DE10128186A1 - Positioning mechanism for gripper arm for metal workpieces comprises a connecting arm attached at one end to arm mounting, at opposite end to control slide and at intermediate point to bearing slide - Google Patents
Positioning mechanism for gripper arm for metal workpieces comprises a connecting arm attached at one end to arm mounting, at opposite end to control slide and at intermediate point to bearing slideInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthal tevorrichtung.The present invention relates to a device for positioning an object tevorrichtung.
Derartige Vorrichtungen zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung finden bevor zugt Anwendung für das Einlegen und Entnehmen von Werkstücken an Bearbei tungsanlagen, beispielsweise an Pressen oder Pressenlinien.Such devices for positioning an object holding device find before applies to the insertion and removal of workpieces on machining processing systems, for example on presses or press lines.
In derartigen Bearbeitungsanlagen werden großflächige Blechformteile und Platinen vor, zwischen und nach Abschluß der einzelnen Umformvorgänge mittels Einlege- und Entnahmevorrichtungen transportiert.In such processing systems, large sheet metal parts and blanks are used before, between and after the completion of the individual forming processes by inserting and removal devices transported.
Eine solche Einlege- und Entnahmevorrichtung ist aus der EP 0 394 724 bekannt, wobei ein Kurvenantrieb zum Bewegen eines Transportorgans in einer horizontalen Umsetz- und Rücklaufbewegung und einer sich anschließenden vertikalen Entnahme- und Ablegebewegung mit einem Lenkerparallelogramm und einem ersten und einem zweiten Kurvenfolgerhebel vorgeschlagen wird.Such an insertion and removal device is known from EP 0 394 724, wherein a cam drive for moving a transport member in a horizontal Repositioning and return movement and a subsequent vertical removal and lay motion with a handlebar parallelogram and a first and a second cam follower lever is proposed.
Die Kurvenfolgerhebel werden über Kurvenscheiben bewegt. Der erste Kurvenfolger hebel greift über einen Anlenkhebel an einer der Parallelstangen des Lenkerparallelo gramms an. Als Folge einer Kreisbogenbewegung des Anlenkhebels während der Entnahme und Ablegebewegung und einer Schwenkbewegung der Parallelstangen auf Kreisbögen während der Umsetz- und Rücklaufbewegung werden die Blechform teile oder Platinen auf Kreisbögen bewegt. Zur Erzeugung linearer vertikaler und hori zontaler Bewegungen sind Korrekturbereiche an den Kurvenscheiben vorgesehen.The cam follower levers are moved over cams. The first curve follower lever grips a link lever on one of the parallel rods of the handlebar parallelo grams. As a result of a circular arc movement of the link lever during the Removal and laydown movement and a swiveling movement of the parallel rods on circular arcs during the transfer and return movement the sheet metal form parts or boards moved on arcs. To generate linear vertical and hori Correction areas on the cams are provided for zontal movements.
Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß aufwendige Kurven- und Hebelgetriebe zur Erzeugung einer Vertikalbewegung und/oder einer Horizontalbewegung notwendig sind. Anpassungen an verschiedene Einlege- und Entnahmebewegungen dieser Vor richtung sind Zeit- und kostenaufwendig. Zudem ist eine Dynamik der beschriebenen Einlege- und Entnahmevorrichtung aufgrund einer Vielzahl an bewegten Bauelemen ten der beschriebenen Vorrichtung begrenzt.However, there is the disadvantage that complex cam and lever gear for Generation of a vertical movement and / or a horizontal movement necessary are. Adjustments to various insertion and removal movements of this pre direction are time-consuming and costly. There is also a dynamic of the described Insertion and removal device due to a variety of moving components limited the described device.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung zu schaffen, die eine geringe Anzahl an im Kraftfluß be findlichen mechanischen Bauteilen aufweist, und auf einfache Weise an veränderte Bewegungsabläufe anpaßbar ist.The invention is therefore based on the object of a device for positioning to create an object holding device that be a small number of be in the power flow sensitive mechanical components, and in a simple way to changed Movements are customizable.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevor richtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device for positioning an object direction solved with the features of claim 1.
Die erfindungsnahe Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung weist demzufolge einen Steuerschlitten und einen Lagerschlitten auf, wobei der Steuer schlitten und der Lagerschlitten entlang zumindest einer Führungseinrichtung unab hängig voneinander verlagerbar sind. Der Steuerschlitten und der Lagerschlitten sind über eine Kopplungsvorrichtung mit einer Aufnahmevorrichtung, in der die Objekthal tevorrichtung gehalten ist, verbunden, wobei die Kopplungsvorrichtung zumindest an dem Lagerschlitten gelenkig gelagert ist.The device according to the invention for positioning an object holding device has consequently a control slide and a storage slide, the tax carriage and the bearing carriage along at least one guide device are relocatable from each other. The control slide and the storage slide are via a coupling device with a receiving device in which the object Tevvorrichtung is connected, wherein the coupling device at least on the sleigh is articulated.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Steuerschlitten entlang einer ersten Führungsein richtung und der Lagerschlitten entlang einer zweiten Führungseinrichtung verlagerbar angeordnet sind und sowohl die erste als auch die zweite Führungseinrichtung als Führungsschienen ausgeführt werden. Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Kopplungs vorrichtung zumindest eine Lenkerstange und eine Trägerstange aufweist.It is advantageous if the control slide is along a first guide direction and the bearing slide along a second guide device are arranged and both the first and the second guide device as Guide rails are executed. It is also advantageous if the coupling device has at least one handlebar and a support rod.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Steuerschlitten über eine mit dem Steuerschlitten verbundene erste Antriebsvorrichtung und der Lagerschlitten über eine mit dem Lagerschlitten verbundene zweite Antriebsvorrichtung verlagerbar.In a preferred embodiment, the control carriage is connected to the Control carriage connected first drive device and the bearing carriage via a connected to the bearing carriage second drive device.
Aufgrund einer linearen Verlagerung des Steuerschlittens und/oder einer linearen Verlagerung des Lagerschlittens entlang der ersten bzw. der zweiten Führungsvor richtung wird die Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevorrichtung in einer vertikalen Bewegung und/oder einer horizontalen Bewegung verlagert.Due to a linear displacement of the control carriage and / or a linear Relocation of the bearing carriage along the first or the second guide direction is the receiving device and thus the object holding device in one vertical movement and / or a horizontal movement.
Durch eine programmierbare Ansteuerung der ersten bzw. der zweiten Antriebsvor richtung des Steuerschlittens bzw. des Lagerschlittens wird die vertikale Bewegung und/oder die horizontale Bewegung der Objekthaltevorrichtung auf einfache Weise realisiert.By programmable control of the first or the second drive The vertical movement is in the direction of the control slide or the bearing slide and / or the horizontal movement of the object holding device in a simple manner realized.
Durch diese programmierbare Ansteuerung wird eine hohe Anpaßbarkeit der Vor richtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung an einzelne auszuführende Bewegungsabläufe ermöglicht, ohne daß ein mechanischer Eingriff in das System notwendig wird.This programmable control makes the front highly adaptable direction for positioning an object holding device to be executed Movements are made possible without mechanical intervention in the system becomes necessary.
Dabei wird vorteilhafterweise eine Position des Steuerschlittens und eine Position des Lagerschlittens über zumindest ein direkt oder indirekt arbeitendes Meßsystem erfaßt und ein entsprechendes Positionssignal an eine gemeinsame Steuervorrichtung wei tergeleitet.In this case, a position of the control carriage and a position of the Bearing carriage detected via at least one directly or indirectly working measuring system and a corresponding position signal to a common control device forwarded.
Dabei ist eine Antriebsleistung ausschließlich für eine bevorzugt horizontale Verlage rung des Steuerschlittens und des Lagerschlittens aufzuwenden. Durch die wenigen im Kraftfluß angeordneten mechanischen Bauteile ist eine bewegte Masse im System gering, die Antriebsleistung ist demzufolge minimiert. Zudem wird eine Bewegungsge schwindigkeit gegenüber bekannten Vorrichtungen erhöht, ohne dadurch die Positio niergenauigkeit zu vermindern.A drive power is only for a preferred horizontal publisher the control slide and the bearing slide. By the few Mechanical components arranged in the power flow are a moving mass in the system low, the drive power is therefore minimized. In addition, a movement ge Speed increased compared to known devices, without thereby the position to reduce kidney accuracy.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsnahen Vorrichtung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.Further preferred configurations of the device according to the invention are shown in FIGS other subclaims specified.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:The invention is described below using exemplary embodiments in conjunction with the associated drawings explained in more detail. In these show:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Positionieren einer Objekt haltevorrichtung für ein erstes Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung, Fig. 1 is a side view of an apparatus for positioning an object holding device for a first embodiment in a schematic representation;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthalte vorrichtung nach Fig. 1, und Fig. 2 is a front view of the device for positioning an object holding device according to Fig. 1, and
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung zum Positionieren ei ner Objekthaltevorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2. Fig. 3 is a perspective view of the device for positioning ei ner object holding device of FIG. 1 and FIG. 2.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 mit einer in einer vertikalen und/oder einer horizontalen Be wegung verlagerbaren Objekthaltevorrichtung 21. Fig. 1 shows a first embodiment of the apparatus for positioning is a specimen holding device 1 with a vertical in one and / or a horizontal loading motion movable object holding device 21.
Die Objekthaltevorrichtung 21 der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevor richtung 1 umfaßt einen Werkstückträger 4 und ein Festhaltemittel 5. Die Objekthalte vorrichtung 21 wird dabei über ein Andocksystem 3a in einer Aufnahmevorrichtung 3 der Vorrichtung zum Positionieren der Objekthaltevorrichtung 1 gehalten.The object holding device 21 of the device for positioning an object holding device 1 comprises a workpiece holder 4 and a holding means 5 . The object holding device 21 is held via a docking system 3 a in a receiving device 3 of the device for positioning the object holding device 1 .
Mittels der Objekthaltevorrichtung 21 wird beispielsweise eine Platine gehalten, um mittels der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 diese Platine in eine Presse einzulegen oder ein umgeformtes Werkstück aus einer Presse zu ent nehmen. Über eine entsprechende Wahl der Festhaltemittel 5 ist die Objekthaltevor richtung 21 an verschiedene Objekte anpaßbar. Dabei wird der Werkstückträger 4 mit einem bestimmten Festhaltemittel 5 über das Andocksystem 3a von der Ausnahme vorrichtung 3 gelöst bzw. ein weiterer Werkstückträger 4 mit einem veränderten Fest haltemittel 5 mit der Aufnahmevorrichtung 3 verbunden.By means of the object holding device 21 , a board is held, for example, in order to insert this board into a press or to remove a formed workpiece from a press by means of the device for positioning an object holding device 1 . With a corresponding choice of the holding means 5 , the object holding device 21 can be adapted to different objects. In this case, the workpiece carrier 4 with a specific retaining means 5 is via the docking device 3 a from 3 except dissolved or another workpiece carrier 4 is connected with a modified retaining means 5 with the receiving device. 3
Die Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 weist weiterhin ei nen Lagerschlitten 8 und einen Steuerschlitten 13 auf, wobei der Lagerschlitten 8, der Steuerschlitten 13 und die Aufnahmevorrichtung 3 über eine Kopplungsvorrichtung 2 miteinander verbunden sind. Über diese Kopplungsvorrichtung 2 wird eine Bewegung des Steuerschlittens 13 und/oder eine Bewegung des Lagerschlittens 8 an die Auf nahmevorrichtung 3 und somit an die Objekthaltevorrichtung 21 übertragen.The device for positioning an object holding device 1 also has a bearing carriage 8 and a control carriage 13 , the bearing carriage 8 , the control carriage 13 and the receiving device 3 being connected to one another via a coupling device 2 . Via this coupling device 2 , a movement of the control slide 13 and / or a movement of the bearing slide 8 is transmitted to the receiving device 3 and thus to the object holding device 21 .
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kopplungsvorrichtung 2 zumindest ein erstes und ein zweites jeweils stabförmig ausgebildetes Verbindungs element 11a und 11b auf. In the embodiment shown in Fig. 1, the coupling device 2 has at least a first and a second rod-shaped connecting element 11 a and 11 b.
Dabei ist das erste stabförmige Verbindungselement 11a der Kopplungsvorrichtung 2 an einem ersten Verbindungspunkt 6 gelenkig mit der Aufnahmevorrichtung 3 und an einem ersten Lagerpunkt 7 gelenkig mit dem Lagerschlitten 8 verbunden.The first rod-shaped connecting element 11 a of the coupling device 2 is articulated at a first connection point 6 to the receiving device 3 and articulated at a first bearing point 7 to the bearing slide 8 .
Das zweite stabförmige Verbindungselement 11b der Kopplungsvorrichtung 2 ist an einem zweiten Verbindungspunkt 12 gelenkig mit dem Steuerschlitten 13 verbunden. Weiterhin sind das erste Verbindungselement 11a und das zweite Verbindungsele ment 11b an einem ebenfalls gelenkig ausgebildeten dritter Verbindungspunkt 10 mit einander verbunden.The second rod-shaped connecting element 11 b of the coupling device 2 is articulated to the control slide 13 at a second connecting point 12 . Furthermore, the first connecting element 11 a and the second Verbindungsele element 11 b are connected to each other at a likewise articulated third connection point 10 .
Dabei sind sowohl der Lagerpunkt 7 als auch der erste, zweite und dritte Verbin dungspunkt 6, 12 und 10 bevorzugt als Scharniergelenk ausgeführt.Both the bearing point 7 and the first, second and third connec tion point 6 , 12 and 10 are preferably designed as a hinge joint.
Durch das am Lagerschlitten 8 abgestützte erste stabförmige Verbindungselement 11a der Kopplungsvorrichtung 2 wird die Aufnahmevorrichtung 3 getragen bzw. ge führt. Aufgrund dieser Funktion wird das erste Verbindungselement im weiteren als Trägerstange 11a bezeichnet.By the supported on the bearing carriage 8 first rod-shaped connecting element 11 a of the coupling device 2 , the receiving device 3 is carried or leads. Because of this function, the first connecting element is referred to below as the carrier rod 11 a.
Über das mit dem Steuerschlitten 13 verbundene zweite Verbindungselement 11b ist eine Kraft in die Trägerstange 11a einleitbar. Aufgrund dieser Funktion wird das zweite Verbindungselement im folgenden als Lenkerstange 11b bezeichnet.B via the connected to the control slide 13 second connecting element 11 is a force in the support bar 11 a can be introduced. Because of this function, the second connecting element is referred to below as the handlebar 11 b.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Steuerschlitten 13 entlang einer ersten Längsführung der ersten Führungsschiene 14 und der Lagerschlitten 8 entlang der zweiten Längsführung der zweiten Führungsschiene 9 geführt. Die erste und die zweite Führungsschiene 14 und 9 sind dabei bevorzugt als geradlinige Füh rungsschienen ausgeführt. Die erste und die zweite Führungsschiene 14 und 9 sind zudem bevorzugt parallel zueinander angeordnet.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the control slide 13 is guided along a first longitudinal guide of the first guide rail 14 and the bearing slide 8 along the second longitudinal guide of the second guide rail 9 . The first and second guide rails 14 and 9 are preferably designed as rectilinear guide rails. The first and the second guide rails 14 and 9 are also preferably arranged parallel to one another.
Entlang der ersten und der zweiten Führungsschiene 14 und 9 sind der Steuerschlit ten 13 bzw. der Lagerschlitten 8 linear bewegbar. Dabei ist der Steuerschlitten 13 mittels einer direkt mit dem Steuerschlitten 13 verbundenen ersten Antriebsvorrich tung und der Lagerschlitten 8 mittels einer mit dem Lagerschlitten 8 direkt verbunde nen zweiten Antriebsvorrichtung bevorzugt unabhängig voneinander verlagerbar. Along the first and second guide rails 14 and 9 , the control slide 13 and the bearing slide 8 are linearly movable. Here, the control carriage 13 by means of a directly connected to the control carriage 13 first Antriebsvorrich device and the bearing carriage 8 by means of a directly connected to the bearing carriage 8 NEN second drive device is preferably independently displaceable.
Dadurch ist ein Abstand zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem Lagerschlitten 8 veränderbar. Eine Änderung des Abstandes zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem Lagerschlitten 8 wird dabei durch die beschriebene Anordnung von Trägerstange 11a und Lenkerstange 11b ausgeglichen.As a result, a distance between the control slide 13 and the bearing slide 8 can be changed. A change in the distance between the control slide 13 and the bearing carriage 8 is in this case by the described arrangement of the support rod 11 and a handlebar 11 b balanced.
Der Abstand zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem Lagerschlitten 8 ist somit im allgemeinen verschieden zu einem Abstand zwischen der ersten und der zweiten Füh rungsschiene 14 und 9, auf denen der Steuerschlitten 13 bzw. der Lagerschlitten ge führt sind.The distance between the control carriage 13 and the bearing carriage 8 is thus generally different from a distance between the first and the second guide rails 14 and 9 , on which the control carriage 13 and the bearing carriage are GE.
Die Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 ist jedoch nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung 2 beschränkt. In ei nem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lenkerstange 11a und/oder die Trägerstange 11b als Teleskopstangen ausgeführt. Prinzipiell ist es zu dem denkbar, für die Kopplungsvorrichtung 2 im Bereich zwischen Steuerschlitten 13 und Lagerschlitten 8 eine andere, nicht gezeigte längenveränderbare Vorrichtung ein zusetzen, die bezogen auf ihre Längsachse Längs- und Querkräfte übertragen kann, wie beispielsweise hydraulische oder pneumatische Zylinder.However, the device for positioning an object holding device 1 is not limited to the described exemplary embodiment of the coupling device 2 . In ei nem further, non-shown embodiment, the steering rod 11 a and / or the support rod 11 b are designed as telescopic rods. In principle, it is also conceivable to use another, not shown, length-adjustable device for the coupling device 2 in the area between the control slide 13 and the bearing slide 8 , which device can transmit longitudinal and lateral forces with respect to its longitudinal axis, such as hydraulic or pneumatic cylinders.
Die erste und die zweite Antriebsvorrichtung des Steuerschlittens 13 bzw. des Lager schlittens 8 weisen in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel Linearmotoren auf. Es sind jedoch in weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ebenfalls an dere Antriebsvorrichtungen, wie beispielsweise Linearantriebe mit Servomotoren oder hydraulische oder servohydraulische Antriebe, die nicht unmittelbar zwischen den Führungen und den Führungsleisten angeordnet sind, einsetzbar. Darüber hinaus ist auch eine Verlagerung des Steuerschlittens 13 und/oder eine Verlagerung des Lager schlittens 8 durch hydraulische oder pneumatische Zylinderanordnungen denkbar.The first and the second drive device of the control slide 13 and of the bearing slide 8 have linear motors in the exemplary embodiment shown in FIG. 1. However, in other exemplary embodiments, not shown, other drive devices, such as, for example, linear drives with servomotors or hydraulic or servohydraulic drives, which are not arranged directly between the guides and the guide strips, can also be used. In addition, a displacement of the control slide 13 and / or a displacement of the bearing slide 8 by hydraulic or pneumatic cylinder arrangements is also conceivable.
Bei einer Änderung des relativen Abstandes zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem Lagerschlitten 8 wird über die Anordnung von Trägerstange 11a und Lenker stange 11b ein Moment um den Lagerpunkt 7 als Drehpunkt in die Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 eingeleitet. Ein Hebelarm ist dabei durch einen Abstand zwischen dem zweiten Verbindungspunkt 12 am Steuerschlitten 13 und dem Lagerpunkt 7 am Lagerschlitten 8 gegeben. Es entsteht eine Drehbewegung der Trägerstange 11a um den Lagerpunkt 7. Diese Drehbewegung wird über die Trä gerstange 11a an die Aufnahmevorrichtung 3 vermittelt.With a change of the relative distance between the control slide 13 and the bearing carriage 8 is over the array of support bar 11 a and handlebar rod 11 b a moment around the supporting point 7 as a fulcrum into the apparatus for positioning a specimen holding device 1 initiated. A lever arm is given by a distance between the second connection point 12 on the control slide 13 and the bearing point 7 on the bearing slide 8 . There is a rotational movement of the support rod 11 a about the bearing point 7 . This rotary movement is conveyed via the carrier rod 11 a to the receiving device 3 .
Somit wird eine lineare Bewegung des Steuerschlittens 13 und/oder eine lineare Be wegung des Lagerschlittens 8 über die Kopplungsvorrichtung 2 an die Aufnahmevor richtung 3 und darüber an die Objekthaltevorrichtung 21 vermittelt. Aufgrund dieser li nearen Bewegungen wird die Objekthaltevorrichtung 21 entsprechend der beschrie benen Drehbewegung in einer vertikalen und/oder einer horizontalen Bewegung ver lagert.Thus, a linear movement of the control carriage 13 and / or a linear movement of the bearing carriage 8 via the coupling device 2 is conveyed to the receiving device 3 and above to the object holding device 21 . Because of these linear movements, the object holding device 21 is stored in a vertical and / or a horizontal movement in accordance with the described rotary movement.
Dabei ist es vorteilhaft, eine Bewegung des Steuerschlittens 13 und/oder eine Bewe gung des Lagerschlittens 8 über zumindest eine bevorzugt programmierbare Steuer vorrichtung (nicht gezeigt) zu steuern.It is advantageous to control a movement of the control carriage 13 and / or a movement of the bearing carriage 8 via at least one preferably programmable control device (not shown).
Zudem ist es vorteilhaft, wenn eine Ist-Position des Steuerschlittens 13 und/oder des Lagerschlittens 8 über zumindest ein Meßsystem erfaßt und ein dementsprechendes Positionssignal an die Steuervorrichtung geleitet wird.It is also advantageous if an actual position of the control slide 13 and / or of the bearing slide 8 is detected via at least one measuring system and a corresponding position signal is sent to the control device.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuervorrichtung eine Speichervorrichtung (nicht gezeigt) aufweist, in der vordefinierte Bewegungsabläufe der Aufnahmevor richtung 3 und damit der Objekthaltevorrichtung 21 als Funktion der linearen Bewe gung des Steuerschlittens 13 und des Lagerschlittens 8 hinterlegt sind.Furthermore, it is advantageous if the control device has a storage device (not shown) in which predefined movement sequences of the receiving device 3 and thus the object holding device 21 are stored as a function of the linear movement of the control slide 13 and the bearing slide 8 .
Wie beschrieben ist die Aufnahmevorrichtung 3 der Vorrichtung zum Positionieren ei ner Objekthaltevorrichtung 1 in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Trägerstange 11a der Kopplungsvorrichtung 2 an dem ersten Verbindungspunkt 6 drehbar gelagert.As described, the receiving device 3 of the device for positioning an object holding device 1 in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 is rotatably mounted with the support rod 11 a of the coupling device 2 at the first connection point 6 .
Eine mögliche, in Fig. 1 durch den Pfeil S angedeutete Drehbewegung S um den ersten Verbindungspunkt 6 wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Ab stützungsvorrichtung 17 abgestützt, wobei die Abstützungsvorrichtung 17 zwischen der Aufnahmevorrichtung 3 und dem Lagerschlitten 8 angeordnet ist. A possible, in FIG. 1, indicated by the arrow S rotational movement S to the first connection point 6 is in the shown embodiment by a Ab support device supported 17, wherein the landing gear assembly to the bearing carriage 8 is arranged between the receiving device 3 and 17.
Die Abstützungsvorrichtung 17 ist bevorzugt als stabförmige, im wesentlichen parallel zu der Trägerstange 11a der Kopplungsvorrichtung 2 ausgerichtete Abstützstange ausgeführt. Dabei ist die Abstützstange 17 an einem vierten Verbindungspunkt 18 mit der Aufnahmevorrichtung 3 und in einem fünften Verbindungspunkt 19 mit dem La gerschlitten 8 gelenkig verbunden. Der vierte und der fünfte Verbindungspunkt 18 und 19 sind dabei als Scharniergelenk ausgeführt.The support device 17 is preferably designed as a rod-shaped support rod, which is aligned essentially parallel to the support rod 11 a of the coupling device 2 . The support rod 17 is articulated at a fourth connection point 18 with the receiving device 3 and in a fifth connection point 19 with the La slide 8 . The fourth and fifth connection points 18 and 19 are designed as a hinge joint.
Die Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 ist jedoch nicht auf das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Abstützungsvorrichtung 17 als Ab stützstange beschränkt. In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abstützungsvorrichtung 17 längenveränderbar ausgeführt. Die Abstützungsvor richtung 17 weist dabei pneumatisch oder hydraulische Zylinder, mechanische Federn oder Teleskopstäbe auf.However, the device for positioning an object holding device 1 is not limited to the exemplary embodiment of the supporting device 17 shown in FIG. 1 as a supporting rod. In a further embodiment, not shown, the support device 17 is designed to be variable in length. The Abstützungsvor direction 17 has pneumatic or hydraulic cylinders, mechanical springs or telescopic rods.
Durch eine Änderung einer Länge der längenveränderbaren Abstützungsvorrichtung 17 ist die Aufnahmevorrichtung 3 und damit die Objekthaltevorrichtung 21 um den Verbindungspunkt 6 schwenkbar.By changing the length of the length-adjustable support device 17 , the receiving device 3 and thus the object holding device 21 can be pivoted about the connection point 6 .
Über eine solche längenveränderbare Abstützungsvorrichtung 17 ist abhängig von ei ner Gewichtsverteilung der Objekthaltevorrichtung 21 mit und/oder ohne einem zu haltenden Objekt ein Ausgleichsvorrichtung für eine sich verändernde Gewichtsver teilung geschaffen. Zudem ist die Objekthaltevorrichtung 21 in einem beliebigen Win kel zwischen einer horizontalen Stellung (0°) und einer vertikalen Stellung (90°) schwenkbar.Such a length-adjustable support device 17 , depending on egg ner weight distribution of the object holding device 21 with and / or without an object to be held, creates a compensation device for a changing weight distribution. In addition, the object holding device 21 is pivotable in any angle between a horizontal position (0 °) and a vertical position (90 °).
In einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die im bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel beschriebene Abstützungsstange 17 auf einem Führungsschlitten, der entlang der ersten oder der zweiten Führungsschiene 14 und 9 verlagerbar ist, gela gert. Über eine Differenzbewegung zum Lagerschlitten 8 ist ebenfalls eine Drehbewe gung S der Aufnahmevorrichtung 3 um den Verbindungspunkt 6 durchführbar.In a further embodiment not shown, the support rod approximately example described in the preferred exporting is, Gert gela on a guide carriage which is displaceable along the first or the second guide rail 14 and 9 17th About a differential movement to the bearing carriage 8 , a rotary movement S of the receiving device 3 about the connection point 6 can also be carried out.
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthalte vorrichtung 1 mit der ersten und der zweiten Führungsschiene 9 und 14, auf denen der Lagerschlitten 8 bzw. der Steuerschlitten 13 verlagerbar angeordnet sind. Fig. 2 shows a front view of the device for positioning an object holding device 1 with the first and second guide rails 9 and 14 , on which the bearing carriage 8 and the control carriage 13 are arranged displaceably.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Trägerstange 11a und die Lenker stange 11b der Kopplungsvorrichtung 2 sowie die Abstützungsvorrichtung 17 jeweils zwei stabförmige Verbindungselemente auf. Die jeweiligen Verbindungselemente der Trägerstange 11a, der Lenkerstange 11b sowie der Abstützungsvorrichtung 17 sind dabei jeweils benachbart zu Seitenflächen des Steuerschlittens 13, des Lagerschlit tens 8 und der Aufnahmevorrichtung 3 angeordnet und mit diesen Seitenflächen über die Verbindungspunkte 6, 12, 18 und 19 und den Gelenkpunkt 7 gelenkig verbunden. Zudem sind die jeweiligen Verbindungselemente der Trägerstange 11a, der Lenker stange 11b und der Abstützungsvorrichtung 17 jeweils parallel zueinander ausgerich tet. Nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist weiterhin der Verbindungspunkt 10 zwischen der Trägerstange 11a und Lenkerstange 11b als Scharniergelenk ausge führt.In the embodiment shown, the support rod 11 a and the handlebar rod 11 b of the coupling device 2 and the support device 17 each have two rod-shaped connecting elements. The respective connecting elements of the support rod 11 a, the handlebar 11 b and the support device 17 are each arranged adjacent to side surfaces of the control slide 13 , the bearing slide 8 and the receiving device 3 and with these side surfaces via the connection points 6 , 12 , 18 and 19 and the hinge point 7 articulated. In addition, the respective connecting elements of the support rod 11 a, the handlebar rod 11 b and the support device 17 are each aligned parallel to each other. According to the embodiment shown, continues to be the connection point 10 between the support rod 11 and a handlebar 11 b as a hinge joint leads out.
Die vorliegende Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 ist je doch nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel mit zwei getrennten Führungsschie nen 9 und 14 beschränkt. In einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Steuerschlitten 13 und der Lagerschlitten 9 entlang einer gemeinsamen Füh rungsschiene geführt.The present device for positioning an object holding device 1 is however not limited to the exemplary embodiment shown with two separate guide rails 9 and 14 . In a further, not shown embodiment of the control slide 13 and the support carriage are guided along a common rail approximately Füh. 9
In Fig. 3 ist die Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt.In Fig. 3 the device for positioning an object holding device 1 is shown in a perspective view.
In dieser Darstellung ist das Andocksystem 3a zur Aufnahme des Werkstückträgers 4 mit den Festhaltemitteln 5 der Aufnahmevorrichtung 3 der Vorrichtung zum Positionie ren der Objekthaltevorrichtung 1 näher gezeigt. Dieses Andocksystem 3a weist eine Anordnung von Indexbolzen und Spanner auf.In this illustration the docking system 3 a for receiving the workpiece carrier 4 with the retaining means 5 of the receiving apparatus 3 of the device is to Positionin of the specimen holding device 1 shown in greater detail ren. This docking system 3 a has an arrangement of index bolts and tensioners.
Bei einem Wechsel des Werkstückträgers 4 mit dem Festhaltemittel 5 kann der Werk stückträger 4 von der Aufnahmevorrichtung 3 auf einfache und zeitsparende Weise getrennt werden. Ein horizontales Ablegen des Werkstückträgers 4 mit einem jeweils teilespezifischen Festhaltemittel 5 wird ermöglicht. Dadurch wird eine einfache Art des Wechsels von werkstückspezifischen Haltevorrichtungen geschaffen. When changing the workpiece carrier 4 with the holding means 5 , the workpiece carrier 4 can be separated from the receiving device 3 in a simple and time-saving manner. Horizontal placement of the workpiece carrier 4 with a part-specific holding means 5 is made possible. This creates a simple way of changing workpiece-specific holding devices.
Anhand von exemplarisch geschilderten Bewegungsabläufen des Steuerschlittens 13 und des Lagerschlittens 8 soll nun die Funktionsweise der Vorrichtung zum Positionie ren einer Objekthaltevorrichtung 1 näher erläutert werden.The mode of operation of the device for positioning an object-holding device 1 will now be explained in more detail with reference to exemplary movements of the control slide 13 and the bearing slide 8 .
In einem ersten Beispiel für einen Bewegungsablauf werden der Steuerschlitten 13 und der Lagerschlitten 8 jeweils um eine Strecke mit dem Betrag X in eine Richtung entlang der ersten bzw. der zweiten Führungsschiene 14 und 9 verschoben. Der rela tive Abstand zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem Lagerschlitten 8 bleibt somit konstant.In a first example of a sequence of movements, the control slide 13 and the bearing slide 8 are each displaced by a distance with the amount X in one direction along the first and the second guide rails 14 and 9 . The rela tive distance between the control carriage 13 and the bearing carriage 8 thus remains constant.
Dadurch bewegt sich die mit dem Lagerschlitten 9 und dem Steuerschlitten 13 ver bundene Aufnahmevorrichtung 3 und damit die darin aufgenommene Objekthaltevor richtung 21 und somit auch ein gehaltenes Objekt parallel zu den Führungsschienen 9 und 14 in einer geradlinigen Bewegung.As a result, the ver with the bearing slide 9 and the control slide 13 connected recording device 3 and thus the object holding device 21 contained therein and thus also a held object parallel to the guide rails 9 and 14 in a rectilinear movement.
Sind die Führungsschienen 9 und 14 horizontal angeordnet, bewegt sich somit die Objekthaltevorrichtung 21 und dadurch eine gehaltenes Objekt in einer horizontalen Ebene um den Betrag X in eine den der Bewegungsrichtungen des Steuerschlittens 13 bzw. des Lagerschlittens 8 entsprechende Richtung.If the guide rails 9 and 14 are arranged horizontally, the object holding device 21 and thereby a held object moves in a horizontal plane by the amount X in a direction corresponding to the directions of movement of the control slide 13 and the bearing slide 8 .
Eine solche Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung wird lediglich durch die Abmaße der Führungsschienen 9, 14 begrenzt. Eine Änderung des Betrages einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung ist durch Anpassung von Parametern der Steuereinrichtung schnell und einfach realisierbar.Such a forward or backward movement is only limited by the dimensions of the guide rails 9 , 14 . A change in the amount of a forward or backward movement can be implemented quickly and easily by adapting parameters of the control device.
In einem zweiten Beispiel für einen Bewegungsablauf wird der Steuerschlitten 13 um eine Strecke mit dem Betrag X in eine erste Richtung entlang der ersten Führungs schiene 14 verschoben. Weiterhin wird der Lagerschlitten 8 in seiner Position auf der zweiten Führungsschiene 9 festgehalten. Dabei wird wie beschrieben eine Änderung des relativen Abstandes von Steuerschlitten 13 zu Lagerschlitten 8 durch die Anord nung von Trägerstange 11a und Lenkerstange 11b der Kopplungsvorrichtung 2 aus geglichen. In a second example of a sequence of movements of the control carriage is moved by a distance X with the amount in a first direction along the first guide rail 14. 13 Furthermore, the bearing carriage 8 is held in position on the second guide rail 9 . Here will be described a change of the relative distance of the control slide 13 to support carriage 8 by the Anord voltage of support rod 11 and a handlebar 11 b of the coupling device 2 of balanced.
Als Folge der Änderung des relativen Abstandes zwischen Steuerschlitten 13 und La gerschlitten 8 erfolgt eine Drehung der Kopplungsvorrichtung 2 um den Lagerpunkt 7, an dem die Trägerstange 11a der Kopplungsvorrichtung 2 mit dem Lagerschlitten 8 verbunden ist. Somit bewegt sich auch die Aufnahmevorrichtung 3 auf einer Kreis bahn um den Lagerpunkt 7. Die Kreisbewegung der Aufnahmevorrichtung 3 wird über den Lagerschlitten 8 abgestützt.As a result of the change in the relative distance between the control slide 13 and the bearing slide 8 , the coupling device 2 rotates about the bearing point 7 , at which the support rod 11 a of the coupling device 2 is connected to the bearing slide 8 . Thus, the receiving device 3 moves on a circular path around the bearing point 7th The circular movement of the receiving device 3 is supported via the bearing slide 8 .
Entsprechend der beschriebenen Kreisbewegung der Aufnahmevorrichtung 3 wird die Objekthaltevorrichtung 21 und somit ein gehaltenes Objekt auf einer Kreisbahn be wegt, wobei die Kreisbahn einen horizontalen und einen vertikalen Anteil aufweist. Somit führt die Objekthaltevorrichtung 21 eine kombinierte horizontale und vertikale Bewegung aus.According to the described circular movement of the receiving device 3 , the object holding device 21 and thus a held object is moved on a circular path, the circular path having a horizontal and a vertical portion. Thus, the object holding device 21 performs a combined horizontal and vertical movement.
Aufgrund der für das in Fig. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsbeispiel beschriebe nen Anordnung von Abstützstange 17 und Trägerstange 11a wird eine relative Aus richtung der Aufnahmevorrichtung 3 und des Lagerschlittens 8 beibehalten. Für das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel bleibt somit eine parallele Ausrichtung des La gerschlittens 8 und der Aufnahmevorrichtung 3 erhalten. Ist weiterhin die Führungs schiene 9 des Lagerschlittens 8 horizontal ausgerichtet, behält ein durch die Objekt haltevorrichtung 21 gehaltenes Objekt eine horizontale Lage auch während der be schriebenen kombinierten horizontalen und vertikalen Bewegung bei.Due to the preferred embodiment shown in FIG. 1, NEN arrangement of support rod 17 and support rod 11 a, a relative direction from the receiving device 3 and the bearing carriage 8 is maintained. For the exemplary embodiment shown in FIG. 1, a parallel alignment of the bearing carriage 8 and the receiving device 3 is thus maintained. Furthermore, the guide rail 9 of the bearing carriage 8 is aligned horizontally, an object held by the object holding device 21 maintains a horizontal position even during the described combined horizontal and vertical movement.
Bewegt sich in diesem zweiten Beispiel der Steuerschlitten 13 in Richtung des Füh rungsschlittens 8, wird die Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevorrichtung 21 auf einer Kreisbahn um den Gelenkpunkt 9 von der Führungsschiene 9 wegbe wegt.Moves in this second example of the control slide 13 in the direction Guide # approximately carriage 8, the receiving device and the object holding means 21 is moved on a circular path around the hinge point 9 of the guide rail 9 Wegbe.
Bewegt sich in diesem zweiten Beispiel hingegen der Steuerschlitten 13 weg vom La gerschlitten 8, d. h. der relative Abstand zwischen Steuerschlitten 13 und Lagerschlit ten 8 vergrößert sich, wird die Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevor richtung 21 auf einer Kreisbahn um den Gelenkpunkt 9 zu der Führungsschiene 9 hinbewegt. However, the control carriage 13 moves in this second example, away from La Gerschmann suffered 8, the relative distance between the control slide 13 and Lagerschlit ie th 8 increases, the receiving device and thus the Objekthaltevor will direction 21 on a circular path around the pivot point 9 to the guide rail 9 moving towards.
In einem dritten Beispiel für einen Bewegungsablauf wird der Steuerschlitten 13 um die Strecke mit dem Betrag X und der Lagerschlitten 8 um eine Strecke mit dem Be trag Y verschoben. Wird eine Differenz der Beträge X und Y auf den horizontalen An teil der Kreisbewegung derart abgestimmt, daß die Differenz der Beträge X und Y entgegengesetzt und gleich groß zu dem horizontale Anteil der Kreisbewegung ist, wird dieser horizontale Anteil kompensiert. Folglich führt die Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevorrichtung 21 eine ausschließlich vertikale Bewegung durch.In a third example of a movement sequence, the control slide 13 is shifted by the distance with the amount X and the bearing slide 8 by a distance with the amount Y. If a difference between the amounts X and Y on the horizontal part of the circular movement is matched such that the difference between the amounts X and Y is opposite and equal to the horizontal part of the circular movement, this horizontal part is compensated. As a result, the receiving device and thus the object holding device 21 perform an exclusively vertical movement.
Somit läßt sich ein gehaltenes Objekt ausschließlich vertikal bewegen, indem der Steuerschlitten 13 und der Lagerschlitten 8 entsprechend vordefinierter Bewegungs abläufe relativ zueinander bewegt werden.Thus, a held object can only be moved vertically by the control slide 13 and the bearing slide 8 are moved relative to one another in accordance with predefined movement sequences.
Eine Überlagerung der beschriebenen Bewegungsabläufe des Steuerschlittens 13 und des Lagerschlittens 8 durch eine entsprechende programmierbare Ansteuerung der ersten bzw. der zweiten Antriebsvorrichtung ermöglicht eine Abbildung einer be liebigen Bewegungskurve in vertikalen und horizontalen Bewegungsrichtung mit einer frei wählbaren Abfolge an horizontalen und vertikalen Abschnitten, wobei ein Ausmaß der jeweiligen horizontalen und vertikalen Abschnitte ebenfalls frei wählbar ist.A superimposition of the described motion sequences of the control slide 13 and the bearing slide 8 by means of a corresponding programmable control of the first and the second drive device enables an arbitrary movement curve to be mapped in vertical and horizontal movement directions with a freely selectable sequence of horizontal and vertical sections, one extent the respective horizontal and vertical sections can also be freely selected.
Ist die Abstützungsvorrichtung 17 zudem in einer Längenausdehnung veränderbar, kann zudem die Bewegungskurve der Aufnahmevorrichtung 3 mit einer Schwenkbe wegung der Aufnahmevorrichtung 3 um den Verbindungspunkt 6 kombiniert werden. Dadurch kann die Objekthaltevorrichtung 21 ein Objekt unter einem beliebigen Winkel zur Horizontalen aufnehmen oder ablegen.If the support device 17 can also be changed in length, the movement curve of the receiving device 3 can also be combined with a swiveling movement of the receiving device 3 around the connection point 6 . As a result, the object holding device 21 can pick up or deposit an object at any angle to the horizontal.
Weiterhin ist es möglich, die beschriebene zweidimensionale Vertikal- und Horizon talbewegung in eine dritte Dimension zur erweitern, indem die Aufnahmevorrichtung 3 drehbeweglich um eine Achse normal zu der ersten bzw. der zweiten Führungsschie ne 14,9 ausgeführt wird.Furthermore, it is possible to expand the described two-dimensional vertical and horizontal movement into a third dimension, in that the receiving device 3 can be rotated about an axis normal to the first and second guide rails 14 , 9 .
Zu diesem Zweck ist auch denkbar, eine zusätzliche, gelenkige Verbindung zwischen der Aufnahmevorrichtung 3 und dem Werkstückträger 4 für eine solche horizontale Drehbewegung zu nutzen.For this purpose, it is also conceivable to use an additional, articulated connection between the holding device 3 and the workpiece carrier 4 for such a horizontal rotary movement.
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