DE2841560C2 - Handhabungsautomat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Handhabungsautomaten gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ein derartiger Handhabungsautomat ist in der DE-OS 30 857 beschrieben. Unter einem Handhabungsautomaten im Sinne der Erfindung ist ein Gerät zum vorprogrammierten Transport von Werkzeugen oder von Werkstücken zu verstehen.

Ein großer Vorteil der Handhabungsautomaten besteht darin, daß sie in einer Vielzahl sehr unterschiedlicher Anwendungsfälle Einsatz Finden können. So gibt es Einsatzfälle, die eine große Anzahl von Bewegungsachsen erfordern, während in anderen Einsatzfällen nur eine oder wenige Bewegungsmöglichkeiten notwendig sind. Würde man nun für jeden Einsatzfall individuelle Handhabungsautomaten konstruieren, so würde dies zu einem untragbaren Aufwand sowohl in technischem Sinne, nämlich hinsichtlich Entwicklung und Lagerhaltung, als auch in finanzieller Hinsicht führen. Zu berücksichtigen ist ferner, daß für eine große Anzahl von Freiheitsgraden der Bewegung ausgerüstete Handhabungsautomaten verständlicherweise mehr Platz erfordern als Handhabungsautomaten, die mit einer öder wenigen Bewegüngsrriöglichkeiten auskommen, so daß es — abgesehen von dem überflüssigen Aufwand — nicht vertretbar ist, von vornherein stets einen für eine größtmögliche Anzahl verschiedener Bewegungen eingerichteten Automaten einzusetzen, obwohl nur eine kleinere Anzahl von Bewegungen erforderlich ist.

In Erkenntnis dieser Zusammenhänge beschreiben die DE-OS 25 37 800 und 26 30 857 Konstruktionen für Handhabungsautomaten, die unter Beibehalt von Grundbestandteilen gleichsam bausteinartig an verschiedene Einsatzfälle angepaßt werden können.

Die US-PS 40 33 531 beschreibt eine Halterung für Elektromotoren mittels zwei Konsolen, die zwischen sich den Motor einschließen und an ihren unteren Enden Befestigungsflansche zum Anschrauben an eine Grundplatte tragen. Diese Befestigungsflansche sind mit Löchern zum Durchtritt von Schrauben vetzehen. In

ίο Abhängigkeit von den Platzverhältnissen weisen die Befestigungsflansche der beiden Konsolen entweder nach außen bzw. aufeinanderzu. Dabei bleibt der Abstand zwischen den beiden Konsolen als Montageabstand konstant, da in Abhängigkeit von der jeweiligen

υ Ausrichtung der Befestigungsflansche (nach außen oder aufeinanderzu weisend) unterschiedliche Befestigungslöcher in der Grundplatte vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Handhabungsautomaten der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art so auszubilden, daß er durch Änderung von Anzahl und Art der Freiheitsgrade der Bewegungen des Werkstücks bzw. Werkzeugs, das er trägt, ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand an verschiedene Einsatzfälle anpaßbar ist wobei besonderer Wert auch auf eine Verringerung seiner Abmessungen bei Verringerung der Anzahl der Bewegungsmöglichkeiten gelegt wt Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs; eine vorteilhafte Ausbildung der

Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Wie im einzelnen noch aus der Figurenbeschreibung hervorgeht, ermöglicht allein die Vertauschung der beiden Seitenkonsolen den Obergang von einer schwenkbaren Lagerung des Aufsatzes zu einer festen Abstützung desselben bei gleichzeitiger Verringerung der Breite des Handhabungsautomaten, gegeben durch den Abstand zwischen den beiden Seitenkonsolen.

Die Grundkonsole ihrerseits kann entweder fest auf dem Boden stehen — dann wjrd man sie gemäß Anspruch 4 mit Füßen versehen — oder auf parallelen Führungsrollen verfahrbar sein. Der zugehörige Antriebsmotor wird dann gemäß Anspruch 1 von einer der Seitenkonsolen getragen, und zwar auf einer bei eingestelltem größten Abstand zwischen den Seitenkonsolen nach außen weisenden Seite, damit zwischen den Seitenkonsolen Platz für den dann schwenkbaren Aufsatz bleibt Sobald aber die Seitenkonsolen vertauscht sind, so daß sie den kleineren Abstand abschließen, liegt dieser Antrieb in dem jetzt für Schwenkbewegungen des Aufsatzes nicht benötigten Abstand zwischen ihnen.

Im folgenden werden Ausführungsbetspiele der Erfindung anhand von perspektivischen Figuren erläutert

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so sind dort wesentliche Bestandteile des Handhabungsautomaten für sich herausgezeichnet Es handelt sich um die beiden Seitenkonsolen 1 und 2, die mit in entgegengesetzte Richtungen weisenden Befestigungsflanschen 3 und 4 zur lösbaren, mittels Schrauben erfolgenden Befestigung an der in Fig.2 erkennbaren Gfündkönsöle 5 versehen sind. Den in allen Figuren oberen Abschluß der Seitenkonsolen 1 und 2 bilden in gleicher Höhe über der Grundkonsole 5 verlaufende, parallele Stützflächen 6 und 7, die mit Aufnahmelöchern für Schrauben versehen sind. Diese Stützflächen 6 und 7 dienen wahlweise zur lösbaren Befestigung von Schwenklagern für einen noch zu beschreibenden Aufsatz oder zur

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starren Befestigung dieses Aufsatzes, der sich dann mit Auflageflächen auf den Stützflächen 6 und 7 abstützt. Diese Auflageflachen sind verständlicherweise ebenfalls mit Durchtrittslöchern für Schrauben in derselben Anordnung wie die Stützflächen 6 und 7 versehen.

Betrachtet man nun nochmals F i g. 2, erkennt man, daß die rahmenartige Grundkonsole in der im folgenden als Grundrahmen bezeichneten ortsfesten Trägeranordnung 8 motorisch verfahrbar ist Hierzu besitzt die Grundkonsole 5 Durchtrittsbohrungen für zwei paralle-Ie Führungssäulen, von denen in der Tigur nur die mit 9 bezeichnete erkennbar ist; die andere ist auf der gegenüberliegenden Seite in dem Grundrahmen 8 festgelegt Der Antrieb besteht in einer drehfest in dem Grundrahmen 8 gelagerten Gewindespindel 10 und einer in der Grundkonsole 5 in axialer Richtung festgelegten, aber drehbaren Gewindemutter 11, die angetrieben wird von dem Scheibenläufermotor 12, der auf der hier nach außen weisenden Seite der Seitenkonsole 2 lösbar montiert ist In Fig.2 sind die beiden Seitenkonsolen 1 und 2 — in Obereinstimmung mit der Darstellung der F i g. 1 — so montie-t, daß die beiden Befestigungsflansche 3 und 4 aufeinander zuweisen, also der Abstand zwischen den beiden Seitenkonsolen 1 und 2 seinen größten Wert besitzt

Bei dieser Montage der beiden Seitenkonsolen 1 und 2 relativ zueinander ist die schwenkbare Lagerung des Aufsatzes 13 (siehe F i g. 3) möglich. Hierzu sind auf den Stützflächen 6 und 7, von denen in Fig.3 nur die letztgenannte sichtbar ist, als Montageeinheiten ausgebildete Stützlager 14 und 15 für fluchtende Achszapfen bzw. eine durchgehende Schwenkachse an dem Aufsatz 13 befestigt Von diesem Achszapfen ist in Fig.3 nur der mit 16 bezeichnete erkennbar. Mittels des Schwenkantriebs 17, der in der Grundkonsole 5 festgelegt ist und beispielsweise über eine Spindel mit dem Aufsatz 13 in Verbindung steht kann dieser um die durch die Achszapfen definierte Schwenkachse, die parallel zur Achse der Bewegung der Grundkonsole S mittels der Spindel 10 verläuft, verschwenkt werden, so daß die von ihm getragenen Schweißelektroden 18 und 19 sich auf einem in der Darstellung der Fig.3 senkrechten Kreisbogen bewegen.

Mittels des weiteren Scheibenläufermotors 20 ist außerdem eine Schwenkung der Schweißelektroden t8 und 19 uw die Längsachse des Aufsatzes 13 möglich. Dazu sind die Elektroden an einem verfahrbaren Wagen 21 gelagert an dem der Scheibenläufermotor 20 befestigt ist, der seinerseits wiederum in Verbindung steht mit einer in cff?r Figur nicht erkennbaren Spindelmutter, die zusammenwirkt mit der Spindel 22.

Der Wagen 21 trägt schließlich noch den Antrieb 23 für Schwenkbewegungen der Elektroden 18 und 19 um eine senkrechte Achse.

Im einzelnen isl die konstruktive Ausbildung insbesondere dieser Antriebe nicht Gegenstand der Erfindung; die diesbezügliche Beschreibung hat lediglich den Zweck, die verschiedenen Bewegungsmöglichkeiten für das von dem Handhabungsautomaten getragene Werkzeug bzw. Werkstück aufzuzeigen. ^w

Bisher wurde also der Endausbau des Handhabungsautomaten beschrieben, d. h. derjenige Ausbau, in dem er die maximale Anzahl von Bewegungsmöglichkeiten bietet. Die F i g. 5 und 6 zeigen nun »reduzierte« Ausführungsformen des Handhabungsautomaten unter Benutzung derselben Grundbestandteile.

Betrachtet man zunähst Fig.5, so erkennt man wiederum die Grundkonsole 5. die in beschriebener

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⁵⁵ Weise verfahrbar in dem Grundrahmen 8 gelegen ist. Mittels der beiden Seitenkonsolen 1 und 2, von denen in Fig,5 niw die erstgenannte erkennbar ist, wt'd wiederum der Aufsatz 13 getragen. Die Anordnung der beiden Seitenwangen 1 und 2 unterscheidet sich aber jetzt von derjenigen nach den zuvor beschriebenen Figuren, da jetzt die Seitenkonsole 1 in F i g. 5 rechts und die Seitenkonsole 2 in F i g. 5 links angeordnet ist; demgemäß weist der Befestigungsflansch 3 in der Figur nach rechts und der Befestigungsflansch 4 — der nicht erkennbar ist — in der Figur nach links. Da dieselben Befestigungslöcher in der Grundkonsole 5 zur Befestigung der beiden Seitenkonsolen 1 und 2 dienen, ist demgemäß der Abstand zwischen den Seitenkonsoien 1 und 2 erheblich kleiner als in der Befestigungsanordnung gemäß den F i g. 1 und 2. Demgemäß ist dieser Abstand auch kleiner als die entsprechende Abmessung des Aufsatzes 13. Der größere Absfand zwischen den Seitenkonsolen 1 und 2 war auch nur bedingt durch die schwenkbare Lagerung des Aufsatzes 13 auf ihnen, während hier der Aufsatz 13 auf der.. Stützflächen 6 und 7 der Seitenkonsoien 1 und 2 festgeschraubt ist Hierzu besitzt er an seiner Unterseite Auflageflächen, von denen in Fig.5 nur eine angedeutet und mit 13' bezeichnet ist

Betrichtet man nochmals F i g. 2, so ist der Scheibenläufermotor 12 zur Erzeugung der Linearbewegung der Grundkonsole 5 an der in der Figur rechten Seite der Seitenkonsole 2 befestigt Durch die Vertauschung der beiden Seitenkonsolen 1 und 2 liegt dieser Antriebsmotor in F i g. 5 also in dem Abstand zwischen den beiden Seitenkonsolen 1 und 2, der infolge Verzichts auf die Schwenkbarkeit des Aufsatzes 13 nunmehr für die Unterbringung von Bestandteilen des Automaten zur Verfügung steht

In der Ausbauform der Fig.5 ist ferner auf den Schwenkantrieb 23 und den Scheibenläufermotor 20 (nebst zugehörigen Getrieben und dergl.) verzichtet da auch diese Bewegungsmöglichkeiten nicht erforderlich sind. In F i g. 5 ist dies dadurch angedeutet daß diese beiden Antriebe neben dem eigentlichen Handhabungsautomaten, also im herausgenommenen Zustand, dargestellt sind. Man wird also auch Vorkehrungen treffen, die den leichten Ein- und Aushau dieser Antriebe sicherstellen.

Die Verhältnisse vor der Montage des Aufsatzes 13 zeigt F i g. 4.

Betrachtet man nun Fig.6, so ist hier auf die Verfahrbarkeit der Grundkonsole 5 verzichtet In die Aufnahmebohrungen 24 und 23 für die Führungssäule sind Einsätze 26 und 27 — und selbstverständlich entsprechende Einsätze auf der in der Figur hinteren Seite — eingesetzt die Füße zum Aufstellen des Hanc'iiabungsautomaten bilden. In dieser Ausbaustufe ist wiederum auf eine Schwenkbarkeit des Aufsatzes 13 verzichtet; grundsätzlich wäre es aber auch möglich, durch Vertauschen der Seitenkonsolen 1 und 2 entsprechend den F i g. 1 bis 3 den Aufsatz 13 schwenkbar zu lagern; außerdem kann er beliebig mit weiteren Bewegungsantrieben ausgestattet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.7 schließlich ist die hier mit 28 bezeichnete Grundkonsole zur Abstützung über ein nicht gezeichnetes Großwälzlager auf dem hier ortsfesten Drehsockel 29 eingerichtet. Die Drehbewegungen r'er Grundkonsole 28 und damit Schwenkbewegungen des Aufsatzes 13 werden durch den ortsfest gelagerten Antrieb 30 erzeugt der in diesem Ausführungsbeispiel über einen Zahnriemen 31,

der in die Umfangsverzahnung 32 der Grundkonsole 28 eingreift, mit dieser kraftübertragend verbunden ist. Auch hier können verständlicherweise weitere Schwenk- und Verfahrmögüchkeiten für den und in dem Aufsatz vorgesehen sein.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Handhabungsautomat mit einer Grandkonsole, die zwei in einem vorgegebenen Abstand parallel verlaufende Seitenkonsolen trägt, die in gleicher Höhe über der Grundkonsole parallele Stützflächen zur lösbaren Befestigung fluchtender Schwenklager für einen Aufsatz aufweisen, der zur Aufnahme aus ihm herausragender und in die Schwenklager hineinragender Achszapfen eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkonsolen (1,2) nach entgegengesetzten Seiten weisende Befestigungsflansche (3,4) mit Schraubenlöchern in gleicher Anordnung zur lösbaren Befestigung an der Grundkonsole (5) tragen, so daß durch Vertauschen der Seitenkonsolen (1, 2) bei Benutzung derselben Befestigungslöcher in der Grundkonsole (5) ein größerer und ein kleinerer vorgegebener Abstand zwischen ihnen wählbar ist, von denen der größere Abstand -größer als die in dieser Richtung liegende Abmessung des Aufsatzes (13) ist, der ferner mit Auflageflächen (13') zur lösbaren Befestigung an den Stützflächen (5,7) der Seitenkonsolen (1,2) bei den kleineren Abstand zwischen diesen sicherstellender Befestigung derselben an der Grundkonsole versehen ist

2 Handhabungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Seitenkonsolen (2) auf derjenigen Seite zur lösbaren Befestigung eines Antriebsmotors (12) eingerichtet ist, die bei den größeren Abstand sicherstellender Befestigung der Seiteckonsolen (i, 2) au der Grundkonsole (5) nach außen weist