DE2742744B2 - Handhabungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät mit einem Tisch, zwei im Abstand voneinander an dem Tisch gehaltenen Führungen, einem drehfest längs der Führungen verschiebbaren Schlitten, an dem ein Greifer mit Abstand vom Schlitten freitragend gehalten ist und einem zwischen Tisch und Schlitten angreifenden, aus einem Kolben und einem in Verschieberichtung des Schlittens sich erstreckenden Zylinder bestehenden, hydraulischen oder pneumatischen Dr-uckzylinder-Kraftgerät.

Mit Hilfe eines solchen Handhabungs- bzw. Einlegegeräts können beispielsweise automatischen Bearbeitungsmaschinen Werkstücke, Werkzeuge oder dgl. zugeführt werden, oder aber es können Arbeitsvorgänge auch unter solchen Umweltbedingungen durchgeführt werden, die manuelles Arbeiten ausschließen würden.

Bei bekannten Handhabungsgeräten besteht der Tragarm aus einer oder zwei Stangen, die in je einem Gleitlager eines Befestigungstischs geführt sind. An dem Tisch ist ferner ein Zylinder eines Druckzylinder-Kraftgeräts befestigt, deren Kolbenstange an einem Flansch bzw. Joch der endseitig mit einem Greifer versehenen Stange bzw. Stangen angreift. Je nach dem Abstand des Greifers vom Tisch ändert sich aber die Steifheit des Tragarms, was sich nachteilig auf die Positioniergenauigkeit auswirkt. Um ausreichende Verwindungssteifigkeit des ausgefahrenen Tragarms zu erreichen, könnten die Stangen des Tragarms stärker dimensioniert werden. Zugleich würde aber auch der konstruktive Aufwand für die zur Führung der Stangen erforderlichen Lager steigen (deutsche Offenlegungsschriften 21 08 564, 23 01 423, 23 55 971, GB-PS 13 79 399, US-PS 40 34 867).

Aus der US-PS 40 05 782 ist ein weiteres Handhabungsgerät bekannt, bei welchem an einem Tisch zwei zueinander parallele Führungen für einen Schlitten angebracht sind. Der Schütten trägt einen quer zur Verschieberichtung der Führungen abstehenden Tragarm. Am Tisch ist ein Zylinder eines Druckzylinder-Kraftgeräts befestigt, dessen Kolbenstange mit dem Schlitten verbunden ist. Bei diesem Kraftgerät ist die Verwindungssteifigkeit des Tragarms in jeder Stellung des Schlittens konstant Insgesamt gesehen ist die Konstruktion des bekannten Handhabungsgeräts, insbesondere was den Tragarm betrifft, relativ aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein konstruktiv

ίο einfaches Handhabungsgerät anzugeben, welches einen freitragenden, in seiner Längsrichtung ausfahrbaren, verwindungssteifen Tragarm aufweist, der über den gesamten Ausfahrbereich gleichbleibende Durchbiegungs- und Schwingungseigenschaften hat.

Ausgehend von dem eingangs näher erläuterten Handhabungsgerät wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zylinder mit seinem kolbenstangenseitigen Ende am Schlitten befestigt ist und an seinem anderen, freien Ende den Greifer trägt, während die Kolbenstange am Tisch befestigt ist.

Der Zylinder des Druckzylinder-Kraftgeräts bildet hierbei der; Tragarm, ohne daß zusätzliche Stangen oder Aussteifungen erforderlich sind. Der Tisch und die Führungen bilden eine Einheit, die den Tragarm über den gesamten Verschiebebereich mit im wesentlichen gleichbleibenden Durchbiegungs- und Schwingungseigenschiften führt.

Die Führungen sind vorzugsweise als zylindrische Stangen ausgebildet, die am Schlitten gehaltene Kugel-

j» büchsen führen. Derartige Kugelbüchsen gewährleisten eine spieleinstellbare, leichtgängige Längsführung, die höhere Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglicht. Sogenannte »Stick-Slip-Erscheinungen« sind bei derartigen Lagern ausgeschaltet, so daß ein Höchstmaß an Positioniergenauigkeit erreicht wird. Ferner hat diese Art der Lagerung den Vorteil, daß sie verschleiß- und wartungsfrei ist.

Die Zylinderachsen des Druckzylinder-Kraftgeräts verlaufen bevorzugt in der Mittelebene zwischen den paarweise am Tisch gehaltenen Führungen; da sich hierdurch Querverwindungen des Tischs weitgehend vermeiden lassen.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigt

F i g. 1 ein linear verstellbares Handhabungs- und Einlegegerät;

F i g. 2 eine erste Ausführungsform eines in zwei quer zueinander verlaufenden Richtungen verstellbaren Handhabungs- und Einlegegeräts; und

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform eines in zwei quer zueinander verlaufenden Richtungen verstellbaren Handhabungs- und Einlegegeräts.

Auf einem vorzugsweise aus Leichtmetall bestehenden Tisch 1 des Handhabungs- und Einlegegeräts nach Fig. 1 sind im Abstand voneinander zwei zylindrische Führungsstangen 3,5 gehalten, die mit dem Tisch 1 eine Einheit bilden. Längs der Führungsstangen 3, 5 ist ein Schlitten 7 mit Hilfe von Kugelbüchsen 9 längs der Führungsstangen 3, 5 verschiebbar geführt. Der Schlitten 7 greift an beiden Führungsstangen 3,5 an und wird auf diese Weise verdrehungssicher gehalten. An dem Schlitten 7 ist ein Zylinder 11 eines pneumatischen oder hydraulischen Druckzylinder-Kraftgeräts 13 befestigt, dessen Kolbenstange 15 an einem quer über beide Führungsstangen 3, 5 sich erstreckenden und den Tisch 1 auf diese Weise aussteifenden Joch 17 angreift. Die Achse des Zylinders 11 verläuft, um Verwindungen des zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen

verstellbaren Handhabungs- und Einlegegeräts. Das Gerät unterscheidet sich gegenüber F i g. 2 im wesentlichen durch eine zusätzliche Führung, die eine teleskopartige Bewegung des Geräts ermöglicht Auf der dem Schlitten abgekehrten Seite des Tisches 201 der Lineareinheit sind im Abstand voneinander zwei zylindrische Führungsstangen 203, 205 gehalten, die in Kugelbüchsen 207 eines Supports 209 in Versteürichtung des Schlittens der Lineareinheit verschiebbar geführt sind. Der Support 209 entspricht dem Support 105 der Ausführungsform nach F i g. 2 und ist an einem Quertisch 211 ähnlich dem Quertisch 119 mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinder-Kraftgeräts 213 verschiebbar geführt. Die Konstruktion des Quertisches 211 sowie die Befestigung des Druckzylinder-Kraftgeräts 213 kann derjenigen der Ausführungsform nach Fig.2 entsprechen, so daß insoweit auf die Beschreibung dieser Ausfünrungsform Bezug genommen wird.

In der Mittelebene zwischen den beiden Führungsstangen 203, 205 greift die in Fig.3 nicht sichtbare Kolbenstange eines hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinder-Kraftgeräts 215 an einem Joch 217 an, welches sich am Ende des Tisches 201 quer zu den Führungen 203, 205 erstreckt und den Tisch 201 aussteift. Der Zylinder 219 des Druckzylinder-K aftgeräts 215 ist an der dem Druckzylinder-Kraftgerät der Lineareinheit abgekehrten Seite des Supports 209 befestigt. Durch Lineareinheit Betätigung der Druck?ylinder-Kraftgeräte der Lineareinheit und des Suoports kann die der Spanneinheit 21 nach F i g. 1 entsprechende Spanneinheit 221 bei gleichbleibender Verschiebezeit um den doppelten Verschiebeweg transportiert werden. Gegenüber herkömmlichen Handhabungs- und Einlegegeräten kann durch die teleskopartige Bewegungsüberlagerung die Transportgeschwindigkeit der Spamieinheit verdoppelt werden. Trotz Verdoppelung des Arbeitsbereiches bleibt jedoch die Federung praktisch gleich.

Sämtliche Kugelbüchsen in den vorstehend erläuterten Ausführungsformen können mit Einstellelementen kombiniert sein, die eine Spieleinstellung der Kugelbüchsen ermöglichen. An den Tischen bzw. Quertischen können Anschläge zur Hubbegrenzung innerhalb des Bewegungsbereichs der Druckzylinder-Kraftgeräte angebracht sein. Die Anschläge können zur Verhinderung von Schwingungen in den Endlagen mit Stoßdämpfern ausgerüstet sein. Schließlich können an den Tischen Befehlssignalgeber zur Steuerung der Druckzylinder-Kraftgeräte vorgesehen sein.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines in Tisches aufgrund des Kraftangriffs weitgthend zu vermeiden, in der Mittelebene zwischen den beiden Führungsstangen 3, 5. An dem vom Schlitten 7 abgekehrten freien Ende 19 des Zylinders 11 ist eine hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Spanneinheit j 21 gehalten, deren Greifer 23 das zu bewegende Werkstück bzw. Werkzeug erfassen kann. Vorteil des Handhabungs- und Einlegegeräts nach Fig. 1 sind seine über den gesamten Verstellweg gleichbleibenden Verwindungs- und Biegeei<?enschaften.

im Fig.2 zeigt die baukastenartige Kombination des linear verstellbaren Handhabungs- und Einlegegeräts nach F i g. 1 mit einer Quersupporteinheit, die zusätzlich zur Verstellbewegung der Lineareinheit nach Fig. 1 Verstellbewegungen in zwei zueinander senkrechten

r> Richtungen erlaubt. Der dem Tisch 1 entsprechende Tisch 101 der ansonsten mit der Ausführungsform nach F i g. 1 funktionsgleichen Lineareinheit ist in einer Schwalbenschwanzführurig 103 mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, geneigten Führungsflächen eines Supports 105 in Verstellrichtung der Lineareinheit verschiebbar gelagert. Die Stellung des Tisches 101 relativ zum Support 105 wird durch einen Spindeltrieb 107 bestimmt, dessen Gewindespindel 109 an einem Ende in einem Axiallager 111 drehbar gelagert ist und an ihrem anderen Ende ein Handrad 113 trägt. Durch Drehen des Handrads 113 kann eine am Tisch 101 gehaltene Mutter 115 und damit der Tisch 101 verstellt werden.

Der Support 105 ist seinerseits mittels Kugelbüchsen

so 117 an zwei im Abstand voneinander angeordneten, gemeinsam an einem Quertisch 119 gehaltenen, zylindrischen Führungsstangen verschiebbar gelagert. Die Führungsstangen 121, von denen in F i g. 2 lediglich eine sichtbar ist, erstrecken sich senkrecht zur

S5 Verschieberichtung des Tisches 101. Der Quenisch 119 ist an seinem einen Ende durch eine der Befestigung dienende BasisplaUe 123 und an seinem anderen Ende durch ein Joch 125 ausgesteift. Die Basisplatte 123 und das Joch 125 eistrecken sich hierbei quer über beide

•to Führungsstangen 121. Längs den Führungsstangen 121 ist weiterhin ein Stellschlitten 127 verschiebbar geführt dessen Stellung durch einen Spindeltrieb 129 veränderbar ist. Der Spindeltrieb 129 umfaßt eine im Joch 125 drehbar, jedoch axial fest gelagerte Gewindespindel

4i 131, die mittels eines Handrads 133 in ein Gewindeloch 135 des Stellschlittens 127 geschraubt werden kann. Der Stellschlitten 127 trägt darüberhinaus einen Zylinder 137 eines hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Druckzylinder-Kraftgeräts 139, dessen Kolbenstange 141 in der Mittelebene zwischen den Führungswellen 121 am Support 105 angreift.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Handhabungsgerät mit einem Tisch, zwei im Abstand voneinander an dem Tisch gehaltenen Führungen, einem drehfest längs der Führungen verschiebbaren Schlitten, an dem ein Greifer mit Abstand vom Schlitten freitragend gehalten ist und einem zwischen Tisch und Schlitten angreifenden, aus einem Kolben und einem in Verschieberichtung des Schlittens sich erstreckenden Zylinder bestehenden, hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinder-Kraftgerät, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11) mit seinem kolbenstangenseitigen Ende am Schlitten (7) befestigt ist und an seinem anderen freien Ende den Greifer (23) trägt, während die Kolbenstange (15) am Tisch (1) befestigt ist.

2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (3; 5) als zylindrische Stangen ausgebildet sind, die am Schlitten (7) gehaltene, insbesondere spieleinstellbare Kugelbüchsen (9) führen.

3. Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderachse des Druckzylinder-Kraftgeräts (13) in der Mittelebene zwischen den paarweise am Tisch (1) gehaltenen Führungen (3; 5) verläuft.