DE19932351A1

DE19932351A1 - Antrieb für eine Handhabungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19932351A1
Application number: DE1999132351
Authority: DE
Inventors: Eberhard Hahl
Original assignee: HPI HARGESHEIMER GmbH
Current assignee: HPI HARGESHEIMER GmbH
Priority date: 1999-07-10
Filing date: 1999-07-10
Publication date: 2001-01-11

Abstract

Ein Antrieb für eine Handhabungsvorrichtung ist so gestaltet, dass eine Abtriebswelle (4) abwechselnd eine definierte Schwenkbewegung und eine Hubbewegung auszuführen vermag. Zum Erzeugen dieser kombinierten Bewegung ist in einem Getriebegehäuse (1) eine von einem Motor (8) antreibbare Antriebswelle (7) vorgesehen, welche eine Hubkurve (9) zum Erzeugen der Hubbewegung und zwei Schrittkurven (11, 12) zum Erzeugen einer schrittweisen Drehbewegung der Abtriebswelle (4) aufweist.

Description

Antrieb für eine Handhabungsvorrichtung, bei der eine Ab triebswelle abwechselnd eine definierte Schwenkbewegung und eine Hubbewegung ausführen muss.

Handhabungsvorrichtungen der vorstehenden Art sind bei spielsweise bei Anlagen erforderlich, in welchen Substrate nacheinander unterschiedlichen Prozesskammern zugeführt werden müssen. Die Handhabungsvorrichtungen weisen hierzu einen Transportstern mit beispielsweise sechs Armen auf, welche jeweils ein Substrat zu halten vermögen. Zum Antrieb einer solchen Handhabungsvorrich tung hat man bisher zwei Schrittmotoren vorgesehen, und zwar einen für die Schwenkbewegung und einen für die Hub bewegung. Da die Positioniergenauigkeit häufig sehr hoch sein muss und die Bewegungen möglichst rasch und spielarm erfolgen sollen, sind solche Antriebe mit Schrittmotoren relativ teuer und führen oftmals zu unerwünschten Vibrationen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen möglichst einfach ausgebildeten Antrieb der vorstehenden Art so zu gestalten, dass er möglichst schwingungsarm zu arbeiten vermag und eine hohe Positioniergenauigkeit erreicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zum Erzeugen der beiden Bewegungen eine von einem Motor antreibbare Antriebswelle vorgesehen ist, welche eine Hubkurve zum Erzeugen der Hubbewegung und zwei Schritt kurven zum Erzeugen einer schrittweisen Drehbewegung der Abtriebswelle aufweist.

Durch diese Kombination eines Schrittgetriebes mit einem Hubgetriebe lassen sich die beiden gewünschten Bewegungen mit hoher Positioniergenauigkeit vibrationsarm erreichen. Zugleich ist der Antrieb insgesamt kostengünstig, da lediglich ein Motor erforderlich wird und das erfor derliche Getriebe relativ kostengünstig hergestellt wer den kann, weil bei ihm für andere Anwendungsfälle ge bräuchliche Getriebeteile verwendet werden können.

Der erfindungsgemäße Antrieb ist besonders kompakt ausge bildet, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Hubkurve unmittelbar mit einem auf der Abtriebswelle an geordneten Führungsteil in Eingriff steht und wenn zwi schen der Antriebswelle und der Abtriebswelle eine Zwi schenwelle mit einem Rollenstern zum Eingriff der Schrittkurven und einem Zahnrad angeordnet ist, welches mit einem Zahnrad auf der Abtriebswelle im ständigen Ein griff steht.

Getriebespiel lässt sich mit einfachen Mitteln dadurch aufheben, dass das Zahnrad auf der Zwischenwelle durch zwei koaxial zueinander angeordnete Zahnradscheiben ge bildet ist, welche zur Aufhebung eines Flankenspiels in dem Zahnrad der Abtriebswelle gegeneinander verdreht sind.

Die Winkellage, in der die Abtriebswelle ihre Schwenkbe wegung ausführt, lässt sich begrenzt zur einen oder ande ren Seite hin verschieben, wenn die Abtriebswelle, die Antriebswelle und die Zwischenwelle gemeinsam in einem zylindrischen Gehäuse angeordnet sind, welches eine Ver stelleinrichtung zum Verdrehen um die Achse der Abtriebs welle aufweist.

Die axiale Position der Antriebswelle und damit des von ihr bewegten Bauteils lässt sich dadurch begrenzt ver stellen, dass das mit der Hubkurve in Eingriff stehende Führungsteil über eine axiale Verstelleinrichtung mit der Abtriebswelle in Verbindung steht.

Die Energieversorgung von auf der Abtriebswelle angeord neten Bauteilen, beispielsweise die Druckluftversorgung für Spannvorrichtungen, welche auf einem auf der Ab triebswelle befestigten Bauteil angeordnet sind, kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass auf einem freien Ende der Abtriebswelle eine Verteilerbuchse zum Einleiten von Druckmittel in Kanäle der Abtriebswelle angeordnet ist.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Antrieb nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Innere eines Getriebes des Antriebs,

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 1 verdrehten Schnitt durch einen Teilbereich des Getriebes im teilweise montierten Zustand,

Fig. 4 eine Rückansicht des Antriebs.

Die Fig. 1 zeigt von dem erfindungsgemäßen Antrieb ein Getriebegehäuse 1, welches in eine Schrittgetriebekammer 2 und eine Hubgetriebekammer 3 unterteilt ist. Im oberen Bereich der Fig. 1 erkennt man eine Abtriebswelle 4, welche das Getriebegehäuse 1 durchdringt und auf ihrem linken Ende einen Halter 5 trägt, welcher eine abwech selnde, definierte Drehbewegung und eine Hubbewegung aus führen soll und beispielsweise mit einem nicht gezeigten Greiferstern verbunden wird. Mit ihrem entgegengesetzten Ende ragt die Abtriebswelle 4 ebenfalls aus dem Getriebe gehäuse 1 heraus und trägt dort eine Verteilerbuchse 6, über die Druckmittel zu dem vom Halter 5 getragenen Bau teil zugeführt werden kann. Die Drehbewegung wird über eine Drehmoment-Linearbuchse 22 übertragen.

Parallel zur Abtriebswelle 4 ist in dem Getriebegehäuse 1 eine Antriebswelle 7 gelagert, welche von einem am Ge triebegehäuse 1 angeflanschten Motor 8 antreibbar ist. Innerhalb der Hubgetriebekammer 3 weist die Antriebswelle 7 eine Hubkurve 9 auf. Diese Hubkurve 9 greift in ein Führungsteil 10 der Abtriebswelle 4, wodurch die Ab triebswelle 4 entsprechend dem Verlauf der Hubkurve 9 eine Hubbewegung ausführt.

Die Antriebswelle 7 hat innerhalb der Schrittgetriebekam mer 2 zwei Schrittkurven 11, 12, die zum Antrieb einer in den Fig. 2 und 3 gezeigten Zwischenwelle 13 dienen. Hierzu ist auf der Zwischenwelle 13 ein in Fig. 3 zu se hender Rollenstern 14 angeordnet, in welchen die beiden Schrittkurven 11, 12 eingreifen. Ebenfalls zu erkennen ist in Fig. 3 ein Zahnrad 15, welches auf der Zwischen welle 13 angeordnet ist und aus zwei übereinander ange ordneten Zahnscheiben 16, 17 besteht.

Die Fig. 2 lässt erkennen, dass das Zahnrad 15 der Zwi schenwelle 13 mit einem Zahnrad 18 der Drehmoment-Linear buchse 22 kämmt. Dabei sind die in Fig. 3 gezeigten Zahnscheiben 16, 17 derart zueinander verdreht, dass Spiel aufgehoben ist.

Die Fig. 1 zeigt zusätzlich eine Glocke 19, gegen die das Getriebegehäuse 1 geschraubt ist. Dabei ermöglicht eine Verstelleinrichtung 20 eine Verdrehung des Getriebe gehäuses 1 um die Längsachse der Abtriebswelle 4. Diese Verstelleinrichung 20 besteht aus zwei aufeinanderge schraubte Gewindehülsen 27, 28. Eine weitere Verstellein richtung 21 an der rückwärtigen Stirnseite des Getriebe gehäuses 1 ermöglicht eine axiale Verstellung der Ab triebswelle 4.

Die beiden Verstelleinrichtungen 20 und 21 ermöglichen von außen ein schnelles und leichtes Einrichten der Substratträger in der Anlage für eine genaue Übergabe der Substrate. Dabei kann die tangentiale und axiale Lage eingestellt werden.

Die Fig. 4 dient der Verdeutlichung der Gestaltung der Verstelleinrichtung 20. Diese hat einen fest mit der Glocke 19 verbundenen Anschlag 23, der beidseitig von einem gabelförmigen Ansatz 24 des Getriebegehäuses 1 um griffen wird. Mittels Stellschrauben 25, 26 kann man die Lage des Ansatzes 24 relativ zu dem Anschlag 23 verändern und dadurch die Glocke 19 und das Getriebegehäuse 1 rela tiv zueinander verdrehen. Hierzu muss natürlich das Ge triebegehäuse 1 durch Befestigungsschrauben mit der Glocke 19 verbunden sein, welche durch Langlöcher des Ge triebegehäuses 1 führen, damit eine solche Verdrehung möglich wird.

Bezugszeichenliste

1

Getriebegehäuse

2

Schrittgetriebekammer

3

Hubgetriebekammer

4

Abtriebswelle

5

Halter

6

Verteilerbuchse

7

Antriebswelle

8

Motor

9

Hubkurve

10

Führungsteil

11

Schrittkurve

12

Schrittkurve

13

Zwischenwelle

14

Rollenstern

15

Zahnrad

16

Zahnscheibe

17

Zahnscheibe

18

Zahnrad

19

Glocke

20

Verstelleinrichtung

21

Verstelleinrichtung

22

Drehmoment-Linearbuchse

23

Anschlag

24

Ansatz

25

Stellschraube

26

Stellschraube

27

Gewindehülse

28

Gewindehülse

Claims

1. Antrieb für eine Handhabungsvorrichtung, bei der eine Abtriebswelle abwechselnd eine definierte Schwenkbewegung und eine Hubbewegung ausführen muss, dadurch gekennzeich net, dass zum Erzeugen der beiden Bewegungen eine von ei nem Motor (8) antreibbare Antriebswelle (7) vorgesehen ist, welche eine Hubkurve (9) zum Erzeugen der Hubbewe gung und zwei Schrittkurven (11, 12) zum Erzeugen einer schrittweisen Drehbewegung der Abtriebswelle (4) auf weist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (9) unmittelbar mit einem auf der Abtriebs welle (4) angeordneten Führungsteil (10) in Eingriff steht und dass zwischen der Antriebswelle (7) und der Ab triebswelle (4) eine Zwischenwelle (13) mit einem Rollen stern (14) zum Eingriff der Schrittkurven (11, 12) und einem Zahnrad (15) angeordnet ist, welches mit einem Zahnrad (18) auf der Abtriebswelle (4) im ständigen Ein griff steht.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (15) auf der Zwischenwelle (13) durch zwei koaxial zueinander angeordnete Zahnradscheiben (16, 17) gebildet ist, welche zur Aufhebung eines Flankenspiels in dem Zahnrad (18) der Abtriebswelle (4) gegeneinander ver dreht sind.

4. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (4), die Antriebswelle (7) und die Zwischenwelle (13) gemein sam in einem zylindrischen Getriebegehäuse (1) angeordnet sind, welches eine Verstelleinrichtung (20) zum Verdrehen um die Achse der Abtriebswelle (4) aufweist.

5. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Hubkurve (9) in Eingriff stehende Führungsteil (10) über eine axiale Verstelleinrichtung (21) mit der Abtriebswelle (4) in Verbindung steht.

6. Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem freien Ende der Abtriebswelle (4) eine Verteilerbuchse (6) zum Ein leiten von Druckmittel in Kanäle der Abtriebswelle (4) angeordnet ist.