DE102010052433A1 - Betätigungssystem zum Bewegen einer Nutzlast - Google Patents

Betätigungssystem zum Bewegen einer Nutzlast Download PDF

Info

Publication number
DE102010052433A1
DE102010052433A1 DE102010052433A DE102010052433A DE102010052433A1 DE 102010052433 A1 DE102010052433 A1 DE 102010052433A1 DE 102010052433 A DE102010052433 A DE 102010052433A DE 102010052433 A DE102010052433 A DE 102010052433A DE 102010052433 A1 DE102010052433 A1 DE 102010052433A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuator
axis
trolley
bridge crane
gripping member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010052433A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010052433B4 (de
Inventor
Thierry Laliberte
Clement Gosselin
Simon Foucault
Boris Mayer-St-Onge
Dalong Troy Gao
Robert J. Washington Scheuerman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102010052433A1 publication Critical patent/DE102010052433A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010052433B4 publication Critical patent/DE102010052433B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/42Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles
    • B66C1/44Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles and applying frictional forces
    • B66C1/445Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles and applying frictional forces motor actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/023Cartesian coordinate type
    • B25J9/026Gantry-type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/104Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C11/00Trolleys or crabs, e.g. operating above runways
    • B66C11/16Rope, cable, or chain drives for trolleys; Combinations of such drives with hoisting gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/22Control systems or devices for electric drives
    • B66C13/30Circuits for braking, traversing, or slewing motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C9/00Travelling gear incorporated in or fitted to trolleys or cranes
    • B66C9/14Trolley or crane travel drives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Carriers, Traveling Bodies, And Overhead Traveling Cranes (AREA)

Abstract

Ein Betätigungssystem umfasst einen Brückenkran, eine Laufkatze und ein Greiforgan und ist ausgestaltet, um eine Nutzlast zu bewegen. Ein erstes Stellglied ist mit dem Brückenkran funktional verbunden. Der Brückenkran ist ausgestaltet, um sich entlang einer X-Achse in Ansprechen darauf zu bewegen, dass das erste Stellglied betätigt wird. Die Laufkatze erstreckt sich vom Brückenkran weg. Ein zweites Stellglied ist mit der Laufkatze funktional verbunden. Die Laufkatze ist ausgestaltet, um sich entlang einer Y-Achse in Ansprechen darauf zu bewegen, dass das zweite Stellglied betätigt wird. Das Greiforgan erstreckt sich von der Laufkatze weg und ist ausgestaltet, um eine Nutzlast abzustützen. Ein drittes Stellglied ist mit dem Greiforgan funktional verbunden. Das Greiforgan ist ausgestaltet, um sich um die Z-Achse herum in Ansprechen darauf zu drehen, dass das dritte Stellglied betätigt wird, um das Greiforgan zu drehen. Jedes Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung zum Brückenkran, zur Laufkatze und zum Greiforgan angeordnet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betätigungssystem, das zum Bewegen einer Nutzlast ausgestaltet ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Über Kopf angebrachte Brückenkräne werden weithin verwendet, um große Nutzlasten anzuheben und an anderer Stelle abzusetzen. Das Versetzen bei einer Aufhebe- und Absetzoperation betrifft allgemein drei translatorische Freiheitsgrade und einen rotatorischen Freiheitsgrad entlang einer vertikalen Achse. Dieser Satz von Bewegungen, die als ”Selective Compliance Assembly Robot Arm(SCARA)”-Bewegungen bzw. Bewegungen einer selektiv nachgiebigen Anordnung eines Roboterarms oder als ”Schönfließ”-Bewegungen bezeichnet werden, wird in der Industrie weithin verwendet. Ein Brückenkran ermöglicht Bewegungen entlang von zwei horizontalen Achsen. Durch geeignete Gelenke ist es möglich, eine vertikale Translationsachse und eine vertikale Rotationsachse hinzuzufügen. Eine erste Bewegung entlang einer horizontalen Achse wird erreicht, indem eine Brücke auf starren Schienen bewegt wird, während die Bewegung entlang der zweiten horizontalen Achse erreicht wird, indem eine Laufkatze rechtwinklig zu der Richtung der starren Schienen entlang der Brücke bewegt wird. Die Translation entlang der vertikalen Achse wird unter Verwendung eines vertikalen Schiebegelenks oder durch die Verwendung eines Riemens erreicht. Die Drehung entlang der vertikalen Achse wird unter Verwendung eines Drehgelenks mit einer vertikalen Achse erreicht.
  • Es gibt teilmotorisierte Versionen von über Kopf angebrachten Brückenkränen, die von einem menschlichen Bediener manuell entlang der horizontalen Achsen verschoben und manuell entlang der vertikalen Achse gedreht werden, die aber eine motorisierte Hebevorrichtung oder eine Motorwinde enthalten, um die Schwerkraft entlang der vertikalen Richtung zu bewältigen. Außerdem werden einige Brückenkräne entlang aller Achsen manuell verschoben, aber das Gewicht der Nutzlast wird durch eine Ausgleichseinrichtung kompensiert, um die Aufgabe des Bedieners zu erleichtern. Derartige Brückenkräne werden manchmal als Unterstützungseinrichtungen bezeichnet. Das Ausgleichen wird oft durch Druckluftsysteme erreicht. Diese Systeme benötigen Druckluft, um einen Druck oder einen Unterdruck aufrecht zu erhalten – abhängig vom verwendeten Prinzip – was erhebliche Leistung benötigt. Aufgrund der Reibung in den Zylindern ist darüber hinaus die Verschiebung nicht sehr gleichmäßig und kann sogar holprig sein. Ein Ausgleich kann unter Verwendung von Gegengewichten erreicht werden, die eine erhebliche Massenträgheit zu dem System hinzufügen. Obwohl sie hilfreich und sogar notwendig für die vertikale Bewegung sind, fügen derartige Systeme, die an der Laufkatze eines Brückenkrans angebracht sind, bezüglich einer horizontalen Bewegung eine erhebliche Massenträgheit hinzu, da die Masse dieser Systeme bewegt werden muss. Im Fall von Ausgleichsystemen, die auf Gegengewichten beruhen, kann die hinzugefügte Masse sehr groß sein, sogar größer als die Nutzlast selbst. Wenn die horizontale Fahrgeschwindigkeit signifikant ist, wird die zu dem System hinzugefügte Massenträgheit zu einem erheblichen Nachteil.
  • Es gibt auch vollständig motorisierte Versionen derartiger Brückenkräne, die leistungsstarke Stellglieder benötigen, speziell für die vertikale Bewegungsachse, welche das Gewicht der Nutzlast abstützen muss. Diese Stellglieder sind im Allgemeinen an der Laufkatze oder der Brücke angebracht und sind dann in Bewegung. Das Stellglied für die vertikale Translation ist manchmal an der Brücke angebracht und mit der Laufkatze durch ein System gekoppelt, das denjenigen ähnelt, die in Turmkränen verwendet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Betätigungssystem ist zum Bewegen einer Nutzlast ausgestaltet. Das Betätigungssystem umfasst einen Brückenkran, eine Laufkatze und ein Greiforgan. Ein erstes Stellglied ist mit dem Brückenkran funktional verbunden. Das erste Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung zu dem Brückenkran angeordnet und ist ausgestaltet, um betätigt zu werden. Der Brückenkran ist zu einer Bewegung entlang einer X-Achse in Ansprechen darauf, dass das erste Stellglied betätigt wird, ausgestaltet. Die Laufkatze erstreckt sich von dem Brückenkran weg. Ein zweites Stellglied ist mit der Laufkatze funktional verbunden. Das zweite Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung zu der Laufkatze angeordnet und ist ausgestaltet, um betätigt zu werden. Die Laufkatze ist zu einer Bewegung entlang einer Y-Achse in Ansprechen darauf, dass das zweite Stellglied betätigt wird, ausgestaltet. Das Greiforgan erstreckt sich von der Laufkatze weg und ist zum Abstützen einer Nutzlast ausgestaltet. Ein drittes Stellglied ist mit dem Greiforgan funktional verbunden. Das dritte Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung zu dem Greiforgan angeordnet und ist ausgestaltet, um betätigt zu werden. Das Greiforgan ist zur Drehung um die Z-Achse in Ansprechen darauf, dass das dritte Stellglied zum Drehen des Greiforgans betätigt wird, ausgestaltet.
  • Es wird ein Verfahren zum Bewegen einer Nutzlast mit einem Betätigungssystem bereitgestellt. Das Betätigungssystem umfasst einen Brückenkran, der zur Bewegung entlang einer X-Achse ausgestaltet ist, eine Laufkatze, die sich von dem Brückenkran weg erstreckt und zur Bewegung entlang einer Y-Achse ausgestaltet ist, und ein Greiforgan, das sich von der Laufkatze drehbar weg erstreckt und ausgestaltet ist, um die Nutzlast abzustützen und sich um eine Z-Achse zu drehen. Ein erstes Stellglied wird betätigt, um den Brückenkran und sowohl die Laufkatze als auch das Greiforgan entlang der X-Achse zu bewegen. Das erste Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung sowohl zum Brückenkran als auch zur Laufkatze als auch zum Greiforgan angeordnet. Ein zweites Stellglied wird betätigt, um die Laufkatze und das Greiforgan entlang der Y-Achse zu bewegen. Das zweite Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung sowohl zum Brückenkran als auch zur Laufkatze als auch zum Greiforgan angeordnet. Ein drittes Stellglied wird betätigt, um das Greiforgan um die Z-Achse zu drehen. Das dritte Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung sowohl zum Brückenkran als auch zur Laufkatze als auch zum Greiforgan angeordnet.
  • Bei einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Betätigungssystem zum Bewegen einer Nutzlast ausgestaltet. Das Betätigungssystem umfasst einen Brückenkran, eine Laufkatze, ein Greiforgan und ein Getriebe. Ein erstes Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung zu dem Brückenkran angeordnet und ist ausgestaltet, um betätigt zu werden. Ein erster Riemen verbindet den Brückenkran und das erste Stellglied auf funktionale Weise. Der Brückenkran ist zur Bewegung entlang einer X-Achse in Ansprechen darauf ausgestaltet, dass das erste Stellglied betätigt wird, um den ersten Riemen zu bewegen. Die Laufkatze erstreckt sich vom Brückenkran weg. Ein zweites Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung zu der Laufkatze angeordnet und ist ausgestaltet, um betätigt zu werden. Ein zweiter Riemen verbindet die Laufkatze und das zweite Stellglied auf funktionale Weise. Die Laufkatze ist zur Bewegung entlang einer Y-Achse in Ansprechen darauf ausgestaltet, dass das zweite Stellglied betätigt wird, um den zweiten Riemen zu bewegen. Das Greiforgan erstreckt sich von der Laufkatze weg und ist ausgestaltet, um eine Nutzlast abzustützen. Ein drittes Stellglied ist in einer beabstandeten Beziehung zu dem Greiforgan angeordnet und ist ausgestaltet, um betätigt zu werden. Ein dritter Riemen verbindet das Greiforgan und das dritte Stellglied auf funktionale Weise. Das Greiforgan ist zur Drehung um die Z-Achse in Ansprechen darauf ausgestaltet, dass das dritte Stellglied betätigt wird, um den dritten Riemen zu bewegen. Das Getriebe verbindet das Greiforgan und den dritten Riemen auf funktionale Weise, um eine Bewegung von dem dritten Riemen auf das Greiforgan derart zu übertragen, dass sich das Greiforgan um die Z-Achse dreht.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Mit Bezug nun auf die Figuren, die beispielhafte Ausführungsformen sind und in denen gleiche Elemente gleich nummeriert sind:
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Betätigungssystems, das an eine Stützstruktur montiert ist;
  • 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Betätigungssystems von 1, das zum Bewegen einer Nutzlast sowohl entlang einer X-Achse als auch entlang einer Y-Achse und um eine Z-Achse herum ausgestaltet ist;
  • 3A ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung des Betätigungssystems von 2, die zum Bewegen der Nutzlast entlang der X-Achse ausgestaltet ist;
  • 3B ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung des Betätigungssystems von 2, die zum Bewegen der Nutzlast entlang der Y-Achse ausgestaltet ist; und
  • 3C ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung des Betätigungssystems von 2, die zum Drehen der Nutzlast um die Z-Achse herum ausgestaltet ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bezeichnen, ist in 1 bei 10 ein Betätigungssystem 10 gezeigt, das zum Bewegen einer Nutzlast 12 in mehrere Richtungen ausgestaltet ist. Das Betätigungssystem 10 ist an einer stationären Stützstruktur 14 montiert, die zum Abstützen des Betätigungssystems 10 und der Nutzlast 12 ausgestaltet ist. Die Stützstruktur 14 umfasst ein Paar paralleler Schienen 16 oder Laufschienen, ist aber nicht darauf begrenzt.
  • Mit Bezug auf 2 umfasst das Betätigungssystem 10 einen Brückenkran 18, eine Laufkatze 20, ein Greiforgan 22, eine Vielzahl von Riemenscheiben 24, eine Vielzahl von Stellgliedern 26 und eine Vielzahl von Riemen 28. Der Brückenkran 18 ist eine Struktur, die mindestens einen Jochbalken 30 umfasst, der das Paar paralleler Schienen 16 überspannt.
  • Der Brückenkran 18 ist zum Befördern der Nutzlast 12 entlang einer X-Achse ausgelegt. Die Laufkatze 20 ist an den Jochbalken 30 des Brückenkrans 18 bewegbar derart angebracht, dass die Laufkatze 20 zum Befördern der Nutzlast 12 entlang einer Y-Achse ausgelegt ist, die in einer allgemein rechtwinkligen Beziehung zu der X-Achse steht. Das Greiforgan 22 ist an der Laufkatze 20 drehbar derart angebracht, dass sich das Greiforgan 22 um eine Z-Achse herum dreht, d. h. um eine Rotationsmittellinie C herum. Die Z-Achse erstreckt sich in einer rechtwinkligen Beziehung zu der X-Achse und der Y-Achse, d. h. in einer allgemein vertikalen Richtung relativ zum Boden G. Das Greiforgan 22 ist ausgestaltet, um die Nutzlast 12 abzustützen und um zum Drehen der Nutzlast 12 wie gewünscht um die Z-Achse manipuliert zu werden.
  • Mit Bezug auf 3A3C umfassen die Riemen 28 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Riemen 28a, 28b, 28c. Die Riemen 28a, 28b, 28c können auch ein Seil, eine Kette und dergleichen sein, das bzw. die genügend Festigkeit zum Bewegen der Nutzlast 12 wie benötigt aufweist. Die Stellglieder 26 umfassen ein erstes, ein zweites und ein drittes Stellglied 26a, 26b, 26c. Die Stellglieder 26a, 26b, 26c sind vorzugsweise an der Stützstruktur 14 oder an einem beliebigen anderen starren Objekt derart befestigt, dass sich das Stellglied 26a, 26b, 26c nicht zusammen mit der Nutzlast 12 bewegt. Durch das Verhindern einer Bewegung der Stellglieder 26a, 26b, 26c und damit ihrer Antriebe und Steuerkästen wird die Massenträgheit des Systems 10 verringert.
  • Die Riemenscheiben 24 werden verwendet, um die Nutzlast 12 entlang der X-Achse, entlang der Y-Achse und um die Z-Achse herum zu bewegen, wie in 3A3C gezeigt ist. Insbesondere wird eine erste Vielzahl der Riemenscheiben 24a verwendet, um die Nutzlast 12 entlang der X-Achse zu bewegen, eine zweite Vielzahl der Riemenscheiben 24b wird verwendet, um die Nutzlast 12 entlang der Y-Achse zu bewegen und eine dritte Vielzahl der Riemenscheiben 24c wird verwendet, um die Nutzlast 12 um die Z-Achse herum zu drehen. Die Riemenscheiben 24a, 24b, 24c sind vorzugsweise derart angeordnet, dass die erste, zweite und dritte Vielzahl der Riemenscheiben 24a, 24b, 24c in parallelen Ebenen arbeiten, sodass es keine Störung zwischen den separaten Riemenscheibengruppen 24a, 24b, 24c gibt, wie in 2 gezeigt ist. Anordnungen oder Verläufe der ersten, der zweiten und der dritten Vielzahl der Riemenscheiben 24a, 24b, 24c sind von einander vollständig entkoppelt, um eine Steuerung der Bewegung der Nutzlast 12 entlang der X- und Y-Achsen und um die Z-Achse herum zu vereinfachen, indem einander entgegenwirkende Kräfte beseitigt werden.
  • Mit Bezug auf 3A ist eine erste Anordnung 32 gezeigt, die ausgestaltet ist, um den Brückenkran 18 und die zugehörige Nutzlast 12 entlang der X-Achse zu bewegen. Die erste Anordnung 32 umfasst die erste Vielzahl der Riemenscheiben 24a, das erste Stellglied 26a und den ersten Riemen 28a. Insbesondere umfasst die erste Anordnung 32 sechs Riemenscheiben 24a124a6, die in einer beabstandeten Beziehung zueinander angeordnet sind, d. h. in einer beliebigen Distanz, welche die Riemenscheiben 24a124a6 voneinander trennt. Insbesondere sind der Brückenkran 18, die Laufkatze 20 und das Greiforgan 22 derart angeordnet, dass sich ein Paar der ersten Riemenscheiben 24a1, 24a2 auf einer Seite des Brückenkrans 18, der Laufkatze 20 und der Greiforgans 22 befindet und sich die verbleibenden vier der ersten Riemenscheiben 24a3246 auf einer entgegengesetzten Seite befinden. Der erste Riemen 28 ist eine Endlosschleife, die an zwei starren Punkten 34 am Brückenkran 18 verankert ist, welche in einer beabstandeten Beziehung zueinander stehen, und ist durch jede der ersten Riemenscheiben 24a124a6 hindurch verlegt. Die beabstandete Beziehung der zwei starren Punke 34 ist, so wie sie hier verwendet wird, als eine beliebige Distanz definiert, welche die Riemenscheiben 24a124a6 voneinander trennt. Diese Verlegung ist nicht nur ausgestaltet, um eine Bewegung an den Brückenkran 18 zu übertragen, sondern auch, um ein Stabilisieren der Orientierung des Brückenkrans 18 zu unterstützen, d. h. sie verhindert ein Verdrehen oder Verkanten des Brückenkrans 18 bezüglich der parallelen Schienen 16. Das erste Stellglied 26a ist an der Stützstruktur 14 befestigt und ist mit einer der ersten Riemenscheiben 24a2 funktional verbunden. Außerdem ist das erste Stellglied 26a starr angebracht und bewegt sich nicht mit der Nutzlast 12. Wenn das erste Stellglied 26a betätigt wird, dreht das erste Stellglied 26a die entsprechende erste Riemenscheibe 24a2, was bewirkt, dass sich auch der erste Riemen 28a bewegt. Wenn sich der erste Riemen 28a bewegt, überträgt der erste Riemen 28a eine Bewegung derart an den Brückenkran 18, dass sich der Brückenkran 18 mit Hilfe der zwei starren Punkte 34, die den ersten Riemen am Brückenkran 18 verankern, entlang der X-Achse bewegt. Außerdem wird die Bewegung nur von dem ersten Riemen 28a an den Brückenkran 18 derart übertragen, dass von dem ersten Riemen 28a keine Bewegung an die Laufkatze 20 oder das Greiforgan 22 übertragen wird.
  • Mit Bezug auf 3B ist eine zweite Anordnung 36 gezeigt, die zur Bewegung der Laufkatze 20 und der zugehörigen Nutzlast 12 entlang der Y-Achse ausgestaltet ist. Die zweite Anordnung 36 umfasst die zweite Vielzahl der Riemenscheiben 24b, das zweite Stellglied 26b und den zweiten Riemen 28b. Insbesondere umfasst die zweite Anordnung 36 acht Riemenscheiben 24b124b8, die in einer beabstandeten Beziehung voneinander angeordnet sind, d. h. einer beliebigen Distanz, welche die Riemenscheiben 24b124a8 voneinander trennt. Der zweite Riemen 28b erstreckt sich zwischen entgegengesetzten Enden 38. Der zweite Riemen 28b ist an der Stützstruktur 14 an einem Paar von starren Punkten 34 bei oder nahe bei jedem der Enden 38 verankert und ist um jede der acht Riemenscheiben 24b124b8 herum verlegt. Daher bewegen sich die starren Punkte 34 und die zugehörigen Enden 38 nicht zusammen mit der Nutzlast 12. Ein Paar der zweiten Riemenscheiben 24b1, 24b2 ist an der Stützstruktur 14 in einer beabstandeten Beziehung zueinander entlang der Y-Achse befestigt. Eine Riemenscheibe 24b1 des Paars der zweiten Riemenscheiben kann am zweiten Stellglied 26b funktional angebracht sein, wie in 3B gezeigt ist. Der Brückenkran 18, die Laufkatze 20 und das Greiforgan 22 sind zwischen dem Paar der zweiten Riemenscheiben 24b1, 24b2 und den starren Punkten 34 der Enden 38 des zweiten Riemens 28b bewegbar angeordnet. Vier der zweiten Riemenscheiben 24b324b6 sind am Brückenkran 18 funktional angebracht und ein weiteres Paar der zweiten Riemenscheiben 24b7, 24b8 ist an der Laufkatze 20 montiert. Insbesondere ist das weitere Paar der zweiten Riemenscheiben 24b7, 24b8 entlang der Y-Achse in einer beabstandeten Beziehung zueinander derart angeordnet, dass der Drehmittelpunkt C des Greiforgans 22 dazwischen angeordnet ist. Wenn das zweite Stellglied 26b betätigt wird, bewirkt das zweite Stellglied 26b, dass sich eine entsprechende der zweiten Riemenscheiben 24b1 dreht, wodurch der zweite Riemen 28b um die zweiten Riemenscheiben 24b124b8 herum bewegt wird. Wenn sich der zweite Riemen 28b bewegt, überträgt der zweite Riemen 28b eine Bewegung an die Laufkatze 20 derart, dass sich die Laufkatze 20 entlang der Y-Achse relativ zu dem befestigten Paar der zweiten Riemenscheiben 24b1, 24b2 und den zwei starren Punkten 34, die jeweils an der Stützstruktur 14 verankert sind, bewegt. Zusätzlich wird die Bewegung nur von dem zweiten Riemen 28b an die Laufkatze 20 derart übertragen, dass von dem zweiten Riemen 28b keine Bewegung an den Brückenkran 18 oder das Greiforgan 22 übertragen wird.
  • Mit Bezug auf 3C ist eine dritte Anordnung 40 gezeigt, die ausgestaltet ist, um das Greiforgan 22 und die zugehörige Nutzlast 12 um die Z-Achse am Drehmittelpunkt C herum zu drehen. Die dritte Anordnung 40 umfasst die dritte Vielzahl der Riemenscheiben 24c, das dritte Stellglied 26c und den dritten Riemen 28c. Insbesondere umfasst die dritte Anordnung 40 zwölf Riemenscheiben 24c124c12, die in einer beabstandeten Beziehung voneinander angeordnet sind, d. h. einer beliebigen Distanz, welche die Riemenscheiben 24c124c12 voneinander trennt. Der dritte Riemen 28c erstreckt sich zwischen entgegengesetzten Enden 38 und ist an zwei starren Punkten 34 an der Stützstruktur 14 oder einer beliebigen anderen starren Stelle, die sich nicht mit der Nutzlast 12 bewegt, verankert und ist um jede der zwölf Riemenscheiben 24c124c12 herum verlegt. Die starren Punkte 34 stehen entlang der X-Achse in einer beabstandeten Beziehung zueinander. Außerdem steht ein Paar der dritten Riemenscheiben 24c1, 24c2 entlang der X-Achse in einer beabstandeten Beziehung zueinander und in einer beabstandeten Beziehung zu den starren Punkten 34 entlang der Y-Achse. Der Brückenkran 18, die Laufkatze 20 und das Greiforgan 22 sind zwischen den starren Punkten 34 und dem Paar der dritten Riemenscheiben 24c1, 24c2 angeordnet. Vier der dritten Riemenscheiben 24c324c6 sind an dem Brückenkran 18 in einer beabstandeten Beziehung voneinander funktional angeordnet. Sechs der dritten Riemenscheiben 24c724c12 sind an der Laufkatze 20 funktional angeordnet. Ein Getriebe 42 ist zwischen dem Drehmittelpunkt C des Greiforgans 22 funktional angeordnet und ein Paar der dritten Riemen scheiben 24c11, 24c12 ist an der Laufkatze 20 derart angeordnet, dass eine Bewegung des dritten Riemens 28c zwischen dem Paar der dritten Riemenscheiben 24c11, 24c12 eine Bewegung über das Getriebe 42 an den Drehmittelpunkt C überträgt, um das Greiforgan 22 um die Z-Achse herum zu drehen. Das Getriebe 42 kann ein Zahnstangengetriebe oder ein beliebiges anderes Getriebe 42 sein, das Fachleuten bekannt ist. Wenn das dritte Stellglied 26c betätigt wird, bewirkt das dritte Stellglied 26c, dass sich die entsprechende dritte Riemenscheibe 24c1 dreht, wodurch der dritte Riemen 28c relativ zu den dritten Riemenscheiben 24c124c12 bewegt wird. Wenn sich der dritte Riemen 28c bewegt, überträgt der dritte Riemen 28c eine Bewegung an das Greiforgan 22 derart, dass sich das Greiforgan 22 um die Z-Achse herum dreht. Zudem wird die Bewegung von dem dritten Riemen 28c nur an das Greiforgan 22 derart übertragen, dass keine Bewegung von dem dritten Riemen 28c an den Brückenkran 18 oder die Laufkatze 20 übertragen wird. Eine weitere nicht gezeigte Verlegung kann verwendet werden, um ein weiteres Stellglied zur Bewegung des Greiforgans 22 vertikal entlang der Z-Achse zu verbinden.
  • Es ist festzustellen, dass auch andere Anordnungen der Vielzahl von Riemenscheiben, der Vielzahl von Riemen und der Vielzahl von Stellgliedern verwendet werden können, wie Fachleuten bekannt ist, sodass eine Bewegung entlang der X-, Y- und Z-Achsen ebenfalls unabhängig entkoppelt, unabhängig betätigt und unabhängig gesteuert wird.
  • Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Umsetzen der Erfindung in die Praxis im Umfang der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (10)

  1. Betätigungssystem, das ausgestaltet ist, um eine Nutzlast zu bewegen, wobei das Betätigungssystem umfasst: einen Brückenkran; ein erstes Stellglied, das mit dem Brückenkran funktional verbunden ist, wobei das erste Stellglied in einer beabstandeten Beziehung zu dem Brückenkran angeordnet ist und ausgestaltet ist, um betätigt zu werden; wobei der Brückenkran ausgestaltet ist, um sich entlang einer X-Achse in Ansprechen darauf zu bewegen, dass das erste Stellglied betätigt wird; eine Laufkatze, die sich von dem Brückenkran weg erstreckt; ein zweites Stellglied, das mit der Laufkatze funktional verbunden ist, wobei das zweite Stellglied in einer beabstandeten Beziehung zu der Laufkatze angeordnet ist und ausgestaltet ist, um betätigt zu werden; wobei die Laufkatze ausgestaltet ist, um sich entlang einer Y-Achse in Ansprechen darauf zu bewegen, dass das zweite Stellglied betätigt wird; ein Greiforgan, das sich von der Laufkatze weg erstreckt und ausgestaltet ist, um eine Nutzlast abzustützen; und ein drittes Stellglied, das mit dem Greiforgan funktional verbunden ist, wobei das dritte Stellglied in einer beabstandeten Beziehung zu dem Greiforgan angeordnet ist und ausgestaltet ist, um betätigt zu werden; wobei das Greiforgan ausgestaltet ist, um sich um die Z-Achse herum in Ansprechen darauf zu drehen, dass das dritte Stellglied betätigt wird.
  2. Betätigungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen ersten Riemen, der den Brückenkran und das erste Stellglied funktional derart verbindet, dass der erste Riemen den Brückenkran entlang der X-Achse in Ansprechen auf eine Betätigung des ersten Stellglieds bewegt; einen zweiten Riemen, der die Laufkatze und das zweite Stellglied funktional derart verbindet, dass der zweite Riemen die Laufkatze entlang der Y-Achse in Ansprechen auf eine Betätigung des zweiten Stellglieds bewegt; und einen dritten Riemen, der das Greiforgan und das dritte Stellglied funktional derart verbindet, dass der dritte Riemen das Greiforgan um die Z-Achse herum in Ansprechen auf eine Betätigung des dritten Stellglieds dreht.
  3. Betätigungssystem nach Anspruch 1, ferner eine erste Vielzahl von Riemenscheiben umfassend, die ausgestaltet ist, um sich zu drehen und den ersten Riemen derart zu bewegen, dass sich der Brückenkran entlang der X-Achse bewegt.
  4. Betätigungssystem nach Anspruch 3, wobei der erste Riemen an einem Paar von starren Punkten an dem Brückenkran verankert ist.
  5. Betätigungssystem nach Anspruch 3, wobei jede der ersten Vielzahl von Riemenscheiben in einer beabstandeten Beziehung zu sowohl dem Brückenkran als auch der Laufkatze als auch dem Greiforgan angeordnet ist.
  6. Betätigungssystem nach Anspruch 1, ferner eine zweite Vielzahl von Riemenscheiben umfassend, die ausgestaltet ist, um sich zu drehen und den zweiten Riemen derart zu bewegen, dass sich die Laufkatze entlang der Y-Achse bewegt.
  7. Betätigungssystem nach Anspruch 6, wobei der zweite Riemen an einem Paar von starren Punkten verankert ist, die in einer beabstandeten Beziehung zu der Laufkatze angeordnet sind.
  8. Betätigungssystem nach Anspruch 1, ferner eine dritte Vielzahl von Riemenscheiben umfassend, die ausgestaltet ist, um sich zu drehen und den dritten Riemen derart zu bewegen, dass sich das Greiforgan um die Z-Achse herum dreht.
  9. Betätigungssystem nach Anspruch 8, wobei der dritte Riemen an einem Paar von starren Punkten verankert ist, die in einer beabstandeten Beziehung zu dem Greiforgan angeordnet sind.
  10. Betätigungssystem nach Anspruch 1, wobei alle Stellglieder derart befestigt sind, dass sich keines der Stellglieder sowohl mit dem Brückenkran als auch der Laufkatze als auch dem Greiforgan entlang der X-Achse, der Y-Achse bzw. der Z-Achse bewegt.
DE102010052433.6A 2009-11-30 2010-11-24 Betätigungssystem zum Bewegen einer Nutzlast Expired - Fee Related DE102010052433B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/626,998 US8181799B2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Actuation system configured for moving a payload
US12/626,998 2009-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010052433A1 true DE102010052433A1 (de) 2011-06-16
DE102010052433B4 DE102010052433B4 (de) 2017-07-13

Family

ID=43993060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010052433.6A Expired - Fee Related DE102010052433B4 (de) 2009-11-30 2010-11-24 Betätigungssystem zum Bewegen einer Nutzlast

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8181799B2 (de)
DE (1) DE102010052433B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202017005815U1 (de) 2017-11-09 2019-02-12 Iws System Gmbh Krananlage

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5419581B2 (ja) * 2009-07-31 2014-02-19 東京エレクトロン株式会社 搬送機構の組み立て方法および搬送室
CA2740482C (en) * 2010-05-18 2018-07-10 Ray Givens Load sensing device for manipulators and balancers
US20130112641A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-09 Universite Laval Gravity powered balancing system
US9630815B2 (en) 2011-11-04 2017-04-25 GM Global Technology Operations LLC Movement system configured for moving a payload
US8985354B2 (en) 2011-11-04 2015-03-24 GM Global Technology Operations LLC Movement system configured for moving a payload in a plurality of directions
CN103086272B (zh) * 2011-11-04 2014-12-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 配置为沿多个方向移动负载的移动系统
DE102014202257A1 (de) 2013-02-15 2014-08-21 Gm Global Technology Operations, Llc Rekonfigurierbare Schnittstellenanordnung, anpassbarer Fliessband-Werkstückbearbeiter und Verfahren
US9700976B2 (en) 2013-02-15 2017-07-11 GM Global Technology Operations LLC Reconfigurable interface assembly, adaptable assembly line work-piece processor, and method
US9630816B1 (en) * 2013-03-11 2017-04-25 Oz Lifting Products, LLC Portable crane formed of composite members
EP3142956A4 (de) 2014-05-16 2017-03-22 Laird Technologies, Inc. Verfahren, system und zugehörige vorrichtungen zum gleichzeitigen betrieb meherer krane
US11331789B2 (en) 2014-05-30 2022-05-17 James Douglass Penn Positioning system
EP3145670B1 (de) * 2014-05-30 2024-08-21 Penn, James Douglass Positionierungssystem
TR201407381A2 (tr) * 2014-06-25 2016-01-21 Dokuz Eyluel Ueniversitesi Rektoerluegue Üç eksen hareketli solar enerji kaynaklı tarım otomasyonu.
US10626963B2 (en) 2015-10-19 2020-04-21 GM Global Technology Operations LLC Articulated mechanism for linear compliance
US10759634B2 (en) 2014-08-08 2020-09-01 GM Global Technology Operations LLC Electromechanical system for interaction with an operator
FR3043000B1 (fr) * 2015-10-29 2018-04-13 Safran Aircraft Engines Portique d'assemblage de moteur
US10106378B2 (en) 2015-11-03 2018-10-23 General Electric Company System and method for lifting with load moving machine
EP3336042B1 (de) * 2016-12-16 2020-02-26 General Electric Company System und verfahren zum anheben mit einer lastbewegungsmaschine
CN107572424A (zh) * 2017-10-30 2018-01-12 广西万山香料有限责任公司 用于蒸馏釜的龙门吊
US12043526B2 (en) * 2019-06-27 2024-07-23 B & B Metals, Inc. Tie plate separator and method
US11807121B2 (en) 2021-01-22 2023-11-07 GM Global Technology Operations LLC Power distribution system including remotely controllable power receptacle and an electric vehicle mobile charger having an actuatable power connection mechanism
CN116135478A (zh) 2021-11-17 2023-05-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于自动和/或协作平面紧固操作的三自由度机器人系统
CN116135479A (zh) 2021-11-17 2023-05-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于自动和/或协同紧固操作的六自由度和三自由度机器人系统
CN116654787B (zh) * 2023-07-24 2023-10-17 河南东起机械有限公司 一种节能型智能桥式起重机

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US508476A (en) * 1893-11-14 Crane
US422399A (en) * 1890-03-04 Hydraulic traveling crane
US3077992A (en) * 1960-07-22 1963-02-19 Lake Shore Inc Material handling apparatus
US3142387A (en) * 1962-02-20 1964-07-28 Manning Maxwell & Moore Inc Flying rope crane
US3344933A (en) * 1966-04-08 1967-10-03 Central Res Lab Inc Remote control crane system
DE2911938B2 (de) * 1979-03-27 1981-07-16 Mannesmann Demag Ag, 4100 Duisburg Krananlage zum Umschlag von Stückgut
IL57913A (en) * 1979-07-27 1983-09-30 Beta Eng & Dev Ltd Multi-axes positioning system
JPH01321297A (ja) * 1988-06-24 1989-12-27 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 舶用ガントリークレーン
US5799543A (en) * 1993-09-02 1998-09-01 Smc Kabushiki Kaisha Actuator structural body
DE19681515T1 (de) * 1995-07-27 1998-12-03 Ken Yanagisawa Antriebssystem
DE19608844B4 (de) * 1996-03-07 2004-04-29 KöRa Verpackungsmaschinen Roboter
CN1072094C (zh) * 1997-01-14 2001-10-03 瑞典通用电器勃朗勃威力公司 用以使两个构件相对移位的装置
SE0300638D0 (sv) * 2003-03-10 2003-03-10 Kahlman Produkter Ab Load hoist arrangement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202017005815U1 (de) 2017-11-09 2019-02-12 Iws System Gmbh Krananlage
EP3495309A1 (de) 2017-11-09 2019-06-12 IWS System GmbH Krananlage

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010052433B4 (de) 2017-07-13
US8181799B2 (en) 2012-05-22
US20110127229A1 (en) 2011-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010052433B4 (de) Betätigungssystem zum Bewegen einer Nutzlast
EP0418826B1 (de) Einrichtung zur Simulation auf der Erde von Operationen eines im Weltraum einsetzbaren Manipulators an einem Modell eines Raumfahrzeuges
DE102013203719B4 (de) Bewegungsvorrichtung, die zum Bewegen einer Nutzlast ausgestaltet ist
DE102010052429B4 (de) Unterstützungssystem zum Bewegen einer Masse
EP2508308B1 (de) Verfahren und Handhabungssystem zum automatisierten Bewegen eines schwerkraftkompensierten Lastkörpers
EP2580031B1 (de) Robotermodul
EP2986422B1 (de) Industrieroboter mit einer an einem armausleger angeordneten antriebsanordnung
EP1609563B1 (de) Bewegungsvorrichtung mit gelenkigen Stäben für eine Plattform mit sechs Freiheitsgraden
DE102012220039B4 (de) Durch Schwerkraft angetriebenes Ausgleichssystem
DE102015216550A1 (de) Robotergreifer
WO2006039730A2 (de) Parallelkinematische vorrichtung
DE102011101206A1 (de) Antriebssystem für einen Roboter oder eine Handhabungsvorrichtung sowie hiermit ausgestattete Roboter
DE1431899C3 (de) Manipulator
DE102014223410B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung von Artikeln wie Gebinde, Stückgüter oder dergleichen
DE102020108674A1 (de) Haltevorrichtung, die ein untersetzungsgetriebe eines roboters trägt, und verfahren zum austausch eines untersetzungsgetriebes unter verwendung der haltevorrichtung
DE102012214599A1 (de) Betätigung mit geringem Hub für einen seriellen Roboter
DE102006056528A1 (de) Vorrichtung zum Halten, Bewegen und Positionieren eines Werkstücks
EP3455036B1 (de) Robotergreifer mit einer antriebsvorrichtung
EP2283981A1 (de) Handhabungseinrichtung zum Bewegen von Gütern
DE102021130823B4 (de) Ausgleichsmechanismus für roboterhilfsgerät
DE102013206696B4 (de) Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Handhabungseinrichtung
DE102022200808A1 (de) Knickarmroboter zur Handhabung großer Lasten
DE102020113249A1 (de) Baukastensystem für eine Handhabungsvorrichtung sowie Handhabungsvorrichtung
DE102019113301B4 (de) Haltevorrichtung für eine Kamera
DE102012025432B3 (de) Roboteranordnung nach Art eines parallelen Seilroboters sowie Verfahren zum Antreiben der Roboteranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee