CH674976A5 - Handling system for use in confined spaces - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufnehmen, Transportieren, Ablegen und/oder Positionieren von Werkstücken gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. 



  Eine solche Vorrichtung ist grundsätzlich bereits aus der US-PS 3 242 782 bekannt, bei der ein längsverfahrbarer Arm mit Umlenkrollen an seinen beiden Enden vorhanden ist, wobei die Umlenkrollen über eine Kette oder über einen Zahnriemen mit einem Antriebsritzel verbunden sind und über Kette oder Zahnriemen durch bestimmte zusätzliche Massnahmen entweder eine Bewegung des längsverfahrbaren Arms oder eine Rotation eines weiteren Zahnrades veranlasst werden kann, das dann ein Gleitelement bewegt. 



  Aus der US-PS 2 781 136 ist eine ähnliche Vorrichtung zur Handhabung von Flachmaterial bekannt, bei der ein hydraulischer Zylinder in seinem Kopfbereich mit einem Zahnrad versehen ist, das mit den Zahnstangen eines feststehenden und eines beweglichen Teils kämmt. Beim Ausfahren des hydraulischen Zylinders stützt sich das in dessen Kopfbereich angeordnete Zahnrad am feststehenden Teil ab und bewegt gleichzeitig das bewegliche Teil. 



  Bei beiden vorerwähnten Vorrichtungen ist die insgesamt für den Ausfahrvorgang zur Verfügung stehende Länge nicht grösser als die Länge des beweglichen Teils. 



  Solchen und ähnlichen Vorrichtungen kommt in der modernen Fertigungstechnik eine ständig wachsende Bedeutung zu. Die bekannten Vorrichtungen sind nicht nur baulich ausserordentlich aufwendig, sondern sie beanspruchen auch einen sehr grossen Einbauraum, vor allem in vertikaler Richtung. Dieser Raum ist oberhalb der oft grossbauenden Spritzgiessmaschinen nur selten gegeben oder aber er wird für andere Installationen benötigt. Dazu kommt, dass infolge des grossen baulichen und konstruktiven Aufwands auch das Gesamtgewicht der Vorrichtung ausserordentlich gross ist. In grossen Hallen müssen die Krane genügend Bewegungsfreiheit haben. Sie werden aber durch solche hochbauenden Maschinen in ihrem Aktionsraum begrenzt. 



  Darüber hinaus sind die Taktzeiten für den Greifer zu lang; seine Arbeitsgeschwindigkeit ist zu gering. Die Steuerung der Greiferbewegung um die einzelnen Linearachsen sowie die Schwenkbewegung ist schwierig und erfordert eine sorgfältige Abstimmung. Neben diesen Nachteilen sind auch die hohen Anschaffungs- und Betriebskosten für eine solche Vorrichtung ein Nachteil, so dass sich derartige Vorrichtungen nur bei grossen und im Dauerbetrieb laufenden Herstellungsmaschinen und auch dann erst nach langen Einsatzzeiten amortisieren können. 



  Aber bei den bekannten Entnahmevorrichtungen ist das Ziel, möglichst raumsparend zu gestalten, nicht befriedigend gelöst. 



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass bei einem möglichst grossen maximalen Hub des Greifers eine relativ geringe Baugrösse erreichbar ist. 



  Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2. 



  Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 3 bis 12. 



  Während im ausgefahrenen Zustand des Greifarms praktisch die Summe der Längen von Verstellarm und Greifarm zur Verfügung steht, reduziert sich deren Baulänge im eingefahrenen Zustand im wesentlichen auf die Länge des Verstellarms. Der notwendige Raumbedarf wird damit ganz erheblich verringert. Der Greifarm führt die doppelte Weglänge und - da er zeitgleich bewegt wird - auch die doppelte Geschwindigkeit des von einem Motor angetriebenen Verstellarms aus. Bei der Lösung gemäss Anspruch 2 kann das Bewegungsverhältnis zwischen Verstellarm und Greifarm durch entsprechende Wahl der durch die Zahnradpaarung bestimmten Übersetzungsverhältnisse beeinflusst werden. 



  Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigen: 
 
   Fig. 1a eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, bei der Verstellarm und Greifarm über ein umlenkfähiges Element miteinander in Wirkverbindung stehen, 
   Fig. 1b eine Variante, bei der Verstellarm und Greifarm über Zahnstangen und Zahnräder miteinander in Wirkverbindung stehen und 
   Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Schnittes entlang der Linie II-II in Fig. 1a. 
 



  In Fig. 1a ist mit 10 eine ortsfeste Auflage bezeichnet, an der eine Halterung 11 mit einem Motor 12 und einem Getriebe 13 vorgesehen ist. Vom Getriebe 13 wird über eine Welle 14 ein Antriebszahnrad 15 in Drehung versetzt, das über eine Zahnstange 31 das Tragprofil 16 des Verstellarms 17 in dessen Längsrichtung bewegt. An den beiden Enden des Verstellarms 17 sind Umlenkrollen 18 und 19 angeordnet. Über diese Umlenkrollen 18 bzw. 19 wird ein umlenkfähiges Element 20, beispielsweise ein Seil, eine Kette, ein Riemen oder ein Zahnriemen, geführt. Das um die Umlenkrollen 18 bzw. 19 geführte umlenkfähige Element 20 ist einerseits mit der Halterung 11 und andererseits mit einem Support 21 verbunden, der auf Führungen 22 des Tragprofils 16 parallel zum Verstellarm 17 gleitend beweglich ist.

  Weitere Führungen 23 des Tragprofils 16 dienen der Führung des Verstellarms 17 in der Halterung 11 bzw. in an der Halterung 11 angeordneten Haltearmen 24. Am Support 21 ist ein Greifarm 25 parallel zum Verstellarm 17 angeordnet. Der Greifarm 25 trägt an seinem Ende einen Greifer 26 bzw. 26 a, der - wie an sich bereits bekannt - durch ein Programm oder von Hand  ferngesteuert werden kann. 



  Bei der Variante gemäss Fig. 1b trägt der Verstellarm neben der Zahnstange 31 zur Aufnahme der Motorbewegung auf seiner gegenüberliegenden Längsseite eine weitere Zahnstange 29, die über Zahnräder 27 und 28 mit einer entsprechenden Zahnstange 30 des Greifarms 25 in Wirkverbindung steht. Bei einer Abwärtsbewegung des Verstellarms 17 bewegen sich das erste Zahnrad 27 im Gegenuhrzeigersinn und das zweite Zahnrad 28 im Uhrzeigersinn. Der Greifarm 25 bewegt sich damit ebenfalls abwärts. Durch entsprechende Wahl der Übersetzung zwischen den Zahnrädern 27 und 28 können die Bewegungs- und Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Verstellarm 17 und Greifarm 25 festgelegt werden. 



  Die Funktion der oben geschilderten Vorrichtung gemäss Fig. 1a ist wie folgt: 



   Wird mit Hilfe des Motors 12 der Verstellarm 17 beispielsweise um die Weglänge W1 nach unten verstellt, so verschiebt sich zwangsläufig auch die Umlenkrolle 18 am oberen Endes des Verstellarms 17 um eine entsprechende Weglänge nach unten. Der Support 21 macht diese Bewegung mit und wird darüber hinaus durch die Verschiebebewegung des umlenkfähigen Elements 20 noch einmal um den gleichen Betrag nach unten bewegt, insgesamt also um die Weglänge W2, die dem Doppelten der Weglänge W1 entspricht. Zwangsläufig macht auch der Greifarm 25 die gleiche Bewegung wie der Support 21. Dies bedeutet, dass bei einer Verstellbewegung des Verstellarms 17 jeweils die doppelte Verstellbewegung des Greifarms 25 ausgeführt wird. Da die Verstellbewegungen von Verstellarm 17 und Greifarm 25 jeweils zeitgleich erfolgen, bewegt sich der Greifarm 25 mit doppelter Geschwindigkeit. 



  Bei der Ausführung gemäss Fig. 1b sind Verstellarm 17 und Greifarm 25 über die Zahnstangen 27 und 28 und die Zahnräder 27 und 28 miteinander verkoppelt. Im übrigen sind die Zusammenhänge gleich. 



  Insgesamt ergibt sich somit der erhebliche Vorteil einer Raumeinsparung im eingefahrenen Zustand bei schneller Bewegung und sicherer Positionierung des Greifers 26 bzw. 26a. 



   Das Tragprofil 16 des Verstellarms 17 wird vorzugsweise als rechteckiges oder quadratisches Hohlprofil gestaltet, an dessen Ecken Linear- oder Seitenführungen 22 bzw. 23 vorgesehen sind. 



  Die oben beschriebene Vorrichtung kann waagrecht, senkrecht oder querliegend angeordnet werden. Durch die besondere Aufteilung der Bewegung auf Verstellarm 17 und Greifarm 25 wird ein wesentlich geringerer Raumbedarf erforderlich. Die Synchronität der Bewegungen von Verstellarm 17 und Greifarm 25 bewirkt eine höhere Bewegungsgeschwindigkeit des Greifarms 25. 



  Bei senkrechter Anordnung der Vorrichtung können geeignete Abfalllsicherungen vorgesehen werden, beispielsweise eine elektrisch gesteuerte Reibungsbremse oder ähnliches. Die elektrischen Steuersignale können durch verschiedene Zustände (Überschreiten einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit oder ähnliches) ausgelöst werden. 

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Aufnehmen, Transportieren, Ablegen und/oder Positionieren von Werkstücken, insbesondere zum Entnehmen und Abstransportieren von Werkstücken aus einer Spritzgussmaschine, mit mindestens einem in seiner Hauptrichtung längsverfahrbaren Arm, wobei ein Greifarm (25) über einen Support (21) auf einem parallel zum Greifarm (25) längsverfahrbaren Verstellarm (17) gleitend gelagert ist und der Verstellarm (17) über ein Antriebselement (12) in seiner Hauptrichtung beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein einerseits an ortsfesten Punkten gehaltenes, umlenkfähiges Element (20) den Verstellarm (17) an seinen beiden Längsseiten umspannt und das umlenkfähige Element (20) über an den beiden Enden des Verstellarms (17) angeordnete Umlenkrollen (18, 19) geführt sowie andererseits in Längsrichtung zu beiden Seiten des Supports (21) an diesem befestigt ist (Fig. 1a).

2.

Vorrichtung zum Aufnehmen, Transportieren, Ablegen und/oder Positonieren von Werkstücken, insbesondere zum Entnehmen und Abtransportieren von Werkstücken aus einer Spritzgussmaschine, mit mindestens einem in seiner Hauptrichtung längsverfahrbaren Arm, wobei ein Greifarm (25) über einen Support (21) auf einem parallel zum Greifarm (25) längsverfahrbaren Verstellarm (17) gleitend gelagert ist und zumindest der Greifarm (25) mit einer Zahnstange versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellarm (17) über ein Antriebselement (12) in seiner Hauptrichtung beweglich ist, wobei einerseits der Verstellarm (17) und andererseits der Greifarm (25) mit Zahnstangen (29 bzw. 30) versehen sind, die über ein erstes Zahnrad (27) und ein der Bewegungsumkehr dienendes zweites Zahnrad (28) untereinander in Wirkverbindung stehen (Fig. 1b).

3.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellarm (17) im wesentlichen aus einem verwindungs- und biegesteifen Hohlprofil besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil aus einem rechteckigen Querschnitt mit an dessen Ecken angeordneten Linearführungen (22, 23) besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellarm (17) mit einer dem Antrieb dienenden weiteren Zahnstange (31) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellarm (17) mit einer Gewinderollspindel versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Motor (12) ein Getriebe (13) nachgeschaltet ist.

8.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das umlenkfähige Element (20) ein Seil ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das umlenkfähige Element (20) eine Kette ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder er 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das umlenkfähige Element (20) ein Riemen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das umlenkfähige Element (20) ein Zahnriemen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifarm (25) mit einem fernsteuerbaren Greifer (26 bzw. 26a) versehen ist.