DE2942017A1

DE2942017A1 - Vorrichtung zum uebertragen einer bewegung

Info

Publication number: DE2942017A1
Application number: DE19792942017
Authority: DE
Inventors: Arne Ingbert Roenbeck
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1980-05-08
Also published as: IT1119236B; SE7810901L; GB2033812A; ES8101005A1; NL7907576A; FR2439068A1; US4293271A; GB2033812B; IT7969029A0; SE419303B; BE879508A; CA1108437A; FR2439068B1; ES485147A0

Description

AB VOLVO
Göteborg, Schweden

Vorrichtung zum Übertragen einer Bewegung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Formschneid- (Stanz-) und Pressvorgängen wird häufig ein Rohling in die Presse gelegt und ein Arbeitsgang durchgeführt. Das vorgefertigte Teil wird aus der Presse entnommen und dann zur Fertigbearbeitung auf eine weitere Presse gelegt, wonach es aus der Presse entnommen wird. Es liegt häufig eine Folge von Vorgängen in einer Reihe von Pressen vor. Das Eingeben und Entnehmen von Teilen ist eine monotone und langweilige Arbeit und ist auch gefährlich für die Finger, Hände und Arme der Bedienungsperson trotz Sicherheitsmechanismen, z. B. Zweihandbetätigung, mit der moderne Pressen ausgerüstet sind.

Eine Mechanisierung des Eingehens und Entnehmens von Teilen in z. B. Pressen ist daher sehr erwünscht. Das Teil wird für

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gewöhnlich an einem Aufnahmeort ergriffen, angehoben, zu einem Werkzeugort transportiert, abgesenkt und freigegeben. Während des Pressens muss sich das Greifwerkzeug entfernt vom Werkzeugort befinden, für gewöhnlich etwa in der Mitte des Transportwegs in der Ausgangsstellung. Ein vollständiges Arbeitsprogramm umfasst folgendes: Bewegen aus der Ausgangsstellung zum Aufnahmeort, Absenken, Ergreifen, Anheben, Bewegen zum Werkzeugort, Absenken, Freigeben, Anheben und Bewegen zur Ausgangsstellung. Das charakteristische Merkmal eines derartigen Arbeitsprogramms besteht darin, dass für gewöhnlich Bewegungen in zwei unterschiedlichen Ebenen vorkommen, nämlich in einer Hubebene und einer Transportebene. Diese beiden Ebenen sind für gewöhnlich zueinander im wesentlichen senkrecht.

Benötigt wird somit eine Vorrichtung, bei der die Transportbewegung vorzugsweise an ihren Endstellungen in Hub- oder Absenkbewegungen umgeformt werden kann, und bei der diese Bewegungen in zwei unterschiedlichen im wesentlichen zueinander senkrechten Ebenen stattfinden. Dies ist durch die Vorrichtung nach der Erfindung vollständig möglich, die jegliche manuelle Handhabung von Teilen beim Einlegen und Entnehmen der Teile, z. B. aus einer Fresse, beseitigt.

Bisherige Lösungen haben häufig zwei unterschiedliche Antriebe, einen für die Transportbewegung und einen für die senkrechte Bewegung. Sie werden auch durch eine Art von Steuersystem gesteuert, das sicherstellt, dass die Reihenfolge der Bewegung vorechriftsmässig abläuft. Dies umfasst verhältnismässig komplizierte Lösungen.

Eine weitere Lösung (für den Transport eines Teils) ist in "The Industrial Robot", Fig. 5a und 5b (März 1976) gezeigt. Bei dieser Konstruktion ist nur ein Antrieb vorhanden, der über eine mechanische Vorrichtung eine senkrechte. Absenkbewegung an beiden Enden des Transporte erzielt, in denen eine für die Hubbewegung geeignet bemessene Feder überwunden ist.

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Diese Lösung ist vom Standpunkt der Steuerung einfacher als die anderen hier genannten Lösungen, ist aber stattdessen mechanisch kompliziert und unhandlich, wobei die Änderung von der Transportbewegung zur Absenkbewegung Geräusche verursacht, wenn die Vorrichtung auf einen feststehenden Anschlag an ihren Endstellungen auftrifft.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art, die die angegebenen Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Amplitude der Absenk- und Hubbewegung wird durch die Grosse der Abweichung aus der Neutral stellung bestimmt, die der Antrieb das zweite Glied machen lässt, bevor der Antrieb umgesteuert wird. Zur Einstellung der Transportlänge können die am Rahmen befindlichen Anschläge entfernt und in den gewünschten Stellungen am Rahmen verriegelt werden.

Die Erfindung betrifft kurz zusammengefasst eine Vorrichtung zum Übertragen von Bewegungen in einer Ebene in Bewegungen in in einer hierzu senkrechten Ebene, wobei ein an einem Rahmen mit einem umsteuerbaren Antrieb bewegbares erstes Glied daran befestigte Greifarme aufweist. Am ersten Glied ist auch ein zweites bewegbares Glied befestigt und mit den Armen verbunden. Das erste Glied hat für das zweite Glied einen Verriegelungsmechanismus, der mit Anschlägen am Rahmen zusammenarbeitet. Der Antrieb ist am ersten Glied befestigt, während das erste und das zweite Glied durch den Verriegelungsmechanismus lösbar verbunden sind. Eine Verbindungseinrichtung verbindet die Arme mit dem zweiten Glied, das aus dem Verriegelungsmechanismus freigegeben wird, wenn das erste Glied und auch die Arme eine Endstellung erreicht haben. In Abhängigkeit von der Einstellung

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des Antriebs setzt das zweite Glied seine Verschiebung fort und bewegt die Arme über die Verbindungseinrichtung senkrecht zur Bewegungsebene des ersten und zweiten Glieds.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht von Teilen des Verriegelungsmechanismus;

Fig. 3 eine Detailansicht von oben des aus seiner Lagerung herausgenommenen Verriegelungsschwinghebels;

Fig. 4 bis 6 unterschiedliche Stellungen des Verriegelungsmechanismus zur Darstellung seiner Funktion;

Fig. 7 die Stellung des Verriegelungsmechanismus, des Verbindungsglieds und des ersten Glieds in einer Endstellung;

Fig. 8 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 eine waagerechte Projektion der Teile der Ausführungsform nach Fig. 8.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die Transportbewegung geradlinig erfolgt. In einem Rahmen 1 befindet sich eine Führung 17, auf der ein Halter oder Läufer 3 bewegbar angeordnet ist. Der Läufer 3 ist im Rahmen durch zum Beispiel Rollen 18 derart geführt, dass bei einer hier vorliegenden runden Führung der Läufer 3 nicht kippen kann. Am Läufer 3 ist ein Bügel 4- bei 6 angelenkt. Die Enden des Bügels 4 sind durch eine Stange 19 miteinander verbunden, auf der die gewünschte Anzahl von Armen 5 befestigt ist. Die Arme 5 sind an ihren äusseren Enden mit Greifwerkzeugen, z. B,

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.Saugngfen oder Magneten 20, versehen. Am Halter oder ersten Glied 3 ist ein zweites Glied 7 befestigt, das hier die Form eines bei 21 schwenkbar gelagerten Pendels hat. Das zweite Glied oder Pendel 7 ist durch ein Verbindungsglied 13 auch mit dem Bügel 4- gelenkig verbunden. Das erste Glied oder der Halter 3 ist über einen Verriegelungsmechanismus oder Verriegelungsschwinghebel 8 mit dem zweiten Glied oder Pendel 7 verbunden. Dieser Mechanismus ist auch im ersten Glied oder Halter 3 schwenkbar gelagert.

Die unteren Randflächen 11 des Pendels 7 sind so ausgelegt, dass an einer Platte 22 des Verriegelungsmechanismus befestigte Rollen 10 auf den Randflächen 11 rollen können, bis Anschläge 15 des Verriegelungsmechanismus das eine oder andere von Widerlagern 16 erreichen, wonach das Rollen stattdessen auf der gekrümmten unteren Randfläche 11' des Pendels weitergeht.

Am Rahmen ist auch ein Anschlag 9 befestigt. Der Anschlag ist so ausgebildet, dass eine der Rollen 10' in einen speziell ausgebildeten und geformten Einschnitt im Anschlag gleiten kann.

Die Vorrichtung nach der Erfindung wird durch einen, hier als Kettenzahnrad mit Kette dargestellten, Antrieb 2 angetrieben, wobei ein Teil der Kette am Punkt 23 in Fig. 4 am zweiten Glied oder Pendel 7 gelenkig verankert ist.

Die Platte 22 des Verriegelungsschwinghebels ist gemäss Fig. im Unterteil des ersten Glieds oder Halters 3 gelagert und wird noch im einzelnen beschrieben.

Der Verriegelungskipphebel 9 verriegelt in seiner neutralen Stellung das zweite Glied oder Pendel 7 und hindert dieses am Auswärtsschwenken in irgendeiner Richtung. Der Antrieb des Mechanismus, der eine sich hin- und herbewegende Kette 2, ein Draht, eine Verbindungsstange, eine Kolbenstange oder dgl. sein kann, wird durch einen nicht gezeigten Elektromotor oder dgl.

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angetrieben. Vie oben erwähnt, ist die Mitte 12B des Bügels am Punkt 12 durch ein an beiden Enden angelenktes Verbindungsglied 13 mit dem zweiten Glied oder Pendel 7 verbunden. Wenn das zweite Glied 7 sich in seiner neutralen Stellung befindet, liegen die Punkte 12B und 12 auf einer geraden Linie durch eine Achse 21 des zweiten Glieds. Wenn das zweite Glied 7 nach rechts oder links schwenkt, wird der Abstand zwischen den Punkten 12B und 21 verkürzt. Dies bedeutet, dass der Bügel nach eben gedrückt und der Arm 5 dadurch abgesenkt wird, dass der Bügel am ersten Glied oder Halter 3 angelenkt ist. Dies wird klarer in Verbindung mit der Beschreibung der Arbeitsweise des Verriegelungsmechanismus.

Fig. 2 zeigt die gegenseitigen Stellungen des ersten Glieds oder Halters 3, des zweiten Glieds oder des Pendels 7» des Verriegelungsschwinghebels 8 und des Anschlags 9» in diesem Fall des rechten Endanschlags, wenn eine Rolle 10* an der Verriegelungsschwinghebelplatte 22 gerade in den Einschnitt 25 des Anschlags eintritt. In Fig. 2 bezeichnet 23 den Befestigungspunkt für den Antrieb der Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt die Konstruktion des eigentlichen Verriegelungsmechanismus und die Lagerung des unteren Teils 24- des ersten Glieds. Über der in Fig. 3 nicht sichtbaren Verriegelungskipphebelwelle befindet sich eine Kugelrastvorrichtung 14 mit einer nicht gezeigten Feder und einer nicht gezeigten Kugel, die in einer Kerbe 26 passt. Die Seiten 15 der Kugelrastvorrichtung wirken auch als Anschlag an den Widerlagern 16, die durch Schrauben 27 einstellbar sind. Die oberen Rollen 10 des Verriegelungsschwinghebels 8 tragen jeweils eine gekrümmte Randfläche am zweiten Glied oder Pendel, vgl. Fig. 2 und 4.

Es wird nun die Arbeitsweise der Erfindung im einzelnen beschrieben.

Wenn das erste Glied 3 durch den umsteuerbaren Antrieb 2 z. B. nach rechts auf der Führung 17 bewegt wird, tritt die untere rechte Rolle 10' am Verriegelungsmechanismus eventuell in den

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Einschnitt 25 im rechten Anschlag 9, vgl. Fig. 4-. Bis zu dem in Fig. 4- dargestellten Punkt hat die Antriebskette das erste Glied oder den Halter 3 mit anderen daran befestigten Teilen geradlinig längs der Führung 17 bewegt. Dies war möglich, weil der Antrieb am Punkt 23 am zweiten Glied befestigt und das zweite Glied oder Pendel 7 während seiner geradlinigen Bewegung durch den Verriegelungsmechanismus 8 am ersten Glied oder Halter 3 befestigt war. In der in Fig. 4 gezeigten Stellung wurde die Freigabe des zweiten Glieds oder Pendels 7 vom ersten Glied oder Halter 3 gerade eingeleitet, und zwar zur selben Zeit wie das erste Glied oder der Halter 3 durch den Anschlag 9 in seiner rechten Endstellung verriegelt wird.

Wenn die obere rechte Rolle 10 an der Verriegelungsplatte zum Verriegelungsmechanismus 8 nachfolgend unter die untere Randfläche 11 des Pendels 7 gelangt ist, beginnt dieses im vorliegenden Fall nach rechts auszuschwenken, vgl. Fig. 5· Diese Schwenkung setzt sich in Fig. 6 noch fort. Wenn das Pendel 7 nach rechts ausschwenkt, zieht es das Verbindungsglied 13 mit sich mit, wobei der Abstand zwischen dem Punkt 12B und dem Punkt 21 (dem Drehzapfen des zweiten Glieds 7 im ersten Glied 3) verringert wird. Dies bedeutet, dass der am Verbindungsglied 13 befestigte Teil des Bügels angehoben wird. Dadurch, dass der Bügel bei 6 am ersten Glied 3 befestigt ist, wird der Arm 5 mit der Greifvorrichtung abgesenkt. Eine derartige waagerechte Bewegung der Greifvorrichtung wechselt in der Endstellung in eine senkrechte Bewegung über. Dies ist in Fig. 7 dargestellt. Die entsprechende Folge findet statt, wenn das zweite Glied 7 nach links ausschwenkt, wenn das erste Glied 3 nach links transportiert ist.

Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die Transportbewegung längs eines Bogens erfolgt, d. h. in einer Schwenkbewegung. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform enthält diese Vorrichtung entsprechend Fig. 1 bis 7 ein erstes Glied (den Halter 3)* ein zweites Glied (das Pendel 7)1 einen Verriege-

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lungsmechanismus 8 mit vier Bollen, einen über einen Drehzapfen 6 am ersten Glied 3 angelenkten Bügel, einen Rahmen 1, einen Antrieb 2 und eine oder mehrere am Bügel 4 befestigte Arme 5· Bei dieser Vorrichtung ist das erste Glied 3 an einer Welle 28 gelagert, an der das zweite Glied 7 starr befestigt ist.

Bei dieser Ausführungsform hat das Pendel 7 an einem Ende ^ijn inlicher Weise wie die Ausführungsform nach Fig. 1 bis 7 fc/ -'ormt- Randflächen 11 und 11', auf denen die Rollen 10 und 10' des Verriegelungsmechanismus rollen sollen. Ao anderen Ende des Pendels ist das Verbindungsglied 13 am Punkt 12b angelenkt, während das andere Ende des Verbindungsglieds 13 im Punkt 12 am Bügel 4 angelenkt ist, vgl. Fig. 8. Die Verriegelungsplatte 22 des Verriegelungsmechanismus 8 ist über das erste Glied 3 drehbar an einer Welle 33 gelagert. Die Welle 28 wird über ein Zahnrad 29, eine Zahnstange 30 und einen einstellbaren Kurbelzapfen an einer Kurbel 32 von einer Antriebswelle 2 angetrieben.

Gemäss Fig. 9 befindet sich im Rahmen 1 eine kreisförmige Bahn, längs welcher die Anschläge 9 bewegt und an den gewünschten Stellungen plaziert werden können. Der Arm 5 ißt in üblicher Weise mit einer Greifeinrichtung 20, z. B. einem Saugnapf, einem Magnet oder einer anderen geeigneten Vorrichtung, versehen .

Wenn der Arm 5 schwenkt, gelangt in einer Endstellung das erste Glied 3 mit dem Verriegelungsmechanismus 8 in die Nähe eines Endanschlags 9· Es wird nun die Folge wiederholt, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 4 bis 7 beschrieben wurde. Da bei dieser Ausführungsform das erste Glied 3 frei an der Welle 28 gelagert, Jedoch während der Schwenkbewegung gleichzeitig durch den Verriegelungsmechanismus 8 am zweiten Glied 7 verriegelt ist, macht der Bügel 4 mit dem am ersten Glied 3 befestigten Arm eine Schwenkbewegung. Wenn das erste Glied 3 durch den Verriegelungsmechanismus 8 mittels

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einer der Rollen 10' an der Verriegelungsplatte 2 in einem Endanschlag 9 verriegelt ist, wird das zweite Glied 7 vom ersten Glied 3 über den Verriegelungsmechanismus 8 freigegeben, wobei das zweite Glied 7 weiter ausschwenken kann und somit den senkrechten Abstand zwischen den Punkten 12 und 12B in Fig. 8 verkürzt, was seinerseits den Bügel 4- zusammen mit dem Arm abwärtszieht.

Somit wird eine waagerechte Bewegung, und zwar in der ersten Ausführungsform eine geradlinige waagerechte Bewegung und in der zweiten Ausführungsform eine gekrümmte waagerechte Bewegung, durch die Vorrichtung nach der Erfindung in eine senkrechte Bewegung umgeformt, d. h. eine Bewegung in einer Ebene wird in eine Bewegung in einer weiteren Ebene umgeformt, die im wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene ist.

Auf der Verriegelungsplatte 22 im Verriegelungsmechanismus 8 gemäss der zweiten Ausführungsform befinden sich, wie bei der ersten Ausführungsform, eine Kugelrastvorrichtung 14 mit einer Feder und einer Kugel, Widerlager 16 für die Kugelrastvorrichtung und eine Kerbe 26, in der die Kugel in der neutralen Stellung ruht.

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Claims

2si,:; -1 7

Patentanwälte

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ BOOO München 22 - Stejnadorfetr. 10

8o-3o.28oP(30.28IH) 17. Okt. 1979

Ansprüche

Vorrichtung zum Übertragen einer Bewegung in einer Ebene in eine Bewegung in einer hierzu senkrechten Ebene,

- mit einem Rahmen einschliesslich eines umsteuerbaren Antriebs für die Vorrichtung,

-mit einem am Rahmen bewegbaren und schwenkbaren ersten Glied mit einem oder mehreren mit einer Greifeinrichtung versehenen Armen, die am ersten Glied angelenkt sind, und

- mit einem am ersten Glied angelenkten und mit den Armen verbundenen bewegbaren zweiten Glied,

- wobei das erste Glied mit einem Verriegelungsmechanisinus für das zweite Glied versehen ist, der mit am Rahmen angeordneten Anschlägen zusammenarbeitet,

dadurch gekennzeichnet ,

- dass der Antrieb (2) antriebsmässig mit dem zweiten Glied (7) verbunden ist,

- dass durch den Verriegelungsmechanimus (8),vorzugsweise einen Verriegelungsschwinghebel, zwischen dem ersten Glied (3) und dem zweiten Glied (7) eine lösbare Verbindung besteht, und

- dass die Verbindung des zweiten Glieds (7) mit den Armen (5) durch eine Verbindungseinrichtung derart erfolgt, dass bei Verschiebung des ersten Glieds (3) und der Arme (5) in eine Endstellung das zweite Glied (7) derart aus dem Verriegelungsmechanismus (8) freigegeben wird,

80-(9024)

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ORIGINAL INSPECTED

dass in Abhängigkeit von der Einstellung des Antriebs (2) die Verschiebung oder Schwenkung des zweiten Glieds (7) derart andauert, dass der oder die Arme (5) über die Verbindungseinrichtung (13) eine Bewegung in einer Ebene ausführen, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Bewegung des ersten (3) und des zweiten (7) Glieds ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass der oder die Arme (5) mit dem ersten Glied (3) über einen Bügel (4) verbunden sind, der am ersten Glied angelenkt (3) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass das zweite Glied (7) mit dem oder den Armen (5) über den Bügel (4) mittels eines zwischen dem zweiten Glied (7) und dem Bügel (4) angeordneten Verbindungsglieds (13) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass der Verriegelungsmechanismus (8) in Form eines Verriegelungsschwinghebels mit Rollen versehen ist, von denen wenigstens eine Rolle (10), vorzugsweise zwei Rollen, auf Randflächen (11, 11') des zweiten Glieds rollt, und von denen wenigstens eine Rolle (1O¹) in die am Rahmen (1) angeordneten Anschläge (9) rollt und hiermit im Eingriff steht.
5- Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Anschläge (9) mit einem Einschnitt (25) versehen sind, der an die Rollen (10') angepasst und derart geformt ist, dass der Verriegelungsmechanismus (8) beim Eintreten der Rolle (10') in den Einschnitt (25) sich dreht und schliesslich das zweite Glied (7) vom ersten Glied (3) freigibt und das erste Glied (3) in seiner

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durch den Anschlag (9) festgelegten Endstellung verriegelt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass der Verriegelungsschwinghebel (8) an ersten Glied (3) über einen Drehzapfen (33) gelagert ist,

- dass der Drehzapfen (33) mit einer Kugelrastvorrichtung (14-) versehen ist zum Stabilisieren des Verriegelungsmechanistnus (8) in seiner Mittelstellung (Neutralstellung), und

- dass die Seiten der Kugelrastvorrichtung (Ή) beim Schwenken des Verriegelungsschwinghebels (8) auch als Anschläge an um den Drehzapfen (33) angeordneten Widerlagern (16) dienen.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Länge der Verbindungseinrichtung (13) einstellbar ist.

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