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Handhabungsgerät
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Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Bei einem gattungsgemäßen Handhabungsgerät ist es erforderlich, zur
Positionierung einer mit dem Schlitten verbundenen Einheit, wie z.B. eines Greifers,
eine Positioniereinrichtung vorzusehen.
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Die Positioniereinrichtung kann z.B. aus einem mit einer Auswerte-
und Steuereinrichtung zusammenwirkenden Potentiometer bestehen, in Abhängigkeit
von dessen Ausgangsgrößen Ventile geschaltet werden, welche die Druckmittelzufuhr
für einen als Antrieb für den Schlitten dienenden Arbeitszylinder steuern.
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Das Potentiometer müßte zu diesem Zweck am Arbeitszylinder angeordnet
sein und derart mit dem Arbeitszylinder zusammenwirken, daß die Position des Kolbens
des Arbeitszylinders über die gesamte Länge des Arbeitszylinders erfaßt werden kann.
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Von Nachteil ist bei einem mit einer derartigen Positioniereinrichtung
versehenen Handhabungsgerät, daß die Genauigkeit der Positionierung mit zunehmender
Länge der vom Schlitten zurückzulegenden Strecke nachläßt.
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Insbesondere bei einem Handhabungsgerät, dessen Schlitten mittels
eines pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders bewegt wird, der zur Bewegung des
Schlittens über eine große Strecke eine große Baulänge aufweisen muß, können Fehler
bei der Positionierung nicht vermieden werden, ohne aufwendige Meß-und Steuereinrichtungen
vorzusehen. Aufgrund der großen zu verzögernden bzw. zu beschleunigenden Massen
ist es schwierig, den Kolben des Arbeitszylinders und die mit diesem verbundenen
Teile (Kolbenstange, Schlitten) an vorbestimmbaren Positionen anzuhalten.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Handhabungsgerät
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem mit einfachen Mitteln eine genaue
Positionierung auch bei vom Schlitten zurückzulegenden langen Strecken ermöglicht
wird.
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Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung
gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, durch die Anordnung
von Festanschlägen am Führungsteil und die Anordnung einer als Positionierzylinder
ausgebildeten, am Schlitten angeordneten Positioniereinrichtung , wobei der Schlitten
oder die Positioniereinrichtung mit den Festanschlägen zusammenwirkt, auch bei einem
Handhabungsgerät, dessen Schlitten eine große Strecke zurücklgen muß, kurze Positionierzylinder
verwenden zu können.
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Eine erste Positionierung (Inkrement) erfolgt durch die Festanschläge
und eine zweite Positionierung erfolgt durch den am Schlitten angeordneten Positionierzylinder.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist am Positionierzylinder
oder am Schlitten ein Sensor befestigt, der so angeordnet ist, daß er bei Überfahren
des Anschlages ein Signal erzeugt, mittels welchem eine Steuereinrichtung geschaltet
wird, die eine Verzögerung der Schlittenbewegung bewirkt, bevor der Schlitten oder
der einstellbare Teil des Positionierzylinders am Festanschlag zur Anlage kommt.
In vorteilhafter Weise ist an einem Teil des Positionierzylinders oder an einem
Teil des Schlittens zusätzlich eine Dämpfungseinrichtung angeordnet, welche die
Bewegung des Schlittens beim zur Anlage kommen am Festanschlag dämpft.
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Die Festanschläge sind gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung als schaltbare Anschläge ausgebildet, d.h. die Anschläge können wahlweise
einzeln in die Sperrstellung oder in die Freigabestellung gebracht werden. Die Festanschläge
können pneumatisch, hydraulsich, elektrisch oder auch von Hand geschaltet werden.
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Anhand der Abbildung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher erläutert: Die Abbildung zeigt das Führungsteil eines Handhabungsgerätes
mit einem auf dem Führungsteil verfahrbar angeordneten Schlitten mit einem Greifer
sowie einem Positionierzylinder, der zur Positionierung mit am Führungsteil angaordneten
Festanschlägen zusammenwirkt.
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Der gesseren Ubersicht halber wird auf die Darstellung und Beschreibung
der zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile des Handhabungsgerätes
verzichtet.
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Auf einem Träger 1 eines Handhabungsgerätes ist ein schienenartiges
Führungsteil 2 befestigt, auf welchem ein Schlitten 3 in Richtung der Längsachse
des Führungsteiles 2 bewegbar angeordnet ist. Am Schlitten 3 ist eine als Greifer
4 ausgebildete Einheit quer zur Längsachse des Schlittens 3 angeordnet. Der Schlitten
3 ist mit dem Mitnehmer 14 eines als Antrieb für den Schlitten 3 dienenden z.B.
kolbenstangenlosen Arbeitszylinders 13 verbunden, welcher mit seinem Gehäuse in
Längsrichtung des Führungsteiles 2 am Träger 1 angeordnet ist. Auf dem Schlitten
3 ist eine als Positionierzylinder 5 ausgebildete Lineareinheit (Positioniereinrichtung)
in Richtung der Längsachse des Schlittens ausgerichtet befestigt. An dem aus dem
Positionierzylinder 5 herausgeführten Ende der Kolbenstange des Positionierzylinders
5 ist ein Anschlagteil 6 befestigt.
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Am Träger 1 für das Führungsteil 2 sind drei schaltbare Festanschläge
9,8,10,15,11,12 quer zur Längsachse des Trägers 1 angeordnet. Vorzugsweise ist der
Abstand zwischen dem ersten Festanschlag 9,8 und dem zweiten Festanschlag 10,15
gleich dem Abstand zwischen dem zweiten Festanschlag 10,15 und dem dritten Festanschlag
11,12. Die Ansclagbolzen 8,15,12 sind mittels
in den Anschlaggehäusen
9,10,11 angeordneten pneumarischen, hydraulsichen oder elektrischen Betätigungseinrichtungen
in die Sperrstellung (erster und dritter Anschlag) bzw. in die Freigabestellung
(2. Anschlag) bringbar. Selbstverständlich können die Anschläge auch von Hand betätigt
werden.
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Auf dem Anschlagteil 6 der Kolbenstange des Positionierzylinders 5
ist ein Sensor 7 angeordnet, welcher bei Überfahren eines sich in der Sperrstellung
befindlichen Bolzens eines Festanschlages 8,9,10,15,11,12 ein Signal abgibt, welches
auf die nicht dargestellte Steuereinrichtung des für den als Antrieb für den Schlitten
3 dienenden Arbeitszylinders gelangt. Die Steuereinrichtung beeinflußt dann die
Druckmittelzufuhr zum Arbeitszylinder 13 in der Weise, daß die Bewegung des mit
dem Mitnehmer 14 des Arbeitszylinders 13 verbundenen Schlittens 3 verzögert wird.
Vorzugsweise ist am Anschlagteil 6 der Kolbenstange des Positionierzylinders 5 eine
Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die ein hartes Anschlagen des Anschlagteils 6 des
Positionierzylinders 5 am Festanschlag 8, 9 bzw. 10,15 bzw. 11, 12 verhindert.
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Die Funktion des im vorstehenden beschriebenen Handhabungsgerätes
wird nachfolgend näher erläutert: Es wird angenommen, daß die Abstände z.B. zwischen
den einzelnen Festanschlägen 8,9,10,15,11,12 sowie der Abstand zwischen der Längsachse
des Greifers 4 und der Längsachse des Festanschlages 8,9 jeweils 500 mm betragen.
Soll der Greifer 4 eine Strecke von z.B 300 mm zurücklegen, so wird in Abhängigkeit
von den von einer nicht dargestellten Steuereinheit abgegebenen Signalen in den
Positionierzylinder 5
Druckmittel eingesteuert und die Kolbenstange
um 20p mm aus dem Positionierzylinder 5 ausgefahren.
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Dann erfolgt die Einsteuerung von Druckmittel in den als Antrieb für
den Schlitten 3 dienenden Arbeitszylinder 13. Der über den Mitnehmer 14 mit dem
Kolben des kolbenstangenlosen Arbeitszylinders 13 verbundene Schlitten 3 wird in
Richtung auf den ersten Festanschlag 8,9, der sich in seiner Sperrstellung befindet,
zu bewegt.
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Bevor der mit dem Schlitten 3 verbundene Greifer 4 seine durch den
ersten Festanschlag 8,9 und die um 200 mm ausgefahrene Kolbenstange des Positionierzylinders
5 vorgegebene Endlage erreicht, wird die Bewegung des Schlittens 3 verzögert und
der Schlitten 3 wird dann verlangsamt weiterbewegt, bis das Anschlagteil 6 des Positionierzylinders
5 am ersten Festanschlag 8,9 zur Anlage kommt. Ausgehend von seiner Nullstellung,
hat der mit dem Schlitten 3 verbundene Greifer 4 eine Strecke von 300 mm zurückgelegt.
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Soll der Greifer 4, ausgehend von seiner Nullstellung, eine Strecke
von 1.200 mm zurücklegen, so wird die Kolbenstange des Positionierzylinders 5 um
300 mm aus dem Positionierzylinder ausgefahren und der erste Festanschlag 8,9 sowie
der zweite Festanschlag 10,15 werden in die Freigabestellung gebracht. Der mit dem
Positionierzylinder 5 fest verbundene Schlitten 3 wird vom Mitnehmer 14 des Arbeitszylinders
13 soweit in Richtung auf den dritten Festanschlag 11,12 zu bewegt, bis das Anschlagteil
6 des Positionierzylinders 5 am Bolzen 12 des dritten Festanschlages 11,12 zur Anlage
kommt. Der mit dem Schlitten 3 verbundene Greifer 4 hat jetzt die Strecke von 1.200
mm zurückgelegt.
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Es ist natürlich auch möglich, den Greifer an der Kolbenstange des
Positionierzylinders 5 anzuordnen und den Schlitten 3 bzw. ein mit dem Schlitten
3 verbundenes Teil gegen den Festanschlag 8,9 bzw.
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10,15 bzw. 11,12 fahren zu lassen.
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In beiden Ausführungsarten erfolgt eine inkrementale Festlegung der
vom Greifer 4 zu erreichenden möglichen Positionen mittels der nach Art eines Rasters
angeordneten Festanschläge 8,9,10,15,11,12 und die genaue Einstellung der Position
mittels des Positionierzylinders 5.
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Durch die kombinierte Anordnung von Festanschlägen und Positionierzylinder
ist es möglich, Positionierzylinder mit geringer Baulänge zu verwenden. Da die inkrementale
Positionierung mittels der Festanschläge und die Feinpositionierung mittels des
Positionierzylinders erfolgt, ist es nicht mehr notwendig, die Kolbenposition des
als Antrieb für den Schlitten dienenden Arbeitszylinders zu erfassen. Vom Schlitten
zu tragende Einheiten können außer dem Greifer selbstverständlich jegliche für verschiedene
Einsatzzwecke erforderliche Werkzeuge sein.
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Das erfindungsgemäße Handhabungsgerät kann eine Einzelachse aufweisen
(ein Führungsteil) oder in Kombination mit beliebig vielen Achsen (mehreren Führungsteilen),
z.B. zur Bildung eines Portals (mehr als 3 Achsen), verwendet werden.
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