DE19534588C2 - Modulares Funktionsmodell - Google Patents
Modulares FunktionsmodellInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein modulares Funktionsmodell, welches insbesondere in der
Didaktik, zur Vermittlung von technischen Funktions- und Produktionszusammenhän
gen verwendet wird.
Solche Systeme sind mittlerweile vielfach bekannt, unter anderem aus einem Firmen
prospekt der Festo KG unter der Nummer 052872 D. Hierbei sind einzelne Funktions
module auf einem Montagetisch fixierbar und sollen verschiedene Funktionen aus der
Handhabungstechnik darstellen. Nachteilig ist bei diesem System, daß die Funktions
elemente jeweils nur für sich dargestellt sind, und die Einbindung in einem zusammen
hängenden Produktionsablaufes im Modell nur mit erheblichem Aufwand realisierbar
ist.
Des weiteren ist aus der DE 90 06 287.6 U1 eine Vorrichtung zur Demonstration von
dreidimensionalen Modellen bekannt, welche auf einer Aufstellplatte angeordnet werden. Die
Aufstellplatte weist darüber hinaus ein gelochtes bzw. gerastertes Stahlblech auf. Dadurch wird
die Anordnung der einzelnen Elemente vorgegeben. Dem Grunde nach handelt es sich hierbei
wie aus dem bereits genannten Firmenprospekt bekannt quasi um einen Montagetisch. Auch
hierbei ist ein zusammenhängender Produktionsablauf mit nur erheblichem Aufwand
realisierbar.
Aus dem Aufsatz "Die Robotfabrik", in ELO3/1987, Schule, R. Dr., Seite 32 bis Seite 37 ist
ebenfalls auf einem fest angeordneten Montagetisch eine Modellfabrik installiert. Im Wesen
zeigt auch diese Dokumentation eine starre Anordnung eines Produktionsablaufes.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zu
grunde, ein System der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß meh
rere Funktionsschritte in einem chronologischen Ablauf darstellbar sind, wobei das
ganze System in beliebiger Form einfach veränder- und aufbaubar sein soll.
Die gestellte Aufgabe ist bei einem System der gattungsgemäßen Art erfindungsge
mäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Wei
tere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege
ben. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, als Basiseinheit keinen stati
schen Montagetisch mehr zu verwenden, sondern eine Förderstrecke aufzubauen, mit
deren Hilfe ein chronologischer Ablauf verschiedener Funktionen bzw. Funktions
schritte darstellbar ist. Die Basisidee der Erfindung besteht dabei darin, den Förder
gang aus Grundmodulen zu bilden, die in einem geometrischen Zusammenhang zum
gesamten System stehen. Ein wesentlicher Punkt dabei ist, daß auf dem Rollengang
bewegbare Fördertische vorgesehen sind, die eine Lochmatrix enthalten, die in geo
metrischem Zusammenhang zu den Abmessungen des gesamten Systems stehen.
Das Rastermaß dieser Matrix, nämlich beispielsweise der Abstand zweier Löcher
zueinander erscheint in einem ganzzahligen Vielfachen in den Außenabmessungen
eines Rollenganggrundmodules wieder. Die Abmessungen weiterer Fördermodule
stehen wiederum in ganzzahlig vielfachem Verhältnis, so daß selbst die Außenabmes
sung ganzer Förderstrecken in ganzzahlig vielfachem Verhältnis stehen. Auf diese
Weise wird es zum einen möglich, eine beliebige Förderstrecke darzustellen, und
dennoch eine virtuelle im Raum liegende Bewegungsachse zu definieren, auf die jedes
Funktionselement zugreift. Es ist somit möglich, einen beliebig gestalteten
Handhabungs-"Prozeß" darzustellen. Die Funktionsmodule in ihrem Greif- oder Hand
habungsaktionsabstand oder -Radius sind so ausgebildet, daß sie immer genau auf
die sich selbst ergebende Bewegungsachse zugreifen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden näher beschrie
ben.
Es zeigt:
Fig. 1 Perspektivische Darstellung eines geschlossenen Förderkreises mit
Funktionsmodulen.
Fig. 2 Fig. 1 in Berücksichtigung modularer Verbindungsebenen in Erfüllung
des ganzzahligen Rastermaßvielfachen.
Fig. 3 Draufsicht auf geschlossenen Fördergang.
Fig. 4 Perspektivische Darstellung einer Förderplattform.
Fig. 5 Teilausschnitt eines Förderganges.
Fig. 6 Darstellung des ganzzahligen Rastermaßvielfachen in Form eines
modular zusammengesetzten Förderganges.
Fig. 7 Förderplattform mit Rastergrundmaß.
Fig. 1 zeigt eine gesamte perspektivische Darstellung eines möglichen Aufbaus eines
erfindungsgemäßen modularen Funktionsmodells. Hierbei ist ein geschlossener För
derkreis 1 vorgeschlagen. Dieser Förderkreis besteht aus Förderganggrundelementen
10, die in entsprechender Weise über Drehscheibenelemente 2 einen geschlossenen
Fördergang bilden, entlang dem die Funktionsmodule 3, 4 und 5 an beliebiger Stelle
angeordnet sind. Weiterhin dargestellt ist die virtuelle Bewegungslinie A entlang der
das Fördergut bewegt wird. Das Fördergut selbst liegt auf einem Fördertisch bzw. ei
ner Förderplattform 6. Die Förderplattform enthält einen mittleren Zentrierpunkt, wie er
weiter unten noch ausführlich dargestellt wird. Dieser mittlere zentrierte Punkt läuft
genau parallel zu der virtuellen Linie unterhalb derselben. Die Funktionsmodule 3, 4
und 5 sind Handhabungsmodule, die hinsichtlich ihres Zugriffes auf das auf der För
derplattform 6 befindliche Fördergut zentriert sind. An dem Funktionsmodul 3 findet
eine Bunkerung von Behältnissen statt, wobei auf die vorbeifahrende Förderplattform 6
jeweils eines der gebunkerten Behältnisse gebracht wird. Beim Weiterfahren der
Förderplattform 6 wird bei Erreichen des Funktionsmodules 4 eine Befüllung des Be
hältnisses vorgenommen. Beim Weiterführen der Plattform 6 und bei Erreichen des
Funktionsmodules 5 wird das Behältnis mit einem Deckel versehen und sodann wei
tergefördert. Ein solches Funktionsmodell ist hier nur beispielhaft mit den Handha
bungsmodulen 3, 4 und 5 in der beschriebenen Weise und Funktion versehen. Wichtig
ist hierbei, deutlich zu machen, daß zum einen das auf der Förderplattform befindliche
Behältnis entlang der virtuellen Linie 6 gefördert wird, und an den Halte- oder
Zugreifpunkten an den Funktionselementen 3, 4 und 5 dieselben auf die zentrierte
Position der virtuellen Linie zugreifen. Das heißt alle Handhabungsgeräte sind hinsicht
lich einer Bearbeitung oder einer Handhabungsfunktion im Zugriff auf die virtuelle Linie
A zentriert. Dies macht die Modularität dieses Funktionsmodells im wesentlichen aus.
Der weitere Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungsfiguren 5,
6 und 7 dargestellt. Dort ist das geometrische Verhältnis in ganzzahligen Vielfachen
der Außenabmessungen gegenüber einem Rastergrundmaß dargestellt.
Fig. 2 zeigt die sich ergebenden Möglichkeiten bzw. Bewegungsmöglichkeiten im
Raum. Diese ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Art der modularen Gestaltung
des Funktionsmodelles. Da die Fördergrundmodule 10, wie sie in Fig. 1 dargestellt
sind, in der Ebene sowie auch in der räumlichen Dimension ein ganzzahliges Vielfa
ches eines Rastergrundmaßes bilden, ergibt sich quasi die Modularität und die Aus
baumöglichkeit von selbst. So sind die Fördergrundmodule 1 beispielsweise mit einer
Abmessung in der Ebene von 245 × 245 mm festgelegt. Auch in der Richtung senk
recht zu dieser Ebene ist ein Ebenenabstand von 245 mm realisiert. Dadurch ergeben
sich auch Ebenen, bei denen das Fördergut auf einer zur hier dargestellten
Grundebene genau um 245 mm oder Vielfache davon angehoben ist. Es läßt sich
auch eine Ebene darüber erstrecken, die dann zwei ganzzahlige Vielfache, nämlich
490 mm zur Grundebene angehoben ist. Fig. 2 zeigt, daß das ganzzahlige Vielfache
auch in der räumlichen Erstreckung hinsichtlich der geometrischen Abmessung wieder
auftaucht.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung in Draufsicht, bei der zum einen die quadratische Ausbil
dung der Fördermodule sowie die dadurch in dieser beispielhaft, aufgebauten Förder
strecke sich selbst ergebenden virtuellen Linie gezeigt ist. Entlang dieser Linie wird,
wie oben bereits beschrieben, gefördert und auf dieselbe koordiniert und auf das För
dergut zugegriffen. Geschlossen wird dieser Förderkreis durch die Drehtellermodule 2.
Fig. 4 zeigt eine Förderplattform 6, die auf bzw. in dem dargestellten Rollengang ge
führt wird. Wichtig ist hierbei, anzumerken, daß die Förderplattform im wesentlichen
über eine zentrale Bohrung 20 verfügt, die entlang der virtuellen Linie als Bezugslinie
läuft. In die Bohrung 20 sind dabei in erfindungsgemäßer Ausgestaltungsmöglichkeit
Sensoren anbringbar, oder zur Fixierung mechanische Zentrierelemente, die das För
dergut so auf die Förderplattform 6 zentrieren, daß sie ebenfalls entlang der virtuelle
Linie laufen. Die Förderplattform selbst besteht aus einer Unterkonstruktion aus Profil
mit einer darauf montierten Fördertischplatte. Ferner ist die Förderplattform 6 bzw.
deren Tischplatte mit in einem entsprechenden Rastermaß verteilten Lochmuster ver
sehen. Dieses Lochmuster gibt als kleinste, in diesem Funktionsmodell auftauchende
geometrische Abmessung das Rastergrundmaß wieder, aus welchem sich die ganz
zahligen Vielfachen der übrigen geometrischen Abmessungen ergeben.
Fig. 5 zeigt einen Rollengangabschnitt, bestehend aus drei Fördergrundelementen 6.
Diese haben hier, wie oben bereits beschrieben, eine beispielhafte, Abmessung von
245 × 245 mm in der Ebene. Drei aneinander gefügte Rollenganggrundelemente erge
ben somit 735 mm. Aus der nachfolgenden Fig. 6 geht die Modularität und die belie
bige Darstellung von Förderstrecken aus diesem ganzzahlig Vielfachen deutlicher her
vor. So zeigt Fig. 6 zwei fördertechnisch miteinander verbundene Rollengangab
schnitte, die jeweils aus drei Rollenganggrundmodulen bestehen. Das Fördergut wird
am Ende der beiden Förderstrecken um 180° in die Gegenrichtung gedreht. Dies wird
durch einen in der Fördertechnik bekannten Drehteller erreicht. Die Außenabmessun
gen dieses Drehtellers sind, wie hier zu erkennen, 490 × 490 mm. Diese Abmessung
von 490 mm Kantenlänge ist genau das Zweifache, also entsprechend das ganzzah
lige Vielfache, der geometrischen Abmessung eines Rollenganggrundmodules. So ist
es möglich, den oberen Rollenganggrundmodul für die Bewegung in Richtung zum
Drehteller auszulegen und die untere Förderstrecke dann in gegenläufiger Richtung.
Auch bei einer Umlenkung von 90° wären die Außenabmessungen eines solchen
Drehtellers von 490 × 490 mm perfekt. Aus der Darstellung in Fig. 6 geht hervor, daß,
egal ob ein Drehteller für eine Wende um 180° oder 90° oder jede beliebige Rich
tungsveränderung das Fördergut stets auf einer stetig verlaufenden virtuellen Achse
gefördert wird, und erst so der beliebige Zugriff und die beliebige Positionierung von
Funktionselementen, die auf das Fördergut zugreifen, möglich ist. Dies geht in der
beschriebenen Weise aus der Darstellung von Fig. 1 auch klar hervor. Die darge
stellte virtuelle Linie ist an jedem Punkt eine stetige Bewegungslinie.
Fig. 7 zeigt nochmals die obere Platte einer Förderplattform 6. Es sind zu erkennen,
die Zentralbohrung, die auf die virtuelle Bewegungslinie zentriert ist, sowie das verteilt
angeordnete Lochmuster bzw. die Lochmatrix. Das Maß zweier nebeneinanderliegen
der Löcher parallel zu einer der Plateaukanten gesehen, ist die kleinste geometrische
Abmessungseinheit, auf deren Basis die ganzzahligen Vielfachen, die sich durch die
gesamte Konstruktion des Funktionsmodelles ziehen, gegeben sind.
Claims (9)
1. Modulares Funktionsmodell zur Darstellung von Produktionsprozessen, insbesondere für
didaktische Zwecke, wobei das Funktionsmodell ergänz- und/oder erweiterbare
Funktionsmodule enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Funktionsmodell des weiteren ein modular aufgebautes Fördersystem, bestehend
aus Fördergrundmodulen (1, 2) aufweist, mit welchem eine beliebige Förderstrecke zwischen den
einzelnen Funktionsmodellen aufbaubar ist, daß die geometrischen Abmessungen sowohl
der Funktions- als auch der Fördergrundmodule stets ganzzahlige
Vielfache eines zugrundegelegten Rastergrundmaßes sind, derart, daß sich durch
Verbindung mehrerer Fördergrundmodule eine virtuelle Bewegungslinie (A) im Raum ergibt,
entlang der ein Fördergut bewegbar ist und die Funktionsmodule auf diese virtuelle
Bewegungslinie zugreifend gestaltet sind.
2. Modulares Funktionsmodell nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fördergut auf einer entlang der Förderstrecke laufenden Förderplattform (6) aufleg- oder
mit derselben verbindbar ist, und die Förderplattform eine Lochmatrix aufweist, mit
einem zentralen Null-Punkt, der stets entlang der genannten virtuellen Bewegungslinie (A)
laufend angeordnet ist und auf welchen die Funktionsmodule in ihrem Zugriff räumlich
koordiniert sind.
3. Modulares Funktionsmodell nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußeren Abmessungen eines Fördergrundmodules (1, 2) zum Rastermaß der Lochmatrix
der Förderplattform (6) ganzzahlige Vielfache sind und aus dem genannten Rastergrundmaß
gebildet sind.
4. Modulares Funktionsmodell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fördergrundmodul (1, 2) als Rollenganggrundmodul ausgebildet ist und des
weiteren jeweils autark mit einem eigenen Antrieb versehen ist.
5. Modulares Funktionsmodell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Rollenganggrundmodul (1, 2) jeweils mit einer elektrischen Schnittstelle versehen
ist, über welche jedes Rollenganggrundmodul mit beispielsweise Sensorik, Antrieb sowie
SPS-Ansteuerung im zusammengefügten Zustand mehrerer Rollenganggrundmodule
jeweils an eine zentrale Ansteuerung ankoppelbar ist.
6. Modulares Funktionsmodell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Verbindung mit einer zentralen Ansteuerung über ein von
Rollenganggrundmodul (1, 2) zu Rollenganggrundmodul durchgeschleiftes Flachbandkabel
erfolgt.
7. Modulares Funktionsmodell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der elektrischen Schnittstelle eines Rollenganggrundmodules die weiteren
Anschlußverzweigungen aus einem Ansteuerflachbandkabel bestehen, welches auf einer
Anschauungsebene über sichtbare Pfostenstecker mit der Sensorik und/oder dem Antrieb
und/oder der SPS-Ansteuerung jedes Rollenganggrundmodules entsprechend verbindbar
ist, derart, daß über sichtbare Kontaktbrücken eine sichtbare Herstellung elektrischer
Verbindungen anbringbar sind.
8. Modulares Funktionsmodell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansteuerung jedes Rollenganggrundmodules über ein Buskabel erfolgt.
9. Modulares Funktionsmodell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils jeder Rollengang elektronische Mittel zur digitalen Adressierung enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995134588 DE19534588C2 (de) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Modulares Funktionsmodell |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1995134588 DE19534588C2 (de) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Modulares Funktionsmodell |
Publications (2)
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DE19534588A1 DE19534588A1 (de) | 1997-03-13 |
DE19534588C2 true DE19534588C2 (de) | 1998-07-02 |
Family
ID=7772484
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DE1995134588 Expired - Fee Related DE19534588C2 (de) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Modulares Funktionsmodell |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10331082A1 (de) * | 2003-07-09 | 2005-02-10 | Demag Cranes & Components Gmbh | Modulares didaktisches Funktionssystem |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110550403B (zh) * | 2018-05-31 | 2020-12-11 | 鸿锜机电科技(安徽)有限公司 | 辅助运动机构及具有该辅助运动机构的辅助运动装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9006287U1 (de) * | 1990-06-02 | 1990-08-09 | Holtschmidt Industrie-Design, 8900 Augsburg | Vorrichtung zur Demonstration von mehreren dreidimensionalen Modellen |
-
1995
- 1995-09-11 DE DE1995134588 patent/DE19534588C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE9006287U1 (de) * | 1990-06-02 | 1990-08-09 | Holtschmidt Industrie-Design, 8900 Augsburg | Vorrichtung zur Demonstration von mehreren dreidimensionalen Modellen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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SchulE, R. Dr.: Die Robotfabrik, In: ELO, 3/1987, S. 32-37 * |
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DE10331082A1 (de) * | 2003-07-09 | 2005-02-10 | Demag Cranes & Components Gmbh | Modulares didaktisches Funktionssystem |
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DE19534588A1 (de) | 1997-03-13 |
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