DE3629367C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3629367C2 DE3629367C2 DE19863629367 DE3629367A DE3629367C2 DE 3629367 C2 DE3629367 C2 DE 3629367C2 DE 19863629367 DE19863629367 DE 19863629367 DE 3629367 A DE3629367 A DE 3629367A DE 3629367 C2 DE3629367 C2 DE 3629367C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- module
- profile
- modules
- computer
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
- G05B19/4141—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by a controller or microprocessor per axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/58—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism a single sliding pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q37/00—Metal-working machines, or constructional combinations thereof, built-up from units designed so that at least some of the units can form parts of different machines or combinations; Units therefor in so far as the feature of interchangeability is important
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/385—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously using a gear and rack mechanism or a friction wheel co-operating with a rail
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
- B25J18/02—Arms extensible
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/023—Cartesian coordinate type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34448—Integrated servo control circuit fixed to housing, remote from cpu
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40304—Modular structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Handhabungsvorrichtung,
insbesondere Handhabungsautomat, mit einem als Profilstab
ausgebildeten Längsträger für einen daran beweglichen Schlitten,
der einen Antriebsmotor hat, welcher am Längsträger angreift
und von einer befehlsgeberbeaufschlagbaren Steuereinheit
ansteuerbar ist.
Eine Handhabungsvorrichtung ähnlicher Gattung ist in der
älteren, nicht vorveröffentlichten DE 36 18 075 A1 beschrieben.
Der Schlitten ist mittels zweier Führungsrollen an einem aus
zwei Profilstäben ausgebildeten Längsträger verfahrbar, der für
den positionsgenauen Antrieb des Schlittens eine Zahnstange
aufweist, in die das Ritzel des Fahrwerkantriebs eingreift. Die
Steuerung des Fahrwerkantriebs ist nicht angesprochen.
Aus der GB 21 43 205 A ist ein Roboter bekannt, dessen
Schlitten an Führungsstangen längsverstellbar ist. Der Antrieb
des Schlittens erfolgt über eine motorangetriebene Spindel. Der
Antriebsmotor ist an einem Ende des Roboters und ortsfest in
Bezug auf die Führungsstangen angeordnet, die sich zwischen
zwei die Führungsstangen starr miteinander verbindenden Endplatten
befinden. Zwischen dem Schlitten und den Endplatten ist
jeweils ein abdichtender Faltenbelag vorhanden. Der Schlitten
des Roboters kann der Befestigung einer Endplatte eines anderen
Roboters dienen, um einen Multimodulroboter zu bilden. Aufgrund
des Spindelantriebs für den Schlitten ist der bekannte Roboter
nur für begrenzte Längen verwendbar. Die externe Verkabelung
ist bei einem multimodulen Aufbau der Handhabungsvorrichtung
aufwendig und bedarf in der Regel eines Kabelschlepps.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Handhabungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern,
daß ein baulich und funktionsmäßig erheblich vereinfachter
modularer Aufbau erreicht wird, wie auch der Einsatz
der Handhabungsvorrichtung für unbegrenzte Längen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schlitten als
Modul einen seinen Bewegungsablauf ermittelnden Rechner und die
die Motoransteuerung bewirkende Steuereinheit aufweist, und daß
der Motor, der Rechner und die Steuereinheit an ein Stromschienensystem
des Längsträgers angeschlossen sind.
Für die Erfindung ist von Bedeutung, daß die Vorrichtung
in mechanischer und funktioneller Hinsicht vereinfacht wird. In
mechanischer Hinsicht wird der Längsträger von einem Profilstab
gebildet, der als Einzelelement den Modul trägt. Dieser Profilstab
kann aber auch Träger weiterer Bauelemente der Vorrichtung
sein, insbesondere Träger des Stromschienensystems. Dieses
Stromschienensystem ermöglicht eine einfache funktionelle Verbindung
des Schlittens oder eines anderen Moduls mit einem externen
Leitrechner, welcher dem Rechner des Moduls und der
Steuereinheit die erforderlichen Befehle liefert. Außerdem ist
das Stromschienensystem in der Lage, die einzelnen Module bzw.
deren Rechner und Steuereinheiten auch untereinander funktionell
zu verbinden, so daß sich abgestimmte Verhaltensweisen der
Module untereinander programmieren lassen, ohne daß dazu ein
Eingriff des Leitrechners erforderlich ist. Durch Modulbewegungen
bedingte Kabelbewegungen werden vermieden, da das Stromschienensystem
und der Leitrechner sowie nicht relativbeweglich
zusammengebaute Module mit festliegenden Kabelsätzen verbunden
werden
können, die infolgedessen standardisierbar sind. Die Bauteile
der Moduln, insbesondere die an Bord der Moduln vorhandenen
Rechner und Steuereinheiten können identisch sein und sind
ihrem Einsatzzweck entsprechend fest oder variabel program
mierbar. Jeder Modul ist daher bezüglich seiner elektrischen
und elektronischen Ausrüstung universell ausgelegt und dement
sprechend universell einsetzbar und auch an geänderte Verwen
dungszwecke anpaßbar. Eine Standardisierung des Moduls ist
außer in elektrischer und elektronischer Hinsicht auch in me
chanischer Hinsicht weitgehend möglich. Das beruht darauf, daß
der Längsträger ein Profilstab ist, der Schlitten oder Modul
also infolgedessen außen am Profilstab angeordnet und damit
weitgehend unabhängig von dessen Querschnitt auszubilden ist.
Ein moduleigener Rechner bedeutet Vorteil und Verein
fachung, da der Rechner die aus dem Modul herrührenden Be
fehle an Bord verarbeiten kann, ohne diese Befehle an den
externen Leitrechner übermitteln zu müssen. Solche Befehle
sind beispielsweise Impulse von Endschaltern oder von Inkre
mentalgebern, welche in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl des
Motors Impulse und damit Signale für die von dem Modul zurück
gelegte Wegstrecke abgeben. Solche Befehle können aber auch
von Meldern kommen, welche an Verfahrens- und Werkzeugmoduln
vorhanden sind, beispielsweise fotoelektrische oder pneumatische
Melder, die der Handhabungsautomat benötigt, um bestimmte Funk
tionen zu überwachen, z. B. das Vorhandensein eines zu er
greifenden Gegenstandes.
Der Rechner eines Moduls bzw. die Rechner aller Module
sind programmierbar, können also ihren jeweiligen Einsatz
zwecken angepaßt werden. Die Programmierung gestattet jeder
zeit eine kurzfristige Änderung des jeweiligen Handhabungs
programms. Die Steuerung der Bewegung eines einzelnen Moduls
oder mehrerer Module kann in bekannter NC-Technik erfolgen,
oder in ebenfalls bekannter CNC-Technik. Hierzu sind die
Rechner bzw. die Steuereinheiten voll elektronisch mit Mikro
prozessortechnik ausgebildet.
Der Rechner eines Moduls und die Rechner weiterer Module
sind parallel oder seriell miteinander und/oder mit einem befehlsgebenden
Leitrechner über das Stromschienensystem elektrisch
zusammengeschaltet. Die Parallelschaltung mehrerer Rechner
ermöglicht es, mehrere Module gleichzeitig mit denselben
Befehlen zu beaufschlagen, weil die Module dieselben Bewegungen
auszuführen haben. Das ist beispielsweise der Fall bei Portalautomaten,
welche gemeinsam ein Hebeportal halten, das gleichsinnig
verstellt werden muß. Eine serielle Verknüpfung der Module
bzw. ihrer Rechner ermöglicht es, daß der nachgeschaltete
Modul erst tätig wird, wenn der ihm vorgeschaltete Modul meldet,
beispielsweise ein Greifermodul, daß der zu ergreifende Gegenstand
auch tatsächlich ergriffen ist.
Um die Vorrichtung möglichst universell einsetzen zu können,
ist an das Stromschienensystem direkt eine Bedienungs- und
Programmiereinheit anschließbar. Eine Einflußnahme auf die Programmierung
ist also möglich, ohne über den Leitrechner zu gehen.
Ebenso eine Bedienung. Das bedeutet, daß der befehlsgebende
Leitrechner an beliebiger zweckmäßiger Stelle angeordnet
werden kann, während die Bedienungsperson Eingriff in das Steuerungssystem
beispielsweise am Ort der Handhabung hat und dort
z. B. unter Aufsicht des Handhabungsvorganges Bedienungsmaßnahmen
treffen kann.
In Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Modul und/oder
an dem Profilstab weitere Module und/oder Profilstäbe, Rotations-,
Greifer-, Verfahrens- und Werkzeugmodule zu ge
meinsamen Bewegungen mechanisch fest oder zu relativen Be
wegungen beweglich miteinander verbunden und in das jeweilige
Stromschienensystem eingeschleift oder an den zugeordneten
Modulen angeschlossen. Infolgedessen können einfache und kom
plizierte Handhabungs- bzw. Behandlungsvorrichtungen mit
modularen Elementen aufgebaut werden, die Bewegungen oder Be
arbeitungen in allen drei Achsen auszuführen vermögen. Be
liebig viele Module werden in das Stromschienensystem einge
schleift und darüber in Abhängigkeit voneinander oder von
einem Leitrechner gesteuert. Zum Installieren solcher Systeme
bedarf es keiner besonderen Installationsarbeiten, da die
Module und der Profilstab bzw. mehrere Profilstäbe standardi
sierbar sind.
Der Modul ist quaderförmig, umgreift mit einer Seite
den Profilstab U-förmig und weist auf der gegenüberliegenden
Seite eine Flanschfläche auf. Die quaderförmige Gestalt des
Moduls wird also dazu benutzt, den Profilstab einerseits
sicher zu umgreifen, so daß der Modul beispielsweise seit
lich hängend verwendet werden kann. Die Flanschfläche des
Moduls ermöglicht es, zwei solcher Module zusammen zu bauen,
so daß der zweite Modul seinerseits einen Profilstab lagern
kann.
Der Profilstab weist rechteckigen Querschnitt auf und
ist hochkant mit mindestens einem Modul zusammengebaut.
Wegen der hochkanten Anordnung des rechteckigen Querschnitts
kann der Profilstab vergleichsweise große Belastungen über
größere Längen aufnehmen. Diese Anordnung des Profilstabs ist
besonders für große horizontale Verfahrlängen der Module ge
eignet. Unabhängig davon ist die Behandlungsvorrichtung be
sonders als Transfersystem geeignet, nämlich für mehrere be
wegliche Module eines ortsfesten Profilstabs.
Vorteilhafterweise ist der Profilstab ein Hohlkammerprofil
mit an seinen Schmalwänden angeordneten Laufschienen für den
Modul und an seinen Längswänden zu Befestigungszwecken
vorhandenen Längsnuten. Das Hohlkammerprofil gewährleistet
geringes Gewicht bzw. geringen Materialverbrauch bei wegen der
Stabilität erforderlichen großen Außenabmessungen. Die Schmal
wände genügen zur Lagerung der Laufschienen bzw. des Schlittens,
während die Längswände mit einer Vielzahl von Längsnuten
zu Befestigungszwecken aufweisen können.
In die Längsnuten einer Längswand sind Isolierhalterungen
eingerastet, die ihrerseits eine Stromschiene verrastet halten.
Diese Einzelverrastung von Stromschienen an einem Profilstab
hat den Vorteil der Einzelabstimmung des Stromschienensystems
auf den jeweiligen Anwendungsfall, ohne mehrere, individuell
unterschiedliche Bauteile zur Erstellung des Stromschienensystems
zu benötigen. Beispielsweise kann ein Stromschienenpaar
weggelassen werden, wenn ein lediglich auf Strom oder Nichtstrom
reagierender Modul Verwendung findet. Auch im Beschädigungsfall
ist diese Art der Ausbildung des Stromschienensystems
vorteilhaft, weil nicht beschädigte bzw. nicht verschlissene
Teile wieder- oder weiterverwendet werden können.
Die Laufschienen sind an den Schmalwänden des Profilstabs
von Halteleisten kraft- und/oder formschlüssig festgelegt, die
in Längsnuten der Schmalwände eingreifen. Eine genaue Beschreibung
dieser Konstruktion findet sich in der prioritätsgleichen
DE-OS 36 29 369 der Anmelder.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet,
daß der Motor zur antriebsmäßigen Ankopplung des Moduls
an den Profilstab mit einem Antriebsmittel an einem Zahnriemen
angreift, der aus dem Inneren eines U-förmigen Einfaßstabs
des Profilstabs mit einer Schlinge herausragt, die von
zwei Andruckrollen um ein Antriebsritzel des Motors herum geführt
ist. Die bekannten Zahnriemenantriebe für Längsführungssysteme
bzw. für daran angreifende Verstellmotoren haben häufig
Nachteile, die sie für viele Einsatzzwecke ungeeignet machen.
Insbesondere treten Axialschwingungen bzw. Flattern des Riemens
bei unterschiedlichen Belastungen auf, der Riemen hängt durch,
insbesondere bei horizontaler Anordnung, die Riemenlage und damit
die Positionierung des Motors ist nicht exakt und letztlich
ist der Riemen eine Unfallquelle. Alle diese Nachteile werden
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden. Die erste,
in Verstellrichtung vordere Andruckrolle sorgt dafür, daß
der Zahnriemen erst unmittelbar vor dem Auflaufen auf das An
triebsritzel des Motors aus dem Einfaßstab herausgeholt
wird und die in Verstellrichtung hintere Andruckrolle drückt
den Zahnriemen wieder in den Einfaßstab hinein. Infolge
dessen kann ein derartiger Zahnriemenantrieb auch für sehr
große Längen und auch für gekrümmte Profilstäbe verwendet
werden. Zahnriemen können derart verstärkt hergestellt werden,
z. B. durch Drähte verstärkt, daß eine Längung oder Knickung
im Antriebsfall nicht befürchtet werden muß.
Der Einfaßstab hat an den U-Schenkeln zwei einander zu
gekehrte Klemmlippen, deren kleinster Abstand kleiner als
die Breite des Zahnriemens ist, der mit seinen Enden an dem
Einfaßstab straff festgespannt ist, welcher in einer Längs
nut einer Längswand des Profilstabs den Stromschienen be
nachbart befestigt ist. Das Stromschienensystem und der Ein
faßstab sind in baulich einfacher Weise auf derselben Seite
des Profilstabs angeordnet und erleichtern dadurch den ein
fachen Aufbau des Schlittens bzw. eines Moduls.
An den Enden des Profilstabs sind die Stromschienen kon
taktierende Steckermodule angeordnet, um beispielsweise mit
einer Bedienungs- und Programmiereinheit leichten Zugang in
das elektrische System zu haben.
In Ausgestaltung der Erfindung weist ein Steckermodul
eine in eine längs durchlaufende Befestigungsbohrung ein
drehbare Befestigungsschraube mit Innengewinde im Schrauben
kopf und/oder je Stromschiene einen federbeaufschlagten
Schiebekontaktstift auf, der einends eine Andruckfläche und
anderenends eine Anschlußfläche hat, und an dem eine Kabelan
schlußstelle vorhanden sein kann. Ein derartiger Stecker
modul kann in einfacher Weise an einer Stirnfläche des Profil
stabs angebracht werden. Die anderends freiliegende Anschluß
fläche der Schiebekontaktstifte erlaubt es, hier entsprechende
Kontaktierungen vorzunehmen, also beispielsweise die Druck
kontakte eines weiteren Steckers anzusetzen, der an dem Schraubenkopf
der Befestigungsschraube festgelegt werden kann.
Jeder Profilstab hat zwei Stromschienen für den Motorstrom
und zwei Stromschienen für den Datentransfer und/oder jeder Modul
weist mit den Stromschienen zusammenwirkende- Schleifkontaktsätze
sowie diesen parallele Kontaktsätze auf, an die Verbindungsleitungen
zur leitungsbewegungsfreien Zusammenschaltung
mit anderen relativbewegungsfreien Modulen anschließbar sind.
Auch in einen Modul kann infolgedessen direkt oder über einen
an ihm festgelegten anderen Modul indirekt, beispielsweise über
das Stromschienensystem, elektrisch Einfluß genommen werden.
Der Modul hat einen aus zu Befestigungszwecken Längsnuten
aufweisenden Profilträgern und Verbindungsteilen bestehenden
Grundkörper, der bedarfsweise profilstabseitig an den Lauf
schienen des Profilstabs abstützbare Roll- oder Gleitlagerein
heiten aufweist. Solche Roll- oder Gleitlagereinheiten sind in
der prioritätsgleichen DE-OS 36 29 368 der Anmelder eingehend
beschrieben. Sie erleichtern den modularen Aufbau eines Schlittens
oder Moduls. In diesem Sinne ist in der Hauptebene des
quaderförmigen Grundkörpers der Antriebsmotor und beidseitig
davon je ein Schleifkontaktsatz sowie ein Einschub für die
Steuereinheit und den Rechner angeordnet. Dies ergibt auch gewichtsmäßig
eine gleichmäßige Belastung der Lagereinheiten bzw.
der Laufschienen des Profilstabs.
In Weiterbildung der Erfindung ist an die Abtriebswelle
des Antriebsmotors ein Energiespeicher angeschlossen. Diese erleichtert
die Energierückgewinnung und bei vertikaler Verstellung
eine Teilkompensation des Gewichts des Moduls.
Der Profilstab hat einen linearen Positionsgeber, dessen
Positionssignale vom Rechner des Moduls verarbeitbar sind. Ein
solcher linearer Positionsgeber, beispielsweise ein in festem
Raster markierter Glasstab, eine Zahnstange, eine perforierte
Blechleiste o. ä., muß zwar über die gesamte Länge des Profil
stabs vorhanden sein, damit der Modul am Profilstab positioniert
werden kann, er ermöglicht jedoch eine Vorgabe dieser Position
bzw. auch ein Messen der Modulposition mit größerer
Exaktheit, als eine an Bord des Moduls befindliche Meßeinrichtung.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Behandlungsvorrichtung für zwei Achsen,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Schlittens
bzw. Linearbewegungsmoduls an einen Profilstab,
Fig. 3 eine perspektivische vergrößerte stirnseitige Darstellung
eines Profilstabs,
Fig. 4 einen Querschnitt durch den Steckermodul der Fig. 2,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Zahnriemens
in einem Einfaßstab,
Fig. 6 eine Ansicht der Unterseite eines Schlittens bzw.
Moduls,
Fig. 7 eine vertikalgeschnittene schematische Darstellung
eines Rotationsmoduls,
Fig. 8 den Rotationsmodul der Fig. 7 in Ansicht A,
Fig. 9 eine Aufsicht eines unabgedeckten Greifermoduls,
Fig. 10 eine Drehmomentbegrenzungsvorrichtung für den
Parallelgreifer der Fig. 9,
Fig. 11 bis 13 verschiedene maschinelle Behandlungsvor
richtungen in schematisch perspektivischer Dar
stellung und
Fig. 14 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Zusammen
schaltung von Modulen, Stromschienen und weiteren
Geräten.
Die in der Fig. 1 dargestellte Behandlungsvorrichtung
10 weist beispielsweise einen Profilstab 11 auf, dessen Enden
11′ von Stützen 60 hochgehalten sind, so daß der Profilstab 11
bodenparallel ist. An dem Profilstab 11 ist ein Modul 12 in
den Richtungen des Pfeiles 61 verfahrbar, wenn er von einem
Motor 15 angetrieben wird. Bei einem solchen Verfahren bewegt
sich der Modul 12 mit Lagereinheiten 47 an dem hochkant ange
ordneten Profilstab 11.
Der Modul 12 hat eine Flanschfläche 23, an der ein Pro
filstab 11a befestigt ist, beispielsweise durch Verschrau
bung an den Stellen 63, vorzugsweise aber mit einer solchen
Schraube, deren Schraubenkopf in eine hinterschnittene Längs
nut 27 des Profilstabs 11a eingreift, während ihr Schrauben
schaft in einen Nutenstein eingeschraubt ist, der in eine
Längsnut 27 eines Profilträgers 50 des Moduls 12 eingesetzt
ist. Eine derartige Verbindungseinrichtung ist in der DE-OS
33 28 142 beschrieben.
An dem Profilstab 11a ist ein weiterer Modul 12a
in den Richtungen des Pfeils 62 von einem Motor 15 ver
stellbar. An dem Modul 12a kann ein beliebiges Handhabungs
gerät angebracht werden. Dieses Handhabungsgerät kann mit
der Behandlungsvorrichtung 10 also in den durch die Pfeile
61, 62 gekennzeichneten Achsen verschoben werden.
Die Stromversorgung der Motoren 15 erfolgt durch Strom
schienensysteme 16, welche an jedem Profilstab 11, 11a vor
handen sind. Das Stromschienensystem ermöglicht die Stromver
sorgung z. B. mit Wechselstrom bei Niederspannung. Es kann
infolgedessen als offenes System ausgebildet werden, welches
nicht gegen Berührung geschützt werden muß.
Fig. 2 läßt weitere Bauelemente der Behandlungsvor
richtung erkennen. Am Ende 11′ des Profilstabs 11 ist ein
Steckermodul 36 vorhanden, der für die Kontaktierung der
Stromschienen 29 des Stromschienensystems 16 sorgt. Die Be
festigung des Steckermoduls 36 am Ende 11′ erfolgt mit einer
Befestigungsschraube 38, die in eine Befestigungsbohrung des
Profilstabs 11 eingeschraubt ist. Eine solche Befestigungs
bohrung 37 ist gemäß Fig. 2, 3 mittig zwischen zwei Längs
nuten 27 in Längswänden 26 des Profilstabs 11 vorhanden.
Fig. 3 zeigt, daß in der einen Längswand 26 mehrere nebenein
ander angeordnete Längsnuten 27 vorhanden sind, während die
andere Längswand 26 gleich profilierte Längsnuten 27, 27′ nur
den Schmalwänden 24 des hochkant angeordneten rechteckigen
Profilstabs 11 benachbart vorhanden sind. Des weiteren weist
diese Längswand 26 des Profilstabs 11 parallele Längsnuten 27′′
auf, welche nicht trapezförmig sind, wie die die Hinterschnei
dungen 64 bildenden Längsnuten 27, sondern die rechteckig sind.
Jeder Profilstab 11 hat zwei Stromschienen 29 für den Motor
strom und zwei Stromschienen 29 für den Datentransfer. Ihr
Abstand voneinander ist jeweils gleich a und entspricht
auch dem Abstand der zu Fig. 6 beschriebenen Schleifkontakte
88 voneinander. Die Stromschienen 29 sind in Isolierhalte
rungen 28 durch Klemmung fest angeordnet. Die Isolierhalte
rungen 28 greifen ihrerseits in die im Querschnitt recht
eckigen Längsnuten 27′′ und sind dort an Rippen 93 verrastet,
wozu die Isolierhalterungen 28 entsprechende Eingriffs
nuten 94 aufweisen. An ihren äußeren Enden besitzen die
Isolierhalterungen 28 die Außenkanten der Stromschienen 29
übergreifende Rastlippen 95 zur Halterung der Strom
schienen 29.
Fig. 2 zeigt des weiteren, daß die Schmalwände 24 des als
Hohlkammerprofil ausgebildeten Profilstabs 11 Längsnuten 27
aufweisen, denen Laufschienen 25 benachbart sind. Diese Lauf
schienen 25 werden mit Halteleisten 30 kraft- und formschlüs
sig festgelegt, indem sie von den beiderseits der Laufschiene
25 Klemmleisten 30′ aufweisenden Halteleisten 30 eingeklemmt
und hintergriffen werden, wobei jede Halteleiste 30 mit einem
U-förmigen Teil in eine Längsnut 27 eingreift und dort durch
Spreizung festgeklemmt ist.
Der in Fig. 4 dargestellte Schnitt IV-IV der Fig. 2 zeigt
einen Querschnitt des Steckermoduls 36 mit der Befestigungs
schraube 38 und einem Schiebekontaktstift 41, von denen ge
mäß Fig. 2 vier Stück parallel angeordnet vorhanden sind.
Ihr Abstand a voneinander entspricht dem Mittenabstand a der
Befestigungsnuten 27′′ bzw. der in diese eingebauten Strom
schienen 29.
Jeder Schiebekontaktstift 41 durchsetzt den Steckermodul
36 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Außenflächen 65
so, daß seine eine Andruckfläche 42 und eine Anschlußfläche 43
bildenden Endflächen mit den Außenflächen 65 etwa fluchten bzw.
etwas vorstehen. Der beispielsweise aus Messing bestehende
Schiebekontaktstift 41 besitzt einen Mittelblock 66, an dem
sich auf beiden Seiten je eine den Stift 41 umgebende Feder
67 mit einem Ende abstützt, die mit ihrem anderen Ende am
Gehäuse 68 des Steckermoduls 36 abgestützt ist.
Die Befestigungsschraube 38 hat einen Schraubenkopf
40 mit einer Mehrkantausnehmung 69, so daß der Schrauben
kopf 40 das Gehäuse 68 gegen die Stirnseite des Profil
stabs 11 drücken kann. In Einschraubrichtung vor der Mehr
kantausnehmung 69 ist ein Innengewinde 39 vorhanden, in
das durch eine mit der Befestigungsschraube 38 fluchtende
Bohrung 70 eine weitere Befestigungsschraube 38′ eines wei
teren Steckermoduls 36′ eingeschraubt ist. Auch der Stecker
modul 36′ weist Schiebekontaktstifte auf, die mit den Schiebe
kontaktstiften 41 des Steckermoduls 36 fluchten und diese
daher beim Aufschrauben des Steckermoduls 36′ kontaktieren.
Infolgedessen ist eine Mehrfachbeaufschlagung des Strom
schienensystems 16 über Steckermodule 36, 36′ an einem Ende
11′ eines Profilstabs 11 möglich. Bei einer solchen Mehr
fachkontaktierung wird über den Steckermodul 36 beispiels
weise die Stromversorgung und die Datenversorgung eingespeist,
während mit dem Steckermodul 36′ eine Bedieneinheit 19 ange
schlossen wird, vergl. Fig. 14. Die Steckermodule 36, 36′
haben an ihren Schiebekontaktstiften 31 bzw. an ihrem Mittel
block 66 eine Kabelanschlußstelle 71.
Der oberen Laufschiene 25 benachbart, ist gemäß Fig. 3
ein Einfaßstab 32 in die der Schmalwand 24 naheliegende Längs
nut 27′ der stromschienenaufweisenden Längswand 26 eingebaut.
Der in Fig. 5 im Querschnitt näher ersichtliche Einfaßstab
32 hat an seinem Boden 72 zwei in die Längsnut 27′ eingrei
fende und sich an Hinterschneidungsleisten 73 kraft- und
formschlüssig festklemmende Klemmstege 74. Anderseitig
springen Klemmstege 75 mit einander zugekehrten Klemmlippen
35 vor, zwischen denen ein Zahnriemen 31 angeordnet ist.
Dieser Zahnriemen 31 ist so zwischen die Klemmlippen 35 ge
drückt, daß er dort festliegt. Durch diese Klemmung wird
die exakte Riemenlage im Einfaßstab 32 gewährleistet. Die
Riemenenden 31′ sind gemäß Fig. 2 mit Befestigungsschrauben
76 auf Befestigungsblöcken 77 festgelegt, so daß mechanische
Endanschläge für Längsbewegungen des Moduls 12 gebildet wer
den. Der Zahnriemen 31 besteht aus Kunststoff und ist mit in
seiner Längsrichtung verlaufenden Drähten verstärkt. Der Zahn
riemen 31 ist infolgedessen in seiner Längsrichtung nicht
dehnbar, sondern lediglich in Querrichtung flexibel, um mit
dem Antrieb des Moduls 12 in Antriebseingriff zu kommen. In
folge der Festlegung des Zahnriemens 31 im Einfaßstab 32
hängt er auch bei beliebiger Anordnung des Profilstabs 11
nicht durch und kann keine Axialschwingungen bei unterschied
lichen Belastungen ausführen, zumal er mit seinen Enden 31′
straff festgespannt ist.
Der Modul 12 hat einen Grundkörper 46, der aus gemäß
Fig. 2, 6 einander parallelen Profilträgern 50 besteht, die
von verschiedenen, nicht näher bezeichneten Verbindungs
teilen zusammengehalten sind. Jeder Profilträger 50 hat ein
beispielsweise aus der DE-OS 33 28 142 bekanntes Hohlkammer
profil, das an seinen Enden jeweils eine Lagereinheit 47 auf
weist, welche beispielsweise in der prioritätsgleichen DE-OS 36 29 369
der Anmelder im einzelnen beschrieben ist. Jede Lager
einheit 47 besteht danach aus einem Profilstab mit einer Aus
nehmung, in der eine Rolle derart einstellbar angeordnet ist,
daß sich die Rollen zweier einander gegenüberliegender Lager
einheiten 47, 47′ spielfrei auf den Laufschienen 25 abstützen
können.
Zum Antrieb des Moduls 12 mit den Lagereinheiten 47, 47′,
die auch Gleitlager aufweisen können, dient ein Antriebs
motor 15, der auf einer Abtriebswelle 48 ein Antriebsritzel
34 aufweist, dessen nicht näher bezeichnete Außenverzahnung
mit den Zähnen 31′′ des Zahnriemens 31 kämmt. Der Zahnriemen
31 bildet hierzu eine Schlinge, deren seitlich des Antriebs
ritzels 34 gelegenen, nicht dargestellten Schlingenabschnitte
von den Andruckrollen 33 eingefaßt werden, so daß die gesamte
Schlinge lediglich die unbedingt notwendige Umschlingungs
länge aufweist. Die Andruckrollen 33 sind mit Kugellagern auf
einer Achse 78 gelagert, die an einer Tragplatte 79 des Moduls
12 befestigt ist, welche ihrerseits an den Stellen 80 am Pro
filträger 50 festgelegt ist.
Der Motor 15 ist in der aus Fig. 6 ersichtlichen Haupt
ebene mittig und quer zu den Profilträgern 50 angeordnet.
Seine Befestigung am in Fig. 6 unteren Profilträger 50 er
folgt mit einer Befestigungslasche 81.
Die Abtriebswelle 48 bzw. ihr Antriebsritzel 34 wirkt
über eine Sicherheitskupplung 82 auf eine Eingangswelle 83
eines Energiespeichers 49. Dessen Gehäuse 84 ist gemäß Fig.
6 an dem in dieser Darstellung oberen Profilträger 50 be
festigt und lagert die Eingangswelle 83 mit den ersichtlichen
Kugellagern 85. Die Eingangswelle 83 wirkt auf ein Ende einer
Speicherfeder 86, deren anderes Ende am Gehäuse 84 festge
legt ist. Die Speicherfeder 86 ist spiralig angeordnet und
wird durch Drehung der Abtriebswelle 48 so aufgewickelt, daß
sie bei einem Verfahren des Moduls 12 in entgegengesetzter
Richtung die von ihr gespeicherte Energie wieder abgeben kann,
beispielsweise um beim vertikal nach oben erfolgenden Ver
stellen des Moduls 12 die Antriebskraft des Motors 15 zu unter
stützen. Der Motor 15, ein Getriebemotor, weist außerdem
eine nicht dargestellte Ruhestrombremse zur Lagesicherung
des Moduls 12 im Stillstandsfall bzw. bei Stromausfall auf,
wie auch einen Inkrementalgeber, dessen bei Umdrehung des
Motors 15 entsprechend abgegebenen Impulse der Lagebestim
mung des Moduls 12 am Profilstab 11 dienen. Diese Impulse
werden von dem in Fig. 6 rechts dargestellten Rechner 13 ver
arbeitet, und zwar ohne extern auf das Stromschienensystem 16
gegeben werden zu müssen. Die hierzu erforderlichen Leitungs
bahnen zwischen Motor 15 und Rechner 13 sind zur Vereinfach
ung nicht dargestellt.
Parallel zum Motor 15 sind auf dessen beiden Seiten
Schleifkontaktsätze 44 angeordnet, die in nicht dargestellter
Weise federdruckbeaufschlagte Schleifkontakte 88 aufweisen,
welche auf die aus Fig. 3 ersichtlichen Stromschienen 29
drücken. Entsprechend der Ausbildung zweier Stromschienen 29
zur Stromversorgung und der beiden anderen Stromschienen 29
zur Datenversorgung sind beispielsweise die beiden oberen
Schleifkontakte 88′ jedes Schleifkontaktsatzes 44 an die
Steuereinheit 14 angeschlossen, während die darunter liegenden
Kontakte 88 mit dem Rechner 13 in Verbindung stehen. Die
zwischen der Steuereinheit 14 und dem Rechner 13 notwendigen
Leitungsbahnen sind nicht dargestellt. Die Schleifkontakt
sätze 44 bzw. deren nicht näher beschriebenen Fassungen weisen
noch Endschalter 89 auf, mit denen ein Auflaufen am Ende 11′
durch Motorabschaltung verhindert wird.
Die Steuereinheit 14 und der Rechner 13 sind in nicht
näher dargestellten Einschüben untergebracht, die innen an
Einschubhalteplatten 90 befestigt sind, welche gemäß Fig. 2
mit den Profilträgern 50 verschraubt sind.
Gemäß Fig. 2 ist an den Stirnseiten der Module 12
jeweils eine Halteplatte 91 vorhanden, welche Kontakt
sätze 45 trägt. Diese Kontaktsätze 45 bestehen jeweils
aus vier Kontaktstücken 92, die in demselben Abstand von
einander angeordnet sind, wie die Schiebekontaktstifte
41 der Steckermodule 36, 36′. Die Kontaktsätze 45 sind also
ebenso standardisiert, wie die Steckermodule 36, 36′, die
infolgedessen auch hier angeschlossen werden können und bei
spielsweise dem Anschluß eines nicht dargestellten Verfahrens-
oder Werkzeugmoduls dienen, der also ausschließlich vom Modul
12 aus mit Arbeitsstrom und Steuerdaten versorgt wird, um
beispielsweise einen Bohrvorgang an bestimmter Stelle mit
bestimmter Bohrtiefe durchzuführen. Der Anschluß der Kontakt
sätze 45 an den Rechner bzw. an die Schleifkontaktsätze 44
ist nicht dargestellt.
Nicht nur der Grundkörper 46 des Moduls 12 ist weit
gehend aus standardisierten Bauteilen aufgebaut, sondern
auch die Grundkörper weiterer Module sind entsprechend kon
struiert. Dies gilt beispielsweise für den Rotationsmodul
17 der Fig. 7, 8, der aus zwei im Abstand voneinander ange
ordneten Profilträgern 50 besteht, die hochkant angeordnet
sind. In zwei einander zugewandte Längsnuten nahe den oberen
Schmalwänden 24 ist eine Halteplatte 51 eingebaut, an der
ein Motor 15 mit einer Flanschplatte 96 befestigt ist. Die
Abtriebswelle 48 dieses Motors 15 hat ein Antriebsritzel 34,
welches auf einen endlosen Zahnriemen 97 einwirkt, der ein
Zahnrad 98 umschlingt. Der von dem Motor 15 beaufschlagbare
Zahnriemenantrieb 54 dreht eine Antriebswelle 53, die mit
Radialkugellagern 99 an der Tragplatte 51 und an einer dieser
gegenüberliegenden Abschlußplatte 100 befestigt ist. Die An
triebswelle 53 trägt ihrerseits eine außerhalb des Modulge
häuses gelegene Anschlußplatte 52, welche die aus Fig. 8 er
sichtlichen Längsnuten 27′ zur Befestigung von Bauteilen auf
weist. Da die Anschlußplatte 52 in erster Linie axial be
lastet wird, ist sie über entsprechende Axiallager 101 an
der Tragplatte 51 besonders abgestützt. Im übrigen weist das
Gehäuse des Rotationsmoduls 17 den Rechner 13 und die Steuer
einheit 14 auf, und zwar als Einschübe, wie aus Fig. 8 ersichtlich
ist.
Der in den Fig. 9, 10 dargestellte Greifermodul 18 dient
dazu, die beispielsweise aus Fig. 11 ersichtlichen Greifer
backen 57 aufeinander zu und voneinander weg zu verstellen,
damit sie einen Gegenstand durch Einklemmen ergreifen können.
Für eine solche Betätigung ist ein Zahnriemenantrieb 55 vor
handen, der einen endlosen Zahnriemen 102 mit parallelen Trums
56 aufweist. Diese Anordnung wird durch zwei parallelachsige
Riemenräder 103, 103′ erreicht, wobei das Riemenrad 103 mit
der Abtriebswelle des Greifermotors 58 drehfest verbunden
ist. Der Greifermotor 58 und sein Riemenrad 103 sind an einem
Ende des quaderförmigen Grundkörpers 46′ angeordnet, während
sich das andere Riemenrad 103′ am anderen Ende dieses Grund
körpers 46′ befindet. Infolgedessen verlaufen die Trums 56
über den größten Teil der Schmalseite 104 des Grundkörpers 46′.
Längsparallel zu den Trums 56 sind die in Fig. 10 angedeuteten
Längsführungsstangen 105 zur Längsführung bzw. Antiparallel
führung der Greiferbacken 57 angeordnet. Da jede Greifer
backe 57 in nicht dargestellter Weise mit einem der Trums 56
des Zahnriemens 102 verbunden ist, werden die Greiferbacken 57
je nach Drehrichtung des Greifermotors 58 aufeinander zu oder
voneinander weggeführt. Die Beaufschlagung des Greifermotors
58 erfolgt von der Steuereinheit 14, die mit dem Rechner 13
zusammenwirkt.
Der Greifermotor 58 ist begrenzt drehbar gelagert, und
zwar gemäß Fig. 9 in einem Lagergehäuse 106, welches mit
dem Greifermotor 58 stirnseitig verschraubt ist und mit Radial
kugellagern 99 in einem Lagertopf 107 drehbeweglich ist,
welcher am Grundkörper 46′ verschraubt ist. Wenn die Greifer
backen 57 einen Gegenstand ergreifen, hört ihre aufeinander
zu gerichtete Bewegung auf und die dann nur noch begrenzte Dreh
bewegung des Greifermotors 58 führt zu einer Erhöhung der
Greifkraft bzw. zu einem Reaktionsdrehmoment, welches das
Lagergehäuse 106 verstellt, so daß ein Betätigungsarm 108 einen
Drehstellungsgeber 59 beaufschlagt, beispielsweise ein Schiebe
potentiometer. Aus Fig. 10 ist ersichtlich, daß der Betäti
gungsarm 108 an einem federabgestützten Abgriff 109 dieses
Potentiometers angreift, außerdem aber noch ein Armende 110 be
sitzt, mit dem der Betätigungsarm 108 einstellbar federnd
gem. Fig. 10 abgestützt ist, um den Abgriff 109 zu ent
lasten. Mit wachsender Greiferkraft wächst der zu deren Er
zeugung notwendige Motorstrom, mit dessen Begrenzung eine
exakte Begrenzung der Greiferkraft erreichbar ist.
Der Rotationsmodul 17 und der Greifermodul 18 besitzen
jeweils nicht dargestellte Inkrementalgeber zur Bestimmung
der Drehlage der Anschlußplatte 52 und der Stellung der
Greiferbacken 57 sowie Ruhestrombremsen zur Lagefixierung bzw.
Sicherung des gegriffenen Teils beim Abschalten der Anlage
und Stromausfall.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung ist als
ein alle Bauteile tragendes Element ein auf einem Boden ab
gestützter Rotationsmodul 17 vorhanden. Der Rotationsmodul
17 trägt einen vertikal angeordneten Profilstab 11a, der
entsprechend den Pfeilen um seine Vertikalachse gedreht werden
kann. An dem Profilstab 11a ist ein Modul 12a in den Richtungen
des Pfeiles 62 vertikal verfahrbar. Dieser Modul 12a trägt
einen weiteren, um 90° gedreht angeordneten Modul 12, der in
folge seiner Fixierung am Modul 12a ebenfalls vertikal ver
stellbar ist. Der Modul 12 hält einen horizontalen Profilstab
11, und vermag diesen in den Richtungen des Pfeils 61 hori
zontal zu verstellen. Am Ende 11′ des Profilstabs 11 ist ein
Greifermodul 18 fest angebracht, dessen Greiferbacken 57 durch
die Module 12, 12a und 17 in drei Achsen bewegbar und an
der gewünschten Stelle betätigbar sind.
Die Fig. 12, 13 zeigen zwei Portalgeräte mit zwei ein
ander parallelen, von Stützen 60 hochgehaltenen Profilstäben 11,
an denen jeweils in die Richtungen der Pfeile 61 verfahrbare
Module 12 angeordnet sind. Durch entsprechende Beaufschlagung
über die Stromschienensysteme 16 der Profilstäbe 11 werden die
Module 12 gleichsinnig verstellt und verstellen demgemäß
in Fig. 12 einen Profilstab 11b, der mit seinen Enden an
den aufeinander zu weisenden Flanschflächen 23 der Module 12
mit je einem Zwischenträger 111 befestigt ist. Der Profil
stab 11b trägt einen in den Richtungen des Pfeils 61′ hori
zontal beweglichen weiteren Modul 12b, an dem vertikal ein
Modul 12a um 90° gedreht befestigt ist, der einen vertikalen
Profilstab 11a trägt, an dessen unterem Ende ein in den
Richtungen des Pfeils 62 vertikal verstellbarer Greifermodul
18 fest angebracht ist.
Eine derartige Portalanlage kann Gegenstände auf einer
großen Fläche ergreifen und an alle Stellen dieser Fläche
versetzen, indem die Module 12, 12b entsprechend beauf
schlagt werden, nachdem der Gegenstand mit dem Modul 12a
angehoben wurde. Fig. 13 zeigt eine ähnliche Anlage zur
Handhabung auf großen Flächen, wobei jedoch eine Verlagerung
eines Gegenstandes nur parallel zu den Profilstäben 11 in
den Richtungen des Pfeils 61 möglich ist. Zum Anheben dient
ein U-förmiges Portal, bestehend aus zwei einander vertikal
parallelen Profilstäben 11a, die von vertikalen Modulen 12a
der Module 12 in den Richtungen des Pfeils 62 verstellbar
und mit ihren unteren Enden 11′ durch eine Traverse 112 me
chanisch verbunden sind, an der zwei mit Abstand voneinander
angeordnete Greifermodule 18 befestigt sind. Diese Greifer
module 18 werden gemeinsam betätigt und können daher beide
gemeinsam einen einzigen Gegenstand anheben und verlagern.
Bei dieser Vorrichtung erfolgt eine gleichsinnige Beauf
schlagung der Module 12, der Module 12a und bedarfs
weise der Module 18, wobei die Module 12, 12a gleich
zeitig tätig sein können.
Gemäß Fig. 14 sind Behandlungsvorrichtungen mit bis
zu acht Modulen erstellbar, wobei unter einem Modul jede
Funktioneinheit zu verstehen ist, beispielsweise also auch
Verfahrensmodule, wie Blasgeräte- oder Pneumatikstellzy
lindermodule bzw. Werkzeugmodule, beispielsweise Bohr
module. Dementsprechend können auch bis zu n=acht Strom
schienensysteme 16 bis 16n vorhanden sein. Module 12n und
Stromschienensysteme 16n können über standardisierte Ver
bindungsleitungen 113 zusammengeschaltet werden. Der Leit
rechner 20 mit dem erforderlichen Netzteil ist ebenfalls an
schließbar, beispielsweise über den in Fig. 2 dargestellten
Steckermodul 36 an das Stromschienensystem 16 des Profilstabs
11. In derselben Weise ist die Bedienungs- und Programmier
einheit 19 an anderer Stelle anschließbar, so daß Zugriff
in das System weitgehend unabhängig von dessen räumlicher
Erstreckung möglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber her
kömmlichen Vorrichtungen eine Vielzahl von Vorteilen funk
tioneller und mechanischer Art. Funktionell ist von Bedeu
tung, daß jeder einzelne Modul über einen eigenen Rechner
und eine eigene Steuereinheit verfügt und daher in der Lage
ist, die ihm über die Datenleitungen bildenden Stromschienen
29 zugeführten Anweisungen eigenständig auszuführen, wobei ein
ständiger Dialog mit dem Leitrechner 20 möglich ist, bei
entsprechender Schaltung, insbesondere Ringschaltung der
angeschlossenen Bauteile aber auch eine Kommunikation der
Module untereinander. Hierzu stehen den Rechnern 13 und den
Steuereinheiten 14 die erforderlichen, gegebenenfalls pro
grammierbaren Mikroprozessoren zur Verfügung und sind mit den
Bordsensoren und Betätigungsorganen verschaltbar.
In mechanischer Hinsicht ist die Vorrichtung weitgehend
standardisierbar. Die Standardisierung der Profilstäbe und
der Profilträger für die Grundkörper der Module erlaubt es,
entsprechende Zusammenbauten vorzunehmen, auch mit weiteren
standardisierten Anbau- und Verbindungssystemen, die beispiels
weise in der DE-OS 33 28 142 oder in den bereits erwähnten
prioritätsgleichen Parallelanmeldungen der Anmelder beschrie
ben sind. Die Anwendung von in die Profilstäbe integrierten
Stromschienensystemen vermeidet eine aufwendige Verkabelung
und dementsprechend individuelle Installationsarbeiten. Soweit
Module miteinander verbunden werden müssen, erfolgt dies über
ein standardisiertes Stecksystem mit fertigkonfektionierten
Leitungen, die jedoch keinen Bewegungen ausgesetzt sind, wie
beschrieben. Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Module
praktisch beliebige Hübe fahren können, z. B. 80 Meter, was
mit den bekannten Handhabungsvorrichtungen nicht möglich ist.
Auf derartig große Hübe sind auch die übrigen Bauteile abge
stimmt, beispielsweise die Laufschienen oder der Zahnriemen
antrieb eines linearbeweglichen Moduls.
Es können grundsätzlich beliebig viele Module am
gleichen Installations- bzw. Stromschienensystem betrieben
werden, auch als Transfersystem, da zwei Stromschienen der
Stromzuleitung für alle Motoren und zwei weitere Strom
schienen dem erforderlichen Datenaustausch der angeschlos
senen Leitrechner, Rechner usw. dienen.
Claims (18)
1. Handhabungsvorrichtung, insbesondere Handhabungsautomat,
mit einem als Profilstab ausgebildeten Längsträger für einen
daran beweglichen Schlitten, der einen Antriebsmotor
hat, welcher am Längsträger angreift und von einer befehlsgeberbeaufschlagbaren
Steuereinheit ansteuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Schlitten als Modul (12) einen seinen Bewegungsablauf ermittelnden
Rechner (13) und die die Motoransteuerung bewirkende
Steuereinheit (14) aufweist, und daß der Motor
(15), der Rechner (13) und die Steuereinheit (14) an ein
Stromschienensystem (16) des Längsträgers angeschlossen
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rechner (13) eines Moduls (12)
und die Rechner weiterer Module parallel oder seriell miteinander
und/oder mit einem befehlsgebenden Leitrechner
(20) über das Stromschienensystem (16) elektrisch zusammengeschaltet
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß an das Stromschienensystem
(16) direkt eine Bedienungs- und Programmiereinheit (19)
anschließbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß an dem Modul
(12) und/oder an dem Profilstab (11) weitere Module (12a,
12b) und/oder Profilstäbe (11a), Rotations- (17), Greifer-
(18), Verfahrens- und Werkzeugmodule zu gemeinsamen Bewegungen
mechanisch fest oder zu relativen Bewegungen beweglich
miteinander verbunden und in das jeweilige Stromschienensystem
(16) eingeschleift oder an den zugeordneten
Modulen (12a, 12) angeschlossen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Modul
(12) quaderförmig ist, mit einer Seite den Profilstab (11)
U-förmig umgreift und auf der gegenüberliegenden Seite eine
Flanschfläche (23) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Profilstab
(11) rechteckigen Querschnitt aufweist und hochkant
mit mindestens einem Modul (12) zusammengebaut ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Profil
stab (11, 11a) ein Hohlkammerprofil mit an seinen Schmal
wänden (24) angeordneten Laufschienen (25) für den Modul
(12, 12a, 12b) und an seinen Längswänden (26) zu Befestigungszwecken
vorhandenen Längsnuten (27) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß in die Längsnuten (27′′) einer Längswand
(26) Isolierhalterungen (28) eingerastet sind, die
ihrerseits eine Stromschiene (29) verrastet halten.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Laufschienen (25) an den Schmal
wänden (24) des Profilstabs (11) von Halteleisten (30)
kraft- und/oder formschlüssig festgelegt sind, die in
Längsnuten (27) der Schmalwände (24) eingreifen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Motor
(15) zur antriebsmäßigen Ankopplung des Moduls (12) an den
Profilstab (11) mit einem Antriebsritzel (34) an einem
Zahnriemen (31) angreift, der aus dem Inneren eines U-förmigen
Einfaßstabs (32) des Profilstabs (11) mit einer
Schlinge herausragt, die von zwei Andruckrollen (33) um
ein Antriebsritzel (34) des Motors (15) herum geführt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Einfaßstab (32) an den U-Schenkeln
(75) zwei einander zugekehrte Klemmlippen (35)
hat, deren kleinster Abstand kleiner als die Breite des
Zahnriemens (31) ist, der mit seinen Enden (31′) an dem
Einfaßstab (32) straff festgespannt ist, welcher in einer
Längsnut (27′) einer Längswand (26) des Profilstabs (11)
den Stromschienen (29) benachbart befestigt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß an den Enden
(11′) des Profilstabs (11) die Stromschienen (29) kontaktierende
Steckermodule (36) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Steckermodul (36, 36′) eine
in eine längs durchlaufende Befestigungsbohrung (37)
eindrehbare Befestigungsschraube (38) mit Innengewinde
(39) im Schraubenkopf (40) und/oder je Stromschiene (29)
einen federbeaufschlagten Schiebekontaktstift (41) aufweist,
der einends eine Andruckfläche (42) und andernends
eine Anschlußfläche (43) hat, und an dem eine Kabelanschlußstelle
(71) vorhanden sein kann.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß jeder Profilstab
(11) zwei Stromschienen (29) für den Motorstrom und
zwei Stromschienen (29) für den Datentransfer hat und/oder
jeder Modul (12, 12a, 12b) mit den Stromschienen (29) zusammenwirkende
Schleifkontaktsätze (44) sowie diesen parallele
Kontaktsätze (45) aufweist, an die Verbindungsleitungen
(113) zur leitungsbewegungsfreien Zusammenschaltung mit
anderen relativ bewegungsfreien Modulen anschließbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß der Modul
(12) einen aus zu Befestigungszwecken Längsnuten (27) auf
weisende Profilträger (50) und Verbindungsteilen bestehenden
Grundkörper (46, 46′) hat, der bedarfsweise profilstab
seitig an den Laufschienen (25) des Profilstabs (11) abstützbare
Roll- oder Gleitlagereinheiten (47) aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Hauptebene des quader
förmigen Grundkörpers (46) der Antriebsmotor (15) und
beidseitig davon je ein Schleifkontaktsatz (44) sowie ein
Einschub für die Steuereinheit (14) und den Rechner (13)
angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß an die Ab
triebswelle (48) des Antriebsmotors (15) ein Energiespeicher
(49) angeschlossen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß der Profilstab
einen linearen Positionsgeber hat, dessen Positionssignale
vom Rechner des Moduls verarbeitbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863629367 DE3629367A1 (de) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Maschinelle behandlungsvorrichtung, insbesondere handhabungsautomat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863629367 DE3629367A1 (de) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Maschinelle behandlungsvorrichtung, insbesondere handhabungsautomat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3629367A1 DE3629367A1 (de) | 1988-03-03 |
DE3629367C2 true DE3629367C2 (de) | 1991-02-28 |
Family
ID=6308438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863629367 Granted DE3629367A1 (de) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Maschinelle behandlungsvorrichtung, insbesondere handhabungsautomat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3629367A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4131166A1 (de) * | 1991-09-19 | 1993-04-01 | Palitex Project Co Gmbh | Einrichtung zum austausch von daten zwischen mehreren schienengebundenen bewegbaren automaten zur bedienung mehrerer vielstellen-textilmaschinen und einer zentrale |
WO1993019915A1 (de) * | 1992-04-04 | 1993-10-14 | Maschinenbau Meissner Gmbh | Werkzeugständer, insbesondere für steinbohrer und steinsägen |
DE102016221463A1 (de) | 2016-11-02 | 2018-05-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zum Planen der Bewegung eines Roboterarms |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3739090A1 (de) * | 1987-11-13 | 1989-06-01 | Mannesmann Ag | Tragprofil |
DE3813897A1 (de) * | 1988-04-21 | 1989-11-09 | Mannesmann Ag | Arbeitsgeraet |
EP0508130A1 (de) * | 1991-03-12 | 1992-10-14 | TACCON COSTRUZIONI MECANICHE s.d.F. di A.GIRONI & C. | Servobedienter, mehrachsiger Manipulator mit programmierbaren Sprühköpfen |
DE4111889C2 (de) * | 1991-04-09 | 1995-05-11 | Mannesmann Ag | Handhabungsvorrichtung |
DE4111885C2 (de) * | 1991-04-09 | 1994-10-27 | Mannesmann Ag | Handhabungsvorrichtung, die aus Modulbaugruppen gebildet ist |
IT1254720B (it) * | 1992-03-05 | 1995-10-09 | Black & Decker Inc | Apparato automatizzato integrato di lavorazione a tre assi |
FR2692830A1 (fr) * | 1992-06-25 | 1993-12-31 | Kitenic Systeme Numerique Sarl | Module linéaire de guidage pour la translation et la manutention de toutes pièces et accessoires. |
FR2696849B1 (fr) * | 1992-10-09 | 1994-12-02 | Ina Tech Lineaires | Module d'entraînement et de guidage linéaire à système de mesure intégré. |
BE1006610A3 (nl) * | 1993-09-29 | 1994-10-25 | Philips Electronics Nv | Verplaatsingssysteem. |
DE4438164A1 (de) * | 1994-10-26 | 1996-05-02 | Festo Kg | Antriebsvorrichtung |
DE19631260A1 (de) * | 1996-08-02 | 1998-02-05 | Bosch Gmbh Robert | Pneumatisch betätigbarer Linearantrieb |
US6129027A (en) * | 1996-08-05 | 2000-10-10 | Shomag Maschinenbau Ag | Processing machine |
DE19631661C2 (de) * | 1996-08-05 | 2000-05-25 | Homag Maschinenbau Ag | Bearbeitungsmaschine |
DE19833125A1 (de) * | 1998-07-23 | 2000-01-27 | Actech Gmbh Adv Casting Tech | Flächenportalsystem mit linearen Direktantrieben |
DE102004020945B3 (de) * | 2004-04-28 | 2006-01-19 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Fertigen von Ersatzteilen von Greifeinrichtungen |
CN101733747B (zh) * | 2009-12-26 | 2012-07-04 | 江阴德玛斯特钻具有限公司 | 接头穿孔机械手 |
BRMU9000242Y1 (pt) * | 2010-02-24 | 2017-10-10 | Moller Lucas | Rolling arrangement for pneumatic retractability |
DE102016005366B4 (de) | 2016-04-25 | 2022-05-25 | Franka Emika Gmbh | Roboter mit einer für einen Netzausfall abgesicherten Steuerung |
CN105858105B (zh) * | 2016-05-28 | 2019-03-15 | 苏州龙雨电子设备有限公司 | 定点取料动力输出装置 |
DE202018101463U1 (de) | 2018-03-15 | 2018-04-25 | Igus Gmbh | Manipulator mit Gelenken und Multifunktionsprofil hierfür |
CN109720835B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-09-04 | 中国矿业大学 | 一种水平及升降传送装置 |
CN110109555B (zh) * | 2019-06-03 | 2024-03-12 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种模拟手指按键操作装置 |
CN111634681B (zh) * | 2020-06-09 | 2021-05-04 | 吉林大学 | 一种吸附装卸装置 |
CN114921660B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-11-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于多自由度机械臂的铝液精炼装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1442597A (en) * | 1972-07-13 | 1976-07-14 | Wickman Mach Tool Sales Ltd | Multi-spindle lathe having an automatic workpiece loading and unloading apparatus |
DE3321315A1 (de) * | 1983-06-13 | 1984-12-13 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Stromabnehmer |
GB2143205B (en) * | 1983-07-15 | 1986-07-16 | Leicester Polytechnic | Robots |
DD242365A1 (de) * | 1985-11-04 | 1987-01-28 | Wismar Ing Hochschule | Handhabeeinrichtung |
DE3618075A1 (de) * | 1986-05-29 | 1987-12-03 | Mannesmann Ag | Abstuetzung eines traegers |
DE8614673U1 (de) * | 1986-05-30 | 1987-10-15 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Lineareinheit für Handhabungsgeräte |
-
1986
- 1986-08-29 DE DE19863629367 patent/DE3629367A1/de active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4131166A1 (de) * | 1991-09-19 | 1993-04-01 | Palitex Project Co Gmbh | Einrichtung zum austausch von daten zwischen mehreren schienengebundenen bewegbaren automaten zur bedienung mehrerer vielstellen-textilmaschinen und einer zentrale |
WO1993019915A1 (de) * | 1992-04-04 | 1993-10-14 | Maschinenbau Meissner Gmbh | Werkzeugständer, insbesondere für steinbohrer und steinsägen |
DE102016221463A1 (de) | 2016-11-02 | 2018-05-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zum Planen der Bewegung eines Roboterarms |
DE102016221463B4 (de) | 2016-11-02 | 2018-09-13 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zum Planen der Bewegung eines Roboterarms |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3629367A1 (de) | 1988-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3629367C2 (de) | ||
DE3112911A1 (de) | Montagesystem | |
DE3223264C2 (de) | Vorrichtung zum automatischen Montieren von Teilen | |
WO1989010234A1 (en) | Assembly arrangement | |
WO2011029119A2 (de) | Förderanlage zum fördern von fördergut | |
EP0864524B1 (de) | Kabeltransporteinheit | |
EP3040296A1 (de) | Modulares montage-transfersystem | |
DE3809122A1 (de) | Vorrichtung zur anbringung elektronischer bauteile | |
WO1993026147A1 (de) | Verfahren zum verdrahten von anschlussstellen elektrischer geräte oder baugruppenelemente | |
DE102018100409B4 (de) | Transportsystem sowie Behandlungsmaschine mit einem solchen Transportsystem | |
DE19949453A1 (de) | Automatische Tür- oder Fensteranlage | |
DE3990143C1 (de) | Anlage zur Bearbeitung und oder Montage von Bauteilen | |
EP3763639B1 (de) | Transportsystem sowie behandlungsmaschine mit einem solchen transportsystem | |
WO1987004954A1 (en) | Punching and bending machine for wires and strips | |
DE4111885C2 (de) | Handhabungsvorrichtung, die aus Modulbaugruppen gebildet ist | |
DE202005003364U1 (de) | Vorrichtung zum Entnehmen und Beladen eines Gegenstandes | |
DE3717957A1 (de) | Vorrichtung zum aufnehmen, transportieren, ablegen und/oder positionieren von werkstuecken | |
DE19847973C1 (de) | Vorschubeinrichtung zum schrittweisen Werkstücktransport in Produktionsmaschinen | |
DE102016110491A1 (de) | Transportvorrichtung für Pressenanlagen | |
WO2010108510A1 (de) | Linearachsenantrieb, insbesondere für werkzeugmaschinen | |
DE202015004277U1 (de) | Haltevorrichtung für einen Messsensor einer Fördereinrichtung | |
DE8707584U1 (de) | Vorrichtung zum Aufnehmen, Transportieren, Ablegen und/oder Positionieren von Werkstücken | |
DE202019101259U1 (de) | Schnellroboterarm | |
DE102016120347B4 (de) | Transportsystem | |
DE3234818C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8105 | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |