DE3335043A1 - Handhabungseinrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine nach dem Baukastenprinzip vari-
• abel kombinierbare Handhabungseinrichtung mit Vertikal-, Horizontal-, Rotations- und Greifereinheiten, die einzeln oder zu mehreren zu Aggregaten mit verschiedenen Freiheitsgraden zusammensetzbar sind und die, jede fur sich, pneumatisch mit Linear- und/oder Rotationsmoduln angetrieben werden.
• Die Handhabungseinrichtungen bekannter Art vermögen meistens nur eine ganz bestimmte Bewegung auszuführen und'sind auf einen ganz bestimmten Wirkungsbereich begrenzt. Bei Mehrfachbewegungen sind sie hinsichtlich ihres Aufbaues und der Steuerung äußerst kompliziert und aufwendig und damit auch sehr teuer. Außerden steht der benötigte Raumbedarf in keinem Verhältnis zu der zuverrichtenden Arbeitsleistung. Meistens wird auch ein besonderer Aufstellplatz fur die mit schwerem Standfuß versehenen Einrichtungen beansprucht.
• Auch die umbaufähigen Handhabungseinrichtungen, die aus baukastemiäßig zusammensetzbaren Einheiten oder Baustainen bestehen und entsprechend der geforderten Manipulationsarbeit Kombinierbar sind, bringen bezüglich der Forderung nach einfachem Aufbau, geringem Raumbedarf, niedrigen Herstellkosten und leichter Handhabung keine Vorteile.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die zuvor erwähnten Nachteile der bekannten Handhabungseinrichtungen (siehe z.F.
• DE-PS 23 01 423 und DE-PS 26 CA 658) zu vermeiden. Es 8Oll vor allem eine billig herstellbare , platzsparend einsetzbare und %sicht den geforderten Manipulationsarbeiten anpasabare Handhabungseinrichtung geschaffen werden, die baukastenmäßig beliebig variierbar ist.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, diS - die zusammenfaßbaren Einheiten mittels Verbindungsbausteinen an einer senkrecht verlaufenden und ortsfest angeordnaten, aber axial beweglichen Hubsäule befestigbar sind, - die Hubsäule zwischen ihrem Kopf- und Fußteil an sn einM ortsfest angeordneten Verbindungsbaustein axialbeweglich geführt ist, - die Verbindungsbausteine Träger der pneumatischen Antriebemoduln sind und - die Antriebsmoduln aus genormten, am Markt arhältlichen Pneumatikzylindern und -motoren bestehen.
• Weitere vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Handhabungseinrich tung in Verbindung mit der Verwendung hand eis üblicher Pneumatikantriebe iSt ein besonders einfacher und in der Herstellung billiger Aufbau erzielt, der dem Anwender gegenüber den bekannten Einrichtungen auch erheblich mehr Kombinationsmöglichkeiten an die Hand gibt. Außerdem wurde durch den Fortfall des meist sehr massiven und schweren Standfußes Material und Gewicht sowie auch Platz eingespart. Die erfindungsgemäße Handhabungseinrichtung läßt sich auch in einfacher Weise at' feststehenden oder beweglichen Montage- und Maschinentischen o. dgl. befestigen und zwar entsprechend den jeweils geforderten Manipulationsarbeiten, so daß z.B. die horizontalbaegliche Einheit mit Greiferarm sowohl dicht als auch mit großem Abstand über die Tischfläche hinweg Ihre Arbeitsbeegungen ausführen kann.
• Insbesondere das Merkmal, daß die Verbindungsbausteine, mit welchen die zusammenfaßbaren Einheiten verknüpft werden1 zugleich auch Trager der pneum3tischen'Antriehselemente sind1 bringt den Vorteil mit sich, daß bei den einzelnen Vertikal-, Horizontal-, usw. - Baueinheiten nicht die Unterbringung der Pneumatikantriebe durch besondere Ausgestaltung berücksichtigt werden muß. Außerdem wird hierdurch dem Anwender die Möglichkeit eingeräumt, auf dem Markt erhältliche Pneumatikantriebe seiner Wahl nach Fabrikat und Größe einzusetzen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgerhåii3 ausgebildeten Handhabungseinrichtung dargestellt.
• Es zeigt Fig. 1. eine Horizontaleinheit m. Schwenkarm und Greifer, Fig. 2 eine die Horizontaleiheit tragende Vertikaleinheit mit Hubsäule.
• Die Handhabungseinrichtung besteht nach diesem Ausführungsbeispiel aus einer Vertikaleinheit A (Fig. 2) und einer Horizontal~ einheit 8 (Fig. 1). Die Vertikaleinheit A besteht aus einem verdrehgesicherten Hubsäulenrohr 1 mit innenliegender Drehspindel 2. Das Hubsäulenrohr 1 ist über einen aus Führungslager 3 und Halteplatte 4 bestehenden Verbindungsbaustein 5, beispielseise an einem Maschinentisch 6/hubbeweglich befestigt. Die Hubbewegung wird ausgelöst durch einen am Verbindungsbaustein 5 hefestigten Pneumatik- Zylinder 7, dessen Kolbenstange 8 über ein festklemmbares Kupplungsstück 9 fest mit dem Hubsäulenrohr 1 verbunden ist, so bei Druckluftbeaufschlagung des Pneumatik-Zylinders 7 die Kolbenstange 8 die im Lager 3 geführte Hubsäule 1,2 über das Kupplungsstück 9 axial bewegt.
• Zur Vermeidung von Schwankungen. und zur genauen Legejus tierung der Hubpositionen ist am Führunglager 3 des Verbindungsbausteins 5 eine Lochplatte 10 vorgesehen, mit deren : Öffnung 11 ein in die offnung eintauchender Zapfen 12 korrespondiert, der an einem mit der Hubsäule lösbar verbundenen Klemmstück 13 befestigt ist.
• Am Fußende der Haubsäule ist eine Malateplatte 14 befestigt, die einen pneumatischen Rotationsmstor 15 trägt, der Geber einen Zahntrieb 16,17 mit dem Fußende 18 der Drehspindel 2 in Antriebswerbindung steht. Die Drehspindel 2 trägt am Kopfende 19 die Horizontaleinheit 8, die der Rotationsmotor 15 in eine horizontale Drehbewegung versetzt.
• Die vom Rotationsmotor 15 angetriebene Horizontaleinheit 6 ist am Spindelende 19 üher einen aus Führungslager 20 und Halteplatte 21 bestehenden verbindungsbaustein 22 lösbar befestigt.
• Im Führungslager 20 ist ein Schwenkarm 23 mit veränderbarer Ausladung horizontalverschieblich angeordnet. Die horizontale Verschiebung wird ausgelöst durch einen an der Halteplatte 21 des Verbindungsbausteins 22 befestigten Pneumatikzylinder 24, dessen Kolbenstange 25 über einen Mitnehmer 26 am Schwenkarm 23 angreift.
• Der im Führungslager 20 axialbewegliche Schwenkarm 23 besteht aus einer Rohr-in-Rohreinheit 27,28 und einer im Innenrohr 28 axialbeweglichen, den Greifer 29 betätigenden Schubstange 30.
• Während der Pneumatikzylinder 24 den gesamten Schwenkarm 23 in axialer Richtung ein- und ausfährt, dient das Innenrohr 28 des Schwenkarmes zur Drehung des Greifers 29 und sie im Innenrohr Weführte Schubstange 30 zur Öffnung und Schliet3ung des Greifers.
• Der Mitnehmer 26 sowie zwei damit verbundene Halteplatten 31,32 bilden einen weiteren Verbindungsbaustein 33, der die Antriebe für die Greiferdrehung und Greiferöffnung und-Schließung trägt.
• Für die Drehbewegung des Greifers 29 ist ein an der Halteplatte 32 befestigter pneumatischer Rotationsmotor 34 vorgesehen, der über einen Zahntrieb 35,36 mit dem Innenrohr 2n in Antriebsverbindung steht. Ein an der Halteplatte 31 beFestigter Pneumatikzylinder 37 ist mit der Schubstange 30 im Schwenkarm verbunden, so daß durch die Axialbewegung der Kolbenstange 30 im Pneumatikzylinder der Greifer 29 geöffnet bezw. geschlossen werden kann.
• Die Handhabungseinrichtung hat einstellbare Wegbegrenzungen. Die Wege und Winkel werden in bekannter Weise durch mechanisch veränderbare Festanschläge begrenzt.
• Die Halterung der kompletten Handhabungseinrichtung zwischen Kopf- und Fußende der Hubsäule (Rohr 1) durch den Verbindungsbaustein 5. ermbglicht es, auch am Fußende eine Horizontaleinheit (? anzuordnen, sodaß sich Handhabungen in zwei verschiedenen Ebenen gleichzeitig durchführen lassen. Zu diesem Zweck ist es nur erforderlich, die Drehspindel 2 über die Halteplatte 14 und den Zahnradtrieb 16,17 hinaus nach unten zu verlängern und an deren freiem Ende eine zweite Horizontal einheit zu befestigen.
• Mit der Ereiterungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Handhabungseinrichtung und ihrer Anpaßbarkeit an die jeweils gesteilten Bedingungen unter Verwendung einfachster Verknüpfungselemente und billiger auf dem Markt erhältlicher Pneumatikantriebe ist die eingangs gestellte Aufgabe in besonders fortschrittlicher Welse gelöst worden.

Claims (13)

1. Handhabungseinrichtung Patentansprüche 1. Nach dem Baukastenprinzip variabel kombinierbare Handhabungsereinrichtung mit Vertikal-, Horizontal- und Greifereinheiten, die einzein oder zu mehreren zu Aggergaten mit verschieden Freiheitsgraden zusammenfaßbar sind und die, jede für sich, durch pneumatische Antriebsmoduln bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, da9 a) die zusammenfaßbaren Einheiten mittels Verbindungsbausteinen an einer senkrecht verlaufenden und ortsfest angeordneten, jedoch axialbeweglichen Hubsäule (Vertikaleinheit) befestig har sind, b) dis Hubsäule (1,2) zwischen ihrem Kopf- und Fußende an einem ortsfest angeordneten Verbindungsbaustein (5) axialbeweglich geführt ist, c) die ertiindungsbau:steine (5, 14, 22, 33) Träger der pneumatischen Antriebsmoduln (7, 15, 24, 34) sind, d) die Antriebsmoduln aus genormten, am Markt erhältlichen Pneumatikzylindern und/oder-Rotationsmotoren bestehen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n) die Hubsäule aus einem verdrehgesicherten Rohrkörper (1) mit einer innenlieganden Drehspindel (2) besteht, b) die Drehspindel (2) an i.hrem Fußende über einen Zahnradtrieb (16, 17) von einem pneumatischen Rotationsmotor (15) angetrieben wird und am kopfande die Horizontaleinheit (Fig.1) trägt, c) der Rotationsmotor (15) mit Zahnradtrieb (16, 17) von einer am Rohrkörper (1) befestigten Halteplatte (14) getragen wird, 3. Einrichtunq nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbaustein (5) zur Verbindung der gesamaten Einrichtung mit dem Einsatzplatz besteht aus a) einem Führungslager (
3. 3) Fur die Axialbewegung der Hubsäule (1, 2), b) einer Halteplatte (4) für den achsparallel zur Hubsäule angeordneten Pneumatikzylinder (7) mit Klemmstück (4a)
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Rohrkörper (1) der Hubsäule ein festklemmbares Kupplungsstück (9) befestigt ists das mit der Kolbenstange (8) des Pneumatikzylinders (7) hubbeweglich verbunden ist.
5. 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopfende (19) der Drehspindel (2) die aus einem Schwenkarm (23) mit veränderbarer Ausladung bestehende Horizontaleinheit mittels des Verbindungsbausteins (22) befestigt ist
6. 6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungabaustein (22) besteht aus a) einem Führungslager (20) für den horizontal-verschieblichen schwenkarm (23), b) einer Halteplatte (21), die den achsparallel zum Schwenkarm angeordneten Pneumatikzylinder (24) trägt und die c) mit einer Aufnahme (21a) zur Befestigung der kompletten Horizontaleinheit auf dem Kopfende (19) der Drehspindel (2) versehen ist.
7. 7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis Q, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (23) aus einer RDhr-in-Rohr-Einheit (27,28) mit zentraler Schubstange (30) besteht, wobei das Innenrohr (28), das an dem einen Ende den Greifer (29) und am entgegengesetzten Ende den Antriebsmodul (34) mit Zahnradtrieb (35,36) trägt, im axialbeweglichen Außenrohr (27) drebbeweglich angeordnet ist.
8. 8. Einrichtung nach Einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innenrohr (28) befindliche Schubstange (30), mit welcher die Üffnunge und Schließbewagungen des Greifers (29) herbeigeführt werden, mit ihrem einen Ende mit dem Greifer (29) und mit ihrem entgegengesetzten Ende mit der Kolbenstange (38) des Pneumatikzylinders (3,) gekoppelt ist.
9. 9. Einrichtung nch einem cder mehreren dar Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (27)d. Schwenkarmes (23) über einen Mitnehmer (26) nit der Kolbenstange (25) des am Verbindungsbaustein (22) befestigten Pneumatikzylinders (24) verbunden ist.
10. NU. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der am Außenrohr (27) befestigte Mitnehmer (26) zugleich Teil des Verbindungsbausteines (33) ist, der den das Innenrohr C28) drehenden pneumatischen Rotationsmotor (34) und den die zentrale Schubstange (30) axial bewegenden Pneumatikzylirder (37) trägt.
11. 11. Einrichtung nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die komplette Handhabungseinrichtung tragende, ortsfest aber lösbar angeordnete Verbindungsbaustein (5) mit einer eine Lochöffnung (11) aufweisenden Platte (10) versehen ist, in welche zur Stabilisierung der Hubsäule in der seren Arbeits- und/oder Endlage ein am Rohrkörper (1) der Hubsäule befestigter Zapfen (12) eingreift.
12. 12. Einrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bs 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (12) mit einer Klemmhelterung (13) höhenverstellbar an der Hubsäule befestigt ist.
13. 13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, Dadurch gekennzeichnet, daß die Drehspindel (2) über den Zahnradtrieb (16,17) hinaus nach unten verlängert ist und an ihrem freien Ende eine zweite Horizontaleinheit trägt.