DE19902492A1 - Handhabungseinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Hand­ habungseinheit.

Es sind schon Handhabungseinheiten bekannt, die lineare Bewegungen und/oder Drehbewegungen in einer oder mehr Richtungen durchführen können. Sie bestehen im wesentli­ chen aus einer Tragstruktur, einem oder mehr Aktuatoren und einer Greifzange.

Gemäß der bekannten Ausführungsform ist die Handhabungs­ einheit aber schwer und arbeitet auch mit merkbarer Träg­ heit sowohl beim Sich-in-Bewegung-Setzen als auch beim Anhalten. Sie ist auch wenig starr und zeigt Spiel, welches sich negativ auf die Präzision ihres Arbeitens auswirkt. Sie ist auch sperrig, da sie außenliegende Rohre und zuge­ ordnete Leitungen aufweist.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die vorgenannten Nachteile auszuräumen oder erheblich zu reduzieren. Hierzu soll eine Handhabungseinheit geschaffen werden, die eine Tragstruktur aufweist, die leichte Elemente umfaßt, die leicht zusammengebaut werden kann, die hohe Steifheit aufweist und in zusammengebautem Zustand ein Ausräumen der Spiele gewährleistet, und zwar auch unter Einsatzbe­ dingungen, und die integrierte Leitungen aufweist und so die bis heute verwendeten Leitungen, externe Rohre usw. überflüssig macht, wodurch man den Vorteil größerer Kompaktheit und geringen Raumbedarfes der Einheit erhält.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Hand­ habungseinheit, die aufweist: ein tragendes Gehäuse, welches aus zwei Profilelementen aufgebaut ist, nämlich einem Basiselement, ein oberes Element, und eine ver­ schiebbares Tragelement, welche drei Teile in Sandwich­ bauweise zusammengesetzt sind und die in horizontaler oder auch vertikaler Anordnung verwendbar sind. Damit wird zugleich auch eine Einheit bereitgestellt wird, die verschiedene Konfigurationen aufweisen kann und verschie­ dene Leistungen erbringen kann.

In vorteilhafter Weiterbildung begrenzen eines oder meh­ rere der Ausgangselemente direkt oder zusammen die Fluid-Lei­ tungen und/oder Kanäle für elektrische Leitungen derart, daß sich in das Gehäuse integriert sind und innerhalb der lichten Außenkontur des Gehäuses liegen.

Erfindungsgemäß sind die besagten drei Elemente im wesent­ lichen aus extrudiertem Aluminium oder einem ähnlichen Material hergestellt und bilden zusammen eine selbsttragen­ de und dynamische Tragstruktur, von der ein Teil bezüglich des anderen beweglich ist, ohne daß Arbeiten oder zusätz­ liche Einrichtungen verwendet werden müssen, und zwar von dem Moment ab, zu welchem die extrudierten Elemente schon ihre Aufgabe erfüllen, was durch ihre eigenen Eigen­ schaften und ihre Fertigstellung gewährleistet ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ausführlicher und genauer beschrie­ ben. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von drei Elementen, die zusammen das Gehäuse und ein verschiebbares Tragelement einer Handhabungseinheit bilden;

Fig. 2 eine einfache linear arbeitende Handhabungsein­ heit, in zusammengebautem Zustand;

Fig. 3 einen longitudinalen Schnitt durch die Handha­ bungseinheit nach Fig. 2;

Fig. 4 einen transversalen Schnitt durch die Handha­ bungseinheit längs der Schnittlinie IV-IV von Fig. 3;

Fig. 5 und 6 Ansichten der vorderen und hinteren Stirn­ fläche der Handhabungseinheit nach Fig. 2; und

Fig. 7 bis 10 eine entsprechende Anzahl unterschiedli­ cher Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Handhabungseinheiten.

Die Handhabungseinheit, die in den Fig. 1 bis 6 gezeigt ist, umfaßt ein Gehäuse 11, einen Aktuator 12, ein durch diesen bewegbares Tragelement 17 mit einem Befestigungs­ teil 13 und mindestens ein Klemmwerkzeug 14.

Das Gehäuse 11 besteht aus drei Profilelementen: einer Basisplatte 15, einem obenliegendem Deckelelement 16 und einem Abdeckelement 18.

Die Handhabungseinheit umfaßt ferner zwischen den vorge­ nannten Gehäuseteilen liegend das verschiebbare Tragelement 17. Die vier vorgenannten Teile 15 bis 18 der Einheit sind Profilelemente und sind vorzugsweise und vorteilhaf­ terweise aus einem extrudierten Profilmaterial aus Alumi­ nium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt.

Im einzelnen weist die Basisplatte 15 zwei Führungsnuten 15' und zwei longitudinale Flansch 15'' auf, die auf gegen­ überliegenden Seiten angeordnet sind.

Das obenliegende Deckelelement 16 hat eine Querschnittsform, die im wesentlichen die Form eines auf dem Kopf stehenden V hat. Es ist über Schrauben 19 an den Flanschen 15'' befestigt und stützt sich an diesen ab. Die Basisplatte 15 und das Deckelelement 16 bilden somit ein gestrecktes Aufnahmegehäuse 20.

Das verschiebbare Tragelement 17, dessen Querschnitt im wesentlichen dreieckig ist, findet in dem Aufnahmegehäuse 20, also durch die Basisplatte 15 und das obenliegende Deckelteil 16, verschiebbar Aufnahme, wobei Schuhe 21 zwischengelegt sind.

Das Abdeck-Gehäuseteil 18 ist rittlings auf das obenlie­ gende Deckelelement 16 aufgesetzt.

Am vorderen und hinteren Ende der Basisplatte 15 und des Deckelelementes 16 stützen sich im zusammengebauten Zustand zwei Schließplatten 22 bzw. 23 ab. Dabei hat die vorn­ liegende Schließplatte 22 eine Öffnung, durch welche das verschiebbare Tragelement 17 hindurchtritt. Am letzteren ist vorne das Befestigungsteil 13 angebracht, welches die Form eines Flansches oder einer Platte 24 aufweist, an welcher direkt oder indirekt das Klemmwerkzeug 14 angebracht ist.

Das verschiebbare Tragelement 17 weist eine longitudinale Kammer 17' und eine Reihe von longitudinalen Kanälen 17' auf. Letztere verlaufen längs seiner Seiten und fluchten mit verschiedenen Löchern, die im Flansch der hinteren Schließplatte 23 und des plattenförmigen Befestigungs­ teiles 13 vorgesehen sind.

Der Aktuator 12 erzeugt die Hin- und Herbewegungen des verschiebbaren Tragelements 17, welches die Platte 24 des Befestigungsteiles 13 trägt. Auf diese Weise erhält man einen pneumatischen Arbeitszylinder 12a, der in der Kammer 17' des verschiebbaren Tragelements 17 Aufnahme findet und der einerseits bei 12' mit der hinteren Schließplatte 23 verbunden ist und andererseits bei 12'' mit der Platte 24 des Befestigungsteiles 13 verbunden ist.

Die im verschiebbaren Tragelementteil 17 vorgesehenen Kanäle 17'' dienen dazu, ein Fluid das von Rohren bereit­ gestellt wird, die mit Anschlußöffnungen in der hinteren Schließplatte 23 verbunden sind, zum pneumatischen Aktuator und zur Platte 24 des Befestigungsteiles 13 zu führen, um das Klemmwerkzeug 14 zu versorgen und zu betätigen, welches an der Platte 24 angebracht ist.

Das obere Deckelelement 16 kann ferner seinerseits eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung 16' aufweisen, in welcher einstellbare Anschläge 25, 26 angebracht sind, welche den Hub des verschiebbare Tragelements nach Bedarf einzustellen gestatten. Darüber hinaus sind im Deckel­ element 16 longitudinale Nuten 16'' vorgesehen, die nach außen durch das Abdeckgehäuseteil 18 verschlossen werden und in denen elektrische Kabel untergebracht werden können, die zu dem plattenförmigen Befestigungsteil 13 verlaufen.

Das Klemmwerkzeug 14 kann durch eine pneumatische Zange unterschiedlicher Bauart gewählt werden, z. B. eine Parallel­ zange, ein Zange mit drei Greifern usw., die direkt in Linie an der Platte 24 des Befestigungsteiles 13 angebracht ist oder unter Zwischenschaltung eines zusätzlichen Winkel-Be­ festigungsteiles 27 und/oder eines Dreh-Aktuators 28 oder eines sonstigen Stellmittels angebracht ist.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen einige mögliche unterschied­ liche Ausführungsformen für Handhabungseinheiten, die sich von der einfacheren Handhabungseinheit unterscheiden, die in Fig. 2 dargestellt ist.

So ist z. B. in Fig. 7 eine Linear-Handhabungseinheit 30 wiedergegeben, die horizontal angeordnet ist und mit einem Klemmwerkzeug 14 versehen ist, das an der Platte 24 über ein zusätzliches Winkel-Befestigungsteil 27 und einen Drehantrieb 28 angebracht ist. Die Handhabungseinheit kann über die Basisplatte 15 auf einem verschiebbaren Tragelement 33 befestigt sein, das seinerseits auf einer Befestigungsplatte angebracht ist, die am oberen Ende einer weiteren Lineareinheit 31 angebracht ist, die vertikal ausgerichtet ist und beim betrachteten Ausfüh­ rungsbeispiel als Hebeeinrichtung dient.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hand­ habungseinheit, bei welchem eine horizontale Lineareinheit 30 verwendet wird. Dieser ist ohne zwischengeschaltetes verschiebbares Tragelement mit einer vertikalen Linearein­ heit 31 verbunden, die wieder als Hebeeinrichtung dient, wie beim in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel. Deren Klemmwerkzeug 14 wird von einer letzten Lineareinheit 32 getragen, die vertikal ausgerichtet ist und mit der Befestigungsplatte der horizontalen linearen Einheit 30 verbunden ist.

Fig. 9 zeigt ihrerseits ein Ausführungsbeispiel für eine Handhabungseinheit, die analog zu derjenigen nach Fig. 7 ist, bei der jedoch die horizontale Lineareinheit 30 länger ist und von zwei vertikalen Lineareinheiten 31, 31 getragen wird, die als Hebemittel dienen.

Schließlich zeigt Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für eine Handhabungseinheit, welche eine horizontale Linear­ einheit 30, eine vertikale Lineareinheit 32, die zwei verschiedene Klemmwerkzeuge 14 trägt, und einen feststehen­ den Ständer 34 aufweist.

Man erkennt klar, wie man ausgehend von einfach gestalteten und leicht zusammenzubauenden Elementen auf modulare Weise eine Manipulationseinheit verschiedener Konfigurationen beliebig realisieren kann, um den unterschiedlichsten Gebrauchsanforderungen Genüge zu tun.

Claims (5)

1. Modulare Manipulationseinheit mit einem Gehäuse (11), mit einem im Gehäuse angeordneten Linear-Aktuator (12) mit mindestens einem Befestigungselement (13), wel­ ches am Ende des Gehäuses und mit dem Aktuator (12) ver­ schiebbar angeordnet ist, und mit mindestens einem Klemm­ werkzeug (14), welches direkt oder indirekt an dem Befesti­ gungselement (13) angebracht ist, wobei der Aktuator (12) ein pneumatischer Zylinder ist und das Klemmwerkzeug eine parallele pneumatische Zange oder eine mit Greifern verse­ hene Zange ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) zwei extrudierte Profilelemente (15, 16, 17) aufweist, nämlich eine Basisplatte (15) und ein oberes Deckelelement (16), das an der Basisplatte (15) befestigt ist, und daß sie ein verschiebbares Tragelement (17) aufweist, das zwischen der Basisplatte (15) und dem obenliegenden Deckel­ element (16) angeordnet und durch diese Teile geführt ist, wobei das Befestigungsteil (13) auf dem verschiebbaren Tragelement (17) angebracht ist und zusammen mit diesem beweglich ist und wobei der Aktuator (12) mit dem ver­ schiebbaren Tragelement (17) verbunden ist über dieses be­ wegliche Teil mit dem vom Befestigungsteil (13) getragenen Klemmwerkzeug (14) verbunden ist.

2. Modulare Handhabungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den einander gegenüberliegen­ den Enden von Basisplatte (15) und obenliegendem Deckel­ element (16) zwei Schließplatten (22, 23) angebracht sind und daß in einer Kammer, die durch die Basisplatte (15) und das Deckelteil (16) begrenzt ist, unter Zwischen­ schaltung von Schuhen (21) das verschiebbare Tragelement (17) angeordnet ist, wobei das verschiebbare Tragelement (17) durch eine Öffnung in einer (22) der Schließplatten (22, 23) läuft.

3. Modulare Handhabungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Tragelement (17) eine longitudinale Kammer (17') aufweist, in welcher der Aktuator (12) angeordnet ist, und ebenfalls in longitudinaler Richtung verlaufende Kanäle (17'') vergesehen sind, die mit Löchern fluchten, die in den Schließplatten (22, 23) ausgebildet sind, und die dazu dienen, ein Fluid von der einen zu anderen Seite durch das verschiebbare Tragelement (17) zu tragen und dazu dienen, den Aktuator (12) und das auf dem Befestigungsteil (13) angebrachte Klemmwerkzeug (14) mit Fluid zu versorgen.

4. Modulare Handhabungseinheit nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obenliegende Deckelement (16) eine longitudinale Bohrung (16') aufweist, in welcher zusätzliche Hilfselemente Auf­ nahme finden können, und longitudinale Nuten (16') aufweist, die zum Hindurchführen von elektrischen Kabeln und derglei­ chen dienen, wobei die Aufnahmenuten (16'') durch ein Außengehäuseteil (18) verschlossen werden, das rittlings auf das obenliegende Deckelteil (16) aufgesetzt ist.

5. Modulare Handhabungseinheit nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befesti­ gungsteil einer ersten Modulareinheit (30) über seine Basisplatte mit einer zweiten Modulareinheit (31) verbind­ bar ist, die senkrecht zur ersten Einheit angeordnet ist, wobei die zweite modulare Einheit (31) als Hebeeinheit oder als Klemmwerkzeug-Trageinheit dient.