-
Kurzhunbvarrichtung
-
Gattung Die Erfindung betrifft eine Kurzhubvorrichtung für Handhabungsvorrichtungen,
z. B. für Industrieroboter, mit einem oder mit mehreren durch Druckmitteldruck,
insbesondere durch Druckluft, betätigbaren eingebauten Zylindern, einem Gehäuseblock
und mindestens einer ein- und ausfahrbaren Hubplatte, der Energiezuführungselemente
zugeordnet sind.
-
Stand der Technik Es ist bekannt, sogenannten Handhabungsvorrichtungen,
wie Industrierobotern o. dgl., eine oder mehrere sogenannte Kurzhubvorrichtungen
zuzuordnen, die dazu dienen, beim Einlegen oder Entnehmen von Werkstücken den Greifer
o.
-
dgl. einen kurzen Weg zu verfahren, ohne daß der gesamte Einlegearm
o. dgl. bewegt zu werden braucht. Der Einlege arm kann somit immer gegen einen festen
Anschlagpunkt fahren. An der Hubplatte sind meist eine oder zwei Greifervorrichtungen
befestigt, welche zum Greifen von Werkstücken oder sonstigen Handhabungsteilen dienen.
-
Die meisten und bekanntesten Ausführungsformen haben ein stehendes
oder fahrendes Gehäuse und zwei parallel und mit Abstand zueinander angeordnete
Gleitstangen oder Führungswellen, welche an beiden Seiten mit Platten verbunden
sind. Im Gehäuseblock oder in den Platten sind handelsübliche,
auf
Druck wirkende Stoßdämpfer angeordnet, die die Hubplatte in beiden Endlagen dämpfen
sollen.
-
Nachteilig bei diesen vorbekannten Bauarten ist die große Baulänge
und das damit verbundene hohe Gewicht.
-
Eine anderes kürzere Bauform führt die Hubplatte einseitig aus dem
Gehäuse, muß aber in Ausfahrrichtung auf eine Endlagendämpfung verzichten, da zur
Zeit keine leistungsfähigen auf Zug wirkenden Stoßdämpfer verfügbar sind.
-
Dadurch können nur kleine oder leichte Werkstücke bewegt werden, oder
die Bewegung muß sehr langsam erfolgen.
-
Weitere Bauformen nehmen nachteilige Erschütterungen in KaufF Pneumatische
Endlagendämpfungen haben entsprechend ungünstige Kennlinien und sind nicht sehr
wirkungsvoll.
-
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kurzhubvorrichtung
gemäß dem Gattungsbegriff dahingehend zu verbes-sern daß sie sehr kompakt baut>
insbesondere ihre Bauhöhe oder Baulänge extrem kurz gehalten werden kann, wobei
die Hubplatte in beiden Bewegungsrichtungen schnell und ohne ungünstige Erschütterungen
verfahrbar ist und weich in beiden Endlagen abgebremst wird.
-
Lösung Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen
Merkmale gelöst.
-
E i n i g e V o r t e i l e Bei Verwirklichung der Erfindung wird
nicht nur die gestellte Aufgabe restlos gelöst und damit die dem Stande der Technik
anhaftenden Nachteile beseitigt sondern es ergibt sich zusätzlich auch der Vorteil,
daß erstmalig bei einer derartigen Kurzhubvorrichtung ggf, mit nur einem StoZdämpfer
die Hubplatte in beiden Bewegungsrichtungen praktisch erschütterungsfrei abgebremst
werden kann> und zwar auch dann, wenn die Hubplatte verhältnismäßig rasch hin-
und herbewegt wird. Dabei sind hinsichtlich der Baugröße keine Beschränkungen zu
beachten so daß sich der Erfindung gedanke (Aufgabe und Lösung) praktisch für alle
bisher bekannt gewordenen Baugrößen derartiger Kurzhubvorrichtungen eignet.
-
Weitere Ausführungsforien In Patentanspruch 2 ist eine besonders
vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese baut sehr kompakt
und kurz, so daß die gesamte Kurzhubvorrichtung wie ein gemeinsam handzuhabender
Block ausgetauscht und damit gehandhabt werden kann.
-
Die Patentansprache 3 und 4 beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung.
-
Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 läßt sich die Greifervorrichtung
unmittelbar an die Hubplatte anflanschen.
-
Dadurch sind keine zusätzlichen Zwischenteile bei der Erfindung notwendig.
-
Wird eine Ausführungsform nach Patentanspruch 6 gewählt, so lassen
sich die Energieanschlüsse, z. B. die Druckluftzufuhr unmittelbar an dem Gehäuseblock
der Kurzhubvorrichtung anordnen, und zwar entweder seitlich oder stirnseitig.
-
Gemäß Patentanspruch 7 können etwaige nicht benötigte Antqhlußkanäle,
die im Gehäuseblock vorgesehen sein können, durch Blindstopfen verschlossen und
damit stillgelegt werden. Auf diese Weise hat der Anwender einer solchen Kurzhubvorrichtung
es in der Hand, diese an sich beliebig einzubauen bzw. von beliebigen Seiten mit
Energiezufuhr zu Versorgen. Dies ermöglicht wiederum eine vollständige fabrikatorische
Fertigung der gesamten Kurzhubvorrichtung.
-
Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 8 läßt sich der Hub der
erfindungsgemäßen Kurzhubvorrichtung in einfacher Weise ändern. Es brauchen lediglich
unterschiedlich lange Diatanzhülsen am Lager gehalten zu werden, die bei Bedarf
in die Vorrichtung eingelegt werden, um die Vorrichtung hubmäßig abzuändern.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch -an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es Zeigen: Fig. 1 Einen Schnitt nach der Linie I - I der Fig. 2
und Fig. 2 eine Draufsicht zur Fig. 1.
-
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Gehäuseblock bezeichnet, der bei der
dargestellten Ausführungsform etwa quaderförmig gestaltet und aus Stahl oder einem
anderen geeigneten Werkstoff, z.B. durch Herausarbeiten, geformt ist Gegenüber dem
Gehäuseblock 1 ist eine Hubplatte 2 in Richtung X bzw. Y, also axial, verschieblich.
Die Hubplatte 2 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform ebenfalls eine etwa
quaderförmige Form und liegt in der aus Fig. 2 ersichtlichen Draufsicht ebenenkonform
zu dem Gehäuseblock 1.
-
Das Bezugszeichen 3 bezeichnet Gewindedurchgangsbohrungen.
-
Wie die Fig. 2 erkennen läßt, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
z. B. vier solcher Gewindedurchgangsbohrungen - in jedem Eckbereich der Hubplatte
2 eine - vorgesehen. Die Gewindedurchgangsbohrungen 3 dienen zur Befestigu an einer
nicht dargestellten Handhabungsvorrichtung, z.B.
-
zur Befestigung an einem Greiferarm eines Industrieroboters.
-
Zentrisch zum Gehäuseblock 1 ist ein Arbeitszylinder 4 angeordnet,
der nach außen hin durch einen eingeschraubten Deckel 5 druckmitteldicht, insbesondere
druckluftdicht, verschlossen ist. An dem dem Deckel 5 entgegengesetzten Endabschnitt
ist der Arbeitszylinder 4 durch einematerialmäßig einstückig mit dem Gehäuseblock
1 ausgebildete Gehäusewand verschlossen.
-
In dem Arbeitszylinder 4 ist längsverschieblich und dichtend ein Arbeitskolben
6 angeordnet, der durch eine Dichtung 7 druckmitteldicht gegenüber der Innenwand
des Arbeitszylinders 4 abgedichtet ist.
-
Mit dem Arbeitskolben 4 ist eine Kolbenstange 8 einstückig verbunden,
während 9 eine Distanzhülse beschreibt, die gegen gleiche oder in axialer Richtung
unterschiedlich hohe Distanzhülsen austauschbar ist, um den Hub des Arbeitskolbens
4 in Richtung X bzw. Y zu verändern. Die Distanzhülse 9 kann auch ganz entfallen.
-
Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist die Kolbenstange 8 mit einer Schraube
10 mit der Hubplatte 2 lösbar gekuppelt.
-
Das Bezugszeichen 11 bezeichnet ein Gewindesackloch zur Befestigung
an irgendeinem Vorrichtungsteil. Die dargestellte Kurzhubvorrichtung kann mehrere
solcher Gewindesacklöcher aufweisen.
-
Des weiteren sind im Gehäuseblock 1 Energieversorgungskanäle 12 (Fig.
1) vorgesehen, z. B. zur direkten Verbindung zum nicht dargestellten Einlegearm
eines Roboters ohne Schlauchleitungen. Die dargestellte Kurzhubvorrichtung weist
vier solcher Energiezuführungskanäle 12 auf. Die Zahl kann aber auch größer oder
kleiner sein, wie es auch möglich ist, nur einen solchen Energieversorgungkanal
vorzusehen.
-
Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ragt in den betreffenden Energieversorgungskanal
12 ein Rohr 13 hinein, das in jeder Hublage in den Energieversorgungskanal 12 eingreift.
-
Das Rohr 13 ist umfangseitig über eine Dichtung 14 abgedichtet
und
in einer Bohrung der Hubplatte 2 mitnehmbar befestigt.
-
An die dem Rohr 13 koaxial gegenüberliegende Mündungsöffnung der Hubplatte
2 kann eine nicht dargestellte Leitung oder ein Kanal für die nachgeschaltete Vorrichtung,
z.B.
-
für einen Greifer eines Idustrieroboters, angeschlossen sein. Auf
diese Weise entfallen innerhalb der Kurzhubvorrichtung bewegliche Schlauchleitungen
vollständig.
-
Dem Arbeitszylinder 4 wird durch einen Kanal 15 von der einen Seite
und durch einen weiteren Kanal 16 von der anderen Seite Druckmittel, insbesondere
Druckluft, abwechselnd zugeführt, so daß die Hubplatte 2 ihre Hin- und Herbewegung
in Richtung X bzw. Y auszuführen vermag.
-
Parallel und mit Abstand zum Arbeitszylinder 4 ist ein oder mehrere
Stoßdämpferzylinderräume 17 angeordnet, in dem sich jeweils ein geeigneter Stoßdämpfer
18 befindet, dessen Längsachse parallel zur Längsachse des Arbeitszylinders 4 verläuft.
In den Stoßdämpferzylinderraum 17 ragt eine zylindrische Anschlaghülse 19, die z.
B.
-
über Gewinde 20 und einen einstückigen Flansch 21 mit der Hub platte
2 gekuppelt ist. Diese Anschlaghülse 19 ist an ihrer dem Flansch 21 gegenüberliegenden
Seite mit einer Durchbrechung 22 versehen durch die der Stoßdämpfer 18 hindurchgreift
und sich auf der Innenseite eines Anschlagdeckels 23 abstützt, der in den Gehäuseblock
1 eingeschraubt ist. Die Anschlaghülse 19 weist an einer oder mehreren Seiten einen
oder mehrere Längsschlitze 24 auf, die kurz unterhalb der Hubplatte 2 beginnt und
sich bis kurz vor der Durchbrechung 22 erstrecken. Durch diese Längsschlitze 24
greifen ein oder mehrere, in mit Gewinde versehene Durchgangsbohrungen 25 eingeschraubte
Schraubbolzen 26, die mit ihren gewindelosen Ende 27 in eine oder mehrere seitliche
Bohrungen 28 einer passend in der Anschlaghülse 19 angeordneten inneren Anschlaghülse
36 eingreifen, die mit einem Ringkragen 29 eine Schulter der Kolbenstange
30
des Stoßdämpfers 18 hintergreift.
-
Etwa im mittleren Längenbereich des Stoßdämpfergehäuses 31 ist mit
diesem ein Ringkörper 32, z.B. durch Schrauben, Schweißen o. dgl., verbunden, der
von den die Durchbrechung 22 aufweisenden Teil der Anschlaghülse 19 mit Spiel ringkragenartig
untergriffen ist. Diesem Ringkörper 32 gegenüberliegend ist eine ringförmige Anschlagfläche
33 an der inneren Anschlaghülse 36 gebildet, gegen die der Ringkörper 32 anzuschlagen
vermag.
-
Angenommen, es werde der die Fig. 1 obere Zylinderraum 34 mit Druckmittel
beaufschlagt. Dann bewegt sich der Arbeitskolben 6 in Richtung X und nimmt die Hubplatte
2 in der gleichen Richtung mit. Dies hat auch eine entsprechende Bewegung der Anschlaghülse
19 in dieser Richtung zur Folge, bis die Innenseite 35 gegen die Kolbenstange 30
des Stoßdämpfers 18 trifft und die Bewegung in Richtung X allmählich bis zum Stillstand
abbremst.
-
Wird der dem Zylinderraum 34 gegenüberliegende Zylinderraum 4 mit
Druckmittel beaufschlagt, dann hat dies eine entgegengesetzte Bewegung des Arbeitskolbens
6 in Richtung Y und damit der Hubplatte 2 und der Anschlaghülse 19 zur Folge, bis
der untere Ringkragen, der die Durchbrechung 22 aufweist, unter den Ringkörper 32
trifft und dadurch das Gehäuse 31 des Stoßdämpfers 18 mitnimmt. Da die Kolbenstange
30 über den Ringkragen 29 festgehalten wird, hat dies eine entsprechende Zusammen
pressung des Stoßdämpfers 18 zur Folge, wodurch die Bewegung der Hubplatte 2 in
Richtung Y allmählich abgebremst wird.
-
Wie man erkennt, wird bei Bewegungen in Richtung Y der Stoßdämpfer
gewissermaßen auf "Zug" beansprucht, so daß in dieser Bewegungsrichtung gewissermaßen
eine Kraftumlenkung gegenüber der Bewegungsrichtung in Richtung X bei ein und demselben
Stoßdämpfer 18 erfolgt.
-
Während in Fig. 2 zwei Stoßdämpfer, und zwar einer rechts und einer
links von dem Zylinder 4 angeordnet ist, ist es im Gegensatz zu der dargestellten
Ausführungsform auch möglich, nur auf einer Seite von nur einem oder mehreren derartiger
Zylinder 4 einen Stoßdämpfer vorzusehen, wie es auch möglich ist, zwei Zylinder
entsprechend dem Zylinder 4 und Kolben 6 anzuordnen, wobei z. B. bei zwei Zylindern
je einer rechts und links von einem Stoßdämpfer angeordnet sein kann.
-
Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen beschriebenen
sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in
beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
-
Literaturverzeichnis DE-OS 30 43 687 DE-OS 29 44 540 DE-OS 29 04
377 DE-OS 28 54 359 GB-PS 20 75 893 JP-AS 1 26 668-76 JP-AS 1 38 271-79 DE-Z VDJ-Z
1977, Nr. 14, Juli, S. 174 DE-Z Z w F 1982, 2 S. 75 - 81 DE-Z MM 88, 1982, 23, S.
649-650
ßezugszeichenliste 1 Gehäuseblock 2 Hubplatte 3 Gewindedurchgangsbohrung
4 Arbeitszylinder 5 Deckel 6 Arbeitskolben 7 Dichtung 8 Kolbenstange 9 Distanzhülse
10 Schraube 11 Gewindesackloch 12 Energieversorgungskanal 13 Rohr 14 Dichtung 15
Kanal 16 17 Stoßdämpferzylinderraum 18 Stoßdämpfer 19 Anschlaghülse 20 Gewinde 21
Flansch 22 Durchbrechung 23 Anschlagdeckel 24 Längsschlitz 25 Gewindebohrung 26
Schraubbolzen 27 Ende 28 Bohrung
29 Ringkragen 30 Kolbenstange
31 Stoßdämpfergehäuse 32 Ringkörper 33 Anschlagfläche 34 Zylinderraum 35 Innenseite
36 innere Anschlaghülse X Bewegungsrichtung Y Bewegungsrichtung
-
Leerseite -