DE102004028439B4 - Method for manipulating components that are transported predominantly by hoists and apparatus for implementing the method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Realisierung unterschiedlicher Bauteillagen, ohne Umsetzen eines Hebezeuges und der Bauteilanbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebezeuganbindung (2) entlang von vorgegebenen Bahnen (5.2 und 6.2) eines Manipulators (1) zwischen zumindest einer Position (1.1) für eine horizontale Ausrichtung des Manipulators (1), einer ersten Position (1.2) für eine vertikale Ausrichtung des Manipulators (1) und einer zweiten Position (1.3) für eine vertikale Ausrichtung des Manipulators (1) bewegt wird, wobei die Ausrichtung des Manipulators (1), wenn die Hebezeuganbindung (2) in der zweiten Position (1.3) für eine vertikale Ausrichtung des Manipulators (1) ist, gegenüber der Ausrichtung des Manipulators (1), wenn die Hebezeuganbindung (2) in der ersten Position (1.2) für eine vertikale Ausrichtung des Manipulators (1) ist, um 90° gedreht ist.Method for implementing different component layers, without moving a hoist and the component connection, characterized in that the hoist connection (2) along predetermined paths (5.2 and 6.2) of a manipulator (1) between at least one position (1.1) for a horizontal orientation of the manipulator (1), a first position (1.2) for vertical alignment of the manipulator (1) and a second position (1.3) for vertical alignment of the manipulator (1) is moved, wherein the orientation of the manipulator (1) when the hoist connection (2) in the second position (1.3) for a vertical orientation of the manipulator (1) relative to the orientation of the manipulator (1) when the hoist connection (2) in the first position (1.2) for a vertical orientation of the manipulator ( 1) is rotated 90 °.
Description
Die folgende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Realisierung unterschiedlicher Bauteillagen, ohne Umsetzen eines Hebezeuges und der Bauteilanbindung, und einen Manipulator zur Umsetzung des Verfahrens, mit dem die Manipulation der Lage von vorwiegend großen kubischen Bauteilen möglich ist.The following invention relates to a method for the realization of different component layers, without implementing a hoist and the component connection, and a manipulator for implementing the method with which the manipulation of the position of predominantly large cubic components is possible.
Bekannt sind verschiedene Arten von Krangeschirr, Zangen, Magneten, Bändern und Seilen zum Anbinden von Bauteilen an Hebezeuge, wie Hallenkräne und dergleichen.Various types of crane harness, pliers, magnets, belts and ropes for connecting components to hoists, such as overhead cranes and the like are known.
Bekannt sind zudem Lösungen, bei denen mit mehreren Hebezeugen die Lage von großen kubischen Bauteilen manipuliert wird.Also known are solutions in which the position of large cubic components is manipulated with several hoists.
Zum Aufbringen von großen kubischen Bauteilen in Plattenform aus der horizontalen Lage hin zu Spannvorrichtungen, in denen diese Platten vertikal ausgerichtet sein müssen, ist bei den herkömmlichen Geräten mehrfaches, oft gefährliches Umsetzen notwendig. Spezielle Manipulatoren, die diese Aufgabe bewältigen können, erlauben das einfache Aufnehmen der horizontal ausgerichteten Plattenbauteile, zum Beispiel von Euro-Paletten, und das Absetzen der Bauteile auf Spannvorrichtungen in vertikaler Ausrichtung nicht. Hinzu kommt, dass nach einer ersten Aufspannung in vertikaler Ausrichtung die Plattenbauteile möglichst einfach gedreht und gewendet werden müssen.For applying large cubic components in plate form from the horizontal position to clamping devices in which these plates must be aligned vertically, with the conventional devices multiple, often dangerous implementation is necessary. Special manipulators that can accomplish this task do not allow the easy picking up of the horizontally oriented plate components, for example Euro pallets, and the settling of the components on fixtures in vertical alignment. In addition, after a first clamping in a vertical orientation, the plate components must be turned and turned as simply as possible.
Die
Es stellt sich deswegen die Aufgabe, ein einfaches, flexibles, sicheres und preiswertes Verfahren zu entwickeln, das es zum einen ermöglicht, Plattenbauteile sicher von der horizontalen Lage in die vertikale Lage zu bewegen und umgekehrt. Zusätzlich stellt sich die Aufgabe, dieses Verfahren so zu gestalten, dass es möglich ist, das Bauteil 90° zu drehen und zu wenden. Ferner stellt sich die Aufgabe, dieses Verfahren mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung zu realisieren.It is therefore the task of developing a simple, flexible, safe and inexpensive method, which makes it possible to move plate components safely from the horizontal position to the vertical position and vice versa. In addition, the task is to make this process so that it is possible to rotate the component 90 ° and to turn. Furthermore, the task is to realize this method by means of a suitable device.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch den Manipulator nach Anspruch 3 gelöst. Die Unteransprüche zeigen Varianten des Verfahrens und Ausführungsbeispiele des Manipulators zur Realisierung auf.These objects are achieved by the method according to
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein drehbar am Hebezeughaken angebundener Manipulator mit einer beweglichen Verbindung entlang einer vorgegebenen Bahn zwischen zumindest einer Position für die horizontale Ausrichtung von Manipulator und Werkstück und zwei Positionen für die vertikale Ausrichtung von Manipulator und Werkstück vorgesehen ist. Durch das Bewegen des Anbindungspunktes in die jeweilige Position erfolgt die Ausrichtung von Manipulator und Platte hin zur jeweiligen Lage. Die Bewegung von einer Position zur anderen kann sowohl durch passive, also vorhandene Kräfte, als auch durch aktive, also eingeleitete Energie bewirkt werden. Die Art und Lage der Positionen, die angefahren werden können, bestimmen die realisierbaren Lagen bzw. Positionen des Werkstückes.The method is characterized in that a manipulator rotatably connected to the hoist hook is provided with a movable connection along a predetermined path between at least one position for the horizontal alignment of manipulator and workpiece and two positions for the vertical alignment of manipulator and workpiece. By moving the connection point in the respective position, the alignment of the manipulator and plate takes place to the respective position. The movement from one position to another can be effected both by passive, ie existing forces, as well as by active, ie introduced energy. The type and position of the positions that can be approached determine the realizable positions or positions of the workpiece.
Eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren realisiert werden kann, zeichnet sich dadurch aus, dass das kubische Bauteil so umschlossen wird, dass es unabhängig von seiner Lage nicht ausfallen kann. Die Anbindung der Bauteile am Manipulator hat so zu erfolgen, dass sich der Schwerpunkt des Bauteiles möglichst im Zentrum des Manipulators befindet. Die Vorrichtung, auch Manipulator genannt, verfügt über Bahnen, in denen sich die bewegliche Anbindung zum Hebezeug hin kontrolliert bewegen oder feststellen lässt. Die Bahnen können sich sowohl in einer Ebene des Manipulators befinden, als auch den räumlichen Gegebenheiten angepasst sein. Die Veränderung der Position der Hebezeuganbindung durch Krafteinleitung von außen kann sowohl durch manuellen Antrieb als auch durch hydraulischen, mechanischen oder pneumatischen Antrieb erfolgen. Der Vortrieb erfolgt aus Sicherheitsgründen in der Regel formschlüssig. Der Antrieb ist zudem so ausgestaltet, dass bei Unterbrechung der Energiezufuhr Selbsthemmung eintritt.A device with which this method can be realized, is characterized in that the cubic component is enclosed so that it can not fail regardless of its location. The connection of the components to the manipulator must be such that the center of gravity of the component is located as possible in the center of the manipulator. The device, also called a manipulator, has tracks in which the movable connection to the hoist can be controlled or detected. The tracks can be located both in a plane of the manipulator, as well as the spatial conditions adapted. The change in the position of the hoist connection by force from the outside can be done either by manual drive or by hydraulic, mechanical or pneumatic drive. The propulsion is done for safety reasons usually positive. The drive is also designed so that self-locking occurs when the power supply is interrupted.
Um das unmittelbare Drehen des Bauteiles um 90° in vertikaler Lage zu realisieren, sind die feststehenden Arme in X- und Y-Richtung mit einem bogenförmigen Bauteil verbunden, das ebenfalls eine Bahn für die Hebezeuganbindung aufweist.In order to realize the direct rotation of the component by 90 ° in a vertical position, the fixed arms are connected in the X and Y direction with an arcuate component, which also has a path for the hoist connection.
Zum Umsetzen bzw. Manipulieren des Bauteiles wird in folgender Weise vorgegangen:
Die beiden teleskopierbaren Arme (
The two telescopic arms (
Die Spann- bzw. Fixierelemente (
Der Manipulator (
Die Fixierelemente (
Nun kann der am Kranhaken befindliche Manipulator (
Je nach dem, mit welcher Seite bzw. wie das Werkstück aufgerichtet werden soll, bewegt sich nun die Krananbindung (
Nach dem Aufsetzen des Werkstückes auf die Spannvorrichtung und dem Festspannen des Bauteiles können die beiden beweglichen Fixierelemente (
Zum horizontalen Ablegen des vertikal ausgerichteten Werkstückes wird der anfänglich außen befindliche Krafteinleitungspunkt bzw. die Hebezeuganbindung zum Mittelpunkt bzw. horizontalen Schwerpunkt des Manipulators (
Nach der Bearbeitung des Plattenbauteiles auf der Front und den beiden Seitenflächen stellt sich häufig die Aufgabe, das kubische Bauteil in gewendeter und gedrehter Ausrichtung so auf der Spannvorrichtung zu positionieren, dass die verbleibenden 3 Seiten zur Bearbeitung zugänglich sind.After the processing of the plate component on the front and the two side surfaces, the task is often to position the cubic component in turned and rotated orientation on the jig so that the remaining 3 sides are accessible for editing.
Der Vorgang zum Drehen und Wenden des Plattenbauteiles stellt sich unter Verwendung des Manipulators wie folgt dar:
Der Manipulator (
The manipulator (
Die Fixierelemente (
Nun kann der am Kranhaken befindliche Manipulator (
Die Hebezeuganbindung (
Um das Drehen der Platte um 90° zu bewirken, wird die Hebezeuganbindung (
Der mit Drehgelenk am Kranhaken befindliche Manipulator (
In dieser Ausrichtung wird das Werkstück auf die Spannvorrichtung gesetzt, wobei sich der Manipulator (
Nach dem Aufsetzen des Werkstückes auf die Spannvorrichtung und dem Festspannen des Bauteiles können die beiden beweglichen Fixierelemente (
Damit sind die 3 restlichen Seiten des Bauteiles für die Zerspanung zugänglich.This makes the remaining 3 sides of the component accessible for machining.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Manipulatormanipulator
- 1.11.1
- Position für horizontale AusrichtungPosition for horizontal alignment
- 1.21.2
- Position für vertikale Ausrichtung in XVertical alignment position in X
- 1.31.3
- Position für vertikale Ausrichtung in YPosition for vertical alignment in Y
- 22
- HebezeuganbindungHoist connection
- 33
- teleskopierbarer Spannarm in X-RichtungTelescopic clamping arm in X-direction
- 3.13.1
- WerkstückumgriffWerkstückumgriff
- 44
- teleskopierbarer Spannarm in Y-RichtungTelescopic clamping arm in Y-direction
- 4.14.1
- WerkstückumgriffWerkstückumgriff
- 55
- feststehender Arm in X-Richtungfixed arm in X-direction
- 5.15.1
- bewegliches Fixierelement mit Werkstückumgriffmovable fixing element with workpiece gripping
- 5.25.2
- Bahn für HebezeuganbindungTrack for hoist connection
- 66
- feststehender Arm in Y-Richtungfixed arm in Y-direction
- 6.16.1
- bewegliches Fixierelement mit Werkstückumgriffmovable fixing element with workpiece gripping
- 6.26.2
- Bahn für HebezeuganbindungTrack for hoist connection
- 77
- Knotenblechegusset plates
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- 2004-06-14 DE DE102004028439.3A patent/DE102004028439B4/en not_active Expired - Fee Related
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