DE69112467T2

DE69112467T2 - Vorrichtung zum Bewegen von Arbeitseinheiten entlang einiger Wege.

Info

Publication number: DE69112467T2
Application number: DE69112467T
Authority: DE
Inventors: Mario Resta; Roberto Resta; Rodolfo Resta
Original assignee: Resta SRL
Current assignee: Resta SRL
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-03-16
Also published as: ES2076392T3; EP0450369A3; IT9003397A1; IT9003397A0; IT1238275B; EP0450369B1; DE69112467D1; US5145144A; EP0450369A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen von Arbeitseinheiten entlang von Wegen mit mehreren Freiheitsgraden.
Beispiele solcher Vorrichtungen sind aus den Veröffentlichungen EP-A-320 498 und WO-A-89 12 019 bekannt, die hauptsächlich dazu vorgesehen sind, leichte Roboterköpfe zu tragen, die Translationsbewegungen bei hoher Geschwindigkeit ausführen.
Im Stand der Technik werden Spezialmaschinen, wie Einfaßnähmaschinen oder Steppmaschinen und dergleichen, insbesondere zur Herstellung der Kanten von Matratzen, Decken, Tüchern und dergleichen und für andere Arbeitsgänge verwendet.
Der Nachteil üblicher Maschinen ist, daß sie nicht zur Ausführung anderer Arbeitsgänge angepaßt werden können und nicht einfach computergesteuert werden können.
Bei Einfaßnähmaschinen besteht beispielweise der Nachteil, daß die Arbeitseinheiten um das einzufassende Stück herumgeführt werden müssen. Dies zwingt den Benutzer, unangenehme Arbeiten auszuführen und erfordert zwangsweise lange Arbeitstaktzeiten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Nachteile der bekannten Maschinen zu umgehen.
Im Rahmen dieser Aufgabe ist es Ziel der Erfindung, eine Maschine zur Verfügung zu stellen, die einen automatischen Arbeitszyklus durchführen kann.
Diese Aufgabe und dieses Ziel sowie andere Ziele der Erfindung, die nachfolgend ersichtlich werden, werden erreicht durch eine Vorrichtung zum Bewegen von Arbeitseinheiten entlang von Wegen mit mehreren Freiheitsgraden gemäß der vorliegenden Erfindung und mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ersichtlich, die nur als nicht einschränkendes Beispiel in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, worin:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt mit einer Arbeitseinheit bestehend aus einer Einfaßnähmaschine, die auf einer Plattform angebracht ist,
Figur 2 ist ein schematischer Grundriß der Vorrichtung von Figur 1.
In den obigen Figuren bezeichnet Bezugszeichen 1 allgemein ein Stützrahmenwerk, das vier Pfosten 2 besitzt, die entsprechend den Ecken eines Rechtecks angeordnet sind.
Die Pfosten sind paarweise durch ein Paar zueinander parallele Träger 3 und ein Paar Querträger 4, die zu den Trägern 3 senkrecht sind, verbunden.
Entlang den Innenseiten der Träger 3 sind Führungen 5 zum Verschieben eines Laufwerks 6, das von einem Paar vertikaler Seitenwände 7 gebildet ist, die von einem Paar paralleler Stäbe 8 verbunden sind, angeordnet. Mit den Seitenwänden 7 sind Räder 9, 10 drehbar verbunden und greifen tangential in die oberen und unteren Kanten der Führungen 5 ein.
Wenn das Laufwerk 6 in eine Bewegungsrichtung entlang einer Achse X (siehe Figur 2) bewegt werden soll, wird die Verschiebung des Laufwerks 6 entlang der Führungen 5 durch einen Getriebemotor 11 ausgelöst, der auf einem der Träger 2 angebracht ist. Auf die Hauptwelle des Getriebemotors 10 ist ein Ritzel 12 befestigt und wirkt mit einer Zahnstange 13 zusammen, die starr mit der unteren Kante der Seitenwand 7 verbunden ist. Die Stäbe 8 definieren Bewegungsführungen für einen Wagen 14, der mittels Rädern 15 sich entlang einer Achse Y vor und zurück bewegt, d. h. senkrecht zur Achse X.
Ein Getriebemotor 16 ist auf dem Wagen 14 angebracht und treibt ein Ritzel 17 in Verbindung mit einer Kette 18 an, die sich zwischen den Seitenwänden 7 erstreckt. Die Kette 18 ist durch ein Paar seitlich zum Ritzel angeordneter freier Zähne in einem eingreifenden Kontakt mit dem Ritzel 17 gehalten.
Ein auf dem Wagen 14 gestützter Rahmen 19 erstreckt sich nach unten und ist gebildet aus einem vertikalen Arm 20, der in einer nach unten gerichteten Position mit einer Vielzahl von gewölbten Teilen versehen ist, um eine C-förmige Konfiguration zu definieren, die von einem horizontalen Teil 21 gebildet ist, der mit dem Arm 20 verbunden ist und mit einem zweiten horizontalen Teil 22 mittels eines vertikalen Teils 23 verbunden ist. Die Teile 21, 23 und 22 definieren daher eine Schleife 24. Ein Zahnrad 25 ist am oberen Ende des Arms 20 befestigt und wirkt mit einem Ritzel 26 zusammen, das von einem Getriebemotor 27 angetrieben ist, der auf der unteren Fläche des Wagens 14 angebracht ist, so daß der ganze Rahmen 19 sich um eine Achse Z drehen kann, die senkrecht zu der von den Achsen X und Y definierten Ebene steht.
Das Ende des horizontalen Teils 22 ist gebogen, so daß es einen Träger 28 für eine horizontale Plattform 29 ausbildet, die in die Schleife 24 hineinragt.
Ein Zahnrad 30 ist zwischen den Träger 28 und die Plattform 29 angeordnet, und mittels eines weiteren Zahnrades 31, das auf der Hauptwelle eines Getriebemotors 32 befestigt ist, wird eine Drehbewegung darauf übertragen, so daß die Plattform 29 eine Drehbewegung um eine Achse ausführt, die nicht notwendigerweise mit der Achse Z zusammenfällt.
Entsprechend der erforderlichen Arbeit, ist eine Arbeitseinheit 33 auf der Plattform 29 angeordnet.
Die Arbeitseinheit kann gebildet sein aus einer Einfaßnähmaschine, einer Klebemaschine, einem Schneid-Überhefter, einem Nieter, einer Steppmaschine und so weiter.
Das bearbeitete Stück, das durch das Bezugszeichen 34 bezeichnet ist, ist in dem speziellen Fall eine Matratze, die auf einen Arbeitstisch 35 in bestimmter Höhe gelegt ist.
Die Anschläge des Laufwerks 6 und des Wagens 14 sind entlang der Achsen X, Y entsprechend der ebenen Abmessungen des Stückes eingestellt, während der Rahmen 19 um die Achse Z gedreht wird, um die Winkelstiche entsprechend dem vorbestimmten Radius der Wölbung auszuführen.
Wie ersichtlich ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung für verschiedene Arbeitsvorgänge angepaßt werden und ist sehr leicht zu bedienen und in der Konstruktion einfach.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Vorrichtung ist, daß sie mittels eines Computers eingestellt und betätigt werden kann, der entsprechend dem Weg, den sich die Arbeitseinheit entlang bewegen muß, programmiert ist. Auf diese Weise ist es möglich, viel kürzere Arbeitszeiten zu erreichen als bei den bisher verwendeten Maschinen.
Bei der vorliegenden Erfindung können zahlreiche Modifikationen und Variationen vorgenommen werden. Eine der Variationen ist dadurch gebildet, daß der Rahmen 19 auf dem Wagen 14 angebracht werden kann, so daß er in Bezug dazu entlang der Rotationsachse Z angehoben und abgelassen werden kann. Diese Möglichkeit erlaubt, die Höhe der Arbeitseinheit 33 einzustellen, insbesondere wenn die herzustellenden Stücke keine rechtwinkligen Profile aufweisen. Die Bewegung des Rahmens 19 wird mit hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Mitteln erreicht, die zwischen den Rahmen selbst und den Wagen 14 angeordnet sind. In gleicher Weise kann das Anheben und Ablassen der Arbeitseinheit durch eine bewegliche Ausbildung der Plattform 29 entlang der Achse Z oder entlang einer Achse, die parallel dazu ist, erreicht werden; die Plattform kann durch hydraulische, pneumatische oder mechanische Mittel angehoben und abgelassen werden, die zwischen ihren Träger 28 und die Plattform angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der vertikale Teil 20 oder 23 des Rahmens 19 aus zwei oder mehr Elementen ausgebildet, die teleskopartig zueinander entlang einer Achse, die parallel ist zur Achse Z, geführt sind und von einem linearen Antriebsmittel angetrieben sind, so daß das Element, mit dem der horizontale Teil 22 verbunden ist, in die erforderliche Arbeitshöhe für die Einheit 33 angeordnet werden kann.
Wo in einem Anspruch genannte technische Merkmale von einem Bezugszeichen gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen nur zum Zwecke der besseren Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt und dementsprechend besitzen diese Bezugszeichen keine einschränkende Wirkung auf den Bereich eines als Beispiel durch ein solches Bezugszeichen identifizierten Elements.

Claims

1. Vorrichtung zum Bewegen von Arbeitseinheiten entlang von Wegen mit mehreren Freiheitsgraden umfassend ein Laufwerk (6), das sich entlang einer Achse X bewegen kann und einen entlang des Laufwerks entlang einer Achse Y, die orthogonal ist zur Achse X, geführten Wagen (14) trägt, Trägermittel (19), die mit dem Wagen verbunden sind und eine Trägerplattform (29) tragen, wobei das Trägermittel um eine Achse Z drehbar ist, die senkrecht ist zu der Ebene, die durch die Achsen X und Y verläuft, wobei eine Arbeitseinheit (33) auf der Plattform angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermittel gebildet ist von einem Rahmen (19), der vertikal abfällt und von einem vertikalen Arm (20) gebildet ist, der sich mit einer Vielzahl von Teilen (21, 22, 23) erstreckt, die so gebogen sind, daß sie eine C-förmige Schleife bilden, deren Ende einen Träger (28) für die Plattform (29) bildet, wobei die Plattform ferner um eine Achse drehbar ist, die senkrecht ist zu der Ebene, die durch die Achsen X und Y verläuft, und wobei die Achse mit der Arbeitsachse der Arbeitseinheit zusammenfällt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Rahmenwerk (1) umfaßt mit vier vertikalen Pfosten (2), die paarweise durch zwei parallele Träger (3) und durch zwei Querträger (4), die senkrecht zu den Trägern sind, miteinander verbunden sind, wobei horizontale Führungen (5) entlang der Träger (3) zum verschiebbaren Stützen des Laufwerks (6) angebracht sind, wobei das Laufwerk mittels eines Getriebemotors (11) angetrieben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufwerk (6) zwei Seitenwände (7) umfaßt, auf denen Räderpaare (9, 10) auskragend angebracht sind, wobei die Räder in die Führungen (5) eingreifen, wobei der Wagen (14) auf dem Laufwerk in einer Richtung verschiebbar gestützt ist, die senkrecht ist zu der des Laufwerks.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (14) ausgebildet ist aus einem Rahmen, der mit Räderpaaren (15) zum Verschieben auf dem Laufwerk (6) versehen ist, wobei der Wagen mittels eines Getriebemotors (16) angetrieben ist, der ein Ritzel (17) antreibt, des mit einer Kette (18) zusammenwirkt, die sich zwischen den beiden Wänden (7) erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermittel (19) mittels eines Zahnrades (25) gedreht wird, das auf dem Arm (20) befestigt ist, wobei das Zahnrad mit einem Ritzel (26) zusammenwirkt, das von einem auf dem Wagen (14) angebrachten Getriebemotor (27) angetrieben wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (29) um eine Rotationsachse Z des Rahmens (19) drehbar ist, was Rotation der Arbeitseinheit (33) um eine Achse bewirkt, die parallel ist zu der Achse Z, wobei Zahnräder (30, 31) zwischen der Plattform (29) und dem Träger (28) angeordnet sind, wobei das Getriebe die Rotationsbewegung von einem auf dem Rahmen (19) angebrachten Getriebemotor (32) auf die Plattform überträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (29) um die Achse Z drehbar ist, wobei die Arbeitseinheit (33) auf der Plattform so angeordnet ist, daß die Rotationsachse der Plattform mit der Arbeitsachse zusammenfällt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (29) entlang ihrer Rotationsachse in Bezug zu einer Ruheposition auf dem Träger (28) angehoben und abgesenkt werden kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (19) in Bezug auf den Wagen (14) entlang der Rotationsachse Z angehoben und abgesenkt werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (19) zwei oder mehr Elemente umfaßt, die teleskopartig zueinander entlang einer vertikalen Achse geführt sind und von einem linearen Antrieb angetrieben sind, so daß der Träger (28) für die Plattform (29) in der erforderlichen Höhe für die Arbeitseinheit (33) angeordnet werden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des Laufwerks (6), des Wagens (14), des Trägermittels (19) und der Plattform (29) mittels eines Computers betätigt sind.