DE2742163A1

DE2742163A1 - Handhabungsgeraet

Info

Publication number: DE2742163A1
Application number: DE19772742163
Authority: DE
Inventors: Klaus Betzing; Ulrich Betzing; Volker Betzing
Original assignee: Individual
Current assignee: GRISEBACH, HANS-THEODOR, 4750 UNNA, DE
Priority date: 1977-09-20
Filing date: 1977-09-20
Publication date: 1979-03-29

Description

Handhabungsgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Handhabungsgerät mit an einem Kranausleeer oder dergleichen angeordneten Hubgerät. Es sind Gerste dieser Art bekannt, bei denen über an einem Festrunkt, beispielsweise einer Spule oder einer Wand oder dergleichen, befestigten Gelenk ein aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Hebeln bestehender Kranarm schwenkbar ist, an dessen freiem Ende sich ein pneumatisches, hydraulisches oder aber elektrohydraulisches Hubgerät befindet. Mit einem derartigen Handhabungsgerät kann eine elektronische Steuerung verbunden sein, über die die Bewegungen der Last teilweise steuerbar ist.
Gegenüber den allgemein in der Industrie eingeführten luftgetriebenen Kettenhubzügen naben vorerwähnten Geräte gewisse Vorteile.
Nachteilig ist jedoch, daß sie meist nur mit sehr geringen Lasten beaufschlagt werden können. Mit solchen Geraten ist es beispielsweise nicht möglich, eine Last, ohne daß diese in unkontrollierte Schwingunge gerät, zielgenau auf einem horizontalen Weg an den Ort ihrer Montage zu bringen. Stets besteht die Gefahr, daß die Last an empfindlichen Teilen anschlägt und Beschädigung hervorruft und es erfordert stets mehrere Bedienungspersonen, um mit Hilfe derartiger Handhabungsgeräte Teile nn vorbestimmte Orte zu bringen.
In d(r Renktortechnik sind sogenannte Manipulatoren bekannt. Dies sind Handhabungsgeräte, mit denen ferngesteuert praktisch die Bewegungen und Funktionen eines menschlichen Armes nachge@hmt werden soll und mit deren Hilfe beispielsweise Brenrstöbe in ihre Halterung ze-cloben werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Handhabungsgeräte dadurch zu verbessern, daß sie größere Lasten bewältigen können, wobei an Lasten bis zu 3 t gedacht ist, diese Tasten aber nicht ausschließlich senkrecht unter dem Hubgerät hängend, sondern in horizontale Abstand vDm Hubgerät so gehaltert werden können, daß die Teil bis ur erforderlichen Höhe angehoben mit horizontaler Bewegung an den Ort ihre Bearbeitung oder Montage gebracht werden können. Darüberhinaus ist e. Aufgabe der Erfindung, die Funktionen eines derartigen Hubgerätes auf Arbeiten zu erweitern, die in vielen Betrieben niir mit großen Schwierigkeiten zu bewältigen sind, wie das Einpressen von Lagern, das Auspressen von Wellen, das Abziehen von Flanschen und dergleichen mehr.
Der Anspruch 1 löst diese Aufgabenstellung durch volle oder teilweise Kombination der Merkmale a) bis c) des Hauptanspruches, wobei die Verwendung des Stellgerätes mit Kugelspindel und Kugelumlaufmutter einerseits einen Wirkungsgrad von rund 0,8 ermöglicht und anderer.
seits die Anwendung des Merkmales a) gestattet, weil derartige Stel]g,erte die Übertragung von Querkräften auf den Stößel erlauben, was bei pneumatischen und hydraulischen Geräten nicht der Fall ist.
Der Anspruch 2 gibt die Lehre, als Lasthalteorgan ein elektromechanisches Stellgerit mit Spindeltrieb zu verwenden, so wie die im Anspruch 1 für das senkrecht wirkende Hubgerät bereits verlangt ist.
Noch dem Anspruch 3 werden Schneckengetriebe als einfaches, raumspetrends und eine große Untersetzung ermöglichendes Getriebe vorgeschlagen und als Antrieb Gleichstrom-E-Motoren. Diese Kombination CI-gibt eine raumsparende und sehr einfache Antriebsart, bei der sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten über elektronische Steuerungen zielbar sind. Hubgerate dieser Art müssen einerseits auf den Zehntelmillimeter genau ansteuerbar sein und andererseits aber sehr schnelle Hubbewegungen erzielen können. Bei dem erfindungsgemäßen Stellwerlassen sich Hubgeschwindigkeiten bis 250 mm/sec. erzielen.
Der Anspruch 4 gibt eine Lehre, wie durch ein Baukastensystem, und zwar durch die Verwendung von Mehrkantblöcken, in denen die Spindeln gelagert sind, eine beliebige Kombinationsmöglichkeit verschliedener Antriebe und Systeme ermöglicht wird, wobei die Seitenflachen Mehrkantblöcken als Anbauflächen für weitere Geräte dienen.
Der Anspruch 5 zeigt auf, wie das Stellgerät als Betätigungsorgan für Spannzangen oder dergleichen verwendbar ist. Der Anspruch 6 ergibt die Lehre, die Spannzangen drehbar an dem Stellgerät zu befestigen, damit die Last gedreht werden kann, was bei der Montage oder bei der Bearbeitung von Werkstücken von großem Vorteil ist.
Der Anspruch 7 gibt Einzelheiten der konstruktiven Ausführung, mit zieren Hilfe eine Drehbarkeit erzielt werden kann. Der Anspruch 8 gibt eine Lehre, wie das Hubgerät von Hand oder elektrisch in der öhe verstellt werden kann, damit es möglich ist, alle Höhenbereiche zu erfassen.
Anspruch 9 soll es möglich machen, beispielsweise bei Abzugsvorrichtungen oder dergleichen über den Stößel des Stellgerätes nicht nur statische Kräfte, sondern auch dynamische Schwellkräfte zu ;ibertragen, um beispielsweise Wellenflansche oder dergleichen besser abziehen zu können. Dies gilt auch für den Anspruch 10.
Der Anspruch 11 soll den Zahnantrieb für die Höhenverstellung des Hubgerätes durch ein zweites Stellgerät ersetzen, so daß sich auch für die Höhenverstellung des Hubgerätes eine Automatisierung erreichen Isßt.
Der Anspruch 12 faßt noch einmal die Merkmale zusammen, die es ermöglichen, daß die Last einen verstellbaren festen Punkt in Raum c'i)det.
Der Anspruch 13 befaßt sich mit der Steuerung durch eine Einhebelrolgesteuerung. Der Anspruch 14 löst die Aufgabe, wie es der Bedienlngsperson erleichtert werden kann, Lasten die im Raume ruhen, zu beschleunigen. Dieser Aufgabe dient auch der Anspruch 15, mit dessen Hilfe es möglich ist, mit Hilfe einer geringen menschlichen Kraft in beliebigen Richtungen auf das senkrechte Hubgerät übertvagen entsprechende Unterstützungsantriebe in Bewegung zu setzen, ober Rechenwerke und dergleichen mehr eine präzise Steuerung ermöglichen.
Das erfindungsgemaße Handhabungsgerät erlaubt es nicht nur, die von ihn als Festpunkt im Raum gehaltene Last in beliebigen Höhenstellungen, in beliebige horizontale Richtungen zu verschieben, sondern gibt, erstmalig bei derartigen Handhabungsgeräten, die Möglichkeit, die Last im Abstand vom Hubgerät so festzulegen, daß die Last beispielsweise in Hohlraume einbringbar ist. Der Kranarm, das Hubgerät und der Lastträger bilden daher eine mehrfach abgeknickte Linie, wobei stets rechte Winkel zweckmäßig sind. Durch diese Ausbildung läßt sich ein derartiges ITandhabungsgert für fast alle Handhabungszwecke verwenden, es lassen sich größere Lasten beherrschen, die verwendeten Bauelemente ermöglichen ein Preisniveau, das weit unter dem bekannter Geräte liegen kann.
Die Figur 1 zeigt ein Handhabungsgerät nach der Erfindung in Seitenansicht.
Die Figur 2 zeigt das Hubgerät des Handhabungsgerätes mit um 1800 geschwenktem Lasthalteorgan.
Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch das Führungsrohr eines der beiden Stellgeräte 2 oder 7.
Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines kompletten erfindungsgemäßen Handhabungsgerätes mit einem Ofen.
Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines am Ende eines Hubgerätes drehbar befestigter zweiten Stellgerätes mit motorisch drehbare Spannzange.
Ein Kranarm 1 ist über Gelenke 18 und auf dieses Gelenk wirkenden Drehantrieb 21 schwenkbar im Raum festgelegt. Der Kranarm 1 ist in zwei Einzelarme 19 unterteilt, die über Gelenk 18 und Drehantrieb 21 gegeneinander nach beiden Richtungen schwenkbar sind. Am Erde des Kranarmes 1 ist höhenverschiebbar, jedoch festlegba-, ein Stellgerät 2 winkel steif befestigt. Am freien Ende des Stößels 13 dieses S';ellgerätes 2 ist über Kugellager ein Block 10 befestigt, an dem einer seits die Einhebelfolgesteuerung 20 und das Lastträgerorgan 4 befestigt sind. An diesem Block 10 ist ein zweiter Block 10 über eignen nicht dargestellten Achszapfen in einer vertikalen Ebene schwenkbar verbunden, wobei dieser zweite Block 10 Teil eines Stellgerites 7 ist, dessen Stößel 13 als Betätigungsorgan für verschiedene Gerste dient. Das können Abziehvorrichtungen, Werkzeuge, Spannzangen und dergleichen 14 sein.
Dabei ist es wichtig, daß der Stößel 13 sowohl drücken als auch ziehen kann und das Ende des Stößels so ausgebildet ist, daß dieser wahlweise mit Hilfswerkzeug verbunden werden kann. Wie die Figur 2 zeigt, kann das Stellgeröt 7 sowohl in horizontale Lage hochgeklappt und beispielsweise über Bolzen 22 in dieser Pcsition festgelegt sein als auch,wie in Figur 1 gezeigt, in eine vertikale Stellung geschwenkt sein, um beispielsweise Lager einzupressen oder vertikale ibzienvo;-gange auszuführen.
Da es möglich ist, das recht kurze Stellgerät 7 für sehr große Kräfte auszulegen, die im Bereich mehrerer Tonnen liegen können, ergibt sich ein sehr weites Anwendungsfeld.
Wie die Figur 4 zeigt, kann ein zweites Stellgerat 24 vorgesehen sein, das parallel zu dem Stellgerat 2 angeordnet ist und eine vertikale Verschiebung des Stellgerätes 2 gegenüber den Kranarm 1 bewerkstelligt. Dieses Stellgerät 24 wurde vereinfacht dargestellt, um das Prinzip besser zu verdeutlichen. Eine Kugelumlaufmutter is mi dem Ende des Kragarmes 1 verbunden.
Als Antrieb 8 dienen die an den Seitenflachen 11 der Blöcke in befestigten Gleichstrommotoren 9, die beispielsweise auf inner @@@ der Blöcke 10 untergebrachte Schneckengetriebe auf die Hubspindel der Stellgeräte wirken. Es können aber auch Antrieb 8 ende nrt Verwendung finden, insbesondere, wenn größere Antriebskrä ft.
forderlich sind. Soll die Tast nicht nur gehalten werden, sondehn auch dreht werden, so zeigt dies die Figur 5. HXer ist der Stößel 13 über ein Drehlager mit beispielsweise einem Gabelkopf verbunden.
der Teil einer an sich bekannten Spannzange 24 ist, die ihrerseits wiederum an einer Lagerplatte 15 befestigt ist, die gegenüber dem Stellgerat 7 in Pfeilrichtung, also in beiden Richtungen, drehbar ist. Neben dem Motor 9 ist noch ein zweiter Motor sichtbar, der eine parallel zum Stößel 13 gelagerte Welle antreibt, die mit einem kleinen Ritzel in eine Innenverzahnung eingreift, die wiederum mit der Lagerplatte verbunden ist oder von dieser gebildet wird.
Die Einhebelfolgesteuerung 20 ermöglicht es, über den - sschlagwinkel des Hebels die Geschwindigkeit und über de Ausschlagrichtung die angewählten Motoren anzusteuern. So kann beispielsweise eine Aufwärtsbewegung ein Heben der Last, ein Abwärtsbewegen ein Senken der Last hervorrufen, während eine Bewegung zur Seite ein Ausschieben des Stößels 13 und ein Bewegen zur anderen Seitc ein Einschieben des Stößels bewirkt.
Durch die Darstellung eines Ofens bei Figur 4 wird erläutert, wie es möglich ist, eine Last 23 in den Ofen hineinzufahren und sie beispielsweise innerhalb dieses Ofens durch elektrcmotorischer Antrieb zu verdrehen.
Deutlich zeigt auch die Figur 4, daß innerhalb des von der Länge der Kranarmes 1 bestimmten Bereiches die Last praktisch an jeden beliebigen Ort gebracht werden kann, und wie beispielsweise der Bedienungsmann durch die Ausübung eines Druckes oder Zuges auf das Stellgerät 2 Sensoren ansprechen laßt, die wie in Figur 1 gezeigt, Drehantriebe entsprechend steuert.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Handhabungsgerät mit an einem Kranausleger oder dergleichen angeordnetem Hubgerät, d a d u r c h g e k e n n z e i e hn e t, daß am freien Erde (3) des Hubgerätes (2) ein frei um dieses drehbares, sich winkelig zum Hubgerät (2) erstreckendes Lasthalteorgan (4) vorgesehen ist; b) dns Hübgerät (2) höhenveränderlich am Kragarm (1) befestigt ist; c) das Hubgerät (2) ein elektromechanisches Stellgerät mit Kugelspindel (5) und Kugelumlaufmutter (6) ist.
2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Lasthalteorgan (4) ein elektromechanisches Stellgerät (7) mit Spindeltrieb ist.
3. Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß als Antrieb (8) des oder der Stellgeräte (2, 7) Gleichstrom-E-Motoren (9) dienen, die über ein Schneckengetriebe die Spindeln antreiben.
4. Handhabungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spindeln (5) in Mehrkantblöcken (10) gelagert sind, deren Seitenflächen (11) als Anbauflächen für weitere gleich bemessene Mehrkantblocke dienen.
5. Handhabungsgerät nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der am Ende (3) des Hubgerätes (2) drehbar gelagerte Mehrkantblock (12) über eine sich horizontal erstreckende Achse mit einem weiteren Block verbunden ist und dieser Block Teil eines Stellgerätes (7) bildet, dessen Stößel (13) das ein- und ausschiebbare Bedienungsorgan für verschiedene Werkzeuge, Spannzangen oder dergleichen (14) bildet.
6. Handhabungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß des sich horizontal zum Hubgerät (2) erstreckende Stellgerät (7) einen Zusatzantrieb für eine mit dem Stößel drehbar verbundene, die Spannza@@en oder dergleichen haltende, Lagerplatte (15) antreibt.
7. Handhabungsgerät nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n 7 e i c h n e t , daß die Lagerplatte (15) mit einer Innenverzahnung versehen oder verbunden ist, die über ein Ritzel drehbar ist, das von einer parallel zum Stößel angeordneten, mit em Zusatzantrieb verbundenen, Welle antreibbar ist.
8. Handhabungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß da Hubgerät (2) zum Kranarm (1) vertikal geführt und über einen von Hand oder elektrisch betätigbaren Znhntrieb (16) verstellbar ist.
?. Handhabungsgerät nach einem oder mehreren der Anspriche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Antrieb des horizontalen Stellgerätes (7) insbesondere ein Schwellkrafterzeuger ist.
10. Handhabungsgerat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß einer Abziehvorrichtung (17) insbesondere ein Schwellkrafterzeuger als Antrieb zugeordnet ist.
11. Randhab,ngsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, d a d u reh gek e n r z e i c h ne t , daß die Höhenverstellung des Hubgerates (2) über ein parallel zu diesem angeordnetes weiteres Hubgerät (24) erfolgt.
12. Handhabungsgerät nach einem oder mehrcren der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kranarm (1) in an sich bekannter Weise aus zwei über Gelenke (18) miteinander verbundene Teile (19) besteht, das Hubgerät (2) winkelsteif mit dem äußeren Teil (19) des Kranarmes (1) verbunden ist und das freie Ende (3) des Hubgerätes (2) wnke1-steif mit der Lasthaltevorrichtung (4) verbunden ist, derart, daß die Last einen verstellbaren festen Punkt im Raum bildet.
13. Handhabungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, d a d u reh gek e n n z e i c h ne t , daß der Antrieo dz Hubgerätes (2) und der Antrieb des winkelig zu diesem angeordneten Stellgerät (7) von einem gemeinsamen, als Einhebelfolgesteuerung ausgebildeten, Schaltorgan (20) betätigbar ist, welches mit dem Lasthalteorgan verbunden ist.
1. Handhabungsgerat nach einem oder mehreren der Ansprüch 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kranarmgelencke (18) über Drehantriebe (21) verstellbar sind.
15. Handhabungsgerät nach Anspruch 14, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß an dem Hubgerat (2) Sensoren, wie Dehnungsmeßstreifen oder dergleichen angebracht sind, die Druck oer Zug in Schaltimpulse für die Drehantriebe (21) verwand ein.