DE19524569C2 - Handhabungseinrichtung für den Servicebereich - Google Patents
Handhabungseinrichtung für den ServicebereichInfo
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- DE19524569C2 DE19524569C2 DE1995124569 DE19524569A DE19524569C2 DE 19524569 C2 DE19524569 C2 DE 19524569C2 DE 1995124569 DE1995124569 DE 1995124569 DE 19524569 A DE19524569 A DE 19524569A DE 19524569 C2 DE19524569 C2 DE 19524569C2
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Description
Beim gegenwärtigen Stand der Handhabung bzw. auch Robotertechnik ist die Regel, daß
mehrachsige Geräte so aufgebaut werden, daß eine Achse die nächste trägt bzw. zwangs
läufig auch bewegen muß. Es entstand ein Zustand, daß bei eigentlich geringen Arbeits
gewichten der Handachse, Roboter sehr schwer sind. Bei vielen der heute im Einsatz be
findlichen Geräten, werden zur Aufstellung bzw. Inbetriebnahme Hebezeuge notwendig.
Wenn man den vorherrschenden Trend und die Zukunftsprognosen z. B. Delphi-Studie be
obachtet, dann sind für den Service und besonders den Hausbereich Geräte erforderlich,
die in einem Gewichtsbereich liegen, der nahezu unerreichbar scheint. Für den Hausbe
reich z. B. zum Reinigen von Fenstern entsteht sicher die Forderung, auch über Treppen
transportiert werden zu können. Sicherlich entsteht auch die Forderung z. B. ähnlich einem
Staubsauger zusammengebaut bzw. getrennt werden zu können, dies natürlich ohne beson
deres technisches know how und ohne besonderen Aufwand. Wenn man davon ausgeht,
daß für die Steuerung einer solchen Handhabungseinrichtung ein PC durchaus geeignet ist,
dann ist das Problem der großen Masse der heutigen Geräte, eine Herausforderung für die
Entwicklung. Es entsteht eine Forderung für den Servicebereich, handhabbare Geräte zu
entwickeln, die dem Menschen und z. B. auch seinen Kräften angepaßt sind. Handha
bungseinrichtungen und Roboter sind im Laufe der Zeit immer schneller geworden. Um
auch hohe Genauigkeiten zu erreichen, sind sie meist auch stabiler und somit schwerer
geworden, denn große Massen müssen auf Touren gebracht und abgebremst werden. Da
die Roboterantriebe, einschließlich Tacho und inkrementalem Meßwertgeber, meist eine
Einheit, einen erheblichen Anteil am Gewicht ausmachen, ist die Frage, ob nicht minde
stens für einfachere Aufgaben, eine Lösung zu finden ist, für mehrere Achsen mit einem
zentralen Antrieb auszukommen.
In der Patentschrift DE 41 40 687 C2 wird ausgiebig auf Roboterantriebsvorrichtungen
eingegangen, z. B. auf Nachteile im statischen Aufbau, bedingt durch das Gewicht und
dieses wiederum durch die Antriebe, die jeweils auf diesen Achsen aufgebaut, einen stabi
len Aufbau bedingen.
Roboterantriebe sind bekannt, sie bestehen fast immer aus Motor, Getriebe, Meßeinheit
und Bremse. Dieses Aggregat pro Achse nimmt einen erheblichen Anteil am Achsenge
wicht ein. Alle Achsen von Robotern werden vorwiegend über SPS angesteuert, dies be
dingt, wenn man die Stromversorgung mit einschließt, zusätzliches Gewicht.
Gewicht und hoher Anteil an Kosten für Antriebe und Steuerung setzen deshalb schnell
eine Grenze bei der Entwicklung von Servicerobotern besonders z. B. für den Hausge
brauch.
Die Idee von einem Antrieb für alle Achsen, ob nun Linear, Drehachse und Zusatzaggre
gat, liegt nahe und sie wurde mit dem US-Patent 5,476,358 über koppelbare Zahnriemen
bereits gelöst und mit der Lösung, die aus der Patentschrift DE 41 40 687 C2 hervorgeht,
verbessert.
Beide Lösungen sind so, daß im cartesischem Aufbau der Linearachsen aneinander, über
ein- und auskoppelbare Zahnriemensysteme, eine Drehbewegung, ausgehend von einem
Motor auf der Grundachse, transmittiert wird.
Der Aufwand an Zahnriemen, Umlenkrollen und Kupplungen wird erheblich und damit
auch die Abhängigkeit der Mechaniken und die Genauigkeit.
Das Endlossystem eines Zahnriemenantriebs mit Vor- und Rücklauf eines Lautwagens,
bedingt das Ein- und Auskoppeln in den Zahnriemen und aus dem Zahnriemen.
Besondere Maßnahmen sind notwendig, um den möglichst spielarmen Eingriff zu gewähr
leisten, dies auch Anteil des Patentes DE 41 40 687 C2.
Bei der Konstruktion nach der EP 0 034 892 B1 kommt eine Bürstenleiste zum Einsatz,
deren Borsten in die Flanken einer Gewindespindel greifen. Die Borsten dienen dazu einen
weichen überwindbaren Eingriff in die Spindel herzustellen, um damit den Schlitten ver
schieben zu können.
Mit der Erfindung sollte ein Modul aufgezeigt werden, welches unabhängig von Antriebs
kopplungen von einer Achse zur nächsten, Handhabungseinrichtungen zuläßt, die beliebig
aneinander aufzubauen sind.
Über biegsame Wellen, als Gliederwellen oder Stahldraht, bringt ein zentraler Antrieb die
Antriebe zum Eingang des jeweiligen Moduls. Die Antriebe laufen immer, die Zustände
Vorlauf, Rücklauf oder Stillstand des Moduls, werden im jeweiligen Modul geschaltet.
In z. B. einem cartesischen Koordinatensystem, kennen Punkte, Strecken und Quasikurven
bzw. Polygone angefahren werden.
Bei der Auswahl eines entsprechenden Abtriebs am Zentralantrieb, können desweiteren
verschiedene Fahrgeschwindigkeiten der jeweiligen Linearmodule eingestellt werden.
Mit der Erfindung wird darüber hinaus über zwei in Segmenten schließende oder öffnende
Spindelmuttern, jeweils die kraftschlüssige Verbindung in eine der ständig rechts- und
linksläufigen Spindeln und damit der Vor- oder Rücklauf eines Laufwagens erzeugt.
Die Muttersegmente werden, über eine von außen wirkende regelbare Kraft, kontinuierlich
geschlossen oder geöffnet.
Die auf den Muttersegmenten aufgebrachten elastischen und gleitenden Elemente wie
Borsten oder Folien tauchen, senkrecht zur Gewindeachse in die Gewindeflanken ein, und
stellen damit kontinuierlich eine immer intensivere Verbindung her.
In einer weiteren Version der Erfindung sind die Segmente durch, sich rundum anschmie
gende Elastomerrohre ersetzt, die Gleitflächen sind mit hochgleitfähigem Material be
schichtet. Die Spindelmutter ist somit Kopplungselement mit sanftem Kraftschluß.
Die nachfolgend erfindungsgemäße Beschreibung einer Handhabungseinrichtung geht von
der Möglichkeit aus, daß z. B. für ein im Servicebereich arbeitendes Gerät zwei Antriebs
geschwindigkeiten ausreichen, sie seien hier als "normal" und "slow" bezeichnet, es wird
desweiteren angenommen, daß bei "slow" auch mehrere Achsen ein und desselben Gerätes
langsam arbeiten. Die erfindungsgemäße Idee geht desweiteren davoll aus, daß eine
Kupplung aufzuzeigen ist, die es zuläßt, einen Muttereingriff in eine konstant laufende
Spindel schleifend durchzuführen. Daraus resultierend ist es möglich, Hubbewegungen
dadurch zu erzeugen, daß die Muttereingriffe in zwei gegenläufige Spindeln erfolgen, wo
bei die jeweiligen Muttereingriffe gegenseitig zu verriegeln sind. Der nachfolgenden erfin
dungsgemäßen Beschreibung liegt ein Lösungsvorschlag
zugrunde, der davon ausgeht, eine Handhabungseinrichtung für z. B. den Servicebereich zu
bauen, der ähnlich Hausgeräten an Ort und Stelle des Einsatzes zusammengefügt werden
kann und der bei mehreren Achsen, in verschiedene Richtungen laufend oder Stillstand
nur einen zentralen, immer laufenden Motor benötigt. Das Servicegerät soll für den Fein
bereich die Möglichkeit beinhalten, langsam (slow) und mit geringer Kraft d. h. tastend zu
arbeiten. Es soll, obwohl, wie nachfolgend beschrieben, die Drehmomente zu den einzel
nen Achsen über biegsame Wellen übertragen werden, für z. B. den Hausbereich, genau
genug arbeiten können, d. h. die sicher gegebene Torsion der jeweiligen Welle soll die Ge
nauigkeit nicht beeinflussen. Der nachfolgend erfindungsgemäße Vorschlag beschreibt und
zeigt ein detailliertes Ausführungsbeispiel und zwei weitere Ausführungsbeispiele zur er
findungsgemäßen Kupplungsmutter, einmal als Bürstenmutter und einmal als Gummimut
ter gekennzeichnet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 Die Handhabungseinrichtung gemäß vorliegender Erfindung in
Frontalansicht.
Grundgestell mit
1.1 Zentraler Mehrwellenantrieb
1.2 Druckluftversorgung
1.X Den Bereich für Netzgerät, Steuerung, Ein- und Ausgangsmodul sowie den Platz für Arbeitseinheiten, wie beispielsweise Dampfaggregat zur Reinigung von ebenen Flächen, im Grundgestell anzuordnen.
Vertikalachse
2.1 Biegsame Welle
2.2 Antriebskonsole
2.3 Aufbau- und Führungsrohr
2.4 Lagerkonsole
2.5 Vertikallaufwagen
2.6 Gewindespindel, rechts
2.7 Gewindespindel, links
2.8 Druckluftleitung
Horizontalachse
3.1 Biegsame Welle
3.2 Antriebskonsole
3.3 Aufbau- und Führungsrohr
3.4 Lagerkonsole
3.5 Horizontallaufwagen
3.6 Gewindespindel, rechts
3.7 Gewindespindel, links
3.8 Druckluftleitung
Grundgestell mit
1.1 Zentraler Mehrwellenantrieb
1.2 Druckluftversorgung
1.X Den Bereich für Netzgerät, Steuerung, Ein- und Ausgangsmodul sowie den Platz für Arbeitseinheiten, wie beispielsweise Dampfaggregat zur Reinigung von ebenen Flächen, im Grundgestell anzuordnen.
Vertikalachse
2.1 Biegsame Welle
2.2 Antriebskonsole
2.3 Aufbau- und Führungsrohr
2.4 Lagerkonsole
2.5 Vertikallaufwagen
2.6 Gewindespindel, rechts
2.7 Gewindespindel, links
2.8 Druckluftleitung
Horizontalachse
3.1 Biegsame Welle
3.2 Antriebskonsole
3.3 Aufbau- und Führungsrohr
3.4 Lagerkonsole
3.5 Horizontallaufwagen
3.6 Gewindespindel, rechts
3.7 Gewindespindel, links
3.8 Druckluftleitung
Fig. 2 einen Schnitt durch einen, der Erfindung zugrunde liegenden, Laufwagen
3.5 senkrecht zum Aufbau- und Führungsrohr, jedoch ohne Energieversorgung
und Steuerungsanteil, die Kupplungsmutter 3.55 offen, die Kupplungs
mutter 3.56 geschlossen dargestellt.
3.5 Horizontallaufwagen
3.51 Führungsrollen
3.52 Lagerleisten
3.53 Verbindungsplatte
3.54 Aufbauplatte
3.55 Kupplungsmutter, rechts
3.551 Muttersegmente
3.552 Federstange
3.553 Gleitboden
3.554 Druckmembran
3.555 Druckkammerrahmen
3.56 Kupplungsmutter, links Teile und Funktion wie 3.55
3.5 Horizontallaufwagen
3.51 Führungsrollen
3.52 Lagerleisten
3.53 Verbindungsplatte
3.54 Aufbauplatte
3.55 Kupplungsmutter, rechts
3.551 Muttersegmente
3.552 Federstange
3.553 Gleitboden
3.554 Druckmembran
3.555 Druckkammerrahmen
3.56 Kupplungsmutter, links Teile und Funktion wie 3.55
Fig. 3 eine im Schnitt dargestellte Funktionsdarstellung durch eine, der Erfindung
entsprechenden, Kupplungsmuttern einseitig offen d. h. nicht mit Luft
beaufschlagt, andersseitig mit Luft beaufschlagt und geschlossen.
Fig. 4 eine Darstellung zur Eingabe des Drehmomentes über biegsame Welle,
Kegel- und Stirnräder, z. B. 3.2 Antriebskonsole.
Fig. 5 eine Darstellung zum zentralen Antrieb, entsprechend 1.1.
Fig. 6 einen Schnitt durch eine, der Erfindung entsprechenden, andere
Ausführung der Kupplungsmutter (Bürstenmutter).
Fig. 7 einen Schnitt durch eine weitere, der Erfindung entsprechenden
Kupplungsmutter (Gummimutter).
Auf einem fahr- und feststellbarem Grundgestell sind für mehrere Bewegungseinrichtun
gen z. B. entsprechend den Koordinaten X, Y und Z Bewegungsachsen aneinander so aufge
baut, daß innerhalb der Laufbereiche dieser Bewegungsachsen liegende räumliche Punkte
angefahren werden können.
Für die nachfolgende Beschreibung ist dies auch gültig, der Übersichtlichkeit wegen, sind
jedoch nur die Bewegungsachsen und auf einem Grundgestell beschrie
ben. Eine am Laufwagen 3.5 befestigte Arbeitseinheit kann in diesem Falle auch nur, die
durch die Achsen und erreichbare Fläche bearbeiten. Sind auch räumliche
Punkte, die zur Bearbeitung anstehen anzufahren, ist am Laufwagen 3.5 eine weitere, ent
sprechend der Achse aufgebaute Bewegungsachse so anzubringen, daß sich eine Be
wegung senkrecht zur Fläche der Achsen und ergibt, es sind außerdem sowohl
eine zusätzliche biegsame Antriebswelle, als auch eine weitere Druckluftleitung und der
Energie sowie Steuerungsanteil erforderlich.
Zusammenfassend zur bisherigen Beschreibung ist folgendes gegeben.
Eine Handhabungseinheit bestehend aus mehreren Achsen ist so aufgebaut, daß einzelne
aber gleiche Achsenmodule so aneinander gefügt werden, daß flächige oder räumliche
Arbeitspunkte erreicht werden. Alle Achsenmodule werden von einem zentralen und im
mer in gleicher Drehrichtung laufenden Antrieb betrieben. Die Drehmomente werden bei
spielsweise jeweils aus dem zentralen Antrieb 1.1 über biegsame Wellen 2.1 und 3.1 in die
Getriebekonsolen 2.2 und 3.2 übertragen.
Jede der Bewegungsachsen beispielsweise und erhält aus der zentralen Druck
luftversorgung 1.2 und der jeweiligen Zuleitung beispielsweise 2.8 und 3.8 Druckluft, die
beispielsweise an den Eingängen der Laufwagen 2.5 und 3.5 immer ansteht. Zu jeder der
Bewegungsachsen führt ein Steuer- und Energiekabel (nicht dargestellt), dessen Funktion,
Stand der Technik, in der Beschreibung soweit erforderlich angegeben wird.
In der weiteren Beschreibung soll beispielsweise die Bewegungsachse herausgegrif
fen und beschrieben werden, wobei darauf hingewiesen wird, daß sich die erfindungsge
mäßen Merkmale der Bewegungsachsen nicht unterscheiden und aus diesem Grund auch
nur einmal beschrieben werden. An den Laufwagen angeordnet, jedoch nicht dargestellt,
ist jeweils ein Bremsmagnet, der dann einfällt, wenn keine der Luftkammern des Laufwa
gens 3.5 Druckluft erhält. Der Bremsmagnet kann zum Verschieben des Laufwagens von
Hand durch einen Taster (Öffner), am Laufwagen angeordnet, gelöst werden.
Es ist des weiteren an den jeweiligen Laufwagen 3.5 angeordnet ein Codeleser der den auf
dem jeweiligen Aufbau- und Führungsrohr aufgedruckt oder geätzten Absolutwegecode
abliest und permanent über die Steuerleitung weitergibt.
Ein, nach dem Drucklufteingang, am jeweiligen Laufwagen angeordnetes Schiebeventil,
kann so angesteuert werden, daß entweder beispielsweise die Kupplungsmutter rechts 3.55
oder die Kupplungsmutter links 3.56 mit Luft beaufschlagt wird und jeweils schließt.
Kupplungsmuttern können erfindungsgemäß, wie in den Fig. 2, 3, 6 und 7 dargestellt,
ein- oder mehrkammerig ausgeführt werden. Ausgehend von den zusätzlichen aber nicht
dargestellten Positionen wie Wegecode auf dem Aufbau- und Führungsrohr 3.3, Codeleser,
Schiebeventil, Magnetbremse mit Drucktastenöffner sowie Steuerungs- und Energiekabel
ist für die Ausführung mit Folienmutter folgende erfindungsgemäße Ausführung und
Funktion zu beschreiben.
Bewegungsachse für eine aus mehreren solcher Achsen bestehende Handhabung oder
Serviceeinheit wie folgt aufgebaut. Zwischen einer Getriebekonsole 3.2 und einer Lager
konsole 3.4 ist ein Aufbau- und Führungsrohr 3.3 verbindend angeordnet. Ein in Führungs
rollen 3.51 auf diesem Aufbau- und Führungsrohr 3.3 laufender Laufwagen 3.5 ist mit Hil
fe der Führungsrollen 3.51 von Lagerleisten 3.52 sowie Verbindungsplatten 3.53 und Auf
bauplatten 3.54 so befestigt und geführt, daß ein spielarmer und nicht klemmender Lauf
des Laufwagens 3.5 zwischen den beiden Konsolen 3.2 und 3.4 möglich ist. Achsenparallel
und in gleicher Ebene zum Aufbau- und Führungsrohr 3.3 sind zwischen den Konsolen 3.2
und 3.4 zwei Spindeln 3.6 und 3.7 angeordnet. Beide Spindeln 3.6 und 3.7 werden dadurch
gegenläufig, daß in der Getriebekonsole am Anfang jeder der beiden Spindeln 3.6 und 3.7
ein Stirnrad angeordnet ist und, daß die beiden Stirnräder miteinander im Eingriff sind. Es
ist erkenntlich, daß der Antrieb von einem der Stirnräder, z. B. über eine biegsame Welle
oder unter Zwischenschaltung eines Kegelgetriebes, Fig. 4, die gegenläufige Drehbewe
gung der Spindeln 3.6 und 3.7 erzeugt. Beide Spindeln 3.6 und 3.7 führen durch den
Laufwagen 3.5 und durch die Muttersegmente, jeweils die Spindel 3.6 durch die Mutter
segmente der Kupplungsmutter 3.55 und die Spindel 3.7 durch die Muttersegmente der
Kupplungsmutter 3.56. Bei offenem d. h. nicht mit Luft beaufschlagten Zustand einer der
Kupplungsmuttern berührt auch kein Kupplungssegment eine der Spindeln 3.6 bzw. 3.7
und der Laufwagen 3.5 ist bei offener Bremse im Rahmen seiner Führung verschiebbar.
Wird eine der beiden Kupplungsmuttern 3.55 oder 3.56 mit Luft beaufschlagt, tauchen die
jeweiligen Folien der 4 beispielhaften Muttersegmente 3.551 in die Gewindegänge der
Spindel z. B. wie für 3.7 und 3.56 dargestellt und der Laufwagen 3.5 wird mitgeschleppt.
Die Kupplungsmutter 3.55 und 3.56 sind gegenseitig verriegelt, im beiderseitig offenem
Zustand hält der bereits beschriebene am Laufwagen 3.5 angeordnete Bremsmagnet den
Laufwagen 3.5 am Aufbau- und Führungsrohr 3.3 der Bewegungsachse fest. Zusam
menfassend wird in diesem erfindungsgemäßen Aufbau einer Bewegungsachse auf
gezeigt, wie über zwei gegenläufige Spindeln 3.6 und 3.7 und unter Einwirkung einer Kraft
in die Gewindegänge eintauchenden Folien, Fasern oder sich anpassende gleitfähige Ma
terialien z. B. teflonbeschichteter Elastomer, entsprechend Fig. 6 und 7 ein flexibles
Muttergewinde entstehen lassen und wie durch die jeweilig um beispielsweise die Spin
deln 3.6 und 3.7 herum aufgebaute Muttergewinde eine Verbindung zum Laufwagen bzw.
eine lineare Hubbewegung entstehen lassen. In der bisherigen Beschreibung wurde der
Aufbau einer Handhabungseinrichtung bestehend aus aneinander aufgebauten gleichen
Achsenmodulen und das Achsenmodul erläutert. Es wurde desweiteren die Funktion
der Kupplungsmutter 3.55 offen und 3.56 geschlossen, mit Druckluft in die Druckluft
kammer eingepreßt dargestellt.
Nachfolgend soll auf die erfindungsgemäße Ausführung der Kupplungsmutter bestehend
aus vier Muttersegmenten 3.55.1 eingegangen werden. Entgegen der anderen noch zu be
schreibenden Kupplungsmuttern entsprechend der Fig. 6 und 7, ist die aus Folienzu
schnitten aufgebaute Mutter als integrales Bestandteil des Laufwagens dargestellt. Jede
Mutter z. B. die Mutter 3.55 besteht aus vier Muttersegmenten 3.55.1, die jeweils aus
übereinandergeschichteten dünnen gleitfähigen Folien aufgebaut sind. Jedes der Segmente
wird durch beispielsweise Federstangen 3.55.2 als Stapel senkrecht übereinander zusam
men gehalten. Jeweils zwei sich nebeneinander befindlichen Muttersegmente haben einen
gemeinsamen Gleitboden 3.55.3 der sich unter dem Druck auf die Druckmembran 3.55.4
in Richtung der Kraft P, Fig. 3, biegt. Fig. 2 zeigt auf, daß jede Kupplungsmutter sowohl
3.55 als auch 3.56 durch zwei Druckkammern mit Druckluft beaufschlagt wird, die jewei
ligen Druckkammern der Mutter 3.55 und der Mutter 3.56 sind über Luftleitung miteinan
der verbunden.
Fig. 2 zeigt den offenen Zustand der erfindungsgemäßen Kupplungsmutter 3.55, die aus
vier Gleitfolienpaketen (Segmenten) 3.55.1 aufgebaut ist und bei der, die zwischen der
Druckmembran 3.55.4, dem Druckkammerrahmen 3.55.5 und der Verbindungsplatte 3.53
gegebene Druckkammer nicht mit Luft beaufschlagt ist. Desweiteren zeigt die Fig. 2 den
geschlossenen Zustand der erfindungsgemäßen Kupplungsmutter 3.56 die Druckkammer
ist mit Druckluft beaufschlagt.
Im senkrecht durch die Kupplungsmutter gezeichneten Schnitt der Fig. 3 ist eine ge
schlossene Hälfte, rechte Seite, entsprechend 3.56 und linke Seite, entsprechend 3.55, of
fen, aufgezeigt. Beim Einströmen der Druckluft in die Druckkammer, überträgt die
Druckmembran 3.55.4, die sich aufbauende Kraft in Richtung P zur Spindel, also auch auf
den Gleitboden 3.55.3 und damit auf die zwei anliegenden Muttersegmente. Gleitboden
3.55.3 und Muttersegmente übertragen die Kraft auf die Federstangen 3.55.2. Der gesamte
Block, die sich ausdehnende Membran, der Gleitboden, die beiden Muttersegmente und
die Federstangen biegen sich so, daß die Folienblätter in die Gewindegänge der Spindel
eintauchen. Aus der Beschreibung und den Fig. 2 und 3, ist erkennbar, daß eine zu
starke Durchbiegung der beiden Muttersegmente, dann zum Aufbau von Reibung und zur
Bremswirkung führt, wenn eine größere Kraft auf die Gewindeflanken wirkt, als zur Line
arbewegung erforderlich ist. Die Durchbiegung des Gleitbodens 3.55.3 ist aus diesem
Grunde dadurch begrenzt, daß es sich beiderseitig jeweils an Kurvenbleche (nicht darge
stellt) anlegt.
Andere konstruktive Lösungen wie Schaltkontakt in der Druckkammer oder Sensorik oder
einstellbarer Druck über Proportionalitätsventil sind möglich.
Die bisherige Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführung der Kupplungsmutter hat
die in den Laufwagen integrierte aus Foliensegmenten aufgebaute Kupplungsmutter aufge
zeigt und dargestellt. Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung Fig. 6 stellt eine auf
der Basis von Bürstensegmenten 6.3 aufgebaute Kupplungsmutter dar, bei der zwischen
dem Außenmantel 6.1 und einer Membran 6.2 eine zylinderförmige Druckkammer besteht,
die mit z. B. Druckluft beaufschlagt, eine Kraft auf die Bürstensegmente 6.3 einwirken läßt.
Die auf die Bürstensegmente einwirkende Kraft schiebt die Bürstensegmente 6.3 gegen die
Federkraft einer Elastomerfeder 6.4 zentrisch in die Richtung der Spindelachse. Die mit
dieser Bewegung in die Gewindegänge der Spindelachse eintauchenden Bürstenfasern,
lassen eine Muttern-Spindel-Verbindung zustande kommen. Die mit dem Laufwagen 2.5
und 3.5 verbundene Kupplungsmuttern verursachen erfindungsgemäß damit jeweils einen
Schub bzw. ein mitschleppen des Laufwagens.
Eine weitere erfindungsgemäße Kupplungsmutter Fig. 7 zeigt eine besonders für kleine
Spindeldurchmesser geeignete Ausführung, bei der eine vollständige Umschlingung des
Spindelgewindes für die beliebige Länge eines rohrförmigen Teiles 7.3 möglich ist. Zwi
schen einem ringförmigen Außenmantel 7.1 und einer ebenfalls ringförmigen Membran
7.2 entsteht eine Druckkammer, die mit Druckluft beaufschlagt eine Kraft auf ein rohr
förmiges Teil 7.3 einwirken läßt. Unter Einwirkung dieser Kraft paßt sich, bedingt durch
das elastomere Gleitmaterial, das rohrförmige Teil 7.3 einer Gewindespindel so an, daß
dieses rohrförmige Teil 7.3 einen Mutterkern darstellt. Die Mutter-Spindel-Verbindung
läßt einen Schub bzw. ein mitschleppen eines mit der Mutter verbundenen 2.5 und 3.5
Laufwagens zustande kommen. Eine besondere Ausführungsform stellt ein solches rohr
förmiges Teil 7.3 dar, bei dem die Innenseite mit Gleitmaterial z. B. Teflon, beschichtet ist
oder bei dem eine Gleitfolie in die Innenseite z. B. geklebt oder vulkanisiert bzw. in flexi
bler Verbindung aufgebracht ist.
Claims (11)
1. Handhabungseinrichtung, insbes. für den Service- und
Hausbereich, mit mehreren linearen Bewegungsachsen, die von ein
und demselben, ständig mit gleicher Drehrichtung laufendem Motor
angetrieben werden,
- - wobei jede lineare Bewegungsachse zwei parallel angeordnete, gegenläufig umlaufende Gewindespindeln und einen Laufwagen aufweist, der über kuppelbare Spindelmuttern je nach Bewegungsrichtung mit einer der Gewindespindeln koppelbar ist,
- - und zur Koppelung jeder Spindelmutter mit einer Gewindespindel ein flexibles Muttergewinde durch Einwirkung einer Kraft in die Gewindegänge der Gewindespindel eintaucht.
2. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die axiale Schubkraft zur Bewegung der
Laufwagen von der Eintauchtiefe der flexiblen Muttergewinde in
die Gewindegänge der Gewindespindeln abhängt.
3. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß jede lineare Bewegungsachse ein
Aufbau- und Führungsrohr (3.3) aufweist, das auch Absolutmaßstab
der Linearachse ist.
4. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufwagen über ein Wegmeßsystem
und eine Bremse verfügt.
5. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Muttergewinde aus
Foliensegmenten (3.55.1) aufgebaut ist und unter Einwirkung der
Kraft einzelne Foliensegmente in die Gewindegänge der
Gewindespindel eintauchen.
6. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Muttergewinde aus
Bürstensegmenten (6.3) aufgebaut ist, die sich unter Einwirkung
der Kraft zentrisch auf die Achse der Gewindespindel zu bewegen,
und die in die Gewindegänge eintauchenden Bürstenfasern eine
Mutter-Spindel-Verbindung herstellen.
7. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die kuppelbare Spindelmutter ein
rohrförmig ausgebildetes Teil aus elastomerem Material aufweist,
das in die Gewindegänge der Gewindespindel eindringt.
8. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das elastomere Material ein Gleitmaterial
ist.
9. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil aus elastomerem Material
innenseitig mit Gleitmaterial beschichtet ist.
10. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß in das rohrförmige Teil aus elastomerem
Material innenseitig ein weiteres rohrförmiges Teil aus
Gleitmaterial eingebracht ist und beide Teile
miteinander verbunden sind.
11. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die das flexible Muttergewinde
verändernde Kraft pneumatisch, hydraulisch, ölhydraulisch,
magnetisch oder elektromagnetisch aufgebaut wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124569 DE19524569C2 (de) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Handhabungseinrichtung für den Servicebereich |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124569 DE19524569C2 (de) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Handhabungseinrichtung für den Servicebereich |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19524569A1 DE19524569A1 (de) | 1997-01-09 |
DE19524569C2 true DE19524569C2 (de) | 1998-05-07 |
Family
ID=7766120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995124569 Expired - Fee Related DE19524569C2 (de) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Handhabungseinrichtung für den Servicebereich |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19524569C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103753525A (zh) * | 2013-04-28 | 2014-04-30 | 广州奥迪通用照明有限公司 | 一种新型机械手*** |
CN106239403A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-21 | 合肥常青机械股份有限公司 | 汽车部件装夹夹具 |
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