DE3844238A1

DE3844238A1 - Handgeber

Info

Publication number: DE3844238A1
Application number: DE3844238A
Authority: DE
Inventors: Yosuke Shiotani
Original assignee: Star Seiki Co Ltd
Current assignee: Star Seiki Co Ltd
Priority date: 1988-03-24
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1989-10-05
Also published as: IT1234223B; DE3844238C2; JP2611799B2; US4842476A; IT8867971A0; JPH01246085A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Handgeber, der Werkstücke von einer gegebenen Position zu einer vorbestimmten Position, innerhalb einer Vielzahl von industriellen Robotersystemen wie beispielsweise einer Vorrichtung für die Zuführung eines Werkstückes und einer Trägervorrichtung für ein Werkstück oder einer Vorrichtung zum Herausnehmen von Formstücken bewegt.

Bei einem herkömmlichen Handgeber für die Zuführung oder das Tragen eines Werkstückes durch das Hin- und Herschwenken einer Tragevorrichtung für Werkstücke in eine vorherbestimmte Position wird die Tragevorrichtung mittels einer Drehspindel oder einer mit einem Elektromotor oder Zylinder verbundenen Mutter bewegt.

Jedoch ist bei dieser Art eines Handgebers gemäß dem Stand der Technik, der Bewegungshub der Tragevorrichtung durch den Hub des Zylinders oder die axiale Länge der Drehspindel begrenzt. Aus diesem Grunde mußten Zylinder mit langem Hub oder Drehspindeln mit ähnlich langem Hub verwendet werden, um die Tragevorrichtung mit langem Hub zu bewegen. Dies bedeutet eine Zunahme der Größe und des Gewichtes der Gesamtvorrichtung, was zu einer Erhöhung der Kosten führt.

Demgemäß ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Handgeber verfügbar zu machen, mit dem eine Tragevorrichtung mit langem Hub unter Verwendung eines Zylinders mit relativ kurzem Hub oder einer Drehspindel mit relativ geringer axialer Länge bewegt werden kann, um dadurch die Größe und das Gewicht der Gesamtvorrichtung, wie auch die Kosten zu verringern.

Zu diesem Zweck wurde entsprechend einem Aspekt der Erfindung ein Handgeber geschaffen, mit dem die Tragevorrichtung mit größerer Geschwindigkeit als jene der Antriebsteile bewegt und somit die Bewegungszeit des Werkstückes verringert werden kann.

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herausnahme von Formstücken, die mit einem Handgeber gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden ist;

Fig. 2 eine Rückansicht in Richtung des Pfeiles II aus Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische, perspektivische Rückansicht eines Bewegungsmechanismus der Tragevorrichtung; und

Fig. 4 eine Rückansicht der Tragevorrichtung in bewegtem Zustand.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform eines Handgebers gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Vorrichtung zum automatischen Herausnehmen eines Formstückes dargestellt und mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Eine Vorrichtung 1 zum automatischen Herausnehmen eines Formstückes, welche den Handgeber darstellt, ist über dem formenden Teil einer (nicht dargestellten) Spritzgußmaschine angeordnet. Ein Rahmen 3 der automatischen Formstückherausnahmevorrichtung 1 weist eine Länge auf, die sich bis zu einer Herausnahmeposition und einer Ausklinkposition des Formstückes, welches als Werkstück in horizontaler Richtung begrenzt ist, erstreckt. Ein Ende des Rahmens 3 ist mit einem Stützvorrahmen 3 a versehen, der geneigt und nach vorne abgeschrägt ist. Der Stützvorrahmen 3 a, einschließlich seiner Bodenfläche, ist an einem Paar Laufschienen 3 b befestigt, die sich in rechtwinkeliger Richtung zur Längsrichtung des Rahmens 3 erstrecken. Ein beweglicher Rahmen wird auf den Schienen 3 b gelagert, so daß er hin- und herbewegt werden kann. Genauer gesagt ist eine Drehspindel 7 mit einer Kurbel 7 a, die an einem ihrer axialen Enden angebracht ist, an dem geneigten Teil der Stützvorrichtung 3 a drehbar gelagert und steht mit dem beweglichen Rahmen 5 im Eingriff. Bei Drehung der Drehspindel 7 bewegt sich der bewegliche Rahmen 5 entlang der Schienen 3 b hin und her. Der bewegliche Rahmen 5 ist mit einem geradlinigem Führungselement 9 versehen, welches sich in Längsrichtung des Rahmens 3 erstreckt. In einer Trageschiene 11 aus leichtem Material wie Aluminium ist das geradlinige Führungselement 9 so gelagert, daß es in Längsrichtung verschoben werden kann.

Ein Elektromotor 15, der einen Teil der Antriebsvorrichtung darstellt, ist auf dem beweglichen Rahmen 5 befestigt, der auch die sich drehende Welle aufweist, mit der die Drehspindel, welche einen Teil der Antriebsvorrichtung darstellt, verbunden ist. Der Gewindering 17, der an einer Seite der Trageschiene 11 angebracht ist, greift in die Drehspindel 13 ein, wodurch die Trageschiene 11 in Richtung der axialen Linie bewegt wird, in der sich die Drehspindel 13 dreht.

Ein paar erste Riemenscheiben 19 a und b mit jeweils vorbestimmtem Außendurchmesser sind drehbar an einer Seite und beiden Enden der Trageschiene 11 angebracht. Um die ersten Riemenscheiben 19 a und 19 b ist ein Zahnriemen 21 gelegt, der ein sich drehendes Teil bildet. Der Zahnriemen 21 ist teilweise am beweglichen Rahmen 5 befestigt. Wenn nun die Trageschiene 11 entlang der axialen Linie durch die sich weiter drehende Drehspindel in Bewegung gesetzt wird, werden die ersten Riemenscheiben 19 a und 19 b durch den Zahnriemen 21 gedreht.

An einem Ende und auf der anderen Seite der Trageschiene 11 ist eine Antriebsscheibe 23, welche eine der zweiten Riemenscheiben aufweist und einen fast doppelt so großen Außendurchmesser wie der der ersten Riemenscheibe 19 a hat, an eine Welle 22 der ersten Riemenscheibe 19 a befestigt. Ein Geschwindigkeitsänderungsmechanismus ist so konstruiert, daß das Verhältnis des Außendurchmessers einer Antriebsscheibe 23 zu dem der ersten Riemenscheibe 19 a annähernd zwei ist.

Am anderen Ende und auf der anderen Seite der Trageschiene 11 ist eine Strebe 25 befestigt, auf welcher eine angetriebene Riemenscheibe 27, welche die andere der zweiten Riemenscheiben darstellt, drehbar angebracht ist. Zwischen der Antriebsscheibe 23 und der angetriebenen Riemenscheibe 27 ist ein Zahnriemen 29 gespannt, durch welchen das Bewegungselement gebildet wird. Es ist zu beachten, daß eine Spannrolle 30, welche den Zahnriemen 29 durch den Druckkontakt mit dessen äußerer Umfangsfläche spannt, drehbar an der Trageschiene 11 angebracht ist.

Ein Schienenabschnitt 11 a, der sich in Längsrichtung erstreckt, ist am unteren Ende der Oberfläche der Trageschiene 11 befestigt. Auf dem Schienenabschnitt 11 a ist eine Befestigungsklemme 31, welche einen Teil der Tragevorrichtung darstellt, verschiebbar befestigt. Diese Befestigungsklemme 31 ist auch am Zahnriemen 29 befestigt.

Eine Befestigungsplatte 33 ist eine der Komponenten der Tragevorrichtung und ist mit der Befestigungsklemme 31 über ein Lagenkontrollgerät 35, welches aus einem Umkehr- und einem Schwingmechanismus besteht, verbunden. Die Befestigungsplatte 33 ist mit einer Ansaugvorrichtung 37 versehen, die ein Formstück im angesaugten Zustand festhalten kann.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der auf diese Art angeordneten Vorrichtung bei der automatischen Herausnahme eines Formstückes, unter Bezug auf die Abbildungen 2 und 4 beschrieben.

Das Formstück wird mit Hilfe der in Fig. 2 auf der linken Seite dargestellten Ansaugvorrichtung 37, eingespannt. Anschließend wird die Drehspindel 13 in der gewünschten Richtung mit Hilfe des Elektromotors 15 gedreht, welcher auf ein Formungsabschlußsignal, das von der Spritzgußmaschine übertragen wird, angetrieben wird. Die Trageschiene 11 wird in rechtsgerichteter Richtung in Fig. 2 über die Gewindeschraube 17 bewegt, in welche die Drehspindel 13 eingreift. Gleichzeitig werden wegen der Befestigung des Zahnriemens 21 am beweglichen Rahmen 5 die ersten Riemenscheiben 19 a und 19 b in die durch den Pfeil A in Fig. 2 angezeigte Richtung gedreht, während sich die Trageschiene 11 bewegt.

Andererseits wird auf die Drehung der ersten Riemenscheiben 19 a und 19 b, deren Drehung mit der Bewegung der Trageschiene 11 zusammenfällt, die Antriebsscheibe 23, welche koaxial mit der Riemenscheibe 19 a verbunden ist, in Richtung des Pfeiles B in Abbildung 2, mit ungefähr doppelter Geschwindigkeit von jeder der beiden ersten Riemenscheiben 19 a und 19 b, rotiert. Der Zahnriemen 29, welcher sowohl um die Antriebsscheibe 23 als auch die angetriebene Riemenscheibe 27 gewunden ist, wird in Richtung des Pfeiles C (mit durchgezogenen Linien) in Fig. 2 in Bewegung gesetzt. Folglich bewegt sich die Befestigungsplatte 33 in Richtung des Pfeiles C in Fig. 2 mit einem Bewegungshub der Tragschiene 11 und des Zahnriemens 29 mit einer Geschwindigkeit, die der Bewegungsgeschwindigkeit der Trageschiene 11 und des Zahnriemens 29 entspricht, wodurch das Formstück, welches durch die Ansaugvorrichtung 37 gehalten wird, nach rechts in Fig. 4 bewegt wird.

Die Stellung der Befestigungsplatte 33 wird in vorbestimmter Anordnung durch den Lagenkontrollmechanismus 35 gesteuert, der anschließend an den oben beschriebenen Arbeitsvorgang betätigt wird. Nach dieser Kontrolle wird das Formstück in einer Ausklinkposition herausgenommen, nachdem die Ansaugwirkung an der Ansaugvorrichtung 37 nachläßt.

Die vorangehende Beschreibung wurde anhand einer Ausführungsform gegeben, wobei die vorliegende Erfindung in einer Vorrichtung zur automatischen Herausnahme von Spritzgußelementen verwendet wird. Die vorliegende Erfindung kann aber auch beispielsweise in einer Vorrichtung für die Zuführung von Werkstücken zu einer Verarbeitungsanlage oder in einer Vorrichtung zum Abtransport bearbeiteter Werkstücke Anwendung finden. Die Bewegungsart des Werkstückes kann die Arten, in denen das Werkstück in horizontaler Richtung auf- und abbewegt wird, umfassen oder das Werkstück wird bewegt, während es eine schräge Lage einnimmt.

Wie zuvor dargelegt, besteht das Antriebselement aus dem Elektromotor 15 und der Drehspindel 13, kann aber auch einen Luftzylinder enthalten. Das Drehelement und das Bewegungselement wird von den Zahnriemen 21 und 29 gebildet. Jedoch kann jedes der Elemente oder beide aus Ketten bestehen. Außerdem kann das Drehelement auch noch aus einem Zahnstangenrad bestehen, welches teilweise am Rahmen befestigt ist und in die erste Riemenscheibe eingreift.

Wie vorangehend beschrieben, ist der Außendurchmesser der Antriebsscheibe 23 nahezu zweimal so groß wie jeder der beiden Riemenscheiben 19 a und 19 b, wodurch ein Geschwindigkeitsänderungsmechanismus entsteht. Dieser Geschwindigkeitsänderungsmechanismus kann jedoch auch aus einer Vielzahl von Gängen mit Zähnen, deren Anzahl einem vorbestimmten variablen Drehzahlverhältnis zwischen den ersten Riemenscheiben und den zweiten Riemenscheiben entspricht, bestehen. Bei dieser Anordnung werden die zweiten Riemenscheiben im vorbestimmten veränderlichen Geschwindigkeitsverhältnis mit einer rationalen Frequenz der ersten Riemenscheiben gedreht.

Obwohl eine repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf diese bestimmte Ausführungsform begrenzt ist. Verschiedene Abänderungen oder Modifikationen können dabei durch einen Fachmann durchgeführt werden, ohne vom Umfang oder Geist der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Handgeber zum Bewegen eines Werkstückes in eine vorbestimmte Position gekennzeichnet durch eine Trageschiene (11), welche derart an einem Rahmen (3) angebracht ist, daß sie in der Bewegungsrichtung des Werkstückes bewegt werden kann; sowie ein Antriebselement, welches der Trageschiene entgegenwirkt, sowie ein Drehelement (21) zum Drehen eines Paares erster Riemenscheiben (19 a, 19 b), die mit vorbestimmten Abstand auf der Trageschiene (11) drehbar angebracht sind und einem Bewegungselement (29), welches mit einem Paar zweiter Riemenscheiben (23, 27) verbunden ist, die drehbar mit vorbestimmtem Abstand auf der Trageschiene (11) angebracht sind; sowie einen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus, welcher zwischen zumindest einer der ersten Riemenscheiben und einer der zweiten Riemenscheiben (23, 27) angeordnet ist, um das Bewegungselement durch Drehung der zweiten Riemenscheiben mit einer vorbestimmten Drehfrequenz mit Bezug auf die ersten Riemenscheiben, welche sich durch Bewegung des Drehelementes (21) drehen und einer Tragevorrichtung (31, 33, 35, 37), welche an dem Bewegungselement zum Einspannen des genannten Werkstückes befestigt ist.

2. Handgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement (21) aus einer Kette besteht.

3. Ein Handgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement (21) aus einem Zahnstangenrad besteht.

4. Ein Handgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement (21) aus einem Zahnriemen besteht.

5. Ein Handgeber nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungselement (29) aus einer Kette besteht.

6. Ein Handgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus derart angeordnet ist, daß das Verhältnis der Außendurchmesser der ersten und zweiten Riemenscheiben einem vorbestimmten variablen Drehverhältnis entspricht.

7. Ein Handgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement aus einem Elektromotor (15) und einer Drehspindel (13), die sich mit der Trageschiene (11) im Eingriff verbinden, besteht.

8. Ein Handgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement aus einem Zylinder besteht.