DE102007015845A1 - Hub-Dreheinheit für Handhabungs- und Montagetechnik - Google Patents

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Dietmar Dipl.-Ing. Großer (FH)
Steffen Dipl.-Ing. Schramm
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INST INNOVATIVE TECHNOLOGIEN T
Institut fuer Innovative Technologien Technologietransfer Ausbildung und Berufsbegleitende Weiterbildung ITW eV
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hub-Dreheinheit mit einer Trägerplatte zum Andocken von Handhabungs- und Montagetechnik. Es wird die Aufgabe gelöst, eine solche Hub-Dreheinheit zu schaffen, die eine Abdeckung des Ringraums ermöglicht, weniger Bauraum beansprucht und eine verbesserte Funktionsfähigkeit aufweist. Dies wird erreicht, indem an der Innenwand eines zylindrischen Gehäuses (5) Induktoren (3) für eine Hubbewegung (z) und für eine Drehbewegung (phi) versetzt angeordnet sind, wobei die Induktoren (3) einen Stator (4) bilden, der gemeinsam mit einem als Hohlzylinder ausgestalteten Läufer (1) einen zweidimensionalen Antrieb bildet, wobei der Läufer (1) an einer am Gehäuse (5) befestigten Säule (7) drehbar und verfahrbar geführt angeordnet ist und die Trägerplatte (6) aufnimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hub-Dreheinheit mit einer Trägerplatte zum Andocken von Handhabungs- und Montagetechnik.
  • Für verschiedenartige technische Anwendungen müssen kombinierte Hub- und Drehbewegungen von Handhabungs- und Montagetechnik realisiert werden. Hierfür sind beispielsweise kompakte Hub-Dreheinheiten mit einer Trägerplatte geeignet, an welcher die jeweils konkret benötigte Handhabungs- und Montagetechnik angedockt wird.
  • DE 20 2004 017 199 U1 beschreibt eine diesbezügliche Konstruktion, die aus integrierten elektromotorischen Direktantrieben für eine Hubbewegung und für eine Drehbewegung besteht. Die Hubachse wird mittels eines Linearmotors gebildet, dessen Läufer prismatisch ausgestaltet ist und am vorderen Stirnabschnitt eine Trägerplatte aufweist. Der Ständer des Linearmotors bildet mit den innen angeordneten Spulenkörpern ein zylindrisches Gehäuse mit einem oben offenen Ringraum. In diesem Ringraum ist der Rotor eines Torquemotors angeordnet, mit dem die Drehachse gebildet wird. Auf der Trägerplatte ist mittels einer Umlauflagerung eine Aufnahmeplatte zum Andocken der Handhabungs- und Montagetechnik drehbar angeordnet. Obwohl sich ein derartiger Aufbau grundsätzlich bewährt hat, besteht weiterhin Entwicklungsbedarf, um eine Verschmutzung des nach oben offenen Ringraums zu vermeiden und um den Bauraumbedarf insgesamt zu reduzieren.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hub-Dreheinheit mit einer Trägerplatte zum Andocken von Handhabungs- und Montagetechnik zu schaffen, die eine Abdeckung des Ringraums ermöglicht, weniger Bauraum beansprucht und eine verbesserte Funktionsfähigkeit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem an der Innenwand eines zylindrischen Gehäuses Induktoren für eine Hubbewegung und für eine Drehbewegung versetzt angeordnet sind, wobei die Induktoren einen Stator bilden, der gemeinsam mit einem als Hohlzylinder ausgestalteten Läufer einen zweidimensionalen Antrieb bildet, wobei der Läufer an einer am Gehäuse befestigten Säule drehbar und verfahrbar geführt angeordnet ist und die Trägerplatte aufnimmt. Somit wird eine Abdeckung für den Ringraum erzielt und der notwendige Bauraum der gesamten Hub-Dreheinheit vermindert.
  • Für eine hohe Funktionsfähigkeit der gesamten Hub-Dreheinheit ist es zweckmäßig, dass die an der Innenwand vom Gehäuse angeordneten Induktoren jeweils abwechselnd als Induktor für eine Hubbewegung und als Induktor für eine Drehbewegung ausgestaltet sind. Folglich sollte jeweils dieselbe Anzahl von Induktoren für eine Hubbewegung und von Induktoren für eine Drehbewegung angeordnet werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung wird erreicht, sofern zwischen dem Läufer und dem Stator ein definierter Luftspalt ausgestaltet ist, der mittels einer Kugelhülse realisiert wird. Somit kann der funktionell notwendige Abstand sehr klein ausgebildet werden, wodurch sich der benötigte Bauraum nochmals reduzieren lässt. Gleichzeitig gewährleistet die Kugelhülse in jedem Betriebszustand eine hohe Funktionssicherheit.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird erreicht, indem im Gehäuse Kanäle für den Durchfluss eines Kühlmittels ausgestaltet sind. Somit kann die Verlustwärme wirksam abgeführt werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Säule als ein Hohlzylinder ausgestaltet ist und dass die Trägerplatte mit Aussparungen ausgestaltet ist. Folglich können diese Baugruppen zur Mediendurchführung genutzt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
  • 1 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Hub- Dreheinheit im Längsschnitt
  • 2 den Aufbau der Hub-Dreheinheit im Querschnitt in der Ebene A-A gemäß 1
  • Die in der Zeichnung dargestellte Hub-Dreheinheit weist ein zylindrisches Gehäuse 5 auf. In diesem Gehäuse 5 sind mehrere Kanäle 9 für den Durchfluss eines Kühlmittels ausgestaltet. Weiterhin sind an der Innenwand des Gehäuses 5 mehrere Induktoren 3 angeordnet. Aus 2 ist ersichtlich, dass über den Umfang verteilt jeweils abwechselnd ein Induktor 3 für eine Hubbewegung "z" und ein Induktor 3 für eine Drehbewegung "φ" angeordnet sind. Somit ist an der Innenwand des Gehäuses 5 jeweils dieselbe Anzahl von Induktoren 3 für eine Hubbewegung "z" und von Induktoren 3 für eine Drehbewegung "φ" angeordnet. Dies sind gemäß 2 beispielsweise jeweils zwei Induktoren 3 für eine Hubbewegung "z" und für eine Drehbewegung "φ".
  • Aus 1 ist ersichtlich, dass die zueinander versetzt angeordneten Induktoren 3 in ihrer Gesamtheit einen Stator 4 bilden, der gemeinsam mit einem als Hohlzylinder ausgestalteten Läufer 1 einen zweidimensionalen Antrieb bildet. Zwischen dem Läufer 1 und dem Stator 4 ist ein definierter Luftspalt ausgestaltet, der durch Zuordnung einer Kugelhülse 2 realisiert wird.
  • Der Läufer 1 ist an einer am Gehäuse 5 befestigten Säule 7 drehbar und verfahrbar geführt angeordnet. Diese Säule 7 ist als ein Hohlzylinder ausgestaltet. Der Läufer 1 nimmt eine Trägerplatte 6 auf, die mit Aussparungen 8 ausgestaltet ist. An dieser Trägerplatte 6 kann in Abhängigkeit der jeweils konkreten Anwendung verschiedenartige Handhabungs- und Montagetechnik angedockt werden, die in der Zeichnung allerdings nicht näher dargestellt ist.
    • 1
    Läufer
    2
    Kugelhülse
    3
    Induktoren
    z
    Induktor/Hubbewegung
    φ
    Induktor/Drehbewegung
    4
    Stator
    5
    Gehäuse
    6
    Trägerplatte
    7
    Säule
    8
    Aussparung
    9
    Kühlmittelkanäle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 202004017199 U1 [0003]

Claims (7)

  1. Hub-Dreheinheit mit einer Trägerplatte zum Andocken von Handhabungs- und Montagetechnik, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand eines zylindrischen Gehäuses (5) Induktoren (3) für eine Hubbewegung (z) und für eine Drehbewegung (φ) versetzt angeordnet sind, wobei die Induktoren (3) einen Stator (4) bilden, der gemeinsam mit einem als Hohlzylinder ausgestalteten Läufer (1) einen zweidimensionalen Antrieb bildet, wobei der Läufer (1) an einer am Gehäuse (5) befestigten Säule (7) drehbar und verfahrbar geführt angeordnet ist und die Trägerplatte (6) aufnimmt.
  2. Hub-Dreheinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand des Gehäuses (5) über den Umfang verteilt jeweils abwechselnd ein Induktor (3) für eine Hubbewegung (z) und ein Induktor (3) für eine Drehbewegung (φ) angeordnet ist.
  3. Hub-Dreheinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand des Gehäuses (5) jeweils dieselbe Anzahl von Induktoren (3) für eine Hubbewegung (z) und von Induktoren (3) für eine Drehbewegung (φ) angeordnet ist.
  4. Hub-Dreheinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Läufer (1) und dem Stator (4) ein definierter Luftspalt ausgestaltet ist, der mittels einer Kugelhülse (2) realisiert wird.
  5. Hub-Dreheinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (5) Kanäle (9) für den Durchfluss eines Kühlmittels ausgestaltet sind.
  6. Hub-Dreheinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Säule (7) als ein Hohlzylinder ausgestaltet ist.
  7. Hub-Dreheinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (6) mit Aussparungen (8) ausgestaltet ist
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