WO2008098605A1 - Positioning device - Google Patents

Positioning device Download PDF

Info

Publication number
WO2008098605A1
WO2008098605A1 PCT/EP2007/010769 EP2007010769W WO2008098605A1 WO 2008098605 A1 WO2008098605 A1 WO 2008098605A1 EP 2007010769 W EP2007010769 W EP 2007010769W WO 2008098605 A1 WO2008098605 A1 WO 2008098605A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
positioning device
frame
arm
positioning
positioner
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/010769
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Adam Schulz
Original Assignee
Kuka Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuka Systems Gmbh filed Critical Kuka Systems Gmbh
Publication of WO2008098605A1 publication Critical patent/WO2008098605A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00Arms
    • B25J18/02Arms extensible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0084Programme-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators
    • B25J9/009Programme-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators being mechanically linked with one another at their distal ends
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/041Cylindrical coordinate type

Definitions

  • the invention relates to a positioning device with the features in the preamble of the main claim.
  • the kinematics Compared to rotary tables, the kinematics, the range and possible applications are significantly increased and improved. In comparison with articulated arm robots, the kinematics can be reduced, but at the same time the reach can be increased via the linear axis. Also, the work area can be cheaper and also better adapt to the respective positioning requirements.
  • a cost saving is also possible by external control of the axis drives, for example via the control of an associated manipulator or robot.
  • the positioning axes can hereby be controlled as additional axes by the robot controller and optimally adapted to the respective processing and handling requirements as well as to the needs of the robot or processing device.
  • the possibility of using simple axle geometries and simple axle drives is also cost-effective.
  • the claimed alignment and arrangement of the linear and rotary axes also has advantages in terms of the work area and the positioning capabilities.
  • the Stör Schle can be advantageously reduced.
  • angle brackets can be positioned workpieces, tools or the like. in their position and alignment to the existing positioning kinematics adapt.
  • the positioning device can have one or more positioning devices with the aforementioned design and axle geometry.
  • Several positioning devices can be used to form special component or reversing positioners or the like. And moved synchronously. This allows larger loads to move and support.
  • the positioning devices can form mobile portals with each other, which can also be used in difficult work areas. In particular, such portals can carry out lifts and thereby be outside the range of processing equipment or devices.
  • Particularly advantageous applications open up in the field of Karosseriefertigung in the handling and transport and positioning of body parts and / or tenter.
  • a handling device for clamping frames on a processing station in particular a framing station or a welding station for vehicle bodies, are significantly improved and simplified by the claimed positioning. This concerns both the loading and unloading of clamping frames on clamping frame magazines, the clamping frame transport, as well as the delivery of clamping frames at the workplace.
  • Figure 1 to 3 a positioning in perspective
  • Figure 4 an enlarged and broken sectional view of a combined
  • FIG. 8 a positioning device in the form of a
  • Figures 9 and 10 a kinematic and constructive
  • FIG. 11 to 13 a processing station with two positioning in different
  • Figures 14 and 15 a positioning in the
  • FIGS. 16 to 18 Execution as a component positioner at a framing station and FIGS. 16 to 18 variants of the positioning devices as frame positioners at a framing station.
  • the invention relates to a positioning device (2) for different purposes and to a processing station (1) equipped with one or more such positioning devices (2).
  • the positioning device (2) has one or more positioning devices (3).
  • FIGS. 1 to 5 show a first variant and FIGS. 9 and 10 show a second variant of such a positioning device (3).
  • the positioning device (3) in each case has a frame (8) with at least one arm (11) and with at least one output element (15).
  • the arm (11) is movable and preferably rotatably mounted on the frame (8).
  • the positioning device (3) has in the illustrated embodiments, three axes of movement (18,19,20) with associated drives (21,22,23). In the variants shown, these are two axes of rotation (18, 20) and one
  • the positioning device (3) may have one or more auxiliary axes, e.g. an additional axis of rotation and / or driving axis for the frame (8).
  • the arms (11) are mounted rotatably about an axis of rotation (18) by means of a bearing (12) on the frame (8) and are driven to rotate or pivot by means of a drive (21).
  • the axis of rotation (18) is aligned substantially horizontally or parallel to the ground.
  • the output element (15) also has an axis of rotation (20) and is rotatably mounted on the arm (11) by means of a bearing (14) and is rotationally driven by means of a drive (23).
  • the drive element (15) is arranged laterally next to the arm (11), wherein the axis of rotation (20) is aligned transversely to the arm longitudinal direction.
  • the output element (15) on the frame (8) opposite side of the arm (11) is arranged.
  • the axes of rotation (18,20) of the arm (11) and the output member (15) may be aligned in parallel.
  • the output member (15) is e.g. formed as a cylindrical rotary flange (16) and has at its end face or other suitable location at least one connection (17) for the cultivation of one or more tools (35).
  • the terminal (17) may e.g. be designed as a removable coupling, which is remotely controllable and allows a tool change.
  • the connection (17) may further comprise a resource supply for the supply of resources, such as compressed air,
  • the tool (35) can be arranged flat on the end face of the output element (15).
  • the terminal (17) may include an angled bracket or flange (40) that allows for rotated alignment and attachment of the tool (35).
  • Figures 11 to 13 show such an arrangement.
  • the tool (35) can be designed in any suitable manner. In the exemplary embodiments shown, it has one or more grippers or tensioners (41) with which workpieces (4) of any type, eg body components (48), can be gripped. By means of such a gripping tool (35) can alternatively clamping devices, such as clamping bars (44) or larger Clamping frame (45) can be gripped.
  • the gripping tool (35) can also be used as a clamping device to clamp a workpiece on a support and possibly also to receive a plurality of workpiece parts and to clamp in a desired position and orientation to each other.
  • linear axis (19) is designed differently in the exemplary embodiments shown.
  • Figure 1 to 5 is the elongated arm
  • the rotary and sliding bearings (12,13) are arranged in this embodiment on an upright column (9) of the frame and are located at a distance above a foot part (10) of the frame (8) and the ground.
  • the arm (11) is mounted laterally and flying on the column (9).
  • the positioning device (3) can also have a controllable locking device (32) for the arm (11).
  • the locking device (32) can block both the rotational position about the rotational axis (18), as well as the displacement position along the linear axis (19) controlled and lock.
  • the locking device (32) can be used for this purpose, e.g. be formed as remote controllable non-positive clamping device, positive locking device or in any other suitable manner.
  • the combined swivel and slide bearing (12,13) engages in the middle arm area between the arm ends.
  • Figure 4 illustrates in a broken sectional view of this arrangement and the structure of the storage and drive technology.
  • the column (9) has at the upper end a widened head region on which the bearings (12,13) and the drive (22) for the linear axis (19) are arranged.
  • the sliding bearing (13) has a cross-sectionally fork-shaped bearing housing
  • the bearing housing (27) forms a U-shaped guide collar and has a limited length, e.g. directed at the forces and moments to be absorbed.
  • the bearing housing (27) has on the side facing the column (9) on a hollow shaft (24) which defines the axis of rotation (18) and is rotatably supported by a bearing (12) in the head of the column (9).
  • the drive (21) for the axis of rotation (18) is located at a suitable location, e.g. at the column shaft below the widened head portion and is connected by means of an optionally multi-stage Vorgeleges (26) with the hollow shaft (24) drivingly.
  • the drive (21) can be designed in any suitable manner and have a motor drive element and possibly a downstream transmission.
  • the drive (21) may e.g. a controllable electric motor with encoders and / or encoders and with brake and
  • the in the bearing housing (27) positively guided arm (11) is at the rotation of the bearing housing (27) to the
  • the drive (22) for the linear axis (19) is arranged above the rotary drive (21) and drives a continuous shaft (25), which is arranged coaxially in the hollow shaft (24) and rotatably supported by suitable bearing elements.
  • the drive (22) can otherwise be formed in the same way as the drive (21).
  • driving elements (30,31) which act on the arm (11). This can e.g. a pinion (30) at the shaft end, which meshes with a rack (31) on the back of the arm (11).
  • the driving elements (30,31) are in a space between the adjacent side wall of the
  • the output element (15) is arranged at one end of the arm by means of the pivot bearing (14) localized. Its drive (23) can be located in the same place. In the embodiment shown, the drive (23) is arranged on the other arm end in favor of a balanced weight distribution.
  • the drive (23) can be designed in a similar manner as the other drives (21,22).
  • the driving forces are transmitted by means of a transmission (33) in the interior of the hollow arm housing (29) to the output element (15) and the shaft thereof.
  • the transmission (33) can be e.g. a toothed belt drive, a rope drive, a chain drive, worm drive or the like. be.
  • output elements (15) may be arranged on both arm ends, the drives (23) in this case being arranged in close proximity thereto and e.g. can be infected.
  • FIG. 8 shows such a variant.
  • the arm (11) is pivotally mounted on a frame (8) at one end by means of a pivot bearing (21) about a pivot axis (18).
  • the frame (8) may have a low overall height, so that the pivot bearing (12) and the axis of rotation (18) in Close to the ground.
  • the linear axis (19) is realized in this case by a longitudinal adjustment of the driven part (15) along the arm (11).
  • the slide bearing (13) is designed for this purpose, for example as a slide and along the arm (11) in a suitable manner on rails or the like. is guided and via a preferably near-bottom drive (22) by means of a suitable transmission, such as a spindle drive or the like. along the arm (11) adjusted.
  • the output element (15) may be formed in a similar manner as in the above-described embodiment and has a rotation axis or output axis (20).
  • suitable drives 21,23
  • the position devices (3) each have a single arm (11) in the various embodiments.
  • the single arm can be replaced by two or more parallel arm parts that can accommodate greater forces and moments.
  • the positioning devices (3) can be set up individually, as e.g. is shown in Figures 11 to 13 explained below.
  • FIGS. 8 and 9 illustrate a variant in which the positioning device (2) has in each case two positioning devices (3) with aligned output shafts (20) arranged in pairs opposite each other and in synchronism. There may also be several such positioning device pairs (3).
  • the positioning devices (3) can jointly hold at least one component holder (39), a clamping device (44, 45) or a workpiece (4). They may also be interconnected as in FIG. 9 by a transverse rod which extends along the axis of rotation (20) and on which Output element (15) can possibly go back and forth.
  • the crossbar can also form the stationary support member and the movable bearing element for the pivot bearing (14).
  • the positioning device (2) with the positioning device pairs (3) has a portal-like shape. This allows lift-off movements of the output elements (15) over obstacles.
  • the laying length can be varied and adapted to the circumstances.
  • the synchronization of the drives (21,22,23) can be achieved in the double arrangement of the positioning (3) in any suitable manner.
  • the drives (21, 22, 23) can be synchronized with one another by means of path and / or angle measuring systems for synchronization. They can also be regulated to the same forces or moments.
  • each output element (15) which is common to both positioning devices (3) and which has a single rotary drive (23) and is optionally displaceably arranged along the transverse bar.
  • a controllable drive can be present.
  • several output elements (15) on the crossbar be arranged.
  • the driven element (15) can extend over the entire free space between the opposite arms (11) and perform only rotational movements.
  • each arm (11) may have its own output element (15), the crossbar possibly being omitted and the output elements (15) driven independently and eg synchronously.
  • Figure 8 shows an embodiment of the first embodiment of Figures 1 to 5.
  • Positioning device (2) is formed in this case as a component positioner (37) and in particular as a reversing positioner (38).
  • the two positioning devices (3) face each other with the same arm orientations and aligned output shafts (20).
  • output shafts (20) with output elements (15) may be present, which are driven in a suitable manner.
  • FIG. 8 shows a variant of this in which on the left positioning device (3) for both output elements
  • the output elements (15) in each case an adjacent drive (23) is present.
  • the output elements (15) only each have a pivot bearing (14), being dispensed with their own drives.
  • the paired opposed output members (15) are each rotatably connected to a component receptacle (39), e.g. consists of two parallel and spaced apart holding plates or mounting frame consists. At the receiving plates can by means of suitable grippers, tensioners or other tools (not shown)
  • Output elements (15) have their own drive (23).
  • the positioning devices (3) allow a resource supply to the tools (35) or the workpieces (4). This supply can run via the positioning devices (3) and a stationary connection in the region of the frame (8).
  • operating means chains (34) can be provided on the arm (11), which ensure a flexible supply of equipment from the frame (8) to the output element (15), which is moved together with the arm displacements.
  • the operating equipment chain (34) may originate from the rotary or sliding bearing (12, 13) or its bearing housing (27) and be laid in a bent cable drag along the arm (11) to the output element (15). Fluidic equipment can be transferred via suitable rotary connections. Currents can be transmitted via sliding contacts etc.
  • the resource chain (34) may be adjusted accordingly.
  • the positioning devices (3) or the positioning device (2) formed therefrom can have a suitable control.
  • This control can be in one or more
  • Positioning devices (3) be integrated and act on the drives (21,22,23) and possibly other equipment parts.
  • the controller is paged out and located in an external controller (36) of one or more processing devices (5) to which the positioning device (2) is associated.
  • the single or multiple existing Machining devices (5) can be, for example, multi-axis manipulators, in particular multi-axis industrial robots, which process the workpieces (4) with suitable and possibly interchangeable tools, eg joining tools.
  • the robots (6) are designed as six-axis articulated-arm robots, which may possibly also have one or more additional axes.
  • the manipulators or robots (6) have a robot controller (36) which has a plurality of additional control axes which are suitable for controlling the associated positioning device (2) or the positioning device (s) (3)
  • FIGS. 11 to 13 show a first exemplary embodiment of a processing station (1) and an environment of use for a positioning device (2).
  • the positioning device (2) is designed here as a component positioner (37) for one or more identical or possibly different workpieces (4) and consists of two positioning devices (3) set up individually and at a mutual distance.
  • the Positioniergeräte (3) are floor bound, but may alternatively have any other mounting position, for example, hanging on a portal or laterally projecting on a building wall or the like.
  • the number of positioning devices (3) can vary as desired up and down.
  • the positioning devices (3) are used for handling and positioning of workpieces (4) relative to the associated processing devices (5, 6), whereby further transport of the workpieces (4) after processing can also be realized.
  • the positioning devices (3) can be controlled jointly, eg via the robot controller (36).
  • the workpieces (4) are fed in a suitable manner and, for example, transferred from a worker (43) to a drum receiver (42).
  • the workpieces (4) can be of any type, size and number. Preferably, it is
  • the workpieces (4) can be multi-part and form assemblies.
  • Drum receiver (42) brings the workpiece (4) in the working area of the positioning device (3), which, for. in the manner mentioned above with a connection (17) with angle bracket (40) and a gripping tool (35) with grippers or tensioners (41) is equipped.
  • the connection (17) with angle bracket (40) and a gripping tool (35) with grippers or tensioners (41) is equipped.
  • Gripping tool (35) can also be acted upon by the controller (36).
  • the positioning device (3) takes over and tensions the workpiece (4) provided on the drum receiver (42).
  • the arm (11) may be for this purpose e.g. on the maximum shown
  • the arm (11) is moved back and possibly rotated.
  • the driven axles (18, 19, 20) By suitable movements of the driven axles (18, 19, 20), the workpiece (4) can be brought into a position suitable for machining relative to the associated robot (6) and its tool. The position may be changed during editing.
  • the robot (6) and the positioning device (3) are controlled in this case by the controller (36) in a coordinated manner.
  • the positioning device (3) can transfer the workpiece (4) directly to the positioning device (3) following in the process chain directly or via a stationary file.
  • the workpiece (4) is again positioned and handled in a process-appropriate manner by the second positioning device (3) in relation to a processing device (5).
  • a workpiece delivery and a removal from the processing station (1) follow.
  • the number of positioning devices (3) and the processing devices (5) can vary as desired. The number may be smaller or larger than in the illustrated embodiment.
  • the positioning devices (3) can change the gripper tools (35) as needed by means of the connections (17) and their replaceable couplings.
  • one or more provisions or magazines for different tools (35) may be present.
  • Figures 14 and 15 show a further insert variant of the positioning device (2), which in turn is formed here as a component positioner (37) in a processing station (1).
  • the positioning devices (3) according to the first embodiment of Figure 1 to 5 are formed. They may alternatively be designed according to FIGS. 9 and 10.
  • the clamping bars (44) have controllable grippers and tensioners with which workpieces (4), e.g. the trained as a side wall
  • Body parts (48) are gripped.
  • the body components (48) are successively from a Conveyor (49) provided by means of suitable brackets and can be gripped with the clamping bars (44) and removed from the conveyor (49).
  • a Conveyor (49) provided by means of suitable brackets and can be gripped with the clamping bars (44) and removed from the conveyor (49).
  • correspondingly adapted clamping strips (44) may be present, for example, in an adjacent magazine (47) are mounted in the working area of the positioning (3).
  • the side walls (48) provided by a high-level conveyor (49) are gripped individually by the component positioner (37) and fed to a workstation (53) in the station frame (52) of the processing station (1), where they are brought to a suitable receptacle, e.g. passed to a ready-standing clamping frame (50).
  • a suitable receptacle e.g. passed to a ready-standing clamping frame (50).
  • Component positioner (37) with its two arms (11) the clamping frame (50) and also arranged in front of processing devices (5) smoothly overlap and hand over the body component (48) on the workspace (53) facing frame inside.
  • the processing station (1) is designed, for example, as an assembly or joining station for vehicle bodies. This may in particular be a framing station in which the basic shape of the body shell is constructed from a plurality of supplied body components (48) and held by means of one or more tenter frames (50).
  • the associated floor assembly (not shown) can, for example, on a pallet or the like.
  • a tensioning frame (50) can be arranged on one or both sides of the transfer line (54) and can be located on an infeed device (51) which carries out a feed movement directed back and forth transversely to the transfer line (54) and removes the tensioning frame (50). to the working and clamping point on the transfer line (54) and the Floor group brings.
  • the processing devices (5) have suitable joining tools, such as welding, adhesive or soldering tools or the like. and are designed, for example, as a welding robot.
  • the positioning device (2) can be adapted to the local conditions by means of a suitable column height and arm length. For this it is advantageous if the positioning device (2) and the or
  • Positioning device (s) (3) are modular and can be assembled as needed to the desired configurations and, if necessary, can be converted.
  • the column (9) may e.g. consist of pluggable column elements with which the column height can be adapted and, if necessary, modified.
  • the arms (11) may also form a replaceable assembly in various sizes and configurations.
  • Bauteilpositionierers (37) the available space can be optimally used, wherein the body components (48) by suitable sliding and rotating movements of the arms (11) and the output elements (15) from the conveyor (49) via the robot (6) and the clamping frame ( 50) can be lifted and transported.
  • You can hereby e.g. Perform a curve or threading movement to optimally use the existing freedom of movement due to the changed component orientation and to get past the interference contours.
  • the angle of rotation of the positioning device (2) and of the arm or arms (11) about the axis of rotation (18) can be almost 360 °. The same applies to the output elements (15).
  • FIGS. 16 to 18 show a further variant of use in which the positioning devices (2) are used in a handling device (58) for clamping frames.
  • the processing station (1) is constructed in a similar manner as in the preceding embodiment and has a station frame (52) with a transfer line (54) in place along with working sites (53) arranged on one or both sides.
  • different body types can be processed, for which different clamping frames (45) are used.
  • These are stored in one or more magazines (46) located on one or both sides of the transfer line (54) and located in front of and / or behind the workstation (53).
  • an infeed device (51) e.g. is formed as a transversely to the transfer line (54) movable, controllable and driven carriage.
  • At Stationsgestell (52) Absteckungen for exact positioning of the clamping frame (45) can be located at the workstation (53).
  • Delivery device (51) and the frame or the magazine (s) (46) is a conveyor (57) is provided, which is movable along the transfer line (54) and includes, for example, a floor-mounted transport vehicle, which is movable on rails with a suitable drive.
  • Figure 17 shows this conveyor (57) fragmentary.
  • the trolley can also be used for the frame delivery at the workstation (53) and for the delivery device (51).
  • the positioning means (2) can be used in the context of the handling device (58) as a tool positioner or frame positioner (55,56) in various configurations.
  • the portal-like positioning devices (2) are arranged as frame positioners (55) on the frame magazines (46).
  • the positioning devices (2) consist in all variants shown in each case of two opposing and synchronously aligned and movable positioning devices (3) with aligned output shafts (20) and arranged on both sides of output elements (15).
  • the driven elements (15) are again designed as mutually facing rotary flanges (16) with connections (17), possibly in the form of interchangeable couplings, the tools (35) with grippers (41) for holding and moving the clamping frame (45).
  • the racks (8) or columns (9) of the positioning devices (3) are arranged on both sides of the magazines (46) and the stockpiled (45) stockpiled there, so that the clamping frame (45) laterally with the tools (35), if necessary can be grasped and transported as well as positioned with the intervention of an additional gripping stroke.
  • Frame Positioner (55) thanks to its kinematics remove the clamping frames (45) from the various storage locations on the frame magazine (46), if necessary over other tenter frame (45) and other obstacles and lift off on the conveyor (47) in an appropriate manner and position. Thanks to the positioning kinematics while the clamping frame (45) can be pivoted about the output shaft (20) also when needed. The vertical frame orientation, for example, may thereby be maintained or changed during transport and positioning of the tenter frame (45). In the opposite way, the frame positioner (55) can take up the tension frame (45), which is no longer needed and returned from the conveyor (57), and set or insert again in the frame magazine (46).
  • the clamping frames (45) in the frame magazine (46) can stand vertically or assume any inclined position. They can alternatively be arranged horizontally.
  • the clamping frames (45) are in this case with their longitudinal axis along the conveying direction of the conveyor
  • FIG. 18 shows a further development of the
  • the tool or frame positioner (56) is also used for the transfer of the clamping frame (45) to the feed device (51) and the workstation (53).
  • the portal-like frame positioner (56) can grasp the tensioning frame (45) provided by the aforementioned conveyor (57) and deliver it to the feed device (51) in a feed movement directed transversely to the transfer line (54), which then feeds the clamping frame (45) the workstation (45) positioned.
  • the delivery device (51) can be saved, the frame positioner (56) delivering the clamping frame (45) directly to the workstation (53) and docking it to the station frame (52). Thanks to the shape of the portal, in this case the clamping frame (45) can be lifted beyond the machining devices (5, 6) located at the workstation (53).
  • the frame positioner (56) is arranged stationary in front of the workstation (53).
  • the frame positioner (56) may be movable be arranged and also get the frame transport to one or more frame magazines (46) and there also pass the clamping frame (45).
  • the frame positioner (55, 56) has a double function.
  • the movable or movable frame positioner (55, 56) has e.g. a common and as a bottom plate continuous foot part (10), which connects the positioning devices (3) and at the bottom has a chassis or other conveyor technology.
  • Frame positioner (55, 56) may be e.g. along a conveyor line parallel to the transfer line (54) be arranged movable in a leash. Alternatively, a hanging guide on a stand or portal is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

The invention relates to a positioning device (2) comprising at least one positioning apparatus (3). The positioning apparatus (3) is provided with a frame (8), at least one movable, preferably rotatable arm (11), and at least one output element (15) and has three or more axes of movement (18, 19, 20), i.e. a combination of several axes of rotation (18, 20) and at least one linear axis (19). Preferably, the arm (11) is also slidingly mounted on the frame (8).

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Positioniereinrichtungpositioning
Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a positioning device with the features in the preamble of the main claim.
In der Praxis sind einfache Positioniereinrichtungen in Form von Drehtischen bekannt. Diese haben eine eingeschränkte Kinematik und lassen sich nur für wenige Anwendungszwecke einsetzen. Andererseits werden bei der Karosseriefertigung in Robotergärten mehrachsige Industrieroboter, z.B. sechsachsige Gelenkarmroboter, zum Positionieren von Bauteilen eingesetzt. Ein solcher Robotereinsatz ist in vielen Fällen kinematisch überqualifiziert und unwirtschaftlich.In practice, simple positioning means in the form of turntables are known. These have a limited kinematics and can be used only for a few applications. On the other hand, in car body manufacturing in robotic gardens, multi-axis industrial robots, e.g. six-axis articulated arm robot, used for positioning components. Such a robot use is in many cases kinematically overqualified and uneconomical.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Positioniereinrichtung aufzuzeigen.It is therefore an object of the present invention to show a better positioning.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen imThe invention solves this problem with the features in
Hauptanspruch.Main claim.
Die beanspruchte Positioniereinrichtung hat den Vorteil einer verbesserten Kombination von Kinematik undThe claimed positioning has the advantage of an improved combination of kinematics and
Wirtschaftlichkeit. Gegenüber Drehtischen sind die Kinematik, die Reichweite und die Einsatzmöglichkeiten wesentlich vergrößert und verbessert. Im Vergleich mit Gelenkarmrobotern kann zwar die Kinematik reduziert, zugleich aber über die Linearachse die Reichweite vergrößert werden. Auch der Arbeitsbereich lässt sich günstiger gestalten und außerdem an die jeweiligen Positioniererfordernisse besser anpassen.Economics. Compared to rotary tables, the kinematics, the range and possible applications are significantly increased and improved. In comparison with articulated arm robots, the kinematics can be reduced, but at the same time the reach can be increased via the linear axis. Also, the work area can be cheaper and also better adapt to the respective positioning requirements.
Durch eine Achsenreduzierung kann der Bau- undThrough an axle reduction, the construction and
Kostenaufwand verringert und im Verhältnis zur Kinematik und den Positionieranforderungen verbessert und optimiert werden. Eine Kostenersparnis ist außerdem durch eine Fremdsteuerung der Achsantriebe, z.B. über die Steuerung eines zugeordneten Manipulators oder Roboters möglich. Die Positionierachsen können hierbei als Zusatzachsen von der Robotersteuerung aus gesteuert und optimal an die jeweiligen Bearbeitungs- und Handhabungserfordernisse sowie an die Bedürfnisse des Roboters oder Bearbeitungsgerätes angepasst werden. Kostengünstig ist auch die Möglichkeit zur Verwendung einfacher Achsgeometrien und einfacher Achsantriebe.Reduced cost and improved and optimized in relation to kinematics and positioning requirements become. A cost saving is also possible by external control of the axis drives, for example via the control of an associated manipulator or robot. The positioning axes can hereby be controlled as additional axes by the robot controller and optimally adapted to the respective processing and handling requirements as well as to the needs of the robot or processing device. The possibility of using simple axle geometries and simple axle drives is also cost-effective.
Die beanspruchte Ausrichtung und Anordnung der Linear- und Drehachsen hat außerdem Vorteile hinsichtlich des Arbeitsbereichs und der Positioniermöglichkeiten. Auch die Störbereiche können vorteilhaft reduziert werden. Durch die Verwendung von Winkelträgern lassen sich die zu positionierenden Werkstücke, Werkzeuge oder dergl . in ihrer Lage und Ausrichtung an die vorhandene Positionierkinematik anpassen.The claimed alignment and arrangement of the linear and rotary axes also has advantages in terms of the work area and the positioning capabilities. The Störbereiche can be advantageously reduced. By using angle brackets can be positioned workpieces, tools or the like. in their position and alignment to the existing positioning kinematics adapt.
Die Positioniereinrichtung kann ein oder mehrere Positioniergeräte mit der genannten Ausbildung und Achsgeometrie aufweisen. Mehrere Positioniergeräte können zur Bildung spezieller Bauteil- oder Wendepositionierer oder dergl. eingesetzt und synchron bewegt werden. Hierdurch lassen sich größere Lasten bewegen und abstützen. Die Positioniergeräte können miteinander bewegliche Portale bilden, die sich auch an schwierigen Arbeitsbereichen einsetzen lassen. Insbesondere können solche Portale Überhebevorgänge durchführen und sich dabei außerhalb des Bereichs von Bearbeitungseinrichtungen oder -geraten befinden. Besonders günstige Einsatzmöglichkeiten eröffnen sich im Bereich der Karosseriefertigung bei der Handhabung und dem Transport sowie Positionieren von Karosseriebauteilen und/oder Spannrahmen. Bespielsweise kann eine Handhabungseinrichtung für Spannrahmen an einer Bearbeitungsstation, insbesondere einer Framingstation oder einer Ausschweißstation für Fahrzeugkarosserien, durch die beanspruchten Positioniereinrichtungen wesentlich verbessert und vereinfacht werden. Dies betrifft sowohl das Ein- und Auslagern von Spannrahmen an Spannrahmenmagazinen, den Spannrahmentransport, als auch die Zustellung von Spannrahmen an der Arbeitsstelle.The positioning device can have one or more positioning devices with the aforementioned design and axle geometry. Several positioning devices can be used to form special component or reversing positioners or the like. And moved synchronously. This allows larger loads to move and support. The positioning devices can form mobile portals with each other, which can also be used in difficult work areas. In particular, such portals can carry out lifts and thereby be outside the range of processing equipment or devices. Particularly advantageous applications open up in the field of Karosseriefertigung in the handling and transport and positioning of body parts and / or tenter. For example, a handling device for clamping frames on a processing station, in particular a framing station or a welding station for vehicle bodies, are significantly improved and simplified by the claimed positioning. This concerns both the loading and unloading of clamping frames on clamping frame magazines, the clamping frame transport, as well as the delivery of clamping frames at the workplace.
Für die konstruktive Ausgestaltung derFor the structural design of
Positioniereinrichtung und der Positioniergeräte gibt es verschiedene Möglichkeiten. In den Unteransprüchen sind hierfür vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben. Positioning device and the positioning devices, there are various possibilities. In the subclaims advantageous embodiments are given for this purpose.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail show:
Figur 1 bis 3 : ein Positioniergerät in perspektivischerFigure 1 to 3: a positioning in perspective
Ansicht, Frontansicht und geklappter Seitenansicht ,View, front view and folded side view,
Figur 4 : eine vergrößerte und abgebrochene Schnittdarstellung eines kombiniertenFigure 4: an enlarged and broken sectional view of a combined
Dreh- und Schiebelagers nebst Antriebstechnik,Rotary and sliding bearing together with drive technology,
Figur 5: eine aufgeschnittene Frontansicht eines Arms des Positioniergeräts,5 shows a cutaway front view of an arm of the positioning device,
Figur 6 und 7 : verschiedene Ansichten einesFigures 6 and 7: different views of a
Positioniergeräts mit einer Betriebsmittelkette ,Positioning device with a resource chain,
Figur 8 : eine Positioniereinrichtung in Form einesFIG. 8: a positioning device in the form of a
Wendepositionierers mit zwei Positioniergeräten,Reversing positioner with two positioning devices,
Figur 9 und 10: eine kinematische und konstruktiveFigures 9 and 10: a kinematic and constructive
Variante der Positioniereinrichtung und der Positioniergeräte,Variant of the positioning device and the positioning devices,
Figur 11 bis 13 : eine Bearbeitungsstation mit zwei Positioniereinrichtungen in verschiedenenFigure 11 to 13: a processing station with two positioning in different
Ansichten,views
Figur 14 und 15 : eine Positioniereinrichtung in derFigures 14 and 15: a positioning in the
Ausführung als Bauteilpositionierer an einer Framingstation und Figur 16 bis 18 : Varianten der Positioniereinrichtungen als Rahmenpositionierer an einer Framingstation.Execution as a component positioner at a framing station and FIGS. 16 to 18 variants of the positioning devices as frame positioners at a framing station.
Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung (2) für unterschiedliche Einsatzzwecke und eine mit ein oder mehreren solcher Positioniereinrichtungen (2) ausgerüstete Bearbeitungsstation (1) .The invention relates to a positioning device (2) for different purposes and to a processing station (1) equipped with one or more such positioning devices (2).
Die Positioniereinrichtung (2) weist ein oder mehrere Positioniergeräte (3) auf. Figur 1 bis 5 zeigen eine erste Variante und Figur 9 und 10 eine zweite Variante eines solchen Positioniergerätes (3) .The positioning device (2) has one or more positioning devices (3). FIGS. 1 to 5 show a first variant and FIGS. 9 and 10 show a second variant of such a positioning device (3).
In den verschiedenen Varianten weist das Positioniergerät (3) jeweils ein Gestell (8) mit mindestens einem Arm (11) und mit mindestens einem Abtriebselement (15) auf. Der Arm (11) ist beweglich und vorzugsweise drehbar am Gestell (8) gelagert.In the various variants, the positioning device (3) in each case has a frame (8) with at least one arm (11) and with at least one output element (15). The arm (11) is movable and preferably rotatably mounted on the frame (8).
Das Positioniergerät (3) besitzt in den dargestellten Ausführungsformen drei Bewegungsachsen (18,19,20) mit zugehörigen Antrieben (21,22,23) . Dies sind in den gezeigten Varianten zwei Drehachsen (18,20) und eineThe positioning device (3) has in the illustrated embodiments, three axes of movement (18,19,20) with associated drives (21,22,23). In the variants shown, these are two axes of rotation (18, 20) and one
Linearachse (19) . Alternativ kann das Positioniergerät (3) ein oder mehrere Zusatzachsen aufweisen, z.B. eine zusätzliche Drehachse und/oder Fahrachse für das Gestell (8) .Linear axis (19). Alternatively, the positioning device (3) may have one or more auxiliary axes, e.g. an additional axis of rotation and / or driving axis for the frame (8).
In den gezeigten Varianten sind jeweils die Arme (11) um eine Drehachse (18) mittels eines Lagers (12) drehbar am Gestell (8) gelagert und mittels eines Antriebs (21) drehend oder schwenkbar angetrieben. Die Drehachse (18) ist im wesentlichen horizontal bzw. parallel zum Untergrund ausgerichtet. Das Abtriebselement (15) weist ebenfalls eine Drehachse (20) auf und ist mittels eines Lagers (14) drehbar am Arm (11) gelagert und wird mittels eines Antriebs (23) drehend angetrieben. Das Antriebselement (15) ist seitlich neben dem Arm (11) angeordnet, wobei die Drehachse (20) quer zur Armlängsrichtung ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist das Abtriebselement (15) an der dem Gestell (8) gegenüberliegenden Seite des Arms (11) angeordnet. Die Drehachsen (18,20) des Arms (11) und des Abtriebselements (15) können parallel ausgerichtet sein.In the variants shown, in each case the arms (11) are mounted rotatably about an axis of rotation (18) by means of a bearing (12) on the frame (8) and are driven to rotate or pivot by means of a drive (21). The axis of rotation (18) is aligned substantially horizontally or parallel to the ground. The output element (15) also has an axis of rotation (20) and is rotatably mounted on the arm (11) by means of a bearing (14) and is rotationally driven by means of a drive (23). The drive element (15) is arranged laterally next to the arm (11), wherein the axis of rotation (20) is aligned transversely to the arm longitudinal direction. Preferably, the output element (15) on the frame (8) opposite side of the arm (11) is arranged. The axes of rotation (18,20) of the arm (11) and the output member (15) may be aligned in parallel.
Das Abtriebselement (15) ist z.B. als zylindrischer Drehflansch (16) ausgebildet und weist an seiner Stirnseite oder an anderer geeigneter Stelle mindestens einen Anschluss (17) zum Anbau von ein oder mehreren Werkzeugen (35) auf. Der Anschluss (17) kann z.B. als Wechselkupplung ausgebildet sein, die fernsteuerbar ist und einen Werkzeugwechsel ermöglicht. Der Anschluss (17) kann ferner eine Betriebsmittelversorgung für die Zuführung von Betriebsmitteln, wie Druckluft,The output member (15) is e.g. formed as a cylindrical rotary flange (16) and has at its end face or other suitable location at least one connection (17) for the cultivation of one or more tools (35). The terminal (17) may e.g. be designed as a removable coupling, which is remotely controllable and allows a tool change. The connection (17) may further comprise a resource supply for the supply of resources, such as compressed air,
Kühlflüssigkeit, Leistungs- und Signalströme etc. zum Werkzeug (35) aufweisen.Have coolant, power and signal currents, etc. to the tool (35).
Das Werkzeug (35) kann plan an der Stirnfläche des Abtriebselements (15) angeordnet sein. Alternativ kann der Anschluss (17) einen Winkelträger oder Winkelflansch (40) aufweisen, der eine gedrehte Ausrichtung und Befestigung des Werkzeugs (35) ermöglicht. Figur 11 bis 13 zeigen eine solche Anordnung.The tool (35) can be arranged flat on the end face of the output element (15). Alternatively, the terminal (17) may include an angled bracket or flange (40) that allows for rotated alignment and attachment of the tool (35). Figures 11 to 13 show such an arrangement.
Das Werkzeug (35) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist es einen oder mehrere Greifer oder Spanner (41) auf, mit denen Werkstücke (4) beliebiger Art, z.B. Karosseriebauteile (48) gegriffen werden können. Mittels eine solchen GreifWerkzeugs (35) können alternativ Spanneinrichtungen, z.B. Spannleisten (44) oder größere Spannrahmen (45) gegriffen werden. Das Greifwerkzeug (35) kann außerdem als Spanneinrichtung Verwendung finden, um ein Werkstück an einer Auflage festzuspannen und ggf. auch mehrere Werkstückteile aufzunehmen und in einer gewünschten Position und Ausrichtung zueinander zu spannen .The tool (35) can be designed in any suitable manner. In the exemplary embodiments shown, it has one or more grippers or tensioners (41) with which workpieces (4) of any type, eg body components (48), can be gripped. By means of such a gripping tool (35) can alternatively clamping devices, such as clamping bars (44) or larger Clamping frame (45) can be gripped. The gripping tool (35) can also be used as a clamping device to clamp a workpiece on a support and possibly also to receive a plurality of workpiece parts and to clamp in a desired position and orientation to each other.
Die Linearachse (19) ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen unterschiedlich ausgebildet. In der Variante von Figur 1 bis 5 ist der lang gestreckte ArmThe linear axis (19) is designed differently in the exemplary embodiments shown. In the variant of Figure 1 to 5 is the elongated arm
(11) in seiner Längsrichtung verschieblich am Gestell (8) mittels eines Schiebelagers (13) gelagert. Hierbei können das Drehlager (12) und das Schiebelager (13) in der nachfolgend beschriebenen Weise kombiniert sein. Hierdurch lässt sich der Arm (11) drehen und ggf. gleichzeitig verschieben. Das Dreh- und Schiebelager (12,13) sind bei dieser Ausführungsform an einer aufrechten Säule (9) des Gestells angeordnet und befinden sich mit Abstand über einem Fußteil (10) des Gestells (8) und dem Untergrund. Der Arm (11) ist dabei seitlich und fliegend an der Säule (9) gelagert.(11) slidably mounted in its longitudinal direction on the frame (8) by means of a sliding bearing (13). Here, the pivot bearing (12) and the sliding bearing (13) may be combined in the manner described below. This allows the arm (11) to rotate and, if necessary, move simultaneously. The rotary and sliding bearings (12,13) are arranged in this embodiment on an upright column (9) of the frame and are located at a distance above a foot part (10) of the frame (8) and the ground. The arm (11) is mounted laterally and flying on the column (9).
Das Positioniergerät (3) kann außerdem eine steuerbare Feststelleinrichtung (32) für den Arm (11) aufweisen. Die Feststelleinrichtung (32) kann sowohl die Drehstellung um die Drehachse (18) , wie auch die Verschiebestellung entlang der Linearachse (19) gesteuert blockieren und verriegeln. Die Feststelleinrichtung (32) kann hierfür z.B. als fernsteuerbare kraftschlüssige Klemmeinrichtung, formschlüssige Rasteinrichtung oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein.The positioning device (3) can also have a controllable locking device (32) for the arm (11). The locking device (32) can block both the rotational position about the rotational axis (18), as well as the displacement position along the linear axis (19) controlled and lock. The locking device (32) can be used for this purpose, e.g. be formed as remote controllable non-positive clamping device, positive locking device or in any other suitable manner.
Das kombinierte Dreh- und Schiebelager (12,13) greift im mittleren Armbereich zwischen den Armenden an. Figur 4 verdeutlicht in einer aufgebrochenen Schnittdarstellung diese Anordnung und den Aufbau der Lagerungs- und Antriebstechnik . Die Säule (9) besitzt am oberen Ende einen verbreiterten Kopfbereich, an dem die Lager (12,13) und der Antrieb (22) für die Linearachse (19) angeordnet sind. Das Schiebelager (13) weist ein im Querschnitt gabelförmiges LagergehäuseThe combined swivel and slide bearing (12,13) engages in the middle arm area between the arm ends. Figure 4 illustrates in a broken sectional view of this arrangement and the structure of the storage and drive technology. The column (9) has at the upper end a widened head region on which the bearings (12,13) and the drive (22) for the linear axis (19) are arranged. The sliding bearing (13) has a cross-sectionally fork-shaped bearing housing
(27) auf, welches den Arm (11) bereichsweise an drei Seiten umfasst und mittels ein oder mehrerer Führungen(27), which comprises the arm (11) in regions on three sides and by means of one or more guides
(28) zwischen den vorstehenden Gabelarmen in Armlängsrichtung führt. Das Lagergehäuse (27) bildet eine U-förmige Führungsmanschette und hat eine begrenzte Länge, die sich z.B. nach den aufzunehmenden Kräften und Momenten richtet. Das Lagergehäuse (27) weist an der zur Säule (9) gerichteten Seite eine Hohlwelle (24) auf, welche die Drehachse (18) definiert und mittels einer Lagerung (12) im Kopf der Säule (9) drehbar gelagert ist. Der Antrieb (21) für die Drehachse (18) befindet sich an geeigneter Stelle, z.B. am Säulenschaft unterhalb des verbreiterten Kopfbereichs und ist mittels eines ggf. mehrstufigen Vorgeleges (26) mit der Hohlwelle (24) treibend verbunden.(28) between the protruding fork arms in arm longitudinal direction leads. The bearing housing (27) forms a U-shaped guide collar and has a limited length, e.g. directed at the forces and moments to be absorbed. The bearing housing (27) has on the side facing the column (9) on a hollow shaft (24) which defines the axis of rotation (18) and is rotatably supported by a bearing (12) in the head of the column (9). The drive (21) for the axis of rotation (18) is located at a suitable location, e.g. at the column shaft below the widened head portion and is connected by means of an optionally multi-stage Vorgeleges (26) with the hollow shaft (24) drivingly.
Der Antrieb (21) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein und ein motorisches Antriebselement und ggf. ein nachgeschaltetes Getriebe aufweisen. Der Antrieb (21) kann z.B. einen steuerbaren Elektromotor mit Weggebern und/oder Winkelgebern und mit Brems- undThe drive (21) can be designed in any suitable manner and have a motor drive element and possibly a downstream transmission. The drive (21) may e.g. a controllable electric motor with encoders and / or encoders and with brake and
Verriegelungsmöglichkeiten aufweisen, der vorgegebene Positionen anfahren und dort verharren kann.Having locking options, approach the predetermined positions and can remain there.
Der im Lagergehäuse (27) formschlüssig geführte Arm (11) wird bei der Drehung des Lagergehäuses (27) um dieThe in the bearing housing (27) positively guided arm (11) is at the rotation of the bearing housing (27) to the
Drehachse (18) mitgenommen. Der Antrieb (22) für die Linearachse (19) ist über dem Drehantrieb (21) angeordnet und treibt eine durchgehende Welle (25) , die in der Hohlwelle (24) koaxial angeordnet und mittels geeigneter Lagerelemente drehbar gelagert ist. Der Antrieb (22) kann ansonsten in gleicher Weise wie der Antrieb (21) ausgebildet sein. Am Ende der Durchgangswelle (25) - S -Taken pivot axis (18). The drive (22) for the linear axis (19) is arranged above the rotary drive (21) and drives a continuous shaft (25), which is arranged coaxially in the hollow shaft (24) and rotatably supported by suitable bearing elements. The drive (22) can otherwise be formed in the same way as the drive (21). At the end of the through shaft (25) - S -
befinden sich Treibelemente (30,31), die auf den Arm (11) einwirken. Dies kann z.B. ein Ritzel (30) am Wellenende sein, welches mit einer Zahnstange (31) an der Rückseite des Arms (11) kämmt. Die Treibelemente (30,31) sind in einem Freiraum zwischen der benachbarten Seitenwand desThere are driving elements (30,31), which act on the arm (11). This can e.g. a pinion (30) at the shaft end, which meshes with a rack (31) on the back of the arm (11). The driving elements (30,31) are in a space between the adjacent side wall of the
Arms (11) und dem Boden des Lagergehäuses (27) angeordnet. In diesem Bereich befinden sich außerdem Teile des Schiebelagers (13) , die für eine Seitenführung des Arms (11) sorgen.Arms (11) and the bottom of the bearing housing (27). In this area are also parts of the sliding bearing (13), which provide a side guide of the arm (11).
Bei der in Figur 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform ist das Abtriebselement (15) am einen Armende mittels des Drehlagers (14) ortsgebunden angeordnet. Sein Antrieb (23) kann sich an der gleichen Stelle befinden. In der gezeigten Ausführungsform ist zu Gunsten einer ausgewogenen Gewichtsverteilung der Antrieb (23) am anderen Armende angeordnet. Der Antrieb (23) kann in entsprechender Weise wie die anderen Antriebe (21,22) ausgebildet sein. Die Antriebskräfte werden mittels einer Transmission (33) im Inneren des hohlen Armgehäuses (29) zum Abtriebselement (15) und dessen Welle übertragen. Die Transmission (33) kann z.B. ein Zahnriementrieb, ein Seiltrieb, ein Kettentrieb, Schneckentrieb oder dergl . sein.In the embodiment shown in Figures 1 to 5, the output element (15) is arranged at one end of the arm by means of the pivot bearing (14) localized. Its drive (23) can be located in the same place. In the embodiment shown, the drive (23) is arranged on the other arm end in favor of a balanced weight distribution. The drive (23) can be designed in a similar manner as the other drives (21,22). The driving forces are transmitted by means of a transmission (33) in the interior of the hollow arm housing (29) to the output element (15) and the shaft thereof. The transmission (33) can be e.g. a toothed belt drive, a rope drive, a chain drive, worm drive or the like. be.
In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform können an beiden Armenden Abtriebselemente (15) angeordnet sein, wobei die Antriebe (23) in diesem Fall in enger Nachbarschaft dazu angeordnet sind und z.B. angesteckt sein können. Figur 8 zeigt eine solche Variante.In a modification of the embodiment shown, output elements (15) may be arranged on both arm ends, the drives (23) in this case being arranged in close proximity thereto and e.g. can be infected. FIG. 8 shows such a variant.
Figur 9 und 10 verdeutlichen ein anderesFigures 9 and 10 illustrate another
Ausführungsbeispiel des Positionsgerätes (3) . Der Arm (11) ist an einem Ende mittels eines Drehlagers (21) um eine Drehachse (18) schwenkbar an einem Gestell (8) angeordnet. Das Gestell (8) kann eine niedrige Bauhöhe haben, so dass sich das Drehlager (12) und die Drehachse (18) in Bodennähe befinden. Die Linearachse (19) wird in diesem Fall durch eine Längsverstellung des Abtriebsteils (15) entlang des Arms (11) realisiert. Das Schiebelager (13) ist hierfür z.B. als Schlitten ausgebildet und entlang des Arms (11) in geeigneter Weise an Schienen oder dgl . geführt und wird über einen vorzugsweise bodennahen Antrieb (22) mittels einer geeigneten Transmission, z.B. eines Spindeltriebs oder dergl . längs des Arms (11) verstellt. Das Abtriebselement (15) kann in ähnlicher Weise wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet sein und besitzt eine Drehachse oder Abtriebsachse (20). Für die Drehachsen (12,20) sind geeignete Antriebe (21,23) vorhanden. Der Antrieb (23) und das Drehlager (14) für das Abtriebselement (15) können Schiebelager (13) bzw. am Schlitten mitgeführt werden.Embodiment of the position device (3). The arm (11) is pivotally mounted on a frame (8) at one end by means of a pivot bearing (21) about a pivot axis (18). The frame (8) may have a low overall height, so that the pivot bearing (12) and the axis of rotation (18) in Close to the ground. The linear axis (19) is realized in this case by a longitudinal adjustment of the driven part (15) along the arm (11). The slide bearing (13) is designed for this purpose, for example as a slide and along the arm (11) in a suitable manner on rails or the like. is guided and via a preferably near-bottom drive (22) by means of a suitable transmission, such as a spindle drive or the like. along the arm (11) adjusted. The output element (15) may be formed in a similar manner as in the above-described embodiment and has a rotation axis or output axis (20). For the axes of rotation (12,20) suitable drives (21,23) are present. The drive (23) and the pivot bearing (14) for the output element (15) sliding bearing (13) or be carried on the carriage.
Die Positionsgeräte (3) weisen in den verschiedenen Ausführungsformen jeweils einen einzelnen Arm (11) auf. Alternativ kann der Einzelarm durch zwei oder mehr parallele Armteile ersetzt werden, die größere Kräfte und Momente aufnehmen können.The position devices (3) each have a single arm (11) in the various embodiments. Alternatively, the single arm can be replaced by two or more parallel arm parts that can accommodate greater forces and moments.
Die Positionsgeräte (3) können einzeln aufgestellt sein, wie dies z.B. in den nachfolgend erläuterten Figuren 11 bis 13 dargestellt ist.The positioning devices (3) can be set up individually, as e.g. is shown in Figures 11 to 13 explained below.
Figur 8 und 9 verdeutlichen eine Variante, in der die Positioniereinrichtung (2) jeweils zwei paarweise gegenüber stehende und synchron bewegbare Positioniergeräte (3) mit fluchtenden Abtriebsachsen (20) aufweist. Es können auch mehrere solcher Positioniergerätepaare (3) vorhanden sein. Die Positioniergeräte (3) können gemeinsam mindestens eine Bauteilaufnahme (39), eine Spanneinrichtung (44,45) oder ein Werkstück (4) halten. Sie können auch wie in Figur 9 durch eine Querstange miteinander verbunden sein, die sich längs der Drehachse (20) erstreckt und an der das Abtriebselement (15) ggf. hin und her fahren kann. Die Querstange kann zugleich das stationäre Stützteil und das bewegliche Lagerelement für das Drehlager (14) bilden.FIGS. 8 and 9 illustrate a variant in which the positioning device (2) has in each case two positioning devices (3) with aligned output shafts (20) arranged in pairs opposite each other and in synchronism. There may also be several such positioning device pairs (3). The positioning devices (3) can jointly hold at least one component holder (39), a clamping device (44, 45) or a workpiece (4). They may also be interconnected as in FIG. 9 by a transverse rod which extends along the axis of rotation (20) and on which Output element (15) can possibly go back and forth. The crossbar can also form the stationary support member and the movable bearing element for the pivot bearing (14).
in den gezeigten Varianten hat die Positioniereinrichtung (2) mit den Positioniergerätepaaren (3) eine portalähnliche Form. Diese erlaubt Überhebebewegungen der Abtriebselemente (15) über Hindernisse. Durch die Verschieblichkeit der Arme (11) oder der Abtriebselemente (15) kann hierbei die Auslegelänge variiert und den Gegebenheiten angepasst werden.In the variants shown, the positioning device (2) with the positioning device pairs (3) has a portal-like shape. This allows lift-off movements of the output elements (15) over obstacles. By the displaceability of the arms (11) or the output elements (15) in this case the laying length can be varied and adapted to the circumstances.
Die Synchronisation der Antriebe (21,22,23) kann bei der Doppelanordnung der Positioniergeräte (3) in beliebig geeigneter Weise erreicht werden. Einerseits können die Antriebe (21,22,23) über Weg- und/oder WinkelmessSysteme miteinander auf Gleichlauf synchronisiert werden. Sie können zusätzlich auf gleiche Kräfte oder Momente geregelt werden.The synchronization of the drives (21,22,23) can be achieved in the double arrangement of the positioning (3) in any suitable manner. On the one hand, the drives (21, 22, 23) can be synchronized with one another by means of path and / or angle measuring systems for synchronization. They can also be regulated to the same forces or moments.
Alternativ sind mechanische Antriebskopplungen möglich. Bei der Variante von Figur 9 treibt z.B. der am linken Positioniergerät (3) angeordnete Drehantrieb (21) mittels einer verlängerten Abtriebswelle die Arme (11) beider Positioniergeräte (3) an. In entsprechender Weise gibt es einen gemeinsamen Antrieb (22) für beide Linearachsen (19) . Auch hier treibt ein Motor über eine verlängerte Abtriebswelle beide Transmissionen an.Alternatively, mechanical drive couplings are possible. In the variant of FIG. 9, e.g. the rotary drive (21) arranged on the left positioning device (3) has the arms (11) of both positioning devices (3) by means of an extended output shaft. Correspondingly, there is a common drive (22) for both linear axes (19). Here, too, an engine drives both transmissions via an extended output shaft.
Bei der Variante von Figur 9 ist z.B. ein einzelnes und für beide Positioniergeräte (3) gemeinsames Abtriebselement (15) vorhanden, welches einen einzelnen Drehantrieb (23) aufweist und ggf. längs der Querstange verschiebbar angeordnet ist. Für diese Verschiebebewegung kann ebenfalls ein steuerbarer Antrieb vorhanden sein. In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform können auch mehrere Abtriebselemente (15) auf der Querstange angeordnet sein. Ferner kann sich das Abtriebselement (15) über den gesamten Freiraum zwischen den gegenüber stehenden Armen (11) erstrecken und nur Drehbewegungen durchführen. In weiterer Abwandlung kann jeder Arm (11) ein eigenes Abtriebselement (15) aufweisen, wobei die Querstange ggf. entfällt und die Abtriebselemente (15) eigenständig und z.B. synchron angetrieben werden.In the variant of FIG. 9, for example, there is a single output element (15) which is common to both positioning devices (3) and which has a single rotary drive (23) and is optionally displaceably arranged along the transverse bar. For this displacement movement also a controllable drive can be present. In a modification of the embodiment shown, several output elements (15) on the crossbar be arranged. Furthermore, the driven element (15) can extend over the entire free space between the opposite arms (11) and perform only rotational movements. In a further modification, each arm (11) may have its own output element (15), the crossbar possibly being omitted and the output elements (15) driven independently and eg synchronously.
Figur 8 zeigt eine AusführungsVariante zum ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5. DieFigure 8 shows an embodiment of the first embodiment of Figures 1 to 5. Die
Positioniereinrichtung (2) ist in diesem Fall als Bauteilpositionierer (37) und insbesondere als Wendepositionierer (38) ausgebildet. Die beiden Positioniergeräte (3) stehen einander mit gleichen Armausrichtungen und mit fluchtenden Abtriebsachsen (20) gegenüber. Hierbei können an beiden Armenden beider Arme (11) Abtriebsachsen (20) mit Abtriebselementen (15) vorhanden sein, die in geeigneter Weise angetrieben werden. Figur 8 zeigt hierfür eine Variante, in der am linken Positioniergerät (3) für beide AbtriebselementePositioning device (2) is formed in this case as a component positioner (37) and in particular as a reversing positioner (38). The two positioning devices (3) face each other with the same arm orientations and aligned output shafts (20). Here, at both arms of both arms (11) output shafts (20) with output elements (15) may be present, which are driven in a suitable manner. FIG. 8 shows a variant of this in which on the left positioning device (3) for both output elements
(15) jeweils ein benachbarter Antrieb (23) vorhanden ist. Beim anderen, rechten Positioniergerät (3) können die Abtriebselemente (15) nur jeweils ein Drehlager (14) haben, wobei auf eigene Antriebe verzichtet wird. Die paarweise gegenüberstehenden Abtriebselemente (15) sind jeweils mit einer Bauteilaufnahme (39) drehfest verbunden, die z.B. aus zwei parallel und mit Abstand zueinander gehaltenen Aufnahmeplatten oder Aufnahmerahmen besteht. An den Aufnahmeplatten können mittels geeigneter Greifer, Spanner oder sonstiger Werkzeuge (nicht dargestellt)(15) in each case an adjacent drive (23) is present. In the other, right positioning device (3), the output elements (15) only each have a pivot bearing (14), being dispensed with their own drives. The paired opposed output members (15) are each rotatably connected to a component receptacle (39), e.g. consists of two parallel and spaced apart holding plates or mounting frame consists. At the receiving plates can by means of suitable grippers, tensioners or other tools (not shown)
Werkstücke lösbar befestigt werden. Die Längen der Arme (11) und die Größe der Bauteilaufnahme (39) sind aufeinander abgestimmt, so dass die Bauteilaufnahme (39) um die Abtriebsachsen (20) geschwenkt werden können, wodurch die Aufnahmeplatten abwechselnd von der Außenseite her zugänglich sind. Durch die starre beidseitige Kopplung der Bauteilaufnahme (39) mit den Abtriebselementen (15) genügt jeweils ein einzelner Antrieb für die Drehung. In diesem Fall können die Drehantriebe (23) voneinander unabhängig agieren, wobei aus Handlinggründen vorteilhafterweise die Drehbewegungen aufeinander abgestimmt sein können. Alternativ können alleWorkpieces are releasably secured. The lengths of the arms (11) and the size of the component receptacle (39) are coordinated so that the component receptacle (39) can be pivoted about the output axes (20), whereby the receiving plates are alternately accessible from the outside. Due to the rigid two-sided coupling of the component receptacle (39) with the output elements (15) in each case a single drive is sufficient for the rotation. In this case, the rotary actuators (23) can act independently of each other, wherein for reasons of handling advantageously the rotational movements can be coordinated with each other. Alternatively, all
Abtriebselemente (15) einen eigenen Antrieb (23) aufweisen.Output elements (15) have their own drive (23).
Die Positioniergeräte (3) erlauben eine Betriebsmittelzuführung zu den Werkzeugen (35) oder den Werkstücken (4) . Diese Versorgung kann über die Positioniergeräte (3) und einen stationären Anschluss im Bereich des Gestells (8) laufen. Wie Figur 6 und 7 verdeutlichen, können am Arm (11) Betriebsmittelketten (34) vorhanden sein, die für eine flexible und mit den Armverschiebungen mitbewegte Betriebsmittelzufuhr vom Gestell (8) zum Abtriebselement (15) sorgen. Die Betriebsmittelkette (34) kann vom Dreh- oder Schiebelager (12,13) bzw. dessen Lagergehäuse (27) ausgehen und in einem gebogenen Leitungsschlepp entlang des Arms (11) bis zum Abtriebselement (15) verlegt sein. Über geeignete Drehanschlüsse können fluidische Betriebsmittel übertragen werden. Ströme können über Schleifkontakte etc. übertragen werden. Für die Variante des Positioniergeräts (3) von Figur 9 und 10 kann die Betriebsmittelkette (34) entsprechend angepasst sein.The positioning devices (3) allow a resource supply to the tools (35) or the workpieces (4). This supply can run via the positioning devices (3) and a stationary connection in the region of the frame (8). As FIGS. 6 and 7 make clear, operating means chains (34) can be provided on the arm (11), which ensure a flexible supply of equipment from the frame (8) to the output element (15), which is moved together with the arm displacements. The operating equipment chain (34) may originate from the rotary or sliding bearing (12, 13) or its bearing housing (27) and be laid in a bent cable drag along the arm (11) to the output element (15). Fluidic equipment can be transferred via suitable rotary connections. Currents can be transmitted via sliding contacts etc. For the variant of the positioning device (3) of Figures 9 and 10, the resource chain (34) may be adjusted accordingly.
Die Positioniergeräte (3) bzw. die hiervon gebildete Positioniereinrichtung (2) können eine geeignete Steuerung aufweisen. Diese Steuerung kann in ein oder mehrereThe positioning devices (3) or the positioning device (2) formed therefrom can have a suitable control. This control can be in one or more
Positioniergeräte (3) integriert sein und die Antriebe (21,22,23) sowie ggf. andere Geräteteile beaufschlagen. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerung ausgelagert und befindet sich in einer externen Steuerung (36) von ein oder mehreren Bearbeitungseinrichtungen (5) , denen die Positioniereinrichtung (2) zugeordnet ist. Die einfach oder mehrfach vorhandenen Bearbeitungseinrichtungen (5) können z.B. mehrachsige Manipulatoren, insbesondere mehrachsige Industrieroboter sein, die mit geeigneten und ggf. wechselbaren Werkzeugen, z.B. Fügewerkzeugen, die Werkstücke (4) bearbeiten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Roboter (6) als sechsachsige Gelenkarmroboter ausgebildet, die ggf. auch ein oder mehrere Zusatzachsen aufweisen können. Die Manipulatoren oder Roboter (6) besitzen eine Robotersteuerung (36) , die mehrere zusätzliche Steuerachsen aufweist, die für die Steuerung der zugehörigen Positioniereinrichtung (2) bzw. des oder der Positioniergerät (e) (3) über geeignetePositioning devices (3) be integrated and act on the drives (21,22,23) and possibly other equipment parts. In the preferred embodiment, the controller is paged out and located in an external controller (36) of one or more processing devices (5) to which the positioning device (2) is associated. The single or multiple existing Machining devices (5) can be, for example, multi-axis manipulators, in particular multi-axis industrial robots, which process the workpieces (4) with suitable and possibly interchangeable tools, eg joining tools. In the exemplary embodiment shown, the robots (6) are designed as six-axis articulated-arm robots, which may possibly also have one or more additional axes. The manipulators or robots (6) have a robot controller (36) which has a plurality of additional control axes which are suitable for controlling the associated positioning device (2) or the positioning device (s) (3)
Leitungsverbindungen herangezogen werden können. Figur 11 zeigt eine solche Ausführung.Line connections can be used. Figure 11 shows such an embodiment.
In Figur 11 bis 13 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsstation (1) und einer Einsatzumgebung für eine Positioniereinrichtung (2) dargestellt. Die Positioniereinrichtung (2) ist hier als Bauteilpositionierer (37) für ein oder mehrere gleiche oder ggf. unterschiedliche Werkstücke (4) ausgebildet und besteht aus zwei einzeln und mit gegenseitigem Abstand aufgestellten Positioniergeräten (3) . Die Positioniergeräte (3) sind flurgebunden, können alternativ aber eine beliebige andere Montagelage, z.B. hängend an einem Portal oder seitlich auskragend an einer Gebäudewand oder dergl. haben. Die Zahl der Positioniergeräte (3) kann beliebig nach oben und unten variieren. Die Positioniergeräte (3) dienen zum Handhaben und Positionieren von Werkstücken (4) gegenüber den zugeordneten Bearbeitungsgeräten (5,6), wobei auch ein Weitertransport der Werkstücke (4) nach der Bearbeitung realisiert werden kann. Die Positioniergeräte (3) können gemeinsam gesteuert werden, z.B. über die Robotersteuerung (36) . Am Eingang der Bearbeitungsstation (1) werden die Werkstücke (4) in geeigneter Weise zugeführt und z.B. von einem Werker (43) an eine Trommelaufnahme (42) übergeben. Die Werkstücke (4) können von beliebiger Art, Größe und Zahl sein. Vorzugsweise handelt es sich umFIGS. 11 to 13 show a first exemplary embodiment of a processing station (1) and an environment of use for a positioning device (2). The positioning device (2) is designed here as a component positioner (37) for one or more identical or possibly different workpieces (4) and consists of two positioning devices (3) set up individually and at a mutual distance. The Positioniergeräte (3) are floor bound, but may alternatively have any other mounting position, for example, hanging on a portal or laterally projecting on a building wall or the like. The number of positioning devices (3) can vary as desired up and down. The positioning devices (3) are used for handling and positioning of workpieces (4) relative to the associated processing devices (5, 6), whereby further transport of the workpieces (4) after processing can also be realized. The positioning devices (3) can be controlled jointly, eg via the robot controller (36). At the entrance of the processing station (1), the workpieces (4) are fed in a suitable manner and, for example, transferred from a worker (43) to a drum receiver (42). The workpieces (4) can be of any type, size and number. Preferably, it is
Karosseriebauteile von Rohkarosserien von Kraftfahrzeugen. Die Werkstücke (4) können mehrteilig sein und Baugruppen bilden.Body components of body shells of motor vehicles. The workpieces (4) can be multi-part and form assemblies.
Nach der manuellen Werkstückübergabe dreht dieAfter manual workpiece transfer, the
Trommelaufnahme (42) und bringt das Werkstück (4) in den Arbeitsbereich des Positioniergerätes (3) , welches z.B. in der eingangs erwähnten Weise mit einem Anschluss (17) mit Winkelträger (40) und einem GreifWerkzeug (35) mit Greifern oder Spannern (41) ausgerüstet ist. DasDrum receiver (42) and brings the workpiece (4) in the working area of the positioning device (3), which, for. in the manner mentioned above with a connection (17) with angle bracket (40) and a gripping tool (35) with grippers or tensioners (41) is equipped. The
Greifwerkzeug (35) kann ebenfalls von der Steuerung (36) beaufschlagt werden. Mittels des Greifwerkzeugs (35) übernimmt und spannt das Positioniergerät (3) das an der Trommelaufnahme (42) bereit gestellte Werkstück (4) . Der Arm (11) kann hierfür z.B. auf die gezeigte maximaleGripping tool (35) can also be acted upon by the controller (36). By means of the gripping tool (35), the positioning device (3) takes over and tensions the workpiece (4) provided on the drum receiver (42). The arm (11) may be for this purpose e.g. on the maximum shown
Auskraglänge ausgefahren werden. Anschließend wird der Arm (11) zurückgefahren und ggf. gedreht. Durch geeignete Bewegungen der angetriebenen Achsen (18,19,20) kann das Werkstück (4) gegenüber dem zugeordneten Roboter (6) und dessen Werkzeug in eine bearbeitungsgerechte Position gebracht werden. Die Position kann ggf. während der Bearbeitung geändert werden. Der Roboter (6) und das Positioniergerät (3) werden hierbei von der Steuerung (36) in abgestimmter Weise gesteuert .Outrigger be extended. Subsequently, the arm (11) is moved back and possibly rotated. By suitable movements of the driven axles (18, 19, 20), the workpiece (4) can be brought into a position suitable for machining relative to the associated robot (6) and its tool. The position may be changed during editing. The robot (6) and the positioning device (3) are controlled in this case by the controller (36) in a coordinated manner.
Nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses kann das Positioniergerät (3) das Werkstück (4) an das in der Prozesskette nächstfolgende Positioniergerät (3) direkt oder über eine stationäre Ablage übergeben. Das Werkstück (4) wird vom zweiten Positioniergerät (3) wiederum gegenüber einer Bearbeitungseinrichtung (5) prozessgerecht positioniert und gehandhabt. Am Ende der Bearbeitung kann eine Werkstückabgabe und ein Abtransport aus der Bearbeitungsstation (1) folgen. Innerhalb der Bearbeitungsstation (1) kann die Zahl der Positioniergeräte (3) und der Bearbeitungseinrichtungen (5) beliebig variieren. Die Zahl kann kleiner oder größer als in der gezeigten Ausführungsform sein.After completion of the machining process, the positioning device (3) can transfer the workpiece (4) directly to the positioning device (3) following in the process chain directly or via a stationary file. The workpiece (4) is again positioned and handled in a process-appropriate manner by the second positioning device (3) in relation to a processing device (5). At the end of editing can a workpiece delivery and a removal from the processing station (1) follow. Within the processing station (1), the number of positioning devices (3) and the processing devices (5) can vary as desired. The number may be smaller or larger than in the illustrated embodiment.
Wenn innerhalb einer Bearbeitungsstation unterschiedliche Werkstücke (4) positioniert und bearbeitet werden, können die Positioniergeräte (3) mittels der Anschlüsse (17) und deren Wechselkupplungen die GreifWerkzeuge (35) bei Bedarf wechseln. Hierfür können ein oder mehrere Bereitstellungen oder Magazine für unterschiedliche Werkzeuge (35) vorhanden sein.If different workpieces (4) are positioned and processed within a processing station, the positioning devices (3) can change the gripper tools (35) as needed by means of the connections (17) and their replaceable couplings. For this purpose, one or more provisions or magazines for different tools (35) may be present.
Figur 14 und 15 zeigen eine weitere Einsatzvariante der Positioniereinrichtung (2) , die hier wiederum als Bauteilpositionierer (37) in einer Bearbeitungsstation (1) ausgebildet ist. In diesem, wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die Positioniergeräte (3) entsprechend der ersten AusführungsVariante von Figur 1 bis 5 ausgebildet. Sie können alternativ gemäß Figur 9 und 10 ausgestaltet sein.Figures 14 and 15 show a further insert variant of the positioning device (2), which in turn is formed here as a component positioner (37) in a processing station (1). In this, as in the previous embodiment, the positioning devices (3) according to the first embodiment of Figure 1 to 5 are formed. They may alternatively be designed according to FIGS. 9 and 10.
im Ausführungsbeispiel von Figur 14 und 15 sind zweiin the embodiment of Figures 14 and 15 are two
Positioniergeräte (3) mit fluchtenden Abtriebsachsen (20) gegenüberstehend angeordnet und werden synchron angetrieben und bewegt. Sie haben jeweils ein Abtriebselement (15) . Mit den beidseitigen Abtriebselementen (15) können ein oder mehrerePositioning devices (3) with aligned output shafts (20) arranged opposite one another and are synchronously driven and moved. They each have an output element (15). With the two-sided output elements (15), one or more
Spanneinrichtungen (44), z.B. in Form der gezeigten länglichen Spannleisten gemeinsam gegriffen, gehandhabt und positioniert werden. Die Spannleisten (44) weisen steuerbare Greifer und Spanner auf, mit denen Werkstücke (4), z.B. die als Seitenwand ausgebildetenTensioning means (44), e.g. gripped, handled and positioned in the form of elongated clamping strips shown. The clamping bars (44) have controllable grippers and tensioners with which workpieces (4), e.g. the trained as a side wall
Karosseriebauteile (48) , gegriffen werden. Die Karosseriebauteile (48) werden nacheinander von einem Förderer (49) mittels geeigneter Halterungen bereit gestellt und können mit den Spannleisten (44) gegriffen und vom Förderer (49) abgenommen werden. Für verschiedene Karosseriebauteile (48) können entsprechend angepasste Spannleisten (44) vorhanden sein, die z.B. in einem benachbarten Magazin (47) im Arbeitsbereich der Positioniergeräte (3) gelagert sind.Body parts (48) are gripped. The body components (48) are successively from a Conveyor (49) provided by means of suitable brackets and can be gripped with the clamping bars (44) and removed from the conveyor (49). For various body components (48) correspondingly adapted clamping strips (44) may be present, for example, in an adjacent magazine (47) are mounted in the working area of the positioning (3).
In der gezeigten Ausführungsform werden z.B. die von einem hochliegenden Förderer (49) bereit gestellten Seitenwände (48) vom Bauteilpositionierer (37) einzeln gegriffen und einer Arbeitsstelle (53) im Stationsgestell (52) der Bearbeitungsstation (1) zugeführt und dort an eine geeignete Aufnahme, z.B. an einen bereit stehenden Spannrahmen (50) übergeben. Der portalartigeIn the embodiment shown, e.g. the side walls (48) provided by a high-level conveyor (49) are gripped individually by the component positioner (37) and fed to a workstation (53) in the station frame (52) of the processing station (1), where they are brought to a suitable receptacle, e.g. passed to a ready-standing clamping frame (50). The portal-like
Bauteilpositionierer (37) kann mit seinen beiden Armen (11) den Spannrahmen (50) und auch die davor angeordneten Bearbeitungseinrichtungen (5) störungsfrei übergreifen und das Karosseriebauteil (48) an der zur Arbeitsstelle (53) gewandten Rahmeninnenseite übergeben.Component positioner (37) with its two arms (11) the clamping frame (50) and also arranged in front of processing devices (5) smoothly overlap and hand over the body component (48) on the workspace (53) facing frame inside.
Die Bearbeitungsstation (1) ist z.B. als Montage- oder Fügestation für Fahrzeugkarosserien ausgebildet. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Framingstation handeln, in der die Grundform der Rohkarosserie aus mehreren zugeführten Karosseriebauteilen (48) aufgebaut und mittels ein oder mehrerer Spannrahmen (50) gehalten wird. Die zugehörige Bodengruppe (nicht dargestellt) kann z.B. auf einer Palette oder dergl . entlang einer Transferlinie (54) in die Bearbeitungsstation (1) mittels eines Förderers eingeführt und positioniert werden. Ein Spannrahmen (50) kann auf einer oder auf beiden Seiten der Transferlinie (54) angeordnet sein und sich dabei auf einer Zustelleinrichtung (51) befinden, die eine quer zur Transferlinie (54) gerichtete Zustellbewegung vor und zurück ausführt und den Spannrahmen (50) an die Arbeits- und Spannstelle an der Transferlinie (54) und der Bodengruppe bringt. Die Bearbeitungseinrichtungen (5) besitzen geeignete Fügewerkzeuge, wie Schweiß-, Klebeoder Lötwerkzeuge oder dgl . und sind z.B. als Schweißroboter ausgebildet.The processing station (1) is designed, for example, as an assembly or joining station for vehicle bodies. This may in particular be a framing station in which the basic shape of the body shell is constructed from a plurality of supplied body components (48) and held by means of one or more tenter frames (50). The associated floor assembly (not shown) can, for example, on a pallet or the like. along a transfer line (54) into the processing station (1) are introduced and positioned by means of a conveyor. A tensioning frame (50) can be arranged on one or both sides of the transfer line (54) and can be located on an infeed device (51) which carries out a feed movement directed back and forth transversely to the transfer line (54) and removes the tensioning frame (50). to the working and clamping point on the transfer line (54) and the Floor group brings. The processing devices (5) have suitable joining tools, such as welding, adhesive or soldering tools or the like. and are designed, for example, as a welding robot.
Bei dem gezeigten Einsatzbeispiel und auch in anderen Fällen kann durch eine geeignete Säulenhöhe und Armlänge die Positioniereinrichtung (2) auf die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Hierfür ist es günstig, wenn die Positioniereinrichtung (2) und das oder dieIn the example of use shown and also in other cases, the positioning device (2) can be adapted to the local conditions by means of a suitable column height and arm length. For this it is advantageous if the positioning device (2) and the or
Positioniergerät (e) (3) modular ausgebildet sind und sich bei Bedarf zu den gewünschten Konfigurationen zusammenstellen und ggf. umrüsten lassen. Die Säule (9) kann z.B. aus steckbaren Säulenelementen bestehen, mit denen die Säulenhöhe angepasst und ggf. verändert werden kann. Die Arme (11) können ebenfalls eine austauschbare Baugruppe in verschiedenen Größen und Konfigurationen bilden.Positioning device (s) (3) are modular and can be assembled as needed to the desired configurations and, if necessary, can be converted. The column (9) may e.g. consist of pluggable column elements with which the column height can be adapted and, if necessary, modified. The arms (11) may also form a replaceable assembly in various sizes and configurations.
Durch die portalartige Ausbildung desThrough the portal-like training of
Bauteilpositionierers (37) kann der vorhandene Platz optimal genutzt werden, wobei die Karosseriebauteile (48) durch geeignete Schiebe- und Drehbewegungen der Arme (11) und der Abtriebselemente (15) vom Förderer (49) über die Roboter (6) und den Spannrahmen (50) hinweggehoben und transportiert werden können. Sie können hierbei z.B. eine Kurven- oder Einfädelbewegung ausführen, um durch die veränderte Bauteilausrichtung den vorhandenen Bewegungsfreiraum optimal zu nutzen und an den Störkonturen vorbei zu kommen. Der Drehwinkel der gezeigten Positioniereinrichtung (2) und des oder der Arme (11) um die Drehachse (18) kann fast 360° betragen. Gleiches gilt für die Abtriebselemente (15) . Das MagazinBauteilpositionierers (37), the available space can be optimally used, wherein the body components (48) by suitable sliding and rotating movements of the arms (11) and the output elements (15) from the conveyor (49) via the robot (6) and the clamping frame ( 50) can be lifted and transported. You can hereby e.g. Perform a curve or threading movement to optimally use the existing freedom of movement due to the changed component orientation and to get past the interference contours. The angle of rotation of the positioning device (2) and of the arm or arms (11) about the axis of rotation (18) can be almost 360 °. The same applies to the output elements (15). The magazine
(47) kann mit Abstand hinter den Bearbeitungseinrichtungen (5,6) angeordnet sein. Durch die besondere Kinematik der(47) can be arranged at a distance behind the processing devices (5, 6). Due to the special kinematics of
Positioniereinrichtung (2) können die KarosseriebauteilePositioning device (2), the body parts
(48) auf direktem und schnellstem Wege vom Förderer (49) zu den Spannrahmen (50) transportiert werden.(48) directly and quickly from the conveyor (49) be transported to the clamping frame (50).
Figur 16 bis 18 zeigen eine weitere Einsatzvariante, bei der die Positioniereinrichtungen (2) in einer Handhabungseinrichtung (58) für Spannrahmen Verwendung finden. Die Bearbeitungsstation (1) ist in ähnlicher Weise wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel ausgebildet und weist ein Stationsgestell (52) mit einer durchgeführten Transferlinie (54) nebst ein- oder beidseitig angeordneten Arbeitsstellen (53) auf. In der gezeigten flexiblen Bearbeitungsstation (1) können unterschiedliche Karosserietypen bearbeitet werden, wofür unterschiedliche Spannrahmen (45) eingesetzt werden. Diese sind in ein oder mehreren Magazinen (46) bevorratet, die auf ein oder beiden Seiten der Transferlinie (54) angeordnet sind und sich vor und/oder hinter der Arbeitsstelle (53) befinden. Für die Zustellung der Spannrahmen (45) an der Arbeitsstelle (53) kann wiederum eine Zustelleinrichtung (51) vorhanden sein, die z.B. als ein quer zur Transferlinie (54) beweglicher, steuerbarer und angetriebener Schlitten ausgebildet ist. Am Stationsgestell (52) können sich Absteckungen zur exakten Positionierung der Spannrahmen (45) an der Arbeitsstelle (53) befinden.FIGS. 16 to 18 show a further variant of use in which the positioning devices (2) are used in a handling device (58) for clamping frames. The processing station (1) is constructed in a similar manner as in the preceding embodiment and has a station frame (52) with a transfer line (54) in place along with working sites (53) arranged on one or both sides. In the flexible processing station (1) shown different body types can be processed, for which different clamping frames (45) are used. These are stored in one or more magazines (46) located on one or both sides of the transfer line (54) and located in front of and / or behind the workstation (53). For the delivery of the clamping frames (45) at the workstation (53) there can in turn be an infeed device (51), e.g. is formed as a transversely to the transfer line (54) movable, controllable and driven carriage. At Stationsgestell (52) Absteckungen for exact positioning of the clamping frame (45) can be located at the workstation (53).
Für den Spannrahmentransport zwischen derFor the tension frame transport between the
Zustelleinrichtung (51) und dem oder den Rahmenmagazin (en) (46) ist ein Förderer (57) vorhanden, der längs der Transferlinie (54) beweglich ist und z.B. einen flurgebundenen Transportwagen umfasst, der auf Schienen mit einem geeigneten Antrieb verfahrbar ist. Figur 17 zeigt diesen Förderer (57) ausschnittsweise. Der Transportwagen kann auch für die Rahmenzustellung an der Arbeitsstelle (53) und für die Zustelleinrichtung (51) verwendet werden. Die Positioniereinrichtungen (2) können im Rahmen der Handhabungseinrichtung (58) als Werkzeugpositionierer oder Rahmenpositionierer (55,56) in verschiedenen Konfigurationen eingesetzt werden.Delivery device (51) and the frame or the magazine (s) (46) is a conveyor (57) is provided, which is movable along the transfer line (54) and includes, for example, a floor-mounted transport vehicle, which is movable on rails with a suitable drive. Figure 17 shows this conveyor (57) fragmentary. The trolley can also be used for the frame delivery at the workstation (53) and for the delivery device (51). The positioning means (2) can be used in the context of the handling device (58) as a tool positioner or frame positioner (55,56) in various configurations.
In der Variante von Figur 16 und 17 sind die portalartigen Positioniereinrichtungen (2) als Rahmenpositionierer (55) an den Rahmenmagazinen (46) angeordnet. Die Positioniereinrichtungen (2) bestehen in allen gezeigten Varianten jeweils aus zwei gegenüberstehenden und synchron ausgerichteten sowie bewegbaren Positioniergeräten (3) mit fluchtenden Abtriebsachsen (20) und beidseits angeordneten Abtriebselementen (15) . Die Abtriebselemente (15) sind wiederum als gegeneinander gerichtete Drehflansche (16) mit Anschlüssen (17), ggf. in Form von Wechselkupplungen, ausgebildet, die Werkzeuge (35) mit Greifern (41) zum Halten und Bewegen der Spannrahmen (45) tragen. Die Gestelle (8) bzw. Säulen (9) der Positioniergeräte (3) sind beidseits der Magazine (46) und der dort bevorrateten Spannrahmen (45) angeordnet, so dass die Spannrahmen (45) seitlich mit den Werkzeugen (35), ggf. unter Einschaltung eines zusätzlichen Greifhubs, gegriffen und transportiert sowie positioniert werden können.In the variant of FIGS. 16 and 17, the portal-like positioning devices (2) are arranged as frame positioners (55) on the frame magazines (46). The positioning devices (2) consist in all variants shown in each case of two opposing and synchronously aligned and movable positioning devices (3) with aligned output shafts (20) and arranged on both sides of output elements (15). The driven elements (15) are again designed as mutually facing rotary flanges (16) with connections (17), possibly in the form of interchangeable couplings, the tools (35) with grippers (41) for holding and moving the clamping frame (45). The racks (8) or columns (9) of the positioning devices (3) are arranged on both sides of the magazines (46) and the stockpiled (45) stockpiled there, so that the clamping frame (45) laterally with the tools (35), if necessary can be grasped and transported as well as positioned with the intervention of an additional gripping stroke.
wie insbesondere Figur 17 verdeutlicht, kann derAs illustrated in particular Figure 17, the
Rahmenpositionierer (55) dank seiner Kinematik die Spannrahmen (45) von den verschiedenen Ablagestellen am Rahmenmagazin (46) entnehmen, ggf. über andere Spannrahmen (45) und sonstige Hindernisse hinwegheben und auf dem Förderer (47) in geeigneter Weise abgeben und positionieren. Dank der Positionierkinematik können dabei die Spannrahmen (45) auch bei Bedarf um die Abtriebsachse (20) geschwenkt werden. Die z.B. vertikale Rahmenausrichtung kann hierdurch während des Transports und der Positionierung des Spannrahmens (45) beibehalten oder geändert werden. Auf umgekehrten Wege kann der Rahmenpositionierer (55) den nicht mehr benötigten und vom Förderer (57) zurückgebrachten Spannrahmen (45) aufnehmen und im Rahmenmagazin (46) wieder einstellen oder einlegen.Frame Positioner (55) thanks to its kinematics remove the clamping frames (45) from the various storage locations on the frame magazine (46), if necessary over other tenter frame (45) and other obstacles and lift off on the conveyor (47) in an appropriate manner and position. Thanks to the positioning kinematics while the clamping frame (45) can be pivoted about the output shaft (20) also when needed. The vertical frame orientation, for example, may thereby be maintained or changed during transport and positioning of the tenter frame (45). In the opposite way, the frame positioner (55) can take up the tension frame (45), which is no longer needed and returned from the conveyor (57), and set or insert again in the frame magazine (46).
Dank der Positionierkinematik können die Spannrahmen (45) im Rahmenmagazin (46) vertikal stehen oder beliebige Schräglagen einnehmen. Sie können alternativ liegend angeordnet sein. Die Spannrahmen (45) sind hierbei mit ihrer Längsachse entlang der Förderrichtung des FörderersThanks to the positioning kinematics, the clamping frames (45) in the frame magazine (46) can stand vertically or assume any inclined position. They can alternatively be arranged horizontally. The clamping frames (45) are in this case with their longitudinal axis along the conveying direction of the conveyor
(57) und der Transferlinie (54) ausgerichtet, wobei die Arme (11) der Positioniergeräte (3) quer dazu ausgerichtet sind.(57) and the transfer line (54), wherein the arms (11) of the positioning devices (3) are aligned transversely thereto.
Figur 18 zeigt eine weiterführende Ausbildung derFIG. 18 shows a further development of the
Bearbeitungsstation (1) und der HandhabungseinrichtungProcessing station (1) and the handling device
(58) für die Spannrahmen (45) . In diesem Fall wird der Werkzeug- oder Rahmenpositionierer (56) auch für die Übergabe des Spannrahmens (45) an die Zustelleinrichtung (51) und die Arbeitsstelle (53) eingesetzt. Der wiederum portalartige Rahmenpositionierer (56) kann hierbei die vom vorerwähnten Förderer (57) bereit gestellten Spannrahmen (45) ergreifen und in einer quer zur Transferlinie (54) gerichteten Zustellbewegung an die Zustelleinrichtung (51) übergeben, die den Spannrahmen (45) dann an der Arbeitsstelle (45) positioniert. Ggf. kann die Zustelleinrichtung (51) eingespart werden, wobei der Rahmenpositionierer (56) den Spannrahmen (45) direkt an die Arbeitsstelle (53) zustellt und am Stationsgestell (52) andockt. Dank der Portalform kann hierbei der Spannrahmen (45) über die an der Arbeitsstelle (53) befindlichen Bearbeitungseinrichtungen (5,6) hinweg gehoben werden.(58) for the clamping frames (45). In this case, the tool or frame positioner (56) is also used for the transfer of the clamping frame (45) to the feed device (51) and the workstation (53). The portal-like frame positioner (56), in turn, can grasp the tensioning frame (45) provided by the aforementioned conveyor (57) and deliver it to the feed device (51) in a feed movement directed transversely to the transfer line (54), which then feeds the clamping frame (45) the workstation (45) positioned. Possibly. the delivery device (51) can be saved, the frame positioner (56) delivering the clamping frame (45) directly to the workstation (53) and docking it to the station frame (52). Thanks to the shape of the portal, in this case the clamping frame (45) can be lifted beyond the machining devices (5, 6) located at the workstation (53).
in der vorerwähnten Variante ist der Rahmenpositionierer (56) vor der Arbeitsstelle (53) stationär angeordnet. Alternativ kann der Rahmenpositionierer (56) beweglich angeordnet sein und auch den Rahmentransport zu ein oder mehreren Rahmenmagazinen (46) besorgen und dort außerdem den Spannrahmen (45) übergeben. In diesem Fall hat der Rahmenpositionierer (55,56) eine Doppelfunktion.in the aforementioned variant, the frame positioner (56) is arranged stationary in front of the workstation (53). Alternatively, the frame positioner (56) may be movable be arranged and also get the frame transport to one or more frame magazines (46) and there also pass the clamping frame (45). In this case, the frame positioner (55, 56) has a double function.
Der bewegliche oder verfahrbare Rahmenpositionierer (55,56) besitzt z.B. ein gemeinsames und als Bodenplatte durchgehendes Fußteil (10) , welches die Positioniergeräte (3) verbindet und an der Unterseite ein Fahrgestell oder eine andere Fördertechnik aufweist. DerThe movable or movable frame positioner (55, 56) has e.g. a common and as a bottom plate continuous foot part (10), which connects the positioning devices (3) and at the bottom has a chassis or other conveyor technology. Of the
Rahmenpositionierer (55,56) kann z.B. entlang einer Förderlinie parallel zur Transferlinie (54) flurgebunden verfahrbar angeordnet sein. Alternativ ist eine hängende Führung an einem Ständer oder Portal möglich.Frame positioner (55, 56) may be e.g. along a conveyor line parallel to the transfer line (54) be arranged movable in a leash. Alternatively, a hanging guide on a stand or portal is possible.
In der Variante von Figur 18 können z.B. die zwei Rahmenpositionierer (55,56) abwechselnd die Arbeitsstelle (53) und ihr zugeordnetes Magazin (46) bedienen. Während beim Rahmenwechsel der eine Rahmenpositionierer (55,56) den nicht mehr gebrauchten Spannrahmen (45) von derIn the variant of Figure 18, e.g. the two frame positioners (55, 56) alternately operate the workstation (53) and its associated magazine (46). While the frame change of a frame positioner (55,56) the no longer used tenter frame (45) of the
Arbeitsstelle (53) entfernt und zu seinem zugeordneten Rahmenmagazin (46) transportiert, kann bereits der andere Rahmenpositionierer (56,55) mit dem neuen Spannrahmen (45) vor die Arbeitsstelle (53) fahren und den Spannrahmen (45) übergeben.Removed workstation (53) and transported to its associated frame magazine (46), already the other frame positioner (56,55) with the new clamping frame (45) drive in front of the workstation (53) and pass the clamping frame (45).
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft zum einen die Kinematik und die konstruktive Ausbildung der Positioniergeräte (3) und ihrer Komponenten. Ferner sind auch die Einsatzzwecke und die Ausbildung der Bearbeitungsstation (1) und deren Komponenten, insbesondere der Handhabungseinrichtung (58) für Spannrahmen (45) variabel. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können ferner beliebig untereinander kombiniert und vertauscht werden. BEZUGSZEICHENLISTEModifications of the embodiments shown are possible in various ways. This concerns, on the one hand, the kinematics and the structural design of the positioning devices (3) and their components. Furthermore, the purposes and the training of the processing station (1) and its components, in particular the handling device (58) for clamping frame (45) are variable. The features of the various embodiments may also be combined and interchanged arbitrarily. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Bearbeitungsstation, Framingstation1 processing station, framing station
2 Positioniereinrichtung 3 Positioniergerät2 positioning device 3 positioning device
4 Werkstück4 workpiece
5 Bearbeitungseinrichtung5 processing device
6 Manipulator, Roboter6 manipulator, robot
7 Werkzeug 8 Gestell7 tool 8 frame
9 Säule9 pillar
10 Fußteil10 foot part
11 Arm11 arm
12 Lager, Drehlager 13 Lager, Schiebelager12 bearings, pivot bearings 13 bearings, sliding bearings
14 Lager, Drehlager14 bearings, pivot bearings
15 Abtriebselement15 output element
16 Drehflansch16 rotary flange
17 Anschluss 18 Bewegungsachse I, Drehachse17 Connection 18 Movement axis I, axis of rotation
19 Bewegungsachse II, Linearachse19 movement axis II, linear axis
20 Bewegungsachse III, Drehachse, Abtriebsachse20 axis of movement III, axis of rotation, output axis
21 Antrieb für Achse I21 Drive for axis I
22 Antrieb für Achse II 23 Antrieb für Achse III22 Drive for axis II 23 Drive for axis III
24 Welle, Hohlwelle24 shaft, hollow shaft
25 Welle, Durchgangswelle25 shaft, through shaft
26 Vorgelege26 transfer
27 Lagergehäuse 28 Führung27 bearing housing 28 guide
29 Armgehäuse29 arm housing
30 Treibelement, Ritzel30 driving element, pinion
31 Treibelement, Zahnstange31 driving element, rack
32 Feststelleinrichtung 33 Transmission, Zahnriemen32 Locking device 33 Transmission, Timing belt
34 Betriebsmittelkette34 resource chain
35 Werkzeug, Greifer 36 Steuerung35 Tool, gripper 36 control
37 Bauteilpositionierer37 component positioner
38 Wendepositionierer38 reversing positioner
39 Bauteilaufnahme 40 Winkelträger39 component holder 40 angle bracket
41 Greifer41 grippers
42 Trommelaufnähme42 drum recording
43 Werker43 workers
44 Spanneinrichtung, Spannleiste 45 Spanneinrichtung, Spannrahmen44 Clamping device, clamping bar 45 Clamping device, clamping frame
46 Magazin46 Magazine
47 Magazin47 Magazine
48 Karosseriebauteil, Seitenwand48 body component, sidewall
49 Förderer 50 Spannrahmen49 conveyor 50 clamping frame
51 Zustelleinrichtung51 delivery device
52 Stationsgestell52 station rack
53 Arbeitsstelle53 job
54 Transferlinie 55 Werkzeugpositionierer, Rahmenpositionierer54 Transfer line 55 Tool positioner, frame positioner
56 Werkzeugpositionierer, Rahmenpositionierer56 Tool positioner, frame positioner
57 Förderer57 conveyor
58 Handhabungseinrichtung für Spannrahmen 58 Handling device for tentering frame

Claims

PATENTANS PRÜCHE PATENTAN'S PRIDE
1.) Positioniereinrichtung mit mehreren Achsen1.) Positioning device with multiple axes
(18,19,20), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (2) mindestens ein Positioniergerät (3) mit einem Gestell (8) mit mindestens einem beweglichen, insbesondere drehbaren Arm (11) sowie mindestens einem Abtriebselement (15) und mit drei oder mehr Bewegungsachsen (18,19,20) aufweist.(18,19,20), characterized in that the positioning device (2) at least one positioning device (3) with a frame (8) with at least one movable, in particular rotatable arm (11) and at least one output element (15) and three or more axes of motion (18, 19, 20).
2.) Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Positioniergerät (3) Drehachsen (18,20) und mindestens eine Linearachse (19) aufweist.2.) Positioning device according to claim 1, characterized g e k e n e n e c i n e s that the positioning device (3) axes of rotation (18,20) and at least one linear axis (19).
3.) Positioniereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Arm (11) drehbar und verschieblich am Gestell (8) gelagert ist.3.) Positioning device according to claim 1 or 2, characterized g e k e n n e c i n e t e that the arm (11) is rotatably and displaceably mounted on the frame (8).
4.) Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Drehachse (18) des Arms (11) im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.4.) Positioning device according to claim 1, 2 or 3, characterized g e k e n e n e c i n e s that the axis of rotation (18) of the arm (11) is aligned substantially horizontally.
5. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden5.) Positioning device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gestell (8) ein kombiniertes Dreh- und Schiebelager (12,13) für den Arm (11) aufweist.Claims, characterized in that the frame (8) has a combined rotary and sliding bearing (12,13) for the arm (11).
6. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden6.) Positioning device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Dreh- und Schiebelager (12,13) an einer aufrechten Säule (9) des Gestells (8) angeordnet ist. Claims, characterized in that the rotary and sliding bearing (12,13) on an upright column (9) of the frame (8) is arranged.
7. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Positioniergerät (3) eine steuerbare Feststelleinrichtung für den Arm (11) aufweist.7.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that e e n e c e s e s that the positioning device (3) has a controllable locking device for the arm (11).
8.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Abtriebselement (15) als Drehflansch (16) ausgebildet ist.8.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that e e n e c e s e s that the output element (15) as a rotary flange (16) is formed.
9.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Abtriebselement (15) mindestens einen Anschluss (17) zum Anbau von ein oder mehreren Werkzeugen (35) und eine Betriebsmittelversorgung aufweist.9.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the output element (15) has at least one connection (17) for mounting one or more tools (35) and an operating medium supply.
10. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Anschluss (17) als Wechselkupplung ausgebildet ist.10.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that e e n e c e s e s that the terminal (17) is designed as a removable coupling.
11.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Anschluss (17) einen Winkelträger (40) aufweist.11.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that it e e n e c e s e s that the terminal (17) has an angle bracket (40).
12. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden12.) Positioning device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Werkzeug (35) mindestens einen steuerbaren Greifer oder Spanner (41) aufweist.Claims, characterized in that the tool (35) has at least one controllable gripper or tensioner (41).
13. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden13.) Positioning device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Drehachsen (18,20) des Arms (11) und des Abtriebselements (15) parallel ausgerichtet sind. Claims, characterized in that the axes of rotation (18,20) of the arm (11) and the output member (15) are aligned in parallel.
14. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden14.) Positioning device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Abtriebselement (15) an einem Ende das Arms (11) angeordnet ist.Claims, characterized in that the output element (15) at one end of the arm (11) is arranged.
15. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden15.) Positioning device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Antrieb (23) für das Abtriebselement (15) am anderen Armende angeordnet ist und über eine Transmission (33) mit dem Abtriebselement (15) verbunden ist.Claims, characterized in that the drive (23) for the output element (15) is arranged at the other end of the arm and via a transmission (33) to the output element (15) is connected.
16.) Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass an beiden Enden das Arms (11) Abtriebselemente (15) mit Antrieben (20) angeordnet sind.16) Positioning device according to one of claims 1 to 11, characterized in that e e n e c e s e s h e that at both ends of the arm (11) output elements (15) are arranged with drives (20).
17. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden17.) Positioning device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Antriebe (21,22) für die Dreh- undClaims, characterized in that the drives (21,22) for the rotary and
Verschiebebewegungen des Arms (11) am Gestell (8) angeordnet ist.Moving movements of the arm (11) on the frame (8) is arranged.
18. ) Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens ein Abtriebselement (15) verschieblich am Arm (11) gelagert (13) und angetrieben (19,20) ist.18.) Positioning device according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one output element (15) slidably mounted on the arm (11) (13) and is driven (19,20).
19. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (2,3) eine Steuerung aufweist, die in das Positioniergerät (3) integriert ist oder extern in einer Steuerung (36) einer zugeordneten Bearbeitungseinrichtung (5) , insbesondere eines Manipulators (6), angeordnet ist. 19.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning device (2,3) has a control which is integrated in the positioning device (3) or externally in a controller (36) of an associated processing device (5), in particular a manipulator (6) is arranged.
20.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Positioniergerät (3) eine vom Gestell (8) zum Arm (11) und zum Abtriebselement (15) verlegte Betriebsmittelkette (34) aufweist.20.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning device (3) comprises a frame (8) to the arm (11) and the driven element (15) laid resource chain (34).
21.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (2,3) als Bauteilpositionierer (37) oder als21.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that it e e n e c e s e s that the positioning device (2,3) as a component positioner (37) or as
Werkzeugpositionierer (55,56) ausgebildet ist.Tool positioner (55,56) is formed.
22. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Positioniergerät (3) einzeln aufgestellt ist.22.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that e e n e c e s e s that the positioning device (3) is set up individually.
23.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (2) zwei oder mehr paarweise gegenüberstehende und synchron bewegbare23.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that it e e n e c e s e s that the positioning device (2) two or more pairwise opposed and synchronously movable
Positioniergeräte (3) mit fluchtenden Abtriebsachsen (20) aufweist.Positioning devices (3) with aligned output shafts (20).
24. ) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniergeräte (3) gemeinsam mindestens eine Bauteilaufnahme (39), eine Spanneinrichtung (44,45) oder ein Werkstück (4) halten.24.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that e e n e c e s e s that the positioning devices (3) together at least one component holder (39), a clamping device (44,45) or a workpiece (4).
25.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (2) als Wendepositionierer (38) ausgebildet ist und zwei Positioniergeräte (3) mit zwei gemeinsamen, drehbar gehaltenen Bauteilaufnahmen (39) aufweist. 25.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning device (2) as a reversal positioner (38) is formed and two positioning devices (3) with two common, rotatably supported component receptacles (39).
26.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (2) als26.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that e e n e c e s e s that the positioning device (2) as
Bauteilpositionierer (37) ausgebildet ist und zwei Positioniergeräte (3) mit jeweils einer gemeinsamen, drehbar gehaltenen Spanneinrichtung (44) für ein oder mehrere Karosseriebauteile (48) aufweist.Component Positioner (37) is formed and two positioning devices (3) each having a common, rotatably supported clamping device (44) for one or more body components (48).
27.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (2) als Rahmenpositionierer (55,56) ausgebildet ist und mindestens zwei Positioniergeräte (3) mit jeweils einem Werkzeug (35) zum gemeinsamen, drehbaren Halten und Handhaben eines Spannrahmens (45) aufweist .27.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning device (2) is designed as a frame positioner (55,56) and at least two positioning devices (3), each with a tool (35) for common, rotatable holding and handling a Tensioning frame (45).
28.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in einer Bearbeitungsstation (1) für28.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that in a processing station (1) for
Karosseriebauteile (48), insbesondere einer Framingstation, ein oder mehrere Rahmenpositionierer (55,56) für Spannrahmen (45) an ein oder mehreren Rahmenmagazinen (46,47) und an mindestens einer Arbeitsstelle (53) an einer Transferlinie (54) angeordnet sind.Body components (48), in particular a framing station, one or more frame positioners (55, 56) for tenter frames (45) are arranged on one or more frame magazines (46, 47) and on at least one workstation (53) on a transfer line (54).
29.) Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Rahmenpositionierer (55,56) Bestandteile einer Handhabungseinrichtung (58) für die Spannrahmen (45) sind und an einen Förderer (57) für den Rahmentransport zwischen dem Rahmenmagazin (46,47) und der Arbeitsstelle (53) angeschlossen sind. 29.) Positioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame positioners (55,56) are components of a handling device (58) for the clamping frames (45) and to a conveyor (57) for the frame transport between the frame magazine (46, 47) and the workstation (53) are connected.
30.) Bearbeitungsstation, insbesondere Framingstation, zur Bearbeitung von Karosseriebauteilen (48) , wobei die Bearbeitungsstation (1) ein oder mehrere Rahmenmagazine (46,47) für verschiedene Spannrahmen (45) und ein oder mehrere an mindestens einer30.) Processing station, in particular Framingstation, for processing of body components (48), wherein the processing station (1) one or more frame magazines (46,47) for different clamping frames (45) and one or more at least one
Arbeitsstelle (53) an einer Transferlinie (54) angeordnete Bearbeitungseinrichtungen (5) sowie eine Handhabungseinrichtung (58) für die Spannrahmen (45) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Handhabungseinrichtung (58) ein oder mehrere Rahmenpositionierer (55,56) nach den Ansprüchen 1 bis 29 aufweist. Workstation (53) on a transfer line (54) arranged processing means (5) and a handling device (58) for the clamping frame (45), characterized in that the handling device (58) one or more frame positioners (55,56) according to claims 1 to 29.
PCT/EP2007/010769 2007-02-14 2007-12-11 Positioning device WO2008098605A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202007002364U DE202007002364U1 (en) 2007-02-14 2007-02-14 positioning
DE202007002364.2 2007-02-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008098605A1 true WO2008098605A1 (en) 2008-08-21

Family

ID=39161152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/010769 WO2008098605A1 (en) 2007-02-14 2007-12-11 Positioning device

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE202007002364U1 (en)
WO (1) WO2008098605A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011000456U1 (en) 2011-02-28 2012-05-31 Kuka Systems Gmbh joining device
CN109562517A (en) * 2016-03-08 2019-04-02 易格斯有限公司 Robots arm
CN110153085A (en) * 2019-06-27 2019-08-23 因而克智能科技(浙江)有限公司 A kind of automatic intelligent cleaning device
US20190283824A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-19 Divergent Technologies, Inc. Manufacturing cell based vehicle manufacturing system and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009119580A (en) * 2007-11-16 2009-06-04 Aida Eng Ltd Carrying device and large-sized carrying device

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3916701A (en) * 1973-04-17 1975-11-04 Automation Prod Rotary wrist actuator for industrial robots
US4317560A (en) * 1979-12-26 1982-03-02 Troyer Wade E Work manipulator
DE3408933A1 (en) * 1983-03-16 1984-09-20 United Kingdom Atomic Energy Authority, London Manipulator
EP0174916A2 (en) * 1984-05-18 1986-03-19 Asea Ab An arrangement in an industrial robot
EP0194217A1 (en) * 1985-03-05 1986-09-10 S.A. DES ETABLISSEMENTS STAUBLI (France) Industrial robots of the spherical type
EP0237137A2 (en) * 1986-01-10 1987-09-16 Megar Information Systems Granot Agriculture Cooperative Society Ltd. A mechanical arm and system for utilizing same
US4710092A (en) * 1984-05-18 1987-12-01 Asea Ab Industrial robot having two gimbal-ring type arranged swinging axes
EP0288744A1 (en) * 1987-03-31 1988-11-02 Asea Brown Boveri Ab Coupling device in an industrial robot
US4864880A (en) * 1988-05-25 1989-09-12 Nu-Tec Corporation Manipulator drive mechanism
EP0418388A1 (en) * 1988-08-11 1991-03-27 Fanuc Ltd. Horizontal articulated robot
US5199156A (en) * 1990-10-09 1993-04-06 Rossi Christiano G Method for assembling a vehicle using an automatic toy tab system
DE19713860A1 (en) * 1997-04-04 1998-10-08 Kuka Schweissanlagen Gmbh Method and device for manufacturing complex workpieces
WO2000040378A1 (en) * 1999-01-06 2000-07-13 Kenan Koser Slider crank mechanism based robot arm
US6193142B1 (en) * 1996-12-25 2001-02-27 Nissan Motor Co., Ltd. Assembling apparatus assembling body side of automotive vehicle and assembling method thereof
US20010050206A1 (en) * 2000-02-07 2001-12-13 Oldford Keith A. Interchangeable nests for supporting components on a transport system
US20030189085A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-09 Velibor Kilibarda Vehicle framing system for plurality of vehicle body styles
WO2005087451A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Daimlerchrysler Ag Method for precisely positioning components and suitable positioning device
DE202004017881U1 (en) * 2004-11-17 2006-03-23 Kuka Schweissanlagen Gmbh handling device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4843904A (en) 1986-01-23 1989-07-04 Machine Research Company Work positioner
US4894901A (en) 1986-12-22 1990-01-23 The Boeing Company Method for positioning a robotic work system
FI83176C (en) 1989-09-12 1991-06-10 Aitec Oy A method for controlling the movements of a robot and a piece manipulator during the learning phase of a robot cell
DE9210396U1 (en) 1992-08-04 1993-12-02 Kuka Schweißanlagen + Roboter GmbH, 86165 Augsburg Processing station for vehicle bodies in a transfer line
AT409733B (en) 2000-06-29 2002-10-25 Va Tech Transport & Montagesysteme Gmbh & Co POSITIONING DEVICE AND METHOD FOR WELDING DOORS AND FLAPS
DE102004021388A1 (en) 2004-04-30 2005-12-01 Daimlerchrysler Ag Positioning and processing system and suitable method for positioning and processing at least one component

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3916701A (en) * 1973-04-17 1975-11-04 Automation Prod Rotary wrist actuator for industrial robots
US4317560A (en) * 1979-12-26 1982-03-02 Troyer Wade E Work manipulator
DE3408933A1 (en) * 1983-03-16 1984-09-20 United Kingdom Atomic Energy Authority, London Manipulator
EP0174916A2 (en) * 1984-05-18 1986-03-19 Asea Ab An arrangement in an industrial robot
US4710092A (en) * 1984-05-18 1987-12-01 Asea Ab Industrial robot having two gimbal-ring type arranged swinging axes
EP0194217A1 (en) * 1985-03-05 1986-09-10 S.A. DES ETABLISSEMENTS STAUBLI (France) Industrial robots of the spherical type
EP0237137A2 (en) * 1986-01-10 1987-09-16 Megar Information Systems Granot Agriculture Cooperative Society Ltd. A mechanical arm and system for utilizing same
EP0288744A1 (en) * 1987-03-31 1988-11-02 Asea Brown Boveri Ab Coupling device in an industrial robot
US4864880A (en) * 1988-05-25 1989-09-12 Nu-Tec Corporation Manipulator drive mechanism
EP0418388A1 (en) * 1988-08-11 1991-03-27 Fanuc Ltd. Horizontal articulated robot
US5199156A (en) * 1990-10-09 1993-04-06 Rossi Christiano G Method for assembling a vehicle using an automatic toy tab system
US6193142B1 (en) * 1996-12-25 2001-02-27 Nissan Motor Co., Ltd. Assembling apparatus assembling body side of automotive vehicle and assembling method thereof
DE19713860A1 (en) * 1997-04-04 1998-10-08 Kuka Schweissanlagen Gmbh Method and device for manufacturing complex workpieces
WO2000040378A1 (en) * 1999-01-06 2000-07-13 Kenan Koser Slider crank mechanism based robot arm
US20010050206A1 (en) * 2000-02-07 2001-12-13 Oldford Keith A. Interchangeable nests for supporting components on a transport system
US20030189085A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-09 Velibor Kilibarda Vehicle framing system for plurality of vehicle body styles
WO2005087451A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Daimlerchrysler Ag Method for precisely positioning components and suitable positioning device
DE202004017881U1 (en) * 2004-11-17 2006-03-23 Kuka Schweissanlagen Gmbh handling device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011000456U1 (en) 2011-02-28 2012-05-31 Kuka Systems Gmbh joining device
CN109562517A (en) * 2016-03-08 2019-04-02 易格斯有限公司 Robots arm
US20190283824A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-19 Divergent Technologies, Inc. Manufacturing cell based vehicle manufacturing system and method
US11254381B2 (en) * 2018-03-19 2022-02-22 Divergent Technologies, Inc. Manufacturing cell based vehicle manufacturing system and method
CN110153085A (en) * 2019-06-27 2019-08-23 因而克智能科技(浙江)有限公司 A kind of automatic intelligent cleaning device
CN110153085B (en) * 2019-06-27 2023-12-22 因而克智能科技(浙江)有限公司 Automatic intelligent cleaning device

Also Published As

Publication number Publication date
DE202007002364U1 (en) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0583282B1 (en) Processing station for workpieces, especially vehicle bodies on a transfer line
DE3506314C2 (en)
EP2506995B1 (en) Transport unit
EP1843936B1 (en) Manufacturing method and manufacturing equipment for components
EP0977651B1 (en) Process and device for manufacturing complex parts
EP2027008B1 (en) Working station, in particular assembly station
EP0760770B1 (en) Process and apparatus for feeding, clamping and machining parts of a vehicle body
DE202007002365U1 (en) processing station
WO2009000512A2 (en) Transportable component support
EP0672480A1 (en) Transportsystem
WO2007073901A2 (en) Bending machine comprising a multi-shaft robot for positioning sheet metal workpieces
EP1556190A1 (en) System and method for machining body parts, wherein robots are synchronised with a conveyor belt
EP3231552B1 (en) Workpiece positioning device for a machining centre, machining centre and method
EP2821187B1 (en) Processing device and processing method
DE4127446C2 (en) Portal robot for multi-dimensional movement of parts
WO2008098605A1 (en) Positioning device
DE20306257U1 (en) processing device
EP2888078B1 (en) Device for providing retaining and/or processing apparatuses and system
EP3672763B1 (en) Positioning and clamping system and method
DE202008006717U1 (en) processing station
WO2015128342A1 (en) Interchanging apparatus and interchanging method for clamping frames supporting vehicle body parts between a clamping frame transport device and a frame conveyor by means of clamping frame magazines
AT503648B1 (en) Work station including at least one clamping frame at its side for positioning, holding and/or connecting number of components useful for production of vehicle bodies facilitates changing of workpiece type
DE202006005835U1 (en) processing station
DE202007010470U1 (en) positioning device
WO2004069464A1 (en) Clamping frame comprising an air cushion arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07856533

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07856533

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1