DE8800888U1 - Handhabungsgerät zum Transportieren und Positionieren von Gegenständen - Google Patents
Handhabungsgerät zum Transportieren und Positionieren von GegenständenInfo
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Description
Patentanwälte Patent Attorneys
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VON KREieÜilR! ? SßLTiN©' WERNER
Delchmannhaus am Hauptbahrihof
D-50OÖ KÖLN 1
Dr.-Ing. vori Krelsier + 1973
pipl.-Ghem. Alek von Krelsler
Dipl.-Ing. G. Seltinä
Dr. H1-1K. Werner
Drying. K. Schönwald
Dr. J. F. Fues
DIpI.-Chem, Carola Keller
25.1i1988 Sch/str
Prämetä PräzisionBmetall- und Künststofferzeugnisse
G. Baümänn & Co. , Hardtgenbusciier Kirchweg 111/
5000 Köln 91
Handhabungsgerät zum Transportieren und Positionieren von Gegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Handhabungsgerät zum
Transportieren und Positionieren von Gegenständen, vornehmlich Werkstücken, von einer Arbeitsstelle zu einer
anderen Arbeitsstelle, bei dem eine drehbare Säule mit radial angeordneten und in der Länge ein- lind ausziehbaren
Armen versehen ist, wobei die Enden der Arme heb- und senkbar sowie drehbare Greifervorrichtungen aufweisen«
Handhabungsgeräte sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einem bekannten Handhabungsgerät der vorbe-
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schriebenen Aft sind die Arme an der drehbaren Säule
mittels Schellen befestigt j wobei die Arme an deif Säule
übereinanderliegend angeordnet sind- Dadurch haben die
Arme unterschiedliche HÖhenpositiönen, die durch die an den Enden der Arme angeordneten Vorrichtungen ausgeglichen
werden müssen. Die Arme sind lediglich horizontal in ihirer
Länge verschiebbar und können keine Schwenkbewegungen in Höhenrichtung ausführen. Die gewünschte Positionierung
der Greifervoriichtung wird hierbei durch reine Linearbewegungen mittels Linearantrieben erreicht. Da die An*-
triebsvörrichtung zur Höhenverschiebung der Greifervorrichtung am Ende der Arme angebracht ist, erfordert der
Handhabungsmechanismus eine robuste Konstruktion. Für die Bewegung der Teile ist eine erhebliche Massenträgheit zu
überwinden. Das Handhabungsgerät ist schwerfällig und arbeitet verhältnismäßig langsam.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Handhabungsgerät der anfangs genannten Art zu schaffen, das einen weiteren Bewegungsgrad
der Arme ermöglicht, einen einfachen Aufbau aufweist und das Handhabüngssystem leichtgängig macht..
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Arme an der Säule mittels eines Drehgelenkes befestigt und in der
Höhe verstellbar sind und daß eine in sich verlängerbare
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VtM vsrk'sTzbare Strebe mit der Säule und dem Ai;.m gelenkig
verbunden ist.
Durch eine solche Ausbildung des Handhabungsgerätes ergibt sich zunächst, daß die Arme an der Säule aufgehängt sind,
so daß die Arme/ die an sich in der Länge verstellt werden
können in ssnk2TschtS2T Ebene von einer Mittel"^ aCTo «aoh
oben und nach unten geschwenkt werden können, so daß die Armenden iii der senkrechten Ebene einen Kreisbogen büschreiben
können. Durch die Aufhängung der Arme an den gelenkig angeordneten Streben erzielt man eine Leichtgängigkeit
für die Bewegung der Arme. Zugleich erlaubt die Anbringungsart der Arme an der Säule die Möglichkeit,
daß die Arme in Grundstellung in der gleichen horizontalen Ebene vorgesehen sein können. Man braucht deshalb keinen
:■ 15 Ausgleich für die Positionierung der Armenden durch eine
Hubvorrichtung oder dergleichen. Das Aufhängüngsgestänge
für die Arme macht das Handhabungssystem behender. Durch
die Drehung der Säule, an der die Drehgelenke befestigt
sind, kann jeder räumliche Punkt durch Schwenken des Armes 20 in Verbindung mit der Regulierung der Länge auf direktem
Weg erreicht werden.
Die Arme und die Streben sind vorteilhaft als Kolbenzylindereinheiten
ausgebildet. Dadurch ergibt sich *,« Leichtig-
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keit. für die Bewegungen und die Veränderungen dieser \
bei dem Handhabungsgerät. f
r Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Säule
mit in Höhenrichtung verlaufenden hinterschnittenen Nuten versehen, mit denen die Befestigungsteile der Drehgelenke
zusammen greif en. Dadurch ergibt sich eine individuelle Ij und schnelle Einstellmöglichkeit für die Anlenkpunkte
der Arme und der Strebe an der Säule. Die Säule weist bevorzugt einen Polygonal-Querschnitt auf. Sie kann
j aber auch mit einem Kreis-Querschnitt ausgestattet sein. ·
&iacgr; Im allgemeinen genügt es/ wenn das Drehgelenk der Arme '
und die Drehgelenke der Strebe mit einer horizontalen > Drehachse ausgestattet sind. Dadurch ist die senkrechte
Schwenkebene für die Arme eindeutig festgelegt. In besonderen Fällen können auch Universalgelenke verwendet werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die an dem Ende der Kolbenstange des Armes angeordnete Greifervorrichtung
aus einer horizontalen und vertikalen Drehvorrichtung für die Greiffinger und einer an sich bekannten
Vorrichtung zum Spreizen der Greiffinger zusammengesetzt sein.
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Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert:
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Handhabungsgerätes
gemäß der Erfindung mit einem Arm im Aufriß und im Schema.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Handhabungsgerät der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Querschnittes
der Säule im Grundriß schematisch.
Fig. 4 veranschaulicht die Anordnung und Ausbildung der Greifervorrichtung mit den Drehvorrichtungen und den Greiffingern
im Anschluß an die freien Enden der Kolbenstange der Arme.
Das Handhabungsgerät 1 der Figur 1 weist eine Welle 2 auf, die in einem Basisgehäuse 3 senkrecht gelagert ist und
mittels einer (nicht dargestellten) Antriebsvorrichtung zum Beispiel einem Kurbelantrieb/ Einern Schrittmotor oder
dergleichen in Richtung der Pfeile 4 oder 5, d.h. in oder gegen den Uhrzeigersinn, gedreht werden kann. Die Welle
ist mit einem Flansch 6 versehen, an dem eine Säule 8
2ö mittels eines Gegenflansches 7 und einer Führungsstäiige 2ä
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angebracht ist, so daß die Säule 8 in gleicher Weise wie die Welle 2 in der einen oder anderen Umfangsrlchtung
nach den Pfeilen 9 oder 10 gedreht werden kann.
Die Säule 8 ist mit mindestens einer in Höhenrichtung verlaufenden hinterschnittenen Nut 12 versehen, wc sie
als Montageelement für die Anbringung des oder der Arme 13 und der Streben 15 des Handhabungsgerätes 1
dient. Die Säule 8, die mittels der Welle 2 hin- und hergedreht werden kann, weist einen Polygonal-Querschnitt
auf. Ein quadratischer Querschnitt ist in der Fig. '2 dargestellt. Man kann auch einen Sechseck-Querschnitt
nach der Fig. 3 verwenden und darüber hinaus kann der Polygonal-Querschnitt auch achteckig, zehneckig, zwölfeckig
oder dergleichen sein. Die Säule 8 wird vorzugsweise durch Zuganker 60, z.B. Gewindestangen mit beidseitig
aufgeschraubten Muttern auf Druck beansprucht, um sie auf diese Weise torsionssteifer zu machen.
Der Arm 13 oder die Arme sind an der Säule 8 mittels
eines Drehgelenkes 14 schwenkbar befestigt. Jeder Arm 13 ist durch eine Strebe 15 an der Säule aufgehängt
gehalten, wobei die Strebe 15 am oberen und unteren Ende durch Drehgelenke 16 und 17 gelenkig mit dem
Arm 13 und der Säule 6 Verbunden ist. Die Drehge-
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lenke 14, 16, 17 haben vorteilhaft eine horizontal liegende
Achse 18, 19, 20, wodurch die senkrechte Schwenkebene für den Arm 13 festgelegt ist. Die Achse 20 kann
in Lagerböcken 21, 22 gelagert sein, die in geeigneten
Nuten 12 der Säule 8 befestigt sind. Die Achse 19 ist
in den Lagerböcken 23 gelagert, die an dem Arm 13 in dessen Längsrichtung verstellbar befestigt oind. Eine
der Lagerung der Achse 20 entsprechende Lagerung für die Achse 18 des Drehgelenkes 14 ist für den Arm 13
vorgesehen.
Die Arme 13 und die Streben 15 sind zweckmäßig als
Kolbenzylindereinheit 25, 26 ausgebildet. Der Zylinder 25 des Armes 13 weist den Kolben 27 mit der Kolbenstange
28 auf, an deren Ende eine zur Befestigung der Greifervorrichtung dienende Platte 29 angebracht ist.
Der Zylinder 26 der Strebe 15 besitzt den Kolben 30 mit der Kolbenstange 31, an deren freien Ende die
Achse 19 vorgesehen ist.
Die Drehgelenke 14 und 17 können an der Säule 8 und jeweils in einer vorbestimmten Höhe befestigt sein.
Der Befestigungspunkt kann nach den Erfordernissen nach oben oder unten verstellt "'erden, wie dies die
senkrechten Pfeile andeuten* Der Schwenkbereich in
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senkrechter Ebene ist durch den Winkel <& definiert/
wobei die durch Punkte bezeidhnete Fläche 33 in Verbindung
mit der RädiälversGhiebüng der Platte 29 be"
strichen Werden kann. Unter Berücksichtigung der Dreh=
möglichkeit der Säule 8 gemäß Fig. 2 kann in horizontaler
Ebene die Fläche 34 bestrichen werden. Die Kolbenzylindereinheiten 25, 26 werden vorteilhaft pneumatisch
betätigt. In diesem Falle werden die Ventile 35 vorzugsweise ebenfalls in einer Nut 12 der Säule 8 befestigt.
In Verbindung mit der Drehmöglichkeit der Säule 8 kann die an der Platte 29 befestigte GreifervoifElchtung in
einem Raum verschoben werden, der in senkrechter Ebene durch die Fläche 33 und in waagerechter Ebene durch die
Fläche 34 bestimmt ist, wobei durch die Gleichzeitigkeit der Bewegungen die Platte 29 auf einer räumlichen
Kurve zu einem vorbestimmten Punkt in den beschriebenen Raum geführt werden kann. Dadurch ergibt sich eine hohe
Beweglichkeit des Handhabungsgerätes mit Bewegungen der Greifervorrichtung auf kürzestem Weg zu einer vorbestimmten
Stelle in dem beschriebenen Raum.
Die an der Plätte 29 der Kolbenstange 28 des Armes 13
angebrachte Greifervorrichtung 36 weist eine Drehvorrichtung 37 auf, an deren Welle 3 8 eine Drehvorrich-
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tung 39 befestigt ist/ deren Welle 4Ö nach dem Pfeil 41
gedreht werden kann. Am freien Ende der" Welle 40 befindet
sich die Vorrichtung 42 zum Bewegen ZiB<
Spreizen der Greiferfinger 43 und 44. Mit der Welle 40 ist eine Platte 45 verbunden -. An der Platte 45 und einer an einer
Führung 47 befestigten Lasche 46 sind Kreuzgelenke 48
und 49 vorgesehen &igr;· so daß durch Verschieben der Führungsstange 47/ die zugleich Kolbenstange eines Zylinders 50
sein kann/ eine Bewegung der Gröifetffinger 43 und 44 in
Richtung des Pfeiles 51 veranlaßt wird/ wodurch mittels der Finger 43, 44 ein Werkstück oder dergleichen gefaßt
oder losgelassen werden kann. Die Drehvorrichtungen 37, können aus Ritzel und Zahnstange bestehen. Man kann auch
jeden anderen Drehantrieb vorsehen, z.B. einen Kurbelantrieb, Schrittmotor &oacgr;. dgl.
- Ansprüche -
Claims (8)
1. Handhabungsgerät zum Transportieren und Positionieren
von Gegenständen, vornehmlich Werkstücken, von einer Arbeitsstelle zu einer anderen Arbeitsstelle, bei dem
eine drehbare Säule mit mindestens einem radial angeordneten und in der Länge ein-- und ausziehbaren Arm
versehen ist, wobei die Enden der Arme heb- und senkbare sowie drehbare Greifervorrichtungen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (13) an der Säule (8) mittels eines Drehgelenkes (14) befestigt
und in der Höhe verstellbar an der Säule (8) angeordnet sine1 und daß eine verlängerbare und verkürzbare
Strebe (15) mit der Säule (8) und dem zugehörigen Arm (13) gelenkig verbunden ist.
2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (13) und die Streben (15) als Kolbenzylindereinheiten
(25, 27, 28; 26, 30, 31) ausgebildet sind.
3. Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Säule (8) mit in Höhenrichtung verlaufenden hinterschnittenen Nuten (12) versehen ist,
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mit denen die Befestigungsteile der Drehgelenke (14,17)
zusammengreifen.
4. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (8) einen PoIygonal-Querschnitt
aufweist.
5. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet 3 daß die Säule (8) einen Kreis-Querschnitt
aufweist.
6. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (8) durch in
das Innere eingebrachte Zuganker (60) auf Druck beansprucht wird.
7« Handhabungsgerät nach einem der -Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (14) der Arme (i3) und die Drehgelenke (16, 17) der Streben (15)
horizontale d.h. quer zur Drehachse der Säule (8) verlaufende Drehachsen (18, 19, 20; besitzen.
8. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgelenke üniversalgelenke
sind.
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Handhabungsgerät nach eifiem der Ansprüche 1 bis 8/
dadurch gekennzeichnet, daß die an dein Ende (2 9) der
kolbenstange (28) der Arme (13) angeordnete Greifervorrichtung
(36) ini-fc sich kreuzenden Achsen angeordnete
Drehvorrichtungen (37, 39) für die Greiffinget (43J aufweist.
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