DE102020125634A1 - Handling device and method for handling a workpiece carrier - Google Patents

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Robert Schuetze
Oliver Steffen
Manfred Lietzau
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Abstract

Eine Handhabungsvorrichtung (1) umfasst einen Werkstückträger (2), eine Manipulatorbaugruppe (3), sowie einen Halterahmen (4), wobei
- der Werkstückträger (2) eine mittige Zentrieranordnung (7) sowie eine erste Gruppe an die Zentrieranordnung (7) umgebenden Spannkomponenten (10) aufweist,
- die Manipulatorbaugruppe (3) eine zur Zusammenwirkung mit der werkstückträgerseitigen Zentrieranordnung (7) vorgesehene manipulatorseitige Zentrieranordnung (5) sowie eine zweite Gruppe an Spannkomponenten (11) aufweist, welche zur Zusammenwirkung mit der ersten Gruppe an Spannkomponenten (19) vorgesehen ist,
- der Werkstückträger (2) mindestens eine Haltekontur (14) am Umfang aufweist,
- der Halterahmen (4) eine einzige innenseitige Führungsvorrichtung (18) aufweist, welche zur Aufnahme in der Haltekontur (14) vorgesehen ist.

Figure DE102020125634A1_0000
A handling device (1) comprises a workpiece carrier (2), a manipulator assembly (3) and a holding frame (4), wherein
- the workpiece carrier (2) has a central centering arrangement (7) and a first group of clamping components (10) surrounding the centering arrangement (7),
- the manipulator assembly (3) has a manipulator-side centering arrangement (5) provided for cooperation with the workpiece carrier-side centering arrangement (7) and a second group of clamping components (11) which is provided for cooperation with the first group of clamping components (19),
- the workpiece carrier (2) has at least one holding contour (14) on the circumference,
- The holding frame (4) has a single guide device (18) on the inside, which is provided to be received in the holding contour (14).
Figure DE102020125634A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine einen Werkstückträger umfassende Handhabungsvorrichtung, welche zur Verwendung in einer Fertigungsanlage vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Handhabung eines Werkstückträgers.The invention relates to a handling device which includes a workpiece carrier and which is provided for use in a production plant. The invention also relates to a method for handling a workpiece carrier.

Aus den Dokumenten DE 10 2006 018 590 A1 und DE 10 2007 050 905 B4 sind verschiedene Handhabungsvorrichtungen bekannt, welche zur Handhabung von Teilen innerhalb einer Fertigungsanlage nutzbar sind.From the documents DE 10 2006 018 590 A1 and DE 10 2007 050 905 B4 Various handling devices are known which can be used for handling parts within a manufacturing plant.

Die EP 2 363 234 B1 offenbart eine Bearbeitungsmaschine mit einem eine Antriebswelle aufweisenden Werkstückträger, der mit einer Spannvorrichtung oder einem Drehfutter verbunden werden kann.The EP 2 363 234 B1 discloses a processing machine with a workpiece carrier which has a drive shaft and which can be connected to a clamping device or a lathe chuck.

Aus der DE 41 09 828 C1 ist eine Bearbeitungsstation für auf Werkstückträgern angeordnete Werkstücke bekannt. Die Werkstückträger sind hierbei über eine Transporteinrichtung transportierbar und im Bereich der Bearbeitungsstation anhaltbar.From the DE 41 09 828 C1 a processing station for workpieces arranged on workpiece carriers is known. The workpiece carriers can be transported via a transport device and can be stopped in the area of the processing station.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches und prozesssicheres, auch automatisierbares, Handhaben von an einem Werkstückträger zu haltenden Werkstücken innerhalb einer Fertigungsanlage zu ermöglichen.The invention is based on the object of enabling a particularly simple and process-reliable, also automatable, handling of workpieces to be held on a workpiece carrier within a production plant.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Handhabungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Handhabung eines Werkstückträgers gemäß Anspruch 8. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Handhabungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Handhabungsvorrichtung und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a handling device with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for handling a workpiece carrier according to claim 8. The embodiments and advantages of the invention explained below in connection with the handling method also apply mutatis mutandis to the handling device and vice versa.

Die Handhabungsvorrichtung umfasst einen Werkstückträger, eine Manipulatorbaugruppe, sowie einen Halterahmen, wobei

  • - der Werkstückträger eine mittige Zentrieranordnung sowie eine erste Gruppe an, die Zentrieranordnung umgebenden Spannkomponenten aufweist,
  • - die Manipulatorbaugruppe eine zur Zusammenwirkung mit der werkstückträgerseitigen Zentrieranordnung vorgesehene manipulatorseitige Zentrieranordnung sowie eine zweite Gruppe an Spannkomponenten aufweist, welche zur Zusammenwirkung mit der ersten Gruppe an Spannkomponenten vorgesehen ist,
  • - der Werkstückträger mindestens eine Haltekontur am Umfang aufweist,
  • - der Halterahmen eine einzige innenseitige Führungsvorrichtung aufweist, welche zur Aufnahme in der genannten Haltekontur vorgesehen ist.
The handling device comprises a workpiece carrier, a manipulator assembly and a holding frame, wherein
  • - the workpiece carrier has a central centering arrangement and a first group of clamping components surrounding the centering arrangement,
  • - The manipulator assembly has a manipulator-side centering arrangement provided for cooperation with the workpiece carrier-side centering arrangement and a second group of clamping components, which is provided for cooperation with the first group of clamping components,
  • - the workpiece carrier has at least one holding contour on the circumference,
  • - The holding frame has a single guide device on the inside, which is provided for receiving in said holding contour.

Ein solcher Halterahmen ist meist selbst ein Werkstückträger. Insbesondere weist der Halterahmen in horizontaler Richtung, 90° zur Andockbewegung der Manipulatorbaugruppe, einen translatorischen Freiheitsgrad auf.Such a holding frame is usually a workpiece carrier itself. In particular, the holding frame has a translational degree of freedom in the horizontal direction, 90 ° to the docking movement of the manipulator assembly.

Die Manipulatorbaugruppe ist insbesondere zum Anbau an einen Roboterarm geeignet. Als Zentrieranordnung auf Seiten der Manipulatorbaugruppe ist vorzugsweise ein Zentrierdorn vorgesehen, welcher im Werkstückträger zentrierbar ist. Während des Zentriervorgangs ist die Winkellage des Werkstückträgers um die gemeinsame Mittelachse von Werkstückträger und Manipulatorbaugruppe noch nicht festgelegt. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Zentrieranordnung auf Seiten des Werkstückträgers um eine mittige Öffnung innerhalb des im Wesentlichen plattenförmigen Werkstückträgers.The manipulator assembly is particularly suitable for attachment to a robot arm. A centering mandrel, which can be centered in the workpiece carrier, is preferably provided as the centering arrangement on the side of the manipulator assembly. During the centering process, the angular position of the workpiece carrier about the common central axis of the workpiece carrier and the manipulator assembly is not yet established. In the simplest case, the centering arrangement on the workpiece carrier side is a central opening within the essentially plate-shaped workpiece carrier.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die zentrale, der Zentrieranordnung zuzurechnende Öffnung des Werkstückträgers von mehreren Zentrierrollen, beispielsweise drei oder vier Rollen, umgeben, welche den Zentriervorgang erleichtern und wälz- oder gleitgelagert sein können.According to an advantageous further development, the central opening of the workpiece carrier, which can be assigned to the centering arrangement, is surrounded by several centering rollers, for example three or four rollers, which facilitate the centering process and can be roller-mounted or slide-mounted.

Eine erste Variante der manipulatorseitigen Zentrieranordnung sieht vor, dass der Zentrierdorn mit Hilfe der Zentrierrollen der innerhalb des Werkstückträgers angeordneten Zentrieröffnung zugeführt wird und letztlich allein durch die Zentrieröffnung in der vorgesehenen zentrierten Position gehalten wird.A first variant of the centering arrangement on the manipulator side provides that the centering pin is fed to the centering opening arranged inside the workpiece carrier with the aid of the centering rollers and is ultimately held in the intended centered position solely by the centering opening.

Eine alternative Variante sieht vor, dass der Zentrierdorn auch in seiner endgültigen Position ausschließlich die Zentrierrollen der werkstückträgerseitigen Zentrieranordnung kontaktiert, das heißt nicht in Kontakt mit einem unbeweglichen Teil des Werkstückträgers kommt.An alternative variant provides that the centering pin only contacts the centering rollers of the centering arrangement on the workpiece carrier side, that is, does not come into contact with an immovable part of the workpiece carrier, even in its final position.

Unabhängig von der Ausgestaltung der Zentrieranordnungen sind die Spannkomponenten des Werkstückträgers sowie der Manipulatorbaugruppe beispielsweise in Form eines Vielecks, insbesondere in Rechteckform, besonders bevorzugt in einem quadratischen Muster, angeordnet. Die Spannkomponenten der ersten Gruppe, das heißt die am Werkstückträger angeordneten Spannkomponenten, sind vorzugsweise als Spannbolzen ausgebildet. Bei den der Manipulatorbaugruppe zuzurechnenden Spannkomponenten handelt es sich dagegen vorzugsweise um jeweils einen Spannbolzen aufnehmende Spanntöpfe.Regardless of the configuration of the centering arrangements, the clamping components of the workpiece carrier and the manipulator assembly are arranged, for example, in the form of a polygon, in particular in a rectangular shape, particularly preferably in a square pattern. The clamping components of the first group, that is to say the clamping components arranged on the workpiece carrier, are preferably designed as clamping bolts. In contrast, the clamping components to be assigned to the manipulator assembly are preferably clamping pots each holding a clamping bolt.

Sämtliche Spannkomponenten sind beispielsweise am Rand, insbesondere an den Ecken, des Werkstückträgers beziehungsweise der Manipulatorbaugruppe angeordnet. Auch bei nicht rechteckigen Grundformen von Werkstückträger und Manipulatorbaugruppe sind die Spannkomponenten vorzugsweise weitest möglich von der gemeinsamen Mittelachse des Werkstückträgers und der Manipulatorbaugruppe entfernt angeordnet.All clamping components are arranged, for example, on the edge, in particular on the corners, of the workpiece carrier or the manipulator assembly. Even with non-rectangular basic shapes of the workpiece carrier and the manipulator assembly, the clamping components are preferably arranged as far away as possible from the common central axis of the workpiece carrier and the manipulator assembly.

Zur Funktion der Handhabungsvorrichtung ist bereits eine einzige Haltekontur am Umfang des Werkstückträgers ausreichend. Vorzugsweise sind insgesamt eine geradzahlige Anzahl n ≥ 4 an Haltekonturen gleichmäßig am Umfang des Werkstückträgers verteilt. Die Außenkontur des Werkstückträgers wird dabei durch ein gleichseitiges n-Eck umschrieben. Dies ermöglicht bei n = 4 eine wahlweise Positionierung des am Werkstückträger gehaltenen Werkstücks in einer von vier jeweils um 90 Grad gegeneinander verdrehten Winkelanordnungen.A single holding contour on the circumference of the workpiece carrier is sufficient for the handling device to function. Preferably, an even number n 4 of holding contours are distributed uniformly over the circumference of the workpiece carrier. The outer contour of the workpiece carrier is circumscribed by an equilateral n-gon. With n = 4, this enables the workpiece held on the workpiece carrier to be optionally positioned in one of four angular arrangements that are each rotated 90 degrees to one another.

Bei der Führungsvorrichtung des Halterahmens handelt es sich vorzugsweise um eine einzelne Rolle, deren Achse senkrecht zu der Ebene, in welcher der Halterahmen sowie der in diesen einzufügende Werkstückträger liegt, ausgerichtet ist. Auch diese Rolle kann entweder mit Hilfe einer Wälzlagerung oder mittels einer Gleitlagerung gelagert sein.The guide device of the holding frame is preferably a single roller, the axis of which is oriented perpendicular to the plane in which the holding frame and the workpiece carrier to be inserted therein lie. This role can also be mounted either with the help of a roller bearing or by means of a slide bearing.

Allgemein umfasst das Handhabungsverfahren folgende Merkmale:

  • - Bereitstellung eines Werkstückträgers, welcher eine Trägerplatte mit einer mittigen Zentrieröffnung, die von Zentrierrollen, deren Achsen in der Trägerplatte liegen, umgeben ist, sowie eine erste Gruppe an Spannkomponenten und eine am Umfang der Trägerplatte gebildete Haltekontur aufweist,
  • - Bereitstellung einer Manipulatorbaugruppe, welche einen Zentrierdorn sowie eine zweite Gruppe an Spannkomponenten aufweist,
  • - Bereitstellung eines U-förmigen Halterahmens, an dessen Mittelabschnitt eine mit der Haltekontur korrespondierende Führungsvorrichtung angeordnet ist,
  • - Einfahren des Zentrierdorns in die Zentrieröffnung und Fixieren der Manipulatorbaugruppe am Werkstückträger mit Hilfe der der Spannkomponenten,
  • - Einsetzen der die Manipulatorbaugruppe sowie den Werkstückträger umfassenden Anordnung in den Halterahmen, wobei der Werkstückträger innerhalb der durch den Halterahmen aufgespannten Ebene bewegt und mit Hilfe der Führungsvorrichtung sowie der Haltekontur geführt wird.
In general, the handling process includes the following features:
  • - Provision of a workpiece carrier which has a carrier plate with a central centering opening, which is surrounded by centering rollers, the axes of which are located in the carrier plate, as well as a first group of clamping components and a holding contour formed on the circumference of the carrier plate,
  • - Provision of a manipulator assembly which has a centering mandrel and a second group of clamping components,
  • - Provision of a U-shaped holding frame, on the middle section of which a guide device corresponding to the holding contour is arranged,
  • - Insertion of the centering mandrel into the centering opening and fixation of the manipulator assembly on the workpiece carrier with the help of the clamping components,
  • Insertion of the arrangement comprising the manipulator assembly and the workpiece carrier into the holding frame, the workpiece carrier being moved within the plane spanned by the holding frame and being guided with the aid of the guide device and the holding contour.

In bevorzugter Ausgestaltung bleibt der Werkstückträger während des Einsetzens in den Halterahmen von den beiden seitlichen Schenkeln des insgesamt U-förmigen, typischerweise nach oben offenen Halterahmens beabstandet. Das Risiko eines Verkantens des Werkstückträgers im Halterahmen ist damit eliminiert. Insbesondere weist der Halterahmen in horizontaler Richtung, 90° zur Andockbewegung der Manipulatorbaugruppe, einen translatorischen Freiheitsgrad auf.In a preferred embodiment, the workpiece carrier remains at a distance from the two lateral legs of the generally U-shaped, typically upwardly open, holding frame while it is being inserted into the holding frame. The risk of the workpiece carrier tilting in the holding frame is thus eliminated. In particular, the holding frame has a translational degree of freedom in the horizontal direction, 90 ° to the docking movement of the manipulator assembly.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen, jeweils in schematisierter Darstellung:

  • 1 bis 3 verschiedene Stadien des Einsetzens einer Manipulatorbaugruppe in einen Werkstückträger,
  • 4 als Komponente einer Handhabungsvorrichtung den in einen U-förmigen Halterahmen eingesetzten Werkstückträger.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Herein show, each in a schematic representation:
  • 1 to 3 different stages of inserting a manipulator assembly into a workpiece carrier,
  • 4th as a component of a handling device, the workpiece carrier inserted into a U-shaped holding frame.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Handhabungsvorrichtung umfasst einen Werkstückträger 2, eine Manipulatorbaugruppe 3 sowie einen U-förmigen Halterahmen 4. Am Werkstückträger 2 ist ein nicht dargestelltes Werkstück, beispielsweise eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere Elektrofahrzeugs, befestigt. Die Manipulatorbaugruppe 3 ist beispielsweise am Arm eines Industrieroboters befestigbar. Der Halterahmen 4 kann ortsfest oder verstellbar in einer Fertigungsanlage angeordnet sein.One overall with the reference number 1 marked handling device comprises a workpiece carrier 2 , a manipulator assembly 3 and a U-shaped holding frame 4th . On the workpiece carrier 2 a workpiece (not shown), for example a component of a vehicle, in particular an electric vehicle, is attached. The manipulator assembly 3 can be attached to the arm of an industrial robot, for example. The holding frame 4th can be arranged in a stationary or adjustable manner in a manufacturing plant.

Die 1 bis 3 veranschaulichen das Zusammensetzen von Manipulatorbaugruppe 3 und Werkstückträger 2. An der Manipulatorbaugruppe 3 befindet sich eine Zentrieranordnung 5, welche durch einen Zentrierdorn gebildet ist. An der Spitze des Zentrierdorns 5 ist ein Kegelansatz 6 erkennbar. Die der Manipulatorbaugruppe 3 zuzurechnende Zentrieranordnung 5 ist zur Zusammenwirkung mit einer werkstückträgerseitigen Zentrieranordnung 7 bestimmt.The 1 to 3 illustrate the assembly of manipulator assemblies 3 and workpiece carriers 2 . On the manipulator assembly 3 there is a centering arrangement 5 , which is formed by a centering pin. At the tip of the centering mandrel 5 is a cone approach 6th recognizable. That of the manipulator assembly 3 attributable centering arrangement 5 is for interaction with a centering arrangement on the workpiece carrier side 7th certainly.

Die im Vergleich zur manipulatorseitigen Zentrieranordnung 5 komplexer aufgebaute werkstückträgerseitige Zentrieranordnung 7 umfasst im Ausführungsbeispiel vier identisch dimensionierte Zentrierrollen 8, deren geometrischen Achsen in einer mit 9 bezeichneten Trägerplatte des Werkstückträgers 2 liegen. Die aus der Gesamtheit der vier Zentrierrollen 8 gebildete werkstückträgerseitige Zentrieranordnung 7 ist derart ausgebildet, dass der in diese Zentrieranordnung 7 eingesetzte Zentrierdorn 5 ausschließlich die Zentrierrollen 8, nicht jedoch die Trägerplatte 9 kontaktiert.The comparison to the centering arrangement on the manipulator side 5 Centering arrangement on the workpiece carrier side with a more complex structure 7th comprises in the exemplary embodiment four identically dimensioned centering rollers 8th , the geometric axes of which in a designated 9 carrier plate of the workpiece carrier 2 lie. The one from the totality of the four centering rollers 8th Centering arrangement formed on the workpiece carrier side 7th is designed such that the in this centering 7th inserted centering pin 5 only the centering rollers 8th but not the carrier plate 9 contacted.

Durch die direkte Zusammenwirkung der Zentrierrollen 8 mit dem den Kegelansatz 6 aufweisenden Zentrierdorn 5 ist eine Zentrierung auch in Fällen möglich, in denen zunächst sowohl ein Achsversatz zwischen dem Werkstückträger 2 und der Manipulatorbaugruppe 3 als auch ein Winkelfehler zwischen den genannten Komponenten 2, 3 vorliegt. Die einzelnen Zentrierrollen 8 ragen in eine zentrale, im dargestellten Beispiel quadratische Öffnung 12 in der Trägerplatte 9 hinein.Due to the direct interaction of the centering rollers 8th with the the cone neck 6th having centering mandrel 5 Centering is also possible in cases in which there is initially both an axial offset between the workpiece carrier 2 and the manipulator assembly 3 as well as an angular error between the components mentioned 2 , 3 is present. The individual centering rollers 8th protrude into a central opening, which is square in the example shown 12th in the carrier plate 9 into it.

Zusätzlich zu den Zentrieranordnungen 7 ,5 weisen der Werkstückträger 2 und die Manipulatorbaugruppe 3 verschiedene Spannkomponenten 10, 11 zur festen Verbindung zwischen dem Werkstückträger 2 und der Manipulatorbaugruppe 3 auf. Hierbei ist an der Trägerplatte 9 des Werkstückträgers 2 eine erste Gruppe an Spannkomponenten 10 angeordnet, bei welchen es sich um Spannbolzen handelt. Die Spannbolzen 10 sind einsetzbar in Spanntöpfe 11, welche die der Manipulatorbaugruppe 3 zuzurechnende zweite Gruppe an Spannkomponenten bilden. Köpfe 13 der Spannbolzen 10 sind, wie aus den 1 bis 3 hervorgeht, abgerundet gestaltet, um das Einsetzen in die Spanntöpfe 11 zu erleichtern. Ein Mechanismus, welcher die Köpfe 13 in den Spanntöpfen 11 fixiert, ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.In addition to the centering arrangements 7th , 5 point the workpiece carrier 2 and the manipulator assembly 3 various clamping components 10 , 11 for a fixed connection between the workpiece carrier 2 and the manipulator assembly 3 on. Here is on the carrier plate 9 of the workpiece carrier 2 a first group of clamping components 10 arranged, which are clamping bolts. The clamping bolts 10 can be used in clamping pots 11 which the manipulator assembly 3 Form the attributable second group of clamping components. Heads 13th the clamping bolt 10 are like from the 1 to 3 emerges, rounded design, for insertion into the clamping pots 11 to facilitate. A mechanism which the heads 13th in the clamping pots 11 fixed, is not shown for the sake of clarity.

Die insgesamt vier Spannkomponenten 10 sind an den Ecken der im Ausführungsbeispiel quadratischen Trägerplatte 9 angeordnet. Entsprechendes gilt für die Anordnung der Spannkomponenten 11 an der ebenfalls eine quadratische Grundform aufweisenden Manipulatorbaugruppe 3. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel könnte die Manipulatorbaugruppe 3 auch eine von der Grundform der Trägerplatte 9 abweichende Querschnittsform haben, beispielsweise eine im Vergleich zur Trägerplatte 9 größere Fläche einnehmen.The total of four clamping components 10 are at the corners of the carrier plate, which is square in the exemplary embodiment 9 arranged. The same applies to the arrangement of the clamping components 11 on the manipulator assembly, which also has a square basic shape 3 . In a departure from the illustrated embodiment, the manipulator assembly could 3 also one of the basic shape of the carrier plate 9 have a different cross-sectional shape, for example one compared to the carrier plate 9 occupy larger area.

Die Trägerplatte 9 weist an ihren vier Seitenflächen, wie aus 4 hervorgeht, jeweils eine abgerundete Aussparung auf, welche als Haltekontur 14 fungiert. Der Werkstückträger 2 wird, bezogen auf die Anordnung nach 4, von oben in den Halterahmen 4 eingesetzt. Der U-förmige Halterahmen 4 weist einen in der Anordnung nach 4 horizontalen Mittelabschnitt 15 und zwei an diesen anschließende, zueinander parallele U-Schenkel 16, 17 auf. Der lichte Abstand zwischen den U-Schenkeln 16, 17 ist größer als die Breite der Trägerplatte 9. Somit wird beim Einsetzen der Trägerplatte 9 in den Halterahmen 4 zu beiden Seiten der Trägerplatte 9 jeweils ein Spalt 20, 21 zwischen der Trägerplatte 9 und der Innenkontur eines U-Schenkels 16, 17 freigehalten.The carrier plate 9 shows on its four side faces, as from 4th emerges, in each case a rounded recess, which serves as a retaining contour 14th acts. The workpiece carrier 2 is based on the arrangement according to 4th , from above into the holding frame 4th used. The U-shaped holding frame 4th detects one in the arrangement 4th horizontal middle section 15th and two parallel U-legs connected to this 16 , 17th on. The clear distance between the U-legs 16 , 17th is larger than the width of the carrier plate 9 . Thus, when inserting the carrier plate 9 in the holding frame 4th on both sides of the carrier plate 9 a gap each 20th , 21 between the carrier plate 9 and the inner contour of a U-leg 16 , 17th kept free.

Erst nach dem fast vollständigen Absenken des Werkstückträgers 2 innerhalb des U-förmigen Halterahmens 4 kommt eine Führungsvorrichtung 18 zum Einsatz, die dem Halterahmen 4 zuzurechnen ist. Die Führungsvorrichtung 18 umfasst im Ausführungsbeispiel eine einzige Rolle 19, deren geometrische Achse eine Flächennormale zu derjenigen Ebene, die der Halterahmen 4 aufspannt und in welcher die Trägerplatte 9 anzuordnen ist, darstellt. Nach der Ausrichtung der Trägerplatte 9 mit Hilfe der Führungsvorrichtung 18 liegt der Werkstückträger 2 auf dem Mittelabschnitt 15 des Halterahmens 4 auf. In dieser Positionierung kann durch nicht dargestellte Befestigungsmittel die endgültige Fixierung des Werkstückträgers 2 am Halterahmen 4 erfolgen. Aufgrund der insgesamt vier Haltekonturen, welche sich am Umfang der Trägerplatte 9 befinden, kann der Werkstückträger 2 wahlweise in vier unterschiedlichen Winkellagen, jeweils um 90 Grad gegeneinander versetzt, in den Halterahmen 4 eingesetzt werden.Only after the workpiece carrier has been almost completely lowered 2 inside the U-shaped holding frame 4th comes a guiding device 18th used that the holding frame 4th is attributable. The guiding device 18th comprises a single role in the exemplary embodiment 19th whose geometric axis is a surface normal to the plane that the holding frame 4th spans and in which the carrier plate 9 is to be arranged represents. After aligning the carrier plate 9 with the help of the guide device 18th the workpiece carrier lies 2 on the middle section 15th of the holding frame 4th on. In this positioning, the final fixation of the workpiece carrier can be achieved by fastening means (not shown) 2 on the holding frame 4th respectively. Due to the total of four holding contours that are located on the circumference of the carrier plate 9 the workpiece carrier 2 optionally in four different angular positions, each offset by 90 degrees, in the holding frame 4th can be used.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
HandhabungsvorrichtungHandling device
22
WerkstückträgerWorkpiece carrier
33
ManipulatorbaugruppeManipulator assembly
44th
HalterahmenHolding frame
55
Manipulatorseitige Zentrieranordnung, ZentrierdornCentering arrangement on the manipulator side, centering mandrel
66th
KegelansatzCone neck
77th
Werkstückträgerseitige ZentrieranordnungCentering arrangement on the workpiece carrier side
88th
ZentrierrolleCentering roller
99
TrägerplatteCarrier plate
1010
erste Spannkomponente, Spannbolzenfirst clamping component, clamping pin
1111
zweite Spannkomponente, Spanntopfsecond clamping component, clamping pot
1212th
Öffnungopening
1313th
Kopfhead
1414th
HaltekonturHolding contour
1515th
MittelabschnittMiddle section
1616
U-SchenkelU-leg
1717th
U-SchenkelU-leg
1818th
FührungsvorrichtungGuide device
1919th
Rollerole
2020th
Spaltgap
2121
Spaltgap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102006018590 A1 [0002]DE 102006018590 A1 [0002]
  • DE 102007050905 B4 [0002]DE 102007050905 B4 [0002]
  • EP 2363234 B1 [0003]EP 2363234 B1 [0003]
  • DE 4109828 C1 [0004]DE 4109828 C1 [0004]

Claims (9)

Handhabungsvorrichtung (1), umfassend einen Werkstückträger (2), eine Manipulatorbaugruppe (3), sowie einen Halterahmen (4), wobei - der Werkstückträger (2) eine mittige Zentrieranordnung (7) sowie eine erste Gruppe an die Zentrieranordnung (7) umgebenden Spannkomponenten (10) aufweist, - die Manipulatorbaugruppe (3) eine zur Zusammenwirkung mit der werkstückträgerseitigen Zentrieranordnung (7) vorgesehene manipulatorseitige Zentrieranordnung (5) sowie eine zweite Gruppe an Spannkomponenten (11) aufweist, welche zur Zusammenwirkung mit der ersten Gruppe an Spannkomponenten (19) vorgesehen ist, - der Werkstückträger (2) mindestens eine Haltekontur (14) am Umfang aufweist, - der Halterahmen (4) eine einzige innenseitige Führungsvorrichtung (18) aufweist, welche zur Aufnahme in der Haltekontur (14) vorgesehen ist.Handling device (1), comprising a workpiece carrier (2), a manipulator assembly (3) and a holding frame (4), wherein - the workpiece carrier (2) has a central centering arrangement (7) and a first group of clamping components (10) surrounding the centering arrangement (7), - the manipulator assembly (3) has a manipulator-side centering arrangement (5) provided for cooperation with the workpiece carrier-side centering arrangement (7) and a second group of clamping components (11) which is provided for cooperation with the first group of clamping components (19), - the workpiece carrier (2) has at least one holding contour (14) on the circumference, - The holding frame (4) has a single guide device (18) on the inside, which is provided to be received in the holding contour (14). Handhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die manipulatorseitige Zentrieranordnung (5) als Zentrierdorn ausgebildet ist, welcher mit einer zentralen Öffnung (12) des Werkstückträgers (2) sowie mehreren Zentrierrollen (8), die zusammen mit der zentralen Öffnung (12) die werkstückträgerseitige Zentrieranordnung (7) bilden, zusammenwirkt.Handling device (1) after Claim 1 , characterized in that the centering arrangement (5) on the manipulator side is designed as a centering mandrel which has a central opening (12) in the workpiece carrier (2) and several centering rollers (8) which, together with the central opening (12), form the centering arrangement (7 ) form, interacts. Handhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkomponenten (10, 11) des Werkstückträgers (2) sowie der Manipulatorbaugruppe (3) jeweils in Form eines Vielecks, insbesondere in Rechteckform, angeordnet sind.Handling device (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the clamping components (10, 11) of the workpiece carrier (2) and the manipulator assembly (3) are each arranged in the form of a polygon, in particular in a rectangular shape. Handhabungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe an Spannkomponenten (10) als Spannbolzen und die zweite Gruppe an Spannkomponenten (11) als Spanntöpfe ausgebildet ist.Handling device (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the first group of clamping components (10) is designed as clamping bolts and the second group of clamping components (11) is designed as clamping pots. Handhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Spannkomponenten (10, 11) am Rand, insbesondere an den Ecken, des Werkstückträgers (2) beziehungsweise der Manipulatorbaugruppe (3) angeordnet sind.Handling device (1) after Claim 2 , characterized in that all clamping components (10, 11) are arranged at the edge, in particular at the corners, of the workpiece carrier (2) or the manipulator assembly (3). Handhabungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt eine geradzahlige Anzahl n ≥ 4 an Haltekonturen (14) gleichmäßig am Umfang des Werkstückträgers (2) verteilt sind.Handling device (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that a total of an even number n ≥ 4 of holding contours (14) are evenly distributed on the circumference of the workpiece carrier (2). Handhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung (18) des Halterahmens (4) eine einzelne Rolle (19) aufweist, deren Achse senkrecht zu der Ebene, in welcher der Halterahmen (4) sowie der in diesen einzufügende Werkstückträger (2) liegt, ausgerichtet ist.Handling device (1) after Claim 6 , characterized in that the guide device (18) of the holding frame (4) has a single roller (19), the axis of which is aligned perpendicular to the plane in which the holding frame (4) and the workpiece carrier (2) to be inserted therein lie . Verfahren zur Handhabung eines Werkstückträgers (2), mit folgenden Merkmalen: - Bereitstellung eines Werkstückträgers (2), welcher eine Trägerplatte (9) mit einer mittigen Öffnung (12), die von Zentrierrollen (8), deren Achsen in der Trägerplatte (9) liegen, umgeben ist, sowie eine erste Gruppe an Spannkomponenten (10) und mindestens eine am Umfang der Trägerplatte (9) gebildete Haltekontur (14) aufweist, - Bereitstellung einer Manipulatorbaugruppe (3), welche einen Zentrierdorn (5) sowie eine zweite Gruppe an Spannkomponenten (11) aufweist, - Bereitstellung eines U-förmigen Halterahmens (4), an dessen Mittelabschnitt (15) eine mit der Haltekontur (14) korrespondierende Führungsvorrichtung (18) angeordnet ist, - Einfahren des Zentrierdorns (5) in die Öffnung (12) und Fixieren der Manipulatorbaugruppe (3) am Werkstückträger (2) mit Hilfe der der Spannkomponenten (10, 11), - Einsetzen der die Manipulatorbaugruppe (3) sowie den Werkstückträger (2) umfassenden Anordnung in den Halterahmen (4), wobei der Werkstückträger (2) innerhalb der durch den Halterahmen (4) aufgespannten Ebene bewegt und mit Hilfe der Führungsvorrichtung (18) sowie der Haltekontur (14) geführt wird.Method for handling a workpiece carrier (2), with the following features: - Provision of a workpiece carrier (2) which has a carrier plate (9) with a central opening (12) surrounded by centering rollers (8), the axes of which are located in the carrier plate (9), and a first group of clamping components (10) ) and has at least one holding contour (14) formed on the circumference of the carrier plate (9), - Provision of a manipulator assembly (3) which has a centering mandrel (5) and a second group of clamping components (11), - Provision of a U-shaped holding frame (4), on the middle section (15) of which a guide device (18) corresponding to the holding contour (14) is arranged, - Insertion of the centering mandrel (5) into the opening (12) and fixation of the manipulator assembly (3) on the workpiece carrier (2) with the aid of the clamping components (10, 11), - Insertion of the manipulator assembly (3) and the workpiece carrier (2) comprehensive arrangement in the holding frame (4), wherein the workpiece carrier (2) moves within the plane spanned by the holding frame (4) and with the help of the guide device (18) and the Holding contour (14) is guided. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (2) während des Einsetzens in den Halterahmen (4) von beiden U-Schenkeln (16, 17) des Halterahmens (4) beabstandet bleibt.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the workpiece carrier (2) remains at a distance from both U-legs (16, 17) of the holding frame (4) during insertion into the holding frame (4).
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