DE3048572C2

DE3048572C2 - Automatisches Handhabungsgerät mit einem längsbeweglichen Arm

Info

Publication number: DE3048572C2
Application number: DE19803048572
Authority: DE
Inventors: Josef Wacker
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2000-12-23
Also published as: DE3048572A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Handhabungs gerät mit einem längsbeweglichen Arm, der mit Hilfe eines Zahnriemens über ein Antriebsritzel von einem Motor antreib bar ist.

Ein derartiges automatisches Handhabungsgerät ist beispiels weise durch die DE-OS 30 06 153 bekannt geworden. Bei der An triebsvorrichtung dieses Handhabungsgerätes sind auf einem sich nach rückwärts erstreckenden Auslegearm eines blockför migen Sockels die Antriebsritzel eines parallel zum längsbe weglichen Arm angeordneten endlosen Zahnriemens drehbar gela gert, welcher mit dem längsbeweglichen Arm derart gekuppelt ist, daß bei einer Bewegung des Zahnriemens in die eine oder die andere Richtung auch der längsbewegliche Arm dieser Bewe gung folgt. Hierbei ist mit einem der beiden Antriebsritzel des Zahnriemens unmittelbar ein schnell laufender Motor ge kuppelt, während mit dem anderen Antriebsritzel ein langsam laufender Motor kuppelbar ist. Soll der längsbewegliche Arm in Bewegung gesetzt werden, so wird vorerst der schnell lau fende Antriebsmotor an Spannung gelegt, der den Arm in eine schnelle Bewegung versetzt. Vor Erreichen der vorwählbaren Position wird der schnell laufende Motor abgeschaltet und der langsam laufende Motor eineschaltet und an den Zahnriemen an gekuppelt, wodurch der Zahnriemen entsprechend abgebremst und in die gewünschte Position langsam übergeführt wird. Die Steuerung der Motoren erfolgt hierbei über Transmitter und Sensoren, wobei die Transmitter auf einem unterhalb des Aus legearms angebrachten feststehenden Arm und der oder die Sen soren auf dem längsbeweglichen Arm angeordnet sind.

Nachteilig bei der Antriebsvorrichtung des bekannten Handha bungsgerätes ist, daß durch die Unterbringung des endlosen Zahnriemens auf einem sich nach hinten erstreckenden Ausleger die Hublänge des längsbeweglichen Armes begrenzt ist, denn mit zunehmender Länge des Auslegers wird auch der Schwerpunkt des Antriebs nach außen verlegt, was konstruktive Schwierig keiten verursacht. Eine lange Bauweise des Auslegers schränkt zudem die Bewegungsmöglichkeit des Handhabungsgerätes ein, insbesondere dann, wenn der blockförmige Sockel zur Erzielung weiterer Freiheitsgrade als Drehsockel ausgebildet ist.

Aus der DE-OS 30 16 313 ist eine Vorrichtung zum Antrieb ei nes Stellorganes, vorzugsweise eines Flachschiebers am Aus lauf einer Silozelle für Getreide bekannt, bei welcher die Steuerung des Schieberblattes über ein Kettenrad und eine La schenkette erfolgt. Eine Übertragung der enorm hohen Kräfte bei geringem Verschleiß wird dadurch ermöglicht, daß in der neutralen Achse einer an dem Schieberblatt angelenkten und in einem an dem Schieberrahmen angeordneten Gehäuse gelagerten Schubstange, eine endliche Laschenkette an einem Schubstange nende angelenkt, über eine Umlenkrolle aus der neutralen Ach se der Schubstange auf ein Kettenrad und von dort über eine zweite Umlenkrolle wieder in die neutrale Achse zum anderen Schubstangenende geführt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Handhabungsgerät der eingangs genannten Art derart auszubil den, daß sich eine gedrängte Bauweise ergibt, die völlig un abhängig ist von der Länge des Hubes des längsbeweglichen Ar mes. Weiterhin soll die Bewegungsmöglichkeit des Handhabungs gerätes auch bei drehender Bewegung des längsbeweglichen Ar mes um eine vertikale Achse nicht eingeschränkt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Arm in einem relativ zu einer Basis verstellbaren Antriebsblock längsbeweglich gelagert ist, und daß der das Antriebsritzel umschlingende Zahnriemen an beiden Enden des Armes festgelegt und mit Hilfe zweier im Antriebsblock gelagerter Umlenkrollen zumindest im Arbeitsbereich des Armes parallel zum Arm ge führt ist.

Auf diese Weise ist es möglich, den Antriebsmotor und die An triebsräder, sowie die Lagerung des längsbeweglichen Armes in einem relativ kleinen und relativ zu einer Basis verstellba ren Antriebsblock zu vereinen. Vorzugsweise weisen die beiden Umlenkrollen einen solchen Axialabstand voneinander auf, daß der Umschlingungswinkel des Antriebsritzels größer als 180° ist. Damit wird eine relativ große Kraftübertragung des Ritzels auf den Motor ermöglicht.

Eine weitere Vergrößerung des Antriebsmomentes kann gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch erfolgen, daß der Antriebsmotor nicht unmittelbar mit dem den Zahnriemen antreibenden Antriebsritzel verbunden ist, sondern über ein weiteres Übersetzungsgetriebe. Dieses Übersetzungsgetriebe läßt sich relativ einfach im Antriebsblock unterbringen.

Vorzugsweise ist mit dem Antriebsritzel ein größeres Zahnrad gekoppelt, das über einen weiteren Zahnriemen mit dem Motorritzel des Antriebsmotors in Antriebs verbindung steht.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 im Prinzip ein Handhabungsgerät und

Fig. 2 eine Antriebsvorrichtung für den längsbeweg lichen Arm des automatischen Handhabungsgerätes gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein automatisches Handhabungsgerät mit einem längsbeweglichen Arm 1, der in einem Antriebs block 2 längsbeweglich und im Bedarfsfalle drehbar ge lagert ist. Angetrieben wird der Arm 1 von einem Motor 3, der ein schnell laufender Gleichstrommotor sein kann. Der Antriebsblock 2 ist über eine drehbare Säule 4 mit einer Basis 5 verbunden, wobei die Säule 4 mit dem längs beweglichen Arm 1 in Pfeilrichtung A verschwenkt werden kann, während der Antriebsblock 2 mit dem längsbeweg lichen Arm 1 auch in der Höhe verstellt werden kann, wie durch einen Pfeil Z angegeben ist. Die Bewegungs richtung des längsbeweglichen Armes 1 ist mit einem Doppelpfeil Y angedeutet. Mit einem gestrichelt einge zeichneten Pfeil E ist angedeutet, daß ein Befestigungs stück am längsbeweglichen Arm 1 auch um einen bestimmten Winkel gedreht werden kann. Sowohl der längsbewegliche Arm 1 als auch die Säule 4 sind von einem Faltenbalg 6 bzw. 7 umgeben, um diese Teile gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub zu schützen.

Fig. 2 zeigt die Antriebsvorrichtung im Prinzip, wobei zum Zwecke der besseren Darstellung die Größenverhält nisse geändert wurden. Auf dem längsbeweglichen Arm 1 sind an seinen beiden Enden 8 und 9 die Enden eines Zahn riemens 11 mit Hilfe von Zahnriemenbefestigungen 10 be festigt. Der Zahnriemen 11 wird durch Umlenkrollen 12 und 13 parallel zu dem längsbeweglichen Arm 1 geführt, wobei der axiale Abstand der beiden Umlenkrollen 12 und 13 so gewählt ist, daß ein Antriebsritzel 14 möglichst über 180° umschlungen wird. Die Spannung des Zahnriemens 11 kann beispielsweise derart erfolgen, daß die Achsen der Umlenkrollen 12 und 13 in einer zur Bewegungsrichtung des Armes 1 parallelen Ebene verstellbar sind oder eine bzw. beide Zahnriemenbefestigungen 10 auf dem Arm 1 verstellbar sind. Das Antriebsritzel 14 des Zahnriemens 11 ist auf einer Welle 15 befestigt, welche mit Hilfe der Lager 16 im Gehäuse des Antriebsblockes 2 gelagert ist. Auf der Welle 15 sitzt ein größeres Zahnrad 17, welches über einen weiteren Zahnriemen 18 mit einem Motorritzel 19 in Antriebsverbindung steht. Eine Druck rolle 20 wird zur Vergrößerung des Umschlingungswinkels des Motorritzels 19 sowie zum Spannen des Zahnriemens 18 gegen diesen gedrückt. Der Übersicht halber sind die Achsen oder Wellen der Umlenkrollen 12 und 13 sowie der Druckrolle 20 nicht dargestellt. Diese Wellen oder Achsen sind ebenfalls im Gehäuse des Antriebsblockes 2 gelagert bzw. befestigt.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ergibt sich durch die Ver wendung eines aufgeschnittenen Zahnriemens eine kleine Bauweise der Antriebsvorrichtung, die auch unabhängig von der Hublänge des längsbeweglichen Armes 1 ist. So kann die Antriebsvorrichtung jederzeit mit einem längeren oder kürzeren Arm ausgestattet werden, wobei lediglich der Zahnriemen entsprechend angepaßt werden muß.

Wie Fig. 2 zeigt, ist am Ende der Welle 15 ein optischer oder induktiver Geber 21 eines Wegmeßsystems befestigt, der mit einem entsprechenden Aufnehmer 22 zur Abgabe einer der zurückgelegten Wegstrecke proportionalen Impuls zahl zusammenwirkt. Dieses Wegmeßsystem dient in an sich bekannter Weise zur Programmierung und Steuerung der Be wegung des längsbeweglichen Armes.

Der Arm 1 ist zweckmäßig als Rohr ausgebildet und im Antriebsblock 2 in geschlitzten Kugelumlaufbuchsen (der Übersicht halber nicht dargestellt) längsbeweglich gelagert. Die beiden stirnseitigen Flächen der Enden 8 und 9 des rohrförmigen Armes dienen als Anschlußstellen für Greifereinheiten, wobei zur Ausführung der programmier baren Drehbewegung E gemäß Fig. 1 entsprechende Motoren im Rohr eingebaut werden.

Die erfindungsgemäße Verwendung des Zahnriemens hat noch den zusätzlichen Vorteil, daß eine sehr hohe Geschwindigkeit der Bewegung des Arms erzielbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Arm
2 Antriebsblock
3 Antriebsmotor
4 Säule
5 Basis
6 Faltenbalg
7 Faltenbalg
8 Ende
9 Ende
10 Zahnriemenbefestigung
11 Zahnriemen
12 Umlenkrolle
13 Umlenkrolle
14 Antriebsritzel
15 Welle
16 Lager
17 Zahnrad
18 Zahnriemen
19 Motorritzel
20 Druckrolle
21 Geber
22 Aufnehmer

Claims

1. Automatisches Handhabungsgerät mit einem längsbeweglichen Arm (1), der mit Hilfe eines Zahnriemens (11) über ein Antriebsritzel (14) von einem Motor (3) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Arm (1) in einem relativ zu einer Basis (5) verstell bar angeordneten Antriebsblock (2) längsbeweglich gelagert ist und daß
- der das Antriebsritzel (14) umschlingende Zahnriemen (11) an beiden Enden (8, 9) des Armes (1) festgelegt und mit Hilfe zweier im Antriebsblock (2) gelagerter Umlenkrollen (12, 13) zumindest im Arbeitsbereich des Armes (1) parallel zum Arm (1) geführt ist.

2. Automatisches Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Umlenkrollen (12, 13) einen solchen Axialab stand voneinander aufweisen, daß der Umschlingungswinkel des Antriebsritzels (14) größer als 180° ist.

3. Automatisches Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Antriebsritzel (14) ein größeres Zahnrad (17) ge koppelt ist, das über einen weiteren Zahnriemen (18) mit dem Motorritzel (19) des Motors (3) in Antriebsverbindung steht.

4. Automatisches Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle (15) des Antriebsritzels (14) ein kontakt loser Impulsgeber (21, 22) eines Wegmeßsystems gekoppelt ist.