CH677784A5

CH677784A5 -

Info

Publication number: CH677784A5
Application number: CH844/89A
Authority: CH
Inventors: Wilfried Baeder
Original assignee: Wilfried Baeder
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1991-06-28
Also published as: AT397075B; FR2628405A1; DE3808121A1; DE8803290U1; DE3808121C2; ATA50489A; FR2628405B3

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Handhabungsgerät zum Greifen und Bewegen von Gegenständen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bekannte Handhabungsgeräte dieser Art sind ausserordentlich kompliziert, kostenaufwendig und hinsichtlich ihrer Funktionsweise nicht übersichtlich. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, dass die Lastengewichtsausgleichsvorrichtung sich im Bereich des Parallelogrammauslegers befindet und dort stört. Der Parallelogrammausleger ist damit in seinem Bewegungsbereich eingeschränkt. Dies führt dazu, dass man z.B. bei Hub- und Senkbewegungen mit dem Parällelogrammausleger nicht so hoch wie möglich bzw. so tief wie möglich kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handhabungsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach, kostengünstig und übersichtlich in der Funktionsweise ist und hinsichtlich des Parallelogrammauslegers das Durchfahren des gesamten Bewegungsbereiches ermöglicht, und dies unter Beibehaltung der Vorzüge einer Lasten-gewichtsausgleichsvorrichtung mit druckmittelbetriebenem Arbeitszylinder.

Die Aufgabe ist bei einem Handhabungsgerät der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Das Handhabungsgerät ist dadurch einfach, kostengünstig und übersichtlich in seiner Funktionsweise. Damit eignet sich das Handhabungsgerät mit Vorzug für den Werkstattbetrieb, für Montageaufgaben und ausserdem auch mit besonderem Vorzug für den Einsatz auf Baustellen, bei denen z.B. grosse und schwere Gegenstände, wie Betonteile, Steine od. dgl., gehandhabt werden müssen. Dadurch, dass der Arbeitszylinder gänzlich ausserhalb des Bereichs des Parallelogrammauslegers und im Bereich des zweiten, gebildeten Parallelogramms angeordnet ist, kann für den Parallelogrammausleger dessen gesamter verfügbarer Bewegungsbereich durchfahren und somit voll genutzt werden. Man kann daher mit dem Handhabungsgerät die vom Parallelogrammausleger ermöglichte maximale Höhenstellung beim Heben bzw. Tiefenstellung beim Senken erreichen, so dass ein insgesamt sehr grosser Hub verwirklicht ist.

Weitere vorteilhafte Ausgesfaltungen des erfin-dungsgemässen Handhabungsgerätes ergeben sich aus den Ansprüchen 2-27.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, wo diese besonders herausgestellt sind.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmate als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentiich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Handhabungsgerätes zum Greifen und Bewegen von Gegenständen,

Fig. 2, 3 und 4 jeweils eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht von Einzelteilen des Handhabungsgerätes in Fig. 1,

Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer Einzelheit der Greifvorrichtung des Handhabungsgerätes.

In den Zeichnungen ist ein Handhabungsgerät 10 gezeigt, das zum Greifen und Bewegen von Gegenständen 11 dient, die aus Bauteilen, Betonteilen, Steinen od. dgl. schweren Teilen bestehen können, welche normalerweise entweder gamicht oder nur in äusserst beschwerlicher Weise mittels Körperkraft angehoben und bewegt werden können.

Das Handhabungsgerät 10 ist mit einem Parallelogrammausleger 12 versehen, der zwei zueinander etwa parallele Lenker 13,14 aufweist. Beide Lenker 13,14 sind mit dem in Fig. 1 linken Ende im Bereich eines dortigen Gelenkpunktes 15 bzw. 16 an einem Halter 17 angelenkt. Die Gelenkachsen verlaufen beispielsweise horizontal im Raum. Am anderen, in Fig. 1 rechten Ende der Lenker 13, 14 ist eine später noch näher erläuterte Aufnahmevorrichtung 18 angebracht, die eine endseitig der Lenker 13,14 im Bereich der Gelenkpunkte 19, 20 angelenkte Hülse 21 aufweist. Die Aufnahmevorrichtung 18 dient zum Greifen und Aufnehmen der Gegenstände 11.

Das Handhabungsgerät 10 ist ferner mit einer allgemein mit 22 bezeichneten Lastengewichtsaus-gleichsvorrichtung versehen, die zwischen dem Halter 17 und zumindest einem der beiden Lenker 13, 14 wirksam ist und zumindest einen druckmittelbetriebenen, insbesondere pneumatischen, Arbeitszylinder 23 aufweist.

Der eine Lenker 13 weist zumindest einen im Gelenkpunkt 15 quer, und zwar unter einem Winkel von 90°, abstehenden, daran festen, beispielsweise an-geschweissten, Stützarm 24 auf. Dieser verläuft etwa parallel zu beidseitig des Arbeitszylinders 23 plazierten Verbindungsgliedern 25, die in Abstand davon am Halter 17 im Bereich der Gelenkachse 26 angelenkt sind. In Fig. 1 ist nur ein solches Verbindungsglied 25 zu sehen. Der Stützarm 24 und beide Verbindungsglieder 25 sind über zwei zueinander parallele Koppelglieder 27 zu einem vom Lenker 13 mit Stützarm 24 bewegbaren Parallelogramm verbunden. Die beidseitigen Koppelglieder 27 sind am freien Ende beider Verbindungsglieder 25 im Bereich der Gelenkachse 28 mit den Verbindungsgliedern 25 und am freien Ende des Stützarmes 24 im Bereich der dortigen Gelenkachse 29 mit diesem gelenkig verbunden. Der Arbeitszylinder 23 ist einerseits am Halter 17 und andererseits an einem der beschriebenen Teile des Parallelogramms abgestützt. Mit dem in Fig. 1 rechten Ende seines Gehäuses 30,

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an dem zumindest eine frei drehbare Rolle 31 angebracht ist, ist der Arbeitszylinder 23 an einem Stützsteg 32 in seiner Achsrichtung abgestützt. Der Stützsteg 32 verläuft etwa rechtwinklig zur Längsmittelachse des Arbeitszylinders 23 und zum Längsverlauf beider Koppelglieder 27. Mit dem freien Ende seiner Kolbenstange 33 ist der Arbeitszylinder 23 etwa auf der Mitte eines Widerlagers 34 zwischen beiden Koppeigliedern 27 abgestützt, z.B. angelenkt. Der Arbeitszylinder 23 ist mit beiden Koppelgliedern 27 derart gekoppelt, dass der Arbeitszylinder 23 bei der Bewegung des Parallelogramms, gebildet aus den Teilen 24,25 und 27, mit der Querbewegung der Koppelglieder 27 mitgeführt wird, hingegen bei der Längsbewegung der Koppelglieder 27 axial am Stützsteg 32 abgestützt ist und die Koppelglieder 27 relativ zum Arbeitszylinder 23 längsbeweglich sind. Bei einer Querbewegung der Koppeiglieder 27 ist somit das Gehäuse 30 des Arbeitszylinders 23 über die Rolle 31 entlang dem Stützsteg 32 rollend geführt. Da die Kolbenstange 33 am Widerlager 34 angelenkt ist, wird schon darüber der Arbeitszylinder 23 bei der Querbewegung der Koppelglieder 27 mitgeführt.

Wie ersichtlich ist, verläuft der Arbeitszylinder 23 mit seiner Längsmittelachse - in Richtung der Querbewegung beider Koppelglieder 27 gesehen -ohne Querabstand von den Koppelgliedern 27. Da bei der gezeigten doppelarmigen Ausführung zwei Koppelglieder 27 vorgesehen sind, ist der Arbeitszylinder 23 zwischen beiden Koppelgliedern 27 aufgenommen. Er verläuft zu diesen etwa parallel, wobei die Längsmittelachse des Arbeitszylinders 23 innerhalb der von beiden Koppelgliedern 27 aufgespannten Ebene verläuft.

Der Arbeitszylinder 23 ist an den Koppelgliedern 27 relativ zu diesen translatorisch verschiebbar gehalten. Hierzu weist jedes Koppelglied 27 eine nur schematisch angedeutete Längsführung 35 auf, die aus einer Nut oder einem Längssteg bestehen kann. Der Arbeitszylinder 23 weist auf jeder Längsseite seines Gehäuses 30, die einer solchen Längsführung 35 zugewandt ist, Führungsglieder 36 auf, die entlang der Längsführung 35 geführt sind. Die Führungsglieder 36 bestehen z.B. aus Rollen. Je Längsseite des Gehäuses 30 können z.B. zwei in Längsrichtung in Abstand voneinander gelagerte Rollen als Führungsglieder 36 vorgesehen sein, die jeweils auf der dieser Seite zugeordneten Längsführung 35 bei der Relativverschiebung zwischen dem Arbeitszylinder 23 und den Koppelgliedern 27 geführt sind. Die Führungsglieder 36 und die Längsführung 35 stehen quer zu ihrem Längsverlauf zu einer Zwangsmitnahme in beiden Richtungen bei der Querbewegung der Koppelglieder 27 in zur Längsmittelachse des Arbeitszylinders 23 etwa rechtwinkliger Richtung miteinander in Eingriff. Die am Stützsteg 32 des Halters 17 abgestützte und abrollende Rolle 31 ist auf der gleichen Achse am Gehäuse 30 des Arbeitszylinders 23 gelagert wie dessen beidseitige Führungsrollen, die dortige Führungsglieder 36 bilden. Dies ist besonders einfach. Der Stützsteg 32 ist - in Richtung zu den Verbindungsgliedern 25 gesehen - in Abstand vom Gelenkpunkt 15 des Lenkers 13 mit Stützarm 24 daran angeordnet, so dass der Stützarm 24 und der Stützsteg 32 sich nicht behindern. Wie Fig. 2 erkennen iässt, ist der Stützarm 24 im Bereich seiner Gelenkachse 29 zwischen den gabelartigen Enden beider Koppeiglieder 27 aufgenommen und gelagert.

Fig. 4 zeigt, dass auch der Halter 17 doppelarmig gestaltet ist. Er weist zwei zueinander parallele Arme 37 und im Bereich der Gelenkachse 15 des Lenkers 13 mit Stützarm 24 eine z.B. etwa halbkreisförmige Platte 38 auf, die angeschweisst sein kann. Beide Arme 37 erstrecken sich in einer Ebene, die etwa parallel zu der Ebene verläuft, die von beiden Koppelgliedern 27 aufgespannt ist, wobei die durch die Arme 37 gebildete Ebene in Querabstand und gemäss Fig.1 unterhalb der von den Koppelgliedem 27 aufgespannten Ebene verläuft. Die -zum Lenker 13 weisenden Enden beider Arme 37 bilden eine Gabel, wobei der Lenker 13 mit Stützarm 24 im Bereich der Gelenkachse 15 zwischen den dortigen Enden der Arme 37 aufgenommen und gelagert ist. Der Stützsteg 32 ist an der Platte 38 befestigt und ragt von dieser auf.

Fig. 1 zeigt, dass die Gelenkachse 16 zur Anien-kung des anderen Lenkers 14 am Halter 17 genau unterhalb der Gelenkachse 15 verläuft. Auch in diesem Bereich kann der Halter 17 als Gabel 39 ausgebildet sein, zwischen deren Schenkel der zweite Lenker 14 aufgenommen ist

Der komplette Halter 17, gebildet aus den Armen 37, der Platte 38 und einer endseitigen Querverstrebung 40, ist seinerseits um eine zu den Gelenkachsen 15, 16, 19, 20, 26, 28, 29 etwa rechtwinklig verlaufende, z.B. vertikal im Raum gerichtete, Schwenkachse 41 schwenkbar an einem Ausleger

42 gelagert. Der Halter 17 ist hierzu mit einer Lagergabel 43 ausgestattet. Der eine Gabelschenkel wird von der Platte 38 gebildet. Der Ausleger 42 greift im Bereich der Schwenkachse 41 in die Lagergabel

43 ein.

Mit seinem anderen Ende, das dem Parallelogrammausleger 12 und der Schwenkachse 41 abgewandt ist, ist der Ausleger 42 um eine zweite Schwenkachse 44 schwenkbar an einem Träger 45 gelagert. Die zweite Schwenkachse 44 verläuft etwa-parallel zur ersten Schwenkachse 41, also ebenfalls vertikal im Raum. Der Träger 45 ist z.B. als Säule ausgebildet, die von einer fussseitigen Platte 46 aufragt. Die Platte 46 mit dem Träger 45 darauf kann ortsfest oder statt dessen auch mobil sein. Im letztgenannten Fall ist der Träger 45 an einem Fahrgestell geeigneter Art angebracht.

Zur Aufnahme und Lagerung des Auslegers 42 ist der Träger 45 am oberen Ende mit einer Lagergabel 47 versehen. Ein Schenkel der Lagergabel 47 wird von einer z.B. etwa halbkreisförmigen Platte 48 gebildet.

In Nachbarbereichen beider Schwenkachsen 41,

44 ist der Ausleger 42 jeweils mit einer nur schematisch gezeigten, vorzugsweise fernbetätigbaren, Bremseinrichtung zur wahlweisen Blockierung bzw. Freigabe der Schwenkung um die jeweilige Schwenkachse 41 bzw. 44 versehen. Jede Bremseinrichtung weist einen am Ausleger 42 um eine z.B. horizontale Achse schwenkbar gelagerten Bremshebel 49, 50 auf, der mitteis einer Zugfeder 51 bzw. 52 in

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Bremsposition gezwungen ist. Jeder Bremshebel 49, 50 weist in Abstand von seiner Schwenkachse am Ende einen in Richtung zur dortigen Platte 38 bzw. 48 abstehenden Puffer 53 bzw. 54 auf, mit dem der Hebel 49 bzw. 50 auf die jeweils zugeordnete Platte 38 bzw. 48 kraftschlüssig einwirkt. Jede Bremseinrichtung weist einen druckmittelbetriebenen, insbesondere pneumatischen, Arbeitszylinder 55 bzw. 56 auf, der am Bremshebel 49 bzw. 50 angreift und mittels dessen die Bremseinrichtung gegen die Wirkung der Zugfeder 51 bzw. 52 in Frei-gabestellung bringbar ist. Nicht weiter gezeigt ist, dass beide Arbeitszylinder 55, 56 mittels eines z.B. pneumatischen Handschalters, der im Bereich der Aufnahmevorrichtung 18 griffbereit plaziert ist, fernbetätigbar sind, und zwar gemeinsam.

Der Arbeitszylinder 23 der Lastengewichtsaus-gleichsvorrichtung 22 besteht aus einem pneumatischen Arbeitszylinder. Er ist mittels einer Folgeschaltung bei Betätigung von vorzugsweise pneumatischen Händschaltern fernbetätigbar, die zur Betätigung der Aufnahmevorrichtung 18 vorgesehen sind. Beim Einschalten der Aufnahmevorrichtung 18 zum Greifen eines Gegenstandes 11 wird über die Folgeschaltung der Arbeitszylinder 23 verzögert und erst dann auf Gewichtsausgleich eingeschaltet, wenn die Aufnahmevorrichtung 18 den Gegenstand 11 ergriffen und ausserdem ausreichend fest gefasst hat, wofür ein ausreichender Gegendruck im Bereich der z.B. pneumatisch arbeitenden Aufnahmevorrichtung 18 ein Signal ist. In umgekehrter Weise wird der Arbeitszylinder 23 bei Einschalten der Aufnahmevorrichtung 18 zum Freigeben eines gefassten Gegenstandes 11 zunächst und vor Freigabe des Gegenstandes 11 entlüftet und erst danach die Aufnahmevorrichtung 18 auf Freigabe geschaltet. Dadurch ist vermieden, dass die Aufnah-mevorrichtung 18 den Gegenstand 11 bereits freigibt, bevor der Arbeitszylinder 23 entlastet ist, der somit noch auf Gewichtsausgleich geschaltet ist und ein schlagartiges Hochschleudern des Parallelogrammauslegers 12 verursachen würde.

Die Aufnahmevorrichtung 18 weist eine in der Hülse 21 gehaltene, dazu koaxiale Stange 57 auf, die mit einem Ende in der Hülse 21 pendelnd aufgenommen sein kann. Die Hülse 21 weist in Axiaiab-stand vom freien Ende der Stange 57 ein die Stange 57 umschliessendes, zumindest in Grenzen Schwenkausschläge der Stange 57 quer zur Stangenachse elastisch zulassendes Gummilager 58 auf. Dieses ist in einfacher Weise aus mehreren in vorzugsweise gleichen Llmfangswinkelabständen voneinander in der Hülse 21 angeordneten, radialen Gummipuffern 59 gebildet, die radial an der Stange 57 anliegen und zumindest in Grenzen kompressibel sind. Nur schematisch ist durch einen Pfeil 60 angedeutet, dass die Stange 57 ausserdem in der Hülse 21 um die Stangenachse drehbar gelagert sein kann. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Drehlagerung im Bereich der Hülse 21 nicht vorgesehen. Statt dessen ist die Stange 57 geteilt, wobei zwischen beiden koaxialen Stangenteilstücken ein Schwenklager 61 angeordnet ist, mittels dessen die Stangenteilstücke relativ zueinander um die Stangenachse in Pfeilrichtung 62 drehbar sind.

Die Aufnahmevorrichtung 18 weist am freien Ende der Stange 57 eine Greifvorrichtung 63 mit zwei einander gegenüberliegenden und vorzugsweise verstellbaren Spannbacken 64, 65 auf. Die Greifvorrichtung 63 ist mit einem nur schematisch angedeuteten Rüttler 66 ausgestattet, der mittels eines nicht gezeigten Handschalters wahlweise ein-oder ausgeschaltet werden kann. Werden mittels des Handhabungsgerätes 10 als Gegenstände 11 z.B. schwere Steine gehoben, bewegt und abgesenkt, z.B. beim Mauern auf eine Mörtelschicht aufgesetzt, so kann durch Einschalten des Rüttlers 66 ein Einrütteln mit Verdichtung erfolgen. Die eine Spannbacke 64 der Greifvorrichtung 63 ist fest angeordnet, jedoch zur Anpassung an verschieden breite, zu spannende Gegenstände 11 einstellbar. Die andere Spannbacke 65 verläuft etwa parallel zur festen Spannbacke 64 und ist mittels eines vorzugsweise pneumatischen Arbeitszylinders 67 spannbetätigbar. Die Spannbacke 65 ist im Bereich der Geienkachse 68 am Rahmen der Greifvorrichtung 63 schwenkbar gelagert und mit einem verlängerten Hebel 69 versehen, an dem der Arbeitszylinder 67 angreift.

In Fig. 5 ist nur schematisch ein Teil der Greifvorrichtung 63 mit der festen Spannbacke 64 gezeigt. Die Greifvorrichtung 63 weist eine Nivelliereinrichtung oder zumindest Teile dieser auf. Die Niveilier-einrichtung besteht insbesondere aus einer Lichtstrahl" oder Laserstrahleinrichtung. Diese weist eine Zieleinrichtung 70 auf, die nach dem Prinzip von Kimme und Korn arbeitet und z.B. eine Strahlblende 71 und längs der festen Spannbacke 64 in Abstand davon eine Fadenkreuzscheibe 72 aufweist. Beim Hantieren ist die Greifvorrichtung 63 so auszurichten, dass der die Strahlblende 71 passierende Nivellierstrahl die Fadenkreisscheibe 72 im Zentrum durchsetzt, wodurch ersichtlich ist, dass die Greifeinrichtung 63 und somit der davon gefasste Gegenstand 11 mit der betreffenden, parallel zur festen Spannbacke 64 verlaufenden Längskante genau auf das Niveau des Lichtstrahles ausgerichtet ist.

Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Greifvorrichtung 63 ein Schwenklager auf, mittels dessen die Greifvorrichtung 63 relativ zur Stange 57 um deren Längsachse drehbar ist. Dieses Schwenklager kann vorzugsweise biockier-bar sein, wobei dies vorzugsweise von Hand und durch die an der Greifvorrichtung 63 angreifende Bedienungsperson erfolgen kann.

Nicht weiter gezeigt sind beidseitig abstrebende Griffe an der Greifvorrichtung 63, an denen die Bedienungsperson anfassen kann. Sämtliche für die Steuerung erforderlichen Schalter sind zweckmässigerweise im Zugriffsbereich der Bedienungsperson, z.B. an der Greifvorrichtung 63 und hierbei insbesondere an den abstehenden Griffen, plaziert. Dies gilt z.B. für den oder die pneumatischen Schalter, mittels dessen bzw. denen die Schliess-und Öffnungsbewegung der beweglichen Spannbacke 65 - und über Folgeschaltung daran angekoppelt die Betätigung des Arbeitszylinders 23 der Lastengewichtsausgleichsvorrichtung 22 - gesteuert werden kann. Auch der z.B. pneumatische

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Schalter zur Betätigung der beiden Arbeitszylinder 55, 56 zum Lüften der jeweiligen Bremseinrichtung befindet sich im gleichen Zugriffsbereich der Bedienungsperson, ebenso wie auch ein Schalter zum Ein- und Abschalten des Rüttlers 66. Nicht weiter gezeigt ist, dass die Greifvorrichtung 63 im Aufnahmebereich zwischen beiden Spannbacken 64, 65, z.B. an der festen Spannbacke 64, einen Fühler, z.B. einen Endschalter, aufweist, über den schaltungstechnisch sichergestellt ist, dass bei Betätigung des pneumatischen Schalters im Sinne einer Schliessbewegung der Greifvorrichtung 63 mit gemäss Folgeschaltung dann aktiviertem Arbeitszylinder 23 eine derartige Schliessbetätigung der beweglichen Spannbacke 65 und Aktivierung des Arbeitszylinders 23 aus Sicherheitsgründen unterbleibt, wenn sich kein Gegenstand 1 "I zwischen den Spannbacken 64,65 zum Festspannen befindet.

Die Wirkungsweise des Handhabungsgerätes 10 ist folgendermassen. Dabei wird davon ausgegangen, dass eine Schwenkbetätigung um die Schwenkachsen 41, 44 nicht gewünscht wird und sich beide Bremseinrichtungen mit Bremshebel 49 bzw. 50 und Puffer 53 bzw. 54 in der in Fig. 1 gezeigten Bremsstellung befinden. Dann kann durch Auf- und Abbewegen der Aufnahmevorrichtung 18 mit Hilfe des Parallelogrammauslegers 12 und Schwenkbewegung um die Gelenkachsen 15,16 sowie 19, 20 eine Hub-/Senkbewegung und Querbewegung durchgeführt werden. Wird das Handhabungsgerät 10 z.B. auf einer Baustelle eingesetzt, wo als Gegenstände grosse und schwere Steine zu handhaben sind, insbesondere anzuheben und zu bewegen sind, so werden zunächst die beiden Spannbacken 64, 65 hinsichtlich der Spannweite auf die Masse dieser Gegenstände 11 eingestellt. Das Handhabungsgerät 10 kann mit dem Träger 45 z.B. auf einer vertikal auf- und absenkbaren Plattform errichtet sein, die mittels eines darunter befindlichen Fahrgestells auch noch verfahrbar ist und auf der z.B. die Gegenstände 11 als Vorrat aufgestapelt sind. Soll sodann ein Gegenstand 11 dieser Art von der Bedienungsperson, z.B. dem Maurer, gehandhabt werden, so wird die Greifvorrichtung 63 von Hand zum Vorrat bewegt, wobei die Stange 57 beim gezeigten Ausführungsbeispiel immer in vertikaler Richtung verbleibt. Befindet sich die Greifvorrichtung 63 über dem zu greifenden Gegenstand 11, so wird von der Bedienungsperson der z.B. pneumatische Schalter zur Aktivierung des Arbeitszylinders 67 der beweglichen Spannbacke 65 und damit zum Schliessen der Greifvorrichtung 63 eingeschaltet. Die bewegliche Spannbacke 65 wird geschlossen, wodurch der Gegenstand 11 fest und rutschsicher zwischen beiden Spannbacken 64, 65 geklemmt ist. Eine Längskante des Gegenstandes 11 verläuft dabei etwa parallel zur festen Spannbacke 64, Aufgrund der erläuterten Folgeschaltung wird zeitlich erst nach diesem Spannvorgang der Arbeitszylinder 23 der Lastengewichtsausgleichsvorrichtung 22 eingeschaltet, und zwar - bezogen auf die Aufnahmevorrichtung 18 und insbesondere den in der Greifvorrichtung 63 gespannten Gegenstand 11 - im Sinne «Heben» beaufschlagt. Die Beaufschlagung des Arbeitszylinders 23 erfolgt somit dergestalt,

dass dessen Kolbenstange 23 aus dem Gehäuse 30 in Fig. 1-3 nach links ausgefahren wird. Da das Gehäuse 30 über die Rolle 31 am Stützsteg 32 in Längsrichtung abgestützt ist, hat die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 33 zur Folge, dass diese Ausschubkraft am Widerlager 34 und somit an beiden Koppelgliedern 27 angreift und somit eine am Stützarm 24 angreifende Kraft zur Folge hat, die ein im Gegenuhrzeigersinn gerichtetes Schwenkmoment um die Gelenkachse 15 zur Folge hat Diese vom Arbeitszylinder 23 erzeugte Kraft ist so eingestellt und geregelt, dass damit die Gewichtskraft des Parallelogrammauslegers 12 und der Aufnahmevorrichtung 18 mitsamt dem gespannten Gegenstand 11 kompensiert ist, so dass die Bedienungsperson die Greifvorrichtung 63 praktisch nur führen muss, jedoch keinerlei Hubkräfte aufbringen muss. Durch die Lastengewichtsausgleichsvorrichtung 22 wird somit erreicht, dass der Parallelogrammausleger 12 mit damit verbundener kompletter Aufnahmevorrichtung 18 einschliesslich gespanntem Gegenstand 11 in jeder auf und ab geschwenkten Höhenlage gewichtsentlastet ist. Die an der Greifvorrichtung 63 angreifende Bedienungsperson braucht somit die Greifvorrichtung mit gespanntem Gegenstand 11 lediglich in vertikaler Richtung zu führen, um diesen Gegenstand 11 an die gewünschte Stelle zu heben und dort abzusenken und zu plazieren. Wenn dabei eine Schwenkbewegung um die lotrechten Schwenkachsen 41, 44 notwendig werden sollte, wird von der Bedienungsperson der den beiden Arbeitszylindern 55, 56 der Bremseinrichtung zugeordnete, z.B. pneumatische, Schalter betätigt, wodurch die Bremshebel 49, 50 mit ihren Puffern 53 bzw. 54 von der zugeordneten Platte 38 bzw. 48 abgehoben werden und damit die Schwenkblockierung aufgehoben wird. Ist bei dieser Manipulation die Sollage für den Gegenstand 11 erreicht, können über Schalterbetätigung die Bremseinrichtungen wieder in Bremsstellung fallen. Der Gegenstand 11 wird in vertikaler Richtung z.B. auf einer gesetzten Mauer abgesenkt, wobei der Gegenstand 11 mittels der Greifvorrichtung 63 innerhalb der horizontalen Ebene in beiden Achsrichtungen eines entsprechenden Koordinatensystems so fein ausgerichtet wird, wie erforderlich. Die letzte Feinausrichtung wird durch das Gummilager 58 zwischen der Hülse 21 und der Stange 57 erleichtert, da das Gummilager in Grenzen Querbewegungen der Stange 57 relativ zur Hülse 21 und zum nicht bewegten Parallelogrammausleger 12 ermöglicht Auch eine Drehbetätigung um die Längsmitteiachse der Stange 57 kann bei dieser Manipulation noch notwendig werden und von Vorteil sein. Bei der Längsausrichtung des Gegenstandes 11 kann man sich im übrigen der Zieleinrichtung 70 bedienen, die aktiviert wird. Dabei wird von einer Stelle und in Abstand von der Greifvorrichtung 63 ein möglichst eng gebündelter Richtstrahl ausgesendet Bei der Feinausrichtung der Greifvorrichtung 63 ist dann eine exakte Nivellierung, bezogen auf diesen Richtstrahl, erreicht, wenn der Richtstrahl sowohl die Strahlblende 71 passiert als auch die in Abstand davon befindliche Fa-denkreuzscheibe 72 im Zentrum beaufschlagt. Dies ist von der Bedienungsperson relativ leicht zu er5

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kennen, besonders dann, wenn mit einem Richtstrahl im Spektralbereich sichtbaren Lichts gearbeitet wird, z.B. mit einem Rotlichtstrahl, Laserstrahl oder dgl.

Sollte es vor dem Freigeben des Gegenstandes 11 gewünscht werden, noch eine zusätzliche Verdichtung des Nachbarbereichs durch Rütteln vorzunehmen, wird von der Bedienungsperson für bestimmte Zeit der Rüttler 66 eingeschaltet. Dadurch kann z.B. unter dem Gegenstand 11 befindlicher Mörtel verdichtet werden.

Zum Freigeben des Gegenstandes 11 wird von der Bedienungsperson im Bereich der Greifvorrichtung 63 sodann der zugeordnete Schalter betätigt, der eine Beaufschlagung des Arbeitszylinders 67 und darüber der beweglichen Spannbacke 65 im Öffnungssinne bewirken soll. Durch die beschriebene Folgeschaltung wird aber zunächst bei diesem Schaltimpuls der Arbeitszylinder 67 noch nicht in diesem Sinne beaufschlagt, sondern als erstes der Arbeitszylinder 23 der Lastengewichtsausgleichs-vorrichtung 22 vom Druck entlastet und somit entlüftet. Erst danach zieht der Arbeitszylinder 67 an, wodurch die Spannbacke 65 im Freigabesinn weggeschwenkt wird und dadurch der Gegenstand 11 von der Greifvorrichtung 63 freigegeben wird. Die Bedienungsperson schwenkt daraufhin das Handhabungsgerät 10 in beschriebener Weise wieder zum Vorrat der Gegenstände 11 und wiederholt den Zyklus in beschriebener Weise.

Das Handhabungsgerät 10 ist ausserordentlich einfach, kostengünstig und in seiner Wirkungsweise übersichtlich. Es macht mit einfachen Mitteln eine vollständige Gewichtsentlastung von jeweiligen mitteis der Greifvorrichtung 63 zu fassenden und zu hebenden, zu senkenden und quer zu bewegenden Gegenständen 11 möglich, so dass die Bedienungsperson das Handhabungsgerät 10 lediglich führen, jedoch keine Hub-/Senkkräfte oder gar Querbewegungskräfte aufbringen muss.

Claims

Patentansprüche

1. Handhabungsgerät zum Greifen und Bewegen von Gegenständen (11), mit einem Parallelogrammausleger (12), der zwei zueinander etwa parallele Lenker (13,14) aufweist, die jeweils mit einem Ende an einem Halter (17) angelenkt sind und an ihrem anderen Ende mit einer Aufnahmevorrichtung (18) für die Gegenstände (11) verbunden sind, und mit einer Lastengewichtsausgleichsvorrichtung (22), die zwischen dem Halter (17) und zumindest einem Lenker (13) wirksam ist und zumindest einen druckmittelbetriebenen Arbeitszylinder (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Lenker (13) mindestens einen im Gelenkpunkt (15) quer abstehenden, daran festen Stützarm (24) aufweist, der etwa parallel zu mindestens einem in Abstand davon am Halter (17) angelenkten Verbindungsglied (25) verläuft, dass der Stützarm (24) und das Verbindungsglied (25) über mindestens ein an deren freiem Ende jeweils angelenktes Koppelglied (27) zu einem vom Arbeitszylinder (23) bewegbaren und den Lenker (13) beaufschlagenden Parallelogramm verbunden sind und dass der Arbeitszylinder (23)

einerseits am Halter (17, 32) und andererseits an einem Teil (34,27) des Parallelogramms abgestützt ist.

2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützarm (24) im Gelenkpunkt (15) unter 90° zum Lenker (13) ausgerichtet ist.

3. Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (23) mit dem Ende seines Gehäuses (30) am Halter (17, 32) und mit dem freien Ende seiner Kolbenstange (33) an einem Teil (34, 27) des Parallelogramms abgestützt ist, und vorzugsweise, dass der Arbeitszylinder (23) mit dem mindestens einen Koppelglied (27) derart gekoppelt ist, dass der Arbeitszylinder (23) bei der Bewegung des Parallelogramms mit der Querbewegung des Koppelgliedes (27) mitgeführt wird, hingegen bei der Längsbewegung des Koppelgliedes (27) axial abgestützt ist und das Koppelglied (27) relativ zum Arbeitszylinder (23) längsbeweglich ist.

4. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (23) an dem Ende, insbesondere am Ende seines Gehäuses (30), das am Halter (17) abgestützt ist, zumindest eine frei drehbare Rolle (31) aufweist, über die der Arbeitszylinder (23) an einem in bezug auf den Längsverlauf des Koppelgliedes (27) etwa rechtwinklig verlaufenden Stützsteg (32) des Halters (17) in seiner Achsrichtung abgestützt ist und entlang diesem (32) bei der Querbewegung rollend geführt ist, und vorzugsweise, dass der Arbeitszylinder (23) mit dem Ende, insbesondere dem freien Ende seiner Kolbenstange (33), das an einem Teil des Parallelogramms abgestützt ist, am Verbindungsglied (25) oder vorzugsweise an einem Widerlager (34) des Koppelgliedes (27), das quer zu diesem (27) und zur Längsmittelachse des Arbeitszylinders (23) verläuft, abgestützt ist.

5. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszy-iinder (23) mit seiner Längsmittelachse, in Richtung der Querbewegung des Koppelgliedes (27) gesehen, ohne Querabstand vom Koppelglied (27) verläuft und gehalten ist.

6. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (27) doppelarmig ausgebildet ist und der Arbeitszylinder (23) zwischen beiden Koppelgliedern (27) aufgenommen ist, zu diesen etwa parallel verläuft und mit seiner Längsmittelachse innerhalb der von beiden Koppelgliedern (27) aufgespannten Ebene verläuft, und vorzugsweise, dass der Arbeitszylinder (23) an dem mindestens einen Koppelglied (27) relativ zu diesem translatorisch verschiebbar gehalten ist.

7. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Koppelglied (27) eine Längsführung (35) und der Arbeitszylinder (23) entlang der Längsführung (35) relativ dazu geführte Führungsglieder (36) aufweist, die vorzugsweise aus Rollen gebildet sind.

8. Handhabungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (23) auf jeder Längsseite seines Gehäuses (30), die einem Koppelglied (27) zugewandt ist, zwei in Längsrichtung in Abstand voneinander gelagerte Rollen als

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Führungsglieder (36) aufweist, die jeweils auf der dieser Seite zugeordneten Längsführung (35) bei der Relativverschiebung zwischen dem Koppelglied (27) und dem Arbeitszylinder (23) geführt sind, wobei vorzugsweise die Führungsglieder (36) und die Längsführung (35) quer zu ihrem Längsverlauf zu einer Zwangsmitnahme in beiden Richtungen der Querbewegung in Eingriff miteinander stehen, und vorzugsweise, dass die Längsführung (35) aus einer Nut oder einem Längssteg gebildet ist,

9. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (34) bei doppelarmigem Koppelglied (27) sich von einem Koppelglied zum anderen Koppelglied (27) erstreckt und das freie Ende der Kolbenstange (33) etwa auf der Mitte des Widerlagers (34) angreift, und vorzugsweise, dass das freie Ende der Kolbenstange (33) am Widerlager (34) angelenkt ist.

10. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass die am Stützsteg (32) des Halters (17) abgestützte und abrollende Rolle (31) auf der gleichen Achse am Gehäuse (30) des Arbeitszylinders (23) gelagert ist wie dessen beidseitige, Führungsglieder (36) bildende Führungsrollen.

11. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 4-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützsteg (32) des Halters (17), in Richtung zum Verbindungsglied (25) gesehen, in Abstand vom Gelenkpunkt * (15) des Lenkers (13) mit Stützarm (24) daran angeordnet ist.

12. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass bei doppelarmigem Koppelglied (27) der Stützarm (24) im Gelenkpunkt (29) zwischen beiden Koppelgliedern (27) aufgenommen und gelagert ist.

13. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (17) einen zur Längsmittelachse des Arbeitszylinders (23) und zum mindestens einen Koppelglied (27) etwa parallel verlaufenden Doppelarm (37) aufweist, der im Bereich des Gelenkpunktes (15) des Lenkers (13) mit Stützarm (24) eine z.B. etwa halbkreisförmige Platte (38) trägt, und vorzugsweise, dass der Lenker (13) mit Stützarm (24) daran im Bereich des Gelenkpunktes (15) zwischen beiden Armen (37) des Halters (17) aufgenommen und gelagert ist, und vorzugsweise, dass der Stützsteg (32) an der Platte (38) befestigt ist und von dieser aufragt.

14. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (17) in Abstand vom Gelenkpunkt (15) des Lenkers (13) mit Stützarm (24) ein weiteres Gelenk (16) aufweist, in dem der zweite Lenker (14) gelagert ist, insbesondere eine den zweiten Lenker (14) dazwischen aufnehmende Gabel (39), und vorzugsweise, dass der Halter (17) seinerseits um eine zu den Gelenkachsen (15,16,19,20) des Parallelogrammauslegers (12) etwa rechtwinklig verlaufende Schwenkachse (41 ) schwenkbar an einem Ausleger (42) gelagert ist, wozu der Halter (17) vorzugsweise eine Lagergabel (43) aufweist, in die der Ausleger (42) eingreift.

15. Handhabungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (42) mit dem Ende, das dem Parallelogrammausleger (12) und der Schwenkachse (41) des Halters (17) abgewandt ist, um eine zweite Schwenkachse (44) schwenkbar an einem Träger (45) gelagert ist, wobei die zweite Schwenkachse (44) etwa parallel zur ersten Schwenkachse (41) verläuft, und vorzugsweise, dass der Träger (45) als z.B. vertikal aufragende Säule ausgebildet ist und vorzugsweise eine Lagergabel (47) aufweist, in die der Ausleger (42) eingreift, wobei vorzugsweise ein Gabelteil der Lagergabel (47) eine z.B. etwa halbkreisförmige Platte (48) aufweist.

16. Handhabungsgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Halter (17,38) und dem Ausleger (42) im Bereich der ersten Schwenkachse (41) und/oder zwischen dem Ausleger (42) und dem Träger (45) im Bereich der zweiten Schwenkachse (44) eine, vorzugsweise fernbetätigbare, Bremseinrichtung (49, 51, 53, 55 bzw. 50, 52, 54, 56) angeordnet ist zur wahlweisen Blockierung bzw. Freigabe der Schwenkung um die Schwenkachse (41 bzw. 44), und vorzugsweise dass die Bremseinrichtung einen am Ausleger (42) schwenkbar gelagerten Bremshebel (49 bzw. 50) aufweist, der in Abstand von seiner Schwenkachse am einen Ende einen quer abstehenden, auf die jeweils zugeordnete etwa halbkreisförmige Platte (38 bzw. 48) kraftschlüssig einwirkenden Puffer (53 bzw. 54) aufweist und mittels einer am Ausleger (42) gehaltenen Feder (51 bzw. 52) mit dem Puffer (53 bzw. 54) gegen die Platte (38 bzw. 48) angedrückt ist.

17. Handhabungsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung einen druckmittelbetriebenen Arbeitszylinder (55 bzw. 56) aufweist, der am Bremshebel (49 bzw. 50) angreift und mittels dessen die Bremseinrichtung in Freigabestellung bringbar ist, und vorzugsweise dass beide, vorzugsweise pneumatische, Arbeitszylinder (55, 56) gemeinsam mittels eines, vorzugsweise pneumatischen, Handschalters fernbetätigbar sind,

18. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (23) der Lastengewichtsausgleichs-vorrichtung (22) aus einem pneumatischen Arbeitszylinder gebildet ist und mittels einer Folgeschaltung bei Betätigung von, vorzugsweise pneumatischen, Handschaltern für die Aufnahmevorrichtung (18) fernbetätigbar ist, und vorzugsweise, dass der Arbeitszylinder (23) beim Einschalten der Aufnahmevorrichtung (18) zum Greifen eines Gegenstandes (11) verzögert und erst dann auf Gewichtsausgleich einschaltbar ist, wenn die Aufnahmevorrichtung (18) den Gegenstand (11) ergriffen und ausreichend fest gefasst hat, und vorzugsweise, dass der Arbeitszylinder (23) bei Einschalten der Aufnahmevorrichtung (18) zum Freigeben eines gefassten Gegenstandes (11) zunächst und vor Freigabe entlüftbar ist und erst danach die Aufnahmevorrichtung (18) auf Freigeben schaltbar ist.

19. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 15-18, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (45) ortsfest oder mobil ist, z.B. an einem Fahrgestell, Hubgerüst od.dgl. gehalten ist.

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20. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachsen (15,16,19,20) des Parallelogrammauslegers (12) und die Gelenkachsen (26, 28, 29) des vom Stutzarm (24), Verbindungsglied (25), Koppelglied (27) und Halter (17, 37) gebildeten Parallelogramms zueinander etwa parallel und dabei etwa horizontal im Raum verlaufen und dass die erste Schwenkachse (41) und zweite Schwenkachse (44) des Auslegers (42) etwa vertikal im Raum verlaufen.

21. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (18) eine am Parallelogrammausleger (12) endseitig beider Lenker (13,14) angelenkte Hülse (21) mit einer darin gehaltenen, dazu koaxialen Stange (57) aufweist, die vorzugsweise mit ihrem Ende pendelnd in der Hülse (21) aufgenommen ist, und vorzugsweise, dass die Hülse (21) in Axialabstand vom freien Stangenende ein die Stange (57) umsçhlîessendes, zumindest in Grenzen Schwenkausschläge der Stange (57) quer zur Stangenachse elastisch zulassendes Gummilager (58) aufweist, und vorzugsweise, dass das Gummilager (58) mehrere In vorzugsweise gleichen Umfangswinkelab-ständen voneinander angeordnete, etwa radial gerichtete Gummipuffer (59) aufweist, die radial an der Stange (57) anliegen.

22. Handhabungsgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (57) in der Hülse (21) um die Stangenachse drehbar (Pfeil 60) gelagert ist oder dass die Stange (57) unterteilt ist und zwischen beiden koaxialen Stangenteilstücken ein Schwenklager (61) angeordnet ist, mittels dessen die Stangenteilstücke relativ zueinander drehbar (Pfeil 62) sind.

23. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf-nahmevorrichtung (18) eine Greifvorrichtung (63) mit zwei einander gegenüberliegenden, vorzugsweise verstellbaren, Spannbacken (64, 65) aufweist, wobei die Greifvorrichtung (63) vorzugsweise am freien Ende der Stange (57) angeordnet ist.

24. Handhabungsgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (63) einen mittels eines Handschalters ein- oder ausschaltbaren Rüttler (66) aufweist.

25. Handhabungsgerät nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannbacke (64) der Greifvorrichtung (63) fest angeordnet ist und die andere, dazu etwa parallele Spann-baGke (65) beweglich und mittels eines, vorzugsweise pneumatischen, Arbeitszylinders (67) spannbe-tätigbarist.

26. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 23-25, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (63) eine Nivelliereinrichtung oder zumindest Teile (71, 72) dieser aufweist, und vorzugsweise, dass die Nivelliereinrichtung aus einer Lichtstrahl- oder Laserstrahleinrichtung gebildet ist und/oder dass die Greifvorrichtung (63) eine etwa nach dem Prinzip von Kimme und Korn arbeitende Zieleinrichtung (70), z.B. eine Strahlblende (71) und in Abstand davon eine Fadenkreuzseheibe (72), aufweist, wobei beide an der fest angeordneten Backe (64) gehalten und von einem der

Nivellierung dienenden Richtstrahl beaufschlagbar sind.

27. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 21-26, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (63) ein vorzugsweise blockierbares Schwenklager aufweist, mittels dessen die Greifvorrichtung (63) relativ zur Stange (57) um deren Längsachse drehbar ist.

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