DE10014268A1

DE10014268A1 - Handhabungsgerät

Info

Publication number: DE10014268A1
Application number: DE10014268A
Authority: DE
Inventors: Tomasz Gardolinski
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-27
Also published as: WO2001070453A1

Abstract

Ein Handhabungsgerät mit einem Betätigungsorgan (9), welches in einem Antriebsblock geradlinig bewegbar gelagert und mit einem Linearantrieb verbunden ist, wobei der Antriebsblock von einer Welle (22) gehalten ist, die über ein Lager (21) für Drehbewegungen in einem festen Basisgehäuse (20) gelagert ist, weist erfindungsgemäß als Antriebsblock ein Linearmodul (15) mit einem Führungsgehäuse (1), einer darin befestigten Führungsschiene (2) und einem das Betätigungsorgan (9) aufweisenden Laufwagen (3) auf. Der Laufwagen (3) ist an der Führungsschiene (2) abgestützt und längs dieser verfahrbar gelagert.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät mit einem Betätigungsorgan, wel ches in einem Antriebsblock geradlinig bewegbar gelagert und mit einem Line arantrieb verbunden ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein solches Handbabungsgerät, welches auch unter der Bezeichnung Polar tisch bekannt ist, ermöglicht es, die Bewegung des Betätigungsorgans in einer Ebene durchzuführen. Dank seiner gegenüber Zwei-Achsen-Tischen andersar tigen Funktionsweise sind bei dem Handhabungsgerät die Montage vereinfacht und die Herstellkosten verringert. Gleichzeitig ergeben sich für seinen Einsatz Anwendungsgebiete dort, wo die Anwendung von Zwei-Achsen-Tischen zu teuer sein würde.

Aus der Patentschrift DE 30 48 572 C2 ist ein Handhabungsgerät der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem das Betätigungsorgan von einem längs beweglichen Arm gebildet wird. Bei der Ausführung einer Arbeit muss die ge samte Masse des Armes für die geradlinige Bewegung jeweils beschleunigt bzw. abgebremst werden, so dass für den Linearantrieb ein hoher Energiebe darf erforderlich ist.

Die Offenlegungsschrift DE 41 11 551 A1 zeigt eine unter der Bezeichnung Linearmodul bekannte Linearführungseinheit. Bei dieser ist in einem länglichen Führungsgehäuse eine Führungsschiene montiert. Das Führungsgehäuse kann aus einem Leichtmetall bestehen, während die Führungsschiene eine Stahl schiene ist. Längs der Führungsschiene ist ein Laufwagen relativ geringer Längenabmessung und somit geringer Masse verschiebbar gelagert.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Handhabungsgerät zu schaf fen, bei welchem die Kosten verringert sind, die mit der Realisierung von Be wegungen des Betätigungsorgans in einer Ebene verbunden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Antriebsblock als Linearmodul mit einem Führungsgehäuse, einer darin befestigten Füh rungsschiene und einem das Betätigungsorgan aufweisenden Laufwagen aus gebildet ist, der an der Führungsschiene abgestützt und längs dieser verfahr bar gelagert ist. Der Antriebsblock kann von einer Welle gehalten sein, die über ein Lager für Drehbewegungen in einem festen Basisgehäuse oder inner halb des Antriebsblocks drehbar gelagert ist. Auf diese Weise ergibt sich ein Polartisch oder Handhabungsgerät, bei welchem zwei wesentliche Elemente, nämlich das Linearmodul mit dem Betätigungsorgan und das Lager für Dreh bewegungen der Welle zu einer baulichen Einheit verbunden sind. Dabei kann die Drehbewegung des Linearmoduls dadurch erzeugt werden, dass die Welle mit einem Drehantrieb verbunden ist. Es ist aber auch möglich, das Linearmo dul an einem freien Ende mit einem dort gelagerten Antriebsrad zu versehen und dieses mit einem Drehantrieb zu verbinden. In diesem Fall kann man durch die Wahl eines großen Radius der Abwälzbahn des Antriebsrades sehr hohe Positioniergenauigkeiten erreichen.

Die ganze Anlage kann auch bei großen Arbeitsflächen in einfacher Weise transportabel sein, weil praktisch nur die Länge der Linearführung über die Transportmöglichkeiten entscheidet. Bewegungen des Betätigungsorgans in vertikaler Ebene können dadurch realisiert werden, dass das Handhabungsge rät mit waagerechter Achse der Welle und des Lagers für Drehbewegungen angeordnet wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und wer den im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein für ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät geeignetes Linearmodul in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 ein Handhabungsgerät im Querschnitt eines darin verwendeten Linearmoduls;

Fig. 3 schematisch einen Seitenansicht eines Linearmoduls, welches an einem Längsende mit einem Lager für Drehbewegungen verbun den ist;

Fig. 4 ein Linearmodul wie in Fig. 3 dargestellt, jedoch mit einem An triebsrad, welches an dem freien, von dem Lager für Drehbewe gungen abgewandten Längsende gelagert ist.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Ein erfindungsgemäßes Handhabungsgerät enthält ein im Querschnitt etwa U-förmiges Führungsgehäuse 1, eine im Inneren des Führungsgehäuses 1 angeordnete achsparalle Führungsschiene 2 und einen Laufwagen 3, der sich an der Führungsschiene 2 abstützt und längs des Führungsgehäuses 1 ver schiebbar ist. Zu diesem Zweck greift an dem Laufwagen 3 als Teil eines An triebsmechanismus ein umlaufender Zahnriemen 4 mit seinen beiden Enden an.

Der Laufwagen 3 weist einen Lagerbereich 5 auf, mit dem er die Führungs schiene 2 teilweise umgibt. Hier sind in dem Laufwagen 3 Wälzlagerlaufbah nen 6 für die Längsführung mit als Kugeln ausgebildeten Wälzkörpern vorge sehen, deren andere geradlinige Laufbahnen sich an der Führungsschiene 2 befinden. In dem Lagerbereich 5 sind außerdem Wälzlagerlaufbahnen 7 für die nicht lastübertragenden, rücklaufenden Wälzkörper vorgesehen.

Der Laufwagen 3 ist mit dem Lagerbereich 5, einem Aufnahmebereich 8 für die Enden des Zahnriemens 4 und einem als Betätigungsorgan 9 wirkenden Ver bindungsbereich, an dem ein linear zu bewegendes Anschlußteil befestigt wer den kann, als einstückiges Bauteil ausgebildet. Dabei geht der Lagerbereich 5 unmittelbar in den darüber befindlichen Aufnahmebereich 8 innerhalb des Füh rungsgehäuses 1 über, während das sich an den Aufnahmebereich 8 unmittel bar anschließende Betätigungsorgan 9 aus dem im Querschnitt etwa U-förmigen Führungsgehäuse 1 nach oben herausragt.

Die Führungsschiene 2 ist auf eine obere Bodenwand 10 des Führungsgehäu ses 1 aufgesetzt und dort mit Hilfe mehrerer in Achsrichtung hintereinander angeordneter Schrauben 11 befestigt. Diese Schrauben sind im Ausführungs beispiel unmittelbar in Gewindebohrungen der oberen Bodenwand einge schraubt. Das Führungsgehäuse 1 kann beispielsweise ein Strangpressprofil aus einem Leichtmetall sein, während die Führungsschiene 2 mit den Wälzkör perlaufbahnen ein Stahlteil sein kann. Mit Hilfe der eingeschraubten Schrau ben 11 ergibt sich eine sichere starre Befestigung der Führungsschiene 2, da die obere Bodenwand 10 sich jeweils in zwei Stegen zu den Seitenwänden 12 des Führungsgehäuses 1 hin erstreckt. Es ist aber auch möglich, die Schrau ben 11 von der Unterseite der Bodenwand 10 aus durch Bohrungen der Bo denwand hindurchzustecken und in Gewindebohrungen der Führungsschiene 2 einzuschrauben.

Unterhalb der oberen Bodenwand 10 ist in einem Abstand an dem Führungs gehäuse 1 eine untere Bodenwand. 13 ausgebildet, so dass sich eine Kammer 14 zur Aufnahme des Zahnriemens in dem Führungsgehäuse 1 ergibt. Auf diese Weise ist der an mindestens einem axialen Ende des Führungsgehäuses 1 angetriebene Zahnriemen 4 von außen geschützt untergebracht. Es ist auch möglich, das Führungsgehäuse mit nur einer Bodenwand und statt mit einem Zahnriemen mit einer Gewindespindel als Antriebsorgan für den Laufwagen 3 mit dem Betätigungsorgan 9 auszuführen.

Ein in dieser Weise ausgebildetes Linearmodul 15 mit dem darin längsbewegli chen Betätigungsorgan 9 ist ein wesentlicher Bestandteil des Handhabungsge rätes und läßt sich in einfacher Weise mit weiteren Teilen verbinden, da sein Führungsgehäuse 1 an den äußeren Oberflächen T-Profilnuten 16 aufweist, in welche Befestigungsschrauben eingesetzt werden können. Auch das Betäti gungsorgan 9 weist in Fig. 1 der Ausführungsbeispiele solche T-Profilnuten 16 auf. Es befindet sich außerhalb des Führungsgehäuses 1 und überragt Endflächen 17 von dessen Seitenwänden 12. An den beiden Längsenden des Führungsgehäuses 1 sind Umlenkrollengehäuse 18 angebracht, in welchen der Zahnriemen 4 über Umlenkrollen läuft. An einem der beiden Umlenkrollenge häuse 18 ist ein Gehäuse 19 vorgesehen, in welchem ein Linearantrieb für den Zahnriemen 4 und das mit diesem verbundene Betätigungsorgan 9 angeordnet ist.

Der weitere wesentliche Bestandteil des Handhabungsgerätes wird von einem festen Basisgehäuse 20 gebildet, an welchem ein Lager 21 für Drehbewegun gen angeordnet ist. Über eine in dem Lager 21 drehbar gehaltene Welle 22 ist das Linearmodul 15 mit dem Basisgehäuse 20 verbunden. Die Welle 22 weist einen Verbindungsflansch 23 auf, an welchem das Führungsgehäuse 1 des Linearmoduls 15 mit einem Längsende angeschraubt ist. Daher überstreicht das Linearmodul 15 und mit ihm das Betätigungsorgan 9 bei Drehung der Welle 22 eine Kreisfläche. Auf dieser bewegt sich das Betätigungsorgan 9 bei seiner Längsbewegung in dem Linearmodul 15 radial.

Die Erfindung ermöglicht es somit, das Betätigungsorgan 9 in einfacher Weise an jeden beliebigen Punkt der Kreisfläche zu bewegen. Ein Drehantrieb für das Linearmodul 15 kann beispielsweise an der Welle 22 angreifen. Es ist aber auch möglich, hierfür ein besonderes Antriebsrad 24 zu verwenden, welches an dem von dem Lager 21 für Drehbewegungen abgewandten freien Ende 25 des Linearmoduls 15 gelagert und auf einer ebenen Stützfläche abrollbar an geordnet ist.

Bezugszahlenliste

1

Führungsgehäuse

2

Führungsschiene

3

Laufwagen

4

Zahnriemen

5

Lagerbereich

6

Wälzlagerlaufbahn

7

Wälzlagerlaufbahn

8

Aufnahmebereich

9

Betätigungsorgan

10

obere Bodenwand

11

Schraube

12

Seitenwand

13

untere Bodenwand

14

Kammer

15

Linearmodul

16

T-Profilnut

17

Endfläche

18

Umlenkrollengehäuse

19

Gehäuse für Linearantrieb

20

Basisgehäuse

21

Lager für Drehbewegungen

22

Welle

23

Verbindungsflansch

24

Antriebsrad

25

freies Ende

Claims

1. Handhabungsgerät mit einem Betätigungsorgan (9), welches in einem An triebsblock geradlinig bewegbar gelagert und mit einem Linearantrieb ver bunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsblock als Linear modul (15) mit einem Führungsgehäuse (1), einer darin befestigten Füh rungsschiene (2) und einem das Betätigungsorgan (9) aufweisenden Lauf wagen (3) ausgebildet ist, der an der Führungsschiene (2) abgestützt und längs dieser verfahrbar gelagert ist.

2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsblock von einer Welle (22) gehalten ist.

3. Handhabungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (22) über ein Lager (21) für Drehbewegungen in einem festen Basis gehäuse (20) gelagert ist.

4. Handhabungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle über ein Lager für Drehbewegungen innerhalb des Antriebsblocks drehbar gelagert ist.

5. Handhabungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (22) mit einem Drehantrieb verbunden ist.

6. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Linearmodul (15) an einem freien Ende (25) ein dort gelagertes Antriebsrad (24) aufweist, welches mit einem Drehantrieb verbunden ist.