DE2742163A1 - Worm drive arrangement for electromechanical load handling appts. - has at least one worm shaft with ball runners converting shaft rotation into reciprocal motion of telescopic arm - Google Patents
Worm drive arrangement for electromechanical load handling appts. - has at least one worm shaft with ball runners converting shaft rotation into reciprocal motion of telescopic armInfo
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Abstract
Description
HandhabungsgerätHandling device
Die Erfindung bezieht sich auf ein Handhabungsgerät mit an einem Kranausleeer oder dergleichen angeordneten Hubgerät. Es sind Gerste dieser Art bekannt, bei denen über an einem Festrunkt, beispielsweise einer Spule oder einer Wand oder dergleichen, befestigten Gelenk ein aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Hebeln bestehender Kranarm schwenkbar ist, an dessen freiem Ende sich ein pneumatisches, hydraulisches oder aber elektrohydraulisches Hubgerät befindet. Mit einem derartigen Handhabungsgerät kann eine elektronische Steuerung verbunden sein, über die die Bewegungen der Last teilweise steuerbar ist.The invention relates to a handling device with a crane emptying device or the like arranged lifting device. Barley of this type are known for which on a fixed point, for example a coil or a wall or the like, attached joint consisting of two articulated levers The crane arm is pivotable, at the free end of which there is a pneumatic, hydraulic or there is an electro-hydraulic lifting device. With such a handling device can be connected to an electronic controller through which the movements of the load is partially controllable.
Gegenüber den allgemein in der Industrie eingeführten luftgetriebenen Kettenhubzügen naben vorerwähnten Geräte gewisse Vorteile.Compared to the air-driven ones generally introduced in the industry Chain hoists have certain advantages to the devices mentioned above.
Nachteilig ist jedoch, daß sie meist nur mit sehr geringen Lasten beaufschlagt werden können. Mit solchen Geraten ist es beispielsweise nicht möglich, eine Last, ohne daß diese in unkontrollierte Schwingunge gerät, zielgenau auf einem horizontalen Weg an den Ort ihrer Montage zu bringen. Stets besteht die Gefahr, daß die Last an empfindlichen Teilen anschlägt und Beschädigung hervorruft und es erfordert stets mehrere Bedienungspersonen, um mit Hilfe derartiger Handhabungsgeräte Teile nn vorbestimmte Orte zu bringen.However, it is disadvantageous that they usually only carry very low loads can be applied. With such devices it is not possible, for example, a load, without it getting into uncontrolled oscillation, precisely on one horizontal way to bring them to the place of their assembly. There is always the danger that the load hits sensitive parts and causes damage and it always requires several operators to use such handling devices Bring parts to predetermined places.
In d(r Renktortechnik sind sogenannte Manipulatoren bekannt. Dies sind Handhabungsgeräte, mit denen ferngesteuert praktisch die Bewegungen und Funktionen eines menschlichen Armes nachge@hmt werden soll und mit deren Hilfe beispielsweise Brenrstöbe in ihre Halterung ze-cloben werden können.So-called manipulators are known in Renktor technology are handling devices with which the movements and functions can be controlled remotely of a human arm should be imitated and with their help, for example Burners can be cloben in their holder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Handhabungsgeräte dadurch zu verbessern, daß sie größere Lasten bewältigen können, wobei an Lasten bis zu 3 t gedacht ist, diese Tasten aber nicht ausschließlich senkrecht unter dem Hubgerät hängend, sondern in horizontale Abstand vDm Hubgerät so gehaltert werden können, daß die Teil bis ur erforderlichen Höhe angehoben mit horizontaler Bewegung an den Ort ihre Bearbeitung oder Montage gebracht werden können. Darüberhinaus ist e. Aufgabe der Erfindung, die Funktionen eines derartigen Hubgerätes auf Arbeiten zu erweitern, die in vielen Betrieben niir mit großen Schwierigkeiten zu bewältigen sind, wie das Einpressen von Lagern, das Auspressen von Wellen, das Abziehen von Flanschen und dergleichen mehr.The invention is based on the object of the known handling devices to be improved by the fact that they can handle larger loads, with loads up to 3 t is intended, but these keys are not exclusively vertically below the Lifting device hanging, but should be held at a horizontal distance from the lifting device can have that part raised to ur required height with horizontal movement can be brought to the place of their processing or assembly. In addition, is e. The object of the invention, the functions of such Lifting device to expand to work, which in many companies does not involve great difficulty have to be dealt with, such as pressing in bearings, pressing out shafts, that Pulling off flanges and the like.
Der Anspruch 1 löst diese Aufgabenstellung durch volle oder teilweise Kombination der Merkmale a) bis c) des Hauptanspruches, wobei die Verwendung des Stellgerätes mit Kugelspindel und Kugelumlaufmutter einerseits einen Wirkungsgrad von rund 0,8 ermöglicht und anderer.Claim 1 solves this problem in full or in part Combination of features a) to c) of the main claim, the use of the Actuator with ball screw and recirculating ball nut on the one hand an efficiency of around 0.8 and others.
seits die Anwendung des Merkmales a) gestattet, weil derartige Stel]g,erte die Übertragung von Querkräften auf den Stößel erlauben, was bei pneumatischen und hydraulischen Geräten nicht der Fall ist.On the one hand, the use of feature a) is permitted because such positions are allow the transfer of transverse forces to the ram, which is the case with pneumatic and hydraulic equipment is not the case.
Der Anspruch 2 gibt die Lehre, als Lasthalteorgan ein elektromechanisches Stellgerit mit Spindeltrieb zu verwenden, so wie die im Anspruch 1 für das senkrecht wirkende Hubgerät bereits verlangt ist.Claim 2 gives the teaching that an electromechanical load holding device is used To use actuator with spindle drive, as in claim 1 for the vertical acting lifting device is already required.
Noch dem Anspruch 3 werden Schneckengetriebe als einfaches, raumspetrends und eine große Untersetzung ermöglichendes Getriebe vorgeschlagen und als Antrieb Gleichstrom-E-Motoren. Diese Kombination CI-gibt eine raumsparende und sehr einfache Antriebsart, bei der sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten über elektronische Steuerungen zielbar sind. Hubgerate dieser Art müssen einerseits auf den Zehntelmillimeter genau ansteuerbar sein und andererseits aber sehr schnelle Hubbewegungen erzielen können. Bei dem erfindungsgemäßen Stellwerlassen sich Hubgeschwindigkeiten bis 250 mm/sec. erzielen.Still claim 3 are worm gears as a simple, space-saving trend and proposed a large reduction enabling gear and as a drive DC electric motors. This combination of CI gives a space-saving and very simple one Type of drive with very different speeds via electronic Controls are targetable. Lifting devices of this type have to be on the one hand to a tenth of a millimeter be precisely controllable and on the other hand achieve very fast lifting movements can. With the actuator according to the invention, lifting speeds of up to 250 can be achieved mm / sec. achieve.
Der Anspruch 4 gibt eine Lehre, wie durch ein Baukastensystem, und zwar durch die Verwendung von Mehrkantblöcken, in denen die Spindeln gelagert sind, eine beliebige Kombinationsmöglichkeit verschliedener Antriebe und Systeme ermöglicht wird, wobei die Seitenflachen Mehrkantblöcken als Anbauflächen für weitere Geräte dienen.Claim 4 teaches how a modular system and through the use of polygonal blocks in which the spindles are stored, any combination of different drives and systems is possible is, with the side surfaces polygonal blocks as mounting surfaces for further devices to serve.
Der Anspruch 5 zeigt auf, wie das Stellgerät als Betätigungsorgan für Spannzangen oder dergleichen verwendbar ist. Der Anspruch 6 ergibt die Lehre, die Spannzangen drehbar an dem Stellgerät zu befestigen, damit die Last gedreht werden kann, was bei der Montage oder bei der Bearbeitung von Werkstücken von großem Vorteil ist.The claim 5 shows how the actuator as an actuator can be used for collets or the like. Claim 6 results in the teaching the collets rotatably attach to the actuator so that the load rotates can be what during assembly or when machining workpieces is of great benefit.
Der Anspruch 7 gibt Einzelheiten der konstruktiven Ausführung, mit zieren Hilfe eine Drehbarkeit erzielt werden kann. Der Anspruch 8 gibt eine Lehre, wie das Hubgerät von Hand oder elektrisch in der öhe verstellt werden kann, damit es möglich ist, alle Höhenbereiche zu erfassen.Claim 7 gives details of the structural design, with adorn help a rotatability can be achieved. Claim 8 gives a lesson how the lifting device can be adjusted in height by hand or electrically so it is possible to cover all height ranges.
Anspruch 9 soll es möglich machen, beispielsweise bei Abzugsvorrichtungen oder dergleichen über den Stößel des Stellgerätes nicht nur statische Kräfte, sondern auch dynamische Schwellkräfte zu ;ibertragen, um beispielsweise Wellenflansche oder dergleichen besser abziehen zu können. Dies gilt auch für den Anspruch 10.Claim 9 is intended to make it possible, for example in the case of trigger devices or the like via the plunger of the actuator not only static forces, but also dynamic swelling forces to; transferred, for example to shaft flanges or to be able to pull off the like better. This also applies to claim 10.
Der Anspruch 11 soll den Zahnantrieb für die Höhenverstellung des Hubgerätes durch ein zweites Stellgerät ersetzen, so daß sich auch für die Höhenverstellung des Hubgerätes eine Automatisierung erreichen Isßt.Claim 11 is intended to provide the gear drive for the height adjustment of the Replace the lifting device with a second actuating device, so that it is also possible to adjust the height of the reciprocator achieve automation.
Der Anspruch 12 faßt noch einmal die Merkmale zusammen, die es ermöglichen, daß die Last einen verstellbaren festen Punkt in Raum c'i)det.Claim 12 once again summarizes the features that make it possible that the load has an adjustable fixed point in space c'i) det.
Der Anspruch 13 befaßt sich mit der Steuerung durch eine Einhebelrolgesteuerung. Der Anspruch 14 löst die Aufgabe, wie es der Bedienlngsperson erleichtert werden kann, Lasten die im Raume ruhen, zu beschleunigen. Dieser Aufgabe dient auch der Anspruch 15, mit dessen Hilfe es möglich ist, mit Hilfe einer geringen menschlichen Kraft in beliebigen Richtungen auf das senkrechte Hubgerät übertvagen entsprechende Unterstützungsantriebe in Bewegung zu setzen, ober Rechenwerke und dergleichen mehr eine präzise Steuerung ermöglichen.Claim 13 deals with the control by means of a single-lever roller control. Claim 14 solves the problem of how it can be made easier for the operator can accelerate loads that are resting in space. This task also serves the Claim 15, with the help of which it is possible with the help of a minor human Force in any direction on the vertical lifting device vaguely corresponding To set support drives in motion, above arithmetic units and the like enable precise control.
Das erfindungsgemaße Handhabungsgerät erlaubt es nicht nur, die von ihn als Festpunkt im Raum gehaltene Last in beliebigen Höhenstellungen, in beliebige horizontale Richtungen zu verschieben, sondern gibt, erstmalig bei derartigen Handhabungsgeräten, die Möglichkeit, die Last im Abstand vom Hubgerät so festzulegen, daß die Last beispielsweise in Hohlraume einbringbar ist. Der Kranarm, das Hubgerät und der Lastträger bilden daher eine mehrfach abgeknickte Linie, wobei stets rechte Winkel zweckmäßig sind. Durch diese Ausbildung läßt sich ein derartiges ITandhabungsgert für fast alle Handhabungszwecke verwenden, es lassen sich größere Lasten beherrschen, die verwendeten Bauelemente ermöglichen ein Preisniveau, das weit unter dem bekannter Geräte liegen kann.The inventive handling device not only allows the of load held in the room as a fixed point at any height, in any position to move horizontal directions, but gives, for the first time with such handling devices, the ability to set the load at a distance from the lifting device so that the load, for example can be introduced into cavities. The crane arm, the lifting device and the load carrier form hence a line that is kinked several times, whereby always right angles are appropriate. With this training, such an IT handling device use for almost all handling purposes, larger loads can be handled, the components used allow a price level that is far below the known Devices can lie.
Die Figur 1 zeigt ein Handhabungsgerät nach der Erfindung in Seitenansicht.FIG. 1 shows a handling device according to the invention in side view.
Die Figur 2 zeigt das Hubgerät des Handhabungsgerätes mit um 1800 geschwenktem Lasthalteorgan.FIG. 2 shows the lifting device of the handling device around 1800 pivoted load holding device.
Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch das Führungsrohr eines der beiden Stellgeräte 2 oder 7.FIG. 3 shows a section through the guide tube of one of the two Actuators 2 or 7.
Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines kompletten erfindungsgemäßen Handhabungsgerätes mit einem Ofen.FIG. 4 shows a perspective illustration of a complete Handling device according to the invention with an oven.
Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines am Ende eines Hubgerätes drehbar befestigter zweiten Stellgerätes mit motorisch drehbare Spannzange.FIG. 5 shows a perspective view of one at the end of a Lifting device rotatably attached second actuator with motorized rotatable collet.
Ein Kranarm 1 ist über Gelenke 18 und auf dieses Gelenk wirkenden Drehantrieb 21 schwenkbar im Raum festgelegt. Der Kranarm 1 ist in zwei Einzelarme 19 unterteilt, die über Gelenk 18 und Drehantrieb 21 gegeneinander nach beiden Richtungen schwenkbar sind. Am Erde des Kranarmes 1 ist höhenverschiebbar, jedoch festlegba-, ein Stellgerät 2 winkel steif befestigt. Am freien Ende des Stößels 13 dieses S';ellgerätes 2 ist über Kugellager ein Block 10 befestigt, an dem einer seits die Einhebelfolgesteuerung 20 und das Lastträgerorgan 4 befestigt sind. An diesem Block 10 ist ein zweiter Block 10 über eignen nicht dargestellten Achszapfen in einer vertikalen Ebene schwenkbar verbunden, wobei dieser zweite Block 10 Teil eines Stellgerites 7 ist, dessen Stößel 13 als Betätigungsorgan für verschiedene Gerste dient. Das können Abziehvorrichtungen, Werkzeuge, Spannzangen und dergleichen 14 sein.A crane arm 1 is via joints 18 and acting on this joint Rotary drive 21 fixed pivotably in space. The crane arm 1 is in two individual arms 19 divided, the joint 18 and rotary drive 21 against each other in both directions are pivotable. On the ground of the crane arm 1 is adjustable in height, but can be fixed, an actuator 2 fixed at an angle. At the free end of the plunger 13 of this S '; ell device 2, a block 10 is attached via ball bearings, on which one hand the single lever sequence control 20 and the load carrier member 4 are attached. At this block 10 is a second one Block 10 can be pivoted in a vertical plane by means of its own journals, not shown connected, this second block 10 being part of an actuator 7, the ram of which 13 serves as an actuator for various barley. Pullers can do that, Tools, collets and the like 14 can be.
Dabei ist es wichtig, daß der Stößel 13 sowohl drücken als auch ziehen kann und das Ende des Stößels so ausgebildet ist, daß dieser wahlweise mit Hilfswerkzeug verbunden werden kann. Wie die Figur 2 zeigt, kann das Stellgeröt 7 sowohl in horizontale Lage hochgeklappt und beispielsweise über Bolzen 22 in dieser Pcsition festgelegt sein als auch,wie in Figur 1 gezeigt, in eine vertikale Stellung geschwenkt sein, um beispielsweise Lager einzupressen oder vertikale ibzienvo;-gange auszuführen.It is important that the plunger 13 both push and pull can and the end of the plunger is designed so that this is optional with Auxiliary tool can be connected. As Figure 2 shows, the Stellgeröt 7 both folded up in the horizontal position and, for example, via bolts 22 in this Pcsition be set as well as, as shown in Figure 1, in a vertical position be swiveled, for example, to press in bearings or vertical ibzienvo; -gange to execute.
Da es möglich ist, das recht kurze Stellgerät 7 für sehr große Kräfte auszulegen, die im Bereich mehrerer Tonnen liegen können, ergibt sich ein sehr weites Anwendungsfeld.Since it is possible, the quite short actuator 7 for very large forces interpreting, which can be in the range of several tons, results in a very wide range Field of application.
Wie die Figur 4 zeigt, kann ein zweites Stellgerat 24 vorgesehen sein, das parallel zu dem Stellgerat 2 angeordnet ist und eine vertikale Verschiebung des Stellgerätes 2 gegenüber den Kranarm 1 bewerkstelligt. Dieses Stellgerät 24 wurde vereinfacht dargestellt, um das Prinzip besser zu verdeutlichen. Eine Kugelumlaufmutter is mi dem Ende des Kragarmes 1 verbunden.As FIG. 4 shows, a second actuator 24 can be provided, which is arranged parallel to the actuator 2 and a vertical shift of the actuator 2 with respect to the crane arm 1 accomplished. This actuator 24 has been shown in a simplified manner in order to better illustrate the principle. A recirculating ball nut is connected to the end of the cantilever arm 1.
Als Antrieb 8 dienen die an den Seitenflachen 11 der Blöcke in befestigten Gleichstrommotoren 9, die beispielsweise auf inner @@@ der Blöcke 10 untergebrachte Schneckengetriebe auf die Hubspindel der Stellgeräte wirken. Es können aber auch Antrieb 8 ende nrt Verwendung finden, insbesondere, wenn größere Antriebskrä ft.The drive 8 used is those fastened to the side surfaces 11 of the blocks in FIG DC motors 9, which are housed, for example, on the inner @@@ of the blocks 10 Worm gears act on the actuator spindle. But it can also Drive 8 can no longer be used, especially if larger drive forces.
forderlich sind. Soll die Tast nicht nur gehalten werden, sondehn auch dreht werden, so zeigt dies die Figur 5. HXer ist der Stößel 13 über ein Drehlager mit beispielsweise einem Gabelkopf verbunden.are required. Should the touch not only be held, look are also rotated, this is shown in FIG. 5. HXer is the plunger 13 via a pivot bearing connected to, for example, a fork head.
der Teil einer an sich bekannten Spannzange 24 ist, die ihrerseits wiederum an einer Lagerplatte 15 befestigt ist, die gegenüber dem Stellgerat 7 in Pfeilrichtung, also in beiden Richtungen, drehbar ist. Neben dem Motor 9 ist noch ein zweiter Motor sichtbar, der eine parallel zum Stößel 13 gelagerte Welle antreibt, die mit einem kleinen Ritzel in eine Innenverzahnung eingreift, die wiederum mit der Lagerplatte verbunden ist oder von dieser gebildet wird.which is part of a known collet 24, which in turn is in turn attached to a bearing plate 15 which is opposite to the actuator 7 in Direction of the arrow, so in both directions, is rotatable. Next to the engine 9 is still a second motor is visible, which drives a shaft mounted parallel to the ram 13, which engages with a small pinion in an internal toothing, which in turn with the bearing plate is connected or is formed by this.
Die Einhebelfolgesteuerung 20 ermöglicht es, über den - sschlagwinkel des Hebels die Geschwindigkeit und über de Ausschlagrichtung die angewählten Motoren anzusteuern. So kann beispielsweise eine Aufwärtsbewegung ein Heben der Last, ein Abwärtsbewegen ein Senken der Last hervorrufen, während eine Bewegung zur Seite ein Ausschieben des Stößels 13 und ein Bewegen zur anderen Seitc ein Einschieben des Stößels bewirkt.The single-lever sequence control 20 makes it possible to control the angle of attack of the lever, the speed and, via the direction of deflection, the selected motors head for. For example, an upward movement can lift the load Moving down will lower the load while moving sideways a pushing out of the plunger 13 and moving to the other side c causes the plunger to be pushed in.
Durch die Darstellung eines Ofens bei Figur 4 wird erläutert, wie es möglich ist, eine Last 23 in den Ofen hineinzufahren und sie beispielsweise innerhalb dieses Ofens durch elektrcmotorischer Antrieb zu verdrehen.The illustration of a furnace in FIG. 4 explains how it is possible to drive a load 23 into the furnace and, for example, within it to twist this furnace by an electric motor drive.
Deutlich zeigt auch die Figur 4, daß innerhalb des von der Länge der Kranarmes 1 bestimmten Bereiches die Last praktisch an jeden beliebigen Ort gebracht werden kann, und wie beispielsweise der Bedienungsmann durch die Ausübung eines Druckes oder Zuges auf das Stellgerät 2 Sensoren ansprechen laßt, die wie in Figur 1 gezeigt, Drehantriebe entsprechend steuert.FIG. 4 also clearly shows that within the length of the Crane arm 1 specific area brought the load practically to any location can be, and how, for example, the operator by exercising a Let pressure or train respond to the actuator 2 sensors, as shown in Figure 1 shown controls rotary actuators accordingly.
Claims (15)
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