 4 provided at the opposite end, which are attached to a likewise cylindrical tube, which is coupled for example with a robot arm.

Claims

Quick change system for a workpiece-specific handling device ( 11 ) with a plurality of workpiece grippers ( 12 ), in particular suction grippers or clamping grippers, on an elongate carrier element ( 1 ) with a coupling part ( 4 ) for a detachable connection of connection lines for supplying the workpiece gripper ( 12 ) and with a closure part ( 2 ) which is linear and along the support element ( 1 ) for releasably fixing the same between an opening and locking position is movable, wherein the coupling part ( 4 ) and the closure part ( 2 ) are arranged opposite one another and coaxial with each other, characterized in that the coupling part ( 4 ) and the closure part ( 2 ) each have a conical receptacle ( 5 . 6 ) and that at the ends of the carrier element ( 1 ) correspondingly shaped, frustoconical centering pieces ( 7 . 8th ) are provided, which in the locking position positively engages the receptacles ( 5 . 6 ) stand.

Quick-change system according to claim 1, characterized in that the recordings ( 5 . 6 ) an upwardly open insertion slot ( 26 ) for vertical insertion of the handling device ( 11 ) and that a block-like fixing element ( 25 ) at least at one of the centering pieces ( 7 . 8th ) is provided which positively in the slot ( 26 ) fits.

Quick-change system according to one of claims 1 or 2, characterized in that a lock ( 3 ) on the closure part ( 2 ) is provided, by means of which the closure-side centering piece ( 7 ) in the recording ( 5 ) is automatically locked by the longitudinal movement in the locked position.

Quick-change system according to one of the preceding claims, characterized in that electrical and / or pneumatic clutches ( 9 . 10 ) integrated on the coupling part ( 4 ) are provided such that they are automatically coupled in the locking position.

Quick-change system according to one of the preceding claims, characterized in that the recordings ( 5 . 6 ) and the centering pieces ( 7 . 8th ) are designed such that the handling device ( 11 ) already in the open position of the closure part ( 2 ) pre-centered and with respect to the couplings ( 9 . 10 ) is arranged aligned.

Quick-change system according to claim 5, characterized in that a cylindrical centering edge ( 13 ) on the recordings ( 5 . 6 ) is provided and each corresponding cylindrical section ( 14 ) at the centering pieces ( 7 . 8th ), wherein the cylindrical section ( 14 ) and the respective centering edge ( 13 ) in the open position engage with each other for pre-centering the handling device ( 11 ) before the actual locking.

Quick-change system according to one of the preceding claims, characterized in that the closure part ( 2 ) one in a cylinder space ( 16 ) displaceable actuating piston ( 15 ), wel cher with the conical receptacle ( 5 ) and that a toggle mechanism ( 17 ) or a pneumatic device ( 18 ) for the actuation of the closure part ( 2 ) is provided.

Quick-change system according to one of the preceding claims, characterized in that a spring ( 19 ) is provided for axially biasing the handling device ( 11 ) in the closed position.

Quick-change system according to one of the preceding claims, characterized in that spacer means ( 21 . 22 ) on the closure part ( 2 ) are provided for limiting the linear adjustment movement in the direction of the open position.

Quick-change system according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier element ( 1 ) is a hollow, cylindrical tube, coaxial with the frusto-conical centering pieces ( 7 . 8th ).

Quick-change system according to one of the preceding claims, characterized in that on the carrier element ( 1 ) centrally a laterally projecting locking bolt ( 23 ) provided with a slot-shaped holder ( 24 ) for supporting the carrier element ( 1 ) cooperates.

Workpiece-specific handling device ( 11 ) with a plurality of workpiece grippers ( 12 ) for a transfer of workpieces between different processing stations, wherein the type and position of the workpiece gripper ( 12 ) is adapted and adaptable to respective workpiece shapes, with a movable transfer device ( 20 ) on which the workpiece gripper ( 12 ) are releasably connected, and with a quick-change system for replacing the workpiece gripper ( 12 ), characterized in that at least one quick-change system according to one of claims 1 to 11 is provided.

Handling device ( 11 ) according to claim 12, characterized in that the transfer device ( 20 ) is a suction bar of a transfer press on which laterally and in pairs cantilevered workpiece gripper ( 12 ) are provided with a quick-change system according to one of claims 1 to 11.

Handling device ( 11 ) according to claim 12, characterized in that the transfer device ( 20 ) is an industrial robot with a robot arm, at the end of a cross member is provided with at least two quick-change systems according to any one of claims 1 to 10.