DE102007055175A1

DE102007055175A1 - Handhabungsgerät

Info

Publication number: DE102007055175A1
Application number: DE200710055175
Authority: DE
Inventors: Joachim Quantz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Handhabungsgerät mit einem Manipulator (1), zum Beispiel zum Aufnehmen und wieder Absetzen von Gegenständen, mit einem Rahmen (2),
mit mindestens einen Antriebsmotor (3),
mit einer ersten Tragschiene (4) welche an dem Rahmen (2) befestigt ist und eine Längsachse (5) aufweist,
wobei auf genannter erster Tragschiene (4) in Richtung der ersten Längsachse (5) verschieblich ein Schlitten (6) geführt ist,
mit mindestens einer zweiten Tragschiene (7), welche eine zweite Längsachse (8) aufweist,
wobei genannte zweite Tragschiene (7) verschieblich entlang ihrer Längsachse (8) auf dem genannten Schlitten (6) geführt ist,
in einer Weise, dass beide der Längsachsen (5, 8) etwa senkrecht zueinander stehen,
wobei genannter Manipulator (1) an der zweiten Tragschiene (7) befestigt ist,
mit mindestens zwei Bremsen (9, 10),
das Handhabungsgerät ist dadurch gekennzeichnet,
dass es mindestens ein Differentialgetriebe (11) aufweist,
welches je eine Antriebsseite (12) und zwei Abtriebsseiten (13,...

Description

Es handelt sich bei dem Erfindungsvorschlag um ein Handhabungsgerät zum Verfahren eines Manipulators entlang mindestens zwei Achsen, welches mit nur einem Antriebsmotor auskommt.
Stand der Technik und Problemstellung
Handhabungsgeräte werden in der Industrie in vielfältiger Weise eingesetzt, um wiederkehrende Betriebsabläufe zu automatisieren. Ziel ist eine Kostenreduktion, deshalb müssen immer die Kosten des Handhabungsgerätes gegen den erzielten Rationalisierungsvorteil abgewogen werden. Die Handhabungsgeräte sollten daher selbst Kosten sparend und möglichst einfach ausgeführt sein.
Beispielhaft wird ein Handhabungsgerät beschrieben, welches aus einer angetriebenen Verfahreinheit in X-Richtung, einer zweiten angetriebenen Verfahreinheit in Y-Richtung eines Koordinatensystems und einem Greifer besteht.
Zum gezielten Verfahren eines Greifers in zwei Achsen, zum Beispiel in Richtung der X- und Y-Achse eines Koordinatensystems werden üblicherweise ein Antriebsmotor zum Verfahren entlang der X-Achse und ein zweiter Antriebsmotor in Richtung der Y-Achse benötigt.
Jeder Motor benötigt eine Steuerung und eine Vorrichtung zum Messen der zurückgelegten Wegstrecke.
Zweck dieses Erfindungsvorschlages ist, ein Handhabungsgerät zur Verfügung zu stellen, welches mit einer geringeren Anzahl von Antriebsmotoren und damit auch geringeren Anzahl von Motorsteuerungen auskommt, um die Investitionskosten pro Handhabungsgerät zu senken. Dafür ist je eine Bremse pro Verfahreinheit notwendig.
Hierbei treibt mindestens ein Antriebsmotor über ein Differentialgetriebe mindestens zwei voneinander unabhängige Verfahreinheiten an. Jede der Verfahreinheiten besitzt eine Bremse. Die Weg-Steuerung findet über den Motor statt und über die zwei Bremsen.
Soll beispielsweise eine X–Y Verfahreinheit in X-Richtung verfahren, wird die Y-Verfahreinheit gestoppt und der Motor treibt in diesem Falle nur die X- Verfahreinheit an.
Ein Verfahren um beide Achsen ist gleichzeitig nur eingeschränkt sinnvoll und erfordert eine Differentialsperre, um den Weg der Verfahreinheiten kontrollieren zu können.
Definitionen:
Differentialgetriebe: Besitzt eine Antriebsseite, welche mit beiden Abtriebsseiten in einer Arbeitsverbindung steht, sodass die antriebsseitige Leistung variabel auf beide Abtriebsseiten aufgeteilt werden kann.
Schlitten: Ein Teil, welches mittels mindestens einer Führung, zum Beispiel einer Gleitbuchse, auf einer Tragschiene verschieblich gelagert ist.
Manipulator: Dabei handelt es sich um eine Vorrichtung, die eine Aktion ausführen kann. Diese Aktion kann zum Beispiel das Greifen einer Produktpackung sein, dann ist der Manipulator ein Greifer. Oder zum Beispiel das Verkleben mit einer Heißklebevorrichtung oder zum Beispiel ein Druckvorgang.
Verfahreinheit: Eine Vorrichtung, welche das gesteuerte Verfahren eines Schlittens oder Manipulators um eine Achse (linear- oder Drehachse) erlaubt.
Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Ausführungsform eines Handhabungsgerätes nach Schutzanspruch 2 in Vorderansicht.
Die Kraftübertragung erfolgt über eine Kette, die als unterbrochene Linie angedeutet ist. In der gezeichneten Situation ist die erste Bremse (9) gelöst und die zweite Bremse (10) geschlossen. Dadurch bewegt sich nur der Schlitten (6) entlang der ersten Tragschiene (4) und die zweite Tragschiene sowie der Manipulator bleiben im Bezug zum Schlitten stehen. Der Manipulator bewegt sich also nur in horizontaler Richtung.
Ein Rad (18) ist dauernd gebremst und kann auch durch eine Befestigung der Antriebskette am Schlitten ersetzt werden.
Im umgekehrten Fall, wenn die erste Bremse (9) geschlossen und die zweite Bremse (10) gelöst ist, bewegt sich nur die zweite Tragschiene im Bezug zum Schlitten und der Schlitten bleibt im Bezug zur ersten Tragschiene (4) stehen. Es erfolgt in diesem zweiten Fall eine Bewegung des Manipulators in vertikaler Richtung.

1: Manipulator
2: Rahmen
3: Antriebsmotor
4: Erste Tragschiene
5: Längsachse der ersten Tragschiene
6: Schlitten
7: Zweite Tragschiene
8: Längsachse der zweiten Tragschiene
9: Erste Bremse
10: Zweite Bremse
11: Differentialgetriebe
12: Antriebsseite des Differentialgetriebes
13: Erste Abtriebsseite des Differentialgetriebes
14: Zweite Abtriebsseite des Differentialgetriebes
15: Bremsbares Umlenkrad
16: Frei drehbares Umlenkrad
17: Antriebsrad
18: Dauernd gebremstes (Umlenk-)Rad
19: Linearlager, befestigt auf Schlitten (6)

Claims

Handhabungsgerät mit einem Manipulator (1), zum Beispiel zum Aufnehmen und wieder Absetzen von Gegenständen, mit einem Rahmen (2), mit mindestens einen Antriebsmotor (3), mit einer ersten Tragschiene (4) welche an dem Rahmen (2) befestigt ist und eine Längsachse (5) aufweist, wobei auf genannter erster Tragschiene (4) in Richtung der ersten Längsachse (5) verschieblich ein Schlitten (6) geführt ist, mit mindestens einer zweiten Tragschiene (7), welche eine zweite Längsachse (8) aufweist, wobei genannte zweite Tragschiene (7) verschieblich entlang ihrer Längsachse (8) auf dem genannten Schlitten (6) geführt ist, in einer Weise, dass beide der Längsachsen (5, 8) etwa senkrecht zueinander stehen, wobei genannter Manipulator (1) an der zweiten Tragschiene (7) befestigt ist, mit mindestens zwei Bremsen (9, 10), das Handhabungsgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Differentialgetriebe (11) aufweist, welches je eine Antriebsseite (12) und zwei Abtriebsseiten (13, 14) enthält, und dass der Antriebsmotor (3) in Arbeitsverbindung (15) steht mit der Antriebsseite (12) des Differentialgetriebes (11), und dass die erste Abtriebsseite (13) den Schlitten (6) im Bezug zur ersten Tragschiene (4) antreibt und die zweite Abtriebsseite (14) die zweite Tragschiene (7) im Bezug zum Schlitten (6) antreibt, und dass eine (9) der Bremsen (9, 10) zwischen dem Schlitten (6) und der ersten Tragschiene (7) wirkt, und dass die zweite (10) der Bremsen (9, 10) zwischen der zweiten Tragschiene (7) und dem Schlitten (6) wirkt.
Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 1, wobei mindestens eine der Arbeitsverbindungen als Rollenkette ausgeführt ist.
Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 1, wobei mindestens eine der Arbeitsverbindungen als Zahnriemenantrieb ausgeführt ist.
Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 1, wobei mindestens eine der Arbeitsverbindungen als Spindel ausgeführt ist.
Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 2, 3 oder 4 wobei die beiden Bremsen (9, 10) miteinander über eine Federung gekoppelt sind sodass immer mindestens eine Bremse im Eingriff ist.
Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 1, wobei die zweite Bremse (10) die für das Verfahren der zweiten Längsachse (8) verantwortlich ist mit einem Nothalt versehen ist. Dieser Nothalt tritt bei Energieausfall ein, um das System zu halten. In diesem Nothalt kann der Schlitten (6) entlang der ersten Längsachse (5) frei verschoben werden.
Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 1 oder 6, wobei die erste Bremse (9) die für das Verfahren der ersten Längsachse (5) verantwortlich ist mit einem Nothalt versehen ist. Dieser Nothalt tritt bei Energieausfall ein, um das System zu halten. In diesem Nothalt kann der Schlitten (6) nicht frei verschoben werden.
Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 6 oder 7, wobei der Nothalt als Federelement ausgebildet ist.