DE102015111859B4 - Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb - Google Patents

Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb Download PDF

Info

Publication number
DE102015111859B4
DE102015111859B4 DE102015111859.9A DE102015111859A DE102015111859B4 DE 102015111859 B4 DE102015111859 B4 DE 102015111859B4 DE 102015111859 A DE102015111859 A DE 102015111859A DE 102015111859 B4 DE102015111859 B4 DE 102015111859B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cross carriage
carriage
portal system
cross
construction panels
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.)
Active
Application number
DE102015111859.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015111859A1 (de
Inventor
Jörg Mattheus
Thomas Kollmar
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.)
Fibro Laepple Technology GmbH
Original Assignee
Fibro Laepple Technology GmbH
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 Fibro Laepple Technology GmbH filed Critical Fibro Laepple Technology GmbH
Priority to DE102015111859.9A priority Critical patent/DE102015111859B4/de
Priority to CN201680042918.XA priority patent/CN107921627A/zh
Priority to EP16726300.3A priority patent/EP3325222A1/de
Priority to US15/746,134 priority patent/US20180207792A1/en
Priority to PCT/EP2016/061861 priority patent/WO2017012756A1/de
Publication of DE102015111859A1 publication Critical patent/DE102015111859A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015111859B4 publication Critical patent/DE102015111859B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B25J9/0012Constructional details, e.g. manipulator supports, bases making use of synthetic construction materials, e.g. plastics, composites
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00Robots
    • Y10S901/14Arm movement, spatial
    • Y10S901/16Cartesian, three degrees of freedom

Abstract

Kreuzlaufwagen (1) für ein Portalsystem (50) zum Bewegen von Werkstücken und Lasten, ausgebildet aus
a. wenigstens drei in benachbarten Parallelebenen angeordnete Konstruktionsplatten (10, 11, 12), wobei
b. zwischen wenigstens zwei der Konstruktionsplatten (10, 11, 12) längs und/oder querverlaufende Hohlprofile (30, 31) angeordnet sind und
c. wobei mehrere oder alle Konstruktionsplatten (10, 11, 12) und/oder Hohlprofile (30, 31) überwiegend aus einem Kunststoffmaterial, ausgebildet sind und wobei
d. zwei oder mehrere der in Parallelebenen angeordnete Konstruktionsplatten (10, 11, 12) unter Verwendung einer Vielzahl von Distanzhülsen (32, 33) miteinander mechanisch verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kreuzlaufwagen für ein Portalsystem zum Bewegen von Werkstücken, Lasten und dergleichen mit hoher Geschwindigkeit, sowie ein entsprechendes Portalsystem, welches mit einem Kreuzlaufwagen ausgestattet ist.
  • Aus der Druckschrift US 4 600 358 A ist eine zwei-Achsen Manipulationsvorrichtung zum Bewegen von zu bearbeitenden Bauteilen gezeigt. Aus der Druckschrift US 2007 / 0 186 426 A1 ist ein Antriebswagen für einen Roboter auf einer Tragkonstruktion gezeigt. Die Druckschrift WO 2005/ 087 431 A1 beschäftigt sich mit einer Trägeranordnung für ein Maschinenportal sowie einem Verfahren zur Herstellung einer solchen Trägeranordnung.
  • Im Stand der Technik sind bereits Zwei-Achsen-Portalsysteme mit Kreuzlaufwagen bekannt. Solche Portalsysteme dienen zum Führen und Antreiben eines Kreuzlaufwagens, der mit einer Z-Achse ausgestattet ist. Die im Stand der Technik bekannten Antriebe funktioniert wahlweise elektrisch oder pneumatisch. Typischerweise werden die Kreuzlaufwägen zwischen Endanschlägen entlang z. B. einer Zahnstange in einer Bewegungsrichtung hin- und her beweglich gelagert. Bekannte Kreuzlaufwagen bestehen aus Gründen der Eigen- und Formstabilität typischerweise aus einer stabilen und daher schweren Metallkonstruktion und weisen demzufolge hohe Trägheitsmassen auf, was im Betrieb Nachteile mit sich bringen kann.
  • Einsatzmöglichkeiten solcher Portalsysteme gibt es überall dort, wo Bewegungen verhältnismäßig schnell und präzise ausgeführt werden müssen, wie zum Beispiel bei Handlingsgeräten, Maschinenbeschickungsvorrichtungen, Montageanlagen, Magazinbeschickungen, Palettierautomaten, Regalbediengeräten, Portalladern, modularen Robotern sowie Positioniersystemen mit spezieller Aufgabenstellung.
  • Bei zunehmender Größe der Portalsysteme und insbesondere bei Systemen mit hohen zurückzulegenden Distanzen (von z. B. 10 Meter und mehr) und zum Bewegen von hohen Massen treten eine Vielzahl von technischen Problemen auf. Hohe Massen der beweglichen Teile können mit den im Stand der Technik bekannten schweren Konstruktionslösungen nicht mit ausreichend hoher Geschwindigkeit, insbesondere aus dem Stand weg beschleunigt und mit der entsprechenden Genauigkeit bewegt und wieder gestoppt werden.
  • Wünschenswert ist es, auch bei großen Portalsystemen, wie Hallenportalsystemen in Fertigungshallen, die Geschwindigkeiten zum Verfahren von Werkzeugen zu erhöhen.
  • Die bekannten großformatigen Portalsysteme (d. h. Systeme mit Abmessungen von einigen Metern und mehr) lassen z. B. keine Geschwindigkeiten von etwa 10 m/s mit einer hohen Beschleunigung von über 20 m/s2 (bevorzugt von 26 m/s2) zu. Ein weiterer begrenzender Faktor stellen bekannte Antriebssysteme solcher Portalsysteme dar.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und ein verbessertes Portalsystem sowie einen verbesserten Kreuzlaufwagen bereitzustellen, welcher mit hoher Geschwindigkeit und hoher Beschleunigung bewegt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Kreuzlaufwagen mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Portalsystem mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.
  • Ein erster Grundgedanke der Erfindung besteht in der konstruktiven Umsetzung einer Leichtbauplattenkonstruktion eines Kreuzlaufwagens. Erfindungsgemäß wird hierzu vorgesehen einen Kreuzlaufwagen für ein Portalsystem zum Bewegen von Werkstücken, Lasten und dergleichen aus mehreren, in benachbarten Parallelebenen angeordneten Konstruktionsplatten auszubilden, wobei zwischen wenigstens zwei der benachbarten Konstruktionsplatten längs und/oder querverlaufende Hohlprofile angeordnet sind und wobei vorzugsweise mehrere oder alle Konstruktionsplatten und/oder Hohlprofile überwiegend aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise einem CFK-Material ausgebildet sind.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Konstruktionsplatten vorzugsweise nahezu vollständig bis vollständig aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise einem faserverstärkten Kunststoffmaterial wie z. B. CFK ausgebildet. Weniger bevorzugt, aber auch denkbar ist eine Ausgestaltung nur teilweise aus Kunststoff. Hierbei ist unter „vollständig“ bis „nahezu vollständig“ zu verstehen, dass die konstruktiven Eigenschaften, wie Form, Festigkeit, Verformbarkeit und Eigenstabilität überwiegend bis vollständig durch das Kunststoffmaterial und dessen Additive oder Füllstoffe bestimmt werden. Besonders vorteilhaft ist daher eine konstruktive Ausgestaltung, bei der zumindest teilweise oder bevorzugt vollständig auf schwere Metallkonstruktionen und metallische Bauteile und Verbindungselemente verzichtet werden kann.
  • Andererseits ist erfindungsgemäß vorgesehen, einen elektrischen Linearantrieb sowohl für die horizontale Bewegung (X-Achse) als auch die vertikale Bewegung (Z-Achse) vorzusehen, wobei die Primärplatten des Linearantriebes in zueinander orthogonaler Orientierung jeweils an gegenüberliegenden Außenseiten des Kreuzlaufwagens bzw. auf oder zwischen den außenliegenden Konstruktionsplatten vorgesehen werden.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung, können auch durch den Linearantrieb auftretende Querkräfte (aufgrund der Anziehungskräfte) nahezu vollständig abgefangen werden, so dass eine Durchbiegung des Kreuzlaufwagens oder der im Konstruktionspaket beteiligten Konstruktionsplatten praktisch ausgeschlossen ist. Selbst bei großformatigen Abmessungen (wie z. B. in etwa 1 m Plattenlänge und/oder Plattenbreite) lassen sich Durchbiegungen des Kreuzlaufwagens in Querrichtung von kleiner 0,05 mm erzielen.
  • Ferner ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zwei oder mehrere der in Parallelebenen angeordneten Konstruktionsplatten unter Verwendung einer Vielzahl von Distanzhülsen miteinander mechanisch in einem definierten Abstand verbunden sind. Bevorzugt werden hierzu ein oder mehrteilige Distanzhülsen und/ oder Buchsen verwendet, wobei weiter bevorzugt, ein oder alle Verbindungsteile der Hülsen und Buchsen aus einem Kunststoffmaterial, wie z. B. einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet werden. Alternativ können auch Metallhülsen vorgesehen werden oder eine Mischbestückung angebracht werden.
  • Mit Vorteil ist hierzu vorgesehen, dass die Distanzhülsen oder Buchsen zum Fixieren der Lage der Konstruktionsplatten in den Parallelebenen mit Plattenhaltemitteln ausgebildet sind. Hierzu können die Distanzhülsen und/oder Buchsen z. B. mit Nuten, Absätzen, Auflager oder Kragen als Anschlag und Lagerauflage ausgestattet werden.
  • Es ist weiter vorteilhaft, wenn mindestens zwei der jeweils in Parallelebenen angeordneten Konstruktionsplatten eine in etwa gleiche Länge L in Richtung einer ersten vorzugsweise horizontalen Bewegungsachse X des Portalsystems und weiter vorzugsweise eine in etwa gleiche Höhe H in Richtung einer zweiten vertikalen Bewegungsachse Z des Portalsystems aufweisen bzw. eine entsprechende Hüllkontur eines Quaders mit gleicher Kantenlänge in X- und Z-Richtung aufspannen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Konstruktionsplatten in drei Parallelebenen angeordnet. Eine jeweils vordere und hintere Ebene wird von einer äußeren Konstruktionsplatte aufgespannt, während eine dritte (mittlere) Ebene von einer dazwischen liegenden Konstruktionsplatte aufgespannt wird. Jede Konstruktionsplatte kann auch aus zwei in der Mitte geteilten Plattenteilen oder aus mehreren, eine Fläche aufspannende Teilplattenelementen gebildet werden.
  • Zwischen je zwei in benachbarten Parallelebenen angeordneten Konstruktionsplatten sind Profile, vorzugweise Hohlprofile eingebettet. Vorzugsweise werden die Profile in den Bereichen von Krafteinleitungspunkten eingebracht.
  • Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass ein oder mehrere jeweils in Bewegungsrichtung des Kreuzlaufwagens stirnseitig hervorstehende Aufpralldämpfer angeordnet werden, die insbesondere den Kreuzlaufwagen bei Kollision mit anderen Bauteilen vor größeren Beschädigungen schützen sollen. Ergänzend ist jeweils am Ende des Portalsystems ein Sicherheitsstoßdämpfer angeordnet, um sicherzustellen, dass der Schaden bei einer Kollision am jeweiligen Bahnende der horizontal verlaufenden X-Achse des Portalsystems abgemildert wird. Da der erfindungsgemäße Kreuzlaufwagen auch eine über einen Linearmotor angetriebene auf- und ab bewegliche (vertikale) Z-Achse aufweist, sind somit auch Aufpralldämpfer stirnseitig oben und unten am o. g. Plattenstapel der Konstruktionsplatten, somit entlang von horizontal verlaufender Stirnseiten der Konstruktionsplatten angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kreuzlaufwagen ferner eine vertikal orientierte, im Wesentlichen über die Höhe des Kreuzlaufwagens angebrachte Adapterplatte zur Montage eines Linearantriebes (bzw. eines Primärteiles eines Linearantriebes) in Richtung einer vorzugsweise vertikalen Bewegungsachse Z des Portalsystems aufweist. Die Adapterplatte ist bevorzugt aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Leichtmetalllegierung gebildet.
  • Darüber hinaus kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass der Kreuzlaufwagen eine horizontal im Wesentlichen über die Länge des Kreuzlaufwagens angebrachte weitere Adapterplatte zur Montage eines weiteren Linearantriebes (bzw. eines Primärteiles eines Linearantriebes) in Richtung einer vorzugsweise horizontalen Bewegungsachse X des Portalsystems aufweist. Entsprechend sind die mit den Primärteilen des Linearantriebes zusammenwirkenden Sekundärteile der Linearantriebe entlang der X- bzw. Z-Achse angeordnet.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft, neben der zuvor genannten passiven Kühlung des Linearmotors, die aktive Kühlung mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung des Linearmotors. Hierzu kann der Kreuzlaufwagen so ausgebildet sein, dass ein oder mehrere Luftzufuhrkanäle zum Kühlen von am Kreuzlaufwagen montierten Linearantrieben oder Teilen davon vorgesehen sind, die jeweils an einem Kanalende wenigstens eine Lufteintrittsöffnung besitzen, die in oder entgegen der Horizontalrichtung des Kreuzlaufwagens orientiert ist bzw. sind und deren anderes offenes Kanalende zu einer Position am Kreuzlaufwagen gerichtet ist, die zur Montage eines Linearantriebteiles bestimmungsgemäß ausgebildet ist. Weiter bevorzugt ist es, wenn ein jeweils oberer und unterer Kühlkanal entsprechend jeder Bewegungsrichtung angebracht ist.
  • Weiter ist erfindungsgemäß ein Portalsystem mit einem wie zuvor beschriebenen Kreuzlaufwagen vorgesehen, umfassend ein Ständersystem aus wenigstens einem Ständer, an dem ein Längsführungsprofil befestigt ist, welches eine horizontale Bewegungsachse X, entlang derer der Kreuzlaufwagen hin- und her bewegbar ist, ausbildet.
  • In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Portalsystem zur Bewegung des Kreuzlaufwagens mit wenigstens einem Linearantrieb ausgebildet ist.
  • Weiter ist mit Vorteil vorgesehen, wenn am Kreuzlaufwagen die Laufrollen über CFK-Buchsen oder Kunststoffbuchsen an seitlich auskragenden Buchsenplatten angebracht sind.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass am Kreuzlaufwagen mehrere Führungswagen vorgesehen sind, an denen ein in vertikaler Bewegungsrichtung Z auf und ab bewegbarer Arm gelagert ist. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
  • Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Portalsystems;
    • 2 eine Schnittansicht durch das Portalsystem der 1 entlang der Achse A - A,
    • 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Kreuzlaufwagens;
    • 4 eine Ansicht von der Seite auf den dargestellten Teil des Kreuzlaufwagens aus 3,
    • 5 eine in „Transparenzdarstellung“ gezeigte perspektivische Teilansicht der 3,
    • 6 eine weitere „teiltransparente“ perspektivische Ansicht eines Teils eines Kreuzlaufwagens;
    • 7 eine rückwärtige perspektivische Ansicht der 6 und
    • 8 eine Schnittansicht durch eine Befestigungsbuchse.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 8 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.
  • In der 1 ist eine beispielhafte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Portalsystems 50 und in der 2 eine Darstellung entlang der Schnittachse A-A aus 1 gezeigt. Das Portalsystem 50 hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Erstreckung in x-Richtung in etwa von 12 m. Das Portalsystem 50 umfasst ein Ständersystem 51 aus drei Ständern 51.1. In x-Richtung erstreckt sich entlang der Ständer 51.1 ein Hohlprofil 52. Am Hohlprofil 52 ist wiederum ein Führungsprofil 53 angeordnet, welches in der Detailansicht der 2 in seiner geometrischen Ausgestaltung detailliert (in einer gespiegelten Ansicht) gezeigt ist.
  • An einer vertikal verlaufenden Profilwand des Führungsprofils 53 ist die Anbindung 53.2 für den Ständer 51.1 ausgebildet. Ferner sind Absätze 53.3 (jeweils oben und unten) bei der Anbindung 53.2 des Führungsprofils 53 vorgesehen. Jeweils an der Ober- und Unterseite des Führungsprofils befinden sich Ausfräsungen 53.1 für die Führung des später noch zu beschreibenden Kreuzlaufwagens 1. Auf der, der Anbindung 53.2 gegenüberliegenden Stirnseite des Führungsprofils 53 befindet sich eine Ausfräsung 53.4 für das Sekundärteil des Linearmotors 43, der entlang der x-Achse des Portalsystems 50 montiert ist.
    Es ist ferner in 2 erkennbar, dass der Kreuzlaufwagen 1 einen in z-Richtung des Portalsystems 50 auf und ab bewegbaren Arm 54 aufweist, an dessen stirnseitigem unteren Ende 55.1 ein beispielhaftes Werkzeug 55 dargestellt ist. Der Arm 54 lässt sich über einen in Vertikalrichtung ausgerichteten Linearmotor 43 auf und ab bewegen. Der Kreuzlaufwagen 1 weist einen oberen und unteren Laufrollenbock 2.1 bzw. 2.2 auf, an dem die Laufrollen 2.3 des Kreuzlaufwagens 1 befestigt sind. Der Kreuzlaufwagen 1 kann angetrieben von einem ersten Linearmotor 43 von einem jeweils ersten endseitigen Anschlag entlang der x-Achse zu einem gegenüberliegenden endseitigen Anschlag des Portalsystems 50 hin und her bewegt werden, während gleichzeitig der Arm 54 durch einen zweiten Linearantrieb auf und ab bewegt werden kann. Endseitig befinden sich am Portalsystem 50 jeweils an den Anschlägen Sicherheitsstoßdämpfer 56.
  • In der 2 sind ferner beispielhaft die Primärplatten 43.1 und die Sekundärplatten 43.1 des Linearmotors 43 angedeutet.
  • In den 3 bis 7 wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kreuzlaufwagens 1 näher beschrieben. Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Kreuzlaufwagens 1. Der Kreuzlaufwagen 1 ist aufgebaut als Plattenstapel von in drei benachbarten Parallelebenen angeordneten Konstruktionsplatten 10, 11, 12.
  • Die Konstruktionsplatten 10, 11, 12 bilden am Außenumfang des Kreuzlaufwagens 1 jeweils Stirnseitenkanten 10.1, 11.1, 12.1 aus, die teilweise mit einer Seitenwand 4 geschlossen sind.
  • Die in der 3 gezeigte vordere außenliegende Konstruktionsplatte 10 ist aus zwei Plattenteilen 10.2 ausgebildet. Zwischen den beiden Plattenteilen 10.2 der Konstruktionsplatte 10 befindet sich ein teiloffener Bereich mit Blick auf die mittlere Konstruktionsplatte 11. Die gezeigte Aussparung 10.3 dient der Aufnahme eines Sekundärteils 43.1 eines Linearmotors 43 für den Antrieb in X-Richtung. Zur Auflage einer den Linearmotor 43 kühlenden Adapterplatte 40 sind jeweils Auflageböcke 10.4 randseitig am Kreuzlaufwagen 1 angebracht.
    Zwischen den Konstruktionsplatten 10 und 11 sowie zwischen den Konstruktionsplatten 11 und 12 sind jeweils in den Zwischenräumen längs- bzw. querverlaufende Hohlprofile 30, 31 angeordnet. Zur Sichtbarmachung der Hohlprofile 30, 31 wurde der Kreuzlaufwagen 1 in den 5 bis 7 in einer „teiltransparenten“ Darstellung gezeigt, wobei die außenliegende Konstruktionsplatte „transparent“ dargestellt ist, um das Innere des Kreuzlaufwagens 1 sichtbar zu machen.
  • Wie weiter in 3 zu sehen ist, befinden sich stirnseitig in und entgegen der x-Richtung entlang der Stirnseitenkanten 10.1, 11.1, 12.1 der Konstruktionsplatten 10, 11, 12 eine Seitenwandplatte 4, in der eine Vielzahl von Öffnungen 4.1 zur Befestigung von Kreuzlaufwagen-Bauteilen vorgesehen sind. Ferner sind in den 3 bis 7 verschiedene Hülsentypen 32, 33, 34 dargestellt, die erfindungsgemäß verwendet wurden, um die gewählte Plattenstapelkonstruktion einerseits zu realisieren und um andererseits Anbauteile an dem Kreuzlaufwagen befestigen zu können. Die Parallelebenen werden unter Verwendung der Vielzahl von Distanzhülsen bewerkstelligt. An den Distanzhülsen 32, 33 sind Plattenhaltemittel 32.1 wie schematisch in 8 dargestellt, vorgesehen.
    Die Distanzhülsen 32, 33 bzw. Buchsen dienen dem Fixieren der Lage der Konstruktionsplatten 10, 11, 12 in den Parallelebenen mittels der Plattenhaltemittel 32.1, die hier als Nuten und Absätze bzw. Auflager und Kragen ausgebildet sind, wie dies ebenfalls in der 8 schematisch durch Darstellung der Kantenlinien erkennbar ist.
  • Ferner sind Passhülsen 34 zur Befestigung von Anbauteilen am Kreuzlaufwagen 1 vorgesehen.
  • Die in 1 hintere Konstruktionsplatte 12 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls eine zur Aussparung 10.3 vergleichbare Aussparung jedoch in Vertikalrichtung auf. Diese ist in etwa in der Mitte zwischen den dargestellten Luftzufuhrkanälen 14.1 angebracht. Diese Aussparung dient ebenfalls der Aufnahme eines Primärteils 43.1 eines Linearantriebs 43 samt einer zur passiven Kühlung vorgesehenen Adapterplatte 40.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft neben der passiven Kühlung durch die Adapterplatten 40 eine aktive Kühlung mit einer Kühlvorrichtung 14.
    Die Kühlvorrichtung 14 ist in der vorliegenden Ausführungsform durch Luftzufuhrkanäle 14.1, 14.2 ausgebildet, die auf jeweils gegenüberliegenden Außenseiten des Kreuzlaufwagens 1 angeordnet sind und dem jeweiligen dort angeordneten Direktantrieb 43 zugeordnet sind. Für jeden Kanal 14.1 und 14.2 ist eine Lufteintrittsöffnung 14.3 vorgesehen. Die Lufteintrittsöffnung 14.3 wird von einem Luftstutzen 14.5 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform sind jeweils zwei Luftzufuhrkanäle 14.1 und 14.2 mit einem gemeinsamen Luftstutzen 14.5 verbunden, wobei der Luftstutzen eine jeweils linksseitige und rechtsseitige Lufteintrittsöffnung 14.3 aufweist und damit sozusagen als Y-Verteiler wirkt. Über jede Lufteintrittsöffnung 14.3 wird jeweils über den zugeordneten Luftzufuhrkanal 14.1 bzw. 14.2 ein Luftstrom zum offenen Kanalende 14.4 geleitet. Das offene Kanalende 14.4 ist an einer Position am Kreuzlaufwagen 1 in Richtung des dort vorgesehenen Linearantriebes 43 ausgerichtet.
  • Wie ferner in der 5 gut zu erkennen ist, ist für beide Bewegungsrichtungen des Kreuzlaufwagens (X-Richtung und Z-Richtung) jeweils in dieser und in entgegengesetzter Richtung jeweils ein Luftstutzen 14.5 mit zugeordneten Luftzufuhrkanälen 14.1 bzw. 14.2 vorgesehen, sodass je nach Bewegungsrichtung jeweils ein Luftstrom durch die Lufteintrittsöffnungen 14.3 zu den Linearantrieben 43 geleitet wird und die Linearantriebe entsprechend gekühlt werden.
  • Die 6 zeigt eine andere schematische Ansicht in Form einer ebenfalls „teiloffenen“ perspektivischen Ansicht eines Teils des Kreuzlaufwagens 1. In dieser Darstellung sind ferner mehrere Aufpralldämpfer 13 gezeigt. Die Aufpralldämpfer 13 ragen von den Stirnseitenkanten 10.1, 11.1, 12.1 der Konstruktionsplatten jeweils in x- bzw. z-Bewegungsrichtung von den Stirnseiten des Kreuzlaufwagens 1 hervor. Die Aufpralldämpfer 13 sind durch mehrere, im Abstand übereinander gelagerte Dämpferplatten 13.1 ausgebildet, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen den Dämpferplatten 13.1 ferner ein zusätzliches Dämpfermaterial 13.2 eingebracht ist. Das Dämpfermaterial 13.2 ist bevorzugt ein energieaufzehrendes Dämpfermaterial. So kann z.B. ein plastisch verformbares Material zwischen die Dämpferplatten 13.1 eingebracht werden. Denkbar ist auch das Einbringen eines lediglich elastisch verformbaren Materials als Dämpfermaterial 13.2 oder eine Kombination der zuvor genannten Materialien. Ferner sind, wie in 6 ersichtlich, Führungswagen 47 am Kreuzlaufwagen 1 vorgesehen, die der Schienenführung für die z-Achse dienen.
  • In x-Richtung sind jeweils links und rechts der Stirnseitenkanten des Kreuzlaufwagens 1 drei Aufpralldämpfer13 angeordnet, während in z-Richtung jeweils ein nach oben und nach unten gerichteter Aufpralldämpfer 13 vorgesehen ist. Wie weiter zu erkennen ist, liegen hinter den Befestigungspunkten 13.3 der Aufpralldämpfer 13 jeweils horizontal angeordnete Hohlprofile 30, die mit den Konstruktionsplatten 10, 11, 12 die Festigkeit und Steifigkeit des Kreuzlaufwagens 1 mitbestimmen.
  • In der 7 ist eine rückwärtige ebenfalls teiloffene Ansicht der Darstellung des Kreuzlaufwagens 1 aus 6 dargestellt. Zwischen zwei Halteplatten 44 sind Buchsen 45 mit Laufrollen 46 befestigt.
  • In der 8 ist eine beispielhafte Befestigungsbuchse 32 gezeigt. Mittels einer Schraube wird eine Zugkraft in den Kreuzlaufwagen 1 auf der Unterseite eingeleitet. Über den Bund 32.1 wird die Kraft in die umgebende Kunststoffbuchse 32.2 übertragen und ein geschlossener Kraftfluss entsteht.
  • Die Kunststoffbuchse 32.2 weist einen unteren Anschlag 32.1 auf, gegen den sich die untere Konstruktionsplatte 12 abstützen kann. Die mittlere Konstruktionsplatte 11 greift in nutförmige Ausnehmungen 32.1 der umgebenden Kunststoffbuchse 32.2 ein. Die Kunststoffbuchse 32.2 kann mit Vorteil als eine Buchse mit Verdrehsicherungsmitteln 32.3 ausgebildet sein. Als Verdrehsicherungsmittel 32.3 ist hier eine Sechskantausgestaltung vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen in wenigstens einer Konstruktionsplatte 10, 11, 12 eingreift.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kreuzlaufwagen
    4
    Seitenwand, Seitenwandplatte
    10
    Konstruktionsplatte
    10.1
    Stirnseitenkante
    10.2
    Plattenteil
    10.3
    Aussparung
    10.4
    Auflagebock
    11
    Konstruktionsplatte
    11.1
    Stirnseitenkante
    12
    Konstruktionsplatte
    12.1
    Stirnseitenkante
    13
    Aufpralldämpfer
    13.1
    Dämpferplatte
    13.2
    Dämpfermaterial
    13.3
    Befestigungspunkt
    14
    Kühlvorrichtung
    14.1
    Luftzufuhrkanal, Kanal
    14.2
    Luftzufuhrkanal, Kanal
    14.3
    Lufteintrittsöffnung
    14.4
    Kanalende
    14.5
    Luftstutzen
    30
    Hohlprofil
    31
    Hohlprofil
    32
    Hülsentyp, Distanzhülse, Befestigungsbuchse
    32.1
    Plattenhaltemittel, Bund, unterer Anschlag, nutförmige Ausnehmung
    32.2
    Kunststoffbuchse
    32.3
    Verdrehsicherungsmittel
    33
    Hülsentyp, Distanzhülse
    34
    Hülsentyp, Passhülse
    40
    Adapterplatte
    43
    Linearmotor,
    43.1
    Primärplatte, Sekundärteil, Primärteil
    44
    Halteplatte
    45
    Buchse
    46
    Laufrolle
    47
    Führungswagen
    50
    Portalsystem
    51
    Ständersystem
    51.1
    Ständer
    52
    Längsführungsprofil, Hohlprofil
    53
    Führungsprofil
    53.1
    Ausfräsung
    53.2
    Anbindung
    53.3
    Absatz
    53.4
    Ausfräsung
    54
    Arm
    55
    Werkzeug
    55.1
    unteres Ende
    56
    Sicherheitsstoßdämpfer

Claims (11)

  1. Kreuzlaufwagen (1) für ein Portalsystem (50) zum Bewegen von Werkstücken und Lasten, ausgebildet aus a. wenigstens drei in benachbarten Parallelebenen angeordnete Konstruktionsplatten (10, 11, 12), wobei b. zwischen wenigstens zwei der Konstruktionsplatten (10, 11, 12) längs und/oder querverlaufende Hohlprofile (30, 31) angeordnet sind und c. wobei mehrere oder alle Konstruktionsplatten (10, 11, 12) und/oder Hohlprofile (30, 31) überwiegend aus einem Kunststoffmaterial, ausgebildet sind und wobei d. zwei oder mehrere der in Parallelebenen angeordnete Konstruktionsplatten (10, 11, 12) unter Verwendung einer Vielzahl von Distanzhülsen (32, 33) miteinander mechanisch verbunden sind.
  2. Kreuzlaufwagen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktionsplatten (10, 11, 12) nahezu vollständig bis vollständig aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise einem faserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen.
  3. Kreuzlaufwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülsen (32, 33) zum Verbinden von in Parallelebenen angeordneten Konstruktionsplatten (10, 11, 12) mit Plattenhaltemitteln oder Distanzmitteln ausgebildet sind.
  4. Kreuzlaufwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der jeweils in Parallelebenen angeordneten Konstruktionsplatten (10, 11, 12) eine in etwa gleiche Länge L in Richtung einer ersten vorzugsweise horizontalen Bewegungsachse (X) des Portalsystems (50) und weiter vorzugsweise eine in etwa gleiche Höhe H in Richtung einer zweiten vertikalen Bewegungsachse (Z) des Portalsystems (50) aufweisen.
  5. Kreuzlaufwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang von vertikal und /oder horizontal verlaufender Stirnseiten (10.1, 11.1, 12.1) der Konstruktionsplatten (10, 11, 12) ein oder mehrere hervorstehende Aufpralldämpfer (13) angeordnet sind.
  6. Kreuzlaufwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzlaufwagen 1 ferner eine vertikal orientierte im Wesentlichen über die Höhe des Kreuzlaufwagens angebrachte Adapterplatte (40) zur Montage eines Linearantriebes (43) in Richtung einer vorzugsweise vertikalen Bewegungsachse (Y) des Portalsystems (50) aufweist.
  7. Kreuzlaufwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzlaufwagen ferner eine horizontal im Wesentlichen über die Länge des Kreuzlaufwagens angebrachte Adapterplatte (40) zur Montage eines Linearantriebes (43) in Richtung einer vorzugsweise horizontalen Bewegungsachse (X) des Portalsystems (50) aufweist.
  8. Kreuzlaufwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzlaufwagen (1) mit einer aktiven Kühlvorrichtung (14) ausgebildet ist.
  9. Kreuzlaufwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Luftzufuhrkanäle (14.1, 14.2) zum Kühlen von am Kreuzlaufwagen (1) montierten Linearantrieben (43) oder Teilen davon vorgesehen sind, die jeweils an einem Kanalende (14.3) wenigstens eine Lufteintrittsöffnung besitzen, die in oder entgegen der Horizontalrichtung (X) des Kreuzlaufwagens (1) orientiert ist und deren anderes offenes Kanalende (14.4) zu einer Position am Kreuzlaufwagen (1) gerichtet ist, die zur Montage eines Linearantriebteiles bestimmungsgemäß ausgebildet ist.
  10. Portalsystem (50) mit einem Kreuzlaufwagen (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Ständersystem (51) an dem ein Längsführungsprofil (52) befestigt ist, welches eine horizontale Bewegungsachse (X), entlang derer der Kreuzlaufwagen (1) hin- und her bewegbar ist, ausbildet.
  11. Portalsystem (50) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Portalsystem zur Bewegung des Kreuzlaufwagens (1) mit wenigstens einem vorzugsweise zwei Linearantrieben (43) für jede Bewegungsrichtung (X bzw. Z) ausgebildet ist.
DE102015111859.9A 2015-07-22 2015-07-22 Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb Active DE102015111859B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015111859.9A DE102015111859B4 (de) 2015-07-22 2015-07-22 Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb
CN201680042918.XA CN107921627A (zh) 2015-07-22 2016-05-25 具有直线驱动装置的高速龙门系统
EP16726300.3A EP3325222A1 (de) 2015-07-22 2016-05-25 Hochgeschwindigkeitsportalsystem mit linearantrieb
US15/746,134 US20180207792A1 (en) 2015-07-22 2016-05-25 High-speed gantry system having a linear drive
PCT/EP2016/061861 WO2017012756A1 (de) 2015-07-22 2016-05-25 Hochgeschwindigkeitsportalsystem mit linearantrieb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015111859.9A DE102015111859B4 (de) 2015-07-22 2015-07-22 Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015111859A1 DE102015111859A1 (de) 2017-01-26
DE102015111859B4 true DE102015111859B4 (de) 2022-02-24

Family

ID=56096620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015111859.9A Active DE102015111859B4 (de) 2015-07-22 2015-07-22 Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180207792A1 (de)
EP (1) EP3325222A1 (de)
CN (1) CN107921627A (de)
DE (1) DE102015111859B4 (de)
WO (1) WO2017012756A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3111834A1 (fr) * 2020-06-30 2021-12-31 Mousse Process Machine de manutention

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600358A (en) 1982-05-18 1986-07-15 Fraunhofer-Gesellschaft z.Ford.der angew. Forschung Manipulating device operating in two directions
WO2005087431A1 (de) 2004-03-11 2005-09-22 Trumpf Sachsen Gmbh Trägeranordnung für ein maschinenportal sowie verfahren zur herstellung einer derartigen trägeranordnung
US20070186426A1 (en) 2006-02-16 2007-08-16 Precise Automation. Llc Robotic system with traction drive
DE202014104764U1 (de) 2014-10-02 2014-11-17 Strödter Handhabungstechnik GmbH Manipulator und Manipulator-Handhabungssystem

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4079232A (en) * 1975-09-24 1978-03-14 Koehring Company Contact heater mechanisms for thermoforming machines
GB8627819D0 (en) * 1986-11-20 1986-12-17 Dunlop Ltd Panels
US5360500A (en) * 1986-11-20 1994-11-01 Dunlop Limited Method of producing light-weight high-strength stiff panels
US6318951B1 (en) * 1999-07-09 2001-11-20 Semitool, Inc. Robots for microelectronic workpiece handling
DE19727753C2 (de) * 1997-06-30 2001-02-15 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Sandwichplatte mit Profilkern
KR100298538B1 (ko) * 1999-08-13 2001-11-01 정문술 엑스와이 갠트리의 냉각 장치
US20050061092A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-24 Nordson Corporation Modular motion unit with tensioner
US20080247857A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-09 Ichiro Yuasa End effector and robot for transporting substrate
EP2305437A1 (de) * 2009-10-01 2011-04-06 Güdel Group AG Industrieroboter mit Schutzvorrichtung
JP2011110682A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Jx Nippon Oil & Energy Corp ロボットハンド及びその製造方法
CN201601591U (zh) * 2009-12-15 2010-10-06 深圳市大族精密机电有限公司 一种带气冷风刀的直线电机
CN201773242U (zh) * 2010-07-23 2011-03-23 三鼎材料科技股份有限公司 支撑膈板组合式的龙门横梁
US8992158B2 (en) * 2011-09-07 2015-03-31 Caterpillar Inc. Apparatus and method for reinforcement of a load bearing structure
CN202679153U (zh) * 2012-05-06 2013-01-16 衢州学院 一种用于直线电机的热管散热器
JP6026981B2 (ja) * 2013-09-24 2016-11-16 山洋電気株式会社 リニアモータユニット

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600358A (en) 1982-05-18 1986-07-15 Fraunhofer-Gesellschaft z.Ford.der angew. Forschung Manipulating device operating in two directions
WO2005087431A1 (de) 2004-03-11 2005-09-22 Trumpf Sachsen Gmbh Trägeranordnung für ein maschinenportal sowie verfahren zur herstellung einer derartigen trägeranordnung
US20070186426A1 (en) 2006-02-16 2007-08-16 Precise Automation. Llc Robotic system with traction drive
DE202014104764U1 (de) 2014-10-02 2014-11-17 Strödter Handhabungstechnik GmbH Manipulator und Manipulator-Handhabungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
US20180207792A1 (en) 2018-07-26
DE102015111859A1 (de) 2017-01-26
CN107921627A (zh) 2018-04-17
WO2017012756A1 (de) 2017-01-26
EP3325222A1 (de) 2018-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004014745B4 (de) Frachtdeck
EP3231051B1 (de) Schienenfahrzeug mit seitlich zugänglichem kabelkanal
EP3223996B1 (de) Laserschneidmaschine
WO2017001332A1 (de) Lagerelement zur halterung einer führungsschienenbefestigung eines aufzugsystems
DE102004047525A1 (de) Tragrahmenanordnung, insbesondere für ein mehrachsiges Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentrum in Portalbauweise
DE102015106543A1 (de) Bearbeitungsanlage für Flugzeugstrukturbauteile
DE102014200064A1 (de) Werkzeugmaschine mit verbesserter Abdeckung der translatorischen Bewegungsführung
EP2739935A1 (de) Koordinatenmessgerät zur vermessung eines werkstückes
EP1166953B1 (de) Werkzeugmaschine mit einem Führungssystem für eine Koordinatenfahrwerk
EP3658463B1 (de) Bearbeitungsanlage für flugzeugstrukturbauteile
EP1500903A1 (de) Koordinaten-Messmaschine
DE102015111859B4 (de) Höchstgeschwindigkeitsportalsystem mit Linearantrieb
EP1344600B1 (de) Tragstruktur für ein maschinelles Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsgerät
EP3715051B1 (de) Werkzeugmaschine und verfahren zum betreiben der werkzeugmaschine
EP3464155B1 (de) Hilfsrahmen für einen schienenkran
DE102015002928B4 (de) Transportvorrichtung zum Bewegen von Werkstücken für den Karosseriebau der Kfz-Industrie
DE102017116716A1 (de) Bearbeitungsanlage für Flugzeugstrukturbauteile
EP3170715B1 (de) Schiebetürmodul/schwenkschiebetürmodul für ein schienenfahrzeug
WO2018234136A1 (de) Anordnung von führungsschienen
DE10144028A1 (de) Maschinengestell in Modulbauweise
DE10151631B4 (de) Bewegungs- und/oder Positioniervorrichtung
EP2406036A1 (de) Werkzeugmaschine mit frei tragender faltenwand
DE102018217958A1 (de) Transportsystem zum Transport von Behältern entlang einer Transportbahn und Laufwagen
EP2014854A2 (de) Türantrieb für mindestens einen Türflügel in einem Fahrzeug
DE2802740C3 (de) Aus Längselementen zusammengeschraubte kastenförmige Führung polygonalem Querschnitts

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final