CN109070333A - 操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操纵装置(100)，所述操纵装置包括：具有第一可线性移动的滑架(103‑1)的第一线性驱动器(101‑1)；以及具有第二可线性移动的滑架(103‑2)的第二线性驱动器(101‑2)，所述第二线性驱动器(101‑2)平行地固定到所述第一线性驱动器(101‑1)。

Description

操纵装置

技术领域

本发明涉及自动化技术的操纵装置。

背景技术

在气动线性驱动器中，通常仅存在一个具有用于安装部件的界面的滑动件。这些线性驱动器具有有限的功能范围。例如，利用这种类型的线性驱动器不可能实现夹紧功能。

DE 10 2005 019 606 A1涉及一种门轴(portal axle)，其包括细长的引导支撑件，在引导支撑件上，沿引导方向延伸的两个平行导轨设置成围绕平行于引导方向的旋转轴线相对于彼此旋转。在每个导轨上，滑架沿引导方向被可替换地引导。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的可灵活使用的操纵装置，该操纵装置具有新的功能范围。

该目的通过根据独立权利要求的主题实现。有利实施例形成从属权利要求、说明书和附图的主题。

在第一方面，该目的通过一种操纵装置来实现，该操纵装置包括：第一线性驱动器，该第一线性驱动器包括第一可线性移动的滑动件；以及第二线性驱动器，该第二线性驱动器包括第二可线性移动的滑动件，该第二线性驱动器平行地固定在第一线性驱动器上。该操纵装置实现了例如与单个线性驱动器相比提高了功能范围的技术优点并且能够开启新的应用领域。

在操纵装置的有利实施例中，第一可线性移动的滑动件包括用于夹带第二滑动件的止动杆。这实现了例如第二滑动件能够以节能方式移动到设置位置的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，第一和/或第二滑动件具有L形形状。这实现了例如滑动件能够具有两个大面积安装界面的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，L形形状的一个表面形成第一安装界面，而L形形状的另一个表面形成第二安装界面。这实现了例如提高了部件的固定选择和操纵装置的灵活性的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，第一和第二线性驱动器包括用于机械地耦合线性驱动器的至少一个贯通开口。这实现了例如线性驱动器能够快速地彼此牢固地耦合的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，第一和第二线性驱动器包括多个贯通开口，这些贯通开口沿滑动件的运动方向线性地布置。这实现了例如线性驱动器能够以偏移方式耦合到另一个线性驱动器并且能够耦合不同长度的线性驱动器的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，贯通开口之间的距离是固定的。这同样实现了例如线性驱动器能够以偏移方式耦合到另一个线性驱动器并且能够耦合不同长度的线性驱动器的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，操纵装置包括用于将该操纵装置固定到目标物体的可固定保持元件。目标物体例如是墙壁或机器人臂。这实现了例如能够可靠地固定操纵装置的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，第一线性驱动器和第二线性驱动器具有相同的长度。这实现了例如操纵装置能够用作具有均匀夹紧长度的长行程夹紧器的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，第一线性驱动器的长度小于第二线性驱动器的长度。这实现了例如第二滑动件能够通过第一滑动件进入中间位置而不使用复杂的控制电子器件的技术优点。

在操纵装置的另一有利实施例中，第一和第二线性驱动器具有平坦结构，其中，线性驱动器的高度至少是线性驱动器的宽度的两倍。这实现了例如能够实现紧凑的操纵装置的技术优点。

在第二方面，该目的通过一种机器人来实现，该机器人包括根据第一方面的操纵装置。该机器人实现了例如与根据第一方面的操纵系统相同的技术优点。

在第三方面，该目的通过一种用于操纵物体的方法来实现，该方法包括以下步骤：移动第一线性驱动器的第一可线性移动的滑动件；并且移动第二线性驱动器的第二可线性移动的滑动件，该第二线性驱动器平行地固定在第一线性驱动器上。该方法实现了例如与根据第一方面的操纵系统相同的技术优点。

在该方法的有利实施例中，第一线性驱动器的第一滑动件和第二线性驱动器的第二滑动件夹紧物体。这同样实现了例如操纵装置能够用作具有均匀夹紧长度的长行程夹紧器的技术目的。

在该方法的另一有利实施例中，第一线性驱动器的第一滑动件将第二滑动件移动到线性驱动器的中间位置。这实现了例如能够省去用于接近中间位置的复杂控制电子器件的技术优点。

附图说明

附图中示出了本发明的实施例，因此在下文中更详细地描述这些实施例。

在附图中：

图1示出了包括两个线性驱动器的操纵装置的多个视图；

图2是操纵装置的立体图；

图3是线性驱动器的视图；

图4是包括保持元件的线性驱动器的局部视图；

图5是线性驱动器的孔间隔的概览图；

图6是线性驱动器的孔间隔的进一步概览图；

图7是机器人上的操纵装置的视图；以及

图8是方法的框图。

具体实施方式

图1示出了操纵装置100的多个视图，所述操纵装置包括两个平坦结构的线性驱动器101-1和101-2。操纵装置100例如用于自动化技术中，用于移动物体和用于管理来自工作站或至工作站的物料流。

操纵装置100的每个线性驱动器101-1和101-2包括可线性移动的滑动件103-1和103-2。两个滑动件103-1和103-2均能够彼此独立地移动。第一和第二滑动件103-1和103-2具有L形形状，从而针对每个滑动件103-1和103-2产生了两个彼此成90°角布置的安装界面。

线性驱动器101-1和101-2平行地布置。线性驱动器101-1的后表面位于线性驱动器101-2的后表面上。两个线性驱动器101-1和101-2均固定在另一个的后表面上(背靠背安装)。在所示的实施例中，线性驱动器101-1的长度比线性驱动器101-2的长度短。

滑动件103-1包括止动杆105。止动杆105与另一个滑动件103-2直接接触，使得通过移动一个滑动件103-1，另一个滑动件103-2能够沿其运动方向被夹带。

最初，滑动件103-1和103-2都处于其起始位置(1-左)。之后，第一滑动件103-1沿箭头方向驱动，使得该第一滑动件通过与止动杆105接触而带着第二滑动件103-2远至第一滑动件103-1的末端位置(2-中央)。

第二滑动件103-2能够直接移出滑动件103-1和103-2的该中间位置。不需要先前的缩回。在这种情况下，第二滑动件103-2以这样的方式被驱动，使得其独立于第一滑动件103-1沿箭头方向向前移动(3-右)。

所示的操纵装置100实现不需要将滑动件的中间位置往彼此调谐的外部插入模块的优点。可以从两侧接近中间位置。

由于滑动件103-1和103-2均能够始终移动到线性驱动器101-1和101-2的末端位置，因此操纵装置100不需要诸如可能需要例如用于升高插入模块的单独的传感器系统。

由于操纵装置100，而能够实现简单的构造原理，并且例如可以使用线性驱动器101-1和101-2的简单气动致动。这导致低磨损，因为不包含移动杆和弹簧机构。

图2是操纵装置100的立体图。线性驱动器101-1和101-2包括多个贯通开口109，这些贯通开口用于连接两个线性驱动器101-1和101-2。贯通开口109横向于滑动件103-1和103-2的移动方向布置在线性驱动器101-1和101-2中。

为了固定线性驱动器101-1和101-2，例如可以使用穿过贯通开口109的螺钉。贯通开口109使得在线性驱动器101-1和101-2上产生集成固定点。所示的操纵装置100可以例如配备有用于装配电路板113的夹紧功能件。

图3是与操纵装置100的结构有关的单独的线性驱动器101的视图。线性驱动器101例如是没有活塞杆的平坦结构的气动驱动器，该驱动器可以形成有再循环球引导件和没有再循环球引导件。线性驱动器101的高度至少是线性驱动器101的宽度的两倍。因此，各个线性驱动器101-1和101-2比具有相当尺寸的传统线性驱动器更平坦。如果两个平坦结构的线性驱动器101被固定在一起，则这形成紧凑的操纵装置100。

滑动件103具有L形形状，该L形形状包括两个安装界面107-1和107-2。安装界面107-1和107-2均包括多个用于安装部件的固定孔125。

在操纵装置100中，主要使用安装界面107-2。安装界面107-2例如配置用于气动紧凑型气缸并且用于安装夹紧爪。

安装界面107-1形成标准界面。安装界面107-1例如被配置用于气动滑动件和电动滑动件。

由于平坦结构、滑动件109的特殊形状和集成在线性驱动器101的轮廓中的贯通开口109，两个线性驱动器101-1和101-2可以在后表面处相互连接。T形保持元件111用于例如将线性驱动器101-1和101-2固定到墙壁。

图4是线性驱动器101以及保持元件111的局部视图。保持元件111例如由T形轮廓形成。由于使用保持元件111，耦合的线性驱动器101-1和101-2可以以通用的方式安装和固定。贯通开口109具有用于下沉固定螺钉的轮廓，使得固定螺钉不会侧向伸出线性驱动器101的方形导轨121。

通常，特定的保持元件111使得可以将操纵装置100固定到不同的目标物体，诸如系统、机器或机器人。保持元件111可以由具有T形轮廓、双T形轮廓或L形轮廓的弯头形成。保持元件111可以附加地拧到贯通开口109，以将保持元件111耦合到操纵装置100。也可使用螺钉进行到目标物体上的固定。通常，保持元件111也可以由适于将操纵装置100固定到目标物体的其他装置形成。

图5是不同长度的线性驱动器101的贯通开口109的孔间隔的概览图。线性驱动器101-1和101-2的总长度在x轴上绘出。滑动件103-1和103-2的行程在y轴上绘出。

在方形导轨(profile rail)121中，多个贯通开口109在滑动件103的移动方向上线性地布置成两排。在每种情况下，一排的贯通开口109在线性驱动器的长度上彼此具有相同的间隔，例如15厘米。此外，线性驱动器101包括用于彼此固定的另外的贯通开口123。交错的贯通开口109使得两个线性驱动器101-1和101-2可以直接螺纹连接。由于等距间隔，因此可以实现不同长度的线性驱动器101的螺纹连接或线性驱动器的偏移螺纹连接。

图6是线性驱动器101的孔间隔的进一步概览图。线性驱动器101-1和101-2的总长度在x轴上绘出。滑动件103-1和103-2的行程在y轴上绘出。在该图中，图5中所示的长度在其中心处对准。

图7是机器人200上的操纵装置100的视图。机器人臂201能够三维地移动和旋转操纵装置100。在这种情况下，操纵装置100包括两个具有相同行程长度的线性驱动器101-1和101-2，这两个线性驱动器在下表面上相互连接。每个滑动件103-1和103-2包括附接的夹紧爪119。

由于包括夹紧爪119的耦合的线性驱动器101-1和101-2，操纵装置100可以例如用作物体115(诸如钢管)的长行程夹紧器。通过操纵装置100，能够将物体115夹紧并沉积在框架117上。

图8是方法的框图。使用该方法来操纵物体115，并且该方法包括以下步骤：移动第一线性驱动器101-1的第一可线性移动的滑动件103-1的步骤S101；以及移动第二线性驱动器101-2的第二可线性移动的滑动件103-2的步骤S101，第二线性驱动器101-2平行于第一线性驱动器101-1布置。

借助于包括两个耦合的线性驱动器101-1和101-2的操纵装置100以及借助于相应的方法，能够开启新的应用领域。当第一线性驱动器101-1的滑动件103-1在与第二驱动器101-2的滑动件103-2相反的方向上操作时，操纵装置100可以例如执行作为长行程夹紧器的功能。

然而，操纵装置100也可以用作包括两个可单独且可独立地移动的滑动件103-1和103-2的传送系统。此外，操纵装置100可以用作节能气动驱动器，其中，由于滑动件103-1和103-2被耦合，两个线性驱动器101-1和101-2的驱动力能够用于工作行程，并且在返回行程期间能够使用单个线性驱动器101-1或101-2的力。

结合本发明的各个实施例描述和示出的所有特征在本发明的主题内可以以不同的组合提供，以便同时实现其有利效果。

能够使用适合于执行相应方法步骤的装置来实现所有方法步骤。由实质特征实现的所有功能可以是方法的方法步骤。

本发明的保护范围由权利要求给出，并且不受说明书中描述的特征或者附图中所示的特征的限制。

附图标记列表

100 操纵装置；

101 线性驱动器；

103 滑动件；

105 止动杆；

107 安装界面；

109 贯通开口；

111 保持元件；

113 电路板；

115 物体；

117 框架；

119 夹紧爪；

121 方形导轨；

123 贯通开口；

125 固定孔；

200 机器人；

201 机器人臂。

Claims (15)

1.一种操纵装置(100)，包括：

第一线性驱动器(101-1)，所述第一线性驱动器包括第一可线性移动的滑动件(103-1)；和

第二线性驱动器(101-2)，所述第二线性驱动器包括第二可线性移动的滑动件(103-2)，所述第二线性驱动器平行地固定在所述第一线性驱动器(101-1)上。

2.根据权利要求1所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述第一可线性移动的滑动件(103-1)包括用于夹带第二滑动件(103-2)的止动杆(105)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述第一滑动件和/或所述第二滑动件(103-1,103-2)具有L形形状。

4.根据权利要求3所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述L形形状的一个表面形成第一安装界面(107-1)，而L形形状的另一个表面形成第二安装界面(107-2)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述第一线性驱动器和所述第二线性驱动器(101-1,101-2)包括用于机械地耦合所述线性驱动器(101-1,101-2)的至少一个贯通开口(109)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述第一线性驱动器和第二线性驱动器(101-1,101-2)包括多个贯通开口(109)，所述贯通开口(109)在所述滑动件(103-1,103-2)的移动方向上线性地布置。

7.根据权利要求6所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述贯通开口(109)之间的间隔是固定的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述操纵装置(100)包括用于将所述操纵装置(100)固定到目标物体的可固定保持元件(111)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述第一线性驱动器(101-1)和所述第二线性驱动器(101-2)具有相同的长度。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述第一线性驱动器(101-1)的长度小于所述第二线性驱动器(101-2)的长度。

11.根据前述权利要求所述的操纵装置(100)，其特征在于，所述第一线性驱动器和所述第二线性驱动器(101-1,101-2)具有平坦结构，其中，所述线性驱动器(101-1，101-2)的高度至少是所述线性驱动器(101-1,101-2)宽度的两倍。

12.一种机器人(200)，包括根据权利要求1至11中任一项所述的操纵装置(100)。

13.一种用于操纵物体(115)的方法，包括以下步骤：

移动(S101)第一线性驱动器(101-1)的第一可线性移动的滑动件(103-1)；和

移动(S102)第二线性驱动器(101-2)的第二可线性移动的滑动件(103-2)，所述第二线性驱动器(101-2)平行地固定在所述第一线性驱动器(101-1)上。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一线性驱动器(101-1)的所述第一滑动件(103-1)和所述第二线性驱动器(101-2)的所述第二滑动件(103-2)夹紧物体(115)。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一线性驱动器(101-1)的所述第一滑动件(103-1)将所述第二滑动件(103-2)移动到所述线性驱动器(101-1)的中间位置。