DE3802166C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät zum Transportieren und Positionieren von Gegenständen, vor­ nehmlich Werkstücken, von einer Arbeitsstelle zu einer anderen Arbeitsstelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Handhabungsgerät ist aus der US-PS 32 51 483 bekannt. Das Handhabungsgerät weist eine drehbare Säule mit mindestens einem radial angeordneten und gelenkig an der Säule befestigten Arm auf, der mit einer Greifervorrichtung und einer längenveränderlichen einerseits an der Säule, andererseits an dem Arm gelenkig befestigten Strebe versehen ist. Der Arm hat eine über eine Stange aus dem Arm ausfahrbare Befestigungsplatte für die Greifervorrichtung.

Aus der DE-OS 33 17 261 ist ein Handhabungsgerät mit zwei an einer Säule schwenkbar gelagerten ausfahrbaren Armen bekannt, die an ihren der Säule abgewandten Enden miteinander gekoppelt sind. Dieses Handhabungsgerät benötigt zwei Antriebe zur Verstellung des Arms, wobei die Positionierung des Arms steuerungstechnisch sehr aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handhabungsgerät zu schaffen, das für einfache Aufgaben geeignet, mit einer einfachen Steuerung ausgerüstet, preiswert herstellbar und mit einfacher, aber erweiterter Einrichtbarkeit ausgestattet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die Merkmale des Hauptanspruchs.

Das erfindungsgemäße Handhabungsgerät hat den Vorteil, daß eine Bewegung des Greifers in Richtung der Armachse nur über einen Antrieb erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine vereinfachte Feineinstellung sowie eine Höhenverstellung bei gleicher Arm-/Strebengeometrie möglich ist.

Durch eine solche Ausbildung des Handhabungsgerätes ergibt sich zunächst, daß die Arme an der Säule aufgehängt sind, so daß die Arme, die an sich in der Länge verstellt werden können, in senkrechter Ebene von einer Mittellage nach oben und nach unten geschwenkt werden können, so daß die Armenden in der senkrechten Ebene einen Kreisbogen be­ schreiben können. Durch die Aufhängung der Arme an den gelenkig angeordneten Streben erzielt man eine Leicht­ gängigkeit für die Bewegung der Arme. Zugleich erlaubt die Anbringungsart der Arme an der Säule die Möglichkeit, daß die Arme in Grundstellung in der gleichen horizontalen Ebene vorgesehen sein können. Man braucht deshalb keinen Ausgleich für die Positionierung der Armenden durch eine Hubvorrichtung oder dergleichen. Das Aufhängungsgestänge für die Arme macht das Handhabungssystem behender. Durch die Drehung der Säule, an der die Schwenkgelenke befestigt sind, kann jeder räumliche Punkt durch Schwenken des Armes in Verbindung mit der Regulierung der Länge auf direktem Weg erreicht werden.

Die Arme und die Streben sind vorteilhaft als Kolbenzylin­ dereinheiten ausgebildet. Dadurch ergibt sich die Leichtig­ keit für die Bewegungen und die Veränderungen dieser bei dem Handhabungsgerät.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Säule mit in Höhenrichtung verlaufenden hinterschnittenen Nuten versehen, mit denen die Befestigungsteile der Schwenkgelenke zusammengreifen. Dadurch ergibt sich eine individuelle und schnelle Einstellmöglichkeit für die Anlenkpunkte der Arme und der Strebe an der Säule. Die Säule weist bevorzugt einen Polygonal-Querschnitt auf. Sie kann aber auch mit einem Kreis-Querschnitt ausgestattet sein.

Im allgemeinen genügt es, wenn das Drehgelenk der Arme und die Schwenkgelenke der Strebe mit einer horizontalen Drehachse ausgestattet sind. Dadurch ist die senkrechte Schwenkebene für die Arme eindeutig festgelegt. In beson­ deren Fällen können auch Universalgelenke verwendet werden.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Handhabungsgerätes gemäß der Erfindung mit einem Arm im Aufriß und im Schema.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Handhabungsgerät der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Querschnittes der Säule im Grundriß schematisch.

Das Handhabungsgerät 1 der Fig. 1 weist eine Welle 2 auf, die in einem Basisgehäuse 3 senkrecht gelagert ist und mittels einer (nicht dargestellten) Antriebsvorrichtung, zum Beispiel einem Kurbelantrieb, einem Schrittmotor oder dergleichen, in Richtung der Pfeile 4 oder 5, d.h. im oder gegen den Uhrzeigersinn, gedreht werden kann. Die Welle ist mit einem Flansch 6 versehen, an dem eine Säule 8 mittels eines Gegenflansches 7 und einer Führungsstange 2a angebracht ist, so daß die Säule 8 in gleicher Weise wie die Welle 2 in der einen oder anderen Umfangsrich­ tung nach den Pfeilen 9 oder 10 gedreht werden kann.

Die Säule 8 ist mit mindestens einer in Höhenrichtung verlaufenden hinterschnittenen Nut 12 versehen, wo sie als Montageelement für die Anbringung des oder der Arme 13 und der Streben 15 des Handhabungsgerätes 1 dient. Die Säule 8, die mittels der Welle 2 hin- und hergedreht werden kann, weist einen Polygonal-Querschnitt auf. Ein quadratischer Querschnitt ist in der Fig. 2 dargestellt. Man kann auch einen Sechseck-Querschnitt nach der Fig. 3 verwenden und darüber hinaus kann der Polygonal-Querschnitt auch achteckig, zehneckig, zwölf­ eckig oder dergleichen sein. Die Säule 8 wird vorzugs­ weise durch Zuganker 60, z.B. Gewindestangen mit beid­ seitig aufgeschraubten Muttern auf Druck beansprucht, um sie auf diese Weise torsionssteifer zu machen.

Der Arm 13 oder die Arme sind an der Säule 8 mittels eines Schwenkgelenkes 14 schwenkbar befestigt. Jeder Arm 13 ist durch eine Strebe 15 an der Säule aufgehängt gehalten, wobei die Strebe 15 am oberen und unteren Ende durch Schwenkgelenke 16 und 17 gelenkig mit dem Arm 13 und der Säule 8 verbunden ist. Die Schwenkge­ lenke 14, 16, 17 haben vorteilhaft eine horizontal lie­ gende Achse 18, 19, 20, wodurch die senkrechte Schwenk­ ebene für den Arm 13 festgelegt ist. Die Achse 20 kann in Lagerböcken 21, 22 gelagert sein, die in geeigneten Nuten 12 der Säule 8 befestigt sind. Die Achse 19 ist in den Lagerböcken 23 gelagert, die an dem Arm 13 in dessen Längsrichtung verstellbar befestigt sind. Eine der Lagerung der Achse 20 entsprechende Lagerung für die Achse 18 des Schwenkgelenkes 14 ist für den Arm 13 vorgesehen.

Die Arme 13 und die Streben 15 sind zweckmäßig als Kolbenzylindereinheit 25, 26 ausgebildet. Der Zylin­ der 25 des Armes 13 weist den Kolben 27 mit der Kolben­ stange 28 auf, an deren Ende eine zur Befestigung der Greifervorrichtung dienende Platte 29 angebracht ist. Der Zylinder 26 der Strebe 15 besitzt den Kolben 30 mit der Kolbenstange 31, an deren freien Ende die Achse 19 vorgesehen ist.

Die Schwenkgelenke 14 und 17 können an der Säule 8 und jeweils in einer vorbestimmten Höhe befestigt sein. Der Befestigungspunkt kann nach den Erfordernissen nach oben oder unten verstellt werden, wie dies die senkrechten Pfeile andeuten. Der Schwenkbereich in senkrechter Ebene ist durch den Winkel α definiert, wobei die durch Punkte bezeichnete Fläche 33 in Ver­ bindung mit der Radialverschiebung der Platte 29 be­ strichen werden kann. Unter Berücksichtigung der Dreh­ möglichkeit der Säule 8 gemäß Fig. 2 kann in horizon­ taler Ebene die Fläche 34 bestrichen werden. Die Kolben­ zylindereinheiten 25, 26 werden vorteilhaft pneumatisch betätigt. In diesem Falle werden die Ventile 35 vorzugs­ weise ebenfalls in einer Nut 12 der Säule 8 befestigt. In Verbindung mit der Drehmöglichkeit der Säule 8 kann die an der Platte 29 befestigte Greifervorrichtung in einem Raum verschoben werden, der in senkrechter Ebene durch die Fläche 33 und in waagerechter Ebene durch die Fläche 34 bestimmt ist, wobei durch die Gleichzeitig­ keit der Bewegungen die Platte 29 auf einer räumlichen Kurve zu einem vorbestimmten Punkt in den beschriebenen Raum geführt werden kann. Dadurch ergibt sich eine hohe Beweglichkeit des Handhabungsgerätes mit Bewegungen der Greifervorrichtung auf kürzestem Weg zu einer vorbe­ stimmten Stelle in dem beschriebenen Raum.

Claims (7)

1. Handhabungsgerät zum Transportieren und Positionieren von Gegenständen, vornehmlich Werkstücken, von einer Arbeitsstelle zu einer anderen Arbeitsstelle, bei dem eine drehbare Säule (8) mit mindestens einem radial angeordneten und gelenkig an der Säule (8) befestigten Arm (13) mit einer Greifervorrichtung und einer längenveränderlichen, einerseits an der Säule (8), andererseits an dem Arm (13) gelenkig befestigten Strebe (15) versehen ist, wobei der Arm (13) eine über eine Stange (28) aus dem Arm (13) ausfahrbare Befestigungsplatte (29) für die Greifervorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die säulenseitigen Schwenkgelenke (14, 17) von Arm (13) und Strebe (15) gemeinsam oder unabhängig voneinander in der Höhe verstellbar an der Säule (8) angeordnet sind, und daß die gelenkige Koppelstelle (16) des Arms (13) mit der Strebe (15) längs des Arms (13) verstellbar auf den Arm (13) angeordnet ist.

2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Säule (8) mehrere Arme (13) radial angeordnet sind.

3. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (13) und die Streben (15) als Kolbenzylindereinheiten (25, 27, 28; 26, 30, 31) ausgebildet sind.

4. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (8) mit in Höhenrichtung verlaufenden hinterschnittenen Nuten (12) versehen ist, mit denen die Befestigungsteile der Schwenkgelenke (14, 17) zusammengreifen.

5. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (8) einen Polygonal-Querschnitt aufweist.

6. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (8) einen Kreis-Querschnitt aufweist.

7. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (8) durch in das Innere eingebrachte Zuganker (60) auf Druck beansprucht wird.