DE3024432C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transportautomaten mit einen um eine senkrechte Achse und zusätzlich um eine waage­ rechte Achse schwenkbaren Arm mit einem nach einer Seite teleskopartig ausfahrbaren Verlängerungsteil und mit einem an dessen freien Ende angeordneten Getriebe zum Verschwenken einer Greiferhand oder dergleichen um eine oder mehrere Achsen.

Ein derartiger Transportautomat wird z. B. von der Firma Unimation Inc., Danbury, Connecticut, USA, vertrieben. Er wird zum Transport verschiedener Teile verwendet und je nach Anwendungsfall mit einem jeweils geeigneten Greifer ausge­ rüstet. Eine elektronische Steuerung mit Speicher gestattet eine einfache Einrichtung für die vorgesehene Arbeitsaufgabe und exakte Positionierung bei den wiederholten Bewegungen.

Wenn der bekannte Transportautomat, wie vielfach gebräuch­ lich, zum Abnehmen von Werkstücken von einer Bearbeitungs­ maschine und Ablegen der Werkstücke an einer bestimmten Stelle zum Weitertransport oder zur weiteren Bearbeitung oder für den umgekehrten Transportvorgang eingesetzt wird, führt der Greifer abwechselnd einen Transportweg und einen unproduktiven Rückweg aus.

Es ist deshalb schon ein anderer Transportautomat bekannt (DE-OS 26 30 858), bei welchem der verschwenkbare Arm an beiden Enden einen Greifer trägt und insgesamt in Längsrichtung verschieblich ist, so daß jeweils in der Phase, wo der eine Greifer auf dem Rückweg ist, der andere transportiert. Allerdings sind bei diesem bekannten Transportautomaten die Bewegungen der beiden Greifer nicht koordiniert und müssen bei jeder Umrüstung in umständlicher Weise für ihren gesamten Weg neu eingerichtet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transport­ automaten der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, welcher in beiden Arbeitsphasen transportieren kann, sich hierzu sehr schnell und einfach einrichten und steuern läßt und zu­ sätzliche Vorteile durch Koordination der beiden Greifer bietet.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Verlängerungsteil und dem Getriebe ein am gegen­ überliegenden Ende des Arms in dessen Längsrichtung verschieb­ lich gelagertes, zweites, mit dem ersten Getriebe im wesent­ lichen übereinstimmendes Getriebe zum Verschwenken einer zwei­ ten Greiferhand verbunden ist, dessen Antrieb vom ersten Ge­ triebe abgeleitet ist.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß durch eine bereits vor­ handene Steuerung eines bisher nur einseitig tätigen Greif­ arms ein Transportautomat mit nunmehr zwei Greifern gesteuert werden kann. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß in diesem Fall tatsächlich eine einzige gemeinsame Steue­ rung für beide Greifer genügen kann, weil sich immer nur einer von ihnen im Arbeitseinsatz befindet, während der andere einen Leerhub ausführt. Außerdem wird durch die Erfindung der weitere Vorteil realisiert, daß ungeachtet irgendwelcher notwendiger Schwenkbewegungen des Greifers mit dem Werkstück während des Transportvorgangs, z. B. um anderen Maschinen oder Teilen aus­ zuweichen, am Ende zusammen mit dem einen auch der andere Greifer einer der Greifstellung zumindest nahekommende Lage ein­ nimmt, die nur noch geringfügig korrigiert zu werden braucht.

Oft ist das Gewicht der Greifer schwerer als das Gewicht der zu transportierenden Werkstücke. Wenn in bevorzugter Ausge­ staltung der Erfindung die An- und Abtriebsbewegungen des zweiten Getriebes im gleichen Maße umgekehrt zu denen des ersten Getriebes sind, also der Greifer an dem einen Ende z. B. jeweils nach unten verschwenkt, während der Greifer am anderen Ende nach oben verschwenkt, besteht innerhalb des gesamten Bewegungssystems der Greifer ein Gewichtsausgleich, der geringere Antriebskräfte und schnellere Bewegungen zuläßt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in die Verbindung zwischen den beiden Getrieben ein Stellan­ trieb zur Veränderung ihres Zwischenabstands eingeschaltet ist, wobei die die Antriebsbewegung von dem einen zum an­ deren Getriebe übertragenden Elemente mit einem Längenaus­ gleich versehen sind. Bei dieser Ausführung besteht die Mög­ lichkeit, während der Schwenkbewegung des Arms um die senk­ rechte Achse beider Greifer radial zurückzuziehen und gegen Ende der Schwenkbewegung wieder auszufahren, so daß auf ei­ nem Teil der Schwenkbewegung das Trägheitsmoment der gesamten bewegten Einheit klein und daher die Bewegung verhältnismäßig schnell sein kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, z. T. im Schnitt, des verschwenkbaren Arms eines Transportautoma­ ten gemäß der Erfindung,

Fig. 2a, b, c drei verschiedene Ausführungsvarianten von Getriebeverbindungen zwischen an den Enden des Arms nach Fig. 1 angeordneten Be­ wegungsgetrieben für daran ansetzende Grei­ fer,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eines der Bewegungs­ getriebe nach Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht, z. T. im Schnitt des Getriebes nach Fig. 2a,

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht, z. T. im Schnitt, des Getriebes nach Fig. 2c.

In Fig. 1 ist der verschwenkbare Arm des obengenannten be­ kannten Transportautomaten dargestellt. Dieser insgesamt mit 10 bezeichnete Arm ist auf einem Gestell bzw. einer Säule 12 gelagert und um eine nicht gezeigte senkrechte Achse sowie zusätzlich um eine waagerechte Achse 14 schwenkbar. Als Schwenkantrieb für die Bewegung um die Schwenkachse 14 dient ein Kraftzylinder 16.

In dem Arm 10 sind mit seitlichem Zwischenabstand zwei Trag­ rohre 18 gelagert und in axialer Richtung verschieblich ge­ führt. Als Linearantrieb für die Bewegung der Tragrohre 18 dient ein nicht gezeigter Kraftzylinder. Die Tragrohre 18 führen mit Bezug auf Fig. 1 nach rechts aus dem Arm 10 heraus und sind an ihrem freien Ende gemäß Fig. 3 mit einem für sich bekannten Getriebe 20 zur Bewegung eines Greifers 22 (vgl. Fig. 2a, b) verbunden. Fig. 3 zeigt nur die mittels des Ge­ triebes 20 um zwei oder drei Achsen bewegbare Fassung 24, welche zur Befestigung des Greifers 22 dient. Der erwähnte nicht gezeigte Antrieb zur axialen Verschiebung der Tragrohre 18 und des mit ihnen verbundenen Getriebes 20 greift an einer Schub- und Zugstange 26 an, die über einen Bolzen 28 fest mit dem Gehäuse des Getriebes 20 verbunden ist.

Durch die Tragrohre 18 hindurch erstrecken sich Antriebswel­ len 30 des Getriebes 20. Eine dieser Antriebswellen dient zum Drehen, die andere zum Kippen des Greifers 20. Der Antrieb beider Wellen 30 erfolgt durch jeweils einen Kraftzylinder 32, dessen Kolben mit Kolbenstange 34 in eine umlaufend geführte Kette 36 eingespannt ist. Diese Kette läuft mit Bezug auf Fig. 1 rechts über ein Spannrad 38 und links über ein auf einer Welle 40 gelagertes Kettenrad, welches über ein nicht gezeigtes Winkelgetriebe auf die jeweils zugeordnete Antriebs­ welle 30 des Getriebes 20 wirkt.

Insoweit, wie bisher beschrieben, ist der Transportautomat bekannt. Neu ist die Anordnung eines weiteren Getriebes 20′ an dem mit Bezug auf Fig. 1 linken Ende des Arms 10. Um die­ ses zusätzliche Getriebe 20′ für einen zweiten Greifer 22 zu lagern, ist im Beispielsfall oben auf den Arm 10 eine Lager­ platte 42 aufgeschraubt, die auf der mit Bezug auf Fig. 1 linken Seite nebeneinander zwei Lager 44 für zusätzliche Tragrohre 18′ trägt. Die letzteren entsprechen den oben erwähnten Tragrohren 18 und sind in derselben Weise, wie diese mit dem Getriebe 20 verbunden sind, an dem Getriebe 20′ befestigt. Außerdem können sich gemäß Fig. 2a, b durch die Tragrohre 18′ Antriebswellen 30′ erstrecken, welche den erwähnten Antriebswellen 30 entsprechen.

Erfindungsgemäß besteht zwischen den beiden Getrieben 20 und 20′ eine für die koordinierte Mitnahme sorgende Verbin­ dung. Diese kann selbstverständlich in unterschiedlicher Weise ausgeführt werden, so daß die in Fig. 2, 4 und 5 ge­ zeigten Ausführungen nur als Beispiele anzusehen sind, denen andere Ausführungen zur Seite gestellt werden können.

Gemäß Fig. 2a und Fig. 4 werden die Dreh- und Schwenkbewe­ gungen des Getriebes 20 über zwei zusätzliche Kegelräder 46, welche mit entsprechenden Kegelrädern des Getriebes in Ein­ griff stehen, abgenommen und über Zwischenwellen 48 nach oben aus dem Getriebe 20 herausgeführt. Über ein ein Winkel­ getriebe bildendes Kegelradpaar 50, 52 und ein ein Umkehr­ getriebe bildendes Stirnradpaar 54, 56 wird das Antriebs­ moment jeweils auf eine der beiden Antriebswellen 30′ des Getriebes 20′ übertragen.

Falls die Umkehr der Drehrichtung nicht erforderlich ist, kann gemäß Fig. 2b das Umkehrgetriebe 54, 56 entfallen.

Um die Zwischenwelle 48, das Winkelgetriebe 50, 52 und ggf. das Umkehrgetriebe 54, 56 zu lagern, kann eine geeignete Halterung 58 an den Enden der Tragrohre 18 befestigt sein.

Für die Drehmomentübertragung vom Getriebe 20 zum Ge­ triebe 20′ können gemäß Fig. 2c und 5 Kettentriebe 60 vor­ gesehen sein. In diesem Fall greift zweckmäßigerweise in beide Getriebe 20 und 20′ ein Kegelrad 46 ein, welches über eine Zwischenwelle 62 drehfest mit einem Kettenrad 64 verbunden ist. Die Anordnung der Getriebe 20 und 20′ ist gemäß Fig. 2c so gewählt, daß die Zwischenwelle 62 bei dem einen Getriebe nach oben und bei dem anderen Getriebe nach unten herausge­ führt ist. Für die Lager der Zwischenwelle 62 sind wiederum geeignete Halterungen 66 bzw. 68 an den Enden der Tragrohre angebracht.

In die Kettentriebe 60 sind vorzugsweise Zugstangen 70, 72 eingespannt. Durch Kröpfung dieser Zugstangen besteht die Mög­ lichkeit, sie zu kreuzen, um eine Umkehr der Drehrichtung zu erreichen. Die Zugstangen können in Lagern geführt sein.

Damit das zusätzliche Getriebe 20′ der Längsbewegung des Ge­ triebes 20 folgt, greift am Bolzen 28 über der Schub- und Zugstange 26 eine Verbindungsstange 26′ an, die auf seiten des zusätzlichen Getriebes 20′ in entsprechender Weise mittels eines Bolzens 28′ befestigt ist. Diese Verbindungsstange 26′ überträgt die Schub- und Zugkräfte vom Getriebe 20 auf das Getriebe 20′. Um die verhältnismäßig lange Stange 26′ zu stützen, ist am hinteren Ende der Tragrohre 18′ eine Traverse 74 befestigt, welche gemäß Fig. 3 auch mit der Verbindungs­ stange 26′ verbunden ist. Letztere ist vorzugsweise auch noch mit einem Längenausgleichsstück 76 versehen, welches die Form eines mit Gewinde versehenen Zwischenstücks haben kann. In entsprechender Weise können auch die Antriebswellen 30′ mit drehmomentübertragenden Zwischenstücken versehen sein, um bei der verhältnismäßig großen Länge des Arms 10 Toleranzen ausgleichen zu können.

Die Ausführungsbeispiele zeigen Konstruktionen, bei denen die Längsachse des zusätzlichen Getriebes 20′ versetzt zu der des Getriebes 20 liegt. Der Höhenversatz der Längsachsen der Greifer kann in einfacher Weise durch die Steuerung aus­ geglichen werden und bietet den Vorteil der einfacheren mechanischen Verbindung zwischen den beiden Getrieben. Selbst­ verständlich besteht daneben auch die Möglichkeit, die bei­ den Getriebe koaxial anzuordnen, wobei entweder die Antriebs­ verbindungen zwischen ihnen zweimal abgewinkelt sein oder sich durch den Arm 10 hindurch erstrecken müssen.

Claims (10)

1. Transportautomat mit einem um eine senkrechte Achse und zusätzlich um eine waagerechte Achse schwenkbaren Arm mit einem nach einer Seite teleskopartig ausfahrbaren Verlängerungsteil und mit einem an dessen freien Ende angeordneten Getriebe zum Verschwenken einer Greiferhand oder dergleichen um eine oder mehrere Achsen, da­ durch gekennzeichnet, daß mit dem Verlängerungsteil (Tragrohre 18) und dem Getriebe (20) ein am gegenüberliegenden Ende des Arms (10) in dessen Längsrichtung verschieblich gelagertes zweites, mit dem ersten Getriebe (20) im wesentlichen übereinstimmendes Getriebe (20′) zum Verschwenken einer zweiten Greiferhand (22) verbunden ist, dessen Antrieb vom ersten Getriebe (20) abgeleitet ist.

2. Transportautomat nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die An- und Abtriebsbewe­ gungen des zweiten Getriebes (20′) im gleichen Maße umge­ kehrt zu denen des ersten Getriebes (20) sind.

3. Transportautomat nach Anspruch 1 oder 2, da­ duruch gekennzeichnet, daß der Antrieb des zweiten Getriebes (20′) über wenigstens an einem Ende des Arms (10) angeordnete Winkelgetriebe (50, 52) und Drehmoment übertragende Wellen (30′) er­ folgt.

4. Transportautomat nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Antrieb des zweiten Getriebes (20′) über Ketten (60) erfolgt.

5. Transportautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des zweiten Getriebes (20′) über Ketten (60) mit in sie eingeschlossenen Zugstangen (70, 72) erfolgt.

6. Transportautomat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen (70, 72) gekröpft sind und einander kreuzen.

7. Transportautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung (26′, 30′) zwischen den beiden Getrieben (20, 20′) ein Stellantrieb zur Veränderung ihres Zwi­ schenabstands eingeschaltet ist.

8. Transportautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (26′, 30′) zwischen den beiden Getrieben (20, 20′) mit einem Längenausgleich (76) versehen ist.

9. Transportautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Getriebe (20′) mit sich in Längsrichtung des Arms (10) erstreckenden Tragrohren (18′) verbunden ist, die in auf dem Arm (10) befestigten Lagern (44) gleiten.

10. Transportautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tragrohren (18′) des zweiten Getriebes (20′) eine Traverse (74) befestigt ist, an welcher eine die bei­ den Getriebe (20, 20′) verbindende Schub- und Zugstange (26′) abgestützt ist.