DE102015212256A1

DE102015212256A1 - Device for manipulating a tool and / or work piece

Info

Publication number: DE102015212256A1
Application number: DE102015212256.5A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schmidt-Schwan
Original assignee: Duerr Ecoclean GmbH
Current assignee: Ecoclean GmbH
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-05
Also published as: WO2017001456A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) für das Manipulieren eines Werkzeugs (26) und/oder eines Werkstücks (28) mit einem an einer Basis (12) aufgenommenen Haltearm (14). Die Vorrichtung (10) weist einen an den Haltearm (14) mit einem Haltearmdrehgelenk (56) angeschlossenen Tragarm (18) auf. In der Vorrichtung (10) gibt es einen das Haltearmdrehgelenk (56) durchsetzenden Fluidkanal (48, 50), durch den fluides Medium aus der Basis (12) in den Tragarm (18) geführt werden kann.The invention relates to a device (10) for manipulating a tool (26) and / or a workpiece (28) with a holding arm (14) received on a base (12). The device (10) has a support arm (18) connected to the holding arm (14) with a holding arm pivot joint (56). In the device (10), there is a fluid channel (48, 50) passing through the support arm pivot (56), through which fluid medium can be guided out of the base (12) into the support arm (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werkstücks mit einem an einer Basis aufgenommenen Haltearm und mit einem an den Haltearm mit einem Haltearmdrehgelenk angeschlossenen Tragarm.The invention relates to a device for manipulating a tool and / or workpiece with a support arm received on a base and with a support arm connected to the support arm with a support arm pivot joint.

Aus der DE 10 2004 002 416 A1 ist eine derartige Vorrichtung für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werkstücks bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werkstücks ist als ein Knickarmroboter ausgebildet, der mehrere miteinander durch ein Drehgelenk verbundene Gelenkarme hat. Für die Drehgelenke in dem Knickarmroboter gibt es elektrische Antriebe, mit denen die Gelenkarme motorisch verstellt werden können, um ein mit dem Knickarmroboter aufgenommenes Werkzeug oder Werkstück zu bewegen.From the DE 10 2004 002 416 A1 Such a device for manipulating a tool and / or workpiece is known. The apparatus described therein for manipulating a tool and / or workpiece is designed as an articulated robot having a plurality of articulated arms connected together by a hinge. For the hinges in the articulated robot there are electric drives with which the articulated arms can be adjusted by motor to move a tool or workpiece picked up with the articulated robot.

Schmutzpartikel, z. B. Bearbeitungsspäne, Staub, Gusssand oder auch Grate und Flüssigkeitströpfchen können die Funktion von industriell hergestellten Produkten wie z. B. Brennkraftmaschinen beeinträchtigen. Die Sauberkeit von Werkstücken in industriellen Produktionsprozessen ist hier von großer Bedeutung.Dirt particles, z. As machining chips, dust, cast sand or burrs and liquid droplets, the function of industrially manufactured products such. B. affect internal combustion engines. The cleanliness of workpieces in industrial production processes is of great importance here.

In der industriellen Fertigung werden deshalb Anlagen für das Behandeln von Werkstücken eingesetzt, in denen die Werkstücke gereinigt und entgratet werden. In solchen Reinigungsanlagen werden die Werkstücke mit Fluid beaufschlagt, insbesondere mit Flüssigkeit wie z. B. Wasser, das mit einem hohen Druck in der Größenordnung von bis zu 3000 bar beaufschlagt ist und das mit Reinigungszusätzen versehen oder mit Flüssigkeiten vermischt sein kann, die Kohlenwasserstoffe enthalten. Für das Reinigen von Werkstücken werden auch gasförmige Fluide eingesetzt, z. B. Druckluft.In industrial manufacturing, therefore, systems are used for the treatment of workpieces in which the workpieces are cleaned and deburred. In such cleaning systems, the workpieces are subjected to fluid, in particular with liquid such. As water, which is subjected to a high pressure of the order of up to 3000 bar and which may be provided with cleaning additives or mixed with liquids containing hydrocarbons. For the cleaning of workpieces and gaseous fluids are used, for. B. compressed air.

Aus Sicherheits- und Umweltschutzgründen werden die Werkstücke dabei in fluiddichten Prozesskammern behandelt, in denen Prozesstemperaturen von bis zu 60°C und mehr herrschen. Um eine möglichst gleichbleibende Behandlungsqualität zu gewährleisten und um eine Behandlung von schweren Werkstücken wie z. B. Motorblöcken zu ermöglichen, werden die Werkstücke in diesen Anlagen häufig unter Einsatz von Handhabungsrobotern bewegt. Weil diese Handhabungsroboter Korrosion ausgesetzt sind und heißen Dämpfen standhalten müssen, werden sie für das Manipulieren eines Werkstücks bevorzugt außerhalb einer Prozesskammer angeordnet. Für das Handhaben von Werkstücken in der Prozesskammer wird der Handhabungsroboter mit einer fluiddichten Durchführungseinrichtung für seine Arme versehen, mit denen ein Werkstück in der Prozesskammer bewegt wird.For reasons of safety and environmental protection, the workpieces are treated in fluid-tight process chambers in which process temperatures of up to 60 ° C and more prevail. To ensure the highest possible quality of treatment and to treat heavy workpieces such. B. engine blocks, the workpieces are often moved in these systems using handling robots. Because these handling robots are subject to corrosion and must withstand hot vapors, they are preferably placed outside a process chamber for manipulating a workpiece. For handling workpieces in the process chamber, the handling robot is provided with a fluid-tight passage device for its arms, with which a workpiece is moved in the process chamber.

Weiterhin ist es bekannt, Vorrichtungen für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werkstücks im Inneren der Prozesskammer anzuordnen. Um diese Vorrichtungen in der feuchten und/oder aggressiven Atmosphäre in einer Prozesskammer zuverlässig betreiben zu können, werden für diese Schutzjacken eingesetzt, die das Eintreten von Dämpfen und Flüssigkeit in Funktionsbaugruppen der Vorrichtung verhindern.Furthermore, it is known to arrange devices for manipulating a tool and / or workpiece inside the process chamber. In order to be able to operate these devices reliably in the moist and / or aggressive atmosphere in a process chamber, protective jackets are used for these, which prevent the entry of vapors and liquid into functional assemblies of the device.

Die Bewegungsfreiheit von solchen Vorrichtungen für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werkstücks wird mit solchen Schutzjacken jedoch eingeschränkt. Auch unterliegen solche Schutzjacken hohem Verschleiß und müssen deshalb häufig gewechselt werden. Dies erfordert dann regelmäßig das Unterbrechen des Betriebs einer Anlage und hat unerwünschte Wartungs- und Standzeiten zur Folge.However, the freedom of movement of such devices for manipulating a tool and / or workpiece is limited with such protective jackets. Also, such protective jackets are subject to high wear and therefore must be changed frequently. This then regularly requires the interruption of the operation of a system and has undesirable maintenance and service life.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werkstücks in einer mit einem fluiden Medium beaufschlagbaren Prozesskammer zu schaffen, die sich in einer feuchten und/oder korrosiven Umgebung zuverlässig betreiben lässt.The object of the invention is to provide a device for manipulating a tool and / or workpiece in a pressurizable with a fluid medium process chamber, which can be operated reliably in a humid and / or corrosive environment.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a device having the features specified in claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen das Haltearmdrehgelenk durchsetzenden Fluidkanal auf, durch den fluides Medium von der Basis in den Tragarm geführt werden kann.A device according to the invention comprises a fluid channel penetrating the holding arm pivot joint, through which fluid medium can be guided from the base into the carrier arm.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Tragarm in dem Haltearmdrehgelenk um eine Tragarmgelenkachse geschwenkt werden kann, die eine Hohlwelle durchsetzt, durch die der Fluidkanal aus dem Haltearm in den Tragarm geführt ist.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the support arm can be pivoted in the holding arm pivot about a Tragarmgelenkachse passing through a hollow shaft through which the fluid channel is guided from the support arm into the support arm.

Der Haltearm in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann einen den Fluidkanal wenigstens teilweise in einem Haltearmhohlraum aufnehmenden Haltearmkörper aufweisen. Indem der Haltearmhohlraum fluiddicht ist, lässt sich das Eindringen von Prozessmedien in Form von gasförmigen und/oder dampfförmigen Medien in den Haltearmhohlraum unterbinden, so dass dort angeordnete elektrische und/oder elektronische Baugruppen und Leitungsverbindungen vor solchen Medien geschützt sind.The holding arm in a device according to the invention may have a holding arm body accommodating the fluid channel at least partially in a holding arm cavity. By the holding arm cavity is fluid-tight, the penetration of process media in the form of gaseous and / or vaporous media in the Haltearmhohlraum can be prevented so that there arranged electrical and / or electronic assemblies and cable connections are protected from such media.

Bevorzugt hat das Haltearmdrehgelenk einen in dem Haltearm festgelegten ersten Gelenkabschnitt und einen mit dem Tragarm fest verbundenen und zu dem Haltearm schwenkbeweglichen zweiten Gelenkabschnitt. Der zweite Gelenkabschnitt ist in dem Haltearm in einer Gelenkabschnittaufnahme angeordnet, die mittels eines von der Gelenkachse des Haltearmdrehgelenks durchsetzen ersten ringförmigen Dichtungselements und mittels eines von der Gelenkachse des Haltearmdrehgelenks durchsetzten weiteren ringförmigen Dichtungselements zu dem Körper des Haltearms und zu einem an dem zweiten Gelenkabschnitt festgelegten Abschnitt des Tragarms abgedichtet ist. Die Gelenkabschnittaufnahme kommuniziert dabei durch einen zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement mündenden Kanal mit dem Haltearmhohlraum. Auf diese Weise wird eine doppelte Abdichtung für das Haltearmdrehgelenk geschaffen und es kann das Eindringen von Fluid in die Gelenkabschnittaufnahme für den zweite Gelenkabschnitt in dem Haltearm mittels Sperrluft unterbunden werden.Preferably, the retainer hinge has a first hinge portion defined in the retainer arm and a second hinge portion fixedly connected to the bracket and pivotable to the retainer arm. The second hinge portion is in the support arm in a hinge portion receptacle which is sealed by means of a first annular sealing element passing through from the hinge axis of the retaining arm pivot joint and to the body of the support arm and to a portion of the support arm fixed to the second hinge section by means of a further annular sealing element interspersed by the hinge axis of the retaining arm pivot joint. The joint section receiver communicates with the holding arm cavity through a channel opening between the first annular sealing element and the further annular sealing element. In this way, a double seal is provided for the retainer hinge and the penetration of fluid into the hinge section receptacle for the second hinge section in the retainer arm can be prevented by means of sealing air.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch einen an dem Haltearm festgelegten Sensor für das Erfassen der Drehstellung des Haltearmdrehgelenks aufweisen, der in einer Aufnahme angeordnet ist, die mit dem Haltearmhohlraum kommuniziert, wobei der Sensor einen Sensorkörper hat und die Aufnahme mittels des Sensorkörpers und mittels eines an dem Sensorkörper anliegenden Abdichtelements gegen das Eindringen eines flüssigen und/oder gasförmigen und/oder dampfförmigen Prozessmediums durch die Aufnahme hindurch in den Haltearmhohlraum abgedichtet ist. Auf diese Weise können die Drehstellungen des Haltearms auch erfasst werden, wenn die Vorrichtung für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werkstückes z.B. in einer Prozesskammer in einer Prozessmedien-Atmosphäre betrieben wird.A device according to the invention may also comprise a sensor for detecting the rotational position of the holding arm pivot joint fixed to the holding arm, which is arranged in a receptacle which communicates with the holding arm cavity, the sensor having a sensor body and the receptacle by means of the sensor body and by means of a Sensor body adjacent sealing member is sealed against the ingress of a liquid and / or gaseous and / or vaporous process medium through the receptacle into the Haltearmhohlraum. In this way, the rotational positions of the support arm can also be detected when the device for manipulating a tool and / or workpiece e.g. is operated in a process chamber in a process media atmosphere.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn an den Tragarm eine Werkzeugund/oder Werkstückaufnahme für das Werkzeug und/oder Werkstück mit einem Tragarmdrehgelenk angeschlossen ist, die einen das Tragarmdrehgelenk durchsetzenden Fluidkanal aufweist, durch den fluides Medium von aus dem Tragarm in die Werkzeugaufnahmeeinheit geführt werden kann. Als fluides Medium kann insbesondere eines der folgenden bei Umgebungsdruck flüssigen oder gasförmigen Medien vorgesehen sein: Druckluft, Stickstoff, Wasserdampf, flüssiges Wasser, Alkohol, wässrige Lauge, wässrige Säure, Kohlendioxid, Trichlorethylen, Reinigungsmittel (z.B. Tenside) in wässriger Lösung und dergleichen. In particular, it is advantageous if a tool and / or workpiece holder for the tool and / or workpiece is connected to the support arm with a Tragarmdrehgelenk having a Tragarmdrehgelenk passing through the fluid channel, can be guided by the fluid from the support arm into the tool holder unit , In particular, one of the following ambient pressure liquid or gaseous media may be provided as a fluid medium: compressed air, nitrogen, water vapor, liquid water, alcohol, aqueous liquor, aqueous acid, carbon dioxide, trichlorethylene, detergents (e.g., surfactants) in aqueous solution, and the like.

Die Werkzeug- und/oder Werkstückaufnahme in dem Tragarmdrehgelenk in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich bevorzugt um eine Werkzeugaufnahmegelenkachse schwenken, die eine Hohlwelle durchsetzt, durch die der Fluidkanal aus dem Haltearm in den Tragarm geführt ist.The tool and / or workpiece holder in the Tragarmdrehgelenk in a device according to the invention can preferably pivot about a tool receiving joint axis, which passes through a hollow shaft through which the fluid channel is guided from the support arm into the support arm.

In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Tragarm einen den Fluidkanal wenigstens teilweise in einem Tragarmhohlraum aufnehmenden Tragarmkörper aufweisen. Indem der Tragarmhohlraum fluiddicht ist, lässt sich auch hier das Eindringen von Prozessmedien in Form von gasförmigen und/oder dampfförmigen Medien in den Tragarmhohlraum unterbinden, so dass dort angeordnete elektrische und/oder elektronische Baugruppen und Leitungsverbindungen vor solchen Medien geschützt sind.In a device according to the invention, the support arm may have a support arm body accommodating the fluid duct at least partially in a support arm cavity. By virtue of the carrier arm cavity being fluid-tight, the penetration of process media in the form of gaseous and / or vaporous media into the support arm cavity can also be prevented here so that electrical and / or electronic assemblies and line connections arranged there are protected from such media.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Tragarmdrehgelenk einen in dem Tragarm festgelegten ersten Gelenkabschnitt und einen mit der Werkzeugaufnahmeeinheit fest verbundenen und zu dem Tragarm schwenkbeweglichen zweiten Gelenkabschnitt hat. Der zweite Gelenkabschnitt ist dabei in dem Tragarm in einer Gelenkabschnittaufnahme angeordnet, die mit einem von der Gelenkachse des Tragarmdrehgelenks durchsetzen ersten ringförmigen Dichtungselement zu einem an dem zweiten Gelenkabschnitt festgelegten Abschnitt der Werkzeugaufnahmeeinheit und mit einem von der Gelenkachse des Tragarmdrehgelenks durchsetzten weiteren ringförmigen Dichtungselement zu dem Körper des Tragarms abgedichtet ist. Auf diese Weise wird eine doppelte Abdichtung für das Tragarmdrehgelenk geschaffen. Indem die Gelenkabschnittaufnahme für den zweiten Gelenkabschnitt in dem Tragarm durch einen zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement in die Gelenkabschnittaufnahme mündenden Kanal mit dem Tragarmhohlraum kommuniziert, kann mittels Sperrluft das Eindringen von Fluid in die Gelenkabschnittaufnahme für den zweite Gelenkabschnitt in dem Tragarm unterbunden werden.In particular, it is advantageous for the support arm pivot joint to have a first joint section fixed in the support arm and a second joint section fixedly connected to the tool receiving unit and pivotable relative to the support arm. The second joint portion is arranged in the support arm in a joint portion receiving the first with a from the hinge axis of Tragarmdrehgelenk first annular sealing member to a fixed to the second hinge portion portion of the tool receiving unit and with a penetrated by the hinge axis of the Tragarmdrehgelenken further annular sealing element to the body the support arm is sealed. In this way, a double seal for the Tragarmdrehgelenk is created. By communicating the Gelenkabschnittaufnahme for the second joint portion in the support arm through an opening between the first annular sealing member and the further annular sealing element in the Gelenkabschnittaufnahme channel with the Tragarmhohlraum, the penetration of fluid into the Gelenkabschnittaufnahme for the second hinge portion in the support arm can be prevented by means of sealing air become.

Von Vorteil ist es, wenn auch an dem Tragarm ein Sensor für das Erfassen der Drehstellung des Tragarmdrehgelenks festgelegt ist, der in einer Aufnahme angeordnet ist, die mit dem Tragarmhohlraum kommuniziert. Dabei hat der Sensor einen Sensorkörper und die Aufnahme ist mittels des Sensorkörpers und mittels eines an dem Sensorkörper anliegenden Abdichtelements gegen das Eindringen eines flüssigen und/oder gasförmigen und/oder dampfförmigen Prozessmediums durch die Aufnahme in den Tragarmhohlraum abgedichtet.It is advantageous if a sensor for detecting the rotational position of the Tragarmdrehgelenks is fixed to the support arm, which is arranged in a receptacle which communicates with the Tragarmhohlraum. In this case, the sensor has a sensor body and the receptacle is sealed by means of the sensor body and by means of a voltage applied to the sensor body sealing member against the penetration of a liquid and / or gaseous and / or vaporous process medium by the inclusion in the Tragarmhohlraum.

Dem Werkzeugaufnahmedrehgelenk in der Werkzeugaufnahmeeinheit ist als Antrieb bevorzugt ein Elektromotor zugeordnet, der eine Antriebswelle in einem Getriebe bewegt, das eine Drehbewegung des Elektromotors auf einen Anschlussabschnitt des Werkzeugaufnahmedrehgelenks für das Werkzeug überträgt, wobei das Getriebe in einer Getriebeaufnahme angeordnet ist, die mit einem von der Drehachse des Werkzeugaufnahmedrehgelenks durchsetzen ersten ringförmigen Dichtungselements und mit einem von dieser Drehachse durchsetzten weiteren Dichtungselement zu dem Körper der Werkzeugaufnahmeeinheit abgedichtet ist, wobei die Getriebeaufnahme zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement durch einen mit dem Tragarmhohlraum durch die Hohlwelle verbundenen Kanal kommuniziert. Auf diese Weise wird eine doppelte Abdichtung für das Werkzeugaufnahmedrehgelenk in der Werkzeugaufnahmeeinheit geschaffen und es kann das Eindringen von Fluid in die Getriebeaufnahme mittels Sperrluft unterbunden werden.The tool receiving rotary joint in the tool receiving unit is preferably associated with a drive as an electric motor which moves a drive shaft in a transmission which transmits a rotational movement of the electric motor to a connection portion of the tool receiving pivot joint for the tool, wherein the transmission is arranged in a gearbox receiving one of the The axis of rotation of the tool receiving pivot joint passing through first annular sealing element and with a further sealing element penetrated by this axis of rotation to the body of the Tool receiving unit is sealed, wherein the gearbox communication between the first annular sealing member and the further annular sealing member communicates through a channel connected to the Tragarmlohlraum through the hollow shaft. In this way, a double seal for the tool receiving hinge in the tool receiving unit is provided and it can be prevented by the penetration of fluid into the gearbox receiving means of sealing air.

Eine Erfindungsgemäße Vorrichtung kann außerdem auch einen in einer mit dem Tragarmhohlraum kommunizierenden Aufnahme in dem Tragarm angeordneten Sensor für das Erfassen der Drehstellung des Tragarmdrehgelenks und ein den Sensor umgebendes insbesondere ringförmiges Dichtungselement für das Abdichten der Aufnahme zu dem Körper des Tragarms enthalten. Der Sensor hat dabei günstiger Weise einen Sensorkörper, der die Aufnahme mittels eines an dem Sensorkörper anliegenden Abdichtelements gegen das Eindringen eines flüssigen und/oder gasförmigen und/oder dampfförmigen Prozessmediums durch die Aufnahme hindurch in den Tragarmhohlraum abdichtet.A device according to the invention may also include a sensor for detecting the rotational position of the support arm pivot joint arranged in the support arm cavity communicating with the support arm cavity and a particular annular sealing element surrounding the sensor for sealing the receptacle to the body of the support arm. The sensor advantageously has a sensor body which seals the receptacle by means of a sealing element abutting against the sensor body against the penetration of a liquid and / or gaseous and / or vaporous process medium through the receptacle into the support arm cavity.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere ein an die Werkzeugaufnahmeeinheit angeschlossenes Reinigungswerkzeug mit einer Einrichtung für das Aufnehmen eines als eine Welle ausgebildeten Werkstücks an einem ersten Stirnabschnitt mit einer darin ausgebildeten Vertiefung und an einem dem ersten Stirnabschnitt gegenüberliegenden zweiten Stirnabschnitt mit einer darin ausgebildeten Vertiefung aufweisen, das ein erstes Halteorgan mit einem Haltedorn und ein zu dem ersten Halteorgan linearbeweglich verlagerbares weiteres Halteorgan mit einem weiteren Haltedorn für das Aufnehmen des Werkstücks unter Eingriff des ersten Haltedorns in die an dem ersten Stirnabschnitt ausgebildete Vertiefung und des zweiten Haltedorns in die an dem zweiten Stirnabschnitt ausgebildete Vertiefung hat.A device according to the invention may in particular have a cleaning tool connected to the tool receiving unit with a device for receiving a workpiece formed as a shaft on a first end section with a recess formed therein and on a second end section opposite the first end section with a recess formed therein first retaining member having a retaining pin and a linearly displaceable to the first retainer organ further holding member with another retaining mandrel for receiving the workpiece under engagement of the first retaining pin formed in the first end portion recess and the second retaining pin has formed in the second end portion recess ,

Hier ist es von Vorteil, wenn der erste Haltedorn und/oder der zweite Haltedorn als ein Düsenkörper ausgebildet ist, der an eine mit dem das Haltearmdrehgelenk durchsetzenden Fluidkanal kommunizierenden Fluidleitung angeschlossen ist, um die an dem ersten und/oder dem zweiten Stirnabschnitt des Werkstücks ausgebildete Vertiefung mit einem durch den Fluidkanal zugeführten Reinigungsmedium zu reinigen.Here, it is advantageous if the first retaining pin and / or the second retaining pin is formed as a nozzle body, which is connected to a fluid channel communicating with the armature arm passing through the fluid arm, around the trained on the first and / or the second end portion of the workpiece To clean recess with a supplied through the fluid channel cleaning medium.

Der Düsenkörper kann dabei einen kegelförmig verjüngten Abschnitt für den Eingriff in die in dem ersten oder zweiten Stirnabschnitt eines Werkstücks ausgebildete Vertiefung aufweisen, in dem für das Abführen des das Werkstück beaufschlagenden Reinigungsmediums nutenförmige Vertiefungen oder Durchbrechungen ausgebildet sind.In this case, the nozzle body can have a conically tapered section for engaging in the recess formed in the first or second end section of a workpiece, in which groove-shaped recesses or openings are formed for the removal of the cleaning medium acting on the workpiece.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 eine Vorrichtung für das Manipulieren eines an einem kombinierten Greifer- und Reinigungswerkzeug aufgenommenen Werkstücks in einer Prozesskammer; 1 an apparatus for manipulating a workpiece received on a combined gripper and cleaning tool in a process chamber;

2 einen Teilschnitt der Vorrichtung aus 1 mit einem Haltearm und einem Tragarm; 2 a partial section of the device 1 with a support arm and a support arm;

3 ein Haltearmdrehgelenk in der Vorrichtung; 3 a retainer hinge in the device;

4 eine vergrößerte Ansicht des in der 3 gezeigten Abschnitts IV des Haltearmdrehgelenks; 4 an enlarged view of the in the 3 shown portion IV of the retaining arm pivot joint;

5 ein Tragarmdrehgelenk in der Vorrichtung; 5 a support arm pivot in the device;

6 eine vergrößerte Ansicht des in der 5 gezeigten Abschnitts V des Tragarmdrehgelenks; 6 an enlarged view of the in the 5 shown portion V of the Tragarmdrehgelenken;

7 eine Ansicht des Greiferwerkzeugs mit einem daran aufgenommenen Werkstück; 7 a view of the gripper tool with a workpiece received thereon;

8 eine Schnittansicht des an dem Greiferwerkzeug aufgenommenen Werkstücks; 8th a sectional view of the workpiece received on the gripper tool;

9 einen als ein Düsenkörper ausgebildeten ersten Haltedorn in dem Greiferwerkzeug; 9 a first holding mandrel formed in the gripper tool as a nozzle body;

10 eine Fluidströmung durch den ersten Haltedorn in dem Greiferwerkzeug; und 10 a fluid flow through the first retaining mandrel in the gripping tool; and

11 einen als ein Düsenkörper ausgebildeten zweiten Haltedorn in dem Greiferwerkzeug. 11 a formed as a nozzle body second retaining pin in the gripping tool.

Die in der 1 gezeigte Vorrichtung 10 hat einen auf einer Basis 11 angeordneten Säulenkörper 12, an der ein Haltearm 14 in der Richtung des Doppelpfeils 16 in der vertikalen Richtung bewegt werden kann. Der Säulenkörper 11 kann an der Basis 12 um eine vertikale Drehachse 13 geschwenkt werden. An dem Haltearm 14 ist ein Tragarm 18 in einem Tragarmdrehgelenk 58 aufgenommen. Der Tragarm 18 kann an dem Haltearm 14 um eine erste vertikale Tragarmgelenkachse 20 bewegt werden. An dem Tragarm 18 ist in einem Tragarmdrehgelenk 58 eine Werkzeugaufnahmeeinheit 22 schwenkbeweglich befestigt. Die Werkzeugaufnahmeeinheit 22 kann in dem Tragarmdrehgelenk 58 um eine zweite, vertikale Gelenkachse 24 geschwenkt werden.The in the 1 shown device 10 has one on a base 11 arranged column body 12 on which a holding arm 14 in the direction of the double arrow 16 can be moved in the vertical direction. The column body 11 can be at the base 12 around a vertical axis of rotation 13 be panned. At the arm 14 is a support arm 18 in a suspension arm pivot 58 added. The support arm 18 can on the support arm 14 around a first vertical Tragarmgelenkachse 20 to be moved. To the Beam 18 is in a bracket swivel 58 a tool receiving unit 22 pivotally mounted. The tool holder unit 22 can be in the support arm pivot 58 around a second, vertical hinge axis 24 be panned.

Der an dem Säulenkörper 12 aufgenommene Haltearm 14, der an den Haltearm 14 angelenkte Tragarm 18 und die mit dem Tragarm 18 gelenkig verbundene Werkzeugaufnahmeeinheit 22 bilden eine sogenannte Scara-Kinematik. Die Werkzeugaufnahmeeinheit 22 trägt ein als kombiniertes Greifer- und Reinigungswerkzeug ausgebildetes Werkzeug 26. Mit dem Werkzeug 26 der in der 1 gezeigten Vorrichtung 10 sind zwei zu reinigende Werkstücke 28 in Form einer Kurbelwelle aufgenommen. Das Werkzeug 26 kann an der Werkzeugaufnahmeeinheit 22 in einem Werkzeugaufnahmedrehgelenk 25 um eine horizontale Drehachse 30 geschwenkt werden.The on the column body 12 absorbed holding arm 14 , which is attached to the support arm 14 hinged arm 18 and those with the support arm 18 articulated tool receiving unit 22 form a so-called Scara kinematics. The tool holder unit 22 carries a tool designed as a combined gripper and cleaning tool 26 , With the tool 26 the Indian 1 shown device 10 are two workpieces to be cleaned 28 taken in the form of a crankshaft. The tool 26 can on the tool holder unit 22 in a tool holder swivel 25 around a horizontal axis of rotation 30 be panned.

Die 2 zeigt die Vorrichtung 10 aus 1 als Teilschnitt. Der Säulenkörper 12 ist als ein fluiddichter Hohlkörper gestaltet, in dem es einen fluiddichten Hohlraum 32 gibt. Der Haltearm 14 ist in dem Hohlraum 32 der Basis 12 an einem Führungsgestänge (nicht gezeigt) linearbeweglich geführt und kann dort mit einer motorisch angetriebenen Spindelmutter 34 in der Richtung des Doppelpfeils 16 auf einer Hubspindel 36 bewegt werden. Auf der dem Haltearm 14 zugewandten Seite ist der Säulenkörper 12 mit einem Lamellenvorhang 38 fluiddicht abgeschlossen. Auch der Haltearm 14 weist einen fluiddichten Haltearmkörper 70 mit einem fluiddichten Haltearmhohlraum 42 auf. Der Tragarm 18 ist ebenfalls als ein fluiddichter Hohlkörper gestaltet, der einen in dem Tragarmkörper 92 ausgebildeten Tragarmhohlraum 46 hat. Durch den Hohlraum 32 des Säulenkörpers 12, den Haltearmhohlraum 42 und den Tragarmhohlraum 46 ist eine zumindest abschnittsweise flexible Hochdruckfluidleitung mit einem Fluidkanal 48 und eine zumindest abschnittsweise flexible Leitung mit einem Fluidkanal 50 mit daran angeschlossenen Düsen 52 zu der Werkzeugaufnahmeeinheit 22 geführt. Der Haltearmhohlraum 42 kommuniziert mit dem Tragarmhohlraum 46 und dem Hohlraum 32 des Säulenkörpers 12. In dem Hohlraum 32 des Säulenkörpers 12 sind die Fluidleitung mit dem Fluidkanal 48 und die Leitung mit dem Fluidkanal 50 an einem Schleppkettenmechanismus 54 angeschlossen. Entlang der Fluidkanäle 48, 50 sind in der Vorrichtung 10 außerdem Signalleitungen 51 verlegt.The 2 shows the device 10 out 1 as a partial section. The column body 12 is designed as a fluid-tight hollow body in which there is a fluid-tight cavity 32 gives. The holding arm 14 is in the cavity 32 the base 12 on a guide rod (not shown) linearly guided and can there with a motor-driven spindle nut 34 in the direction of the double arrow 16 on a lifting spindle 36 to be moved. On the holding arm 14 facing side is the column body 12 with a slat curtain 38 sealed fluid-tight. Also the holding arm 14 has a fluid-tight Haltearmkörper 70 with a fluid-tight holding arm cavity 42 on. The support arm 18 is also designed as a fluid-tight hollow body, one in the Tragarmkörper 92 trained support arm cavity 46 Has. Through the cavity 32 of the column body 12 , the holding arm cavity 42 and the support arm cavity 46 is an at least partially flexible high pressure fluid line with a fluid channel 48 and an at least partially flexible conduit with a fluid channel 50 with connected nozzles 52 to the tool receiving unit 22 guided. The holding arm cavity 42 communicates with the support arm cavity 46 and the cavity 32 of the column body 12 , In the cavity 32 of the column body 12 are the fluid line with the fluid channel 48 and the conduit with the fluid channel 50 on a drag chain mechanism 54 connected. Along the fluid channels 48 . 50 are in the device 10 also signal lines 51 laid.

Das Haltearmdrehgelenk 56 und das Tragarmdrehgelenk 58 enthalten jeweils eine von der Tragarmgelenkachse 20 bzw. der Werkzeugaufnahmegelenkachse 24 durchsetzte Hohlwelle 60. In der Vorrichtung 10 sind die Hochdruckfluidleitung mit dem Fluidkanal 48 und die Leitung mit dem Fluidkanal 50 durch die Hohlwelle 60 des Haltearmdrehgelenks 56 und des Tragarmdrehgelenks 58 mit den Signalleitungen 51 geführt. Dem Haltearmdrehgelenk 56 in dem Tragarm 14 ist ein Elektromotor 15 als ein motorischer Antrieb zugeordnet, der mittels eines Getriebes 17 auf die Hohlwelle 60 des Haltearmdrehgelenks 56 wirkt. Für das Bewegen des Tragarmdrehgelenks 58 ist in dem Tragarm 18 ein Elektromotor 19 aufgenommen. Der Elektromotor 19 wirkt auf die Hohlwelle 60 des Tragarmdrehgelenks 58 mittels eines Getriebes 21.The armrest pivot 56 and the support arm pivot 58 each contain one of the Tragarmgelenkachse 20 or the tool receiving joint axis 24 interspersed hollow shaft 60 , In the device 10 are the high pressure fluid line with the fluid channel 48 and the conduit with the fluid channel 50 through the hollow shaft 60 of the retaining arm pivot joint 56 and the arm swivel joint 58 with the signal lines 51 guided. The retaining arm pivot 56 in the support arm 14 is an electric motor 15 assigned as a motor drive, by means of a transmission 17 on the hollow shaft 60 of the retaining arm pivot joint 56 acts. For moving the arm swivel joint 58 is in the support arm 18 an electric motor 19 added. The electric motor 19 acts on the hollow shaft 60 of the support arm swivel joint 58 by means of a gearbox 21 ,

Die Leitung mit dem Fluidkanal 50 dient für das Beaufschlagen des Hohlraums 32 der Basis 12 und des Tragarmhohlraums 46 sowie des Haltearmhohlraums 42 mit Sperrluft, die aus den Düsen 52 bereitgestellt wird. Mit der in den Hohlraum 32 des Säulenkörpers 12, in den Tragarmhohlraum 46 und in den Haltearmhohlraum 42 einströmenden Sperrluft wird dort ein Gasdruck bewirkt, der 0,2 bar bis 0,5 bar über dem Atmosphärendruck liegt. Dieser über dem Atmosphärendruck liegende Gasdruck unterbindet das Eindringen von Flüssigkeit, Flüssigkeitsdämpfen und deren gasförmige Bestandteile in diese Hohlräume und die dort angeordneten Getriebe und Drehlager, wenn die Vorrichtung 10 in einer Prozesskammer für das Reinigen und/oder Entgraten von Werkstücken betreiben wird.The pipe with the fluid channel 50 serves for applying the cavity 32 the base 12 and the support arm cavity 46 and the holding arm cavity 42 with sealing air coming from the nozzles 52 provided. With the in the cavity 32 of the column body 12 , in the support arm cavity 46 and in the holding arm cavity 42 inflowing sealing air is there causes a gas pressure which is 0.2 bar to 0.5 bar above atmospheric pressure. This above atmospheric pressure gas pressure prevents the ingress of liquid, liquid vapors and their gaseous components in these cavities and arranged there gear and pivot bearing when the device 10 in a process chamber for cleaning and / or deburring of workpieces.

Die Hochdruckfluidleitung mit dem Fluidkanal 48 dient dazu, das kombinierte Reinigungs- und Greiferwerkzeug 26 mit Reinigungsfluid zu beaufschlagen, das optional unter einem hohen Druck steht, der bis zu 3000 bar oder auch mehr betragen kann. Das dem Reinigungs- und Greiferwerkzeug 26 durch den Fluidkanal 48 zugeführte Reinigungsfluid kann z.B. ein Fluid aus der Gruppe wässrige Tensidlösungen, Laugen, Säuren, VE-Wasser, nichtwässrige Lösungsmittel, insbes. Alkohole, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Pflanzenölester und/oder dibasische Ester umfassen, aber auch Druckluft, Wasserdampf oder überkritisches Kohlendioxid. Der Fluidkanal 48 und der Fluidkanal 50 durchsetzen jeweils die Hohlwelle 60 des Haltearmdrehgelenks 56 und des Tragarmdrehgelenks 58. Vor und nach der Hohlwelle 60 des Haltearmdrehgelenks 56 und des Tragarmdrehgelenks 58 sind die Hochdruckfluidleitung mit dem Fluidkanal 48 und die Leitung mit dem Fluidkanal 50 jeweils an Festpunkten 53 fixiert. Um das Verdrillen der Hochdruckfluidleitung mit dem Fluidkanal 48 und der Leitung mit dem Fluidkanal 50 zu unterbinden, ist die Bewegung des Haltearmdrehgelenks 56 und des Tragarmdrehgelenks 58 auf 360° beschränkt.The high pressure fluid line with the fluid channel 48 serves to the combined cleaning and gripping tool 26 To treat with cleaning fluid, which is optionally under a high pressure, which may be up to 3000 bar or more. The cleaning and gripping tool 26 through the fluid channel 48 supplied cleaning fluid may include, for example, a fluid from the group of aqueous surfactant solutions, alkalis, acids, deionized water, nonaqueous solvents, esp. Alcohols, halogenated hydrocarbons, vegetable oil esters and / or dibasic esters, but also compressed air, water vapor or supercritical carbon dioxide. The fluid channel 48 and the fluid channel 50 enforce each of the hollow shaft 60 of the retaining arm pivot joint 56 and the arm swivel joint 58 , Before and after the hollow shaft 60 of the retaining arm pivot joint 56 and the arm swivel joint 58 are the high pressure fluid line with the fluid channel 48 and the conduit with the fluid channel 50 each at fixed points 53 fixed. To twist the high pressure fluid line with the fluid channel 48 and the conduit with the fluid channel 50 To stop, is the movement of the holding arm pivot joint 56 and the arm swivel joint 58 limited to 360 °.

Die 3 zeigt das Haltearmdrehgelenk 56. Die 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Haltearmdrehgelenks 56. Das Haltearmdrehgelenk 56 weist einen in dem Haltearm 14 festgelegten ersten Gelenkabschnitt 62 und einen mit dem Tragarm 18 fest verbundenen und zu dem Haltearm 14 schwenkbeweglichen zweiten Gelenkabschnitt 64 auf. Der zweite Gelenkabschnitt 64 ist in dem Haltearm 14 in einer Gelenkabschnittaufnahme 66 angeordnet.The 3 shows the retaining arm pivot 56 , The 4 is an enlarged view of a portion of the armrest pivot 56 , The armrest pivot 56 has one in the holding arm 14 fixed first joint section 62 and one with the support arm 18 firmly connected and to the holding arm 14 pivotable second hinge section 64 on. The second joint section 64 is in the holding arm 14 in a joint section receptacle 66 arranged.

Die Gelenkabschnittaufnahme 66 ist mit einem von der Tragarmgelenkachse 20 des Haltearmdrehgelenks 56 durchsetzen ersten als ein Simmering ausgebildeten ringförmigen Dichtungselement 68, das an dem ersten Gelenkabschnitt 62 anliegt, und mit einem von der Tragarmgelenkachse 20 des Haltearmdrehgelenks 56 durchsetzten weiteren ringförmigen Dichtungselement 72 an einem mit dem zweiten Gelenkabschnitt 64 fest verbundenen Abschnitt 65 des Tragarms 18 zu dem Körper 70 des Haltearms 14 abgedichtet.The joint section reception 66 is with one of the support arm pivot axis 20 of the retaining arm pivot joint 56 enforce first as a Simmering formed annular sealing element 68 at the first joint section 62 abuts, and with one of the Tragarmgelenkachse 20 of the retaining arm pivot joint 56 penetrated further annular sealing element 72 at one with the second hinge portion 64 firmly connected section 65 of the support arm 18 to the body 70 of the support arm 14 sealed.

Dabei mündet in die Gelenkabschnittaufnahme 66 des Haltearmdrehgelenks 56 zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement 68 und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement 72 ein mit dem Haltearmhohlraum 42 kommunizierender Fluidkanal 74, der den Körper 70 des Haltearms 14 durchsetzt und durch den aus dem Haltearmhohlraum 42 in die Gelenkabschnittaufnahme 66 zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement 68 und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement 72 Sperrluft einströmen kann.This leads to the joint section 66 of the retaining arm pivot joint 56 between the first annular sealing element 68 and the other annular sealing element 72 one with the holding arm cavity 42 communicating fluid channel 74 that the body 70 of the support arm 14 interspersed and through the out of the Haltearmcohlraum 42 in the joint section receptacle 66 between the first annular sealing element 68 and the other annular sealing element 72 Blocking air can flow.

Für das Erfassen der Drehstellung des Haltearmdrehgelenks 56 ist an dem Haltearm 14 in einer mit dem Haltearmhohlraum 42 kommunizierenden Aufnahme 76 ein als Magnetsensor ausgebildeter Sensor 78 angeordnet. Der Sensor 78 erfasst ein Magnetfeld, das ein an dem Tragarm 18 aufgenommener magnetischer Körper 80 erzeugt. Die Aufnahme 76 für den Sensor 78 ist mit einem den Sensorkörper 79 des Sensors 78 umgebenden ringförmigen Dichtungselement 82 zu dem Körper 70 des Haltearms 14 abgedichtet.For detecting the rotational position of the retaining arm pivot joint 56 is on the support arm 14 in one with the holding arm cavity 42 communicating recording 76 a sensor designed as a magnetic sensor 78 arranged. The sensor 78 captures a magnetic field that is on the support arm 18 absorbed magnetic body 80 generated. The recording 76 for the sensor 78 is with a sensor body 79 of the sensor 78 surrounding annular sealing element 82 to the body 70 of the support arm 14 sealed.

Die 5 zeigt das Tragarmdrehgelenk 58 und das Werkzeugaufnahmedrehgelenk 25. Die 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Tragarmdrehgelenks 58 und des Werkzeugaufnahmedrehgelenks 25. Das Tragarmdrehgelenk 58 weist einen in dem Tragarm 18 festgelegten ersten Gelenkabschnitt 84 und einen mit dem Tragarm 18 fest verbundenen und zu dem Tragarm 18 schwenkbeweglichen zweiten Gelenkabschnitt 86 auf. Der zweite Gelenkabschnitt 86 ist in dem Tragarm 18 in einer Gelenkabschnittaufnahme 88 angeordnet. Diese Gelenkabschnittaufnahme 88 ist mit einem von der Werkzeugaufnahmegelenkachse 24 des Tragarmdrehgelenks 58 durchsetzen ersten als ein Simmering ausgebildeten ringförmigen Dichtungselement 90 zu dem Körper 92 des Tragarms 18 und mit einem von der Werkzeugaufnahmegelenkachse 24 des Tragarmdrehgelenks 58 durchsetzten weiteren ringförmigen Dichtungselement 94 zu einem an dem zweiten Gelenkabschnitt 86 festgelegten Abschnitt 67 der Werkzeugaufnahmeeinheit 22 zu dem Körper 92 des Tragarms 18 abgedichtet. Die Gelenkabschnittaufnahme 88 ist dabei durch einen zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement 90 und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement 94 in die Gelenkabschnittaufnahme 88 mündenden Kanal 75 mit dem Tragarmhohlraum 46 verbunden. Durch diesen Kanal 75 kann hier in die Gelenkabschnittaufnahme 88 zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement 94 und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement 72 Sperrluft einströmen.The 5 shows the Tragarmdrehgelenk 58 and the tool holder swivel 25 , The 6 is an enlarged view of a portion of the Tragarmdrehgelenken 58 and the tool holder pivot joint 25 , The support arm swivel joint 58 has one in the support arm 18 fixed first joint section 84 and one with the support arm 18 firmly connected and to the support arm 18 pivotable second hinge section 86 on. The second joint section 86 is in the support arm 18 in a joint section receptacle 88 arranged. This joint section recording 88 is with one of the tool receiving joint axis 24 of the support arm swivel joint 58 enforce first as a Simmering formed annular sealing element 90 to the body 92 of the support arm 18 and with one of the tool receiving joint axis 24 of the support arm swivel joint 58 penetrated further annular sealing element 94 to one at the second hinge portion 86 fixed section 67 the tool receiving unit 22 to the body 92 of the support arm 18 sealed. The joint section reception 88 is by a between the first annular sealing element 90 and the other annular sealing element 94 in the joint section receptacle 88 opening channel 75 with the support arm cavity 46 connected. Through this channel 75 can here in the joint section recording 88 between the first annular sealing element 94 and the other annular sealing element 72 Infiltrate blocking air.

Dem Werkzeugaufnahmedrehgelenk 25 in der Werkzeugaufnahmeeinheit 22 ist als Antrieb ein Elektromotor 23 zugeordnet. Mit dem Elektromotor 23 wird hier mittels eines Getriebes 69 eine Antriebswelle 29 in einem Getriebe 31 bewegt, das eine Drehbewegung des Elektromotors 23 auf einen Anschlussabschnitt 33 für das Greiferwerkzeug 26 überträgt.The tool holder swivel 25 in the tool receiving unit 22 is an electric motor as drive 23 assigned. With the electric motor 23 is here by means of a transmission 69 a drive shaft 29 in a transmission 31 moves, which is a rotary motion of the electric motor 23 on a connection section 33 for the gripper tool 26 transfers.

Das Getriebe 31 ist in der Werkzeugaufnahmeeinheit 22 in einer Getriebeaufnahme 35 angeordnet. Die Getriebeaufnahme 35 ist dabei mit einem von der Drehachse 30 des Werkzeugaufnahmedrehgelenks 25 durchsetzen ersten ringförmigen Dichtungselement 37 und mit einem von dieser Drehachse 30 durchsetzten weiteren Dichtungselement 39 zu dem Körper 41 der Werkzeugaufnahmeeinheit 22 abgedichtet. Dabei mündet in die Getriebeaufnahme 35 zwischen dem ersten ringförmigen Dichtungselement 37 und dem weiteren ringförmigen Dichtungselement 39 ein mit dem Tragarmhohlraum 46 durch die Hohlwelle 60 kommunizierender Kanal 74 für Sperrluft.The gear 31 is in the tool holder unit 22 in a transmission housing 35 arranged. The transmission mount 35 is with one of the rotation axis 30 of the tool holder pivot joint 25 enforce first annular sealing element 37 and with one of this axis of rotation 30 interspersed further sealing element 39 to the body 41 the tool receiving unit 22 sealed. This leads to the transmission housing 35 between the first annular sealing element 37 and the other annular sealing element 39 one with the support arm cavity 46 through the hollow shaft 60 communicating channel 74 for sealing air.

Die Vorrichtung 10 verfügt bevorzugt über eine externe Zentralschmierung für alle neuralgischen Schmierstellen. Das Zuführen von Schmiermittel an die Schmierstellen erfolgt dabei günstiger Weise ebenfalls mittels in den Hohlräumen 42, 46 des Haltearms 14 und des Tragarms 18 verlegten Leitungen.The device 10 preferably has an external central lubrication for all neuralgic lubrication points. The supply of lubricant to the lubrication points takes place in a favorable manner also means in the cavities 42 . 46 of the support arm 14 and the support arm 18 laid lines.

Die 7 zeigt das ein kombiniertes Greifer- und Reinigungswerkzeug ausgebildete Werkzeug 26 mit zwei daran aufgenommenen Werkstücken 28. Die 8 zeigt ein mit dem Werkzeug 26 aufgenommene Werkstück 28 als Schnitt.The 7 shows the tool formed by a combined gripper and cleaning tool 26 with two workpieces picked up on it 28 , The 8th shows one with the tool 26 recorded workpiece 28 as a cut.

Das Werkzeug 26 ermöglicht das Aufnehmen eines als eine Kurbelwelle ausgebildeten Werkstücks 28 an einem ersten Stirnabschnitt 98 mit einer darin ausgebildeten Vertiefung 100 und an einem dem ersten Stirnabschnitt 98 gegenüberliegenden zweiten Stirnabschnitt 102 mit einer darin ausgebildeten Vertiefung 104. Das Werkzeug 26 weist erste Halteorgane 106 mit einem Haltedorn 108 und zu den ersten Halteorganen 106 jeweils linearbeweglich verlagerbare weitere Halteorgane 110 mit einem weiteren Haltedorn 112 für das Aufnehmen des zu reinigenden Werkstücks 28 unter Eingriff des ersten Haltedorns 108 in die an dem ersten Stirnabschnitt 98 ausgebildete als eine Zentrierbohrung ausgebildete Vertiefung 100 und des zweiten Haltedorns 112 in die an dem zweiten Stirnabschnitt 102 als eine Zentrierbohrung ausgebildete Vertiefung 104.The tool 26 allows picking up a workpiece formed as a crankshaft 28 at a first end portion 98 with a recess formed therein 100 and at a first end portion 98 opposite second end portion 102 with a recess formed therein 104 , The tool 26 has first holding organs 106 with a holding pin 108 and to the first holding organs 106 each linearly movable further retaining organs 110 with another holding pin 112 for picking up the workpiece to be cleaned 28 under the intervention of the first holding mandrel 108 in the at the first end portion 98 trained as a center hole formed recess 100 and the second retaining pin 112 in the at the second end portion 102 formed as a center hole depression 104 ,

Der erste Haltedorn 108 und der zweite Haltedorn 112 ist dabei als ein Düsenkörper gestaltet, der an eine mit dem das Haltearmdrehgelenk 56 und das Tragarmdrehgelenk 58 durchsetzende Hochdruckfluidleitung mit dem Fluidkanal 48 kommunizierenden Fluidleitung 114 bzw. 116 angeschlossen ist, um die an dem ersten und dem zweiten Stirnabschnitt 98, 102 des Werkstücks 28 ausgebildete Vertiefung 100 bzw. 104 mit durch die Hochdruckfluidleitung mit dem Fluidkanal 48 zugeführtem Reinigungsmedium zu reinigen.The first holding pin 108 and the second retaining pin 112 is designed as a nozzle body, the one with the the armrest pivot 56 and the support arm pivot 58 passing high pressure fluid line to the fluid channel 48 communicating fluid line 114 respectively. 116 connected to the at the first and the second end portion 98 . 102 of the workpiece 28 trained deepening 100 respectively. 104 with through the high pressure fluid line to the fluid channel 48 to clean supplied cleaning medium.

Die 9 zeigt den ersten Haltedorn 108 des Reinigungs- und Greiferwerkzeugs 26. In der 10 ist der Verlauf einer Fluidströmung 118 des Reinigungsfluids durch den ersten Haltedorn 108 in dem Stirnabschnitt 98 des Werkstücks 28 zu sehen. Der Haltedorn 108 weist einen Düsenkörper mit einem Düsenkanal 109 auf, der einen kegelförmig verjüngten Abschnitt 120 mit einem als Halbkugel geformten Bereich für den Eingriff in den ersten Stirnabschnitt 98 des Werkstücks 28 hat. Für das Abführen des das Werkstück 28 beaufschlagenden Reinigungsmediums hat der Düsenkörper in dem kegelförmig verjüngten Abschnitt 120 nutenförmige Vertiefungen 122. Der als Halbkugel geformte Bereich an der Spitze des Haltedorns 108 gewährleistet, dass mittels des als Reinigungs- und Greiferwerkzeug ausgebildeten Werkzeugs 26 auch Kurbelwellen aufgenommen werden können, die unterschiedliche Zentrierbohrungen haben.The 9 shows the first holding pin 108 of the cleaning and gripping tool 26 , In the 10 is the course of a fluid flow 118 of the cleaning fluid through the first retaining mandrel 108 in the forehead section 98 of the workpiece 28 to see. The retaining pin 108 has a nozzle body with a nozzle channel 109 on top of a cone-shaped tapered section 120 with a hemispherical shaped portion for engaging the first end portion 98 of the workpiece 28 Has. For the removal of the workpiece 28 acting cleaning medium has the nozzle body in the conically tapered section 120 groove-shaped depressions 122 , The hemispherical area at the top of the retaining pin 108 ensures that by means of trained as a cleaning and gripping tool tool 26 Also crankshafts can be recorded, which have different centering holes.

Die 11 zeigt den zweiten Haltedorn 112 des Reinigungs- und Greiferwerkzeugs 26. Auch der Haltedorn 112 weist einen Düsenkörper mit einem Düsenkanal 109 auf, der einen kegelförmig verjüngten Abschnitt 120 für den Eingriff in den ersten Stirnabschnitt 98 des Werkstücks 28 hat. Für das Abführen des das Werkstück 28 beaufschlagenden Reinigungsmediums weist der Düsenkörper in dem kegelförmig verjüngten Abschnitt 120 mehrere Durchbrechungen 126 auf. Auch die Form des Haltedorns 112 ermöglicht das Aufnehmen als Kurbelwellen ausgebildeten Werkstücken 28 mit unterschiedlichen Zentrierbohrungen.The 11 shows the second retaining pin 112 of the cleaning and gripping tool 26 , Also the retaining pin 112 has a nozzle body with a nozzle channel 109 on top of a cone-shaped tapered section 120 for engaging the first end portion 98 of the workpiece 28 Has. For the removal of the workpiece 28 acting cleaning medium, the nozzle body in the conically tapered section 120 several openings 126 on. Also the shape of the retaining pin 112 allows recording as workpieces designed as crankshafts 28 with different centering holes.

Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 für das Manipulieren eines Werkzeugs 26 und/oder eines Werkstücks 28 mit einem an einer Basis 12 aufgenommenen Haltearm 14. Die Vorrichtung 10 weist einen an den Haltearm 14 mit einem Haltearmdrehgelenk 56 angeschlossenen Tragarm 18 auf. In der Vorrichtung 10 gibt es einen das Haltearmdrehgelenk 56 durchsetzenden Fluidkanal 48, 50, durch den fluides Medium aus der Basis 12 in den Tragarm 18 geführt werden kann.In summary, the following preferred features of the invention are to be noted in particular: The invention relates to a device 10 for manipulating a tool 26 and / or a workpiece 28 with one at a base 12 received holding arm 14 , The device 10 has one to the support arm 14 with a retaining arm pivot 56 connected support arm 18 on. In the device 10 is there a retaining arm pivot 56 passing fluid channel 48 . 50 , through the fluid medium from the base 12 in the support arm 18 can be performed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Vorrichtung contraption
1111: Basis Base
1212: Säulenkörper column body
1313: Drehachse axis of rotation
1414: Haltearm holding arm
15, 19, 2315, 19, 23: Elektromotor electric motor
17, 21, 2717, 21, 27: Getriebe transmission
1616: Doppelpfeil double arrow
1818: Tragarm Beam
2020: Tragarmgelenkachse Tragarmgelenkachse
2222: Werkzeugaufnahmeeinheit Tool receiving unit
2424: Werkzeugaufnahmegelenkachse Tool holder hinge axis
2525: Werkzeugaufnahmedrehgelenk Tool holder pivot
2626: (Reinigungs-)Werkzeug (Cleaning) Tool
2828: Werkstück workpiece
2929: Antriebswelle drive shaft
3030: Drehachse axis of rotation
3131: Getriebe transmission
3232: Hohlraum cavity
3333: Anschlussabschnitt connecting section
3434: Spindelmutter spindle nut
3535: Getriebeaufnahme gearbox mount
3636: Hubspindel lifting spindle
37, 3937, 39: Dichtungselement sealing element
3838: Lamellenvorhang vertical blinds
4141: Körper body
4242: Haltearmhohlraum Haltearmhohlraum
4646: Tragarmhohlraum Tragarmhohlraum
48, 5048, 50: Fluidkanal fluid channel
5151: Signalleitung signal line
5252: Düsen jet
5353: Festpunkt benchmark
5454: Schleppkettenmechanismus Towing chain mechanism
5656: Haltearmdrehgelenk Haltearmdrehgelenk
5858: Tragarmdrehgelenk Tragarmdrehgelenk
6060: Hohlwelle hollow shaft
6262: erster Gelenkabschnitt first joint section
6464: zweiter Gelenkabschnitt second joint section
6565: Tragarmabschnitt support arm
6666: Gelenkabschnittaufnahme Joint portion accommodation
6767: Abschnitt der Werkzeugaufnahmeeinheit Section of the tool holder unit
6868: Dichtungselement sealing element
6969: Getriebe transmission
7070: Haltearmkörper Haltearmkörper
7272: Dichtungselement sealing element
74, 7574, 75: Kanal channel
7676: Aufnahme admission
7878: Sensor sensor
7979: Sensorkörper sensor body
8080: magnetischer Körper magnetic body
8282: Dichtungselement sealing element
8484: erster Gelenkabschnitt first joint section
86 86: zweiter Gelenkabschnitt second joint section
8888: Gelenkabschnittaufnahme Joint portion accommodation
9090: Dichtungselement sealing element
9292: Tragarmkörper Tragarmkörper
9494: Dichtungselement sealing element
9696: Hohlraum cavity
9898: Stirnabschnitt front section
100100: Vertiefung deepening
102102: Stirnabschnitt front section
104104: Vertiefung deepening
106106: erstes Halteorgan first holding member
108108: Haltedorn holding mandrel
109109: Düsenkanal nozzle channel
110110: Halteorgan holding member
112112: Haltedorn holding mandrel
114, 116114, 116: Fluidleitung fluid line
118118: Fluidströmung fluid flow
120120: kegelförmig verjüngter Abschnitt conically tapered section
122122: nutenförmige Vertiefung groove-shaped recess
126126: Durchbrechung perforation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004002416 A1 [0002]

Claims

Device for manipulating a tool ( 26 ) and / or a workpiece ( 28 ), with one at a base ( 12 ) received holding arm ( 14 ); and with a to the holding arm ( 14 ) by means of a retaining arm pivot joint ( 56 ) connected support arm ( 18 ), characterized by a retaining arm pivot ( 56 ) passing fluid channel through the fluid medium from the base ( 12 ) in the support arm ( 18 ) can be performed.

Device according to claim 1, characterized in that the support arm ( 18 ) in the retaining arm pivot ( 56 ) about a Tragarmgelenkachse ( 20 ), wherein the Tragarmgelenkachse ( 20 ) a hollow shaft ( 60 ), through which the fluid channel from the holding arm ( 14 ) in the support arm ( 18 ) is guided.

Device according to claim 2, characterized in that the holding arm ( 14 ) a the fluid channel at least partially in a Haltearmhohlraum ( 42 ) receiving Haltearmkörper ( 70 ) having.

Device according to claim 3, characterized in that the holding arm cavity ( 42 ) is sealed against the ingress of a liquid and / or gaseous and / or vaporous process medium.

Device according to claim 3 or 4, characterized in that the retaining arm pivot ( 56 ) one in the holding arm ( 14 ) first joint section ( 62 ) and one with the support arm ( 18 ) and connected to the holding arm ( 14 ) pivotable second joint portion ( 64 ), wherein the second joint section ( 64 ) in the holding arm ( 14 ) in a joint section receptacle ( 66 ) arranged by means of one of the hinge axis ( 20 ) of the retaining arm pivot joint ( 56 ) penetrate first annular sealing element ( 68 ) and by means of one of the hinge axis ( 20 ) of the retaining arm pivot joint ( 56 ) penetrated further annular sealing element ( 72 ) to the body of the support arm ( 14 ) and to one at the second joint portion ( 64 ) section ( 65 ) of the support arm ( 18 ) is sealed, the Gelenkabschnittaufnahme ( 66 ) by a between the first annular sealing element ( 68 ) and the further annular sealing element ( 72 ) in the hinge section receptacle ( 66 ) channel ( 74 ) with the holding arm cavity ( 42 ) communicates. Device according to one of claims 3 to 5, characterized by a on the holding arm ( 14 ) sensor ( 78 ) for detecting the rotational position of the retaining arm pivot joint ( 56 ), in a picture ( 76 ) arranged with the holding arm cavity ( 42 ) communicates with the sensor ( 78 ) a sensor body ( 79 ) and the recording ( 76 ) by means of the sensor body ( 79 ) and by means of one on the sensor body ( 79 ) adjacent sealing element ( 82 ) against the penetration of a liquid and / or gaseous and / or vaporous process medium through the receptacle ( 76 ) into the holding arm cavity ( 42 ) is sealed.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized by a to the support arm ( 18 ) by means of a Tragarmdrehgelenk ( 58 ) connected tool receiving unit ( 22 ) for picking up a tool ( 26 ) and a the Tragarmdrehgelenk ( 58 ) passing through the fluid channel ( 48 . 50 ), through the fluid medium from the support arm ( 18 ) in the tool receiving unit ( 22 ) can be performed.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the tool receiving unit ( 22 ) in the support arm pivot ( 58 ) about a tool receiving joint axis ( 24 ), wherein the tool receiving joint axis ( 24 ) a hollow shaft ( 60 ), through which the fluid channel ( 48 . 50 ) from the holding arm ( 14 ) in the support arm ( 18 ) is guided.

Device according to claim 8, characterized in that the support arm ( 18 ) a the fluid channel ( 48 . 50 ) at least partially in a Tragarmlohlraum ( 46 ) receiving Tragarmkörper ( 92 ) having.

Device according to claim 9, characterized in that the support arm cavity ( 46 ) is sealed against the ingress of a liquid and / or gaseous and / or vaporous process medium.

Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the Tragarmdrehgelenk ( 58 ) one in the support arm ( 18 ) first joint section ( 84 ) and one with the tool receiving unit ( 22 ) and connected to the support arm ( 18 ) pivotable second joint portion ( 86 ), wherein the second joint section ( 86 ) in the support arm ( 18 ) in a joint section receptacle ( 88 ) arranged with one of the hinge axis ( 24 ) of the Tragarmdrehgelenken ( 58 ) penetrate first annular sealing element ( 90 ) to one at the second joint portion ( 86 ) section ( 67 ) of the tool receiving unit ( 22 ) and with one of the hinge axis ( 24 ) of the Tragarmdrehgelenken ( 58 ) penetrated further annular sealing element ( 94 ) to the body ( 92 ) of the support arm ( 18 ) is sealed.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the joint portion receiving ( 88 ) by a between the first annular sealing element ( 90 ) and the further annular sealing element ( 94 ) in the hinge section receptacle ( 88 ) channel ( 75 ) with the support arm cavity ( 46 ) communicates. Device according to one of claims 9 to 12, characterized by a on the support arm ( 18 ) sensor ( 78 ) for detecting the rotational position of the Tragarmdrehgelenks ( 58 ), which is arranged in a receptacle which is connected to the support arm cavity ( 42 ) communicates with the sensor ( 78 ) a sensor body ( 79 ) and the recording ( 76 ) by means of the sensor body ( 79 ) and by means of one on the sensor body ( 79 ) adjacent sealing element ( 82 ) against the penetration of a liquid and / or gaseous and / or vaporous process medium through the receptacle ( 76 ) in the Tragarmlohlraum ( 46 ) is sealed.

Device according to one of claims 7 to 13, characterized in that the tool receiving unit ( 22 ) a tool receiving swivel ( 25 ), which is driven by an electric motor ( 23 ), which has a drive shaft ( 29 ) in a transmission ( 31 ), the rotational movement of the electric motor ( 23 ) to a connection section ( 33 ) of the tool holder pivot joint ( 25 ) for the tool ( 26 ) transmits, whereby the transmission ( 31 ) in a transmission housing ( 35 ) arranged by means of one of the axis of rotation ( 30 ) of the tool holder pivot joint ( 25 ) pass through the first annular sealing element ( 37 ) and by means of one of this axis of rotation ( 30 ) penetrated further sealing element ( 39 ) to the body ( 41 ) of the tool receiving unit ( 22 ) is sealed, wherein the transmission receptacle ( 35 ) through one to the hollow shaft ( 60 ), between the first annular sealing element ( 37 ) and the further annular sealing element ( 39 ) in the gearbox ( 35 ) channel ( 74 ) with the support arm cavity ( 74 ) communicates.

Device according to one of claims 7 to 14, characterized by a to the tool receiving unit ( 22 ) connected cleaning tool ( 26 ) with a device for receiving a workpiece, in particular a shaft ( 28 ) with a first end portion ( 98 ) with a recess formed therein ( 100 ) and with a first end portion ( 98 ) opposite second end portion ( 102 ) with a recess formed therein ( 104 ), whereby the workpiece ( 28 ) so that at the first end portion ( 98 ) with the depression formed therein ( 100 ) and at the first end portion ( 98 ) opposite second end portion ( 102 ) with the depression formed therein ( 104 ) is receivable, wherein the device is a first holding member ( 106 ) with a retaining pin ( 108 ) and one to the first holding member ( 106 ) linearly displaceable further retaining member ( 110 ) with another retaining pin ( 112 ) for picking up the workpiece ( 28 ) under engagement of the first retaining pin ( 108 ) in the at the first end portion ( 98 ) formed recess ( 100 ) and under engagement of the second retaining pin ( 112 ) in the at the second end portion ( 102 ) formed recess ( 104 ) having.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the first retaining pin ( 108 ) and / or the second retaining pin ( 112 ) is formed as a nozzle body which is connected to one with the armrest pivot ( 56 ) passing through the fluid channel ( 48 ) communicating fluid line ( 116 ) is connected to the first ( 98 ) and / or the second end portion ( 102 ) of the workpiece ( 28 ) formed recess ( 104 ) with a through the fluid channel ( 48 ) supplied medium.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the nozzle body has a conically tapered section for engaging in the first ( 98 ) or second end portion ( 102 ) formed a workpiece ( 100 . 104 ) has in the for the discharge of the shaft acting on the cleaning medium groove-shaped depressions ( 122 ) are formed or openings ( 126 ) are formed.