DE102009006044A1 - Handhabungsmodule - Google Patents

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Abstract

Es sind die verschiedenartigsten Handhabungsmodule bekannt. Diese haben gemeinsam, dass die Bewegungsaufgabe meist vollständig in Translations- und Rotationsbewegung zerlegt wird. In der Anmeldung werden Handhabungsmodule beschrieben, die eine Kombination von Bewegungen entlang einer Führungsbahn eines Koppelgetriebes, welches ein gleichmäßiges Vieleck mit Eckenradius, vorzugsweise ein Quadrat, darstellt (Fig. 1). Auf dieser Führungsbahn, die durch ein Planetengetriebe mit Innenzahnrad (1) und Planet (2) und einer Kurbel (3) oder einem Außenzahnrad mit zwei Planetenrädern und einer Kurbel erzeugt wird, werden Greifer zur Handhabung geführt. Weitere Ausführungen zeigen, dass die Greifer Kombinationen von linear parallelen Schiebungen und Drehungen ausführen können. Erweiterungen mit Zahnradgetrieben und Malteserkreuzgetrieben oder mit einem Führungsgelenk und einer Rolle in einer parallelen Führungsbahn ermöglichen Drehungen. Die Drehungen können vorwärts oder rückwärts zur Antriebskurbeldrehrichtung ausgeführt werden. Diese Führungsbahn kann in Teilbereichen durchfahren werden in Abhängigkeit vom Antriebswinkel der Kurbel und verschiedenartige Bewegungsaufgaben lösen. Eine Verdrehung des Innenzahnrades ermöglicht jede beliebige Schräglage der Führungsbahn. Bei Feststellen der Kurbel und einem zweiten Antrieb am Innenzahnrad können Drehungen um Teildrehwinkel des Vieleckes ausgeführt werden. Bei beiden Antrieben sind vielgestaltige Bewegungen möglich. Die ...

Description

  • Stand der Technik:
  • Damit in der Automation nicht jedes Element neu konstruiert werden muss, versucht man diese zu Standardisieren durch die Verwendung von Handhabungsmodule (auch als Handhabungseinrichtungen, Einlegegeräte usw. bezeichnet).
  • Es ist eine Vielzahl dieser Module bekannt. Sie werden vorwiegend zum einlegen, entnehmen, wenden und drehen, sowie zur Übergabe zwischen den verschiedenen Förderelementen, wie Bänder, Linearförderer, oder Drehtische eingesetzt.
  • So sind z. B. im Buch „Grundlagen der Handhabungstechnik", Stefan Hesse (ISBN-10: 3-446-40473-2), die verschiedensten Module aufgeführt. Besonders auf den Seiten 132 bis 139 sind einige aktuelle Prinzipien aufgeführt.
  • Weiterhin im Buch „Industrieroboter", Volmer Autorenkollektiv (VEB Verlag Technik), sind Handhabungsmodule verschiedenster Bauart aufgezeigt.
  • Schnelllaufende Handhabungsmodule können meist nur schwierig oder nur mit sehr teurer Servomotortechnik gestaltet werden. Ein preiswertes Modulkonzept für fast alle Anwendungsaufgaben ist bisher auf mechanische Art nicht möglich. Ein Konzept was sowohl pneumatisch, hydraulisch, elektrisch als auch mechanisch, von z. B. Montagestößeln von Montageautomaten (siehe Patentanmeldung „Montageautomat”), angetrieben werden kann und immer mit den gleichen Grundelementen fast alle in der Handhabungstechnik und Automation erdenklichen Aufgabenstellungen lösen kann ist bisher nicht bekannt. Besonders bei Montageautomaten werden die Einlegeoperationen bisher nur von Getrieben mit Antrieb von mindestens zwei Kurvenbahnen ausgeführt.
  • Die Teile sind meist auf Linearen, U-förmigen, L-förmigen oder Ringförmigen Bahnen zu bewegen oder auf der Stelle zu schwenken oder zu wenden. Dabei sind Drehungen um die verschiedensten Teile eines Vollkreises 30°, 45°, 60°, 90°, 120° und 180° und Vielfache davon, tägliche Aufgabenstellung in der Handhabungstechnik. Weiterhin sind noch die verschiedensten Dreh- und Wendevorrichtungen bekannt. Gemeinsam ist allen Geräten, dass sie nur für einen einzigen oder sehr wenige Anwendungsfälle eingesetzt werden können. Dies führt zu einer großen Vielzahl von verschiedenen Modulen.
  • Einige Firmen die Handhabungsmodule, bestehend aus Linear-, Dreh- und Schwenkeinheiten usw. herstellen, sind z. B. Fa. Menziken (CH), Fa. Montech (CH), usw.
  • Es zählen hierzu aber auch, die als „Pick and Place” Geräte bezeichneten kurvengesteuerten Handhabungsmodule z. B. der Firmen: Miksch, Taktomat, CDS, Weiss, usw. die alle eines gemeinsam haben, den Antrieb von zwei Kurvenbahnen, zur Erzeugung der erforderlichen Bewegungen.
  • Handhabungsmodule die diese Aufgaben der Handhabungstechnik gemeinsam mit einem Konzept lösen sind bisher nicht bekannt!
  • Beschreibung der Handhabungsmodule:
  • Ausgehend von einem Grundgetriebe im Getriebetechnikbuch „Koppelgetriebe", Volmer Autorenkollektiv, VEB Verlag Technik, Seite 87 Tafel 2.26 Nr. 4 in dem ein Übertragungsgetriebe für Rastaufgaben mit einem Innenzahnrad und einem Planeten dargestellt ist, kann dieses Getriebe weiter entwickelt werden für Führungsaufgaben in der Handhabungstechnik.
  • Das Getriebe besteht aus einer Antriebskurbel (1, Pos. 3), einem Innenzahnrad (gleichzeitig Gestell) (1, Pos. 1) und einem im Innenzahnrad laufendem Planetenrad (1, Pos. 2). Auf dem Planetenrad (Koppel) gibt es einen Punkt der die signifikant günstige Koppelkurve beschreibt.
  • Es ist aber auch möglich mit drei Außenzahnrädern die gleiche Koppelkurve zu erzeugen (2). Einer Kurbel, zwei Planeten (2, Pos. 5 + 6) und einem stillstehendem Sonnenrad (2, Pos. 4). Hierbei wird der außenlaufende Planet über beide, innenliegenden Planet und Sonnenrad, in der Breite, gebaut. Dieses Getriebe baut aber größer und wird deshalb in den folgenden Beschreibung nicht berücksichtig. Es sind aber Grundsätzlich beide Getriebe einsetzbar.
  • Damit stellen diese Bauformen die Grundlage für fast alle handhabungstechnischen Lösungen dar.
  • Eine Weiterentwicklung stellt fest: dass für diese Getriebebauform Koppelkurven für alle Vielecke, d. h. 2, 3, 4, 6, 8, usw. gefunden werden können. Nicht nur für Vierecke. Diese haben gemeinsam, alle bestehen aus Geraden und Eckenradien. Die Geraden haben eine sehr hohe Güte, welches für Handhabungsaufgaben sehr wichtig ist. Die Eckenradien sind ausreichend groß um Bewegungen um die Ecke auszuführen, besonders bei den kleinen Eckenzahlen.
  • Untersuch wurde das Grundgetriebe für 2, 3, 4, 6, 8, Ecken. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Innenzahnrad und Planetenzahnrad ist immer gleich der Anzahl der Ecken des Vielecks. Der signifikante Koppelpunkt liegt in unterschiedlichem Abstand zur Mitte des Planetenrades. (siehe die 3).
  • Besondere Vorteile hat das Getriebe bei Eckenzahl 2. Dann wird das die Koppelkurve zur Geraden und es sind Schiebungen mit gleichzeitiger Drehung um 180° möglich. Wird das Innenzahnrad dabei drehbar ausgeführt und auf diesem eine Lineareinheit mittig befestigt, so kann dieses eine Lineare Schiebung mit gleichzeitiger Drehung um den Mittelpunkt des Getriebes, mit rein sinuidischem, kinematisch günstigem Verlauf, ausführen!
  • 1) Handhabungsmodul für Schiebungen:
  • Wird am Grundgetriebe, Viereck mit zwei Schiebern, am Koppelelement eine Greiferzange befestigt, so kann dieses für handhabungstechnische Aufgaben, wie Einlegen und Entnehmen, sowie Weiter- und Übergaben verwendet werden. Folgerungen führen dazu, dass das Getriebe nicht nur um 180°, also für U-förmige Bewegungsbahnen, schwenkt, sondern für 90° und auch für 270° Schiebungen in der Ebene verwendet werden kann. 90° z. B für parallel anheben und seitlich Einschieben. 270° z. B. für Parallel Anheben, Umfahren und rückwärts Einschieben. Dazu muss lediglich nur der Schwingwinkel der Antriebskurbel verändert werden.
  • Daraus entwickelt werden können Handhabungsmodule die also, beim Viereck um 90°, 180° oder um 270° geführt werden können (5,). Dies gilt auch für alle anderen Vielecke (3, 4, 5, 6, usw.). Damit können Handhabungsgeräte, die Schiebungen der Ebene, ausführen gebaut werden. Vielecke mit guten Eckenradien, mit jeder beliebigen Eckenanzahl, sind möglich.
  • Macht man das Innenzahnrad verdrehbar gegenüber dem Gehäuse (Verändern der Ausgangseinbaulage), (7 + 8 + 9) kann man die Koppelkurve in jeder beliebigen Stellung zum Gehäuse verdrehen und so Schräglagen der Koppelkurve in der Ebene (Greiferebene) erzeugen, um so z. B. aus schrägen Magazinen abzugreifen, ohne das Modul selbst drehen zu müssen.
  • 2) Handhabungsmodul für Dreh- und Schiebungen:
  • Untersuchungen der Koppel (Gelenk auf den Planetenrad), (4) ergeben dass das Gelenk durch die Richtungsumkehr in den Ecken an Drehung verliert, so dass bei einem Umlauf der Kurbel das Gelenk eine Umdrehung weniiger macht. Hieraus folgt dass das Grundgetriebe für Wendungen um die Ecke verwendet werden kann.
  • Hierbei sind zwei Arten denkbar:
    • 2a) Drehen und Schieben in Drehrichtung der Koppel:
    • 2b) Drehen und Schieben in Gegenrichtung der Koppel:
  • 2a) Drehen und Schieben in Drehrichtung der Koppel:
  • Hierbei sind wieder zwei Getriebe entwickelt:
    • 2aa) Getriebe mit einer vorlaufenden Rolle in einer Kurvenbahn
    • 2ab) Getriebe mit zwei Planetenrädern auf der Kurbel und dazwischen ein mitgeführtes Drehschubgelenk
  • 2aa) Getriebe mit einer vorlaufenden Rolle in einer Kurvenbahn:
  • In 10, ist ein Handhabungsmodul gezeigt, welches ein Zweigelenk auf zwei Punkten bewegt. Ein Gelenkpunkt bewegt sich auf der Koppelkurve des Grundgetriebes und ein Gelenkpunkt bewegt sich in einer in einer auf einer anderen Ebene angebrachten Kurvenbahn, welche in einer Platte eingearbeitet ist. Das Gelenk folgt auf den Geraden der Geradenbahn und wird um die Ecken in Drehrichtung gedreht.
  • 2ab) Getriebe mit zwei Planetenrädern auf der Kurbel und dazwischen ein mitgeführtes Drehschubgelenk:
  • In 11 sind das Getriebe und damit das Handhabungsmodul gezeigt. Es besteht aus der Antriebskurbel (11. Pos. 14), auf der zwei Planeten drehbar befestigt sind (11, Pos. 2 + 13), die sich beide auf dem signifikanten Koppelpunkt der Koppelkurve bewegen. Auf den Planeten ist zwischen den Koppelpunkten ein Drehschubelement gelagert angebracht. Werden diese Planeten auf der Kreisbahn bewegt, so bewegen sich beiden Koppelpunkte auf der Geraden und es wird keine Drehung ausgeführt. Bewegen sich die Koppelpunkte um die Ecke, so folgt das Drehschubelement der Drehrichtung. Hier wird die Bewegung des Greifers abgegriffen.
  • Es sind somit Handhabungsoperationen mit nachlaufender Drehung um die Koppelkurvenbahn möglich, bei beiden Getrieben. Bei beiden Getrieben sind Vierecke gezeigt, aber eine andere Eckenzahl ist ebenfalls möglich und damit auch andere Drehwinkel.
  • 2b) Drehen und Schieben in Gegenrichtung der Koppel:
  • Hierbei sind wieder zwei verschiedene Ausführungen möglich:
    • 2ba) Drehen und Schieben auf einem Schieber mit Antrieb von zwei Planetenrädern in Gegenrichtung der Koppel
    • 2bb) Drehen und Schieben auf einem Schieber mit Antrieb von einem Planetenrad und Malterserkreuzgetriebe in Gegenrichtung der Koppel
  • 2ba) Drehen und Schieben auf einem Schieber mit Antrieb von zwei Planetenrädern in Gegenrichtung der Koppel
  • Ausgehend vom Getriebe mit zwei Planetenräder auf der Kurbel und dazwischen ein Drehschubgelenk, wird nun die Drehung des Drehschubgelenkes auf einem Zahnrad 12 übertragen, welches auf dem Schieber, wie bei der Ausführung mit reiner Schiebung verwendet, starr verbunden ist mit dem Drehschubgelenk. Dieser Punkt macht nun die Bewegung in der Koppelebene auf der Koppelkurve und die Drehung des Drehschubgelenks. Die Drehung des Drehschubgelenks wird nun von einem zweiten Zahnrad, auf dem Schiebersystem in eine entgegengesetzte Drehrichtung umgewandelt. Damit dreht dieses Zahnrad in Gegenrichtung der Koppel.
  • 2bb) Drehen und Schieben auf einem Schieber mit Antrieb von einem Planetenrad und Malterserkreuzgetriebe in Gegenrichtung der Koppel:
  • Ausgehend vom Grundgetriebe eines Handhabungsmoduls für Schiebung (6), geht das System für Drehen und Schieben in Gegenrichtung der Koppel davon aus, dass die Drehung des Koppelpunktes auf ein auf dem Schieber befestigtes Zahnrad (13, Pos. 19) übertragen wird, d. h. das Planetenrad ist mit dem Zahnrad auf dem Schieber starr verbunden. Treibt nun das Zahnrad auf dem Schieber ein zweiten Zahnrad (13, Pos. 18) und an dieser den Mitnehmer (13, Pos. 18) eines Malteserkreuzes an, so schaltet das Malterserkreuz um die Stationszahl weiter in Drehrichtung der Koppel. Dabei haben die Zahnräder auf dem Schieber ein Übersetzungsverhältnis, beim Viereck von z. B. 4/3 und damit wird dir Drehung des Malterserkreuzes genau so ausgeführt, wie es für den Durchlauf einer Vierteldrehung des Planetenrades erforderlich ist. Das Planetenrad macht während einer Vierteldrehung der Kurbel einen Drehwinkel von 270° (Siehe 4 Drehung des Gelenks um eine Vierteldrehung). Dabei hebt sich ¾ und 4/3 im Übersetzungsverhältnis auf, so dass die Drehung des Malterserkreuzgetriebes genau der Drehung um die Ecke des Vierecks auf die Gerade entspricht.
  • Bei anderer Eckenzahl des Vielecks kann auch in weiten Grenzen ein Malterserkreuzgetriebe mit der gleichen Stationszahl konstruiert werden.
  • In 7 + 8 + 9 ist stellvertreten für alle anderen Handhabungsmodule gezeigt, dass auch hierbei alle Schräglagen des Systems und damit Abgreifen aus schrägen Magazinen möglich ist.
  • In 15 ist gezeigt, dass auch hierbei alle Ausführungen, z. B. beim Viereck um Teilwinkel des N-Ecks möglich sind. Damit Drehungen um 90°, 180°, 270° mit und entgegen der Koppel.
  • 3) Handhabungsmodul für Dreh- Wendeoperationen:
  • Macht man die Kurbel feststehend und das Innenzahnrad umlaufend (14a) sind Drehungen, um Winkel die dem Eckenwinkel der Vielecke entsprechen, auf der Stelle und damit die Handhabungsmodule als Dreh- und Wendeeinheit einsetzbar. Der Drehpunkt liegt hierbei auf dem Glied welches bei Dreh- und Schiebeoperationen den Greifer führt. Der Antrieb erfolgt sinnvollerweise hierbei mit einem zweiten Planetenrad (14, Pos. 20), innen gegenüberliegend von der stillstehenden Kurbel. Das Innenzahnrad kann in Rollen gelagert werden (14a, Pos. 21). Der Mittelpunkt der Drehung dreht hierbei um die exzentrische Lage des Angriffpunktes des Schiebers auf dem Planetenrad. Stellvertretend für alle anderen Handhabungsmodule, mit denen Drehungen ausgeführt werden können ist hier in 14b, dass Modul mit dem Malteserkreuz gezeigt. Besonderer Vorteil solcher Drehmodule ist, dass zwischen den Drehungen relativ große Rasten für z. B. Bremsvorgänge beim Antrieb mit Getriebemotoren und Bremse bestehen. Es stellt damit eine preiswertes Dreh- und Wendemodul mit elektroantrieb dar, welche teure Servogetriebemotore, als Antriebe unnötig macht.
  • Antrieb der Handhabungsmodule:
  • Der Antrieb der Handhabungsmodule erfolgt am, auf der Kurbel sitzenden, Antriebszahnrad 16. Pos. 23) Dieses wird z. B. beim Antrieb durch Montagestößel von Montageautomaten über eine Zahnstange (16, Pos. 22) angetrieben und ist damit, wie die Bewegung des Montagestößels harmonisch.
  • Eine andere Einbaulage der Zahnstange (16), auf der gegenüberliegenden Seite, ermöglicht einen Wechsel vom z. B. Einlegen in Entnehmen. Dabei wird die Koppelkurve in der anderen Richtung durchlaufen.
  • Andere Antriebe (17 + 18 + 19), wie Pneumatik- oder Hydraulikzylinder (18, pos. 25) oder elektrische oder pneumatische Getriebemotor (19, Pos. 24) mit Zahnriemen (19, Pos. 26) sind möglich.
  • Kombinationen von Handhabungsmodulen:
  • Die Handhabungsmodule sind sehr einfach in sehr großer Anzahl von Kombinationen einsetzbar. Dabei können Übergaben, Drehungen und Wendungen und überbrücken von Abständen ermöglicht werden. Durch übergaben von einem in das andere Modul können Drehungen um vielfältige Winkel und auch komplexe Handhabungsaufgaben gelöst werden! 20 zeigt hierzu ein Kombinationsbeispiel. Hierbei wird ein Produkt horizontal abgegriffen (z. B. aus einem Förderband) und gedreht in den Greifer einer U-förmigen Schiebebewegung und wieder übergeben, in einen Greifer einer Dreh-Schubbewegung (z. B. zum horizontal zuführen in einen Drehtisch). Dabei wird das Produkt um seine Querachse gedreht. Die Handhabungsmodule stehen hierbei still, sodass keine Massen bewegt werden müssen, außer der Masse des Greifers und des Produktes, die sehr klein gehalten werden kann. Solche Aufgaben sind sonst nur möglich durch bewegen eines Handhabungsmoduls auf einem anderen, (Dreheinheit auf Lineareinheit) und damit verbunden dem beschleunigen und verzögern großer Massen (der Masse von Dreheinheit mit Antrieb und Teilen der Lineareinheit, Greifer und Produkt). Hierdurch sind schnellere Handhabungsvorgänge möglich als mit bisheriger Technik.
  • Eine besondere Ausführung für gerade diese Aufgabenstellung, stellt allerdings das Vieleck mit zwei Ecken dar. Hierbei kann das Produkt während der Linearbewegung auf der Koppelkurve um 180° gedreht werden. Die Drehung erfolgt aber, ohne parallelschieben, bis in den Endstellungen und ist erst im Endpunkt beendet. Dadurch ist diese Ausführung nur brauchbar wenn keine Lineare Strecke am Ende der Bewegung benötigt wird, z. B. bei runden Produkten.
  • Konstruktive Ausführung der Handhabungsmodule:
  • Die Handhabungsmodule können ganz besonders preiswert und doch qualitativ sehr hochwertig gestalten werden. Bei verwenden von Normteilen, Nadel- und Kugellagern sowie Normzahnrädern, die als Außen- und Innenzahnräder in den verschiedenen Werkstoffen, Kunststoff, Messing, vergüteten Stahl, am Markt sehr preiswert zu erhalten sind. Die Module bestehen aus relativ wenigen Teilen. Das Grundgetriebe nur aus, Gehäuse, Innenzahnrad, Außenzahnrad und Kurbel, die außerdem noch sehr einfach zu fertigen sind. Keine schwer herzustellenden Kurvenbahnen, die gehärtet und geschliffen werden müssen, damit die hert'sche Pressung im Wälzpunkt einigermaßen beherrscht werden kann. Da es sich um Koppelgetriebe handelt, ist die Fertigung einfach und zur Übertragung großer Kräfte geeignet. Die dynamischen Glieder, werden sinnvollerweise aus Aluminium oder Kunststoff herstellt, damit sind hohe Umlaufgeschwindigkeiten und geringe zu beschleunigende Massen möglich. Dies führt zu hohen Taktzahlen, besonders bei harmonischem Antrieb (sinuidischen, oder andreren Bewegungsgesetzen, fünfte- oder achte Potenz), wie es bei der Verwendung im Montageautomaten, vom Montagestößel angetrieben, angewendet werden kann (siehe Patentanmeldung „Montageautomat”). Weiterhin sind sie aus günstigen Flächenelernenten konstruierbar, so dass eine gewisse Dämpfung und ein übertragen großer Kräfte möglich ist. Hierbei sind nur einige Getriebestellen schwierig, weil raum eng, zu gestalten. Dies ist aber bei den heutigen Maschinenbau- und fertigungstechnischen Möglichkeiten beherrschbar. Bei richtiger konstruktiver Dimensionierung sind die Handhabungsmodule sehr wartungsarm und auch sehr verschleißarm zu bauen. Die Kraftverläufe sind einigermaßen ruck- und selbstverständlich absolut Stoß frei, sodass eine geringe Geräuschentwicklung zu erwarten ist.
  • Die Gestaltung der Außenkontur des Gehäuses der Handhabungsmodule sollte z. B. beim Viereck ein Quadrat sein, mit von allen Seiten gleichen Befestigungsmöglichkeiten. Dadurch sind Antriebelemente und Halter zum Einbau der Module an allen Seiten an zu bauen. Was besonders beim Kombinieren der Module miteinander, von Vorteil ist.
  • Beschreibung der Figuren:
  • 1: zeigt das Grundgetriebe mit Innenzahnrad, Antriebskurbel, Planetenrad und die erzeugte Koppelkurve.
  • 2: zeigt die zweite Bauform des Grundgetriebes mit stillstehendem außenverzahntem Sonnenrad, den Planeten, der Kurbel und der erzeugten Koppelkurve.
  • 3: zeigt die verschiedenen Koppelkurven bei 2, 3, 6, 8 eckigen Vielecken.
  • 4: zeigt die Drehung des Gelenks auf der Koppelkurve und wie die Koppelkurve entsteht.
  • 5: zeigt die verschiedenen Möglichkeiten die Antriebskurbel auszuschwingen und damit die Koppelkurve mit verschiedenen Winkeln 90°, 180°, 270° zu durchlaufen.
  • 6: zeigt ein Handhabungsmodul für parallele Schiebungen mit einer vertikalen und einer horizontalen Lineareinheit.
  • 7: zeigt ein Handhabungsmodul für Drehung und Schiebung in Richtung der Bewegung, in Schräglage, um den Winkel α verdreht, mit verdrehter Führungskurve und Koppelkurve.
  • 8: zeigt ein Handhabungsmodul für Schiebungen in der Ebene, mit verdrehter Koppelkurve.
  • 9: zeigt ebenfalls, wie die 8, jedoch ein Handhabungsmodul für Drehungen in Gegenrichtung der Koppel, mit schrägliegender Koppelkurve.
  • 10: zeigt ein Handhabungsmodul für Drehen und Schieben in Richtung der Bewegungsbahn in einer Kurve mit Antrieb vom Grundgetriebe und darunter die Bewegungsbahn.
  • 11: zeigt ein Handhabungsmodul führt Drehen und Schieben in Richtung der Bewegungsbahn und das erzeugende Getriebe mit zwei Planetenrädern. Darunter die Bewegungsbahn.
  • 12: zeigt ein Handhabungsmodul für Drehen und Schieben entgegen der Bewegungsbahn und das erzeugende Getriebe mit horizontaler und vertikaler Lineareinheit und den auf dem Schieber befestigten Zahnrädern. Darunter die Bewegungsbahn.
  • 13: zeigt das gleiche Grundgetriebe wie 12 und auf dem Schieber die Zahnräder und das Malteserkreuzgetriebe. Eingezeichnet die Bewegungsbahn am Erzeugungspunkt.
  • 14a: zeigt den Gehäuseteil eines Handhabungsmoduls für Dreh- und Wendeoperationen mit in Rollen gelagertem Innenzahnrad und dem Antriebszahnrad.
  • 14b: zeigt ein Handhabungsmodul für Dreh- und Wendeoperationen und den Pfeilen, die die Drehungen verdeutlichen. Am Malterserkreuz können Drehungen abgegriffen werden.
  • 15: zeigt die Bewegungsbahnen, für parallel schieben, schieben und drehen in Richtung der Bewegungsbahn und drehen und schieben entgegen der Bewegungsbahn, beim durchlaufen der verschiedenen Schwingwinkel der Antriebskurbel.
  • 16: zeigt die Antriebszahnstangen der Handhabungsmodule in den beiden Einbaulagen, wie sie zur Drehrichtungsumkehr zur Verwendung an Montagestößel in Montageautomaten verwendet werden.
  • 17 + 18 + 19: zeigt zusammengefasst die verschiedenen Antriebsarten der Handhabungsmodule.
  • 17: zeigt ein Handhabungsmodul mit einem Antrieb mit einen auf die Kurbelseite aufgeschraubten Getriebemotor in der Seitenansicht.
  • 18: zeigt ein Handhabungsmodul in Rückansicht mit Antriebszahnrad und Zahnstange und den treibenden Zylinder.
  • 19: zeigt ein Handhabungsmodul in der Rückansicht mit den vier montagelagen des Motors und einen antreibenden Zahnriemen.
  • 20: zeigt eine Kombination von drei Handhabungsmodulen an einem Beispiel einer Übergabe mit einer Drehung um 180° und den dazugehörigen Schiebungen.
  • 21: zeigt das Getriebe der 13 vergrößert zur Verdeutlichung mit den beiden Zahnrädern und dem Malteserkreuz. Bezugszeichenliste:
    Pos. Benennung
    1 Innenzahnrad
    2 Planetenrad
    3 Kurbel
    4 Sonnenrad
    5 Planetenrad innen
    6 Planetenrad außen
    7 Lineareinheit vertikal
    8 Lineareinheit horizontal
    9 Innenzahnrad verdrehbar
    10 Rolle
    11 Gelenk
    12 Kurvenplatte
    13 Zweites Planetenrad
    14 Doppelkurbel
    15 Greiferführungsrad
    16 Malteserkreuz
    17 Mitnehmer
    18 Mitnehmerantriebsrad
    19 Übersetzungsrad
    20 Antriebsrad für Innenzahnrad
    21 Lagerrollen
    22 Zahnstange
    23 Antriebsrad
    24 Motor
    25 Zylinder
    26 Zahnriemen
  • 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 Nicht-Patentliteratur
    • - „Grundlagen der Handhabungstechnik”, Stefan Hesse (ISBN-10: 3-446-40473-2) [0003]
    • - „Industrieroboter”, Volmer Autorenkollektiv (VEB Verlag Technik) [0004]
    • - „Koppelgetriebe”, Volmer Autorenkollektiv, VEB Verlag Technik, Seite 87 Tafel 2.26 Nr. 4 [0010]

Claims (9)

  1. Führungsgetriebe nach 1 + 3, mit einem Innenzahnrad und einem Planetenzahnrad, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung von Produkten mittels Greifer, auf Führungsbahnen von Vielecken mit beliebiger Eckenzahl und mit Eckenradien ausgeführt werden und daraus Handhabungsmodule für die verschiedensten Anwendungen entwickelt werden.
  2. Führungsgetriebe nach 2 + 3, mit einem stillstehenden Außenzahnrad (Sonnenrad 2, Pos. 4) mit zwei Planeten, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung von Produkten mittels Greifer, auf Führungsbahnen von Vielecken mit beliebiger Eckenzahl und mit Eckenradien ausgeführt werden und daraus Handhabungsmodule für die verschiedensten Anwendungen entwickelt werden.
  3. Handhabungsmodule welche Produkte und Greifer auf Führungsbahnen bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass, diese Führungsbahnen am Antriebszahnrad nur teilweise ausgeschwungen werden und diese Bahnen nur teilweise durchlaufen werden. Dadurch werden Bewegungen um z. B. beim Viereck 90°, 180°, 270° mit geraden Schiebungen wie in 5, 6, und 15 gezeigt, möglich.
  4. Handhabungsmodule, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahnen der Produkte und Greifer durch verdrehen des Innenzahnrades gegenüber dem Gehäuse um beliebige Winkel verdreht werden können (7 + 8 + 9).
  5. Handhabungsmodul für Bewegungen mit Drehungen in Richtung der Schiebung und Schiebungen auf geraden Bahnen mit Führungskurve nach 10, Pos. 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle in der Führung durch eine Führungsbahn mittels des Planetenrades 1, Pos. 2, vor oder nachgeführt wird auf einer Koppelkurve wie in 10.
  6. Handhabungsmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das eine Doppelschwinge mit zwei Planetenrädern 11, Pos 2 + 13, ein Drehschubgelenk auf der Bewegungsbahn führt und diese dabei Drehungen um die Ecken ausführt. Hierbei können Koppelkurven nach 11 ausgeführt werden.
  7. Handhabungsmodul mit Führungsgetriebe nach Anspruch 1 + 2 + 3, dadurch gekennzeichnet, dass Drehungen entgegen der Bewegungsrichtung, um die Ecken der Führungsbahn erzeugt werden und Führungsbewegungen ausgeführt werden wie in 12 dargestellt. Hierbei werden eine Doppelkurbel und Zahnräder zur Drehrichtungsumkehr angewendet.
  8. Handhabungsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung entgegen der Bewegungsbahn durch ein Malteserkreuzgetriebe erzeugt wird welches hierzu durch Zahnräder in der richtigen Übersetzung angetrieben wird.
  9. Handhabungsmodul nach 14a + b, für Dreh- und Wendungen mit Führungsgetriebe nach Anspruch 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei stillstehender Kurbel das Innenzahnrad gedreht wird und Drehungen und Wendungen, am dem Greifer führenden Element, ausgeführt werden können. Hierbei werden die gleichen Handhabungsmodule wie sie für Drehungen und Schiebungen 10 + 11 + 12 + 13 verwendet. Damit können diese für Dreh- und Wendemodule eingesetzt werden. z. B. beim Viereck um 90°, 180° und 270°, 360°.
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