DE102005014863A1

DE102005014863A1 - Handling device for taking up and conveying loads e.g. bottles, in packaging process, has each linkage supporting prop formed of round pipe of lightweight, high-strength material such as carbon fiber material

Info

Publication number: DE102005014863A1
Application number: DE200510014863
Authority: DE
Inventors: Johann Kramer; Wolfgang Pradel; Burkard Roesler
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-05

Abstract

A linkage (13) comprises of a pair of tiltable supporting props (15,16) connected to a reciprocating head (14) for gripping loads. Each supporting prop is formed of a round pipe of lightweight, high-strength material such as carbon fiber material. Each prop is also welded with tubular connecting pieces e.g. toggle levers (38), at both ends. The connecting pieces link the prop to the head as well as operating arms (21,22), and are formed of another material such as aluminum.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Lasten, insbesondere zum Aufnehmen und Fördern von Gegenständen in der Verpackungstechnik, mit einem Handhabungsgestänge aus mehreren schwenkbaren Streben bzw. Armen, an deren einem Ende ein Hubkopf zum Erfassen und Halten von Gegenständen angebracht ist.The The invention relates to a device for handling loads, in particular for recording and conveying of objects in packaging technology, with a handling linkage a plurality of pivotable struts or arms, at one end of a Lifting head is mounted for detecting and holding objects.

Derartige "Pick-and-Place"-Roboter werden vorwiegend in der Verpackungsindustrie eingesetzt. Der Hubkopf ist so ausgebildet, dass automatisch Gegenstände bzw. eine Gruppe von Gegenständen erfasst, angehoben, gefördert und in einem Verpackungsbehälter abgesetzt werden. Der Einsatz derartiger Handhabungsgeräte erfordert kurze Arbeitstakte und damit hohe Bewegungsgeschwindigkeiten der Organe, insbesondere der Streben bzw. Arme.Such "pick-and-place" robots become predominantly used in the packaging industry. The lifting head is designed that automatically objects or a group of objects, raised, promoted and in a packaging container be dropped off; be discontinued; be deducted; be dismissed. The use of such handling equipment requires short work cycles and thus high movement speeds of Organs, in particular the struts or arms.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Handhabungsgerät so auszubilden, dass bei kurzen Arbeitstakten, also hohen Geschwindigkeiten der bewegbaren Organe, ein präziser Bewegungsablauf gewährleistet ist.Of the Invention is based on the object, such a handling device in such a way that at short power strokes, so high speeds of the movable Organs, a precise one Movement guaranteed is.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Streben bzw. Arme als Hohlkörper, insbesondere als runde Rohre ausgebildet sind und aus hochfestem Material mit geringem Eigengewicht, insbesondere aus Kohlefasermaterial, bestehen.to solution This object is the device according to the invention characterized in that the struts or arms as hollow bodies, are designed in particular as round tubes and made of high-strength Low-weight material, especially carbon fiber material, consist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bewegbaren und belasteten Organe, nämlich insbesondere die durch die Lasten beanspruchten Arme oder Streben, eine hohe mechanische Belastbarkeit einerseits und ein sehr geringes Eigengewicht andererseits aufweisen sollten. Das geringe Eigengewicht verringert die zu bewegenden Massen.Of the Invention is based on the finding that the movable and burdened organs, namely in particular the arms or struts stressed by the loads, a high mechanical load on the one hand and a very low Self-weight should have on the other hand. The low weight reduces the masses to be moved.

Die erfindungsgemäß aus Kohlefasermaterial bestehenden Rohre sind an ihren Enden mit Verbindungs- bzw. Kupplungsstücken aus geeignetem Material, insbesondere aus Aluminium, versehen. Kupplungsstücke einerseits und Streben andererseits sind in der Weise miteinander verbunden, dass die Kupplungsstücke Endbereiche der Rohre außen umfassen. Die Rohre sind durch Klebung oder auf ähnliche Weise mit den Kupplungsstücken verbunden.The According to the invention of carbon fiber material existing tubes are at their ends with connecting or coupling pieces suitable material, in particular made of aluminum. Couplings on the one hand and struts, on the other hand, are interconnected that the coupling pieces Include end portions of the tubes outside. The pipes are connected by gluing or in a similar way to the coupling pieces.

Die besondere Ausführung des Handhabungsgerätes besteht aus zwei konvergierend angeordneten Tragstreben, die einerseits gelenkig mit dem Hubkopf bzw. mit einem Tragstück desselben und andererseits mit gesteuert schwenkbaren Betätigungsorganen verbunden sind. Des Weiteren ist eine Ausgleichsstrebe zur Gewährleistung einer bestimmten, insbesondere horizontal gerichteten Relativstellung des Hubkopfes ebenfalls als Rohr aus Kohlefasermaterial ausgebildet.The special design of the handling device consists of two converging arranged support struts, on the one hand articulated with the lifting head or with a support piece thereof and on the other hand with controlled pivoting actuators are connected. Furthermore, a compensation strut to ensure a particular, in particular horizontally directed relative position the lifting head also designed as a pipe made of carbon fiber material.

Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass über die Ausgleichsstrebe unterschiedliche Relativstellungen des Hubkopfes durch einen Zwischenarm möglich sind.A Another special feature is that on the balance strut different Relative positions of the lifting head by an intermediate arm are possible.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen des Handhabungsgerätes erläutert. Es zeigt:Further Details of the invention are described below with reference to the Drawings illustrated embodiments of the handling device explained. It shows:

1 ein Handhabungsgerät in Seitenansicht, 1 a handling device in side view,

2 das Handhabungsgerät gemäß 1 in Draufsicht gemäß Pfeil II in 1, 2 the handling device according to 1 in plan view according to arrow II in 1 .

3 das Handhabungsgerät gemäß 1 in Seitenansicht entsprechend Sichtebene III-III in 1, 3 the handling device according to 1 in side view according to viewing plane III-III in 1 .

4 das Handhabungsgerät gemäß 1 in Aufnahmestellung, 4 the handling device according to 1 in recording position,

5 das Handhabungsgerät gemäß 1 in Absetzstellung, 5 the handling device according to 1 in set-down position,

6 ein anderes Ausführungsbeispiel des Handhabungsgeräts, ebenfalls in Absetzstellung, 6 another embodiment of the handling device, also in Absetzstellung,

7 eine Einzelheit einer Strebe bzw. eines Arms, teilweise im Schnitt, in vergrößertem Maßstab, 7 a detail of a strut or arm, partly in section, on an enlarged scale,

8 ein anderes Detail einer Strebe bzw. eines Arms, ebenfalls im Längsschnitt, in vergrößertem Maßstab. 8th another detail of a strut or an arm, also in longitudinal section, on an enlarged scale.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel eines Pick-and-Place-Roboters dient zur Aufnahme von Lasten in der Verpackungstechnik. Bei dem konkreten Beispiel wird eine Gruppe von Gegenständen 10, nämlich Flaschen gleichzeitig, selbsttätig erfasst, angehoben und an anderer Stelle wieder abgesetzt. Die Gegenstände 10 werden auf einem Zuförderer 11 angeliefert. Mit Hilfe des Handhabungsgerätes wird diese Gruppe vom Zuförderer 11 abgenommen und in einer versetzten, erhöhten Ebene in einer Packung abgesetzt, hier in einem flachen, oben offenen Tray 12.The illustrated in the drawings embodiment of a pick-and-place robot serves to accommodate loads in packaging technology. The concrete example becomes a group of objects 10 , namely bottles at the same time, automatically recorded, lifted and deposited elsewhere. Things 10 be on a feeder 11 delivered. With the help of the handling device, this group is from the feeder 11 taken off and deposited in a staggered, elevated plane in a pack, here in a flat, open-top tray 12 ,

Das ortsfest installierte Handhabungsgerät besteht aus einem bewegbaren Gestänge 13 mit schwenkbaren Streben bzw. Armen. Ein Handhabungs- bzw. Hubkopf 14 ist an unteren Enden von (zwei) konvergierenden Streben, nämlich Tragstreben 15, 16 angeordnet. Diese sind vorliegend mittelbar mit dem Hubkopf 14 verbunden, nämlich mit einem Tragstück 17, an dem über ein Verbindungsstück 18 der eigentliche Hubkopf 14 zum Erfassen der Gegenstände 10 befestigt ist. Die Tragstreben 15, 16 sind über Gelenke 19, 20, also schwenkbar, mit dem Hubkopf 14 bzw. dem Tragstück 17 verbunden.The stationary installed handling device consists of a movable linkage 13 With swiveling struts or arms. A handling or lifting head 14 is at lower ends of (two) converging struts, namely support struts 15 . 16 arranged. These are present indirectly with the lifting head 14 connected, namely with a support piece 17 on which a connector 18 the actual lifting head 14 to capture the objects 10 is attached. The support struts 15 . 16 are over joints 19 . 20 , so swiveling, with the lifting head 14 or the support piece 17 connected.

Andere Enden der Tragstreben 15, 16 sind mit Betätigungsorganen verbunden, die gesteuerte Bewegungen auf die Tragstreben 15, 16 übertragen. Es handelt sich dabei um ortsfest gelagerte, schwenkbare Betätigungsarme 21, 22. Diese sind jeweils um ein Schwenklager 23, 24 eines ortsfesten Trägers 25 schwenkbar, und zwar unabhängig voneinander. Die Betätigungsarme 21, 22 weisen in Aus gangsstellung in entgegengesetzten Richtungen. Jeder Betätigungsarm 21, 22 ist selbstständig bewegbar, nämlich schwenkbar, über einen eigenen Drehantrieb, und zwar durch einen (Servo-)Motor 26, 27. Diese sind auf der zu den Betätigungsarmen 21, 22 gegenüberliegenden Seite des plattenförmigen Trägers 25 angeordnet. Der Antrieb wird auf einen Wellenzapfen 28 übertragen, mit dem der jeweilige Betätigungsarm 21, 22 verbunden ist. Endstellungen der Betätigungsarme 21, 22 sind durch Anschläge 29, 30 begrenzt, die an dem Träger 25 angebracht sind.Other ends of the support struts 15 . 16 are connected to actuators, the controlled movements on the support struts 15 . 16 transfer. These are fixedly mounted, swiveling actuating arms 21 . 22 , These are each about a pivot bearing 23 . 24 a stationary carrier 25 pivotable, independently. The operating arms 21 . 22 point in initial position in opposite directions. Each actuator arm 21 . 22 is independently movable, namely pivotable, via its own rotary drive, by a (servo) motor 26 . 27 , These are on the to the operating arms 21 . 22 opposite side of the plate-shaped carrier 25 arranged. The drive is on a shaft journal 28 transferred, with the respective actuating arm 21 . 22 connected is. End positions of the actuating arms 21 . 22 are by stops 29 . 30 limited to the carrier 25 are attached.

Zu dem Gestänge 13 gehört ein Ausgleichstrieb, der eine bestimmte Relativstellung des Hubkopfes 14, insbesondere eine horizontale Ausrichtung, bewirkt. Es handelt sich dabei um eine Ausgleichsstrebe 31, deren unteres Ende mit dem Hubkopf 14 bzw. mit dem Tragstück 17 verbunden ist, und zwar über einen starren Verbindungsarm 32. Ein oberes Ende der Ausgleichsstrebe 31 ist mit einem Zwischen- bzw. Übertragungsstück 31 verbunden. Dieses hat eine im Wesentlichen dreieckförmige Gestalt, besteht nämlich aus drei zu einer dreieckförmigen Einheit miteinander verbundenen Stegen. An den Ecken werden jeweils Gelenke gebildet. Ein Eckpunkt des Übertragungsstücks 33 ist im Bereich des Gelenks 34 der Tragstrebe 15 schwenkbar gelagert. Im Bereich eines anderen Eckpunktes ist das Übertragungsstück über ein Gelenk 36 mit der Ausgleichsstrebe 31 verbunden. Schließlich ist eine Verbindungsstrebe 37 vorgesehen, die über Gelenke einen freien Eckpunkt des Übertragungsstücks 33 mit dem Träger 25 verbindet. Die beschriebenen Organe sind so bemessen und angeordnet, dass die Ausgleichsstrebe 31 stets parallel zur benachbarten Tragstrebe 15 gerichtet ist.To the linkage 13 heard a compensating drive, which is a certain relative position of the lifting head 14 , in particular a horizontal orientation causes. It is a balancing strut 31 whose lower end with the lifting head 14 or with the support piece 17 is connected, via a rigid connecting arm 32 , An upper end of the balancing strut 31 is with an intermediate or transmission piece 31 connected. This has a substantially triangular shape, namely, consists of three interconnected to a triangular unit webs. At the corners joints are formed. A corner point of the transmission piece 33 is in the area of the joint 34 the support strut 15 pivoted. In the area of another corner point is the transmission piece via a joint 36 with the balancing strut 31 connected. Finally, a connecting strut 37 provided, via joints a free corner of the transmission piece 33 with the carrier 25 combines. The described organs are sized and arranged so that the balancing strut 31 always parallel to the adjacent support strut 15 is directed.

Eine Besonderheit sind Form und Material der Streben. Mindestens die besonders belasteten Tragstreben 15, 16 sind als Hohlkörper ausgebildet, nämlich als (zylindrische) Rohre aus einem Werkstoff mit geringem Eigengewicht und hoher mechanischer Festigkeit. Insbesondere bestehen die Streben, nämlich mindestens die Tragstreben 15, 16, aus Kohlefasermaterial. Auch weitere Organe sind aus dem gleichen Material gefertigt, im vorliegenden Falle die Ausgleichsstrebe 31 und das Übertragungsstück 33. Während die Rohre eine Wickelstruktur des Kohlefaserwerkstoffs aufweisen, kann das Übertragungsstück 33 aus plattenförmigem Kohlefasermaterial bestehen.A special feature are the shape and material of the struts. At least the heavily loaded carrying struts 15 . 16 are formed as a hollow body, namely as (cylindrical) tubes made of a material with low weight and high mechanical strength. In particular, there are the struts, namely at least the support struts 15 . 16 , made of carbon fiber material. Other organs are made of the same material, in the present case, the balancing strut 31 and the transmission piece 33 , While the tubes have a winding structure of the carbon fiber material, the transmission piece 33 consist of plate-shaped carbon fiber material.

Eine Besonderheit ist die Verbindung der Streben mit Beschlägen, insbesondere Gelenkstücken. Diese bestehen aus einem anderen Werkstoff, insbesondere aus (Guss-)Aluminium. 7 zeigt die Ausbildung an einem Ende einer mit größerem Durchmesser ausgebildeten Tragstrebe 15, 16. Ein Kupplungs- bzw. Gelenkstück 38 weist ein rohrförmiges Anschlussstück 39 auf. Dieses bildet eine Einheit mit dem Gelenkstück 38. Ein Endbereich der Tragstrebe 15, 16 bzw. des Rohrs tritt passend in das Anschlussstück 39 ein und ist in diesem verankert, und zwar insbesondere durch einen vollflächigen, ringsherumlaufenden Kleber 40.A special feature is the connection of the struts with fittings, in particular joint pieces. These consist of a different material, in particular of (cast) aluminum. 7 shows the training at one end of a larger diameter support strut 15 . 16 , A coupling or joint piece 38 has a tubular fitting 39 on. This forms a unit with the hinge piece 38 , An end region of the support strut 15 . 16 or the pipe enters the fitting fitting 39 and is anchored in this, and in particular by a full-surface, circulating adhesive 40 ,

Vorzugsweise sind beide Gelenkstücke 38 ist für die Tragstreben 15, 16 gabelförmig ausgebildet mit zwei Schenkeln 41, 42. Die Gelenkstücke 38 an den unteren Enden der Tragstreben 15, 16 sind an gegenüberliegenden Seiten mit dem entsprechend ausgebildeten Anschlussstück 39 verbunden.Preferably, both hinge pieces 38 is for the support struts 15 . 16 bifurcated with two legs 41 . 42 , The articulated pieces 38 at the lower ends of the support struts 15 . 16 are on opposite sides with the appropriately designed connector 39 connected.

Die oberen Gelenkstücke 38 bilden jeweils ein Gelenk 34, 35 am freien Ende des Betätigungsarms 21, 22. Eine Gelenkachse erstreckt sich im Bereich der Schenkel 41, 42 und verbindet diese miteinander, sodass eine ausgewogene Kraftübertragung möglich ist.The upper links 38 each form a joint 34 . 35 at the free end of the actuating arm 21 . 22 , A hinge axis extends in the region of the legs 41 . 42 and connects them together, so that a balanced power transmission is possible.

Das Tragstück 17 hat eine L-förmige Querschnittsgestalt mit zwei aufrechten Stegen 43, 44. Die beiden Schenkel 41, 42 des (unteren) Gelenkstücks 38 sind innenseitig mit den Stegen 43, 44 unter Bildung der Gelenke 19, 20 verbunden. Der Steg 44 ist entsprechend verlängert und bildet darüber hinaus den Verbindungsarm 32 für die Ausgleichsstrebe 31.The support piece 17 has an L-shaped cross-sectional shape with two upright webs 43 . 44 , The two thighs 41 . 42 of the (lower) joint piece 38 are inside with the bars 43 . 44 forming the joints 19 . 20 connected. The jetty 44 is extended accordingly and also forms the connecting arm 32 for the balancing strut 31 ,

Für die Ausgleichsstrebe 31 und/oder die Verbindungsstrebe 37, die ebenfalls aus Kohlefasermaterial bestehen, ist eine andere Verbindung vorgesehen, wie in 8 gezeigt. Ein Kupplungsstück 45 aus Aluminium oder dergleichen weist ein Anschlussstück 46 auf, indem ein Endstück 47 des Rohrs durch Klebung verankert ist. Dieses Endstück 47 ist im Bereich einer Außenfläche sich konisch verjüngend ausgebildet. Entsprechend ist die Innenkontur des Anschlussstücks 46 nach außen sich erweiternd ausgebildet. Das Rohr bzw. das Endstück 47 sitzt demnach zentrierend in dem Kupplungsstück 45. Auch hier erfolgt die Verbindung durch Kleber 40.For the balancing strut 31 and / or the connecting strut 37 , which are also made of carbon fiber material, another compound is provided, as in 8th shown. A coupling piece 45 made of aluminum or the like has a connection piece 46 on by a tail 47 of the pipe is anchored by gluing. This tail 47 is formed conically tapering in the region of an outer surface. Accordingly, the inner contour of the connector 46 formed widening outwards. The pipe or tail 47 sit that after centering in the coupling piece 45 , Again, the connection is made by adhesive 40 ,

Das Kupplungsstück 45 ist längenveränderlich, also hinsichtlich der Länge der jeweiligen Strebe verstellbar. Zu diesem Zweck ist ein endseitiges Stellstück 48 mit einem Gewindeschaft 49 versehen, der drehbar in dem mit Innengewinde versehenen Kupplungsstück 45 gelagert ist bzw. in einer mit diesem verbundenen Mutter 50. Das Stellstück 48 weist ein Gelenkauge 51 auf.The coupling piece 45 is variable in length, so adjustable in the length of the respective strut. For this purpose is an end-side adjustment piece 48 with a threaded shaft 49 provided rotatably in the internally threaded coupling piece 45 is stored or in a connected with this mother 50 , The adjusting piece 48 has a joint eye 51 on.

Eine weitere Besonderheit sind Ausgestaltung und Versorgung des Hubkopfes 14. Dieser ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Mehrzahl von Saughaltern 52 versehen, die je einen Gegenstand 10, nämlich eine Flasche am oberen Kopf erfassen.Another special feature is the design and supply of the lifting head 14 , This is in the embodiment shown with a plurality of suction cups 52 provided, each one object 10 , namely a bottle on the upper head capture.

Zur Zuführung von Saugluft zum Hubkopf 14 dient ein Versorgungsstrang 53, der Saugluft von einer zentralen Unterdruckquelle über den Träger 25 einer Tragstrebe 16 zuführt, und zwar der Tragstrebe 16 ohne Ausgleichsgetriebe 31, 33. Der Versorgungsstrang 53 wird am oberen Ende in die als Hohlkörper ausgebildete Tragstrebe 16 eingeleitet und tritt unten im Bereich des Tragstücks 17 aus der Tragstrebe 16 zwischen den Schenkeln 41, 42 wieder aus. Über das Verbindungsstück 18 gelangt der Versorgungsstrang 53 zum Hubkopf 14. Der formbare Versorgungsstrang 53 nimmt nicht nur eine Saug- bzw. Pneumatikleitung auf, sondern gegebenenfalls auch Kanäle und Leitungen für elektrischen Strom und andere Medien zur Versorgung des Hubkopfes 14. Eine Steuerleitung kann ebenfalls in dem gemeinsamen Versorgungsstrang 53 untergebracht sein. Im Bereich des oberen Gelenks 35 ist der Versorgungsstrang durch Halterungen 54 fixiert.For feeding suction air to the lifting head 14 serves a supply line 53 , the suction air from a central vacuum source via the carrier 25 a support strut 16 feeds, namely the support strut 16 without differential 31 . 33 , The supply line 53 is at the upper end in the form of a hollow body support strut 16 initiated and enters the bottom of the support piece 17 from the support strut 16 between the thighs 41 . 42 out again. About the connector 18 the supply line arrives 53 to the lifting head 14 , The malleable supply line 53 not only receives a suction or pneumatic line, but possibly also channels and lines for electrical power and other media to supply the lifting head 14 , A control line may also be in the common supply line 53 be housed. In the area of the upper joint 35 is the supply strand through brackets 54 fixed.

In 4 und 5 ist der Bewegungsablauf beim Übertragen einer Gruppe von Gegenständen 10 von einem Zuförderer 11 auf einen Tray 12 gezeigt. In der Ausgangsstellung gemäß 4 sind die Tragstreben 15, 16 abwärts gerichtet, jedoch mit unterschiedlichen Winkelstellungen entsprechend gesteuerter Bewegung der Betätigungsarme 21, 22. Der Hubkopf 14 ist horizontal ausgerichtet. In 5 sind die Tragstreben 15, 16 so gegeneinander verschwenkt, dass der Hubkopf 14 sich weiterhin in horizontaler Ausrichtung, jedoch bei erhöhter und versetzter Absetzebene erstreckt.In 4 and 5 is the movement process when transferring a group of objects 10 from a feeder 11 on a tray 12 shown. In the starting position according to 4 are the support struts 15 . 16 downwards, but with different angular positions corresponding to controlled movement of the actuating arms 21 . 22 , The lifting head 14 is aligned horizontally. In 5 are the support struts 15 . 16 so pivoted against each other, that the lifting head 14 continues to extend in a horizontal orientation, but at an elevated and offset Absetzzebene.

In 6 ist eine weiterentwickelte Ausführung des Handhabungsgerätes gezeigt. Der Hubkopf 14 ist in unterschiedliche Winkelstellungen bewegbar, insbesondere auch in eine aufrechte Ebene schwenkbar, sodass die transportierten Gegenstände 10 horizontal gerichtet sind. Bei dem Beispiel der 6 werden Flaschen in Horizontalrichtung in einen entsprechend positionierten, seitlich offenen Karton 55 oder anderen Behälter eingeführt.In 6 an advanced version of the handling device is shown. The lifting head 14 is movable in different angular positions, in particular pivotable in an upright plane, so that the transported objects 10 are directed horizontally. In the example of 6 Bottles are placed horizontally in an appropriately positioned, laterally open carton 55 or other container.

Zu diesem Zweck ist die Verbindungsstrebe 37 hinsichtlich der wirksamen Länge gesteuert veränderbar. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das freie Ende der Verbindungsstrebe 37 an einem bewegbaren Organ angebracht, nämlich an einem Zwischenarm 56. Dieser ist mit einem Drehlager 57 an dem Träger 25 schwenkbar gelagert. Das freie Ende ist gelenkig mit dem zugekehrten Ende der Verbindungsstrebe 37 verbunden. Der Zwischenarm 56 ist gesteuert angetrieben, nämlich im Sinne einer Schwenkbewegung. Zu diesem Zweck ist im Bereich des Drehlagers 57 ein Antrieb vorgesehen, insbesondere ein (weiterer) Servomotor. Die Getriebekombination aus Zwischenarm 56 und Verbindungsstrebe 37 bewirkt eine Veränderung der Relativstellung des Übertragungsstücks 33 während der Förderbewegung des Gestänges 13, derart, dass sich die Relativstellung des Hubkopfes 14 verändert bis zur aufrechten Ausrichtung.For this purpose, the connecting strut 37 Controlled controlled in terms of the effective length. In the embodiment, the free end of the connecting strut 37 attached to a movable member, namely an intermediate arm 56 , This one is with a pivot bearing 57 on the carrier 25 pivoted. The free end is hinged to the facing end of the connecting strut 37 connected. The intermediate arm 56 is controlled driven, namely in the sense of a pivoting movement. For this purpose is in the range of the pivot bearing 57 a drive provided, in particular a (further) servomotor. The gear combination of intermediate arm 56 and connecting strut 37 causes a change in the relative position of the transmission piece 33 during the conveying movement of the linkage 13 , Such that the relative position of the lifting head 14 changed to upright orientation.

Die geometrische Form der Streben 15, 16, 37 und die Auswahl des Materials sind optimal an die in der Praxis auftretenden Belastungen angepasst. Die Tragstreben 15, 16 werden insbesondere durch Axialdruck belastet also auf Knickung beansprucht. Darüber hinaus ist wegen der außermittigen Belastungen, auch durch die Verbindungsstrebe 37, eine Torsionsbelastung gegeben. Hierfür bietet das Rohr eine statisch günstige Form der Streben.The geometric shape of the struts 15 . 16 . 37 and the selection of the material are optimally adapted to the loads occurring in practice. The support struts 15 . 16 are particularly loaded by axial pressure so claimed buckling. In addition, because of the off-center loads, even through the connecting strut 37 , given a torsional load. For this purpose, the tube provides a statically favorable form of the struts.

Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass zur Verminderung der Masse der belasteten Tragstreben 15, 16 deren Durchmesser verhältnismäßig groß ist bei relativ geringer Wandstärke. Vorteilhafte Abmessungen sind dann gegeben, wenn das Verhältnis des Durchmessers D zur Länge L der Rohre, also D/L im Bereich von 0,05–0,1 liegt, vorzugsweise bei 0,08. Das Verhältnis der Wandstärke S zum Durchmesser D der Rohre, also S/D sollte vorteilhafterweise zwischen 0,02–0,04 liegen, optimal bei 0,03.Another special feature is that to reduce the mass of the loaded support struts 15 . 16 whose diameter is relatively large at relatively low wall thickness. Advantageous dimensions are given when the ratio of the diameter D to the length L of the tubes, ie D / L is in the range of 0.05-0.1, preferably 0.08. The ratio of the wall thickness S to the diameter D of the tubes, ie S / D should advantageously be between 0.02-0.04, optimally at 0.03.

Das Ausgleichsgetriebe mit Ausgleichsstrebe 31, Übertragungsstück 33 und Verbindungsstrebe 37 kann, wie gezeigt, versetzt zu einer (gedachten) Mittelebene angeordnet sein, nämlich mit Querabstand zu den Tragstreben 15, 16. Des Weiteren ist die Verbindungsstrebe 37 mit deutlich geringerem Durchmesser, jedoch mit größerer Wandungsstärke ausgebildet als die Tragstreben 15, 16. Ein Verhältnis Durchmesser d zu Länge l, also d/l beträgt zweckmäßigerweise 0,02–0,04, insbesondere 0,027. Das Verhältnis der Wandstärke s zum Durchmesser d der Verbindungsstrebe 37, also s/d, liegt zwischen 0,05–0,15, insbesondere bei 0,125.The differential with balancing strut 31 , Transmission piece 33 and connecting strut 37 can, as shown, be arranged offset to a (imaginary) center plane, namely with a transverse distance to the support struts 15 . 16 , Furthermore, the connecting strut 37 with significantly smaller diameter, but with greater wall thickness formed as the support struts 15 . 16 , A ratio of diameter d to length l, that is to say d / l, is advantageously 0.02-0.04, in particular 0.027. The ratio of the wall thickness s to the diameter d of the connecting strut 37 , ie s / d, is between 0.05-0.15, especially at 0.125.

In Abweichung von den gezeigten Beispielen kann bei entsprechender Bemessung einer Tragstrebe, insbesondere der Tragstrebe 16 zur Aufnahme des Versorgungsstrangs 35, der Durchmesser der anderen Tragstrebe 15 geringer ausgebildet sein, insbesondere etwa entsprechend der Ausgleichsstrebe 31.In deviation from the examples shown, with appropriate design of a support beam be, in particular the support strut 16 for receiving the supply strand 35 , the diameter of the other support strut 15 be designed less, in particular approximately according to the balance strut 31 ,

1010: Gegenstandobject
1111: Zufördererfeeder
1212: Traytray
1313: Gestängelinkage
1414: Hubkopflifting head
1515: Tragstrebesupporting strut
1616: Tragstrebesupporting strut
1717: Tragstücksupporting piece
1818: Verbindungsstückjoint
1919: Gelenkjoint
2020: Gelenkjoint
2121: Betätigungsarmactuating arm
2222: Betätigungsarmactuating arm
2323: Schwenklagerpivot bearing
2424: Schwenklagerpivot bearing
2525: TragersTragers
2626: Servomotorservomotor
2727: Servomotorservomotor
2828: Wellenzapfenshaft journal
2929: Anschlagattack
3030: Anschlagattack
3131: Ausgleichsstrebebalance beam
3232: Verbindungsarmconnecting arm
3333: Übertragungsstücktransmission piece
3434: Gelenkjoint
3535: Gelenkjoint
3636: Gelenkjoint
3737: Verbindungsstrebeconnecting strut
3838: Gelenkstückjoint piece
3939: Anschlussstückconnector
4040: KleberGlue
4141: Schenkelleg
4242: Schenkelleg
4343: Stegweb
4444: Stegweb
4545: Kupplungsstückcoupling
4646: Anschlussstückconnector
4747: Endstücktail
4848: StellstückDeputy piece
4949: Gewindeschaftthreaded shaft
5050: Muttermother
5151: Gelenkaugejoint eye
5252: SaughalterSuction cup
5353: Versorgungsstrangsupply line
5454: Halterungbracket
5555: Kartoncarton
5656: Zwischenarmintermediate arm
5757: Drehlagerpivot bearing

Claims

Apparatus for handling loads, in particular for receiving and conveying objects ( 10 ) in packaging technology, with a linkage ( 13 ) of several pivotable struts ( 15 . 16 . 37 ), at one end of a lifting head ( 14 ) for detecting and holding the objects ( 10 ), characterized in that the struts ( 14 . 16 . 37 ) are designed as elongated hollow body, in particular as round tubes and made of high-strength material with low weight, in particular carbon fiber material.

Device according to claim 1, characterized in that preferably at both ends of the tubular struts ( 15 . 16 . 37 ) Couplings ( 38 . 45 ) are made of aluminum or another material for connecting the struts ( 15 . 16 . 37 ) with other organs or joints, the connecting pieces ( 38 . 45 ) a connection piece ( 39 . 46 ), which is tubular and dimensioned such that an end portion of the strut ( 15 . 16 . 37 ) in the fitting ( 39 . 46 ) is anchored by gluing or the like.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting piece or joint piece ( 38 ) is fork-shaped with legs ( 41 . 42 ) for articulated connection with webs ( 43 . 44 ) of the lifting head ( 14 ) associated support piece ( 17 ) or for receiving a transverse axis as part of a joint ( 34 . 35 ).

Device according to claim 2 or one of the further claims, characterized in that the coupling pieces ( 45 ) a setting piece ( 48 ), in particular in the embodiment as a joint eye ( 51 ), whereby the adjusting piece ( 48 ) a threaded shaft ( 49 ), which in an internally threaded portion of the strut ( 37 ) connected connector, in particular in a connected to this mother ( 50 ).

Device according to claim 1 or one of the further claims, characterized in that two support struts ( 15 . 16 ) tubular and made in particular carbon fiber material, wherein the support struts ( 15 . 16 ) on the one hand with free ends of preferably made of aluminum operating arms ( 21 . 22 ) and on the other hand with the lifting head ( 14 ) or with a support piece ( 17 ) thereof are each articulated.

Device according to claim 5 or one of the further claims, characterized in that the lifting head ( 14 ) facing ends of the support struts ( 14 . 15 ) via separate, (small) spaced joints ( 19 . 20 ) with the lifting head ( 14 ) or with the support piece ( 17 ) are connected.

Device according to claim 6 or one of the further claims, characterized in that the support piece ( 17 ) Is U-shaped with upright webs ( 43 . 44 ), wherein the support struts ( 15 . 16 ) by means of fork-shaped joint pieces ( 38 ) at both webs ( 43 . 44 ) are mounted.

Device according to claim 1 or one of the further claims, characterized in that a strut formed as a hollow body, in particular a tube ( 16 ) for receiving a supply strand ( 53 ) is used to supply pneumatic and / or electrical lines to the lifting head ( 14 ).

Device according to claim 1 or one of the further claims, characterized in that a differential with actuating arm ( 21 ), Transmission piece ( 33 ) and connecting strut ( 37 ) consists at least partially of a material with low weight and high strength, in particular carbon fiber material, wherein the balance strut ( 31 ) and / or the connecting strut ( 37 ) are formed as tubes and the transmission piece ( 33 ) consists of plate-shaped material.

Apparatus according to claim 9 or one of the further claims, characterized in that the differential gear ( 31 . 33 . 37 ) in one of the support struts ( 15 . 16 ) offset plane is arranged, wherein a bridge ( 44 ) of the support ( 17 ) a connecting arm ( 37 ) for the articulated connection of the balancing strut ( 31 ).

Apparatus according to claim 9 or one of the further claims, characterized in that the differential gear ( 31 . 33 . 37 ) is adjustable to produce different angular positions of the lifting head ( 14 ), wherein preferably a free end of the connecting strut ( 37 ) is connected to a controlled movable confirmation arm, in particular with a fixed, pivotable intermediate arm ( 56 ).

Device according to claim 11 or one of the further claims, characterized in that the actuating arms ( 21 . 22 . 56 ) on a common, fixed, plate-shaped support ( 25 ) are mounted on the to the operating arms ( 21 . 22 . 56 ) opposite side each have a servomotor ( 26 . 27 ) for each actuator arm ( 21 . 22 . 56 ) having.