DE102013006723A1

DE102013006723A1 - Hohlprofilträger für eine Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, System zum Aufbauen einer derartigen Tragvorrichtung sowie Kreuzverbinder und Vorrichtung zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen an einer derartigen Tragvorrichtung

Info

Publication number: DE102013006723A1
Application number: DE201310006723
Authority: DE
Inventors: Uwe Springer; Lars Kerber
Original assignee: SPRINGER GmbH
Current assignee: SPRINGER GmbH
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Insbesondere rohrartiger Hohlprofilträger für eine vorzugsweise modular aufbaubare Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, mit einer im Querschnitt im Wesentlichen runden oder n-eckigen Außenkontur, wobei n ≥ 4 ist, auf seinem Umfang Durchgangsbohrungen vorgesehen sind und sich davon jeweils zwei Durchgangsbohrungen paarweise gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Längsnuten zur Abstützung von Verknüpfungselementen auf dem Umfang des Hohlprofilträgers vorgesehen sind, Kreuzverbinder zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen einer vorzugsweisen modular aufbaubaren Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, umfassend ein Mittelteil und zwei vorzugsweise um 90° zueinander verdreht angeordnete, quer zur Klemmrichtung verstellbare Spannschellen, Vorrichtung zur Befestigung eines Endeffektors mit einem derartigen Kreuzverbinder sowie System zum Aufbauen einer Tragvorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen insbesondere rohrartigen Hohlprofilträger für eine vorzugsweise modular aufbaubare Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, einen Kreuzverbinder und eine Vorrichtung zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen einer vorzugsweise modular aufbaubaren Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, sowie ein System zum Aufbauen einer Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken.
Aus der EP 1 136 195 B1 ist eine modular aufbaubare Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken bekannt, die mindestens einen rohrartigen Hohlprofilträger zum Tragen des Werkzeugs oder dergleichen, in dessen Wände paarweise gegenüberliegende Bohrungen ausgebildet sind, und mindestens eine Befestigungsschraube zur Befestigung eines Werkzeugs, Werkstücks, eines Befestigungselements oder eines weiteren Hohlprofilträgers an dem Hohlprofilträger, wobei die Befestigungsschraube in gegenüberliegende Bohrungen des Hohlprofilträgers einführbar ist, und zwei jeweils einer Bohrung im montierten Zustand zugeordnete Zentrierabschnitte zum definierten Positionieren der Befestigungsschraube an dem Hohlprofilträger aufweist. Der bzw. die Hohlprofilträger weist/weisen einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf. Die Anordnung der Befestigungselemente etc. ist jedoch für heutige Anforderungen nicht immer platzsparend genug.
Aus der EP 1 533 072 B1 ist ein Elementsystem zum Aufbauen von Haltevorrichtungen für Werkstücke bekannt, das aus einer Grundplatte und daran befestigten Profilen unterschiedlicher Länge besteht, an denen Verknüpfungselemente befestigt werden. Das Profil besteht aus einem Achtkantprofil, das auf seinem Umfang Bohrungen zum Befestigen der Verknüpfungselemente aufweist. Darüber hinaus ist jedes Verknüpfungselement auf mindestens drei benachbarten Seiten des Achtkantprofils formschlüssig festgelegt. Durch die Verwendung eines Achtkantprofils können theoretisch in acht Richtungen Komponenten angebunden werden. Zur Befestigung von Verknüpfungselementen sind entweder die Bohrungen mit Innengewinde versehen oder werden in die Bohrungen Blindnietmuttern eingebracht, die durch geeignete Maßnahmen verdrehsicher gehalten werden. Demzufolge werden für jedes Verknüpfungselement mindestens zwei, zudem noch kurze Befestigungsschrauben und eventuell auch noch Einziehmuttern benötigt, wodurch die Montage recht zeitaufwändig ist. Abgesehen davon ist die Anordnung der Verknüpfungselemente an dem Hohlprofilträger für die heutigen Anforderungen nicht immer platzsparend genug.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine platzsparendere Anordnung von Verknüpfungselementen (Verbindungs- und/oder Befestigungselementen etc.) an einem Hohlprofilträger beispielsweise eines Grundrahmens einer Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch einen insbesondere rohrartigen Hohlprofilträger für eine vorzugsweise modular aufbaubare Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, mit einer im Querschnitt im Wesentlichen runden oder n-eckigen Außenkontur, wobei n ≥ 4 ist, auf seinem Umfang Durchgangsbohrungen vorgesehen sind und sich davon jeweils zwei Durchgangsbohrungen paarweise gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Längsnuten zur Abstützung von Verknüpfungselementen auf dem Umfang des Hohlprofilträgers vorgesehen sind. Der Hohlprofilträger kann beispielsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellt sein. Darüber hinaus kann der Hohlprofilträger ein Endlosprofil sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Kreuzverbinder zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen einer vorzugsweisen modular aufbaubaren Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, umfassend ein Mittelteil und zwei vorzugsweise um 90° zueinander verdreht angeordnete, quer zur Klemmrichtung verstellbare Spannschellen.
Darüber hinaus wird diese Aufgabe gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen einer vorzugsweise modular aufbaubaren Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, umfassend einen Standfuß zur Befestigung auf einer Basisplatte, die auf einem Hohlprofilträger, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 7, befestigbar ist, wobei der Standfuß mindestens zwei Langlöcher für Befestigungsschrauben zur Befestigung desselben auf oder an der Basisplatte aufweist, ein Standrohr, das auf dem Standfuß befestigt ist, und einen Kreuzverbinder nach einem der Ansprüche 8 bis 13, an dem das von dem Standfuß abgewandte Ende des Standrohres befestigt ist.
Schließlich wird diese Aufgabe gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung. gelöst durch ein System zum Aufbauen einer Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, umfassend rohrartige Hohlprofilträger mit einer im Querschnitt im Wesentlichen runden oder n-eckigen Außenkontur, wobei n ≥ 4 ist, auf deren Umfängen Durchgangsbohrungen vorgesehen sind und sich davon jeweils zwei Durchgangsbohrungen paarweise gegenüberliegen, insbesondere Hohlprofilträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, an denen Verknüpfungselemente befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer runden Außenkontur sich zumindest einige der Verknüpfungselemente über den Umfang über einen maximalen Winkelbereich von 360°: Anzahl m der Bohrungen über den Umfang und im Fall einer n-eckigen Außenkontur, wobei n ≥ 4 und eine gerade Zahl ist, sich zumindest einige der Verknüpfungselemente über den Umfang über einen maximalen Winkelbereich von (360°:n)·2 erstrecken.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Hohlprofilträgers erstrecken sich die Längsnuten zwischen direkt benachbarten Umfangsseiten der n-eckigen Außenkontur.
Insbesondere können die Durchgangsbohrungen auf jeder der Umfangsseiten vorgesehen sein. Beispielsweise können die Durchgangsbohrungen in einem Raster mit einem gleichen Abstand und einem gleichen Durchmesser angeordnet bzw. gestaltet sein.
Weiterhin kann dabei vorgesehen sein, dass die Durchgangsbohrungen von direkt benachbarten Umfangsseiten in Längsrichtung des Hohlprofilträgers zueinander, vorzugsweise um eine konstante Strecke, versetzt sind.
Alternativ kann n eine gerade Zahl sein und können die Durchgangsbohrungen auf jeder zweiten der Umfangsseiten vorgesehen sein. Selbstverständlich kann auch ein Versatz in Längsrichtung des Hohlprofilträgers zueinander, vorzugsweise um eine konstante Strecke, zwischen Durchgangsbohrungen von benachbarten Umfangsseiten vorliegen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Innenkontur rund.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung weist der Hohlprofilträger in seinem Inneren Versteifungsrippen auf, die sich an einem inneren Hohlkern abstützen. Ganz allgemein kann der Hohlprofilträger ein Mehrkammerhohlprofilträger sein.
In einer besonderen Ausführungsform des Kreuzverbinders weist das Mittelteil zwei vorzugsweise um 90° zueinander verdreht angeordnete, nutenartige Ausnehmungen für Rohre auf zueinander entgegengesetzten Seiten auf.
Vorteilhafterweise sind die Spannschellen mittels jeweils zwei Spannschrauben an dem Mittelteil befestigbar.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Spannschellen jeweils zwei Langlöcher für die Spannschrauben aufweisen. Durch die Langlöcher wird ein Verschieben der Spannschellen über einen vorab festgelegten Bereich quer zur Klemmrichtung entlang der Längserstreckung zum Beispiel eines Hohlprofilträgers ermöglicht.
Zweckmäßigerweise sind im Bereich der Langlöcher jeweils Markierungen, insbesondere ein Maßstab, zur Positionseinstellung bzw. -bestimmung vorgesehen. Selbstverständlich kann es ausreichen, wenn nur eines der beiden Langlöcher einer Spannschelle Markierungen aufweist.
Vorteilhafterweise weist mindestens eine der beiden Spannschellen eine vorzugsweise mittige Durchgangsbohrung auf.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Systems weisen Befestigungsschrauben zur Befestigung der Verknüpfungselemente an den Hohlprofilträgern, die in besagte paarweise gegenüberliegende Durchgangsbohrungen einführbar sind, und Abstützplatten für die Befestigungsschrauben zur Verdrehsicherung der Verknüpfungselemente und/oder der daran befestigten Komponenten auf.
Schließlich weist das System gemäß einer besonderen Ausführungsform mindestens einen Kreuzverbinder nach einem der Ansprüche 8 bis 13 und/oder mindestens eine Vorrichtung nach Anspruch 14 auf.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch Vorsehen von Längsnuten in Hohlprofilträgern eine verdrehsichere Befestigung von Verknüpfungselementen an selbigen mit einer geringen Anzahl von Befestigungsschrauben, im günstigen Fall nur einer Befestigungsschraube, möglich ist, wodurch kompaktere Verknüpfungselemente verwendbar sind, durch verstellbare Kreuzverbinder eine platzsparendere und flexiblere Anbindung von Endeffektoren, insbesondere bei Verwendung in Kombination mit verstellbaren Standfüßen und damit eine platzsparendere Anordnung von Verknüpfungselementen, möglich ist, und dass durch spezielle Wahl der Abmessungen der Verknüpfungselemente eine engliegendere und damit platzsparendere Anordnung von Verknüpfungselementen möglich ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen erläutert werden, wobei:
1 eine Längsseitenansicht von einem Hohlprofilträger für eine vorzugsweise modular aufbaubare Tragvorrichtung gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie H-H von 1 zeigt;
3 eine Querseitenansicht von dem Hohlprofilträger von 1 zeigt;
4 eine Längsseitenansicht von einem Hohlprofilträger gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 4 zeigt;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C von 4 zeigt;
7 eine perspektivische Ansicht eines Systems zum Aufbauen einer Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schräg von oben zeigt;
8 eine Detailansicht von 7 zeigt;
9 eine Explosionsdarstellung von 8 zeigt;
10 eine weitere Explosionsdarstellung eines Teils von 8 zeigt;
11 eine Seitenansicht von dem modifizierten System von 7 zeigt;
11a eine Detailansicht von 11 zeigt;
12 eine perspektivische Ansicht von einem Teil eines Systems gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 eine Seitenansicht von dem Teil von 12 zeigt;
13a eine Detailansicht von 13 zeigt;
14 eine perspektivische Ansicht von einer Vorrichtung zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen einer vorzugsweise modular aufbaubaren Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung von 14 zeigt; und
16 eine perspektivische Ansicht von einem Teil eines Systems gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In den 1 bis 3 ist ein Hohlprofilträger 10 mit einer achteckigen (n = 8) Außenkontur und einer kreisrunden Innenkontur gezeigt. Er weist somit acht Umfangsseiten 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26 auf. Auf jeder der Umfangsseiten 12 bis 26 befinden sich Durchgangsbohrungen 28 (von denen nur einige gekennzeichnet sind), wobei jeweils zwei Durchgangbohrungen 28 paarweise gegenüberliegen (in 2 zum Beispiel oben und unten). Über den Umfang liegen also acht (n = 8) Durchgangsbohrungen vor. Besagte Durchgangsbohrungen weisen einen gleichen Durchmesser auf und sind quer zur Längserstreckung des Hohlprofilträgers 10 mittig auf der jeweiligen Umfangsseite 12 bzw. 14 bzw. 16 bzw. 18 bzw. 20 bzw. 22 bzw. 24 bzw. 26 angeordnet. In Längsrichtung des Hohlprofilträgers 10 sind sie in einem gleichen konstanten Abstand a angeordnet. Es besteht kein Versatz in Längsrichtung des Hohlprofilträgers 10 zwischen den Durchgangsbohrungen 28 benachbarter Umfangsseiten. Wie insbesondere anhand der 2 und 3 zu erkennen ist, erstreckt sich zwischen direkt benachbarten Umfangsseiten jeweils eine Längsnut 32 bzw. 34 bzw. 36 bzw. 38 bzw. 40 bzw. 42 bzw. 44 bzw. 46. Besagte Längsnuten liegen in diesem Beispiel auf der Verbindungslinie zwischen benachbarten Umfangsseiten.
Der in den 4 bis 6 gezeigte Hohlprofilträger 48 weist ebenfalls eine achteckige (n = 8) Außenkontur und eine runde Innenkontur auf. Im Gegensatz zu dem Hohlprofilträger 10 besteht jedoch ein Versatz b in Längsrichtung des Hohlprofilträgers zwischen den Durchgangsbohrungen 50 benachbarter Umfangsseiten der Umfangsseiten 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 und 66. Besagter Versatz b ist konstant und beträgt in diesem Beispiel die Hälfte des Abstands a der Durchgangsbohrungen 50 in Längsrichtung des Hohlprofilträgers 50. Im Übrigen weist der Hohlprofilträger 48 auch Längsnuten 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 und 82 wie der Hohlprofilträger 10 auf.
Der Versatz b zwischen den Durchgangsbohrungen 50 direkt benachbarter Umfangsseiten trägt auch dazu bei, dass Verknüpfungselemente recht engliegend zueinander an dem Hohlprofilträger befestigt werden können.
Die 7 bis 11 betreffen ein System 84 zum Aufbauen einer Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen (nicht gezeigt), Werkstücken (nicht gezeigt) etc., insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es umfasst rohrartige Hohlprofilträger 86, 88, 90, 92, 94, 96 und 98, die vorteilhafterweise wie der Hohlprofilträger 48 gestaltet sind und zu einem Grundrahmen 100 einer Tragvorrichtung (nicht gezeigt) zum Tragen von Werkzeugen etc. zusammengesetzt sind. Die Hohlprofilträger 86 bis 96 können jedoch auch anders gestaltet sein und beispielsweise keine Längsnuten aufweisen. An besagtem Grundrahmen 100 ist eine Platte 102 befestigt.
Die Hohlprofilträger 86 bis 98 sind unter rechten Winkeln aneinander befestigt. Einzelheiten dazu ergeben sich beispielhaft aus den 8 bis 11. Zur 90°-Befestigung eines Hohlprofilträgers, wie zum Beispiel des Hohlprofilträgers 96 an dem Hohlprofilträger 86 bzw. des Hohlprofilträgers 92 an dem Hohlprofilträger 86, wobei diese nicht direkt aneinander liegen, sondern dazwischen ein Spalt 104 verbleibt, werden zwei Profilverbinder (T-Verbinder) 106 und 108 benötigt. Zur Herstellung der Verbindung wird zum Beispiel der Hohlprofilträger 92 – wie in 10 gezeigt – unter 90° zum Hohlprofilträger 86 an der gewünschten Position angeordnet. Dann werden die beiden Profilverbinder 106 und 108 seitlich gegenüberliegend auf den Hohlprofilträger 92 gesetzt. In der hier gezeigten Ausführungsform weisen dazu die Profilverbinder 106 und 108 eine zur Außenkontur des Hohlprofilträgers 86 im Wesentlichen komplementäre Oberflächengestaltung auf, mittels derer sie über einen Teil der Außenkontur des Hohlprofilträgers 86 formschlüssig festgelegt werden. Wie sich anhand der 11a ergibt, liegt der Profilverbinder 108 zumindest im Bereich der Umfangsseite 56 nicht direkt an dem Hohlprofilträger 86, sondern ist dazwischen noch ein Luftspalt 109 vorgesehen. Er stützt sich also erst ab den Längsnuten 70 und 72 und zwar nur auf deren äußeren Seitenwänden 70a bzw. 72a und davon weiter nach außen an dem Hohlprofilträger 86 ab. Folglich liegt in diesem Beispiel der Profilverbinder nur an zwei und dazu noch nicht einmal benachbarten Umfangsseiten 54 und 58 an. Eine vollflächige Anlage wäre aber auch denkbar.
Die Abstützplatte 138 (siehe 11a) liegt im mittleren Bereich in derselben Weise wie der Profilverbinder 108 an dem Hohlprofilträger 86 an, d. h. mit einem Luftspalt 109 dazwischen. Sie stützt sich nur in den Längsnuten 78 und 80, und auch nur auf deren äußeren Seitenwänden 78a bzw. 80a, ab.
Die Profilverbinder 106 und 108 erstrecken sich umlaufend nur über eine jeweilige komplette Umfangsseite, wie zum Beispiel 56, und maximal über die Hälfte jeder dazu direkt benachbarten Umfangsseite, wie zum Beispiel 54 und 58. Dann werden zwei Klemmmuttern 110 und 112 in zwei Ausnehmungen 114 und 116 auf der von dem Hohlprofilträger 92 abgewandten Seite eines der beiden Profilverbinder 106 bzw. 108, hier des Profilverbinders 108, eingesetzt und von der gegenüberliegenden Seite zwei Befestigungsschrauben 118 und 120 durch entsprechende Ausnehmungen 114 und 116 und Durchgangsbohrungen 122 und 124 sowie durch zwei benachbarte Paare von gegenüberliegenden Durchgangsbohrungen 50 in dem Hohlprofilträger 92 und nachfolgend durch entsprechende Durchgangsbohrungen 122 und 124 in dem gegenüberliegenden Profilverbinder 108 mit den Klemmmuttern 110 und 112 verschraubt. Der Vollständigkeit halber soll auch noch erwähnt werden, dass Scheiben 126, 128, wie zum Beispiel Schraubensicherungsscheiben, auf der Außenseite des Profilverbinders 106 im Einsatz sind.
Dann werden Befestigungsschrauben 130 und 132, auf die jeweils eine Scheibe 134 bzw. 136, wie zum Beispiel eine Schraubensicherungsscheibe, sowie eine Abstützplatte (Klemmplatte) 138 bzw. 140 geschoben wurden, durch gegenüberliegende Durchgangsbohrungen 50 in dem anderen der Hohlprofilträger, hier 86, eingesetzt und in Gewindebohrungen (nicht gekennzeichnet) in dem jeweiligen Profilverbinder 106 bzw. 108 geschraubt. Jeder der Profilverbinder 106 und 108 ist dazu auf seiner zum Hohlprofilträger 86 gewandten Seite im Wesentlichen komplementär zur Außenkontur desselben ausgebildet. Er erstreckt sich dort über eine komplette Umfangsseite, wie zum Beispiel 56, und zu beiden direkt benachbarten Umfangsseiten, wie zum Beispiel 54 und 58, maximal über eine halbe Umfangsseite. In diesem Beispiel besteht ein Formschluss, insbesondere durch die Längsnuten 70 und 72, zwischen dem jeweiligen Profilverbinder 108 und 108 und dem Hohlprofilträger 86. Dasselbe gilt für die gegenüberliegende Seite durch Gestaltung der Innenseite der Abstützplatten 138 und 140 in der Weise, dass diese formschlüssig in die jeweiligen Längsnuten 70 und 72 eingreifen.
Wie in 11 gezeigt ist, ermöglicht die platzsparende verdrehsichere Befestigung eines Verknüpfungselements, wie zum Beispiel der Profilverbinder 106 (siehe 7 bis 10) und 108, mittels jeweils nur einer Befestigungsschraube 130 bzw. 132 sogar eine engliegende Anordnung von drei Hohlprofilträgern 92, 96 und 146, wobei der Hohlprofilträger 146 der in 7 gezeigten Ausführungsform hinzugefügt und der Hohlprofilträger aus der Zeichenebene heraus vorgezogen worden ist, unter jeweils 90° an dem Hohlprofilträger 86.
Aufgrund der speziellen Rasterung der Hohlprofilträger wie beim Hohlprofilträger 48 mit Durchgangsbohrungen ist diese Anordnung mit nur einem leichten Versatz zueinander (hier in die Zeichenebene hinein) möglich. Der Versatz ist erforderlich, damit die Befestigungsschrauben einander kreuzend passieren können.
Die 12 und 13 zeigen einen Teil von einem System 148 gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es geht dabei um die Anbindung von Standrohren 150, 152 und 154 mit verstellbaren Standfüßen 156, 158 und 160 unter 90° zueinander an einem Hohlprofilträger 162, der wie der Hohlprofilträger 48 ausgebildet ist. Die verstellbaren Standfüße 156, 158 und 160 sind an einer jeweiligen Basisplatte 164, 166 bzw. 168 befestigt, die wiederum wie die Profilverbinder 106 und 108 mit dem Hohlprofilträger 162 verbunden sind. Besagte Basisplatten 164 bis 168 erstrecken sich ebenfalls über eine jeweilige komplette Umfangsseite 56 bzw. 60 bzw. 64 und über maximal die Hälfte jeder der direkt benachbarten Umfangsseiten 54 und 58 bzw. 58 und 62 bzw. 62 und 66, aber bildet mit dem Hohlprofilträger 162 nur bis einschließlich beider Längsnuten 70 und 72 bzw. 74 und 76 bzw. 78 und 80 einen Formschluss mit dem Hohlprofilträger 162.
Wie sich anhand der 13 ergibt, besteht ein Versatz unter den Basisplatten 164, 166 und 168 in Längsrichtung des Hohlprofilträgers 162, da anderenfalls die Befestigungsschrauben aufeinander treffen würden. Aufgrund der speziellen Rasterung der Durchgangsbohrungen 50 in dem Hohlprofilträger 162 ist dieser Versatz recht gering, so dass in diesem Beispiel die Standrohre recht eng zueinander unter 90° zueinander am Hohlprofilträger angeordnet werden können.
Wie sich anhand der 13a ergibt, liegt die Basisplatte 168 zumindest im Bereich der Umfangsseite 60 nicht direkt an dem Hohlprofilträger 162, sondern ist dazwischen noch ein Luftspalt 109 vorgesehen. Sie stützt sich nur an der äußeren Seitenwand 74a der Längsnut 74 und an der äußeren Seitenwand 74a der Längsnut 76 ab. Die Abstützplatte 138 stützt sich an dem Hohlprofilträger 162 genauso ab wie die in der 11a gezeigte Abstützplatte 138.
Genauer gesagt stützt sie sich nur an der äußeren Seitenwand 68a der Längsnut 68 und der äußeren Seitenwand 82a der Längsnut 82 ab. Genau wie bei den vorangehend gezeigten Beispielen ist über den jeweiligen Winkelbereich auch eine andersartige Anlage (vollständig/teilweise, zusammenhängend/unterbrochen etc.) möglich.
Die 14 und 15 dienen zur Darstellung einer Vorrichtung 170 zur Befestigung eines Endeffektors (nicht gezeigt) an einem Grundrahmen, von dem nur ein Hohlprofilträger 172 zu sehen ist, einer Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen etc. gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Besagte Vorrichtung 170 ist an einer Basisplatte 174 befestigbar, die wiederum, wie zum Beispiel in den 12 und 13 gezeigt ist, an dem Hohlprofilträger 172 befestigt ist. Die Vorrichtung 170 weist einen verstellbaren Standfuß 176, ein daran bzw. darauf befestigtes Standrohr 178 und einen verstellbaren Kreuzverbinder 180 auf, der an dem von dem Standfuß 176 abgewandten Ende des Standrohres 178 befestigt ist.
Der Kreuzverbinder 180 dient zur Befestigung eines Endeffektors (nicht gezeigt) und umfasst ein Mittelteil 182 und zwei in diesem Beispiel um 90° zueinander verdreht angeordnete, quer zur Klemmrichtung verstellbare Spannschellen 184 und 186. Das Mittelteil 182 weist zwei in diesem Beispiel um 90° zueinander verdreht angeordnete, nutenartige Ausnehmungen 188 und 190 für Rohre, wie zum Beispiel das Standrohr 178, auf zueinander entgegengesetzten Seiten auf. Die Spannschellen 184 und 186 sind mittels jeweils zwei Spannschrauben 192 und 194 an dem Mittelteil 182 befestigbar. Zudem weisen die Spannschellen 184 und 186 jeweils zwei Langlöcher 196 und 198 für die Spannschrauben 192 und 194 auf. Im Bereich eines der Langlöcher 196 und 198 ist jeweils ein Maßstab 200 beziehungsweise 202 zur Positionseinstellung beziehungsweise -bestimmung vorgesehen. Beide Spannschellen 184 und 186 weisen jeweils eine vorzugsweise mittige Durchgangsbohrung 204 auf.
Sofern das Standrohr 178 und ein weiteres Rohr 206 ein geeignetes Lochraster aufweisen, kann der Kreuzverbinder 180 wie folgt montiert werden:
Zunächst ist beispielsweise das Standrohr 178 zwischen dem Mittelteil 182 und der Spannschelle 184 anzuordnen. Dann werden die Spannschrauben 192 und 194 mit Scheiben 208 und 210, wie zum Beispiel Schraubensicherungsscheiben, zur lockeren Befestigung der Spannschelle 184 an dem Mittelteil 182 verwendet. Daraufhin wird ein Montagewerkzeug (nicht gezeigt) in die Durchgangsbohrung 204 und durch diese hindurch in ein Loch 214 (, von denen nur einige gekennzeichnet sind) in dem Standrohr 178 gesteckt und die Spannschelle 184 in eine Position in Längsrichtung des Standrohres 178 geschoben. Wenn die gewünschte Position erreicht ist, werden die Spannschrauben 192 und 194 angezogen. Danach erfolgt dasselbe mit dem Rohr 206 und der Spannschelle 186.
Zum Verstellen des Standfußes 176 in Längsrichtung des Hohlprofilträgers 172 weist er zwei Langlöcher 216 und 218 für Befestigungsschrauben 220 und 222 auf. Wenn die Befestigungsschrauben 220 und 222 gelöst werden, kann der Standfuß 176 auf der Basisplatte 174 in Längsrichtung des Hohlprofilträgers 172 in begrenztem Maße verschoben werden. In einer besonderen Ausführungsform kann die Basisplatte 174 um 180° gedreht auf dem Hohlprofilträger 172 angebracht werden, um den Verstellweg des Standfußes 176 zu verdoppeln.
Mittels des verstellbaren Kreuzverbinders in Kombination mit dem verstellbaren Standfuß ist eine Positionierung von beispielsweise Endeffektoren in allen drei Richtungen (x, y, z) im Raum mit nur zwei Rohren möglich, während im Stand der Technik dazu drei Rohre erforderlich sind. Dadurch wird also auch Platz gespart.
Mittels der 16 (Montageansicht und Explosionsdarstellung kombiniert) soll verdeutlicht werden, dass sogar zwei Standrohre 178 mit verstellbaren Standfüßen 176 ohne einen Versatz in Längsrichtung des Hohlprofilträgers 172 unter 180° gegenüberliegend an dem Hohlprofilträger 172 angebracht werden können. Dies zeigt ebenfalls, dass mittels der vorliegenden Erfindung zumindest in besonderen Ausführungsformen eine platzsparende Anordnung von Verknüpfungselementen an einem Hohlprofilträger möglich ist.
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

10: Hohlprofilträger
12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26: Umfangsseiten
28: Durchgangsbohrungen
32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46: Längsnuten
48: Hohlprofilträger
50: Durchgangsbohrungen
52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66: Umfangsseiten
68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82: Längsnuten
68a: Seitenwand
70a: Seitenwand
72a: Seitenwand
74a: Seitenwand
76a: Seitenwand
82a: Seitenwand
84: System
86, 88, 90, 92, 94, 96, 98: Hohlprofilträger
100: Grundrahmen
102: Platte
104: Spalt
106, 108: Profilverbinder
109: Luftspalt
110, 112: Klemmmuttern
114, 116: Ausnehmungen
118, 120: Befestigungsschrauben
122, 124: Durchgangsbohrungen
126, 128: Scheiben
130, 132: Befestigungsschrauben
134, 136: Scheiben
138, 140: Abstützplatten
142, 144: Gewindebohrungen
146: Hohlprofilträger
148: System
150, 152, 154: Standrohre
156, 158, 160: Standfüße
162: Hohlprofilträger
164, 166, 168: Basisplatten
170: Vorrichtung
172: Hohlprofilträger
174: Basisplatte
176: Standfuß
178: Standrohr
180: Kreuzverbinder
182: Mittelteil
184, 186: Spannschellen
188, 190: Ausnehmungen
192, 194: Spannschrauben
196, 198: Langlöcher
200, 202: Maßstäbe
204: Durchgangsbohrung
206: Rohr
208, 210: Scheiben
214: Loch
216, 218: Langlöcher
220, 222: Befestigungsschrauben

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1136195 B1 [0002]
EP 1533072 B1 [0003]

Claims

Insbesondere rohrartiger Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172) für eine vorzugsweise modular aufbaubare Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, mit einer im Querschnitt im Wesentlichen runden oder n-eckigen Außenkontur, wobei n ≥ 4 ist, auf seinem Umfang Durchgangsbohrungen (28; 50) vorgesehen sind und sich davon jeweils zwei Durchgangsbohrungen paarweise gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Längsnuten (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48; 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82) zur Abstützung von Verknüpfungselementen auf dem Umfang des Hohlprofilträgers (10 bzw. 48 bzw. 146 bzw. 172) vorgesehen sind.
Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längsnuten (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48; 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82) zwischen direkt benachbarten Umfangsseiten der n-eckigen Außenkontur erstrecken.
Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen (28; 50) auf jeder der Umfangsseiten (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26; 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66) vorgesehen sind.
Hohlprofilträger (48; 146; 172) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen (50) von direkt benachbarten Umfangsseiten in Längsrichtung des Hohlprofilträgers zueinander, vorzugsweise um eine konstante Strecke, versetzt sind.
Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass n eine gerade Zahl ist und die Durchgangsbohrungen (50) auf jeder zweiten der Umfangsseiten vorgesehen sind.
Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur rund ist.
Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er in seinem Inneren Versteifungsrippen aufweist, die sich an einem inneren Hohlkern abstützen.
Kreuzverbinder (180) zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen (100) einer vorzugsweisen modular aufbaubaren Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, umfassend ein Mittelteil (182) und zwei vorzugsweise um 90° zueinander verdreht angeordnete, quer zur Klemmrichtung verstellbare Spannschellen (184, 186).
Kreuzverbinder (180) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (182) zwei vorzugsweise um 90° zueinander verdreht angeordnete, nutenartige Ausnehmungen (188, 190) für Rohre auf zueinander entgegengesetzten Seiten aufweist.
Kreuzverbinder (180) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschellen (184, 186) mittels jeweils zwei Spannschrauben (192, 194) an dem Mittelteil (182) befestigbar sind.
Kreuzverbinder (180) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschellen (184, 186) jeweils zwei Langlöcher (196, 198) für die Spannschrauben (192, 194) aufweisen.
Kreuzverbinder (180) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Langlöcher (196, 198) jeweils Markierungen, insbesondere ein Maßstab (200; 202), zur Positionseinstellung bzw. -bestimmung vorgesehen sind.
Kreuzverbinder (180) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Spannschellen (184, 186) eine vorzugsweise mittige Durchgangsbohrung (204) aufweist.
Vorrichtung (170) zur Befestigung eines Endeffektors an einem Grundrahmen (100) einer vorzugsweise modular aufbaubaren Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, umfassend einen Standfuß (176) zur Befestigung auf einer Basisplatte (174), die auf einem Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 7, befestigbar ist, wobei der Standfuß mindestens zwei Langlöcher (216, 218) für Befestigungsschrauben (220, 222) zur Befestigung desselben auf oder an der Basisplatte aufweist, ein Standrohr (178), das auf dem Standfuß befestigt ist, und einen Kreuzverbinder (180) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, an dem das von dem Standfuß abgewandte Ende des Standrohres befestigt ist.
System (148) zum Aufbauen einer Tragvorrichtung zum Tragen von Werkzeugen, Werkstücken oder dergleichen, insbesondere für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, umfassend rohrartige Hohlprofilträger (162) mit einer im Querschnitt im Wesentlichen runden oder n-eckigen Außenkontur, wobei n ≥ 4 ist, auf deren Umfängen Durchgangsbohrungen (50) vorgesehen sind und sich davon jeweils zwei Durchgangsbohrungen paarweise gegenüberliegen, insbesondere Hohlprofilträger (10; 48; 146; 172) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, an denen Verknüpfungselemente (106, 108; 164, 166; 174) befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer runden Außenkontur sich zumindest einige der Verknüpfungselemente über den Umfang über einen maximalen Winkelbereich von 360°: Anzahl m der Bohrungen über den Umfang und im Fall einer n-eckigen Außenkontur, wobei n ≥ 4 und eine gerade Zahl ist, sich zumindest einige der Verknüpfungselemente über den Umfang über einen maximalen Winkelbereich von (360°:n)·2 erstrecken.
System (148) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es Befestigungsschrauben (118, 120; 130, 132) zur Befestigung der Verknüpfungselemente an den Hohlprofilträgern, die in besagte paarweise gegenüberliegende Durchgangsbohrungen (50) einführbar sind, und Abstützplatten (138, 140) für die Befestigungsschrauben zur Verdrehsicherung der Verknüpfungselemente und/oder der daran befestigten Komponenten aufweist.
System (148) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Kreuzverbinder (180) nach einem der Ansprüche 8 bis 13 und/oder mindestens eine Vorrichtung (170) nach Anspruch 14 aufweist.