DE102019126389A1

DE102019126389A1 - Device for handling workpieces

Info

Publication number: DE102019126389A1
Application number: DE102019126389.1A
Authority: DE
Inventors: Eduard Jaryj; Clement Axel Joo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-01
Also published as: WO2021063868A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (16) zur Handhabung von Werkstücken mit einem Tragarm (26), mit einem Befestigungselement (24), das Befestigungsmittel zum Befestigen an einer vertikalen Säule (12) aufweist, und mit dem der Tragarm (26) um eine erste Schwenkachse (28) verschwenkbar und um eine quer zur ersten Schwenkachse (28) verlaufende erste Drehachse (30) verdrehbar verbunden ist, mit einer ersten Gasdruckfeder (32), die mit dem Tragarm (26) und dem Befestigungselement (24) jeweils im Abstand zur ersten Schwenkachse (28) verbunden ist und den Tragarm (26) am Befestigungselement (24) abstützt, mit einem mit dem Tragarm (26) verbundenen, gegen die Kraft einer zweiten Gasdruckfeder (54) in Bezug auf den Tragarm (26) um mindestens eine zweite Schwenkachse (42) verschwenkbaren Zwischenarm (34) und mit einer am Zwischenarm (34) montierten Handhabungseinrichtung (18) zur Aufnahme der Werkstücke.

The invention relates to a device (16) for handling workpieces with a support arm (26), with a fastening element (24) which has fastening means for fastening to a vertical column (12), and with which the support arm (26) around a first The pivot axis (28) is pivotable and rotatably connected about a first axis of rotation (30) running transversely to the first pivot axis (28), with a first gas pressure spring (32) which is connected to the support arm (26) and the fastening element (24) at a distance from the first pivot axis (28) is connected and the support arm (26) is supported on the fastening element (24), with one connected to the support arm (26) against the force of a second gas pressure spring (54) with respect to the support arm (26) by at least one second pivot axis (42) pivotable intermediate arm (34) and with a handling device (18) mounted on the intermediate arm (34) for receiving the workpieces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Werkstücken, die insbesondere in einer Kfz-Werkstatt zum Einsatz kommt.The invention relates to a device for handling workpieces, which is used in particular in a motor vehicle workshop.

In Kfz-Werkstätten müssen oftmals schwere Fahrzeugteile von Monteuren am Fahrzeug montiert bzw. vom Fahrzeug demontiert werden. Hierzu zählen insbesondere Räder, die regelmäßig in solchen Werkstätten gewechselt werden. In den meisten Werkstätten werden Räder, die je nach Größe ein erhebliches Gewicht aufweisen können, meist vom Monteur von Hand vom Fahrzeug abgenommen, nachdem dieses mittels einer Hebebühne hochgehoben wurde. Neu zu montierende Räder werden ebenfalls von Hand vom Monteur am Fahrzeug angebracht, wobei sowohl das Abnehmen auch als das Anbringen von Rädern eine erhebliche körperliche Belastung nach sich zieht. Aus diesem Grund wurden bereits Handhabungsvorrichtungen entwickelt, die mobil in der Werkstatt einsetzbar sind und an Armen angeordnete Greifer für die Fahrzeugteile aufweisen. Eine Erleichterung der Handhabung erfolgt insbesondere dadurch, dass die vorbekannten Handhabungsvorrichtungen mit Servomotoren ausgestattet sind, so dass der Monteur bei der Handhabung der Fahrzeugteile kaum noch belastet wird. Solche vorbekannten Handhabungsvorrichtungen sind jedoch sehr teuer.In vehicle workshops, heavy vehicle parts often have to be fitted to the vehicle or removed from the vehicle by fitters. This includes in particular wheels that are regularly changed in such workshops. In most workshops, wheels, which, depending on their size, can have a considerable weight, are usually removed from the vehicle by hand by the fitter after the vehicle has been lifted by means of a lifting platform. Wheels to be newly installed are also attached to the vehicle by hand by the fitter, whereby both removing and attaching wheels entails considerable physical strain. For this reason, handling devices have already been developed that can be used mobile in the workshop and have grippers for the vehicle parts arranged on arms. Handling is facilitated in particular by the fact that the previously known handling devices are equipped with servomotors, so that the fitter is hardly burdened when handling the vehicle parts. However, such previously known handling devices are very expensive.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die günstiger herzustellen ist.It is therefore the object of the invention to develop a device of the type mentioned at the beginning which is cheaper to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by a device having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch den Einsatz von Gasdruckfedern den Tragarm und den Zwischenarm abzustützen, so dass ein Monteur bei der Handhabung von Fahrzeugteilen, welche von der Handhabungseinrichtung aufgenommen wurden, lediglich einen Teil des Gewichts der Fahrzeugteile tragen muss und durch die Gasdruckfedern größtenteils entlastet wird. So sind bei einem ersten von den Anmeldern getesteten Prototypen beispielsweise bei kleineren Autorädern etwa 85 % des Gewichts durch die Gasdruckfedern aufgenommen worden, während bei größeren Autorädern immerhin noch etwa die Hälfte des Radgewichts durch die Gasdruckfedern aufgenommen wurde, so dass der Monteur nur noch die Hälfte des Gewichts selbst tragen musste. Selbstverständlich kann eine solche Handhabungsvorrichtung auch zur Handhabung anderer Werkstücke eingesetzt werden.The invention is based on the idea of supporting the support arm and the intermediate arm through the use of gas pressure springs, so that a fitter only has to carry part of the weight of the vehicle parts when handling vehicle parts that have been picked up by the handling device, and largely through the gas pressure springs is relieved. In the first prototype tested by the applicants, for example, around 85% of the weight of smaller car wheels was taken up by the gas pressure springs, while in the case of larger car wheels around half the weight of the wheel was taken up by the gas pressure springs, so that the fitter only took half had to bear the weight himself. Such a handling device can of course also be used for handling other workpieces.

Zweckmäßig verlaufen die erste Schwenkachse und die mindestens eine zweite Schwenkachse zueinander parallel. Zudem ist der Zwischenarm am Tragarm vorteilhaft um mindestens eine zweite Drehachse verdrehbar gelagert. Dies erhöht die Flexibilität beim Einsatz der Handhabungsvorrichtung.The first pivot axis and the at least one second pivot axis expediently run parallel to one another. In addition, the intermediate arm is advantageously mounted on the support arm so that it can be rotated about at least one second axis of rotation. This increases the flexibility when using the handling device.

Die erste Drehachse und die erste Schwenkachse verlaufen zweckmäßig senkrecht zueinander. Insbesondere dann, wenn die Handhabungsvorrichtung an der Säule einer Hebebühne montiert ist, wobei die Drehachse dann vorzugsweise vertikal und die erste Schwenkachse vorzugsweise horizontal verläuft, wird eine Bewegung des Tragarms in zwei aufeinander senkrecht stehenden Raumrichtungen durch ein Verdrehen um die erste Drehachse und ein Verschwenken um die erste Schwenkachse ermöglicht.The first axis of rotation and the first pivot axis expediently run perpendicular to one another. In particular when the handling device is mounted on the column of a lifting platform, with the axis of rotation then preferably running vertically and the first pivot axis preferably running horizontally, the support arm is moved in two mutually perpendicular spatial directions by rotating around the first axis of rotation and pivoting around allows the first pivot axis.

Vorteilhaft ist zumindest die zweite Gasdruckfeder arretierbar. Durch ihre Arretierung wird ein Verschwenken des Zwischenarms in Bezug auf den Tragarm temporär blockiert. Auch die erste Gasdruckfeder kann zur Arretierung des Tragarms an der Säule arretierbar sein.At least the second gas pressure spring can advantageously be locked. Pivoting the intermediate arm in relation to the support arm is temporarily blocked by their locking. The first gas pressure spring can also be lockable to lock the support arm on the column.

Zweckmäßig ist die Handhabungseinrichtung lösbar am Zwischenarm fixiert. Sie kann dann gegen eine andere Handhabungseinrichtung ausgetauscht werden, beispielsweise um Fahrzeugräder unterschiedlicher Größe mit unterschiedlichen Handhabungseinrichtungen zu montieren oder um andere Fahrzeugteile zu handhaben. Beispielsweise kann eine Handhabungseinrichtung mit Saugnäpfen vorgesehen sein, um große Fahrzeugscheiben zu handhaben.The handling device is expediently detachably fixed on the intermediate arm. It can then be exchanged for another handling device, for example to mount vehicle wheels of different sizes with different handling devices or to handle other vehicle parts. For example, a handling device with suction cups can be provided in order to handle large vehicle windows.

Zweckmäßig weist der Zwischenarm ein am Tragarm montiertes erstes Verbindungselement und ein die Handhabungseinrichtung tragendes zweites Verbindungselement auf. Das erste Verbindungselement ist vorzugsweise zweiteilig mit einem um eine zweite Drehachse verdrehbar am Tragarm angelenkten ersten Verbindungsteil und einem bezüglich des ersten Verbindungsteils um eine weitere zweite Drehachse verdrehbaren zweiten Verbindungsteil. Diese Ausbildung macht die Handhabungsvorrichtung noch flexibler, indem sie mehr Bewegungsmöglichkeiten einräumt.The intermediate arm expediently has a first connection element mounted on the support arm and a second connection element carrying the handling device. The first connecting element is preferably in two parts with a first connecting part articulated on the support arm so as to be rotatable about a second axis of rotation and a second connecting part rotatable about a further second axis of rotation with respect to the first connecting part. This training makes the handling device even more flexible by allowing more possibilities for movement.

Der Zwischenarm weist vorzugsweise zwei parallel zueinander verlaufende Teilarme auf, die jeweils um eine zweite Schwenkachse verschwenkbar am ersten Verbindungselement angelenkt sind. Dabei ist die zweite Gasdruckfeder zweckmäßig mit einem der Teilarme verbunden und am ersten Verbindungselement abgestützt. Die Teilarme sind dann vorteilhaft um jeweils eine dritte Schwenkachse verschwenkbar am zweiten Verbindungselement angelenkt und bilden somit zusammen mit den Verbindungselementen stets ein Parallelogramm.The intermediate arm preferably has two partial arms which run parallel to one another and which are each articulated on the first connecting element so as to be pivotable about a second pivot axis. The second gas pressure spring is expediently connected to one of the partial arms and supported on the first connecting element. The partial arms are then advantageously pivotable about a third pivot axis on the second connecting element articulated and thus always form a parallelogram together with the connecting elements.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

1 ein Handhabungssystem mit einer an einer Säule einer Hebebühne angebrachten Handhabungsvorrichtung in Draufsicht;
2 die Handhabungsvorrichtung des Handhabungssystems gemäß 1 in Seitenansicht;
3 den Tragarm und das Befestigungselement der in 2 dargestellten Handhabungsvorrichtung und
4 den Zwischenarm der in 2 dargestellten Handhabungsvorrichtung.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. Show it

1 a handling system with a handling device attached to a column of a lifting platform in plan view;
2 the handling device of the handling system according to 1 in side view;
3 the support arm and the fastening element of the in 2 illustrated handling device and
4th the intermediate arm of the in 2 illustrated handling device.

Das in 1 dargestellte Handhabungssystem 10 dient der Handhabung von Fahrzeugteilen in einer Kfz-Werkstatt. Es weist eine vertikal verlaufende Säule 12 einer Hebevorrichtung für Fahrzeuge auf, von der aus sich horizontal verlaufende Tragholme 14 erstrecken, die ein anzuhebendes Fahrzeug untergreifen. Das Handhabungssystem 10 weist zudem eine Handhabungsvorrichtung 16 auf, die in 2 im Detail dargestellt ist und wiederum eine Handhabungseinrichtung 18 aufweist, die zur Aufnahme von Fahrzeugrädern ausgebildet ist. Die Handhabungseinrichtung 18 weist zu diesem Zweck vier Auflagestangen 20 auf, auf denen das Fahrzeugrad aufgelegt werden kann, und die an ihren freien Enden jeweils einen Teller 22 aufweisen, der verhindert, dass das Rad in Richtung zu den freien Enden hin herunterrutscht.This in 1 illustrated handling system 10 is used to handle vehicle parts in a vehicle workshop. It has a vertical column 12th a lifting device for vehicles, from which horizontally extending support bars 14th extend that reach under a vehicle to be lifted. The handling system 10 also has a handling device 16 on that in 2 is shown in detail and again a handling device 18th has, which is designed to accommodate vehicle wheels. The handling device 18th has four support rods for this purpose 20th on which the vehicle wheel can be placed, and each has a plate at its free ends 22nd have, which prevents the wheel from slipping down in the direction of the free ends.

Die Handhabungsvorrichtung 16 weist zudem ein Befestigungselement 24 auf, das an der Säule 12 lösbar fixiert ist. Zum lösbaren Fixieren an der Säule 12 weist das Befestigungselement 24 im Detail nicht näher dargestellte Befestigungsmittel auf. Ein Tragarm 26 ist um eine erste Schwenkachse 28 verschwenkbar mit dem Befestigungselement 24 verbunden. Zudem ist der Tragarm um eine erste Drehachse 30 verdrehbar am Befestigungselement 24 angeordnet. Die erste Drehachse 30 verläuft dabei vertikal, während die erste Schwenkachse 28 senkrecht zur ersten Drehachse 30 horizontal verläuft. Zudem ist eine erste Gasdruckfeder 32 zwischen dem Tragarm 26 und dem Befestigungselement 24 angeordnet, welche mit einem ersten Ende im Abstand zur ersten Schwenkachse 28 entweder am Tragarm 26 fixiert oder in dessen Längserstreckung verschieblich mit diesem verbunden ist. Die erste Gasdruckfeder 32 stützt sich mit ihrem zweiten Ende im Abstand zur ersten Schwenkachse 28 am Befestigungselement 24 ab und ist dort angelenkt. Auf diese Weise bringt die erste Gasdruckfeder 32 eine Gegenkraft auf, wenn der Tragarm mit einer Last beaufschlagt und nach unten verschwenkt wird.The handling device 16 also has a fastening element 24 on that on the pillar 12th is releasably fixed. For detachable fixation on the column 12th has the fastener 24 fastening means not shown in detail. A support arm 26th is about a first pivot axis 28 pivotable with the fastener 24 connected. In addition, the support arm is around a first axis of rotation 30th rotatable on the fastening element 24 arranged. The first axis of rotation 30th runs vertically, while the first pivot axis 28 perpendicular to the first axis of rotation 30th runs horizontally. There is also a first gas spring 32 between the support arm 26th and the fastener 24 arranged, which with a first end at a distance from the first pivot axis 28 either on the support arm 26th fixed or is displaceably connected in its longitudinal extension with this. The first gas spring 32 is supported with its second end at a distance from the first pivot axis 28 on the fastener 24 from and is hinged there. In this way brings the first gas spring 32 a counterforce when the support arm is subjected to a load and is pivoted downwards.

Am dem Befestigungselement 24 abgewandten Ende des Tragarms 26 ist ein Zwischenarm 34 befestigt, der ein erstes Verbindungselement 36, ein zweites Verbindungselement 38 und zwei parallel zueinander zwischen dem ersten Verbindungselement 36 und dem zweiten Verbindungselement 38 verlaufende Teilarme 40 aufweist. Jeder der Teilarme 40 ist am ersten Verbindungselement 36 mittels einer horizontal verlaufenden zweiten Schwenkachse 42 und am zweiten Verbindungselement 38 mittels einer horizontal verlaufenden dritten Schwenkachse 44 angelenkt. In der Projektion in die Zeichenebene gemäß 4 spannen die zweiten und dritten Schwenkachsen 42, 44 stets ein Parallelogramm auf. Das erste Verbindungselement 36 ist zweiteilig ausgestaltet mit einem ersten Verbindungsteil 46, das um eine zweite Drehachse 48 verdrehbar am Tragarm 26 gelagert ist und mit einem zweiten Verbindungsteil 50, das um eine weitere zweite Drehachse 52, welche parallel zur zweiten Drehachse 48 und senkrecht zu den ersten, zweiten und dritten Schwenkachsen 28, 42, 44 verläuft, verdrehbar am ersten Verbindungsteil 46 gelagert ist und mit den Teilarmen 40 verbunden ist. Der in 2, 4 dargestellte obere Teilarm 40 ist zudem mittels einer arretierbaren zweiten Gasdruckfeder 54 am ersten Verbindungselement 36 abgestützt, so dass die zweite Gasdruckfeder eine auf den Zwischenarm 34 wirkende und nach unten drückende Last zumindest teilweise kompensiert. Am zweiten Verbindungselement 38 ist die Handhabungseinrichtung 18 austauschbar und vorzugsweise gelenkig befestigt. Sie kann dann beispielsweise durch eine andere Handhabungseinrichtung ersetzt werden, mit der andere Fahrzeugteile gehandhabt werden können, wie beispielsweise Windschutzscheiben.On the fastener 24 remote end of the support arm 26th is an intermediate arm 34 attached, the a first connecting element 36 , a second connector 38 and two parallel to each other between the first connecting element 36 and the second connecting element 38 running partial arms 40 having. Each of the part arms 40 is on the first connector 36 by means of a horizontally extending second pivot axis 42 and on the second connecting element 38 by means of a horizontally extending third pivot axis 44 hinged. In the projection into the plane of the drawing according to 4th tension the second and third pivot axes 42 , 44 always a parallelogram. The first connector 36 is designed in two parts with a first connecting part 46 around a second axis of rotation 48 rotatable on the support arm 26th is mounted and with a second connecting part 50 around a further second axis of rotation 52 which is parallel to the second axis of rotation 48 and perpendicular to the first, second and third pivot axes 28 , 42 , 44 runs, rotatable on the first connecting part 46 is stored and with the partial arms 40 connected is. The in 2 , 4th shown upper part arm 40 is also by means of a lockable second gas pressure spring 54 on the first connecting element 36 supported so that the second gas spring one on the intermediate arm 34 acting and downwardly pressing load at least partially compensated. On the second connecting element 38 is the handling device 18th exchangeable and preferably articulated. It can then be replaced, for example, by another handling device with which other vehicle parts can be handled, such as windshields.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 16 zur Handhabung von Werkstücken mit einem Tragarm 26, mit einem Befestigungselement 24, das Befestigungsmittel zum Befestigen an einer vertikalen Säule 12 aufweist, und mit dem der Tragarm 26 um eine erste Schwenkachse 28 verschwenkbar und um eine quer zur ersten Schwenkachse 28 verlaufende erste Drehachse 30 verdrehbar verbunden ist, mit einer ersten Gasdruckfeder 32, die mit dem Tragarm 26 und dem Befestigungselement 24 jeweils im Abstand zur ersten Schwenkachse 28 verbunden ist und den Tragarm 26 am Befestigungselement 24 abstützt, mit einem mit dem Tragarm 26 verbundenen, gegen die Kraft einer zweiten Gasdruckfeder 54 in Bezug auf den Tragarm 26 um mindestens eine zweite Schwenkachse 42 verschwenkbaren Zwischenarm 34 und mit einer am Zwischenarm 34 montierten Handhabungseinrichtung 18 zur Aufnahme der Werkstücke.In summary, the following can be stated: The invention relates to a device 16 for handling workpieces with a support arm 26th , with a fastener 24 , the fastening means for fastening to a vertical column 12th has, and with which the support arm 26th around a first pivot axis 28 pivotable and about a transverse to the first pivot axis 28 running first axis of rotation 30th is rotatably connected, with a first gas pressure spring 32 that with the support arm 26th and the fastener 24 each at a distance from the first pivot axis 28 is connected and the support arm 26th on the fastener 24 supported, with one with the support arm 26th connected, against the force of a second gas spring 54 in relation to the support arm 26th around at least a second pivot axis 42 pivotable intermediate arm 34 and with one on the intermediate arm 34 mounted handling device 18th to accommodate the workpieces.

Claims

Device for handling workpieces with a support arm (26), with a fastening element (24) which has fastening means for fastening to a vertical column (12), and with which the support arm (26) can be pivoted about a first pivot axis (28) and around a first axis of rotation (30) running transversely to the first pivot axis (28) is rotatably connected to a first gas pressure spring (32) which is connected to the support arm (26) and the fastening element (24) at a distance from the first pivot axis (28) and the support arm (26) is supported on the fastening element (24), with an intermediate arm connected to the support arm (26) and pivotable against the force of a second gas pressure spring (54) with respect to the support arm (26) about at least one second pivot axis (42) (34) and with a handling device (18) mounted on the intermediate arm (34) for receiving the workpieces.

Device according to Claim 1 , characterized in that the first pivot axis (28) and the at least one second pivot axis (42) run parallel to one another.

Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the intermediate arm (34) is mounted on the support arm (26) so as to be rotatable about at least one second axis of rotation (48, 52).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first axis of rotation (30) and the first pivot axis (28) run perpendicular to one another.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least the second gas pressure spring (54) can be locked.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the handling device (18) is detachably fixed on the intermediate arm (34).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate arm (34) has a first connecting element (36) mounted on the support arm (26) and a second connecting element (38) carrying the handling device (18).

Device according to Claim 7 , characterized in that the first connecting element (36) is in two parts with a first connecting part (46) hinged to the support arm (26) so as to be rotatable about a second axis of rotation (48) and a first connecting part (46) about a further second axis of rotation (52) with respect to the first connecting part (46) ) rotatable second connecting part (50).

Device according to Claim 7 or 8th , characterized in that the intermediate arm (34) has two partial arms (40) which run parallel to one another and which are each articulated on the first connecting element (36) so as to be pivotable about a second pivot axis (42).

Device according to Claim 9 , characterized in that the second gas pressure spring (54) is connected to one of the partial arms (40) and is supported on the first connecting element (36).

Device according to Claim 9 or 10 , characterized in that the partial arms (40) are each articulated on the second connecting element (38) so as to be pivotable about a third pivot axis (44).

Handling system for use in a workshop with a vertical column (12), in particular a column (12) of a lifting platform, and with a handling device (16) according to one of the preceding claims mounted on the column (12).

Handling system according to Claim 12 , characterized in that the first axis of rotation (30) runs vertically.

Handling system according to Claim 12 or 13th , characterized in that the first pivot axis (28) and / or the at least one second pivot axis (42) runs horizontally.