DE3135088A1

DE3135088A1 - Auslegerarm, insbesondere fuer handhabungsgeraete

Info

Publication number: DE3135088A1
Application number: DE19813135088
Authority: DE
Inventors: Gerard Prof. Dr.-Ing. Duelen; Gerard Prof. Dr.-Ing. 1000 Berlin Duellen; Erwin Feiten; Erwin Dr.-Ing. 1000 Berlin Feiten
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1981-09-01
Filing date: 1981-09-01
Publication date: 1983-03-17

Description

"Auslegerarm, insbesondere für Handhabungsgeräte"
Die Erfindung betrifft einen Auslegerarm, insbesondere für Handhabungsgeräte, mit mehr als drei gelenkig miteinander zu einer Gliederkette verbundenen Gliedern, Gliedern, deren Winkellage zueinander durch jeweils zwei Glieder miteinander verbindende Stellelemente einstellbar ist und deren erstes an einem Grundkörper gelagertes Glied durch ein mit dem GrundIörper verbundenes Antriebselement antreibbar ist.
Aus der DS=OS 28 23 584 ist ein Auslegerarm der vorstehenden Art bekannt, bei dem die Position der einzelnen Glieder der Gliederkette zueinander über getrennte Antriebe unabhängig voneinander eingestellt werden Kanne Der Aufwand zur Erzen gung einer mehr oder weniger gekrümmten Bahn des freien Endes deP Gliederkette ist bei dem bekannten Auslegerarm mit Rücksicht auf die der Zahl der Glieder entsprechende Zahl der Antriebe erheblich und steht für zahlreiche Anwendungsfälle in keinem vertretbaren Verhältnis zum erzielbaren Nutzen.
Dies gilt beispielsweise für das kollisionsfreie Umgreifen eines Körpers mit einer am Ende der Gliederkette angeordneten Greifvorrichtung oder auch für die Erzeugung einer in einer Ebene verlaufenden Wedelbewegung, wie sie von einem Sprltzwerkzeug ausgeführt werden muß, das zum Lackieren von Hohlräumen dient. Nachteilig ist außerdem, daß der Raumbedarf für die einzelnen Antriebe und die zu ihrer Betätigung erforderlichen Zuleitungen nicht unerheblich ist und die Abmessungen des bekannten Auslegers Größenordnungen annehmen, der seinen Einsatz füs zahlreiche Anwendungsfälle unmöglich macht. Schließlich nimmt die Störanfälligkeit des bekannten Auslegerarmes mit der Zahl der Einzelantriebe und der zu ihrer Steuerung erforderlichen Bauteile zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Auslegerarm der in Betracht gezogenen Art zu entwickeln, der mit einem einzigen mit dem Grundkörper in Verbindung stehenden Antrieb auskommt, um die Krümmung der Gliederkette einzustellen, wobei durch die Wahl einer mehr oder weniger großen Zahl von Gliedern und Stellelementen gleicher oder unterschiedlicher Abmessungen der Krümmungsradius des Auslegerarmes beeinflußbar ist, ohne daß Gewicht, Abmessungen und Kosten des Auslegers durch eine Vielzahl von Antrieben zu groß werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stellelemente den Grundkörper bzw. die einzelnen Glieder mit dem jeweils übernächsten Glied verbinden und die Relativbewegungen zwischen den Gliedern von der Bewegung des Antrieb elementes abhängen.
Der erfindungsgemässe Auslegerarm bietet den Vorteil, daß zu seiner Betätigung ein einzelner am Grundkörper angeordneter Antrieb ausreicht und daß aufgrund der gewählten Koppelung von Gliedern und Stellelementen auf einfache Weise unterschiedlichste Krümmungen des Auslegerarmes realisierbar sind.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Fig. 1 teilweise im Schnitt die schematische Seitenansicht eines gestreckten Auslegerarmes; Fig. 2 die Draufsicht auf den Auslegerarm gemäß Fig. 1 Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht des Auslegerarmes in der gekrümmten Stellung; Fig. 4 in vergrößertem Maßstab und perspektivischer Darstellung ein Glied des Auslegerarmes gemäß Fig. 1 - 3 Fig. 5 in vergrößertem Maßstab ein Stellelement des Aus legerarmes gemäß Fig. 1 - 3; Fig. 6 die Seitenansicht auf einen zweiten Auslegerarm in zeine gestreckten Stellung; Fig. 7 einen Schnitt durch den Auslegerarm gemäß Fig. 6 und Figo 8 den Auslegerarm gemäß Fig. 6 und 7 in einer gekrümmten Stellung.
In Fig. 1 ist 1 ein Grundkörper zur Befestigung eines allgemein mit 2 bezeichneten Auslegerarmes. Der Auslegerarm 2 wird von gelenkig miteinander verbundenen Gliedern 3,4,5n6 und 7 sozie Stellelementen 8f9,10 und 11 gebildet. Der Aufbau der Glieder 3 - 5 ergibt sich aus Fig, 4. Aus dieser Figur erkennt man, daß die Glieder einen plattenförmigen Hauptteil 12 aufweisen, der im Bereich seiner vier Ecken mit Lagern 13 zur Aufnahme von jeweils zwei Glieder miteinander bzw. mit dem Grundkörper 1 verbindenden Gelenkzapfen 14 dient. Uber den Hauptteil 12 der Glieder 3=5 stehen beidseits Paare von Stegen 15 bzw. 16 über, die ihrerseits Lager 17 zur Aufnahme von Zapfen bilden, an denen die Enden von Stellelementen angreifen können. Wie aus den Fig. 1 - 3 hervorgeht, passieren die Stellelemente 8 - 11 im Hauptteil 12 der Glieder 3 - 6 angeordnete zentrale Durchtrittsöffnungen 19. Bei den Gliedern 6 und 7 fehlen nach oben gerichtete Stege 16. Beim Glied 7 kann darüber hinaus auf eine Durchtrittsöffnung 19 verzichtet werden.
Binzelhelten der Stellelemente ergeben sich aus Fig. 5. Man erkennt, daß die Stellelemente 8 - 11 von Stangen 20 gebildet werden, die an ihren Enden mit Gewindeabschnitten 21 und 22 versehen sind, auf die Gelenkköpfe 23 geschraubt sind, welche Schwenklager 24 für die Stellelemente 8 - 11 mit den Gliedern 3 - 7 verbindende Zapfen 18 aufweisen. Die Gewindeabschnitte 21 und 22 gestatten eine Veränderung des Abstandes zwischen den Schwenklagern eines jeden Stellelementes.
Wie insbesondere aus Fig. 1 erkennbar ist, ist das Stellelement 8 einerseits mit dem Grundkörper 1 und andererseits mit dem zweiten Glied 4 verbunden, während das Stellelement 9 die Glieder 3 und 5, das Stellelement 10 die Glieder 4 und 6 und das Stellelement 11 die Glieder 5 und 7 miteinander verbindet.
Zum Einleiten einer Bewegung in den Auslegerarm dient ein Antriebselement 25, das im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls von einer Stange gebildet wird.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel haben sämtliche Glieder den gleichen Lagrabstand 1 und auch die Maße a und b sind konstant. Es besteht die Möglichkeit, Glieder unterschiedlicher Form zu verwenden und auf diese Weise die Abmessungen a, b und 1 von Glied zu Glied zu variieren.
Aufgrund der gewählten Anordnung genügt zum Krümmen des Auslegers 2 ein einziges Antriebselement 25.
In den Fig. 6 - 8 ist ein Ausführungsbeispiel mit vier Gliedern 26, 27, 28 und 29 dargestellt. Die Glieder 26 und 27 weisen an ihren Enden jeweils Zahnradsegmente 30 und 31 auf.
Die Glieder 28 und 29 sind mit jeweils nur einem Zahnradsegment 30 versehen. Das Zahnradsegment 30 des Gliedes 26 kämmt mit einem als Schneckenrad ausgebildeten Antriebselement 32, welches am Grundkörper 1 gelagert ist. Auch der Grundkörper trägt ein Zahnradsegment 33. Das Zahnradsegment 33 steht über Zahnräder 34, 35 mit dem Zahnradsegment 30 des Gliedes 27 in Verbindung, das Zahnradsegment 31 des Gliedes 26 steht über Zahnräder 34, 35 mit dem Zahnradsegment 30 des Gliedes 28 in Eingriff und das Zahnradsegment 31 des Gliedes 27 wirkt über Zahnräder 34, 35 auf das Zahnradsegment 30 des Gliedes 29 ein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zahnräder 34,35 als normale Stirnräder ausgebildet. Möglich wäre auch eine Anordnung, bei der Wechselräder Verwendung finden.
Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel ist es möglich, mit Hilfe eines zentralen Antriebselementes den Auslegerarm in bestimmter Weise zu krümmen, wobei die Krümmung von den Übersetzungsverliältnissen zwischen den Zahnrädern und Zahn radsegmenten und den Abmessungen der Glieder abhängt. Die Zahnräder können von der Kreisform abweichende Formen haben und anstelle von zwei Zahnrädern 34 und 35 können auch mehrere Zahnräder treten. Denkbar ist auch die Verwendung von Zahnrädern, die über Ketten oder Zahnriemen miteinander in Verbindung stehen. Auch Scheiben undXoder Hebel mit Seilzügen kommen als Stellelemente in Betracht.
Leerseite

Claims

Ansprüche : 1. Auslegerarm, insbesondere für Handhabungsgeräte, mit mehr als drel gelenkig miteinander zu einer Gliederkette verbundenen Gliedern, deren Winkellage zueinander durch jeweils zwei Glieder miteinander verbindende Stellelemente einstellbar ist und deren erstes an einem Grundkörper gelagertes Glied durch ein mit dem Grundkörper verbundenes Antriebselement antreibbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stellelemente (8-11;30,31,33-35) den Grundkörper (1) bzw, die einzelnen Glieder (3=7;26-29) mit dem jeweils übernächsten Glied verbinden und die Relativbewegungen zwischen den Gliedern (3-7;26-29) von der Bewegung des Antriebselementes (25; 32) abhängen.
2. Auslegerarm nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Stellelemente (8-11) von Stangen (20) gebildet werden, die an ihren Enden Schwenklager (24) aufweisen.
3. Auslegerarm nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Abstand der Schwenklager (24) voneinander einstellbar ist.
4. Auslegerarm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß er Glieder (3-7) mit einem plattenförmigen Hauptteil (12) aufweist, der im Bereich seiner vier Ecken mit Lagern (13) zur Aufnahme von die Glieder miteinander bzw. mit dem Grundkörper (1) verbindenden Gelenkzapfen (14) versehen ist.
5. Auslegerarm nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Hauptteil (12) der Glieder (3-5) mit beidseits über ihn vorstehenden Stegen (15,16) versehen ist, die Lager (17) zur Aufnahme von Stellelemente (8-11) mit den Gliedern (3-7) verbindenden Zapfen (18) tragen.
6. Auslegerarm nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Hauptteil (12) der Glieder (3-6) mit einer zentralen Durchtrittsöffnung (19) für mindestens ein Stellelement (8-11) versehen ist.
7. Auslegerarm nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stellelemente von Zahnrädern (34,35) und/oder Zahnradsegmenten (30,31) gebildet werden.
8. Auslegerarm nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein Teil der Zahnräder als Wechselräder ausgebildet ist.
9. Auslegerarm nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß mindestens ein Teil der Zahnräder eine von der Kreisform abweichende Kontur hat.
10. Auslegerarm nach Anspruch 1 bis 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Glieder der Gliederkette unterschiedliche Abmessungen haben.