DE60012445T2

DE60012445T2 - Elektromagnetisch betätigbarer Greifer

Info

Publication number: DE60012445T2
Application number: DE60012445T
Authority: DE
Inventors: Toan San Diego Vu; Ninh Nguyen; Edward A Neff; Chia-Tung Chen; Hans Portegies; Tomas T Simunovic
Original assignee: SMC Corp; Systems Machines Automation Components Corp
Current assignee: SMC Corp; Systems Machines Automation Components Corp
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2020-05-16
Also published as: US6076875A; EP1085800A1; JP2001113487A; KR100509710B1; EP1085800B1; DE60012445D1; KR20010039699A

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Maschinen, welche für die automatisierte Montage von Produkten nützlich sind. Im spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung elektrische Stellantriebe, welche für die Prüfung, die Montage und die Positionierung von Einzelteilen in einem Produkt-Montageprozess von Nutzen sind. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, als Greifer für einen Stellantrieb von Nutzen, der unregelmäßig geformte und leicht zerbrechliche Teile im Zuge eines automatisierten Verfahrens selektiv fasst und präzise positioniert.
HINTERGRUND
Zahlreiche Vorrichtungen, welche zur automatisierten Montage von Produkten nützlich sind, stehen seit vielen Jahren mit Erfolg in Verwendung. In jedem einzelnen dieser Fälle sind im Hinblick auf die Erhöhung der Effizient und der Präzision der während der Herstellung und der Montage eines Fertigprodukts zum Einsatz kommenden Methoden, Verfahren und Prozesse automatisierte Montagevorrichtungen in Gebrauch. Der weitaus größte Teil der Enderzeugnisse wird in der Tat heutzutage auf Fliessbandstrassen hergestellt, in welchen automatisierte Montagevorrichtungen integriert sind.
Es ist leicht einsichtig, dass mit zunehmender Komplexität des hergestellten Produkts auch die Maschinen immer komplexer werden, die zur Herstellung des Produkts benötigt werden. Bei zahlreichen Produkten, unter anderem auch bei Leiterplatten, ist es beispielsweise erforderlich, dass kleine Montageteile präzise positioniert und anschließend aufgebracht werden. Der Positioniervorgang wird in dem Maß, in dem immer kleinere Montageteile verwendet werden, in jenen Fällen zunehmend schwieriger, in denen die Montageteile unterschiedliche Formen aufweisen und/oder in denen es sich um zerbrechliche Teile handelt.
Eine Vorrichtung, welche mit Erfolg als Teil eines automatisierten Montagesystems Verwendung gefunden hat, ist der lineare Schwingspulenstellantrieb; siehe dazu EP-A-0701 316. Stellantriebe dieser Art beinhalten eine elektromagnetische Spule und einen Festpolmagneten. Ein an die elektromagnetische Spule angelegter elektrischer Strom bewirkt, dass die Spule ein Magnetfeld erzeugt. Das von der elektromagnetischen Spule erzeugte Magnetfeld tritt in Wechselwirkung mit dem von dem Festpolmagneten erzeugten Magnetfeld und bewirkt eine Translationsbewegung der elektromagnetischen Spule in Bezug auf den Festpolmagneten. Ein beliebig gearteter Greifer ist mit der Spule verbunden und bewegt sich zusammen mit der sich bewegenden Spule. Beim Gebrauch wird der Greifer über dem Teil positioniert und spulengesteuert so weit nach vorne bewegt bis der Kontakt zwischen dem Greifer und dem Teil hergestellt ist. Der Greifer wird daraufhin veranlasst, das Teil zu fassen. Anschließend kann der Greifer zusammen mit dem Teil durch eine Translationsbewegung spulengesteuert in eine andere Position gebracht werden. Außerdem können Stellantrieb, Greifer und Teil als Einheit seitlich bewegt, rotiert oder anderweitig verschoben werden, um das Teil auf andere Weise in eine neue Position zu bringen.
Allgemein gesprochen haben sich diese Schwingspulenstellantriebe als eine effiziente Möglichkeit zum Verschieben von Teilen bewährt. Herkömmliche Greiferkonstruktionen haben sich allerdings für asymmetrische oder unregelmäßig geformte Teile als nicht völlig zufriedenstellend erwiesen. Dieses Problem wird verschlimmert durch Variationen bei den physischen Abmessungen von aufeinander folgenden Teilen und/oder durch Variationen bei der Aufnahmeposition von Teilen. In solchen Fällen sind herkömmliche Greiferkonstruktionen unter Umständen nicht in der Lage, sich effizient an die unterschiedlichen Teile und an deren unterschiedliche Positionen anzupassen, wodurch sich das Fassen und das präzise Handhaben der Teile schwierig gestaltet.
Eine andere potentielle Schwierigkeit tritt dann auf, wenn ein bestimmter Prozess es erforderlich macht, dass ein Teil vor seiner Einfügung oder anderweitigen Handhabung eine bestimmte seitliche Ausrichtung erfährt. Als Beispiele für Prozesse dieser Art ist die Montage von Mikroelektronik-Bausteinen zu nennen, bei der es erforderlich ist, dass äußerst kleine Pakete mit großer Genauigkeit seitlich angeordnet werden. Herkömmliche Greifer beinhalten jedoch keine Vorrichtung, die speziell dafür ausgelegt ist, es zu ermöglichen, dass Teile auf diese Weise verschoben werden. Stattdessen wird eine seitliche Verschiebung in herkömmlicher Weise durch selektives Bewegen des gesamten Stellantriebs zusammen mit dem Teil erzielt. In manchen Fällen wird es jedoch durch die Größe des sich bewegenden Stellantriebs, die um vieles größer sein kann als das Teil selbst, erschwert, die für eine bestimmte Montageoperation erforderliche Präzision zu erzielen.
Zu einer weiteren möglichen Schwierigkeit kann es kommen, wenn besonders zerbrechliche Teile gefasst und gehandhabt werden müssen. In vielen Fällen, in denen ein herkömmlicher Stellantrieb in Verbindung mit einem herkömmlichen Greifer verwendet wird, gibt es unter Umständen keine Möglichkeit, die von dem Greifer beim Fassen des Teils anzuwendende Kraft zu regeln. Folglich können zerbrechliche Teile beschädigt werden, wenn von dem Greifer im Zuge des Montageprozesses eine übermäßige Kraft angewendet wird.
Im Lichte des oben gesagten, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Stellantrieb mit dazugehörigem Greifer zur Verwendung in einem automatisierten Prozess zu schaffen, welcher anpassbar ist, um unregelmäßig geformte Teile zu fassen. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stellantrieb mit dazugehörigem Greifer zur Verwendung in einem automatisierten Prozess zu schaffen, welcher anpassbar ist, um Teile verschiedener Dimensionen, d.h. unterschiedlich große Teile, zu fassen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stellantrieb mit dazugehörigem Greifer zur Verwendung in einem automatisiertem Prozess zu schaffen, welcher eine präzise seitliche Positionierung des Teils ermöglicht. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stellantrieb mit dazugehörigem Greifer zur Verwendung in einem automatisiertem Prozess zu schaffen, welcher in Verbindung mit zerbrechlichen Teilen verwendet werden kann. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stellantrieb mit dazugehörigem Greifer zur Verwendung in einem automatisiertem Prozess zu schaffen, welcher ermittelt, ob ein Teil durch den Stellantrieb mit dazugehörigem Greifer präzise und richtig eingerastet wurde. Es ist schließlich ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Stellantrieb mit dazugehörigem Greifer zur Verwendung in einem automatisiertem Prozess zu schaffen, welcher relativ einfach zu benutzen, relativ leicht herzustellen und verhältnismäßig kostengünstig ist.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Greifer, welcher diesen Anforderungen genügt. Der Greifer beinhaltet ein erstes Greifelement, eine an dem ersten Greifelement befestigte, zweite Greifeinrichtung zum selektiven Erzeugen eines ersten Magnetfeldes, um das erste Greifelement zu bewegen, sowie eine Einrichtung zum Bewegen des ersten und des zweiten Greifelements, um das Teil zu verschieben. Aufgrund des einzigartigen Entwurfs der vorliegenden Erfindung kann das erste Greifelement und das zweite Greifelement individuell bewegt und individuell gesteuert werden, um unregelmäßig geformte Teile zu fassen. Weiterhin kann das erste und das zweite Greifelement präzise bewegt werden, um das Teil seitlich zu verschieben. Außerdem kann die am ersten und am zweiten Greifelement aufgewendete Kraft präzise gesteuert werden, so dass der vorliegende Greifer dazu verwendet werden kann, zerbrechliche Teile zu fassen und zu bewegen, wobei auf das bewegte Teil während dessen Bewegung eine vorgegebene Druckkraft ausgeübt und beibehalten wird.
Von seinem Aufbau her beinhaltet der Greifer gemäss einer bevorzugten Ausführungsform typischerweise ein Gehäuse, welches entsprechend gestaltet ist, um eine innere Kammer mit einer schlitzförmigen Öffnung auszubilden. Das erste und das zweite Greifelement sind dergestalt montiert, dass sie teilweise im Inneren der Kammer enthalten sind und teilweise aus der schlitzförmigen Öffnung hervorstehen. Weiterhin ist das erste und das zweite Greifelement gleitend auf einer Schiene beweglich, welche an dem Gehäuse befestigt ist. Die Schiene definiert eine Translationsbewegungachse. Funktional wird dadurch eine Translationsbewegung des ersten Greifelements und des zweiten Greifelements relativ zueinander entlang der Translationsbewegungsachse ermöglicht.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet auch einen im Inneren der Kammer angeordneten Gehäuse-Magneten. Funktional gesehen, bewirkt der Gehäuse-Magnet die Erzeugung eines Gehäuse-Magnetfeldes in der Gehäusekammer. Vorzugsweise ist das Gehäuse-Magnetfeld relativ zu dem Gehäuse stationär und in einer Linie mit der Translationsbewegungsachse ausgerichtet, so dass der Nordpol und der Südpol des Magnetfeldes auf der Translationsbewegungsachse liegen. Das Gehäuse-Magnetfeld kann mit verschiedenen Arten und Konfigurationen von Magneten erzielt werden. Es kann beispielsweise ein langgestreckter Seltene-Erden-Magnet verwendet werden. In einer davon abweichenden Ausführungsform können auch zwei Magneten verwendet werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet auch eine erste elektromagnetische Spule und eine zweite elektromagnetische Spule, welche in demselben Gehäuse oder in getrennten Gehäusen untergebracht sein können. Die erste elektromagnetische Spule ist mit dem ersten Greifelement verbunden und die zweite elektromagnetische Spule ist mit dem zweiten Greifelement verbunden. Die erste und die zweite elektromagnetische Spule sind getrennt voneinander jeweils über eine Steuereinheit mit einer elektrischen Stromquelle verbunden. Dadurch ist es möglich, selektiv einen unterschiedlichen elektrischen Strom durch die erste und durch die zweite elektromagnetische Spule zu leiten. Funktional gesehen bewirkt der Fluss von elektrischem Strom durch entweder die erste oder die zweite elektromagnetische Spule, dass die betreffende Spule ein variables Magnetfeld erzeugt. Im Fall der ersten elektromagnetischen Spule wird dieses Magnetfeld als erstes Magnetfeld bezeichnet. Im Fall der zweiten elektromagnetischen Spule wird dieses Magnetfeld als zweites Magnetfeld bezeichnet.
Die Stärke und Ausrichtung sowohl des ersten als auch des zweiten Magnetfeldes kann durch Regulieren des elektrischen Stromes, der durch die erste und die zweite elektromagnetische Spule fließt, selektiv gesteuert werden. Wichtig ist dabei, festzuhalten, dass das erste und das zweite Magnetfeld entweder unabhängig voneinander oder in aufeinander abgestimmter Weise mit dem weiter oben beschriebenen Gehäuse-Magnetfeld in Wechselwirkung treten. Als Folge daraus kann eine auf die erste elektromagnetische Spule wirkende Kraft und eine auf die zweite elektromagnetische Spule wirkende Kraft erzeugt werden. Die Stärke und Ausrichtung dieser jeweiligen Kräfte wird durch Regulieren des elektrischen Stromes gesteuert, welcher durch die erste bzw. die zweite elektromagnetische Spule fließt.
Die auf die erste bzw. auf die zweite elektromagnetische Spule wirkenden Kräfte werden jeweils auf das erste bzw. das zweite Greifelement angewendet. Diese Kräfte bewirken, dass jedes der Greifelemente sich entlang der Translationsbewegungsachse bewegt. Auf diese Weise können das erste Greifelement und das zweite Greifelement durch selektives Hindurchleiten von elektrischen Strömen durch die erste und die zweite elektromagnetische Spule selektiv entlang der Translationsbewegungsachse positioniert werden. Somit können also Teile, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Greifelement positioniert sind, selektiv zwischen den Greifelementen festgehalten bzw. festgeklemmt werden. Außerdem kann die Festhaltefunktion durch Regulierung des durch die erste und die zweite elektromagnetische Spule fließenden, elektrischen Stroms selektiv gesteuert werden.
In manchen Fällen mag es wünschenswert erscheinen, die in den vorangehenden Absätzen beschriebene Grundfunktion zu verbessern. Eine solche Verbesserung stellt die Einbeziehung eines oder mehrerer Positionssensoren dar, welche optional die Translationsposition des ersten und des zweiten Greifelements entlang der Translationsbewegungsachse bzw. entlang der Schiene codieren. Die Ausgabedaten dieses Positionssensors bzw. dieser Positionssensoren können dazu verwendet werden, den jeweils an die erste und an die zweite elektromagnetische Spule angelegten, elektrischen Strom präzise zu steuern, um so das Teil präzise zu fassen und zu positionieren.
Eine weitere Verbesserung besteht darin, einen oder mehrere Kraftsensoren hinzuzufügen, welche die Ausrichtung und Größe der von der ersten und der zweiten elektomagnetischen Spule erzeugten Kraft codieren. Die Ausgabedaten der Kraftsensoren können dazu benutzt werden, die Größe der auf das Teil angewendeten Festhalte- bzw. Klemmkräfte zu bestimmen und können auch dazu benutzt werden, den jeweils an die erste und an die zweite elektromagnetische Spule angelegten, elektrischen Strom mit größerer Präzision zu steuern. Dieses Merkmal ist gerade bei zerbrechlichen Teilen besonders nützlich, um eine übermäßig große Kraftanwendung beim Fassen der Teile zu vermeiden.
Zum Betrieb der vorliegenden Erfindung wird der Greifer an der Vorrichtung zum Bewegen des ersten und des zweiten Greifelements, d.h. an einer Maschine befestigt, welche einen linearen Schwingspulenstellantrieb beinhaltet. Sodann wird der Greifer unter Verwendung der Maschine so positioniert, dass ein Teil zwischen dem ersten und dem zweiten Greifelement zu liegen kommt. Daraufhin wird mit Hilfe der Steuereinheit ein bestimmter Strom durch die erste elektromagnetische Spule und ein anderer, davon getrennter Strom durch die zweite elektromagnetische Spule hindurchgeleitet. Das Anlegen der elektrischen Ströme an die erste und die zweite elektromagnetische Spule bewirkt, dass das erste und das zweite Greifelement eine Translationsbewegung vollziehen, um das Teil festzuhalten bzw. festzuklemmen. Wichtig dabei ist, dass aufgrund dieser einzigartigen Konfiguration die Greifelemente in der Lage sind, unregelmäßig geformte, außermittige und/oder zerbrechliche Teile zu fassen.
Nachdem das Teil von dem Greifer gefasst worden ist, kann die Steuereinheit Anpassungen an den durch die erste und die zweite elektromagnetische Spule hindurchgeleiteten, elektrischen Strömen vornehmen. Die Ströme können beispielsweise so angepasst werden, dass das erste und das zweite Greifelement mit dem dazwischen festgehaltenen Teil in aufeinander abgestimmter Weise eine Translationsbewegung vollziehen. Die aufeinander abgestimmte Bewegung des ersten und des zweiten Greifelements ermöglicht es dem Greifer, durch Verschieben des ersten und des zweiten Greifelements entlang einem im wesentlichen linearen Verfahrweg Anpassungen an der seitlichen Positionierung des Teils vorzunehmen. Die Maschine kann auch dazu benutzt werden, um den Greifer zusammen mit dem Teil zu verschieben, bzw. kann auch die gesamte Anordnung bestehend aus Maschine, Greifer und Teil durch eine gemäss dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung weiter verschoben werden.
Eine Verbesserung der vorliegenden Erfindung, die dem Verschieben des Greifers Rechnung trägt, kann durch die Befestigung des Greifers an einer Transportvorrichtung erfolgen. Im speziellen würde der Zweck einer solchen Transportvorrichtung darin liegen, den Greifer in einer Weise zu bewegen, die den Greifelementen einen weiteren Bewegungsbereich eröffnet. In einer Ausführungsform kann die Transportvorrichtung eine erste Schiene beinhalten, an welcher der Greifer gleitend angebracht ist. Diese spezielle Struktur ermöglicht eine Hin- und Herbewegung des gesamten Greifers in einer im wesentlichen parallel zu der Translationsbewegungsachse verlaufenden Richtung. Darüber hinaus kann die Transportvorrichtung eine zweite Schiene beinhalten, welche im wesentlichen im rechten Winkel zu der ersten Schiene ausgerichtet ist. Durch eine gleitende Anbringung der ersten Schiene an der zweiten Schiene kann die Transportvorrichtung in einer im wesentlichen rechtwinkelig zu der Translationsbewegungsachse verlaufenden Richtung bewegt werden. Somit kann zusätzlich zu der Greiffunktion der Greifer selbst durch die Transportvorrichtung in Richtungen bewegt werden, die den Greifelementen des Greifers einen weiteren Bewegungsbereich eröffnen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Neuheitsmerkmale der vorliegenden Erfindung, sowie die Erfindung selbst werden in Bezug auf ihren Aufbau und ihre Betriebsweise am besten durch die beigefügten Zeichnungen in Verbindung mit der beigefügten Beschreibung verdeutlicht, in denen ähnliche Bezugszeichen sich auf ähnliche Teile beziehen und in denen:
1 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung mit erfindungsgemäßen Merkmalen darstellt;
2 eine isometrische Ansicht eines Greifers mit erfindungsgemäßen Merkmalen in einer offenen Stellung darstellt;
3 eine isometrische Ansicht des Greifers aus 2 in einer geschlossenen Stellung darstellt;
4 eine Querschnittansicht des Greifers gemäss der Linie 4-4 aus 2 darstellt;
5 eine Querschnittansicht des Greifers gemäss der Linie 5-5 aus 3 darstellt;
6 einen seitlichen Grundriss des ein Teil seitlichen verschiebenden Greifers darstellt; und
7 einen seitlichen Grundriss des mit einer Transportvorrichtung in Eingriff stehenden Greifers darstellt.
BESCHREIBUNG
In 1, auf welche vorerst Bezug genommen wird, wird ein Greifer 10 mit erfindungsgemäßen Merkmalen zum Bewegen und Positionieren eines Teils 14 gezeigt, welcher in betriebsfähigem Zustand an einer automatisierten Montagemaschine 12 angebracht ist. Es wird gezeigt, wie der Greifer 10 zu Beginn ein Teil 14 von einem Förderband 16 aufnimmt. Daraufhin befördert die Maschine 12 den Greifer 10 zusammen mit dem Teil 14 an eine Position, in welcher der Greifer 10 (gestrichelt dargestellt) das Teil 14 mit einem anderen Produktteil 18 in Eingriff bringt und anschließend loslässt. Nach ihrer Zusammensetzung wird die Kombination aus den Teilen 14 und 18 von einem Förderband 20 zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation gebracht, wo sie verpackt bzw. weiter mit anderen Teilen (nicht dargestellt) kombiniert wird.
Was den Greifer 10 und dessen Betriebsweise anlangt, sei darauf hingewiesen, dass die in 1 dargestellte Maschine 12 lediglich beispielhaften Charakter hat. Der Greifer 10 kann nämlich auch an einer Maschine angebracht werden, welche eine Mehrzahl von Stellantrieben zur Bewegung des Greifers 10 zwischen einer Mehrzahl von vorbestimmten Positionen beinhaltet. Der Greifer 10 kann beispielsweise mit einem oder mit mehreren Stellantrieben 21, d.h. linearen Schwingspulenstellantrieben verbunden sein, welche den Greifer 10 selektiv bewegen, drehen und/oder verschieben können. Aufgrund der erfindungsgemäß geschaffenen, einzigartigen Konstruktion kann der Greifer 10 dazu verwendet werden, zerbrechliche Gegenstände, wie etwa unter anderem Computerchips und Brillengläser, zu montieren. Zum anderen kann der Greifer 10 beispielsweise auch dazu verwendet werden, um Gegenstände wie etwa Reagenzgläser mit potentiell gefährlichen Proben für ein automatisiertes, klinisches Analysengerät zu fassen.
Die Strukturdetails der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die 2 und 3 besser ersichtlich. Aus den 2 und 3 geht hervor, dass der Greifer 10 ein Gehäuse 22 beinhaltet, welches eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist. Das Gehäuse 22 ist mit einer schlitzförmigen Gehäuseöffnung 24 ausgebildet, welche entlang einer Translationsbewegungsachse angeordnet ist, die durch den Pfeil 26 dargestellt wird. Die 2 und 3 zeigen außerdem, dass der Greifer 10 ein erstes Greifelement 28 und ein zweites Greifelement 30 beinhaltet, welche sich beide durch die Gehäuseöffnung 24 hindurch erstrecken.
Das Zusammenwirken des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30 lässt sich anhand einer vergleichenden Betrachtung der 2 und 3 besser verdeutlichen. In 2 wird der Greifer 10 in einer offenen Stellung dargestellt, wobei das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 voneinander entfernt entlang der Translationsbewegungsachse 26 positioniert sind. Die in 2 dargestellte, offene Stellung ermöglicht es dem Greifer 10, um ein zylindrisches Teil 32 herum bewegt zu werden und das zylindrische Teil 32 zwischen dem ersten Greifelement 28 und dem zweiten Greifelement 30 zu fassen. In der offenen Stellung können die Greifelemente 28, 30 um unregelmäßig geformte Teile und/oder um nicht ordnungsgemäß positionierte Teile herum bewegt werden. In 3 wird der Greifer 10 in einer geschlossenen Stellung gezeigt, in welcher das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 nahe aneinander gelegen sind. Die in 3 gezeigte, geschlossene Stellung ermöglicht es dem Greifer 10, das zylindrische Teil 32 während der Bewegung des Greifers 10 durch die Maschine 12 zwischen dem ersten Greifelement 28 und dem zweiten Greifelement 30 festzuhalten.
Die Strukturdetails, welche es dem erfindungsgemäßen Greifer 10 ermöglichen, sich zwischen der in 2 gezeigten, offenen Stellung und der in 3 gezeigten, geschlossenen Stellung zu bewegen, sind unter Bezugnahme auf die 4 und 5 besser ersichtlich. Aus den 4 und 5 wird deutlich, dass das Gehäuse 22 so ausgebildet ist, dass es eine Kammer 34 beinhaltet und dass ein Gehäusemagnet 36 im Inneren der Kammer 34 angeordnet ist. Von der Funktion her gesehen erzeugt der Gehäusemagnet 36 innerhalb der Kammer 34 ein Gehäuse-Magnetfeld, welches im wesentlichen parallel zu der Translationsbewegungsachse 26 ausgerichtet ist. In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist das Gehäuse-Magnetfeld in Bezug auf das Gehäuse 22 stationär. Es sei hier erwähnt, dass zahlreiche verschiedene Magnetarten, einschließlich elektromagnetische Arten, als Gehäusemagnet 36 verwendet werden können. Der Gehäusemagnet 36 kann beispielsweise ein langgestreckter Seltene-Erden-Magnet sein, welcher so dimensioniert ist, dass er sich im wesentlichen über die Länge der Kammer 34 hinweg erstreckt und im wesentlichen parallel zu der Translationsbewegungsachse 26 angeordnet ist. Zum anderen kann der Gehäusemagnet 36 auch von einem Magnetpaar gebildet werden, welches im Inneren der Kammer 34 entlang der Translationsbewegungsachse 26 angeordnet ist.
Wie die 4 und 5 zeigen, beinhaltet die vorliegende Erfindung eine Schiene 38 bzw. eine Führung, welche innerhalb der Kammer 34 des Gehäuses 22 angebracht ist. Die Schiene 38 verläuft linear und im wesentlichen parallel zu der Translationsbewegungsachse 26. Das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 sind, wie gezeigt wird, zum Teil in der Kammer 34 enthalten und stehen zum Teil aus der Gehäuseöffnung 24 hervor. Der Teil des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30, welcher im Inneren der Kammer 34 enthalten ist, ermöglicht eine gleitende Anbringung des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30 an der Schiene 38. Die gleitende Aufnahme des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30 an der Schiene 38 ermöglicht eine entlang der Translationsbewegungsachse 26 erfolgende Translationsbewegung des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30 über die Schiene 38 hinweg, um das Teil 14 zu fassen. Zum anderen können das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 beispielsweise auch an getrennten, im wesentlichen parallel verlaufenden Schienen (nicht dargestellt) angebracht sein.
Aus der weiteren Betrachtung der 4 und 5 geht hervor, dass der erfindungsgemäße Greifer 10 auch eine innerhalb der Kammer 34 angeordnete und mit dem ersten Greifelement 28 verbundene, erste elektromagnetische Spule 40 beinhaltet. Die erste elektromagnetische Spule 40 bildet in Kombination mit dem Gehäusemagneten 36 einen ersten, linearen Schwingspulenstellantrieb 41. In ähnlicher Weise beinhaltet der erfindungsgemäße Greifer 10 eine innerhalb der Kammer 34 angeordnete und mit dem zweiten Greifelement 30 verbundene, zweite elektromagnetische Spule 42. Die zweite elektromagnetische Spule 42 bildet in Kombination mit dem Gehäusemagneten 36 einen zweiten, linearen Schwingspulenstellantrieb 43.
Die erste elektromagnetische Spule 40 und die zweite elektromagnetische Spule 42 sind jeweils über einen Kabelbaum 44 bzw. einen Kabelbaum 46 mit einer Steuereinheit 48 verbunden. Die Steuereinheit 48 ist ihrerseits mit der elektrischen Stromquelle 50 verbunden. Funktional gesehen leitet die Steuereinheit 48 in voneinander getrennter Weise elektrischen Strom zu der ersten elektromagnetischen Spule 40 und zu der zweiten elektromagnetischen Spule 42. Der durch die erste elektromagnetische Spule 40 und durch die zweite elektromagnetische Spule 42 hindurch geleitete elektrische Strom bewirkt, dass die erste elektromagnetische Spule 40 und die zweite elektromagnetische Spule 42 jeweils ein erstes Magnetfeld beziehungsweise ein zweites Magnetfeld erzeugen. Die Größe und die Ausrichtung des ersten und des zweiten Magnetfeldes ist durch die Steuereinheit 48 über geeignete Größen- und Polaritätsveränderungen der an die erste elektromagnetische Spule 40 und an die zweite elektromagnetische Spule 42 angelegten, getrennten elektrischen Ströme steuerbar.
Das erste und das zweite Magnetfeld tritt mit dem von dem Gehäusemagneten 36 erzeugten Gehäuse-Magnetfeld in Wechselwirkung. Als Folge dieser Wechselwirkung wird eine Kraft auf die erste elektromagnetische Spule 40 und somit auf das erste Greifelement 28 angewendet. In ähnlicher Weise wird eine Kraft auf die zweite elektromagnetische Spule 42 und somit auf das zweite Greifelement 30 angewendet. Die Größe und die Ausrichtung der auf die erste elektromagnetische Spule 40 angewendeten Kraft und der auf die zweite elektromagnetische Spule 42 angewendeten Kraft sind durch geeignete Veränderungen der Größe und der Polarität der elektrischen Ströme regulierbar, welche in getrennter Weise an die erste elektromagnetische Spule 40 und an die zweite elektromagnetische Spule 42 angelegt werden. Wie weiter oben erwähnt, können anstelle des einen dargestellten Magneten zwei getrennte Gehäusemagneten verwendet werden. In beiden Fällen bilden die getrennten Spulen 40, 42 zwei getrennt und individuell betreibbare Schaltkreise.
Durch die Kraftanwendung auf das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 wird, wie soeben beschrieben, das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 veranlasst, eine entlang der Translationsbewegungsachse 26 erfolgende Translationsbewegung zu vollziehen. Insbesondere kann eine korrekt bemessene Zuleitung von elektrischem Strom zu der ersten elektromagnetischen Spule 40 und zu der zweiten elektromagnetischen Spule 42, dazu verwendet werden, den Greifer 10 in eine in den 2 und 4 dargestellte, offene Stellung bzw. in eine in den 3 und 5 dargestellte, geschlossene Stellung zu bringen.
An der vorliegenden Erfindung können mehrere wichtige Anpassungen vorgenommen werden. Im speziellen können, wie aus den 2–6 ersichtlich, das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 speziell ausgebildet sein, um in Kombination mit einem spezifischen Teil, wie zum Beispiel einem zylindrischen Teil 32, betrieben werden zu können. Im Fall des in den 2–6 dargestellten Greifers 10 nimmt diese Anpassung die Form einer in dem ersten Greifelement 28 ausgebildeten, ersten Aussparung 52 und einer entsprechenden, in dem zweiten Greifelement 30 ausgebildeten, zweiten Aussparung 54 an. Die erste Aussparung 52 und die zweite Aussparung 54 sind jeweils so dimensioniert, dass sie eine dem Teil 32 entsprechende Form aufweisen, wodurch eine leichtere Handhabung von Teilen dieser Art und/oder Form durch den Greifer 10 ermöglicht wird. Es versteht sich, dass auch andere Formen für die erste Aussparung 52 und die zweite Aussparung 54 verwendet werden können, wenn dies für anders geartete Teile erforderlich ist.
Eine andere Art der Anpassung besteht in der Einbeziehung eines ersten Positionssensors 56, welcher als mit der ersten elektromagnetischen Spule 40 verbunden dargestellt ist, und eines zweiten Positionssensors 58, welcher als mit der zweiten elektromagnetischen Spule 42 verbunden dargestellt ist. Was die Funktion betrifft, wertet der erste Positionssensor 56 in der Schiene 38 codierte Daten aus, um die Position der ersten elektromagnetischen Spule 40 auf der Translationsbewegungsachse 26 zu bestimmen. Der erste Positionssensor 56 erzeugt daraufhin ein erstes Positionssignal, welches die Position der ersten elektromagnetischen Spule 40 beschreibt. Anschließend wird das erste Positionssignal über den Kabelbaum 44 an die Steuereinheit 48 übermittelt. Auf ähnliche Weise wertet der zweite Positionssensor 58 in der Schiene 38 codierte Daten aus, um die Position der zweiten elektromagnetischen Spule 42 auf der Translationsbewegungsachse 26 zu bestimmen. Der zweite Positionssensor 58 erzeugt daraufhin ein zweites Positionssignal, welches die Position der zweiten elektromagnetischen Spule 42 beschreibt. Das zweite Positionssignal wird über den Kabelbaum 46 an die Steuereinheit 48 übermittelt. Einschlägig gebildete Fachleute werden erkennen, dass die von dem ersten Positionssensor 56 und dem zweiten Positionssensor 58 erzeugten Positionssignale von der Steuereinheit 48 dazu verwendet werden können, um die Stromzufuhr zu der ersten elektromagnetischen Spule 40 und zu der zweiten elektromagnetischen Spule 42 präziser zu steuern und dadurch die Translationsposition des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30 präziser zu steuern. Folglich können die Positionssignale dazu benutzt werden, um bezüglich Aufnahme- und Ablagepositionen, welche sich nicht ändern, präzise an den Greifer 10 positioniert zu werden. Es versteht sich außerdem, dass zur Codierung der erforderlichen Positionsdaten in der Schiene verschiedene Verfahren, einschließlich optischer, mechanischer und magnetischer Einrichtungen, zur Verfügung stehen.
Eine dritte Art der Anpassung besteht in der Einbeziehung eines ersten Kraftsensors 60, welcher als mit der ersten elektromagnetischen Spule 40 verbunden dargestellt ist, und eines zweiten Kraftsensors 62, welcher als mit der zweiten elektromagnetischen Spule 42 verbunden dargestellt ist. Der erste Kraftsensor 60 und der zweite Kraftsensor 62 erzeugen jeweils ein erstes und ein zweites Kraftsignal, welches die Kraft anzeigt, die jeweils von der ersten elektromagnetischen Spule 40 und von der zweiten elektromagnetischen Spule 42 erzeugt wird. Diese Kraftsignale werden jeweils über den Kabelbaum 44 und den Kabelbaum 46 an die Steuereinheit 48 übermittelt. Einschlägig gebildete Fachleute werden erkennen, dass die von dem ersten Kraftsensor 60 und dem zweiten Kraftsensor 62 erzeugten Kraftsignale von der Steuereinheit 48 dazu verwendet werden können, um die Stromzufuhr zu der ersten elektromagnetischen Spule 40 und zu der zweiten elektromagnetischen Spule 42 präziser zu steuern und dadurch die von dem ersten Greifelement 28 und von dem zweiten Greifelement 30 aufgewendete Kraft präziser zu steuern. So kann beispielsweise durch ein Ansteigen des ersten Kraftsignals über einen Schwellwert hinaus erkannt werden, wann das erste Greifelement 28 mit dem Teil 14 in Berührung tritt. In ähnlicher Weise kann durch ein Ansteigen des zweiten Kraftsignals über einen Schwellwert hinaus erkannt werden, wann das zweite Greifelement 28 mit dem Teil 14 in Berührung tritt. Somit wird es möglich, den vorliegenden Greifer 10 zur Handhabung von zerbrechlichen Teilen zu verwenden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Greifer 10 zur Vergrößerung seines Bewegungsbereichs an einer Transportvorrichtung 63 befestigt werden. Im spezielleren kann der Greifer 10, wie in 7 dargestellt, zum Zweck einer Hin- und Herbewegung in den von dem Doppelpfeil 66 angezeigten Richtungen gleitend an einer ersten Schiene 64 angebracht werden. Dadurch wird ein zusätzlicher Bewegungsbereich des Greifers 10 in Richtung der Translationsbewegungsachse 26 ermöglicht. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann die Bewegung des Greifers 10 entlang der ersten Schiene 64 auf eine beliebige, einschlägig bekannte Art und Weise, wie etwa durch einen Schneckenantrieb, einen Elektromotor oder einen linearen Stellantrieb erfolgen. Darüber hinaus kann die Transportvorrichtung 63, wie ebenfalls in 7 dargestellt, eine zweite Schiene 68 beinhalten, welche im allgemeinen rechtwinkelig zu der ersten Schiene 64 ausgerichtet ist. Durch eine in den von dem Doppelpfeil 70 angezeigten Richtungen gleitend bewegbare Anbringung der ersten Schiene 64 an der zweiten Schiene 68 wird der Bewegungsbereich für den Greifer 10 weiter vergrößert. Die Transportvorrichtung 63 kann eine dritte Schiene (nicht dargestellt) beinhalten, welche sich im rechten Winkel sowohl zu der ersten Schiene 64 als auch zu der zweiten Schiene 68 erstreckt. Durch eine gleitend bewegbare Anbringung der zweiten Schiene 68 an dieser dritten Schiene in einer der Anbringung der ersten Schiene 64 an der zweiten Schiene 68 ähnelnden Art und Weise kann der dem Greifer 10 zur Verfügung stehende Bewegungsbereich zu einem dreidimensionalen Bewegungsbereich erweitert werden. Wie für den einschlägig gebildeten Fachmann einsichtig ist, können der tatsächliche Eingriff der ersten Schiene 64 mit der zweiten Schiene 68, sowie die für die relativen Bewegungen zwischen diesen Schienen erforderlichen Antriebsmechanismen gemäss einer beliebigen, aus mehreren Anordnungen wählbaren Anordnung erfolgen, von denen alle dem Stand der einschlägigen Technik nach als bekannt vorauszusetzen sind.
BETRIEBSWEISE
Zu Betriebszwecken ist der erfindungsgemäße Greifer 10, wie in 1 dargestellt, im allgemeinen mit einem oder mehreren Stellantrieben 21 einer Maschine 12 verbunden, welche eine Bewegung, Drehung und/oder Verschiebung des Greifers 10 ermöglichen. Der von der Maschine 12 gesteuerte Greifer 10 wird in der in den
2 und 4 dargestellten, offenen Stellung so positioniert, dass sich das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 an einander gegenüberliegenden Seiten eines Teils, wie zum Beispiel des zylindrischen Teils 32, befinden.
Daraufhin werden unter Verwendung der Steuereinheit 48 verschiedene elektrische Ströme durch die erste elektromagnetische Spule 40 und die zweite elektromagnetische Spule 42 hindurch geleitet. Wie weiter oben erörtert, bewirken die elektrischen Ströme eine Translationsbewegung des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30, wodurch letztere in die in den 3 und 5 dargestellte, geschlossene Stellung gebracht werden. Wichtig dabei ist, dass die individuell erfolgenden Bewegungen des ersten Greifelements 28 und des zweiten Greifelements 30 es dem Greifer 10 ermöglichen, im Fall von asymmetrisch geformten Montageteilen, im Fall von aufeinander folgenden Montageteilen mit unterschiedlicher Form, und im Fall von fehlpositionierten Montageteilen eine ausgleichende Funktion wahrzunehmen.
Der erste Kraftsensor 60 und der zweite Kraftsensor 62 können während der Translationsbewegung zum Einsatz kommen, welche das erste Greifelement 28 und/oder das zweite Greifelement 30 vollziehen, um die geschlossene Stellung einzunehmen. Wie weiter oben beschrieben, kann der erste Kraftsensor 60 dazu verwendet werden, die auf das erste Greifelement 28 angewendete Kraft kontinuierlich zu überwachen. Wenn das von dem ersten Kraftsensor 60 erzeugte, erste Kraftsignal über einen vorgegebenen Schwellwert hinaus ansteigt, ist das erste Greifelement 28 mit dem Teil 14 in Berührung getreten. In ähnlicher Weise überwacht der zweite Kraftsensor 62 die auf das zweite Greifelement 30 angewendete Kraft kontinuierlich. Wenn das von dem zweiten Kraftsensor 62 erzeugte, zweite Kraftsignal über einen vorgegebenen Schwellwert hinaus ansteigt, so wird dadurch angezeigt, dass das zweite Greifelement 30 mit dem Teil 14 in Berührung getreten ist. Durch dieses Merkmal kann somit eine übermäßige Kraftanwendung auf ein zerbrechliches Teil 14 vermieden werden.
Es ist weiterhin wichtig, zu erkennen, dass der erste Positionssensor 58 und der zweite Positionssensor 60 für Aufnahme- und Ablagepositionen verwendet werden können, welche sich nicht ändern. Somit ermöglichen der erste Positionssensor 58 und der zweite Positionssensor 60 es dem Greifer 10, ein Teil 14 präzise aufzunehmen und/oder abzulegen.
Bei geschlossener Stellung halten das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 das Teil 32 fest und ermöglichen dadurch eine Aktivierung des Stellantriebs 21, welcher den Greifer 10 zusammen mit dem Teil 32 verschiebt. Ebenfalls bei geschlossener Stellung können die von der Steuereinrichtung 48 an die erste elektromagnetische Spule 40 und an die zweite. elektromagnetische Spule 42 angelegten Ströme nötigenfalls selektiv verändert werden, um die Festhalte- bzw. Greifkraft des Greifers 10 zu verändern.
Außerdem kann, wie unter Bezugnahme auf 6 ersichtlich, der an die erste elektromagnetische Spule 40 und an die zweite elektromagnetische Spule 42 angelegte Strom selektiv verändert werden, um das erste Greifelement 28 und das zweite Greifelement 30 zusammen mit dem dazwischen positionierten Teil 32 in aufeinander abgestimmter Weise entlang der Translationsbewegungsachse 26 zu verschieben. Auf diese Weise kann der Greifer 10 Anpassungen an der seitlichen Position des Teils 32 vornehmen. Dadurch ist es dem Greifer 10 möglich, das Teil 32 präzise seitlich zu verschieben.
Nachdem das Teil 32 die gewünschte Position eingenommen hat, kann der von der Steuereinheit 48 an die erste elektromagnetische Spule 40 und an die zweite elektromagnetische Spule 41 angelegte Strom selektiv verändert werden, wodurch der Greifer 10 veranlasst wird, erneut die in den 2 und 4 dargestellte, offene Stellung einzunehmen und somit das Teil 32 freizugeben.
Der hier gezeigte und detailliert offengelegte, für den Betrieb mit einer Maschine 12 bestimmte, spezielle Greifer 10 ist zwar uneingeschränkt in der Lage, die weiter oben erwähnten Zielsetzungen zu verwirklichen und die genannten Vorteile zu erreichen, es versteht sich jedoch, dass er lediglich die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen soll und dass dadurch keinerlei Beschränkungen in Bezug auf die hier gezeigten Entwurfs- und Konstruktionsdetails beabsichtigt sind, mit Ausnahme jener, welche in den beigefügten Ansprüchen beschrieben werden.

Claims

Greifer (10) zum Fassen und Bewegen eines Teils (14, 32), welcher folgendes umfasst: eine erste elektromagnetische Einrichtung (40), wobei die erste elektromagnetische Einrichtung aktiviert wird, um ein erstes Greifelement (28) mit dem Teil in Kontakt zu bringen; eine zweite elektromagnetische Einrichtung (42), wobei die zweite elektromagnetische Einrichtung aktiviert wird, um davon unabhängig ein zweites Greifelement (30) mit dem Teil in Kontakt zu bringen, so dass das Teil zwischen dem ersten Greifelement und dem zweiten Greifelement mit einer vorgegebenen Kraft gefasst wird; und eine Steuereinrichtung (48) zum aufeinander abgestimmten Betreiben der ersten elektromagnetischen Einrichtung und der zweiten elektromagnetischen Einrichtung, um während einer Bewegung des Teils von einer ersten Position in eine zweite Position die auf das Teil ausgeübte, vorgegebene Kraft im wesentlichen aufrechtzuerhalten, wobei die Bewegung des Teils sich aus der gleichzeitigen Aktivierung der ersten elektromagnetischen Einrichtung und der zweiten elektromagnetischen Einrichtung ergibt.
Greifer nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung die erste elektromagnetische Einrichtung aktiviert, um das erste Greifelement zu bewegen, und die Steuereinrichtung davon unabhängig die zweite elektromagnetische Einrichtung aktiviert, um das zweite Greifelement zu bewegen.
Greifer nach Anspruch 1, welcher weiterhin folgendes umfasst: eine an dem Gehäuse montierte Magneteinrichtung zur Erzeugung eines Gehäuse-Magnetfeldes; eine erste elektrische Spule zur selektiven Generierung eines ersten Magnetfeldes, wobei das erste Magnetfeld sich interaktiv zu dem Gehäuse-Magnetfeld verhält, so dass eine erste elektromagnetische Einrichtung geschaffen wird; und eine zweite elektrische Spule zur selektiven Generierung eines zweiten Magnetfeldes, wobei das zweite Magnetfeld sich interaktiv zu dem Gehäuse-Magnetfeld verhält, so dass eine zweite elektromagnetische Einrichtung geschaffen wird.
Greifer nach Anspruch 1, wobei die erste Position und die zweite Position einen Verfahrweg definieren und es sich bei der Bewegung des Teils entlang dem Verfahrweg im wesentlichen um eine Translationsbewegung handelt.
Greifer nach Anspruch 4, welcher weiterhin folgendes umfasst: einen an dem Gehäuse angebrachten, ersten Positionserfassungssensor zur Bestimmung einer Position des ersten Greifelements auf dem Verfahrweg; und einen an dem Gehäuse angebrachten, zweiten Positionserfassungssensor zur Bestimmung einer Position des zweiten Greifelements auf dem Verfahrweg.
Greifer nach Anspruch 5, welcher weiterhin eine Transportvorrichtung umfasst, um den Greifer selektiv in einer sich im wesentlichen parallel zu dem Verfahrweg erstreckenden, ersten Richtung und in einer sich im wesentlichen rechtwinkelig zu dem Verfahrweg erstreckenden, zweiten Richtung zu bewegen.
Greifer nach Anspruch 6, wobei die Transportvorrichtung folgendes umfasst: eine erste Schiene, wobei der Greifer zum Zweck der Bewegung in der ersten Richtung gleitend an der ersten Schiene angebracht ist; und eine zweitel Schiene, wobei die erste Schiene zum Zweck der Bewegung des Greifers in der zweiten Richtung gleitend an der zweiten Schiene angebracht ist.
Greifer (10) zum Erfassen und Bewegen eines Teils, welcher folgendes umfasst: ein Gehäuse (22); ein erstes Greifelement (28), welches zum Zweck einer im wesentlichen translatorischen Hin- und Herbewegung entlang einem Verfahrweg (26) gleitend an dem Gehäuse angebracht ist; einen ersten Motor, um das erste Greifelement entlang dem Verfahrweg zu bewegen; ein zweites Greifelement (30), welches zum Zweck einer im wesentlichen translatorischen Hin- und Herbewegung entlang einem Verfahrweg gleitend an dem Gehäuse angebracht ist; einen zweiten Motor, um das zweite Greifelement entlang dem Verfahrweg zu bewegen; und eine Steuereinheit (48) zur Aktivierung des ersten Motors, um das erste Greifelement mit dem Teil in Kontakt zu bringen, zur getrennt davon erfolgenden Aktivierung des zweiten Motors, um das zweite Greifelement mit dem Teil in Kontakt zu bringen, so dass das Teil mit einer vorgegebenen Kraft zwischen dem ersten Greifelement und dem zweiten Greifelement gefasst wird, und zur aufeinander abgestimmten Aktivierung des ersten Motors und des zweiten Motors, um während einer Bewegung des Teils entlang dem Verfahrweg die auf das Teil ausgeübte, vorgegebene Kraft im wesentlichen aufrechtzuerhalten.
Greifer nach Anspruch 8, wobei der erste Motor folgendes umfasst: eine an dem Gehäuse angebrachte Magneteinrichtung zur Erzeugung eines Gehäuse-Magnetfeldes; eine erste elektrische Spule zur selektiven Generierung eines ersten Magnetfeldes, wobei sich das erste Magnetfeld interaktiv zu dem Gehäuse-Magnetfeld verhält, um das erste Greifelement zu bewegen.
Greifer nach Anspruch 9, wobei der zweite Motor eine zweite elektrische Spule zur selektiven Generierung eines zweiten Magnetfeldes umfasst, wobei sich das zweite Magnetfeld interaktiv zu dem Gehäuse-Magnetfeld verhält, um das zweite Greifelement zu bewegen.
Greifer nach Anspruch 10, welcher weiterhin folgendes umfasst: einen an dem Gehäuse angebrachten, ersten Positionserfassungssensor zur Bestimmung einer Position des ersten Greifelements auf dem Verfahrweg; und einen an dem Gehäuse angebrachten, zweiten Positionserfassungssensor zur Bestimmung einer Position des zweiten Greifelements auf dem Verfahrweg.
Greifer nach Anspruch 11, welcher weiterhin eine Transportvorrichtung umfasst, um den Greifer selektiv in eine sich im wesentlichen parallel zu dem Verfahrweg erstreckende, erste Richtung, sowie in eine sich im wesentlichen rechtwinkelig zu dem Verfahrweg erstreckende, zweite Richtung zu bewegen.
Greifer nach Anspruch 12, wobei die Transportvorrichtung folgendes umfasst: eine erste Schiene, wobei der Greifer zum Zweck der Bewegung in der ersten Richtung gleitend an der ersten Schiene angebracht ist; und eine zweite Schiene, wobei die erste Schiene zum Zweck der Bewegung des Greifers in der zweiten Richtung gleitend an der zweiten Schiene angebracht ist.
Verfahren zur Benutzung eines Greifers (10) zum Fassen und Bewegen eines Teils (14, 32), welches die folgenden Schritte umfasst: das Aktivieren einer elektromagnetischen Einrichtung (40), um ein erstes Greifelement (28) mit dem Teil in Kontakt zu bringen; das davon unabhängig erfolgende Aktivieren einer zweiten elektromagnetischen Einrichtung (42), um ein zweites Greifelement (30) mit dem Teil in Kontakt zu bringen, so dass das Teil zwischen dem ersten Greifelement und dem zweiten Greifelement mit einer vorgegebenen Kraft gefasst wird; und das aufeinander abgestimmte Betreiben der ersten elektromagnetischen Einrichtung und der zweiten elektromagnetischen Einrichtung, um während einer Bewegung des Teils entlang einem Verfahrweg von einer ersten auf dem Verfahrweg gelegenen Position in eine zweite auf dem Verfahrweg gelegene Position die auf das Teil ausgeübte, vorgegebene Kraft im wesentlichen aufrechtzuerhalten, wobei die Bewegung des Teils sich aus der gleichzeitigen Aktivierung der ersten elektromagnetischen Einrichtung und der zweiten elektromagnetischen Einrichtung ergibt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Aktivierens die folgenden Schritte umfasst: das Erzeugen eines Gehäuse-Magnetfeldes; und das mit einer ersten elektrischen Spule erfolgende, selektive Generieren eines ersten Magnetfeldes, wobei das erste Greifelement an der ersten elektrischen Spule angebracht ist und das erste Magnetfeld sich interaktiv zu dem Gehäuse-Magnetfeld verhält, um das erste Greifelement entlang dem Verfahrweg zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt der unabhängigen Aktivierung durch das mit einer zweiten elektrischen Spule erfolgende, selektive Generieren eines zweiten Magnetfeldes bewerkstelligt wird; wobei das zweite Greifelement an der zweiten elektrischen Spule angebracht ist und das zweite Magnetfeld sich interaktiv zu dem Gehäuse-Magnetfeld verhält, um das zweite Greifelement entlang dem Verfahrweg zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei es sich bei der Bewegung des Teils entlang dem Verfahrweg im wesentlichen um eine Translationsbewegung handelt.
Verfahren nach Anspruch 17, welches weiterhin die folgenden Schritte umfasst: das Benutzen eines an dem Gehäuse angebrachten, ersten Positionserfassungssensors zur Bestimmung einer Position des ersten Greifelements auf dem Verfahrweg; und das Benutzen eines an dem Gehäuse angebrachten, zweiten Positionserfassungssensors zur Bestimmung einer Position des zweiten Greifelements auf dem Verfahrweg.
Verfahren nach Anspruch 18, welches weiterhin den Schritt des selektiven Bewegens des Greifers in eine sich im wesentlichen parallel zu dem Verfahrweg erstreckende, erste Richtung und in eine sich im wesentlichen rechtwinkelig zu dem Verfahrweg erstreckende, zweite Richtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Schritt des Bewegens durch das Anbringen des Greifelements an einer ersten Schiene, die zur Bewegung des Greifelements in der ersten Richtung dient, sowie durch das Anbringen der ersten Schiene an einer zweiten Schiene, die zur Bewegung des Greifelements in der zweiten Richtung dient, bewerkstelligt wird.