DE202005013799U1

DE202005013799U1 - Handhabungsgerät zum Umpositionieren von Teilen

Info

Publication number: DE202005013799U1
Application number: DE200520013799
Authority: DE
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2015-09-02

Abstract

Handhabungsgerät zum Umpositionieren von Teilen,
– mit einem Gerätegestell (8), bezüglich dem ein Handhabungsteil (6) um eine Hauptachse (15) verdrehbar und längs dieser Hauptachse (15) verschiebbar ist, das mit radialem Abstand zu der Hauptachse (15) einen mit einem Greifer bestückten oder bestückbaren Handhabungsabschnitt (1) aufweist,
– mit einer Antriebseinrichtung (42, 27, 43), durch die das Handhabungsteil (6) sowohl zu einer Drehbewegung (35) um die Hauptachse (15) als auch zu einer Linearbewegung (34) entlang der Hauptachse (15) antreibbar ist,
– und mit einer Bahnvorgabeeinrichtung (45), unter deren Mitwirkung die von der Antriebseinrichtung (42, 27, 43) hervorgerufenen Bewegungen des Handhabungsteils (6) derart koordiniert werden, dass der Handhabungsabschnitt (1) pro Arbeitszyklus eine Handhabungsbahn (5) mit zunächst einem zur Hauptachse (15) parallelen Anfangsabschnitt (46), einem sich daran anschließenden, die Hauptachse (15) als Zentrum aufweisenden Bogenabschnitt (48) und einem sich daran anschließenden, zur Hauptachse (15) wiederum parallelen Endabschnitt (49) durchläuft, wobei die...

Description

Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät, das zum Umpositionieren von Teilen einsetzbar ist, wobei die Teile beim Umpositioniervorgang im Rahmen einer Linearbewegung aufgenommen, anschließend an eine andere Stelle verlagert und dort mit einer neuerlichen Linearbewegung, mit zur Aufnahmerichtung entgegengesetzter Absetzrichtung, abgesetzt werden können.
Aus der WO 01/68490 A1 geht ein einen solchen Bewegungsablauf ermöglichendes Handhabungsgerät hervor, das über einen an einem Handhabungsabschnitt angebrachten Greifer verfügt, mit dem das jeweils umzupositionierende Teil ergriffen werden kann. Die beim Umpositionieren vom betreffenden Teil durchlaufene Handhabungsbahn erstreckt sich mit all ihren Längenabschnitten in einer vertikalen Ebene. Nicht selten sind jedoch Umpositionieraufgaben anzutreffen, bei denen das Umpositionieren in einer Ebene nicht möglich ist, weil die örtlichen Gegebenheiten eine entsprechende Handhabung nicht zulassen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein zum Umpositionieren von Teilen dienendes Handhabungsgerät zu schaffen, mit dem sich eine nicht ausschließlich in einer einzigen Ebene verlaufende Handhabungsbahn realisieren lässt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Handhabungsgerät zum Umpositionieren von Teilen,

– mit einem Gerätegestell, bezüglich dem ein Handhabungsteil um eine Hauptachse verdrehbar und längs dieser Hauptachse verschiebbar ist, das mit radialem Abstand zu der Hauptachse einen mit einem Greifer bestückten oder bestückbaren Handhabungsabschnitt aufweist,
– mit einer Antriebseinrichtung, durch die das Handhabungsteil sowohl zu einer Drehbewegung um die Hauptachse als auch zu einer Linearbewegung entlang der Hauptachse antreibbar ist,
– und mit einer Bahnvorgabeeinrichtung, unter deren Mitwirkung die von der Antriebseinrichtung hervorgerufenen Bewegungen des Handhabungsteils derart koordiniert werden, dass der Handhabungsabschnitt pro Arbeitszyklus eine Handhabungsbahn mit zunächst einem zur Hauptachse parallelen Anfangsabschnitt, einem sich daran anschließenden, die Hauptachse als Zentrum aufweisenden Bogenabschnitt und einem sich daran an schließenden, zur Hauptachse wiederum parallelen Endabschnitt durchläuft, wobei die lineare Bewegungsrichtung innerhalb des Endabschnittes derjenigen innerhalb des Anfangsabschnittes entgegengesetzt ist.

Mit diesem Handhabungsgerät lassen sich Teile im Rahmen eines kombinierten Hub-Schwenk-Vorganges zwischen verschiedenen Stellen umsetzen. Zu Beginn und am Ende des Umpositioniervorganges können die Teile jeweils ein Stück weit linear bewegt werden, beispielsweise um bei der Produktion von CDs die CD-Rohlinge nacheinander aus einer zugeordneten Halterung zu entnehmen und am Zielort in eine dort vorgesehene Ausnehmung einzusetzen. Die Verlagerung zwischen Startort und Zielort findet unter anderem im Rahmen einer Schwenkbewegung des Handhabungsteils statt, bei der der Handhabungsabschnitt beziehungsweise das daran fixierte Teil eine bogenförmige Wegstrecke durchläuft, beispielsweise unter Überstreichen eines Schwenkwinkels von, je nach Einstellung, 90 bis 180°. Die Positionierbewegung des Handhabungsteils wird dabei durch die Antriebseinrichtung hervorgerufen, während die zusätzlich vorhandene Bahnvorgabeeinrichtung dazu beiträgt, dass die hervorgerufenen Bewegungen in den gewünschten Richtungen ablaufen und der Handhabungsabschnitt bei jedem Arbeitszyklus eine Handhabungsbahn mit zueinander parallelen, linearen Anfangs- und Endabschnitten und einem dazwischen liegenden Bo genabschnitt durchläuft. Das Zentrum des Bogenabschnittes liegt dabei auf der Hauptachse, sodass also die Schwenkachse der zugrundeliegenden Schwenkbewegung parallel zum Anfangs- und Endabschnitt verläuft und die Schwenkbewegung in einer zur Bewegungsrichtung im Anfangs- und Endabschnitt rechtwinkeligen Ebene stattfindet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Antriebseinrichtung enthält zweckmäßigerweise ein um die Hauptachse als Drehachse verdrehbares und zugleich längs der Hauptachse ortsfestes Antriebsteil, das bezüglich des Handhabungsteils als separates Bauteil ausgeführt ist. Durch zweckmäßigerweise als unmittelbare Bestandteile des Handhabungsgerätes ausgebildete Drehantriebsmittel kann das Antriebsteil zu zwei einander entgegengesetzten Antriebsdrehbewegungen um die Hauptachse angetrieben werden. Um daraus die gewünschte Umpositionierbewegung des Handhabungsteils zu generieren, steht das Antriebsteil über eine Antriebskulisseneinrichtung mit dem Handhabungsteil in Antriebsverbindung. Diese Antriebskulisseneinrichtung ist so ausgebildet, dass das Handhabungsteil während der Anfangs- und Endphase der Antriebsdrehbewegung eine reine Linearbewegung längs der Hauptachse und relativ zum sich drehenden Antriebsteil ausführen kann, sodass der Handhabungsabschnitt den linearen Anfangs- und En dabschnitt der Handhabungsbahn durchläuft. Während einer Zwischenphase der Antriebsdrehbewegung hingegen liegt durch die Antriebskulisseneinrichtung eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebsteil und Handhabungsteil vor, woraus eine Schwenkbewegung des Handhabungsteils um die Hauptachse resultiert, sodass der Handhabungsabschnitt den gewünschten Bogenabschnitt der Handhabungsbahn durchläuft.
Die Antriebskulisseneinrichtung enthält zweckmäßigerweise eine Führungskulisse und einen mit dieser kooperierenden Führungskulissenfolger. Die Führungskulisse kann schlitzartig ausgebildet oder auch nur aus einer den gewünschten Verlauf vorgebenden Führungsfläche gebildet sein. Zweckmäßigerweise ist die Führungskulisse am Antriebsteil angeordnet, während der Führungskulissenfolger am Handhabungsteil sitzt. Eine umgekehrte Anordnung wäre jedoch ebenfalls möglich.
Um ständig einen präzisen Kontakt zwischen der Führungskulisse und dem Führungskulissenfolger zu gewährleisten, ist die Antriebseinrichtung zweckmäßigerweise mit zusätzlichen Beaufschlagungsmitteln ausgestattet, die das Handhabungsteil in zur Hauptachse paralleler Beaufschlagungsrichtung relativ zum Antriebsteil beaufschlagen und dadurch den Führungskulissenfolger gegen die Führungskulisse vorspannen. Die Beaufschlagungsmittel sind jedoch derart nachgiebig ausgebildet, dass die in der Anfangs- und Endphase der Antriebsdrehbewegung des Antriebsteils erforderliche axiale Verstellmöglichkeit gegeben ist. Die Beaufschlagungsmittel dienen im Übrigen insbesondere auch dazu, die für die Linearbewegung des Handhabungsteils erforderliche, vertikal nach oben gerichtete Rückstellkraft beizusteuern.
Als Beaufschlagungsmittel kann insbesondere eine mechanische Federeinrichtung eingesetzt werden. Alternativ wäre aber auch eine pneumatische Federeinrichtung denkbar oder ein durch Fluidkraft aktivierbarer Antrieb.
Zu Gunsten einer besonders kompakten Bauform kann das Antriebsteil schalenartig ausgebildet sein und das Handhabungsteil entlang eines Teils seines Umfanges mit geringem Radialabstand umschließen.
Bei einer besonders vorteilhaften Bauform ist als einzige mit Fremdenergie betriebene Komponente des Handhabungsgerätes ein fluidisch oder elektrisch betätigbarer Drehantrieb vorgesehen, der für die Erzeugung der Antriebsdrehbewegung des Antriebsteils verantwortlich ist. Alle Bewegungen des Handhabungsabschnittes werden unter Vermittlung der Antriebskulisseneinrichtung und einer zusätzlich vorgesehenen Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung aus der Drehbewegung des Antriebsteils abgeleitet.
Die zu der Bahnvorgabeeinrichtung gehörende Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung ist wirkungsmäßig zwischen das Handhabungsteil und das Gerätegestell zwischengeschaltet und bewirkt eine Zwangsführung des Handhabungsteils insbesondere zum Erhalt des Anfangs- und Endabschnittes sowie des sich daran jeweils anschließenden Abschnittes des Bogenabschnittes der Handhabungsbahn. Die Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung ist derart auf die Antriebskulisseneinrichtung abgestimmt, dass in der Anfangsphase und Endphase der Antriebsdrehbewegung das Handhabungsteil durch die Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung an einer Drehbewegung gehindert wird, gleichzeitig jedoch eine Linearbewegung längs der Hauptachse möglich ist. Durch die entsprechend gestaltete Antriebskulisseneinrichtung wird somit die Drehbewegung des Antriebsteils in eine rein lineare Hubbewegung des Handhabungsteils umgesetzt.
Die Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung enthält eine bevorzugt bezüglich des Gerätegestells ortsfeste Führungskulisse und einen am Handhabungsteil angeordneten, mit der Führungskulisse in Führungseingriff stehenden Führungskulissenfolger. Die Führungskulisse kann schlitzartig ausgebildet oder auch nur aus einer den gewünschten Verlauf vorgebenden Führungsfläche gebildet sein. Durch entsprechende Gestaltung der Führungskulisse und entsprechende Abstimmung mit der Antriebskulisseneinrichtung wird erreicht, dass durch die Bahnvorgabe- Kulisseneinrichtung eine Drehbewegung des Handhabungsteils zugelassen wird, wenn zur gleichen Zeit durch die Antriebskulisseneinrichtung eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebsteil und Handhabungsteil vorliegt. Dies führt zu der erwähnten Schwenkbewegung und dem Durchlaufen eines Bogenabschnittes seitens des mit einem Greifer ausgestatteten Handhabungsabschnittes.
Die Führungskulisse der Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung enthält zweckmäßigerweise zwei zur Hauptachse parallele Endabschnitte und zwei sich mit Bezug zur Hauptachse auf gleicher Höhe daran anschließende, quer zur Hauptachse zum jeweils anderen Endabschnitt hin verlaufende Anschlussabschnitte. Zwischen den Anschlussabschnitten kann eine Lücke sein, wenn der Führungskulissenfolger der Antriebskulisseneinrichtung durch geeignete Beaufschlagungsmittel in der Drehmitnahmestellung bezüglich der dortigen Führungskulisse gehalten wird.
Zur Bildung der Führungskulisse der Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung können zwei separate Führungskulissenelemente vorhanden sein, die jeweils einen Endabschnitt sowie den darauffolgenden Anschlussabschnitt der Führungskulisse definieren. Diese Führungskulissenelemente können in der Drehrichtung des Handhabungsteils relativ zum Gerätegestell variabel positionierbar sein, um den Schwenkbereich des Handhabungsteils und mithin die Bogenlänge des Bogenabschnittes variabel vorgeben zu können. Zweckmäßig ist eine Einstellmöglichkeit zwischen 90° und 180°.
Die beiden. Führungskulissenfolger sind am Handhabungsteil zweckmäßigerweise mit axialem Abstand zueinander angeordnet, wobei sie zugleich in der Drehrichtung des Handhabungsteils um insbesondere 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise ein Optimum an Funktionssicherheit mit besonders kompakten Abmessungen verknüpft werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine bevorzugte erste Bauform des erfindungsgemäßen Handhabungsgeräts in perspektivischer Darstellung, wobei das Handhabungsteil eine Zwischenstellung einnimmt,
2 das Handhabungsgerät aus 1 in einer Vorderansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil II,
3 das Handhabungsgerät aus 1 in einer Seitenansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 1,
4 das Handhabungsgerät aus 1 in einer Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV aus 1,
5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Handhabungsgerätes,
6 einen Längsschnitt durch das Handhabungsgerät gemäß Schnittlinie VI-VI aus 2,
7 einen weiteren Längsschnitt durch das Handhabungsgerät mit einer bezüglich der 6 winkelmäßig versetzten Schnittebene und
8–14 den Bewegungsablauf bei der Durchführung eines Arbeitszyklus' des Handhabungsgerätes.
Das aus der Zeichnung ersichtliche Handhabungsgerät ermöglicht ein aufeinanderfolgendes Umpositionieren von Teilen beliebiger Art. In der Zeichnung ist ein solches umzupositionierendes Teil bei 2 strichpunktiert angedeutet.
Das Handhabungsgerät ist so ausgelegt, dass das Teil 2 während eines Umpositioniervorganges zwischen einer in 8 angedeuteten Start- oder Ausgangsposition 3 und einer in 14 angedeuteten Ziel- oder Endposition 4 verlagerbar ist. Die bei dieser Verlagerung von dem Teil 2 durchlaufene Bahnkurve entspricht dem Verlauf einer in 8 bis 14 abge bildeten Handhabungsbahn 5, die ein Handhabungsabschnitt 1 eines angetriebenen Handhabungssteils 6 durchläuft, der mit einem zum lösbaren Halten des umzupositionierenden Teils 2 dienenden Greifer 7 einer geeigneten Bauart ausgestattet ist.
Bei dem Greifer 7 kann es sich beispielsweise um einen zangenartigen Greifer handeln, der über verschwenkbare oder parallel verschiebbare Greifbacken verfügt, die sich elektrisch oder bevorzugt durch Fluidkraft betätigen lassen, um ein Teil 2 nach Bedarf festzuhalten oder loszulassen. Weitere mögliche Ausführungsformen für den Greifer 7 wären beispielsweise Sauggreifer oder Magnetgreifer, die das handzuhabende Teil 2 durch Unterdruck oder durch Magnetkraft festhalten können.
Das Handhabungsgerät enthält als Basis ein Gerätegestell 8, das beim Ausführungsbeispiel eine U-förmige Struktur aufweist. Es enthält eine Bodenplatte 8a, eine vom Rand derselben hochragende Tragstrebe 8b und eine am jenseitigen Ende der Tragstrebe 8b befestigte, der Bodenplatte 8a mit paralleler Ausrichtung vertikal oben gegenüberliegende Deckenplatte 8c. An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich Richtungsangaben wie "oben", "unten", "horizontal", "vertikal" etc. auf die abgebildete bevorzugte Gebrauchsorientierung des Handhabungsgerätes beziehen, wobei das Gerät jedoch auch mit anderer räumlicher Orientierung eingesetzt werden kann.
Das Handhabungsgerät enthält insgesamt mit Bezugsziffer 12 bezeichnete Drehantriebsmittel als Antriebsquelle für die Erzeugung der Umpositionierbewegung des Handhabungsabschnittes 1. Diese Drehantriebsmittel 12 sitzen am Gerätegestell 8 und bestehen bevorzugt aus einem einzigen fluidisch oder elektrisch betätigbaren Drehantrieb 12a. Bevorzugt ist dieser Drehantrieb 12a außerhalb des von dem U-förmigen Gerätegestell umgrenzten Aufnahmeraumes 13 an der Deckenplatte 8c angebracht. Der Drehantrieb 12a besitzt eine Abtriebswelle 14, die die Deckenplatte 8c vertikal durchsetzt und in den Aufnahmeraum 13 hineinragt. Durch entsprechende Ansteuerung des Drehantriebes 12a kann die Abtriebswelle 14 zu einer hin und her gehenden Drehbewegung um ihre Längsachse angetrieben werden. Die Längsachse der Abtriebswelle 14 bildet gleichzeitig eine Hauptachse 15 des Handhabungsgerätes, die in der Höhenrichtung des Gerätegestells 8 verläuft und die Boden- und Deckenplatte 8a, 8c im rechten Winkel schneidet.
In dem Aufnahmeraum 13 ist das Handhabungsteil 6 gelagert. Dieses enthält zweckmäßigerweise einen trommelartigen Grundkörper 16, dessen Längsachse mit der Hauptachse 15 zusammenfällt und von dem radial ein Auslegerarm 17 wegragt, an dem sich, mit radialem Abstand zur Hauptachse 15, der Handhabungsabschnitt 1 befindet.
Der Grundkörper 16 sitzt auf einer sich zwischen der Bodenplatte 8a und der Deckenplatte 8c erstreckenden Lagerungswelle 18, deren Längsachse mit der Hauptachse 15 zusammenfällt. Die Lagerungswelle 18 ragt an beiden Stirnseiten über den Grundkörper 16 hinaus und ist an ihren beiden Wellenenden 22a, 22b jeweils bezüglich des Gerätegestells 8 drehgelagert, wobei die Drehachse mit der Hauptachse 15 zusammenfällt. Die zugehörigen Drehlagerungseinrichtungen sind bei 23a, 23b ersichtlich.
Zur bodenseitigen Drehlagerungseinrichtung 23a gehört ein mit dem zugeordneten Wellenende 22a drehfester Abstützteller 24, der sich über eine Wälzlagereinrichtung 25a, die als kombinierte Radial-/Axiallagereinrichtung ausgeführt ist, an der Bodenplatte 8a drehbar gelagert abstützt.
Die obere Drehlagerung der Lagerungswelle 18 am Gerätegestell 8 erfolgt mittelbar unter Zwischenschaltung des Drehantriebes 12a. Hierbei ist das obere Wellenende 22b über eine Wälzlagereinrichtung 25b an einer dem Grundkörper 16 koaxial vorgelagerten scheibenförmigen Grundplatte 26 eines insgesamt mit Bezugsziffer 27 bezeichneten Antriebsteils 27 drehgelagert. Die Grundplatte 26 ist an die Abtriebswelle 14 angeflanscht, sodass das Abtriebsteil 27 mit dieser Abtriebswelle 14 drehfest verbunden ist. Da die Abtriebswelle 14 im Gehäuse des Drehantriebes 12a gelagert ist und dieses Gehäuse wiederum am Gerätegestell 8 befestigt ist, ergibt sich insgesamt auch am oberen Wellenende 22b eine dieses Wellenende 22b bezüglich dem Gerätegestell 8 drehlagernde Wälzlagereinrichtung 25b.
Wird die Abtriebswelle 14 durch Betätigung des Drehantriebes 12a in einer Richtung verdreht, führt das hierbei drehangetriebene Abtriebsteil 27 eine synchrone Antriebsdrehbewegung mit der Hauptachse 15 als Drehachse aus. Je nach Drehrichtung der Abtriebswelle 14 ergeben sich zwei einander entgegengesetzte Antriebsdrehbewegungen 28a, 28b, die in der Zeichnung durch Pfeile verdeutlicht sind.
Über die obere Drehlagerungseinrichtung 23b ist das Antriebsteil 27 zwar drehbar gelagert, im Übrigen jedoch ortsfest fixiert. Insbesondere ergibt sich eine in Richtung der Hauptachse 15 gestellfeste, unverschiebliche Lagerung des Antriebsteils 27.
Der abgesehen vom wegragenden Auslegerarm 17 außen im Wesentlichen kreiszylindrisch gestaltete Grundkörper 16 wird beim Ausführungsbeispiel an seinem Außenumfang durch das Antriebsteil 27 entlang eines Umfangsabschnittes schalenartig umschlossen. Dies ergibt sich beim Ausführungsbeispiel dadurch, dass eine drehfest mit der Grundplatte 26 verbundene, schalenförmig gestaltete Kulissenträgerwand 32 eine den Außenum fang des Grundkörpers 16 ein Stück weit umschließende Position einnimmt. Sie hat einen kreisbogenförmigen Querschnitt und flankiert den Außenumfang des Grundkörpers 16 mit geringem radialem Abstand.
Das Handhabungsteil 6 ist über den Grundkörper 16 an der Lagerungswelle 18 in Richtung der Hauptachse 15 linear verschiebbar gelagert. Zu diesem Zweck sitzt zwischen dem Grundkörper 16 und der Lagerungswelle 18 eine Gleit- oder Wälzlagereinrichtung 33. Die vom Handhabungsteil 6 ausführbare Linearbewegung längs der Hauptachse 15 ist durch einen Doppelpfeil bei 34 angedeutet.
Seine Verdrehbarkeit bezüglich der Hauptachse 15 verdankt das Handhabungsteil 6 der Drehlagerung der Lagerungswelle 18 an den beiden Drehlagerungseinrichtungen 23a, 23b. Das Handhabungsteil 6 ist bezüglich der Lagerungswelle 18 drehfest angeordnet und kann nur gemeinsam mit dieser unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Drehbewegung 35 um die Hauptachse 15 als Drehachse verdreht werden.
Für die drehfeste Verbindung mit der Lagerungswelle 18 verantwortlich sind mehrere, entlang des Umfanges der Lagerungswelle 18 verteilte Führungsstangen 36 – beim Ausführungsbeispiel vier mit 90°-Winkelabstand angeordnete Führungsstangen 36 -, die jeweils an dem Abstützteller 24 befestigt sind und ausgehend von dort in paralleler Ausrichtung zur Hauptachse 15 in den Grundkörper 16 des Handhabungsteils 6 hineinragen. Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Führungsstangen 36 dabei in den Grundkörper 16 axial durchsetzenden Führungskanälen 37.
Das Handhabungsteil 6 ist an den Führungsstangen 36 linear verschiebbar gelagert. Entsprechende Linearführungseinrichtungen, die zweckmäßigerweise in den Führungskanälen 17 untergebracht sind, sind bei 38 gezeigt. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um am Grundkörper 16 ortsfest fixierte Führungsbuchsen, die von jeweils einer Führungsstange 36 gleitverschieblich durchsetzt werden.
Durch Beaufschlagungsmittel 42 wird das Handhabungsteil 6 ständig axial nach oben in Richtung der oberen Wälzlagereinrichtung 25b beaufschlagt. Diese Beaufschlagungsmittel 42 sind in der Lage, das Handhabungsteil 6 in der maximal angehobenen bzw. hochgefahrenen Position festzuhalten, die beispielsweise aus 1 und 6 ersichtlich ist.
Die Beaufschlagungsmittel 42 können wie beim Ausführungsbeispiel von mechanischen Federeinrichtungen 42a gebildet sein. Exemplarisch handelt es sich bei ihnen um Schraubendruckfedern, die koaxial auf den Führungsstangen 36 sitzen, wobei sie sich einenends an dem Abstützteller 24 und andernends an den fest am Grundkörper 16 befestigten Führungsbuchsen der Linearführungseinrichtungen 38 abstützen. Insgesamt ergibt sich durch die Beaufschlagungsmittel 42 eine bevorzugt elastisch nachgiebige federnde Vorspannung des Handhabungsteils 6 nach oben hin. Die Vorspannung könnte im Übrigen auch durch eine Luftfedereinrichtung oder durch eine gesteuerte fluidische Beaufschlagung herbeigeführt werden.
Wird das Handhabungsteil 6 nach unten bewegt, führt dies zu einer Komprimierung der Federeinrichtungen 42a, wobei gleichzeitig die ortsfesten Führungsstangen 36 an der Oberseite des Grundkörpers 16 heraustreten können, wie dies in 13 und 14 sichtbar ist.
Die Beaufschlagungsmittel 42 sind Bestandteil einer Antriebseinrichtung, durch die das Handhabungsteil 6 sowohl zu der Drehbewegung 35 als auch zu der Linearbewegung 34 antreibbar ist. Weitere Bestandteile dieser Antriebseinrichtung sind das bereits beschriebene Antriebsteil 27 und eine wirkungsmäßig zwischen das Antriebsteil 27 und das Handhabungsteil 6 zwischengeschaltete Antriebskulisseneinrichtung 43. Letztere sorgt für eine dahingehende Bewegungskopplung zwischen dem Antriebsteil 27 und dem Handhabungsteil 6, dass das Handhabungsteil 6 bei Ausführung der Antriebsdrehbewegungen 28a, 28b des Antriebsteils 27 in einem Sinne beaufschlagt wird, dass der zum Handhabungsteil 6 gehörende Handhabungsab schnitt 1 eine der Handhabungsbahn 5 folgende Umpositionierbewegung ausführt. Hierbei wird die Antriebseinrichtung 42, 27, 43 allerdings von einer zusätzlich vorhandenen, gesonderten Bahnvorgabeeinrichtung 45 unterstützt. Die Bahnvorgabeeinrichtung 45 bewirkt zumindest phasenweise eine Zwangsführung des Handhabungsteils 6, sodass dieses zu der schon erwähnten Umpositionierbewegung gezwungen wird, wenn über das Antriebsteil 27 ein rotatives Antreiben des Handhabungsteils 6 stattfindet.
Die 8 bis 14 zeigen einen Arbeitszyklus des Handhabungsgerätes, der einem Umpositioniervorgang entspricht, wobei der Handhabungsabschnitt 1 die Handhabungsbahn 5 einmal von der Ausgangsposition 3 bis zur Endposition 4 durchläuft. Die Handhabungsbahn 5 ist dabei durch mehrere aufeinanderfolgende Bahnabschnitte charakterisiert.
An der Ausgangsposition 3 beginnt die Handhabungsbahn 5 zunächst mit einem zur Hauptachse 15 parallelen Anfangsabschnitt 46 mit vertikal nach oben gerichtetem Verlauf. Daran schließt sich über einen gekrümmten Übergangsabschnitt 47a ein bevorzugt kreisbogenförmiger Bogenabschnitt 48 an, dessen Krümmungszentrum auf der Hauptachse 15 liegt. Der Bogenabschnitt 48 erstreckt sich in einer zur Hauptachse 15 rechtwinkeligen Ebene und läuft mit konstantem Radialabstand mit einer gewissen Bogenlänge um die Hauptachse 15 herum. Über einen weiteren gekrümmten Übergangsabschnitt 47b schließt sich sodann an den Bogenabschnitt 48 ein wiederum zur Hauptachse 15 paralleler Endabschnitt 49 an, der auf gleicher Höhe wie der Anfangsabschnitt 46 und mithin vertikal nach unten verläuft, bis hin zu der Endposition 4.
Bei einem Arbeitszyklus bewegt sich der Handhabungsabschnitt 1 folglich zunächst vertikal nach oben, beschreibt anschließend einen Kreisbogen um die Hauptachse 15 und bewegt sich anschließend wieder nach unten. Die lineare Bewegungsrichtung des Handhabungsabschnittes 1 im Endabschnitt 49 ist also derjenigen innerhalb des Anfangsabschnittes gerade entgegengesetzt. Somit kann ein an der Ausgangsposition 3 auf einer bestimmten Höhe entnommenes Teil 2 an der Endposition 4 wieder auf gleicher Höhe abgesetzt werden.
Das Handhabungsgerät ist im Übrigen so ausgebildet, dass der Handhabungsabschnitt 1 die Handhabungsbahn 5 bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung in umgekehrter Richtung durchläuft, um in die Ausgangsposition zurückzukehren. Das Handhabungsgerät kann bei Bedarf alternativ oder kumulativ bei beiden Bewegungsrichtungen zu Umpositionierzwecken eingesetzt werden.
Die Antriebskulisseneinrichtung 43 enthält eine am Handhabungsteil 6, genauer gesagt an der Kulissenträgerwand 32 angeordnete erste Führungskulisse 52. Mit ihr steht ein am Handhabungsteil 6, genauer gesagt an dessen Grundkörper 16 angeordneter erster Führungskulissenfolger 53 in Führungseingriff. Die Zuordnung der Komponenten der Antriebskulisseneinrichtung 43 zum Antriebsteil 27 und zum Handhabungsteil 6 könnte allerdings auch umgekehrt getroffen sein.
Die erste Führungskulisse 52 hat, bei bezüglich der Hauptachse 15 radialer Blickrichtung, bevorzugt eine im Wesentlichen V-förmige Gestalt mit nach oben weisender V-Spitze. Diese Anordnung ist besonders gut aus 8 zu erkennen. Somit verfügt die erste Führungskulisse 52 über zwei spitzwinkelig zueinander angeordnete Schenkelabschnitte 54, die jeweils einen schrägen Verlauf besitzen mit – bezogen auf die Hauptachse 15 – sich überlagernden Längs- und Umfangskomponenten. Der der V-Spitze entsprechende Treffpunkt der beiden Schenkelabschnitte 54 sei aufgrund seiner speziellen Funktion im Folgenden als Drehmitnahmeabschnitt 55 bezeichnet. Er liegt bevorzugt mittig zwischen den beiden Schenkelabschnitten 54 der ersten Führungskulisse 52.
Die erste Führungskulisse 52 ist exemplarisch von einem die Kulissenträgerwand 32 durchsetzenden Schlitz gebildet. Maßgeblich für die von der ersten Führungskulisse 52 auszuführende Antriebsfunktion ist allerdings im Wesentlichen nur die obere, nach unten weisende Schlitzflanke, die eine erste Führungskulissenbahn 56 definiert.
Der erste Führungskulissenfolger 53 ist radial nach außen abstehend am peripheren Außenumfang des Grundkörpers 16 angeordnet. Er kann ein einfacher Radialvorsprung sein. Um die Reibung zu minimieren, ist er beim Ausführungsbeispiel jedoch von einer Führungsrolle gebildet, die um eine zur Hauptachse 15 rechtwinkelige Drehachse frei rotieren kann.
Der erste Führungskulissenfolger 53 liegt ständig mit einer gewissen Vorspannung an der ersten Führungskulissenbahn 56 an. Verantwortlich dafür sind die oben beschriebenen Beaufschlagungsmittel 42, durch die das Handhabungsteil 6 in zur Hauptachse 15 paralleler Beaufschlagungsrichtung relativ zum Antriebsteil 27 vertikal nach oben beaufschlagt wird, sodass der am Handhabungsteil 6 angeordnete erste Führungskulissenfolger 53 gegen die erste Führungskulisse 52 beziehungsweise deren erste Führungskulisssenbahn 56 vorgespannt ist.
Der Drehmitnahmeabschnitt 55 der ersten Führungskulissse 52 ist so ausgebildet, dass bei in ihm angeordnetem erstem Führungskulissenfolger 53 mit diesem eine drehfeste Verbindung geschaffen ist, mit der Hauptachse 15 als Drehachse. Das in diesem Zustand eine Antriebsdrehbewegung 28a oder 28b ausführende Antriebsteil 57 kann somit das drehfest angekoppelte Handhabungsteil 6 rotativ mitnehmen.
Der Mitnahmeeingriff resultiert insbesondere daraus, dass der erste Führungskulisssenfolger 53 durch die Beaufschlagungsmittel 42 in den zwischen den beiden Schenkelabschnitten 54 vorhandenen kuhlenartigen Übergangsbereich der ersten Führungskulisse 52 hineingedrückt wird, sodass der erste Führungskulissenfolger 53 in Umfangsrichtung der Hauptachse 15 beidseits von je einem Abschnitt der ersten Führungskulissenbahn 56 flankiert wird.
Die in Längsrichtung der Hauptachse 15 mit Abstand zu der Antriebskulisseneinrichtung 43 unterhalb dieser angeordnete Bahnvorgabeeinrichtung 45 enthält eine zwischen dem Handhabungsteil 6 und dem Gerätegestell 8 wirksame Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung 57. Sie bewirkt eine zumindest den Anfangsabschnitt 46 und den Endabschnitt 49 sowie die sich daran jeweils in Querrichtung anschließenden Teilabschnitte des Bogenabschnittes 48 der Handhabungsbahn 5 vorgebende Zwangsführung für das Handhabungsteil 6.
Im Einzelnen enthält die Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung 57 eine am Gerätegestell 8 angeordnete, sich mit radialem Abstand ein Stück weit um die Hauptachse 15 herum erstreckende zweite Führungskulisse 58 und einen mit dieser in Führungseingriff stehenden, am Handhabungsteil 6 angeordneten zweiten Führungskulissenfolger 59. Auch hier könnte die Anordnung bezüglich Gerätegestell 8 und Handhabungsteil 6 umgekehrt sein.
Die zweite Führungskulisse 58 besitzt zwei in der Umfangsrichtung der Hauptachse 15 zueinander beabstandete und jeweils zur Hauptachse parallele Endabschnitte 62, an deren oberen Enden sich jeweils ein quer zur Hauptachse 15 verlaufender, sich bogenförmig ein Stück weit entlang des Umfanges der Hauptachse 15 erstreckender Anschlussabschnitt 63 anschließt. Die Endabschnitte 62 liegen auf gleicher axialer Höhe bezüglich der Hauptachse 15, wobei ihre offenen Enden einander zugewandt sind. Jeder Endabschnitt 62 geht über einen gekrümmten Übergangsabschnitt 64 in den nachfolgenden Anschlussabschnitt 63 über.
Jeder Endabschnitt 62 ist mit dem zugeordneten Übergangsabschnitt 64 und Anschlussabschnitt 63 Bestandteil eines gesonderten Führungskulissenelementes 65a, 65b. Diese beiden Führungskulissenelemente 65a, 65b sind zweckmäßigerweise jeweils schalenförmig ausgebildet und derart gestellfest angeordnet, dass sie den Grundkörper 16 jeweils ein Stück weit axial und in Umfangsrichtung umschließen. Insgesamt ist die Anordnung so getroffen, dass die zweite Führungskulisse 58, in radialer Richtung betrachtet, eine im Wesentlichen U-förmige Konfiguration aufweist mit nach unten, von der Antriebskulisseneinrichtung 43 wegweisender U-Öffnung.
Die zweite Führungskulisse 58 ist schlitzartig ausgebildet. Der zweite Führungskulissenfolger 59 ragt radial vom Grund körper 16 weg und taucht in die zweite Führungskulisse 58 ein. Die Ausgestaltung des zweiten Führungskulissenfolgers 59 kann derjenigen des ersten Führungskulissenfolgers 53 entsprechen.
Zwischen den beiden Anschlussabschnitten 63 der zweiten Führungskulisse 58 verläuft noch eine bogenförmige, die Hauptachse 15 als Zentrum aufweisende Stützfläche 66, die axial nach oben orientiert ist. Sie überbrückt den Abstand zwischen den beiden Anschlussabschnitten 63. Sie kann, wie abgebildet, an einem unabhängig von den beiden Führungskulissenelementen 65a, 65b am Gerätegestell 8, insbesondere an der Bodenplatte 8a, angebrachten Übergangselement 67 ausgebildet sein. Auch das Übergangselement 67 ist bevorzugt schalenförmig gestaltet, wobei die Konkavität wie bei den Führungskulissenelementen 65a, 65b dem Grundkörper 16 zugewandt ist.
Die beiden Führungskulissenfolger 53, 59 sitzen bevorzugt an einander diametral gegenüberliegenden Umfangsbereichen des Grundkörpers 16, sind also mit einem Winkelversatz von 180° zueinander angeordnet. Hinzu kommt ein axialer Abstand in Richtung der Hauptachse 15. Es ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass sich der erste Führungskulissenfolger 53 am oberen und der zweite Führungskulissenfolger 59 am unteren Endbereich des Grundkörpers 16 befindet.
Die Funktionsweise und weitere Details des Handhabungsgerätes werden im Folgenden, insbesondere anhand der 8 bis 14, erläutert. Die 8 bis 14 geben einzelne Momentaufnahmen eines Arbeitszyklus' des Handhabungsgerätes wieder.
Für die Zwecke dieser Beschreibung seien die beiden Schenkelabschnitte 54 der ersten Führungskulisse 52 als erster und zweiter Schenkelabschnitt 54a, 54b bezeichnet und die beiden Endabschnitte 62 der zweiten Führungskulisse 58 als erster und zweiter Endabschnitt 62a, 62b. Bezogen auf die Richtung der Drehbewegung 35 sind dabei die ersten Abschnitte 54a, 62a und die anderen Abschnitte 54b, 62b untereinander jeweils gleich orientiert.
Beginnend bei der Startposition gemäß 8, nimmt der erste Führungskulissenfolger 53 eine erste Endstellung am äußeren Ende des ersten schrägen Schenkelabschnittes 54a der ersten Führungskulisse 52 ein. Gleichzeitig liegt der um 180° versetzte zweite Führungskulissenfolger 59 in dem vertikal nach unten orientierten Endbereich des entgegengesetzten zweiten Endabschnittes 62b der zweiten Führungskulisse 58. Somit befindet sich das Handhabungsteil 6 und mithin auch der Handhabungsabschnitt 1 in der maximal abgesenkten Position, die der Ausgangsposition 3 der Handhabungsbahn 5 entspricht.
Damit nun ein Arbeitszyklus abläuft, wird der Drehantrieb 12a so betätigt, dass das von ihm angetriebene Antriebsteil 27 eine kontinuierliche, unidirektionale Antriebsdrehbewegung 28a um einen Drehwinkel von ca. 270° ausführt.
In der Anfangsphase der Antriebsdrehbewegung 28a läuft der erste Führungskulissenfolger 53 in dem ersten Schenkelabschnitt 54a nach oben in Richtung zum Drehmitnahmeabschnitt 55 (9). Die Bewegung des ersten Führungskulissenfolgers 53 ist hierbei eine aufwärtsgerichtete reine Linearbewegung gemäß Pfeil 68, ohne überlagerte Drehbewegung. Dies rührt daher, dass das Handhabungsteil 6 aufgrund des Führungseingriffes zwischen dem zweiten Führungskulissenfolger 59 und dem linearen zweiten Endabschnitt 62b der zweiten Führungskulisse 58 an einer Drehbewegung gehindert ist und sich nur axial verlagern kann. Unterstützt wird die Aufwärtshubbewegung durch die Beaufschlagungsmittel 42, die das Handhabungsteil 6 ständig mit einer nach oben gerichteten Kraft beaufschlagen. Die Beaufschlagungsrichtung fällt also mit der Anheberichtung des Handhabungsabschnittes 1 zusammen. Dieser durchläuft hierbei den vertikalen linearen Anfangsabschnitt 46 der Handhabungsbahn 5.
Das Erreichen des im Zenit der ersten Führungskulisse 52 angeordneten Drehmitnahmeabschnittes 55 durch den ersten Führungskulissenfolger 53 fällt mit dem Erreichen des sich an den ersten Endabschnitt 62b anschließenden Übergangsabschnittes 64 beziehungsweise Anschlussabschnittes 63 der zweiten Führungskulisse 58 zusammen. Der zweite Führungskulissenfolger 59 ist nun in Richtung zum ersten Endabschnitt 62a nicht mehr von einer gestellfesten Fläche blockiert. Gleichzeitig wird der erste Führungskulissenfolger 53 durch die Beaufschlagungsmittel 42 so in den Drehmitnahmeabschnitt 55 hineingedrückt, dass durch die Rotation des Antriebsteils 27 ein mitnehmendes Drehmoment auf das Handhabungsteil 6 ausgeübt werden kann. Bei der sich nun fortsetzenden Antriebsdrehbewegung 28a, die eine Zwischenphase darstellt, führt das Handhabungsteil 6 gemäß 10, 11 und 12 eine reine Drehbewegung um die Hauptachse 15 aus, woraus eine Schwenkbewegung des Handhabungsabschnittes 1 resultiert, bei der der Handhabungsabschnitt 1 den Bogenabschnitt 48 bis hin zum entgegengesetzten Übergangsabschnitt 47b durchläuft.
Während dieser Zwischenphase ist der zweite Führungskulissenfolger 59 beim Ausführungsbeispiel nur anfänglich und zum Ende hin mit der zweiten Führungskulisse 58 in Eingriff, nämlich mit den beiden Anschlussabschnitten 63. Diese Anschlussabschnitte 63 sind im Wesentlichen nur erforderlich, um einen geführten Übergang zum jeweiligen Endabschnitt 62 zu gewährleisten. Ansonsten ist die konstante Axiallage des Handhabungsteils 6 dadurch gewährleistet, dass der erste Führungs kulissenfolger 53 durch die Beaufschlagungsmittel 42 nach oben in den Drehmitnahmeabschnitt 55 hineingedrückt wird.
Bei Bedarf kann allerdings die oben bereits erwähnte Stützfläche 66 des Übergangselementes 67 eine zusätzliche vertikale Abstützung des Handhabungsteils 6 bewirken, indem sie den zweiten Führungskulissenfolger 59 untergreift, sodass dieser auf ihr entlanglaufen kann. Die Stützfläche 66 übernimmt auch eine Sicherheitsfunktion, indem sie das Handhabungsteil 6 an einem unerwünschten Absinken hindert, sollten einmal die Beaufschlagungsmittel 42 ausfallen, was insbesondere dann geschehen könnte, wenn die Beaufschlagungskraft fluidisch bereitgestellt wird und der Versorgungsdruck unterbrochen wird.
Gelangt der zweite Führungskulissenfolger 59 am Ende der Zwischenphase in den Übergangsabschnitt 64 zum ersten Endabschnitt 62a, wird durch die daraus resultierende Anschlagwirkung der zweiten Führungskulisse 58 das Handhabungsteil 6 an einer Fortsetzung der Drehbewegung gehindert. Das durch den Drehantrieb 12a weiterhin auf das Antriebsteil 27 ausgeübte Drehmoment führt jedoch dazu, dass der erste Führungskulissenfolger 53 vertikal nach unten gedrückt wird und entgegen der Kraft der Beaufschlagungsmittel 42 aus dem Drehmitnahmeabschnitt 55 praktisch ausrastet. Er wird anschließend durch die über ihn hinweglaufende erste Führungskulissenbahn 56 des zweiten Schenkelabschnittes 54b parallel zur Hauptachse 15 vertikal nach unten gedrückt. Bei dieser aus 13 ersichtlichen Endphase der Antriebsdrehbewegung 28a bewegt sich der zweite Führungskulissenfolger 59 in dem ersten Endabschnitt 62a durch diesen geführt vertikal nach unten, was dazu führt, dass der Handhabungsabschnitt 1 den Endabschnitt 49 der Handhabungsbahn 5 zurücklegt.
Der Arbeitszyklus ist beendet, wenn gemäß 14 der zweite Führungskulissenfolger 59 am unteren Ende des ersten Endabschnittes 62a der zweiten Führungskulisse 58 angelangt ist. Hier nimmt dann gleichzeitig, nicht sichtbar, der erste Führungskulissenfolger 53 seine zweite Endstellung am Ende des zweiten Schenkelabschnittes 54b der ersten Führungskulisse 52 ein.
Nun gibt gibt der entsprechend angesteuerte Greifer 7 das umpositionierte Teil 2 frei. Durch anschließende Umkehrung der Drehrichtung des Antriebsteils 27 schwenkt das Handhabungsteil 6 zurück, und der Handhabungsabschnitt 1 kehrt mit umgekehrtem Bewegungsablauf in die Ausgangsposition 3 zurück, wo er neuerlich ein umzupositionierendes Teil 2 aufnehmen kann.
Beim Ausführungsbeispiel beträgt der Schwenkwinkel des Handhabungsabschnittes 1 180°. Er wird bestimmt durch den Winkelabstand zwischen den beiden vertikalen Endabschnitten 62a, 62b der zweiten Führungskulisse 58. Durch Wahl eines anderen Abstandes kann ein abweichender Schwenkwinkel realisiert werden, insbesondere geringer als 180° und vorzugsweise 90°.
Beim Ausführungsbeispiel besteht die Möglichkeit, die Länge des Bogenabschnittes 5 variabel vorzugeben. Hierzu sind die beiden Führungskulissenelemente 65a, 65b jeweils in der Drehrichtung des Handhabungsteils 6 verstellbar am Gerätegestell 8 gelagert. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass an der Bodenplatte 8a ein nach oben ragendes, zur Hauptachse 15 insbesondere konzentrisches Lagerelement 72 angeordnet ist, das radial außen eine kreisbogenförmige und insbesondere kreisförmig in sich geschlossene Verankerungs- und Führungsnut 73 aufweist. Jedes Führungskulissenelement 65a, 65b liegt an der radial orientierten Außenfläche des Lagerelementes 72 an und ist durch Schrauben 74 an in der Verankerungs- und Führungsnut 73 aufgenommenen Nutensteinen 75 fixiert. Im gelösten Zustand der Schrauben 74 können die beiden Führungskulissenelemente 65a, 65b unabhängig voneinander winkelmäßig positioniert werden. Die jeweils gewünschte Winkelstellung lässt sich durch Festziehen der Schrauben 74 festsetzen.
Ist das gegebenenfalls vorhandene Übergangselement 67 an den beiden Führungskulissenelementen 65a, 65b befestigt, lässt sich die unterschiedliche Winkelposition durch mindestens ein Langloch 76 kompensieren.
Bei dem beispielsgemäßen Handhabungsgerät werden sämtliche Bewegungen des Handhabungsabschnittes 1 unter Vermittlung der Antriebskulisseneinrichtung 43 und der diesbezüglich gesonderten Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung 57 ausschließlich aus der Drehbewegung des durch einen einzigen Drehantrieb 12a angetriebenen Antriebsteils 27 abgeleitet. Die lineare Hubbewegung in den Endlagen wird durch eine geeignete Gestaltung der Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung 57 gewährleistet.
Es können noch einstellbare Anschlagmittel 77 vorhanden sein, durch die sich die in der Ausgangsposition 3 und in der Endposition 4 eingenommene vertikale Endlage des Handhabungsabschnittes 1 einstellen und an die örtlichen Gegebenheiten anpassen lässt. Derartige Anschlagmittel 77 sind beim Ausführungsbeispiel gestellfest im Bereich der beiden Endabschnitte 62a, 62b der zweiten Führungskulisse 58 angeordnet, und zwar derart, dass sie im vertikalen Hubweg des Auslegerarmes 17 angeordnet sind. Dieser kann somit zum Ende der jeweiligen Umpositionierbewegung auf die zugeordneten Anschlagmittel 77 auflaufen. Indem die Anschlagmittel 77 in vertikaler Richtung justierbar sind, lässt sich die gewünschte Endlage nach Bedarf vorgeben. Den Anschlagmitteln 77 können zusätzlich bei Bedarf auch noch Stoßdämpfmittel zugeordnet sein.
Zur Abfrage der Ausgangsposition 3 und Endposition 4 können nicht näher dargestellte Sensormittel vorhanden sein, die ge stellfest anbringbar sind. Entsprechende Sensorhalterungen sind bei 78 angedeutet.

Claims

Handhabungsgerät zum Umpositionieren von Teilen, – mit einem Gerätegestell (8), bezüglich dem ein Handhabungsteil (6) um eine Hauptachse (15) verdrehbar und längs dieser Hauptachse (15) verschiebbar ist, das mit radialem Abstand zu der Hauptachse (15) einen mit einem Greifer bestückten oder bestückbaren Handhabungsabschnitt (1) aufweist, – mit einer Antriebseinrichtung (42, 27, 43), durch die das Handhabungsteil (6) sowohl zu einer Drehbewegung (35) um die Hauptachse (15) als auch zu einer Linearbewegung (34) entlang der Hauptachse (15) antreibbar ist, – und mit einer Bahnvorgabeeinrichtung (45), unter deren Mitwirkung die von der Antriebseinrichtung (42, 27, 43) hervorgerufenen Bewegungen des Handhabungsteils (6) derart koordiniert werden, dass der Handhabungsabschnitt (1) pro Arbeitszyklus eine Handhabungsbahn (5) mit zunächst einem zur Hauptachse (15) parallelen Anfangsabschnitt (46), einem sich daran anschließenden, die Hauptachse (15) als Zentrum aufweisenden Bogenabschnitt (48) und einem sich daran anschließenden, zur Hauptachse (15) wiederum parallelen Endabschnitt (49) durchläuft, wobei die lineare Bewegungsrichtung innerhalb des Endabschnittes (49) derjenigen innerhalb des Anfangsabschnittes (46) entgegengesetzt ist.
Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (42, 27, 43) ein um die Hauptachse (15) verdrehbares und zugleich längs der Hauptachse (15) ortsfestes, bezüglich des Handhabungsteils (6) gesondertes Antriebsteil (27) aufweist, das durch Drehantriebsmittel (12) zu zwei einander entgegengesetzten Antriebsdrehbewegungen (28a, 28b) antreibbar ist und das über eine Antriebskulisseneinrichtung (43) derart mit dem Handhabungsteil (6) in Antriebsverbindung steht, dass das Handhabungsteil während der dem Anfangs- und Endabschnitt (46, 49) entsprechenden Anfangs- und Endphase einer Antriebsdrehbewegung (28a, 28b) in bezüglich des Gerätegestells (8) drehfestem Zustand eine Linearbewegung längs der Hauptachse (15) und relativ zum Antriebsteil (27) ausführen kann und während der dem Bogenabschnitt (48) entsprechenden Zwischenphase der Antriebsdrehbewegung drehfest mit dem Antriebsteil (27) gekoppelt ist.
Handhabungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskulisseneinrichtung (43) eine am einen Teil, insbesondere am Antriebsteil (27), angeordnete und sich ein Stück weit um die Hauptachse (15) herum erstreckende Füh rungskulisse (52) sowie einen am anderen Teil, insbesondere am Handhabungsteil (6), angeordneten und mit der Führungskulisse (52) in Eingriff stehenden Führungskulissenfolger (53) aufweist.
Handhabungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (52) zwei jeweils einen Schrägverlauf mit bezogen auf die Hauptachse (15) sich überlagernden Längs- und Umfangskomponenten aufweisende Schenkelabschnitte (54, 54a, 54b) enthält, mit denen der Führungskulissenfolger (53) in der Anfangs- und Endphase der Antriebsdrehbewegung (28a, 18b) in Eingriff steht, derart, dass das Handhabungsteil (6) vom rotierenden Antriebsteil (27) zu einer rein linearen Bewegung längs der Hauptachse (15) angetrieben wird.
Handhabungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (52) einen Drehmitnahmeabschnitt (55) aufweist, mit dem der Führungskulissenfolger (53) in der Zwischenphase der Antriebsdrehbewegung (28a, 28b) in einem eine drehfeste Verbindung zwischen Handhabungsteil (6) und Antriebsteil (27) bewirkenden Mitnahmeeingriff steht.
Handhabungsgerät nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmitnahmeabschnitt (55) mittig zwischen den beiden Schenkelabschnitten (54, 54a, 54b) der Führungskulisse (52) liegt.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (42, 27, 43) über Beaufschlagungsmittel (42) verfügt, die das Handhabungsteil (6) in zur Hauptachse (15) paralleler Beaufschlagungsrichtung relativ zum Antriebsteil (27) beaufschlagen und dadurch den Führungskulissenfolger (53) gegen die Führungskulisse (52) vorspannen.
Handhabungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsrichtung mit der Anheberichtung des Handhabungsabschnittes (1) zusammenfällt, in der dieser sich beim Durchlaufen des Anfangsabschnittes der Handhabungsbahn (5) hin zum Bogenabschnitt (48) bewegt.
Handhabungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsmittel (42) rückfedernd nachgiebig ausgebildet sind und insbesondere aus einer, bevorzugt mechanischen, Federeinrichtung (42a) bestehen.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsteil (27) das Handhabungsteil (6) entlang eines Teils seines Umfanges schalenartig umschließt.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebsmittel (12) einen einzigen, am Gerätegestell (8) angeordneten, fluidisch oder elektrisch betätigbaren Drehantrieb (12a) enthalten, der mit dem Antriebsteil (27) drehantriebsmäßig gekoppelt ist.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnvorgabeeinrichtung (45) eine zwischen das Handhabungsteil (6) und das Gerätegestell (8) zwischengeschaltete Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung (57) aufweist, durch die eine zumindest den Anfangsabschnitt (46) und den Endabschnitt (49) sowie zweckmäßigerweise auch die sich daran jeweils anschließenden Abschnitte des Bogenabschnittes (48) der Handhabungsbahn (5) definierende Zwangsführung des Handhabungsteils (6) erfolgt.
Handhabungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung (57) eine am einen Teil, insbesondere am Gerätegestell (8), angeordnete und sich ein Stück weit um die Hauptachse (15) herum erstreckende Führungskulisse (58) sowie einen am anderen Teil, insbesondere am Handhabungsteil (6), angeordneten und mit der Führungskulisse (58) in Eingriff stehenden Führungskulissenfolger (59) aufweist.
Handhabungsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (58) der Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung (57) zwei zur Hauptachse (15) parallele Endab schnitte (49) und zwei sich bezüglich der Hauptachse (15) auf gleicher Höhe daran anschließende, quer zur Hauptachse (15) zum jeweils anderen Endabschnitt hin verlaufende Anschlussabschnitte (63) aufweist.
Handhabungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Endabschnitt (62) und der darauffolgende Anschlussabschnitt (63) der Führungskulisse (58) Bestandteile eines von zwei gesonderten Führungskulissenelementen (65a, 65b) sind, die zweckmäßigerweise in der Drehrichtung des Handhabungsteils (6) variabel positionierbar sind, um die Länge des Bogenabschnittes (48) der Handhabungsbahn (5) variieren zu können.
Handhabungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Führungskulissenelementen (65a, 65b) ein gesondertes Übergangselement (67) zur Überbrückung des zwischen den beiden Anschlussabschnitten (63) vorhandenen Abstandes vorgesehen ist, an dem sich der Führungskulissenfolger (59) in Längsrichtung der Hauptachse (15) abstützen kann.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungskulissenfolger (53, 59) axial beabstandet und zugleich in der Drehrichtung des Handhabungsteils (6) versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Winkelversatz zweckmäßigerweise 180° beträgt.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungsteil (6) einen trommelförmig ausgebildeten Grundkörper (16) aufweist, dessen Längsachse mit der Hauptachse (15) zusammenfällt.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Handhabungsabschnitt (1) an einem bezüglich der Hauptachse (15) radial abstehenden Auslegerarm (17) des Handhabungsteils (6) angeordnet ist.
Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Bewegungen des Handhabungsabschnittes (1) unter Vermittlung einer Antriebskulisseneinrichtung (43) und einer diesbezüglich gesonderten Bahnvorgabe-Kulisseneinrichtung (57) von einem durch einen Drehantrieb (12a) ausschließlich zu einer Drehbewegung um die Hauptachse (15) angetriebenen Antriebsteil (27) abgeleitet werden.