DE4136441A1 - Lenksystem zum ausfuehren einer geradlinigen horizontalen vorschubbewegung und einer geradlinigen vertikalen hubbewegung des werkzeugtraegers eines manipulier- oder chargiergeraetes - Google Patents

Lenksystem zum ausfuehren einer geradlinigen horizontalen vorschubbewegung und einer geradlinigen vertikalen hubbewegung des werkzeugtraegers eines manipulier- oder chargiergeraetes

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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Lenksystem zum Ausführen einer geradlinigen horizontalen Vorschubbewegung und einer geradlinigen vertikalen Hubbewegung des Werkzeugträgers eines Manipulier- oder Chargiergerätes, mit einem ersten Hebelsystem zum geradlinigen horizontalen und vertikalen Bewegen eines Lenkpunktes innerhalb eines kleineren rechteckigen Bewegungsbereiches sowie einem zweiten Hebelsystem nach Art eines "Storchschnabels" zur Übersetzung der Bewegungen des Lenkpunktes auf einen Werkzeugträger mit einem aufgrund der Übersetzung gegenüber dem Bewegungsbereich des Lenkpunktes mehrfach vergrößerten rechteckigen Arbeitsbereich, wobei ein Teil des ersten Hebelsystems einen Teil des zweiten "Storchschnabel"-Hebelsystems bildet, und mit einer Einrichtung zur Parallelführung des Werkzeugträgers.
Bei einem derartigen Lenksystem nach der DE 36 14 720 A1 kommen verschiedene Hebelsysteme zum horizontalen und vertikalen Bewegen des Lenkpunktes zum Einsatz, dessen Bewegungen durch ein "Storchschnabel"- Hebelsystem auf den Werkzeugträger übersetzt werden. Die Hebelsysteme zum Bewegen des Lenkpunktes sind von der Konstruktion her sehr aufwendig, und dementsprechend teuer ist das bekannte Lenksystem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Lenksystem für den Werkzeugträger von Manipulier- und Chargiergeräten zu vereinfachen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Lenksystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Das erfindungsgemäße Lenksystem zeichnet sich dadurch aus, daß zur Erzeugung der Vorschub- und der Hubbewegung des Lenkpunktes lediglich zwei Druckmittelzylinder zum Einsatz kommen, die an einem Zwischenhebel des "Storchschnabel"- Hebelsystems angreifen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer schematischen Darstellung eines Lenksystems für den Werkzeugträger eines Manipulier- oder Chargiergerätes näher erläutert.
Ein Werkzeugträger W hängt an zwei Tragarmen 1, 2, deren erster 1 in einem ortsfesten Gelenkpunkt 3 an einem Maschinenrahmen M angelenkt ist und über ein Ellbogengelenk 4 mit dem zweiten Tragarm 2 verbunden ist, der in einem Gelenkpunkt 5 am Werkzeugträger W angreift.
Ein Zwischenhebel 6 greift mit seinem einen Ende mit einem bestimmten Abstand von dem festen Gelenkpunkt 3 in einem Gelenkpunkt 7 am ersten Tragarm 1 an. Das andere Ende des Zwischenhebels 6 ist über einen Gelenkpunkt 8 mit einem Lenker 9 verbunden, der in einem Gelenkpunkt 10 am zweiten Tragarm 2 angreift. Die Gelenkpunkte 4, 7, 8 und 10 bilden mit dem Lenker 9, dem Zwischenhebel 6 und den entsprechenden Abschnitten der beiden Tragarme 1, 2 ein Hebelparallelogramm und einen Teil eines "Storchschnabel"-Hebelsystems.
Zur Parallelführung des Werkzeugträgers W sind den beiden Tragarmen 1, 2 Hebelparallelogramme mit zwei Verbindungsstangen 11, 12 zugeordnet,deren einander zugewandte Enden über ein Zwischenstück 13 mit Gelenkpunkten 14, 15 und das Ellbogengelenk 4 miteinander verbunden sind und deren voneinander abgewandte Enden im Fall der Verbindungsstange 11 in einem ortsfesten Gelenkpunkt 16 am Maschinenrahmen M und im Fall der Verbindungsstange 12 in einem Gelenkpunkt 17 am Werkzeugträger W angreifen. Das eine Hebelparallelogramm wird durch die Gelenkpunkte 3, 4, 14, 16 und das andere Hebelparallelogramm durch die Gelenkpunkte 4, 5, 15, 17 festgelegt.
Durch eine wahlweise Betätigung von zwei in festen Gelenkpunkten 18, 19 am Maschinenrahmen M angelenkten Druckmittelzylindern 20, 21, die in Gelenkpunkten 22, 23 an dem Zwischenhebel 6 angreifen, wird der Werkzeugträger W nahezu geradlinig horizontal vor- und zurückbewegt oder nahezu geradlinig vertikal angehoben und abgesenkt.
Die Kinematik des bei dem Lenksystem eingesetzten "Storchschnabel" -Hebelsystems bedingt, daß in jeder horizontalen Vorschub- und vertikalen Hubstellung des Werkzeugträgers W ein angenommener, fester Lenkpunkt 24 auf dem beweglichen Zwischenhebel 6 auf der Verbindungsgeraden 25 zwischen dem festen Gelenkpunkt 3 des ersten Tragarms 1 am Maschinenrahmen M und dem Gelenkpunkt 5 des zweiten Tragarms 2 am Werkzeugträger W liegt.
Beim Aus- und Einfahren der Kolbenstange 26 des Zylinders 20 bilden die Gelenkpunkte 3, 7, 23 und 19 zusammen mit dem Abschnitt des ersten Tragarms 1 zwischen den Gelenkpunkten 3 und 7, dem Zwischenhebel 6 und dem als Lenker wirkenden Zylinder 21 ein Gelenkviereck zur Erzeugung einer nahezu geradlinigen horizontalen Vorschubbewegung des fiktiven Lenkpunktes 24, die durch das "Storchschnabel"- Hebelsystem in eine mehrfach vergrößerte Vorschubbewegung des Werkzeugträgers W übersetzt wird.
Beim Ein- und Ausfahren der Kolbenstange 27 des Zylinders 21 bilden die Gelenkpunkte 3, 7, 18 und 22 zusammen mit dem Abschnitt des Tragarmes 1 zwischen den Gelenkpunkten 3 und 7, dem Zwischenhebel 6 und dem als Lenker wirkenden Zylinder 20 ein Gelenkviereck zur Erzeugung einer nahezu geradlinigen vertikalen Hubbewegung des fiktiven Lenkpunktes 24, die in eine mehrfach vergrößerte Hubbewegung des Werkzeugträgers W übersetzt wird.
Ein gestrichelt dargestelltes kleines Rechteck 28 veranschaulicht den Bewegungsbereich des fiktiven Lenkpunktes 24, während ein demgegenüber mehrfach vergrößertes, gestricheltes Rechteck 29 den vergrößerten Bewegungs- bzw. Arbeitsbereich mit einer hinteren Vorschubstellung W′, einer vorderen Vorschubstellung W und einer oberen Hubstellung W′′ des Werkzeugträgers W zeigt.

Claims (2)

1. Lenksystem zum Ausführen geradliniger horizontaler Vorschubbewegungen und geradliniger vertikaler Hubbewegungen des Werkzeugträgers eines Manipulier- oder Chargiergerätes, mit einem ersten Hebelsystem zum geradlinigen horizontalen und vertikalen Bewegen eines Lenkpunktes innerhalb eines kleineren rechteckigen Bewegungsbereiches sowie einem zweiten Hebelsystem nach Art eines "Storchschnabels" zur Übersetzung der Bewegungen des Lenkpunktes auf einen Werkzeugträger mit einem aufgrund der Übersetzung gegenüber dem Bewegungsbereich des Lenkpunktes mehrfach vergrößerten rechteckigen Arbeitsbereich, wobei ein Teil des ersten Hebelsystems einen Teil des zweiten "Storchschnabel"-Hebelsystems bildet, und mit einer Einrichtung zur Parallelführung des Werkzeugträgers, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkpunkt (24) auf einem Zwischenhebel (6) liegt, der ein Teil des Hebelsystems zum Bewegen des Lenkpunktes (24) und des "Storchschnabel"-Hebelsystems zur Übersetzung der Bewegung des Lenkpunktes (24) auf den Werkzeugträger (W) bildet, an dem Zwischenhebel (6) zwei Betätigungszylinder (20, 21) angreifen, daß bei Betätigung des ersten Zylinders (20) der Zwischenhebel (6) durch den Abschnitt eines ersten Tragarmes (1) des "Storchschnabel"-Hebelsystems, der zwischen dem festen Gelenkpunkt (3) des Tragarms (1) am Maschinenrahmen (M) und dem Anlenkpunkt (7) des Zwischenhebels (6) am Tragarm (1) liegt, und durch den als Lenker wirkenden zweiten Zylinder (21) mit feststehender Kolbenstange (27) derart gelenkt wird, daß der Lenkpunkt (24) auf dem Zwischenhebel (6) nahezu geradlinig horizontal bewegt wird, und daß bei Betätigung des zweiten Zylinders (21) der Zwischenhebel (6) durch den Abschnitt des Tragarmes (1) zwischen den Gelenkpunkten (3) und (7) und durch den als Lenker wirkenden ersten Zylinder (20) mit feststehender Kolbenstange (26) derart gelenkt wird, daß der Lenkpunkt (24) am Zwischenhebel (6) nahezu geradlinig vertikal bewegt wird, wobei der Lenkpunkt (24) bei der horizontalen und der vertikalen Bewegung auf der Verbindungsgeraden (25) zwischen dem festen Anlenkpunkt (3) des "Storchschnabel"- Hebelsystems am Maschinenrahmen (M) und dem Anlenkpunkt (5) des Werkzeugträgers (W) an einem zweiten Tragarm (2) des "Storchschnabel"-Hebelsystems liegt.
2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Prinzip bekannte "Storchschnabel"-Hebelsystem einen in dem festen Gelenkpunkt (3) am Maschinenrahmen (M) angelenkten ersten Tragarm (1), einen mit diesem über ein Ellenbogengelenk (4) verbundenen zweiten Tragarm (2), den Zwischenhebel (6), dessen eines Ende in einem Gelenkpunkt (7) am ersten Tragarm (1) mit Abstand von dessen Anlenkpunkt (3) am Maschinenrahmen (M) angreift, sowie einen Lenker (9) aufweist, der in einem Gelenkpunkt (8) am anderen Ende des Zwischenhebels (6) und in einem Gelenkpunkt (10) am zweiten Tragarm (2) angreift, und der zweite Tragarm (2) in einem Gelenkpunkt (5) am Werkzeugträger (W) angelenkt ist, wobei die Gelenkpunkte (4, 7, 8, 10) mit dem Lenker (9), dem Zwischenhebel (6) und den entsprechenden Abschnitten der Tragarme (1, 2) ein Hebelparallelogramm bilden.
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