Die vorliegende Erfindung betrifft einen Manipulator, insbesondere für die Gussnachbehandlung, mit einem Grundsupport und einem im Grundsupport schwenkbar gelagerten Zwischensupport, welcher eine drehbar gelagerte Aufspannvorrichtung für ein Werkstück aufweist.
Manipulatoren kommen zur Rationalisierung und zur Arbeitserleichterung in immer grösserem Umfang zum Einsatz.
Bekannte Manipulatoren haben den Nachteil, dass sie infolge relativ aufwendiger Konstruktion teuer sind.
Einerseits besteht die Forderung, den Zugang zum Werkstück, das am Manipulator aufgespannt ist, von möglichst vielen Seiten frei zu halten. Anderseits soll zur Vermeidung eines unnötigen Kraft- bzw. Energieaufwandes die Bewegung des Werkstückes in die geforderten Bearbeitungslagen möglichst ohne grössere Verlagerung des Schwerpunktes geschehen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Manipulators, bei welchem die vorstehend genannten Forderungen mit geringstem Aufwand erfüllt werden.
Der erfindungsgemässe Manipulator zeichnet sich aus durch einander zugekehrte Abwälzflächen am Grundsupport und am Zwischensupport, wobei sich der Zwischensupport über einen Wälzkörper am Grundsupport abstützt, der mit den beiden Abwälzflächen im Eingriff steht, einem am Wälzkörper angreifenden Abwälzbetrieb und einem Grundsupport und Zwischensupport im Abstand vom Abwälzkörper miteinander verbindenden Lenker.
Beim erfindungsgemässen Manipulator kann die Bewegung des Zwischensupportes dementsprechend näherungsweise um eine gedachte Achse erfolgen, die bei geeigneter Dimensionierung ausserhalb des Zwischensupportes und z. B. in einer denWerkstückschwerpunkt durchstossenden Lage verläuft.
Dabei sind keine gekrümmten Führungsflächen notwendig, so dass sich ein erfindungsgemässer Manipulator kostengünstig herstellen lässt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist der Eingriff zwischen den Abwälzflächen und dem Abwälzkörper durch Verzahnungen formschlüssig ausgestaltet.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Manipulators ist nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Der schematisch im Aufriss dargestellte Manipulator umfasst einen mit 2 bezeichneten Grundsupport, einen Zwischen support 4 und eine im Zwischensupport 4 um eine Achse 10 drehbar gelagerte Aufspannplatte 6. Der Zwischensupport 4 ist als in sich geschlossene Einheit ausgebildet und enthält in einem Gehäuse 8 die nicht dargestellte Lagerung für die Aufspannplatte 6 sowie einen ebenfalls nicht dargestellten mo torischen Antrieb für die Verdrehung der Aufspannplatte.
Der Grundsupport 2 besitzt ein Gehäuse 12 mit einer offenen Seite 14, an welcher der Zwischensupport 4 sich im
Grundsupport beweglich abstützt.
Das Gehäuse 12 enthält, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, eine geneigt verlaufende, verzahnte Abwälzfläche 16, auf welcher ein verzahnter Abwälzkörper 18 aufliegt. Auf den Abwälzkörper 18 stützt sich der mit einer ebenfalls verzahnten Abwälzfläche 22 versehene Zwischensupport 4 ab. Ander seits sind die beiden Seiten des Zwischensupportes 4 gelenkig befestigte Lenker 24 bei 26 am Gehäuse 12 angeschlossen.
Das Gehäuse 12 enthält einen nicht dargestellten Antriebsmotor mit Untersetzungsgetriebe, dessen Abtriebswelle 30 eine
Kurbel 32 trägt. Die Kurbel 32 ist über einen als Kurbelstange wirkenden Lenker 34 mit einem Kurbelarm 36 verbunden, der seinerseits drehstarr mit dem Abwälzkörper 18 in Verbindung steht.
Verdreht sich die Kurbel 32 aus der ausgezogen dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn in die strichpunktierte Stellung, so wälzt sich der Abwälzkörper 18 auf derAbwälzfläche 16 des Grundsupportes 2 durch die Verschwenkung des Kurbelarmes 36 ab. Dementsprechend rollt sich der Abwälzkörper 18 an der Abwälzfläche 22 ab. Entsprechend der durch die Lenker 24 bestimmten Bahn wird dem Zwischensupport 4 eine Schwenkbewegung aufgezwungen. Dabei gelangt der Zwischensupport in die gestrichelt dargestellte, gegen den Grundsupport 2 geneigte Lage. Die Drehachse 10 der Aufspannplatte 6 zeigt dementsprechend schräg aufwärts.
Bewegt sich die Kurbel 32 im Uhrzeigersinn über die strichpunktierte Stellung hinaus, so bewegt sich der Zwischensupport infolge Umkehrung der Drehrichtung des Wälzkörpers gegen die Ausgangslage zurück.
Die Bewegung des Zwischensupportes verläuft auf einer Bahn, die zwar von einer Kreisbahn abweicht. Jedoch ist diese Bahn so gekrümmt, dass ein Schwerpunkt eines an der Aufspannplatte 6 befestigten (nicht dargestellten) Werkstückes, der in der ausgezogenen Lage der Teile bei 40 liegt, sich bei Verschwenkung des Zwischensupportes in die strichpunktierte Lage lediglich um eine geringe Distanz nach 40'.
Die Drehung der Aufspannplatte 6 um die Achse 10, wie auch die Verschwenkung des Zwischensupportes 4 lässt sich selbstverständlich durch nicht dargestellte manuell betätigte Schalter auslösen. Dabei kann das Ausmass der Bewegung durch geeignete programmierbare Steuervorrichtungen gesteuert werden.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, auf der Seite der Abwälzfläche 16 auf eine Verzahnung überhaupt zu verzichten.
Zweckmässig ist auf jeden Fall, am Wälzkörper und an den Abwälzflächen zusätzlich zu den Verzahnungen unverzahnte Flächen, d. h. zylindrische bzw. ebene Flächen vorzusehen, um die Auflagekräfte besser zu verteilen. Denkbar wäre auch, den Lenker 34 unmittelbar an der Achse des Wälzkörpers 18 angreifen zu lassen.
Selbstverständlich können zwischen Zwischensupport und Wälzkörper und zwischen Wälzkörper und Grundsupport Sicherungsmittel vorgesehen sein, um eine unerwünschte Bewegung des Zwischensupportes unter dem Einfluss äusserer Kräfte zu verhindern.
PATENTANSPRUCH
Manipulator, insbesondere für die Gussnachbehandlung, mit einem Grundsupport und einem im Grundsupport schwenkbar gelagerten Zwischensupport, welcher eine drehbar gelagerte Aufspannvorrichtung für ein Werkstück aufweist, gekennzeichnet durch einander zugekehrte Abwälzflächen am Grundsupport und am Zwischensupport, wobei sich der Zwischensupport über einen Wälzkörper am Grundsupport abstützt, der mit den beiden Abwälzflächen im Eingriff steht, einem am Wälzkörper angreifenden Abwälzantrieb und einem Grundsupport und Zwischensupport im Abstand vom Abwälzkörper miteinander verbundenen Lenker.
UNTERANSPRÜCHE
1 Manipulator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper und die Abwälzflächen eine Verzahnung aufweisen.
2. Manipulator nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abwälzantrieb einen Kurbeltrieb umfasst.
3. Manipulator nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper einen Kurbelarm trägt, an welchem der Kurbeltrieb angreift.
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The present invention relates to a manipulator, in particular for casting aftertreatment, with a basic support and an intermediate support which is pivotably mounted in the basic support and which has a rotatably mounted clamping device for a workpiece.
Manipulators are being used to an ever greater extent to rationalize and make work easier.
Known manipulators have the disadvantage that they are expensive due to their relatively complex construction.
On the one hand, there is a requirement to keep access to the workpiece, which is clamped on the manipulator, free from as many sides as possible. On the other hand, in order to avoid unnecessary expenditure of force or energy, the movement of the workpiece into the required machining positions should take place without any major shift in the center of gravity.
The present invention aims to create a manipulator in which the above-mentioned requirements are met with the least possible effort.
The manipulator according to the invention is characterized by mutually facing rolling surfaces on the basic support and on the intermediate support, the intermediate support being supported by a rolling element on the basic support which engages with the two rolling surfaces, a rolling operation acting on the rolling element and a basic support and intermediate support spaced from the rolling element connecting handlebars.
In the manipulator according to the invention, the movement of the intermediate support can accordingly take place approximately around an imaginary axis which, with suitable dimensions, outside the intermediate support and z. B. runs in a position penetrating the center of gravity of the workpiece.
No curved guide surfaces are necessary, so that a manipulator according to the invention can be manufactured inexpensively.
According to a preferred embodiment, the engagement between the rolling surfaces and the rolling body is designed in a form-fitting manner by toothing.
An exemplary embodiment of the manipulator according to the invention is explained below with reference to the drawing.
The manipulator shown schematically in elevation comprises a base support labeled 2, an intermediate support 4 and a mounting plate 6 rotatably mounted in the intermediate support 4 about an axis 10. The intermediate support 4 is designed as a self-contained unit and contains the not shown in a housing 8 Storage for the platen 6 and a motor drive, also not shown, for rotating the platen.
The basic support 2 has a housing 12 with an open side 14 on which the intermediate support 4 is located
Basic support movably supported.
As can be seen from the drawing, the housing 12 contains an inclined, toothed rolling surface 16 on which a toothed rolling body 18 rests. The intermediate support 4, which is also provided with a toothed rolling surface 22, is supported on the rolling body 18. On the other hand, the two sides of the intermediate support 4 articulated links 24 are connected to the housing 12 at 26.
The housing 12 contains a drive motor, not shown, with a reduction gear, the output shaft 30 of which has a
Crank 32 carries. The crank 32 is connected via a link 34 acting as a connecting rod to a crank arm 36, which in turn is connected to the rolling element 18 in a torsionally rigid manner.
If the crank 32 rotates clockwise from the position shown in solid lines into the dot-dash position, then the rolling element 18 rolls on the rolling surface 16 of the base support 2 by pivoting the crank arm 36. The rolling body 18 accordingly rolls on the rolling surface 22. According to the path determined by the link 24, the intermediate support 4 is forced to pivot. In the process, the intermediate support moves into the position shown by dashed lines, which is inclined relative to the base support 2. The axis of rotation 10 of the clamping plate 6 accordingly points upwards at an angle.
If the crank 32 moves clockwise beyond the dot-dash position, the intermediate support moves back towards the starting position as a result of the reversal of the direction of rotation of the rolling element.
The movement of the intermediate support runs on a path that deviates from a circular path. However, this path is curved so that a center of gravity of a workpiece (not shown) attached to the clamping plate 6, which is at 40 in the extended position of the parts, only moves a short distance after 40 'when the intermediate support is pivoted into the dot-dash position. .
The rotation of the clamping plate 6 about the axis 10, as well as the pivoting of the intermediate support 4, can of course be triggered by manually operated switches (not shown). The extent of the movement can be controlled by suitable programmable control devices.
In principle, it is also conceivable to dispense with toothing at all on the rolling surface 16 side.
In any case, it is advisable to have non-toothed surfaces on the rolling elements and on the rolling surfaces in addition to the toothing. H. Provide cylindrical or flat surfaces in order to better distribute the bearing forces. It would also be conceivable to have the link 34 engage directly on the axis of the rolling element 18.
Of course, securing means can be provided between the intermediate support and the rolling element and between the rolling element and the basic support, in order to prevent undesired movement of the intermediate support under the influence of external forces.
PATENT CLAIM
Manipulator, in particular for post-casting treatment, with a basic support and an intermediate support pivotably mounted in the basic support, which has a rotatably mounted clamping device for a workpiece, characterized by mutually facing rolling surfaces on the basic support and on the intermediate support, the intermediate support being supported on the basic support via a rolling element, which is in engagement with the two rolling surfaces, a rolling drive engaging the rolling body and a basic support and intermediate support connected to one another at a distance from the rolling body.
SUBCLAIMS
1 manipulator according to claim, characterized in that the rolling body and the rolling surfaces have a toothing.
2. Manipulator according to claim or dependent claim 1, characterized in that the rolling drive comprises a crank drive.
3. Manipulator according to dependent claim 2, characterized in that the rolling body carries a crank arm on which the crank drive engages.
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