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Die Erfindung betrifft ein modulares System zur Manipulation von Werkzeugen für mobile Arbeitsmaschinen, insbesondere für Schaufellader. Dabei können unterschiedliche Werkzeuge, wie beispielsweise Schaufeln oder Gabeln manipuliert werden. Bevorzugt ist dabei auch eine Verschwenkung von Werkzeugen um mindestens eine Rotationsachse vorgesehen.
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Bei den herkömmlichen mobilen Arbeitsmaschinen können die Werkzeuge vertikal angehoben und/oder um eine horizontal ausgerichtete Achse verschwenkt werden.
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Der Einsatz der mobilen Arbeitsmaschinen ist daher nur begrenzt an unterschiedliche Anwendungen möglich, da die Werkzeuge nur unter Berücksichtigung von zwei Freiheitsgraden bewegt werden können.
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Um die Flexibilität beim Einsatz unter Ausnutzung mehrerer Freiheitsgrade erhöhen zu können, ist in
DE 199 51 840 A1 vorgeschlagen worden, mindestens sechs längenverstellbare Verbindungselemente jeweils gelenkig mit einem Fahrzeug und einem Kopplungsrahmen zu verbinden. Die Verbindungselemente sollen dabei nach Art eines Hexapoden angeordnet sein.
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Dadurch ist es prinzipiell möglich ein am Kopplungsrahmen befestigtes Werkzeug in drei jeweils senkrecht zueinander ausgerichteten Achsrichtungen zu bewegen und um entsprechend ausgerichtete Rotationsachsen zu verschwenken.
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Eine solche Ausbildung ist aber für viele Anwendungen zu aufwändig und mit erhöhten Kosten verbunden, da nicht jeder Nutzer und zu jedem Zeitpunkt diese Möglichkeiten benötigt. So ist es für viele Nutzer ausreichend, wenn beispielsweise eine Bewegung eines Werkzeugs in zwei, drei oder vier Freiheitsgraden möglich ist.
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Außerdem ist die Steuerung der längenverstellbaren Verbindungselemente nur unvollkommen möglich. Es wird nur ausgesagt, dass sich die Längen der Verbindungselemente weitgehend unabhängig voneinander mit einer geeigneten Steuerung einstellen lassen.
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Ein weiterer Nachteil dieser bekannten technischen Lösung besteht darin, dass das Werkzeug und die längenverstellbaren Elemente miteinander bewegt werden, ohne dass die Bewegung der längenverstellbaren Elemente mit dem Kopplungsrahmen für die Ausrichtung des am Kopplungsrahmen befestigten Werkzeugs berücksichtigt wird. Dadurch kann es zu Gefahrensituationen kommen, da das Werkzeug in unveränderter Ausrichtung mit bewegt wird und es dabei gegen Teile der mobilen Arbeitsmaschine, andere Gegenstände im Umfeld stoßen kann oder mit dem Werkzeug bewegte Güter unkontrolliert herabfallen können, wie dies beispielsweise bei einer mit Schüttgut gefüllten Schaufel der Fall sein kann, wenn diese mittels der längenverstellbaren Elemente angehoben wird und keine Kompensation durch eine zusätzliche Verschwenkung um eine Rotationsachse dabei erfolgt. Dadurch kann zumindest ein Teil der in der Schaufel aufgenommenen Schüttgüter aus der Schaufel über deren Rand herabfallen und eine Gefahr darstellen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten für einen erweiterten flexiblen Einsatz von mit Werkzeugen ausgestatteten mobilen Arbeitsmaschinen anzugeben, bei denen die Kosten optimiert und die Sicherheit während des Betriebes erhöht werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem modularen System, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.
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Bei einem erfindungsgemäßen modularen System sind zwischen einer mit der Arbeitsmaschine verbindbaren oder damit verbundenen Halterung und einem Endeffektorrahmen sechs Verbindungselemente jeweils an beiden Stirnseiten gelenkig befestigt. Die Anordnung und Befestigung der längenverstellbaren Elemente oder von in ihrer Länge nicht veränderbare Elementen kann dabei analog, wie in
DE 199 51 840 A1 beschrieben, erfolgen.
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Es kann dabei aber mindestens ein Verbindungselement als längenverstellbares Element und die übrigen Verbindungselemente können als starre In ihrer Länge nicht veränderbare Elemente ausgebildet sein. Alle Verbindungselemente sind in Form einer Hexapodanordnung, als parallelkinematische Struktur angeordnet. Alle Verbindungselemente sind jeweils einzeln austauschbar, so dass die jeweilige Anzahl an längenverstellbaren Elementen und in ihrer Länge nicht veränderbare Elementen verändert werden kann. Die Anzahl der mit dem System realisierbaren Freiheitsgrade kann so variiert und an die Anforderungen des jeweiligen Nutzers angepasst werden. So kann eine „Auf- oder auch eine Abrüstung” an einer mobilen Arbeitsmaschine erfolgen, wenn beispielsweise das Einsatzgebiet der Arbeitsmaschine verändert wird. Im einfachsten Fall kann mit lediglich einem längenverstellbaren Element lediglich eine Bewegung in einem Freiheitsgrad realisiert werden. Alle anderen fünf Verbindungselemente sind dann in ihrer Länge nicht veränderbare Elemente.
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Werden beispielsweise vier längenverstellbare Elemente und lediglich zwei in ihrer Länge nicht veränderbare Elemente gewählt kann beispielsweise ein Werkzeug angehoben, abgesenkt, nach links und rechts bewegt und zusätzlich verschwenkt werden. Es können so mehr als zwei Freiheitsgrade berücksichtigt werden.
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Wichtig ist es aber auch, dass an allen längenverstellbaren Elementen ein Wegmesssystem vorhanden ist. Damit kann die jeweilige Position des Werkzeugs berücksichtigt und seine Bewegung sicher zu jedem Zeitpunkt gesteuert werden, da seine Positionskoordinaten und auch seine Ausrichtung im Raum bestimmt und berücksichtigt werden können.
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Bei Einsatz von sechs längenverstellbaren Elementen kann eine vertikale, eine horizontale und eine Bewegung in Längsachsrichtung der mobilen Arbeitsmaschine sowie eine Drehung um eine vertikale, eine horizontale und die Längsachse der mobilen Arbeitsmaschine eines Werkzeugs realisiert werden. Diese Bewegungen können auch überlagert werden, so dass eine freie Bewegung des Werkzeugs im Raum möglich ist.
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So kann beispielsweise mittels einer Verschwenkung des Werkzeugs um die Längsachse der Arbeitsmaschine eine Anpassung an ein Gefälle des Bodens erreicht werden und so z. B. eine Schaufel parallel zur Bodenoberfläche ausgerichtet werden.
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Die jeweils eingesetzten in ihrer Länge nicht veränderbaren Elemente sollten starr ausgebildet sein und ihre Länge während des Betriebes nicht verändern, sie können auch als Druck-Zugstab oder Zug-Druckstab bezeichnet werden. Die jeweilige Länge sollte bekannt sein. Es können auch in ihrer Länge nicht veränderbare Elemente mit unterschiedlichen Längen bei der Erfindung eingesetzt werden. Dies trifft auch auf Paare von in ihrer Länge nicht veränderbaren Elementen zu, die in der Hexapodanordnung eingesetzt sind. Dadurch kann eine bestimmte Vorgabe für die Ausrichtung oder Positionierung des Werkzeugs, beispielsweise ein vorgegebener Versatz in eine Richtung oder einem Winkel erreicht werden. Ein Werkzeug kann beispielsweise in eine horizontale Richtung in Bezug zur Längsachse der mobilen Arbeitsmaschine nach rechts oder links versetzt oder verschoben angeordnet sein, wenn die Steuerung eine Nullposition angibt.
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Bei der Erfindung besteht außerdem die Möglichkeit den Endeffektorrahmen, an dem das Werkzeug befestigt ist oder befestigt werden kann, ebenfalls einfach auszutauschen, wodurch die Einsatzflexibilität weiter erhöht werden kann. Es können dadurch auch unterschiedliche Werkzeuge an einer Arbeitsmaschine eingesetzt werden, für die ein gesondert gestalteter Endeffektor mit angepasster Anordnung für die Befestigungspunkte für Verbindungselemente erforderlich ist.
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Es kann auch ein Endeffektorrahmen genutzt werden, an dem verschiedene Werkzeuge befestigt werden können. Allein oder zusätzlich können an einem Endeffektorrahmen aber auch mehr als sechs Befestigungspunkte vorgesehen sein, die für die Befestigung der Verbindungselemente an verschiedenen Positionen genutzt werden können und dabei unterschiedliche Anwendungen der Arbeitsmaschine berücksichtigt werden. Dies ist auch bei der Halterung möglich.
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Die Befestigungspunkte und die Gelenke mit denen die Verbindungselemente verbunden werden, sollten jeweils gleich ausgebildet sein, so dass ein einfacher Austausch möglich ist.
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Werden weniger als sechs längenverstellbare Verbindungselemente eingesetzt, kann auch ein Austausch an unterschiedlichen Positionen vorgenommen werden, wenn andere Bewegungsmöglichkeiten eines Werkzeugs von einem Nutzer gewünscht werden.
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Durch die Flexibilität des erfindungsgemäßen modularen Systems ist es nicht erforderlich, dass ein Nutzer unterschiedlich konfigurierte Arbeitsmaschinen vorhalten muss, da eine Anpassung an verschiedene Nutzungsarten in kurzer Zeit auch bei reduzierten Investitionskosten möglich ist.
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Die Erfindung kann besonders vorteilhaft weiter gebildet sein, wenn am Endeffktorrahmen eine Aufnahme für ein Werkzeug vorhanden ist und eine Verschwenkkinematik mit einem Hebel und einer Zugstange, die verschwenkbar sind, mit dem Endeffektorrahmen verbunden ist, wobei ein weiteres längenverstellbares Element an der dem Werkzeug zugewandten Stirnseite mit dem Endeffektrorahmen und an der gegenüberliegenden Stirnseite mit dem Hebel gelenkig verbunden ist. So wird eine neuartige K-Kinematik an Stelle der üblicherweise genutzten Z- oder P-Kinematiken gebildet.
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Dabei sollte an der Verschwenkkinematik ein Drehwinkelsensor und/oder am weiteren längenverstellbaren Element ein Wegmesssystem vorhanden sein, um die Position und Ausrichtung des am Endeffektor befestigten Werkzeugs bei der Steuerung berücksichtigen zu können. Dadurch können die beim Stand der Technik möglichen Fehler, wie z. B. ein unerwünschtes Entladen/Abkippen von Gütern aus bzw. von einem Werkzeug oder eine Gefährdung vermieden werden.
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Die Wegmesssysteme und/oder Drehwinkelsensor sowie die vorhandenen längenverstellbare Elemente sollten mit einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit der Arbeitsmaschine verbunden sein, was bevorzugt über ein CAN-Bussystem der jeweiligen Arbeitsmaschine realisiert sein sollte.
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Das weitere längenverstellbare Element der K-Kinematik sollte an einer Stirnseite mit dem Hebel verbunden sein, der an einer Stirnseite gelenkig mit dem Endeffktorrahmen und mit der gegenüberliegenden Stirnseite mit der Zugstange gelenkig verbunden ist. Die Zugstange sollte in einem Abstand zu einer Drehachse der Aufnahme für ein Werkzeug an der Aufnahme angreifen. Dadurch können günstige Hebelverhältnisse, ein geringer Raumbedarf und günstige Verhältnisse bei der Bewegung des Endeffektorrahmens mit dem Werkzeug sowie der Verbindungselemente erreicht werden.
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Bei Einsatz unterschiedlicher Werkzeuge können diese der Auswerte- und Steuereinheit durch manuelle Eingabe eines Bedieners der Arbeitsmaschine oder mittels einer elektronischen Erkennungseinrichtung zu Kenntnis gebracht und bei der Steuerung das jeweilige Werkzeug berücksichtigt werden. Dabei können unterschiedliche Konfigurationen oder Dimensionierungen berücksichtigt werden.
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Die Halterung mit der die Verbindungselemente gegenüberliegend zum Endeffektorrahmen verbunden sind, kann mit dem Vorderwagen der mobilen Arbeitsmaschine verbunden oder die Halterung integraler Bestandteil des Vorderwagens sein.
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Längenverstellbare Verbindungslemente sollten bevorzugt Hydraulikzylinder und die Gelenke bevorzugt Kreuz- oder Kugelgelenke sein.
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Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
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Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Systems;
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2 eine Seitenansicht des Beispiels nach 1;
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3 eine perspektivische Darstellung einer Halterung;
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4 eine perspektivische Darstellung eines Endeffektorrahmens mit K-Kinematik;
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5 drei Ansichten eines bei der Erfindung einsetzbaren Kreuzgelenks für die Befestigung von Verbindungselementen und
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6 Beispiele für mögliche Anordnungen von Befestigungspunkten für längenverstellbare Elemente an Halterungen und Endeffektorrahmen.
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In 1 ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen modularen Systems gezeigt. Dabei bildet eine Halterung 9 einen Teil des Vorderwagens einer mobilen Arbeitsmaschine. Bei dem gezeigten Beispiel sind sechs längenverstellbare Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5, und 6 (Hydraulikzylinder) mit der Halterung 9 und dem Endeffektorrahmen 7 über Kreuzgelenke 12 verbunden. Jedes dieser längenverstellbaren Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5 und 6 kann einzeln, bevorzugt aber paarweise gegen einen in seiner Länge nicht veränderbares Element einfach ausgetauscht werden, wobei auch die einzelnen In ihrer Länge nicht veränderbaren Elemente mittels der Kreuzgelenke 12 mit der Halterung 9 und dem Endeffektorrahmen 7 verbunden werden können.
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An den längenverstellbaren Verbindungselementen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 ist jeweils ein Wegmesssystem in intergierter Form vorhanden, mit dem die jeweilige effektive Länge zwischen den Befestigungspunkten 1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 1.2, 2.2, 3.2, 4.2, 5.2 und 6.2 an Halterung 9 und Endeffektorrahmen 7 erfasst und einer elektronischen Steuereinheit zugeführt werden kann. Mit der bestimmten Länge kann die jeweilige momentane Position und Ausrichtung des Endeffektorrahmens 7 und ggf. mit einem daran befestigten Werkzeug (nicht dargestellt) bestimmt werden kann.
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Ein Werkzeug kann am vorderen stirnseitigen Bereich 7.1 des Endeffektrorrahmens 7 befestigt werden. Mit der K-Kinemtaik, die mit dem Hebel 13 und der Zugstange 14 sowie dem weiteren längenverstellbaren Element 10 gebildet ist, kann das Werkzeug mit dem vorderen stirnseitigen Bereich 7.1 verschwenkt werden. Der Bereich 7.1 ist dabei drehbar mit dem Effektorrahmen 7 verbunden. Die Drehgelenke 7.2 befinden sich an der vorderen Stirnseite des Endeffektorrahmens 7 und dem vertikal unteren Teil des vorderen stirnseitigen Bereichs 7.1. Der Hebel 13 ist an einer Stirnseite drehbar mit dem Endeffektorrahmen 7 und an der gegenüberliegenden Stirnseite mit der Zugstange 14 drehbar verbunden. Die Zugstange 14 ist wiederum an der gegenüberliegenden Stirnseite mit dem vertikal oberen Teil des vorderen stirnseitigen Bereichs 7.1 in einem Abstand zur Drehachse des vorderen stirnseitigen Bereichs 7.1 und den Drehgelenken 7.2 drehbar verbunden.
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Durch eine Veränderung der Länge des weiteren längenverstellbaren Verbindungselements 10, das an einer Stirnseite mit dem Hebel 13 zwischen dessen beiden Drehachsen und mit der gegenüberliegenden Stirnseite mit dem vorderen stirnseitigen Bereich 7.1 im Bereich seiner Drehachse verbunden ist, kann der vordere stirnseitige Bereich 7.1 ggf. mit einem daran befestigten Werkzeug um seine Drehachse verschwenkt werden.
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Mit Hilfe eines nicht dargestellten Drehwinkelgebers, der an einem Drehgelenk der K-Kinematik angebracht ist, kann der Verschwenkwinkel erfasst und der Auswerte- und Steuereinheit über ein ebenfalls nicht dargestelltes CAN-Bussystem zugeführt und für die Steuerung der Bewegung des Endeffektorrahmens 7 in Verbindung mit der Bewegung der längenverstellbaren Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5 und 6 und den an diesen erfassten Wegmesswerten genutzt werden. Dabei kann die Ausrichtung des entsprechend verschwenkten vorderen stirnseitigen Bereichs 7.1 mit dem Werkzeug gemeinsam mit der Bewegung der längenverstellbaren Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5 und 6 koordiniert und beispielsweise eine Schaufel als Werkzeug immer so verschwenkt werden, dass darin aufgenommene Güter sicher darin gehalten oder immer nur dann, wenn dies gewünscht ist, daraus entfernt werden, was durch Abkippen erreicht werden kann.
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Bei dem gezeigten Beispiel sind die Befestigungspunkte 3.1, 5.1 an der Halterung 9 (siehe auch 3) von zwei längenverstellbaren Elementen 3 und 5 nebeneinander angeordnet und ihre Drehachsen sind fluchtend zueinander ausgerichtet. Dies trifft auch auf die Befestigungspunkte 4.1 und 6.2 der längenverstellbaren Verbindungselemente 4 und 6 an der Halterung 9 zu. Diese vier Befestigungspunkte sind am vertikal oberen Teil der Halterung 9 angeordnet und jeweils in einem Winkel in Bezug zur Horizontalen von außen nach innen nach oben geneigt aufeinander zu gerichtet.
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Die Befestigungspunkte 1.1 und 2.1 der verlängerbaren Verbindungselemente 1 und 2 an der Halterung 9 sind nebeneinander und in einem Abstand vertikal nach unten in Bezug zu den Befestigungspunkten 3.1, 4. 5.1 und 6.1 der anderen längenverstellbaren Verbindungselemente 3, 4, 5 und 6 angeordnet.
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Die Befestigungspunkte 5.2 und 6.2 sind bei dem gezeigten Beispiel vertikal oben und nebeneinander am Endeffektorrahmen 7 angeordnet.
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Die Befestigungspunkte 3.2 und 4.2 der längenverstellbaren Verbindungselemente 4 und 5 sind am Effektorrahmen 7 vertikal weiter unten angeordnet, so dass sie näher an der Ebene in der die Befestigungspunkte 1.2 und 2.2 für die verlängerbaren Verbindungselemente 3 und 4 angeordnet sind, liegen.
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Jedes der verlängerbaren Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5 und 6 kann einzeln angesteuert und in seiner Länge verändert werden, je nach dem in welche Position und welche Ausrichtung der vordere Stirnbereich 7.1 mit dem ggf. daran befestigten Werkzeug gebracht oder gehalten werden soll.
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Es ist auch ein Austausch von mindestens einem der längenverstellbaren Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5 und 6 gegen ein in seiner Länge nicht veränderbares Element mit konstanter Länge möglich. Ein solcher Austausch sollte bevorzugt paarweise erfolgen. Es sollten also bevorzugt die Verbindungselemente 1 und 2 oder 3 und 4 oder 5 und 6 durch in ihrer Länge nicht veränderbare Elemente ersetzt werden.
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Die 2 zeigt das Beispiel nach 1 in einer Seitenansicht.
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Eine Halterung 9 ist in 3 perspektivisch gezeigt. Dabei ist die Anordnung der Befestigungspunkte 1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1 und 6.1 mit den jeweiligen Lagerungen für die Achsen, um die die Gelenke 12 drehbar gelagert werden können, erkennbar.
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Die 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Endeffektorrahmens 7, der bei dem Beispiel nach den 1 und 2, der die Anordnung der Drehachsen für eine Stirnseite des Hebels 13 am Endeffekorrahmen 7, zwischen Endeffektorrahmen 7 und vorderen stirnseitigen Bereich 7.1, der einen Stirnseite des weiteren längenverstellbaren Verbindungselements 10 und sowie dem Hebel 13 und der Zugstange 14 entnommen werden können.
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Außerdem ist in dieser Darstellung die Anordnung der Befestigungspunkte 3.2, 5.2 und 6.2 erkennbar.
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Allgemein kann außerdem festgehalten werden, dass auch eine Verschwenkung des vorderen stirnseitigen Bereichs 7.1 mittels der K-Kinematik auch unabhängig von der Bewegung eines, mehrerer oder gar aller längenverstellbarer Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5 und 6 möglich ist.
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Mittels der Auswerte- und Steuereinheit und den von den Wegmessystemen sowie ggf. einem Drehwinkelgeber kann aber auch eine koordinierte Bewegung erreicht werden, so dass bei einer Bewegung des Endeffektorrahmens 7, die mittels einer Aktivierung mindestens eines der längenverstellbaren Verbindungselemente 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 auch eine Verschwenkung des vorderen stirnseitigen Bereichs 7.1 um seine Drehachse initiiert wird, so dass ein Werkzeug in einer konstanten Winkelausrichtung in Bezug zur Horizontalen verbleibt, wenn dieser Winkel eingehalten werden soll, um beispielsweise mit dem Werkzeug transportierte bzw. manipulierte Güter im/am Werkzeug in konstanter Lage halten zu können.
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Die 5 zeigt drei Ansichten eines bei der Erfindung für die Befestigung von längenverstellbaren Verbindungselementen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 oder In ihrer Länge nicht veränderbare Elementen einsetzbaren Kreuzgelenks 12, bei dem die zwei Drehachsen jeweils senkrecht zueinander ausgerichtet sind und eine der Drehachsen an einem Befestigungspunkt und die andere an einer Stirnseite eines längenverstellbaren Verbindungselements 1, 2, 3, 4, 5 und 6 oder eines in seiner Länge nicht veränderbaren Elements angeordnet ist und die Befestigung bildet.
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Werden bei dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel die längenverstellbaren Verbindungselemente 3, 4, 5 und 6 durch in ihrer Länge nicht veränderbare Elemente konstanter Länge ersetzt, kann das modulare System, wie ein herkömmlicher Schaufellader betrieben und der Endeffektorrahmen 7 lediglich in vertikaler Richtung angehoben und abgesenkt werden.
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Werden beispielsweise nur die längenverstellbaren Verbindungselemente 3 und 4 durch in ihrer Länge nicht veränderbare Elemente ersetzt, ist zusätzlich eine horizontal seitliche Bewegung und ein Verschwenken um die horizontal und senkrecht zur Längsachse der mobilen Arbeitsmaschine ausgerichtete Achse möglich. Bei einer solchen Ausführung ist es besonders vorteilhaft möglich, dass ein Werkzeug auch seitlich in Bezug zur Längsachse der mobilen Arbeitsmaschine verschoben werden kann und somit mit dem Werkzeug Bereiche, die weiter rechts oder links neben der Arbeitsmaschine angeordnet sind, erreicht werden können, wie dies beispielsweise bei einem Einsatz in einem Tierstall oder an einem Fahrbahnrand erforderlich sein kann. Zusätzlich ist so auch ein Niveauausgleich des Werkzeugs bei gegenüber der Horizontalen in einem Winkel geneigtem Untergrund durch eine Verschwenkbewegung des Endeffektorrahmens 7 um um die horizontal und senkrecht zur Längsachse der mobilen Arbeitsmaschine ausgerichtete Achse möglich.
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Mit 6 sollen Beispiele für mögliche Anordnungen von Befestigungspunkten 1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 1.2, 2.2, 3.2, 4.2, 5.2 und 6.2 an Halterungen 9 und Endeffektorrahmen 7 angegeben werden.
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In der Darstellung sind in der oberen Reihe Halterungen 9 angegeben und in der unteren Reihe die jeweiligen dazugehörigen Endeffektorrahmen 7 als Paare gezeigt. Bei den Endeffektorrahmen 7 ist die vertikal eigentlich nach oben weisende Kante in der Darstellung von 6 jeweils auf den Kopf gestellt, so dass die Zuordnung der Befestigungspunkte besser erkennbar ist. Die Befestigungspunkte sind dabei jeweils die eingezeichneten Kreuze und die Linien dieser Kreuze verdeutlichen die jeweiligen Rotationsachsen für Gelenke 12, wenn es sich bei den Gelenken 12 um Kreuzgelenke handelt.
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Mit 6 wird dabei deutlich gemacht, dass es sich bei der Anordnung der Befestigungspunkte an einer Halterung 9 mit zugehörigem Endeffektorrahmen 7 bevorzugt um eine zumindest nahezu symmetrische Anordnung der Befestigungspunkte handeln sollte.
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Halterungen 9 und Endeffektorrahmen 7 können bei einem erfindungsgemäßen System ausgetauscht werden, so dass dadurch eine weitere Anpassungsmöglichkeiten an verschiedene Applikationen einer Arbeitsmaschine erreicht werden können.
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In nichtdargestellter Form, besteht auch die Möglichkeit an einer Halterung 9 und/oder einem Endeffektorrahmen 7 mehr als sechs Befestigungspunkte vorzusehen. In diesem Fall kann dann eine Kombination aus zwei der in 6 gezeigten Beispiele realisiert werden. Im einfachsten Fall kann das ganz links gezeigte Beispiel mit zumindest dem rechts gezeigten Beispiel kombiniert werden.
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Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die Bezugszeichen für die Befestigungspunkte lediglich an einer Halterung 9 und einem Endeffektorrahmen 7 eingezeichnet worden.
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Die beiden rechts angeordneten Varianten unterscheiden sich bezüglich der Ausrichtung der Drehachsen. In der zweiten Darstelllung von rechts sind die Drehachsen zwischen Halterung 9 und Gelenk 12 horizontal ausgerichtet. Bei der ganz rechten Darstellung sind die Drehachsen zwischen Halterung 9 und Gelenk 12 senkrecht (um 90° zur daneben gezeigten Variante) ausgerichtet. Die Unterscheidung zwischen horizontaler und vertikaler Ausrichtung ist dabei nur für Kreuzgelenke mit einem Achsversatz interessant. Bei einem klassischen Kreuzgelenk ohne Achsversatz sollten sich die Drehachsen zwischen Halterung 9 und Gelenk 12 bzw. Gelenk 12 und Verbindungselement in einer Ebene befinden.
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Des Weiteren hat die Unterscheidung zwischen horizontaler und vertikaler Ausrichtung der Drehachsen zwischen Halterung 9 und Gelenk 12 folgende Einflüsse:
Bei der zweiten von rechts gezeigten Variante (Drehachse zwischen Halterung 9 und Gelenk 12 = horizontal) dreht sich ein Gelenk 12 mit einem Verbindungselement (z. B. ein längenverstellbares Element), bei einer Hubbewegung um die Drehachse zwischen Halterung 9 und Gelenk 12.
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Bei einer seitlichen Verschiebung (Bewegung quer zur Fahrtrichtung) dreht sich das System Gelenk 12 und Verbindungselement um die Drehachse zwischen Gelenk 12 und Verbindungselement.
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Bei der ganz rechts gezeigten Variante (Drehachsen zwischen Halterung 9 und Gelenk 12 = vertikal) dreht sich das System Gelenk 12 und Verbindungselement bei einer Hubbewegung um die Drehachse zwischen Gelenk 12 und Verbindungselement. Bei einer seitlichen Verschiebung dreht sich das System Gelenk 12 und Verbindungselement um die Drehachse zwischen Halterung 9 und Gelenk 12.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19951840 A1 [0004, 0011]
