ITMI940320A1

ITMI940320A1 - LINEAR GROUP FOR AUTOMATIC HANDLING OF WORKPIECES

Info

Publication number: ITMI940320A1
Application number: IT000320A
Authority: IT
Inventors: Wolfgang Arnold; Bernhard Moosmann; Jorg Niederstadt
Original assignee: Mannesmann Ag
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1995-08-23
Also published as: FR2703940B1; IT1273323B; FR2703940A1; ITMI940320A0; DE4312909C2; DE4312909A1

Description

"Gruppo lineare per la manipolazione automatica di pezzi da lavorare" "Linear group for automatic manipulation of workpieces"

E' noto flangiare nel caso di gruppi lineari elettricamente azionati per l'azionamento in direzione x su una slitta (corpo di base) un motore elettrico che si impegna con un pignone, disposto in modo non girevole sull'albero del motore, in una cinghia dentata estendentesi nella direzione longitudinale, la cinghia dentata essendo fissata con le sue estremità di cinghia dentata rispettivamente in dispositivi alle estremità di una barra profilata cava. Il movimento di rotazione dell'albero di motore comporta quindi un movimento della slitta sulla barra profilata. Per il movimento in direzione y è noto effettuare per mezzo di un albero azionato a ruotare, attraversante la barra profilata in direzione longitudinale, all'estremità della barra profilata, in corrispondenza della quale l'albero sporge sopra questa, movimenti di rotazione di un modulo montato all'estremità dell'albero. In casi determinati movimenti di rotazione di questo tipo non sono però sufficienti per effettuare le manipolazioni rispettivamente desiderate. Cosi non sono da attuare tutti i movimenti all'esterno di un movimento di rotazione con il noto gruppo lineare (domanda di brevetto europea EP 0 391 310 A2). It is known to flange in the case of linear units electrically operated for actuation in the x direction on a slide (base body) an electric motor which engages with a pinion, arranged in a non-rotatable manner on the motor shaft, in a belt extending in the longitudinal direction, the toothed belt being fixed with its toothed belt ends respectively in devices at the ends of a hollow profiled bar. The rotational movement of the motor shaft therefore involves a movement of the slide on the profiled bar. For the movement in the y direction it is known to carry out, by means of a shaft driven to rotate, crossing the profiled bar in the longitudinal direction, at the end of the profiled bar, in correspondence with which the shaft protrudes above it, rotational movements of a module mounted at the end of the shaft. In certain cases, however, certain rotational movements of this type are not sufficient to carry out the respectively desired manipulations. Thus, all the movements outside of a rotation movement with the known linear group are not to be carried out (European patent application EP 0 391 310 A2).

La pratica richiede movimenti di manipolazione tali che possano essere effettuate operazioni come per esempio il montaggio, la palettizzazione, l'attrezzatura, l'avvitamento, l'assortimento, il controllo e simili. The practice requires handling movements such that operations such as assembly, palletizing, tooling, screwing, sorting, checking and the like can be carried out.

L'invenzione indicata nella rivendicazione 1 si basa sul problema di realizzare una configurazione di assi lineari che permettano movimenti di avanzamento dell'elemento portante il modulo oltre movimenti ruotanti in almeno una delle direzioni d'asse x, y e z. The invention indicated in claim 1 is based on the problem of realizing a configuration of linear axes which allow advancing movements of the module carrying element in addition to rotating movements in at least one of the x, y and z axis directions.

I vantaggi raggiunti con l'invenzione consistono in particolare nel fatto che il movimento ruotante dell'albero può essere utilizzato per derivare ulteriori movimenti, che però anche con accorgimenti strutturali semplici possono essere effettuati sia un movimento ruotante sia anche un movimento radiale contemporaneamente o uno di entrambi e due. Queste ulteriori possibilità di movimento permettono per esempio il deposito radiale, l'inserimento o l'asportazione di un oggetto. The advantages achieved with the invention consist in particular in the fact that the rotating movement of the shaft can be used to derive further movements, which however, even with simple structural measures, both a rotating movement and also a radial movement can be carried out simultaneously or one of both and two. These additional movement options allow for the radial deposition, insertion or removal of an object, for example.

La potenzialità del gruppo lineare con tipo costruttivo leggero stesso e quindi con una sequenza ritmica viene aumentato ancora per il fatto che fra l'estremità della testa e il corpo modulare è disposto un corpo di supporto per accogliere un cuscinetto a rotolamento sostenente l'albero. The potential of the linear assembly with a light construction type itself and therefore with a rhythmic sequence is further increased due to the fact that between the end of the head and the modular body a support body is arranged to accommodate a rolling bearing supporting the shaft.

Un gruppo lineare leggero e rapido viene anche realizzato per il fatto che all'estremità della barra profilata contrapposta al corpo modulare, alla estremità di testa di questo punto, sono flangiati un dispositivo di fine corsa come pure a questo successivo il motore di azionamento per l'albero. A light and fast linear assembly is also realized due to the fact that at the end of the profiled bar opposite the modular body, at the head end of this point, a limit switch device is flanged, as well as the drive motor for the subsequent one. 'tree.

La compattezza del gruppo lineare viene assistita ancora per il fatto che nella slitta scorrente sulla barra profilata è previsto un dispositivo per misurare il percorso. The compactness of the linear unit is further assisted by the fact that a device for measuring the distance is provided in the slide sliding on the profile bar.

Il gruppo lineare secondo l'invenzione nella pratica può essere adattato alle condizioni locali per il fatto che il motore elettrico, azionante il mezzo di trazione per la slitta, è infilabile a scelta su un'estremità dell'albero che sporge sopra la slitta ed è trasferibile. In practice, the linear unit according to the invention can be adapted to local conditions due to the fact that the electric motor, which drives the traction means for the slide, can optionally be inserted on one end of the shaft which protrudes above the slide and is transferable.

Per la fabbricazione e il montaggio è vantaggioso che il corpo modulare è dotato di un coperchio toglibile o rispettivamente montabile in direzione d'asse dell'albero. It is advantageous for manufacturing and assembly that the modular body is provided with a cover which can be removed or which can be mounted in the axis direction of the shaft.

La posizione della slitta può essere interrogata per il fatto che entrambe le estremità di testa, limitanti la lunghezza della barra profilata, sono dotate di spine per interruttori fine corsa. The position of the slide can be queried due to the fact that both head ends, limiting the length of the profiled bar, are equipped with pins for limit switches.

Il gruppo lineare può ricevere un campo d'impiego più ampio ancora per il fatto che la slitta è spostabile in direzione z. A tale scopo può essere impiegato un ulteriore gruppo lineare o per esempio anche una guida parallela strutturata e nota con la denominazione "quadriga", che è formata da più gruppi lineari trasversalmente fra loro collegati, come per esempio cilindri senza steli di pistone, pneumaticamente azionati. The linear unit can receive an even wider application range due to the fact that the slide can be moved in the z direction. For this purpose, a further linear unit or for example also a structured parallel guide known as "quadriga", which is formed by several linear units transversely connected to each other, such as for example cylinders without piston rods, pneumatically actuated, can be used. .

Un esempio di realizzazione dell'invenzione è rappresentato nel disegno e sarà qui di seguito ulteriormente descritto. Nel disegno mostrano, An example of embodiment of the invention is shown in the drawing and will be further described hereinafter. In the drawing they show,

la Figura 1 una vista globale del gruppo lineare, Figure 1 is a global view of the linear group,

la Figura 2 una vista dall'alto sul gruppo lineare secondo la Figura 1, Figure 2 is a top view on the linear assembly according to Figure 1,

la Figura 3 a dettagli una vista ingrandita dell'estremità destra del gruppo lineare, al quale è fissato il modulo, e Figure 3 details an enlarged view of the right end of the linear assembly, to which the module is attached, e

la Figura 4 una sezione centrale perpendicolare IV-IV secondo la Figura 3. Figure 4 a perpendicular central section IV-IV according to Figure 3.

Il gruppo lineare serve alla manipolazione automatica di pezzi da lavorare in direzione x e y, al quale scopo sono previsti mezzi di azionamento. Su una barra profilata cava 1 scorre una slitta 2. Sulla slitta 2 è flangiato un motore elettrico 3 che effettua insieme i movimenti della slitta 2. Il motore elettrico 3 è dotato di un pignone 4 non ulteriormente visibile che si impegna in una cinghia dentata 3. La cinghia dentata 5 è tesa stirata fra l'estremità di testa la e lb della barra profilata 1. La slitta 2 sulla base di questi mezzi di azionamento può essere mossa in direzione x. Un albero 6, attraversante la barra profilata 1 in direzione longitudinale è azionato a ruotare per mezzo di un azionatore elettrico 7, per cui ne risulta una componente di azionamento in direzione y. Questa direzione di azionamento nell'invenzione ora è conformata nel senso che all'estremità di testa lb della barra profilata 1, limitante il movimento x, è presenta un corpo modulare 8 che accoglie un secondo pignone 9 disposto in modo non girevole sull'albero 6. Il secondo pignone 8 si impegna in una cremagliera 10 guidata e supportata nel corpo modulare 8. Alle estremità 10a e 10b della cremagliera 10 sono disposti rispettivamente moduli Ila e/o llb per attrezzi manipolatori che sono adattati al rispettivo pezzo da lavorare da trasportare, da montare, da palettizzare, da attrezzare, da avvitare, da assortire o da controllare. The linear unit is used for the automatic manipulation of workpieces in the x and y direction, for which purpose drive means are provided. A slide 2 slides on a hollow profiled bar 1. An electric motor 3 is flanged to the slide 2 which carries out the movements of the slide 2 together. The toothed belt 5 is stretched stretched between the end ends la and lb of the profiled bar 1. The slide 2 on the basis of these driving means can be moved in the x direction. A shaft 6, traversing the profiled bar 1 in the longitudinal direction is driven to rotate by means of an electric actuator 7, so that an actuation component in the y direction results. This direction of actuation in the invention is now shaped in the sense that at the head end 1b of the profiled bar 1, limiting the movement x, there is a modular body 8 which receives a second pinion 9 arranged in a non-rotatable manner on the shaft 6 The second pinion 8 engages in a rack 10 guided and supported in the modular body 8. At the ends 10a and 10b of the rack 10 there are respectively arranged modules 11a and / or 11b for manipulating tools which are adapted to the respective workpiece to be transported, to assemble, to palletize, to equip, to screw, to assort or to control.

Fra l'estremità di testa lb e il corpo modulare 8 è disposto un corpo di supporto 12 per accogliere un cuscinetto a rotolamento 13 che sostiene l'albero 6 ed è costituito da un cuscinetto a rulli conici per assorbire forze elevate in direzione assiale e radiale. Between the head end 1b and the modular body 8 there is a support body 12 to accommodate a rolling bearing 13 which supports the shaft 6 and is constituted by a tapered roller bearing to absorb high forces in the axial and radial direction. .

Accanto alla slitta 2 nella maggior parte dei casi esiste sufficiente spazio per la disposizione di diversi gruppi. Queste estremità della barra profilata 1, contrapposta al corpo modulare 8, presenta un dispositivo di fine corsa 14 per l'asse y come pure a questo successivo il motore di azionamento 7 per l'albero 6. Se richiesto dalle condizioni di moltiplicazione, al motore di azionamento 7 è associata una trasmissione ausiliare Next to slide 2 in most cases there is sufficient space for the arrangement of several groups. These ends of the profiled bar 1, opposed to the modular body 8, have a stop device 14 for the y axis as well as the following one the drive motor 7 for the shaft 6. If required by the multiplication conditions, to the motor drive 7 is associated with an auxiliary transmission

La slitta 2 con il sistema di azionamento presente all'interno e costituito dal primo pignone 4 e dalla cinghia dentata 5a questo avvolgente è inoltre adatta vantaggiosamente per la sistemazione di un dispositivo 15 per la misurazione del percorso, del quale nella Figura 1 è da vedere un dispositivo ad innesto 15a e una sede 15b per la testa misuratrice 15c. The slide 2 with the drive system present inside and consisting of the first pinion 4 and the toothed belt 5a, this wrapping one is also advantageously suitable for the arrangement of a device 15 for measuring the distance, of which in Figure 1 it is to be seen a coupling device 15a and a seat 15b for the measuring head 15c.

Come visibile nella Figura 2, sulla slitta 2 fissa relativamente alla direzione x il motore elettrico 3 per il mezzo di trazione 5 può essere disposto a scelta sull'uno o sull’altro lato, il che è reso chiaro da una seconda estremità dell'albero 16 sporgente che può essere trasferibile ad innesto. As can be seen in Fig. 2, on the slide 2 fixed relative to the x-direction the electric motor 3 for the traction means 5 can be optionally arranged on either side, which is made clear by a second shaft end 16 protruding which can be grafted transferable.

Il corpo modulare 8 (Figure 3 e 4) è collegato attraverso il corpo di supporto 12 con l'estremità lb della testa. All'interno il secondo pignone 9 è calzato su un primo moncone d'albero 6a che può formare anche separatamente dall'albero 6 una parte e è cosi collegato per mezzo di una spina di registro 6b con l'albero 6. La cremagliera 10 si estende attraverso una apertura 10c passante, facilmente realizzabile, ed è corrispondentemente determinata. Il corpo modulare 8 è dotato di.un coperchio 18 toglibile o rispettivamente montabile in direzione d'asse 17 dell'albero 6. The modular body 8 (Figures 3 and 4) is connected through the support body 12 with the end 1b of the head. Inside, the second pinion 9 is fitted onto a first shaft stump 6a which can also form a part separately from the shaft 6 and is thus connected by means of a register pin 6b with the shaft 6. The rack 10 is extends through a through opening 10c, which can be easily made, and is correspondingly determined. The modular body 8 is equipped with a cover 18 that can be removed or mountable in the direction of axis 17 of the shaft 6.

Per i lavori di montaggio alle estremità di testa la e lb sono montate rispettivamente spine per fine corsa 19. Come disegnato, la slitta 2 può essere anche spostabile in direzione z su una pista di guida 20. Cosi risulta poi uno spostamento globale dell'intero gruppo lineare in direzione z. For the assembly work, end-of-stroke pins 19 are respectively mounted at the end ends 1a and 1b. linear group in z direction.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Linear unit for the automatic handling of workpieces, with drive means that act at least in the X and Y direction and consist of a slide that slides on a profiled bar, on which an electric motor is arranged and is connected in its drive with a traction means as well as with a rotatable shaft which traverses the profile bar in the longitudinal direction and from which the drive movement in the Y direction is derived, characterized by the fact that at the head end 1b of the profiled bar (l), limiting the movement X, a modular body (8) is provided which houses a second pinion (9) arranged in a non-rotatable way on the shaft (6), which the second pinion (9) engages in a rack (10) guided and supported in the modular body (8) and which at the ends (10a, 10b) of the rack (10) are respectively arranged modules (11a, 11b) for the manipulator tools which are .adapted to the respective workpiece.

2. Linear group according to claim 1, characterized by the fact that a support body (12) is arranged between the end (1b) of the head and the modular body (8) to accommodate a rolling bearing (13) supporting the shaft (6).

Linear assembly according to one of claims 1 or 2, characterized in the fact that a limit switch device (14) is flanged to the end of the profiled bar (1) opposite the modular body (8), to the corresponding end (la) of the head as well as the drive motor (7) for the shaft (6).

Linear assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in the fact that in the slide (2) sliding on the profiled bar (1), a device (15) is provided for measuring the stroke.

Linear assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in the fact that the electric motor (3), which drives the traction means (5) for the slide (2), can optionally be mounted on a second stump the shaft (16) which protrudes above the slide (2) and is transferable by coupling .

Linear assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in the fact that the modular body (8) is equipped with a cover that can be removed or mountable (18) in the axis direction (17) of the shaft (6).

Linear assembly according to one of claims 1 to 6, characterized in the fact that both head ends (la, lb), limiting the length of the profiled bar (l), are equipped with end-of-stroke pins (19). 8. Linear unit according to one of claims 1 to 7, characterized in the fact that the slide (2) can be moved in the Z direction.