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WO2018220091A1 - Palettenroboter mit h-träger - Google Patents

Palettenroboter mit h-träger Download PDF

Info

Publication number
WO2018220091A1
WO2018220091A1 PCT/EP2018/064311 EP2018064311W WO2018220091A1 WO 2018220091 A1 WO2018220091 A1 WO 2018220091A1 EP 2018064311 W EP2018064311 W EP 2018064311W WO 2018220091 A1 WO2018220091 A1 WO 2018220091A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive
handling device
drive carriage
scissors
carriage
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/064311
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Stehr
Original Assignee
Dücker Group 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 Dücker Group GmbH filed Critical Dücker Group GmbH
Priority to CN201880048380.2A priority Critical patent/CN110944931A/zh
Priority to CA3065812A priority patent/CA3065812A1/en
Priority to US16/618,432 priority patent/US20210139294A1/en
Priority to AU2018278230A priority patent/AU2018278230A1/en
Priority to EP18728616.6A priority patent/EP3630667A1/de
Publication of WO2018220091A1 publication Critical patent/WO2018220091A1/de

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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C19/00—Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
    • B66F7/06—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported by levers for vertical movement
    • B66F7/065—Scissor linkages, i.e. X-configuration
    • B66F7/0666—Multiple scissor linkages vertically arranged
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    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
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    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
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    • B65G47/91—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • B65G47/912—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers provided with drive systems with rectilinear movements only
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    • B66C11/06—Underhung trolleys running on monorails
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    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/12—Platforms; Forks; Other load supporting or gripping members
    • B66F9/18—Load gripping or retaining means
    • B66F9/183—Coplanar side clamps

Definitions

  • the invention relates to a handling device, comprising a relative to a carrier movable drive carriage, wherein on the drive carriage with its one end a scissor lift is arranged, wherein further at the other end of the scissors, a gripping tool is arranged.
  • pallet robots that are used for moving objects.
  • Objects are, for example, flat structures such as cardboard, wooden boards and the like. But it can be offset with such a pallet robot and other items such as europallets, boxes and the like.
  • the pallet robot has a gripping tool, wherein the gripping tool height is movably arranged on a carrier also movable. It is known to arrange for moving the gripping tool, for example on a ceiling of a machine shop or on an elevation a T-shaped support to which in turn a trolley is arranged. For this purpose, open configurations are known, so that these known trolleys pollute very quickly, only allow straight travels and are complex and bulky in terms of their construction.
  • the invention has for its object to improve a known handling device in terms of their operation. This object is solved by the features of claim 1.
  • a handling device comprising a drive carriage which is movable relative to a carrier, wherein a scissors link having a plurality of scissor members is arranged on the drive carriage, wherein a carrier plate movable by means of the scissors relative to the drive carriage is arranged at the second end of the scissors , wherein on the support plate a gripping tool is arranged, wherein on the drive carriage, a drive for operating the scissor lift is arranged, wherein the carrier has an H-shaped cross-section formed by a center leg and projecting from this upper and lower legs.
  • This carrier is, for example, arranged and fixed on the ceiling of a factory floor by suitable means.
  • the carrier by means of uprights, which are preferably arranged at the two ends of the carrier, on a work surface.
  • the handling device can be moved easily and quickly from one workstation to another workstation.
  • the H-shaped cross-section of the carrier provides an extremely high stability, if not only the drive carriage is moved along this carrier, but if by means of the gripping tool on the scissors loads, so objects, recorded, moved and dropped off again.
  • the middle leg together with the two protruding from him upper and lower legs also has the advantage that a protected from three sides space (intermediate area) is available in the functional elements of the handling device can be arranged.
  • the fourth side can be closed by a side wall of the drive carriage, so that the functional elements, which are arranged in this space on the carrier or the drive carriage, are protected from access and contamination.
  • Such an H-shaped support is very stable over its entire length, so that a large work area (path of the drive carriage) can be realized without a support between the two ends of the carrier is required.
  • further supports in particular middle supports, can be omitted therebetween.
  • the drive for the drive carriage are arranged together with its at least one drive wheel in an area between two legs and the connecting them middle leg of the H-shaped support.
  • the drive is laid as at least one functional element of the handling device in the inner region of the H-shaped support, so that the entire handling device can be made compact.
  • the drive carriage encloses with its side parts of the interior, which is formed by the middle leg with its two protruding legs, so that thereby realized the compact design and this interior is protected from access. This is particularly advantageous if, in this inner region, drive motors, devices for generating compressed air and / or vacuum, control devices, busbars, transmission devices for signals and the like are located as functional elements.
  • the at least one drive wheel of the drive for the drive carriage and at least one drive carriage leading guide wheel are supported on the middle leg of the H-shaped support, wherein the at least one guide wheel in the region between two legs and connecting the middle leg of the H-shaped support is arranged.
  • These two wheels are thus supported in each case on one side of the middle leg, preferably exactly in the middle region of this leg between the upper and the lower leg.
  • the support of this at least two wheels on the middle leg has the advantage that the support surface is largely protected from contamination, so that the drive and the leadership of the drive carriage can be done optimally and not of contamination, which often prevails in the rooms in which such Handling device is set up (for example, factory building with production and handling of objects) is impaired.
  • the at least one drive wheel is stationary in its position to the drive carriage, wherein the at least one guide wheel via a spring element decoupled from a base of the drive carriage is supported.
  • the drive wheel is connected to the drive motor, for example an electric motor, and rotates driven by this drive motor to move the drive carriage with respect to the carrier.
  • the drive wheel is arranged together with its drive motor on the carrier and acts on the drive carriage.
  • at least one guide wheel on the spring element or equivalent elements, such as hydraulic or pneumatic cylinder or like decoupled at the base of the drive carriage supporting arranged.
  • each drive wheel is assigned a guide wheel with the interposition of the middle leg. It is conceivable to provide more than one drive wheel (for example two drive wheels) and more than one guide wheel (for example two guide wheels). But it is also conceivable that at least two or even more than two guide wheels assigned to only one drive wheel on one side of the middle leg on the opposite side of the middle leg. Due to the assignment of at least one preferably spring-mounted guide wheel to the at least one drive wheel and a carrier can be used, which is bent in its longitudinal course. This means that it may also be essential for the invention not only to use a support which is straight in its longitudinal course, but also a support may be used which bent in its longitudinal course (for example a slight arch shape with no or with a change of direction during of the course).
  • At least one supporting wheel is arranged on both sides of the middle leg of the H-shaped support, with each wheel being supported on the lower leg.
  • the drive carriage is supported in the vertical direction on the carrier, so that an optimal load transfer of the load acting on the gripping tool is given to the stationary arranged carrier.
  • a total of four supporting wheels are provided, wherein in each case a supporting wheel is provided approximately at the respective end of the drive carriage to the right and left of the middle leg.
  • the area of the H-shaped support which is open to the side is provided with a cover (in one piece or also in several parts).
  • this cover which is for example part of the drive carriage, the intermediate area between the middle leg and the protruding from him upper and lower legs is completely or almost completely covered, so that the ingress of dirt is avoided in this intermediate area.
  • this intermediate area is not readily accessible, which is particularly advantageous if hazardous functional elements (such as moving drive elements such as electric motors or the like or busbars) are arranged in this intermediate area. So that this intermediate area can be made accessible for the purpose of assembly or maintenance or cleaning or the like, it is provided in a further embodiment of the invention that the cover is made hinged by means of a joint.
  • this cover While it may be provided on the one hand to arrange this cover, for example latching or screwed to the drive carriage, it is advantageous if the cover is designed hinged by means of a hinge. As a result, the cover can be folded away to make the intermediate area accessible and can not be lost in the process. This increases service friendliness.
  • power supply means are arranged at least for the drive of the drive carriage, optionally also for a drive for actuating the scissors and / or the gripping tool in the region between two legs and the connecting them middle leg of the H-shaped support.
  • these Stromzuschreibmittei include a busbar, which is arranged according to a development of the invention to the middle leg.
  • the handling device is supplied from the outside energy, which is removed via pantograph and distributed via power distribution means to the functional elements of the drive carriage when the drive carriage along the carrier is moved.
  • a slip cable can be omitted.
  • the power supply means are arranged in the interior of the H-shaped support, so that they are characterized much better protected from external access and pollution, as if the carrier would be a T-shaped support. This protection against external access and pollution is significantly increased by the cover formed by the drive carriage.
  • the scissor lift is arranged substantially to the central vertical axis of the handling device on the drive carriage.
  • a handling device also called pallet robot
  • the shown Handling device not only shows the inventive design, but also other essential features of the handling device that contribute alone or in combination with each other to an effective operation of this device.
  • a handling device 1 is shown in an overview in FIG.
  • This handling device 1 comprises several components with their individual elements, which will be described in detail below.
  • One component is a carrier with an anti-truck, which is present in the upper part of the handling device 1.
  • a gripping tool for handling objects such as flat structures such as cardboard, wooden boards, Euro pallets and the like.
  • This gripping tool can be seen in the lower part of FIG.
  • Another component is a scissors, which connects the upper part of the handling device 1 with the gripping tool.
  • the handling device 1 on a drive carriage 2, which is movable relative to a fixedly mounted side member 3. At least one drive wheel 4 of the drive carriage 2 is driven by a drive motor 5 driven, wherein the at least one drive wheel 4 and the drive motor 5 are arranged in the drive carriage 2.
  • a control device 6 Schematically illustrated is a control device 6 with which control signals can be received in order to operate the individual components of the handling device 1. The control signals are wired and / or wireless to the control device
  • control device 6 sent. It is also conceivable that signals from the control device 6 to an independent of the handling device 1 external control and / or monitoring device, which can also send the control signals to the control device 6, sent (or even received).
  • the longitudinal member 3 is fixedly mounted.
  • the assembly takes place, for example, under the ceiling of a building, in particular a factory building.
  • it is conceivable that it is elevated at least two points, in particular exactly two points.
  • Of particular advantage is the arrangement of exactly two uprights at the two ends of the longitudinal member 3, since thus the entire intermediate region between these two points can be traveled by the drive carriage 2. With the drive carriage 2 thus a horizontal movement is realized.
  • a scissors 7 is arranged for an up and down movement (vertical movement) of the gripping tools arranged below it.
  • the gripping tool can be changed in height. Due to the vertical movement of the gripping tool and the horizontal movement of the drive carriage 2, objects can be picked up by means of the gripping tool, changed in their position and deposited again.
  • the scissors 7 consists in a conventional manner of several scissor members 8.
  • the end of two scissor members 8 is connected via an attachment point 9 at the Bottom of the drive carriage 2 is arranged.
  • the ends of two further scissors links 9 are arranged on a support plate 11 of the gripping tool.
  • the attachment points 9, 10 allow the angle at which the respective lifting scissor members 8 abut with respect to the underside of the drive carriage 2 or the top side of the carrier plate 11 to be changed, in order thus to determine the height H between the gripping tool and the drive carriage 2 to change targeted.
  • a gripping element 14 is arranged below the support plate 11 of the gripping tool, wherein this bearing point 12 receives at least one guide rod 13.
  • a gripping element 14 is arranged at the end of the guide rod 13.
  • a total of four bearing points 12 are present, with two bearing points 12 of a guide rod 13 are assigned. This means that there are two guide rods 13, wherein each of the two guide rods 13 are arranged movable and guided in two bearing points 12. At one end of the guide rods 13 thus a gripping member 14 is closed, arranged.
  • the two opposing gripping elements 14 can by means of a controllable drive motor 15, which acts on the guide rods 13, be changed in their distance A to each other to take an object (by the distance A is reduced) or release this after weaning (by the Distance A is at least slightly increased again).
  • the height H of the scissors 7 is changed by means of an adjusting element 16.
  • the adjusting element 16 is a stop. 17 assigned, with which it is attached to the gripping element. On the stop. 17 facing away from the adjusting element 16 is connected to a drive 18.
  • the adjusting element 16 is, for example, a toothed belt, which is located between the drive 18 and the Attack. 17 is arranged.
  • FIG. 1 An alternative embodiment with respect to the gripping tool is shown in FIG.
  • the gripping tool has gripping elements 14 which can be moved by the drive motor 15 in their distance A to grab by changing the distance A objects or to be able to store again after they in position by movement of the scissors 7 and / or methods of the drive carriage 2 have been changed.
  • the gripping tool can in particular comprise suction tulips 19 arranged on the carrier plate 11. These suction tulips 19 are operated together with a device 20 for generating a vacuum. By means of the device 20, a vacuum is generated which is transmitted to the suction cups 19 in a suitable manner (for example through hoses and / or through the interior of the lifting scissor members 8).
  • these suction tulips 19 are operated in a controlled manner in order to absorb an object by suction by means of the vacuum. Thereafter, the object can be brought by means of the scissors 7 and / or the method of the drive carriage 2 in another position and released by removing the vacuum on the Ansauguipen 19 again and stored with it. If the vacuum is transmitted through the interior of the lifting scissor members 8, these are sealingly connected together. This means that not only the connection points of the scissors members 8 with each other, but also the attachment points 9, 10 are formed correspondingly tight to allow the transmission of the vacuum. The same applies to the connection of the upper ends of the lifting scissor members 8, which on the
  • Drive carriage 2 are arranged, up to the device 20 for generating a vacuum.
  • a device 21 for generating compressed air is provided in the drive carriage 2.
  • the compressed air generated by the device 21 can be transmitted via compressed air hoses to the gripping elements 14.
  • the compressed air is transmitted via the interior of the lifting scissor members 8 from the device 21 to the gripper members 14.
  • the connecting points of the scissor members 8 with each other and the attachment points 9, 10 seals are formed to avoid that at these points, where movable parts are connected to each other, compressed air (or vacuum) can escape.
  • the two devices 20, 21 may each be present alone, so that the gripping tool is operated either only with a vacuum or only with compressed air. It is also conceivable that the gripping elements 14 are operated controlled by the drive motor 15 and additionally the suction tulips 19 are present, so that in this case in addition to the drive motor 15 and the device 20 for generating a vacuum is present. In this case, the device 21 for generating compressed air can be omitted. In addition, it is conceivable that the gripping elements 14 are operated by means of compressed air, so that in this case in addition to the Ansaugulpen 19 and the device 20 for generating a vacuum and the device 21 for generating compressed air is present.
  • the scissor lift 7 comprises two strands of scissor lift members 8
  • one strand or both strands may be considered for the transfer (and storage) of compressed air or one strand or both strands for the transfer (and storage) of vacuum or the one strand for the transmission (and storage) of compressed air and the to form and deploy another strand for the transfer (and storage) of vacuum.
  • FIG. 3 shows that the adjusting element 16 is a belt element, in particular a toothed belt.
  • This adjusting element 16 is arranged between the fixed to the drive carriage 2 arranged drive 18 and the stop. 17 on the support plate 11 of the gripping tool.
  • the value of the height H that is the Distance between drive carriage 2 and carrier plate 11 to detect.
  • This detection is performed by a guide rod 22, which is associated with a sensor element 23.
  • the sensor element 23 is coupled to one of the lifting scissor members 8, so that when the scissors 7 are raised or lowered, the position of the sensor element 23 with respect to the guide rod 22 changes and this change is detected by means of the sensor element 23 and a measure of the height H. is.
  • the output value of the sensor element 23 is transmitted wirelessly or by wire to the control device 6 (and possibly another control and / or monitoring device outside the handling device 1).
  • the sensor element 23 is coupled via suitable coupling means, not shown, in a coupling point K with its associated scissors link 8. In this case, the guide rod is used
  • FIG. 4 shows that the guide rod 22 does not have a sensor element
  • the coupling element 23 is coupled, but has a coupling element 24.
  • the coupling element 24 is coupled, but has a coupling element 24.
  • the coupling 24 can be moved relatively linearly to the guide rod 22 when using the Drive 18 the scissors 7 up or moved together and thus the height H is changed.
  • the coupling ensures a targeted positive guidance of the scissors 7. It is thus avoided that the scissors 7 can come into vibration during their process.
  • the height H ie its change or current value (such as, for example, the end points or points therebetween) by further detection means (such as a laser distance measurement between the drive carriage 2 and the carrier plate 11).
  • further detection means such as a laser distance measurement between the drive carriage 2 and the carrier plate 11.
  • a sensor element 23 to the arrangement shown in FIG. This sensor element 23 could then be connected, for example, to the coupling element 24, since this moves relative to the guide rod 22. It is also conceivable to realize the coupling element 24 and the sensor element 23 in a single element.
  • a second guide rod 22 which is also associated with its own coupling element 24.
  • This latter coupling element 24 (not visible in FIG. 4), in turn, is coupled with other lifting scissor members 8, likewise not shown, in a further coupling point K, these further scissor members 8 forming the second strand of the lifting scissors 7.
  • the arrangement described above results in a symmetrical structure of the forced operation of the scissors 7, when this is opened or closed.
  • the drive 18 is for example an electric motor (not shown) which acts on a toothed belt, which is supported on the gripping tool and by changing the height H or the position of the gripping tool with respect to the drive carriage 2 and also the position of the gripping tool with respect to the work surface changed.
  • FIGS. 5 and 6 show further detail views of the longitudinal member 3 in cooperation with the drive carriage 2.
  • the longitudinal member 3 is formed as an H-shaped carrier.
  • This carrier has a middle leg 25 and starting from the two ends of the middle leg 25 protruding upper leg 26 and lower leg 27.
  • the intermediate area between the legs 25, 26, 27 is thus available, in particular to arrange the drive means of the drive carriage 2, the control device 6, optionally the devices 20, 21 and means for guiding the drive carriage 2 with respect to the side member 3 during its movement or to integrate within this range.
  • the control device 6 optionally the devices 20, 21 and means for guiding the drive carriage 2 with respect to the side member 3 during its movement or to integrate within this range.
  • not a single element projects beyond the ends of the two legs 26, 27.
  • the integration has the advantage that a compact design of the drive carriage 2 is realized.
  • the at least one drive wheel 4, which is already shown schematically in FIG. 1, is connected via a shaft 28 to an electric motor 29, which moves the drive carriage 2 along the longitudinal carrier 3.
  • the drive wheel 4 is supported on the middle leg 25, preferably exactly in the middle between the two legs 26, 27. It can also be supported at another location on the middle leg 25 or on one of the two legs 26, 27.
  • a guide wheel 30 is likewise preferably arranged in the middle of the center leg 25 (again preferably exactly opposite the position of the drive wheel 4).
  • the guide wheel 30 is supported on a base 31 of the drive carriage 2.
  • This support can either be rigid or, as shown in Figure 5, take place via a spring element 32.
  • the support via a spring element 32 has the advantage that not only tolerances of the longitudinal member 3 during the process of the drive carriage 2 can be compensated, but also that a cornering is possible when the longitudinal member 3 has an arc shape in its longitudinal extent.
  • the drive carriage 2 has at least one supporting wheel 33, which is arranged, for example, via a shaft 34 on a base of the drive carriage 2 (for example its side part) and is supported there.
  • the at least one supporting wheel 33 is supported on the lower leg 27.
  • the drive carriage 2 each have approximately in its end region in each case a supporting wheel 33, that is, a total of four supporting wheels 33.
  • Two of the supporting wheels 33 are thus supported on one side of the middle leg 25 on the lower leg 27 and the two other supporting wheels 33 on the other side.
  • three load-bearing wheels tripod principle
  • FIG. 6 shows how power supply means are integrated within the drive carriage 2 and in the inner region of the H-shaped longitudinal member 3 between the legs 25, 26, 27.
  • the power supply means is a busbar 35, which is arranged over the longitudinal course of the longitudinal member 3 at its center leg 25.
  • a power distributor 36 is arranged, which is connected via current collector 37 to the busbar 35. While three current collectors 37 are shown in FIG. 6, more or fewer than three current collectors 37 can also be installed.
  • the power supply means not only for the power supply, for example to the drives 15 or 18, but also to transmit control and / or sensor signals about it.
  • the drive carriage 2 may also include a cover 38 which covers at least partially or completely the free area of the longitudinal member 3, formed by the ends of the legs 26, 27.
  • a cover 38 has the advantage that the inner region of the longitudinal member 3 and thus the inner region of the drive carriage. 2 is protected against access during operation of the handling device 1. In addition, disturbing contamination of this interior area are avoided by the closed cover 38.
  • a lateral part of the drive carriage 2 is connected to a hinge 39.
  • a mounting flap (which could also be referred to as maintenance flap, so the cover 38) is arranged to be movable.
  • FIG. 7 shows the gripper tool shown schematically in FIG. 1 with further details.
  • the basic principle remains that on the support plate 11 mounted guide rods 13 are provided, on which gripping elements, in particular plate-shaped gripping elements are arranged.
  • the drive motor 15 operated electrically or with compressed air or the like
  • the distance A between the gripping elements 14 is changed controlled to receive the object to be moved, move and set down again.
  • the guide rods 13 are mounted in bearing points 12 on the support plate 11 and movable relative thereto.
  • the gripping elements 14 are not fixed to the guide rods 13, in particular at its ends, arranged and fixed, but the arrangement and attachment via a coupling element 40.
  • the coupling element 40 may, for example, a screw-Kiemm attachment of the end of the guide rod 13th be on the associated part of the gripping element 14. This gives a simple exchange of the elements involved. Under Retention of the guide rods 13 thus different gripping elements 14 can be used. For the same or different gripping elements 14 and the guide rods 13 can be exchanged, so that, for example, short, medium and long guide rods, which are selected depending on the dimensions of the object to be handled, can be used. Not shown, but there are sensor elements which are arranged in particular on the support plate 11. With these sensor elements, the position of at least one guide rod 13, preferably all guide rods 13, determined in relation to the support plate 11 and transmitted to the control device 6.
  • the scissors 7 can be arranged on the gripping tool for the purpose of centering the gripping tool with respect to the scissors 7.
  • the respective ends of the lifting scissor members 8 with their attachment points 10 are arranged on a guide carriage 41.
  • the angle of the lifting scissor members 8 arranged there can be changed with respect to the surface of the support plate 11. This is done when the scissor 7 is opened or closed.
  • the respective guide carriage 41 is slidably disposed on a guide rail 42 and thus is positionally variable with the guide carriage 41 in operative connection.
  • the carrier plate 1 and thus the entire gripping tool always centered (in the sense of a defined position) with respect to the drive carriage 2 or in relation to the scissors 7 is aligned.
  • This centering is not always given for example by shocks when receiving the object.
  • the scissors 7 can on the operative connection of the guide carriage 41 with the guide rail 42 with respect to the gripping tool be aligned.
  • compensation means 44 are arranged on a base 43 of the support plate, is effected with the compensating means 44 that then, if the scissors 7 is no longer aligned centrally to the gripping tool, a return to the centrally aligned position is ensured .
  • These compensating means 44 may be, for example, spring elements. It is also conceivable not to arrange the compensating means 44 on the base 43 of the carrier plate 11, but to arrange and secure the compensating means 44 (for example in the form of a cable) to the two opposite guide carriages 41 and via at least two, preferably three deflecting rollers are arranged and fixed on the support plate 11, to deflect.
  • the carrier plate 1 is designed as a one-piece planar structure.
  • the support plate 1 in sandwich construction. This means that there are two flat structures (similar design and / or dimension or different design and / or dimension), which are rotatable about a central pivot point relative to each other.
  • the guide rods are located with the gripping elements and their associated storage.
  • the gripper members can be rotated about the vertical axis of the handling device 1. This twist can be stepped (for Example by 90 °) or steplessly controlled.
  • an adjustment of the position of the gripping elements 14 with respect to the male object is possible.
  • the detection of the position of the male object can be done for example by suitable image capture means.
  • FIG. 8 a particularly preferred embodiment of the centering of the gripping tool with respect to the center vertical axis of the scissors 7 and the drive carriage 2 is shown.
  • the respective scissor members 8 are in turn arranged on a respective guide carriage 41.
  • a guide carriage 41 is associated with a fixed to the support plate 11 guide rail 42 and is in operative connection with this.
  • deflection rollers 45, 46 and 47 are mounted on the support plate 11 in the arrangement shown.
  • One end of a cable 48 is attached to the one end of the guide carriage 41 of the one strand of the scissors 7 and the other end to the opposite guide carriage 41 of the same strand of the scissors 7. Due to this staggered arrangement of the deflection rollers 45,46 and 47 and the corresponding offset and the resulting leadership of the cable 48 on the one hand a guided linear reciprocating motion of the gripping tool is allowed, but on the other hand also causes, if a deflection of the centered position occurred (for example, due to an external impact), the gripping tool returns to its center position with respect to the vertical axis of the handling device 1.
  • the arrangement shown in Figure 8 the deflection rollers 45, 46 and 47 and the cable 48 on the other side of the scissors 7, that is, on the opposite strand of the scissors 7, are arranged.
  • this in 8 arrangement can also be an arrangement of only two deflection rollers into consideration, wherein the one deflection roller on the support plate 11 is arranged approximately in the region between two guide carriage of a strand of the scissors 11 and causes an offset of the cable.
  • a further deflection roller is present on the support plate, which realizes a deflection of the cable to about or exactly 180 °.
  • the latter arrangement is preferably realized in the one strand of the scissors 7, in which case in the other strand of the scissors 7, the arrangement shown in Figure 8 is present.
  • pallet robots that are used for moving objects.
  • Objects are, for example, flat structures such as cardboard, wooden boards and the like. But it can be offset with such a pallet robot and other items such as europallets, boxes and the like.
  • the pallet robot has a gripping tool, wherein the gripping tool height is movably arranged on a carrier also movable. It is known to arrange for moving the gripping tool, for example on a ceiling of a machine shop or on an elevation a T-shaped carrier on which in turn a trolley is arranged. For this purpose, open configurations are known, so that these known trolleys pollute very quickly, only allow straight travels and are complex and bulky in terms of their construction.
  • the invention has for its object to provide a pallet robot with a drive for a gripping tool available, which is improved over the known prior art.
  • an H-shaped support in which the drive, the power supply for the drive, the data transmission for the control of the drive and optionally the gripping tool and support means between the two legs of the H-shaped support are arranged and covered.
  • This compact design avoids soiling and thus wear and significantly reduces the weight. This makes it possible, in particular in an elevation of the H-shaped beam to realize larger travels, without having to intervene against the ground must be done.
  • the motor is integrated in the region between the legs of the H-shaped carrier.
  • the drive wheel which is driven by the motor, is decoupled from the supporting wheel, so that the drive wheel is located in the middle of the "H", while on the other side of the "H” counter wheels are present for support. These mating wheels are spring-mounted, so that cornering is possible.
  • the power rail for powering the drive motor can be integrated within the two legs of the H.
  • the drive wheel which carries counter-wheels and other important elements required for the function, can be closed on one or both sides with a cover to prevent soiling, and one side of the movable carriage can be folded away so that not only simple assembly but also easy assembly Even a simple replacement or easy maintenance is possible.
  • the H-shaped support is given a very stable arrangement over its longitudinal extent, so that either no central supports or very little central supports are required.
  • such a carrier has very high moments of inertia relative to the slide, so that it is not only very stable, but ideally no anchors are required on the ground.
  • the dynamic loads are minimized and there are very low shear forces during operation in the process of the carriage and thus in the process of gripping tool.

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Abstract

Handhabungsvorrichtung (1), aufweisend einen relativ zu einem Träger (3) bewegbaren Antriebswagen (2), wobei an dem Antriebswagen (2) mit ihrem ersten Ende eine mehrere Hubscherenglieder (8) aufweisende Hubschere (7) angeordnet ist, wobei an dem zweiten Ende der Hubschere (7) eine mittels der Hubschere (7) relativ zu dem Antriebswagen (2) verfahrbare Trägerplatte (11) angeordnet ist, wobei an der Trägerplatte (11) ein Greifwerkzeug angeordnet ist, wobei an dem Antriebswagen (2) ein Antrieb (18) zur Betätigung der Hubschere (7) angeordnet ist, wobei der Träger (3) einen H-förmigen Querschnitt, gebildet von einem Mittenschenkel (25) und von diesem abstehenden oberen und unteren Schenkeln (26, 27), aufweist.

Description

B E S C H R E I B U N G
Palettenroboter mit H-Träger
Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung, aufweisend einen relativ zu einem trägerbewegbaren Antriebswagen, wobei an dem Antriebswagen mit ihrem einen Ende eine Hubschere angeordnet ist, wobei weiterhin an dem anderen Ende der Hubschere ein Greifwerkzeug angeordnet ist.
Es sind als Handhabungsvorrichtungen Palettenroboter bekannt, die zum Versetzen von Gegenständen eingesetzt werden. Gegenstände sind beispielsweise flächige Gebilde wie Pappen, Holzbretter und dergleichen. Es können aber mit einem solchen Palettenroboter auch andere Gegenstände wie zum Beispiel Europaletten, Kisten und dergleichen versetzt werden.
Zum Versetzen weist der Palettenroboter ein Greifwerkzeug auf, wobei das Greifwerkzeug Höhen verfahrbar an einem Träger ebenfalls verfahrbar angeordnet ist. Es ist bekannt, zum Verfahren des Greifwerkzeuges zum Beispiel an einer Decke einer Maschinenhalle oder auch auf einer Aufständerung einen T-förmigen Träger anzuordnen, an dem wiederum eine Laufkatze angeordnet ist. Hierfür sind offene Ausgestaltungen bekannt, so dass diese bekannten Laufkatzen sehr schnell verschmutzen, nur gerade Verfahrwege zulassen und aufwendig sowie voluminös hinsichtlich ihrer Konstruktion sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Handhabungsvorrichtung hinsichtlich ihres Betriebes zu verbessern. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist eine Handhabungsvorrichtung vorgesehen, aufweisend einen relativ zu einem Träger bewegbaren Antriebswagen, wobei an dem Antriebswagen mit ihrem ersten Ende eine mehrere Hubscherenglieder aufweisende Hubschere angeordnet ist, wobei an dem zweiten Ende der Hubschere eine mittels der Hubschere relativ zu dem Antriebswagen verfahrbare Trägerpiatte angeordnet ist, wobei an der Trägerplatte ein Greifwerkzeug angeordnet ist, wobei an dem Antriebswagen ein Antrieb zur Betätigung der Hubschere angeordnet ist, wobei der Träger einen H- förmigen Querschnitt, gebildet von einem Mittenschenkel und von diesem abstehenden oberen und unteren Schenkeln, aufweist. Dieser Träger wird zum Beispiel an der Decke einer Fabrikhalle mit geeigneten Mitteln angeordnet und befestigt. Alternativ dazu ist es denkbar, den Träger mittels Ständern, die vorzugsweise an den beiden Enden des Trägers angeordnet werden, auf einer Arbeitsfläche aufzustellen. Dadurch kann die Handhabungsvorrichtung einfach und schnell von einem Arbeitsort zu einem anderen Arbeitsort verlegt werden. Der H- förmige Querschnitt des Trägers bietet eine äußerst hohe Stabilität, wenn nicht nur der Antriebswagen längs dieses Trägers bewegt wird, sondern wenn mittels des Greifwerkzeuges über die Hubschere Lasten, also Gegenstände, aufgenommen, bewegt und wieder abgesetzt werden. Der Mittenschenkel zusammen mit den beiden von ihm abstehenden oberen und unteren Schenkeln hat darüber hinaus den Vorteil, dass ein von drei Seiten geschützter Bauraum (Zwischenbereich) zur Verfügung steht, in dem Funktionselemente der Handhabungsvorrichtung angeordnet werden können. Außerdem kann durch eine Seitenwand des Antriebswagens auch die vierte Seite geschlossen werden, sodass die Funktionselemente, die in diesem Bauraum an dem Träger beziehungsweise des Antriebswagens angeordnet sind, vor Zugang und Verschmutzung geschützt sind. Ein solcher H-förmiger Träger ist über seine gesamte Länge sehr stabil, sodass ein großer Arbeitsbereich (Verfahrweg des Antriebswagens) realisiert werden kann, ohne dass zwischen den beiden Enden des Trägers eine Abstützung erforderlich ist. Insbesondere in dem Fall, bei dem der Träger über Ständer an seinen beiden Enden auf der Arbeitsfläche aufgestellt ist, können dazwischen weitere Abstützungen, insbesondere Mittelstützen, entfallen. Darüber hinaus weist ein solcher H-förmiger Träger ein sehr hohes Trägheitsmoment gegenüber dem Antriebsschlitten auf, sodass dadurch die erforderliche Stabilität und Präzision bei der Bewegung gegeben ist. Da aufgrund dieses sehr hohen Trägheitsmomentes Eigenschwingungen der Handhabungsvorrichtung deutlich reduziert oder nahezu vermieden werden, ist für den Fall, dass die Handhabungsvorrichtung auf der Arbeitsfläche aufgestellt wird, keine Verankerung am Boden erforderlich. Weiterhin bietet ein solcher Träger den Vorteil, dass dynamische Lasten minimiert werden und nur geringe Schubkräfte im Betrieb der Handhabungsvorrichtung gegeben sind.
In Weiterbildung der Erfindung sind der Antrieb für den Antriebswagen zusammen mit seinem zumindest einen Antriebsrad in einem Bereich zwischen zweier Schenkel und dem sie verbindenden Mittenschenkel des H-förmigen Trägers angeordnet. Damit wird der Antrieb als zumindest ein Funktionselement der Handhabungsvorrichtung in den Innenbereich des H-förmigen Trägers verlegt, sodass die gesamte Handhabungsvorrichtung kompakt gebaut werden kann. Idealerweise umschließt der Antriebswagen mit seinen Seitenteilen den Innenbereich, der von dem Mittenschenkel mit seinen beiden abstehenden Schenkel gebildet wird, sodass dadurch die kompakte Bauweise realisiert und dieser Innenbereich vor einem Zugang geschützt ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn sich in diesem Innenbereich als Funktionselemente Antriebsmotoren, Vorrichtungen zur Erzeugung von Druckluft und/oder Vakuum, Steuervorrichtungen, Stromschienen, Übertragungsvorrichtungen für Signale und dergleichen befinden. In Weiterbildung der Erfindung stützen sich das zumindest eine Antriebsrad des Antriebes für den Antriebswagen und zumindest ein den Antriebswagen führendes Führungsrad an dem Mittenschenkel des H-förmigen Trägers ab, wobei auch das zumindest eine Führungsrad in dem Bereich zwischen zweier Schenkel und dem sie verbindenden Mittenschenkel des H-förmigen Trägers angeordnet ist. Diese beiden Räder stützen sich somit jeweils auf einer Seite des Mittenschenkels ab, vorzugsweise genau in dem Mittenbereich dieses Schenkels zwischen dem oberen und dem unteren Schenkel. Dadurch ist zum einen eine optimale Führung während der Bewegung des Antriebswagens längs des Trägers gegeben. Zum anderen liegt das Antriebsrad optimal an der Oberfläche des Mittenschenkels an, sodass ein Schlupf während des Verfahrens des Antriebswagens unterbunden wird. Außerdem hat die Abstützung dieser zumindest beiden Räder an dem Mittenschenkel den Vorteil, dass deren Auflagefläche weitestgehend vor Verschmutzungen geschützt ist, sodass der Antrieb und die Führung des Antriebswagens optimal erfolgen kann nd nicht von Verschmutzungen, die oftmals in den Räumen herrscht, in denen eine solche Handhabungsvorrichtung aufgestellt ist (zum Beispiel Fabrikhalle mit Produktion und Handhabung von Gegenständen), beeinträchtigt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Antriebsrad ortsfest in seiner Lage zu dem Antriebswagen ist, wobei sich das zumindest eine Führungsrad über ein Federelement entkoppelt an einer Basis des Antriebswagens abstützt. Das Antriebsrad ist mit dem Antriebsmotor, zum Beispiel einem Elektromotor, verbunden und dreht sich angetrieben von diesem Antriebsmotor, um den Antriebswagen in Bezug auf den Träger zu verfahren. Denkbar ist auch die umgekehrte Anordnung, dass nämlich das Antriebsrad zusammen mit seinem Antriebsmotor an dem Träger angeordnet ist und auf den Antriebswagen wirkt. Ergänzend dazu ist das zumindest eine Führungsrad über das Federelement (oder gleich wirkende Elemente, zum Beispiel Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder dergleichen) entkoppelt an der Basis des Antriebswagens abstützend angeordnet. Dadurch liegen das zumindest eine Antriebsrad und das ihm zugeordnete zumindest eine Führungsrad optimal zusammenwirkend an dem H-förmigen Träger, insbesondere dessen Mittenschenkel, an und bewirken damit einen ruhigen, schlupffreien und wirksamen Antrieb des Antriebswagens. Idealerweise ist jedem Antriebsrad gegenüberliegend unter Zwischenlage des Mittenschenkels ein Führungsrad zugeordnet. Denkbar ist es, mehr als ein Antriebsrad (zum Beispie! zwei Antriebsräder) und mehr als ein Führungsrad (zum Beispiel zwei Führungsräder) vorzusehen. Es ist aber auch denkbar, dass nur einem Antriebsrad auf der einen Seite des Mittenschenkels auf der gegenüberliegenden Seite des Mittenschenkels zumindest zwei oder auch mehr als zwei Führungsräder zuzuordnen. Aufgrund der Zuordnung zumindest eines vorzugsweise federnd gelagerten Führungsrad zu dem zumindest einen Antriebsrad kann auch ein Träger verwendet werden, der in seinem Längsverlauf gebogen ist. Das bedeutet, dass es für die Erfindung auch wesentlich sein kann, nicht nur einen in seinem Längsverlauf gerade gestalteten Träger zu verwenden, sondern es kann auch ein Träger zur Anwendung kommen, der in seinem Längsverlauf gebogen (beispielsweise eine leichte Bogenform ohne oder mit Richtungswechsel während des Verlaufes aufweist) ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist beidseitig des Mittenschenkels des H-förmigen Trägers jeweils zumindest ein tragendes Rad angeordnet, wobei sich jedes Rad auf dem unteren Schenkel abstützt. Mit diesen tragenden Rädern (Trageräder) stützt sich der Antriebswagen in vertikaler Richtung an dem Träger ab, sodass dadurch eine optimale Lastübertragung der auf das Greifwerkzeug wirkenden Last auf den feststehend angeordneten Träger gegeben ist. Optimalerweise sind insgesamt vier tragende Räder vorgesehen, wobei jeweils ein tragendes Rad in etwa am jeweiligen Ende des Antriebswagens rechts und links von dem Mittenschenkel vorgesehen ist. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zur Seite offene Bereich des H-förmigen Trägers mit einer Abdeckung (einteilig oder auch mehrteilig) versehen ist. Mit dieser Abdeckung, die zum Beispiel Bestandteil des Antriebswagens ist, wird der Zwischenbereich zwischen dem Mittenschenkel und den von ihm abstehenden oberen und unteren Schenkeln vollständig oder nahezu vollständig abgedeckt, sodass das Eindringen von Verschmutzungen in diesen Zwischenbereich vermieden wird. Außerdem ist dieser Zwischenbereich nicht ohne weiteres zugänglich, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn gefährdende Funktionselemente (wie zum Beispiel sich bewegende Antriebselemente wie Elektromotoren oder dergleichen oder auch Stromschienen) in diesem Zwischenbereich angeordnet sind. Damit dieser Zwischenbereich zwecks Montage oder Wartung oder Reinigung oder dergleichen zugänglich gemacht werden kann, ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Abdeckung mittels eines Gelenkes abklappbar gestaltet ist. Während es einerseits vorgesehen sein kann, diese Abdeckung zum Beispiel rastend oder auch verschraubt an dem Antriebswagen anzuordnen, ist es von Vorteil, wenn die Abdeckung mittels eines Gelenkes abklappbar gestaltet ist. Dadurch kann die Abdeckung zur Zugänglichmachung des Zwischenbereiches weggeklappt werden und kann dabei auch nicht verloren gehen. Dies erhöht die Servicefreundlichkeit.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Stromzufuhrmittel zumindest für den Antrieb des Antriebswagens, optional auch für einen Antrieb zur Betätigung der Hubschere und/oder des Greifwerkzeuges, in dem Bereich zwischen zweier Schenkel und dem sie verbindenden Mittenschenkel des H-förmigen Trägers angeordnet sind. Vorzugsweise umfassen sind diese Stromzufuhrmittei eine Stromschiene, die nach einer Weiterbildung der Erfindung an dem Mittenschenkel angeordnet ist. Über diese Stromschiene wird der Handhabungsvorrichtung von außen Energie zugeführt, die über Stromabnehmer abgenommen und über Stromverteilermittel an die Funktionselemente des Antriebswagens verteilt wird, wenn der Antriebswagen längs des Trägers bewegt wird. Ein Schieppkabel kann dadurch entfallen. Außerdem ist auch hier der Vorteil gegeben, dass die Stromzufuhrmittel in dem Innenbereich des H- förmigen Trägers angeordnet sind, sodass sie dadurch vor äußerem Zugang und Verschmutzung wesentlich besser geschützt sind, als wenn der Träger ein T-förmiger Träger wäre. Dieser Schutz vor äußerem Zugang und Verschmutzung wird noch durch die Abdeckung, gebildet von dem Antriebswagen, deutlich erhöht.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hubschere im Wesentlichen zu der mittigen Hochachse der Handhabungsvorrichtung an dem Antriebswagen angeordnet ist. Durch diese im wesentlichen symmetrische Anordnung der Hubschere in Bezug auf die Längs- und Querachse des Antriebswagens, durch deren Kreuzungspunkt die Hochachse verläuft, erfolgt eine gleichmäßige Verteilung der Last durch die Hubschere und des Greifwerkzeuges, die an der Unterseite des Antriebswagens angeordnet sind, sowie der Last, die auf den Antriebswagen einwirkt, wenn ein Gegenstand aufgenommen worden ist, auf den Antriebswagen, sodass dadurch eine weitestgehend gleichförmige Bewegung des Antriebswagens gegeben ist, wenn dieser von der Position, in der der Gegenstand aufgenommen worden ist, zu der Position verfährt, in der der Gegenstand wieder abgelegt werden soll. Durch diese weitestgehend gleichförmige Bewegung wird auch der Verschleiß der beteiligten Elemente (insbesondere der Antriebsräder, der Führungsräder und der tragenden Räder) deutlich reduziert. Insgesamt ergibt sich ein sehr ruhiger Bewegungsablauf, wenn die Handhabungsvorrichtung im Betrieb ist. Diese Ausgestaltung wirkt sich somit zusammen mit dem hohen Trägheitsmoment des Trägers gegenüber dem Antriebswagen sehr vorteilhaft aus, weil die dynamischen Lasten minimiert werden und die Schubkräfte im Betrieb der Handhabungskräfte nur noch sehr gering sind.
Eine Handhabungsvorrichtung (auch Paletten roboter genannt) nach der Erfindung ist im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Die gezeigte Handhabungsvorrichtung zeigt nicht nur die erfindungsgemäße Ausgestaltung, sondern auch weitere wesentliche Merkmale der Handhabungsvorrichtung, die alleine oder in Kombination miteinander zu einem effektiven Betrieb dieser Vorrichtung beitragen.
In der Figur 1 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, eine Handhabungsvorrichtung 1 im Überblick dargestellt.
Diese Handhabungsvorrichtung 1 umfasst mehrere Komponenten mit ihren Einzelelementen, die im Folgenden im Detail beschrieben werden.
Bei einer Komponente handelt es sich um einen Träger mit einem Anthebswagen, der in dem oberen Teil der Handhabungsvorrichtung 1 vorhanden ist.
Bei einer weiteren Komponente handelt es sich um ein Greifwerkzeug zur Handhabung von Gegenständen wie beispielsweise flächigen Gebilden wie Pappen, Holzbretter, Europaletten und dergleichen. Dieses Greifwerkzeug ist im unteren Teil der Figur 1 erkennbar.
Eine weitere Komponente ist eine Hubschere, die den oberen Teil der Handhabungsvorrichtung 1 mit dem Greifwerkzeug verbindet.
Diese einzelnen Komponenten der Handhabungsvorrichtung 1 werden im Folgenden im Detail beschrieben.
Wie in Figur 1 erkennbar ist, weist die Handhabungsvorrichtung 1 einen Antriebswagen 2 auf, der relativ zu einem ortsfest montierten Längsträger 3 bewegbar ist. Zumindest ein Antriebsrad 4 des Antriebswagens 2 wird von einem Antriebsmotor 5 angetrieben, wobei das zumindest eine Antriebsrad 4 sowie der Antriebsmotor 5 in dem Antriebswagen 2 angeordnet sind. Schematisch dargestellt ist eine Steuervorrichtung 6, mit der Steuerungssignale empfangen werden können, um die einzelnen Komponenten der Handhabungsvorrichtung 1 zu betreiben. Die Steuerungssignale werden drahtgebunden und/oder drahtlos an die Steuervorrichtung
6 gesendet. Ebenso ist es denkbar, dass Signale von der Steuervorrichtung 6 an eine von der Handhabungsvorrichtung 1 unabhängige externe Steuer- und/oder Überwachungsvorrichtung, die auch die Steuersignale an die Steuervorrichtung 6 senden kann, gesendet (oder auch empfangen) werden.
Der Längsträger 3 ist ortsfest montiert. Die Montage erfolgt beispielsweise unter der Decke eines Gebäudes, insbesondere einer Fabrikhalle. Alternativ dazu ist es denkbar, dass er an zumindest zwei Punkten, insbesondere genau zwei Punkten, aufgeständert wird. Von besonderem Vorteil ist die Anordnung von genau zwei Ständern an den beiden Enden des Längsträger 3, da somit der gesamte Zwischenbereich zwischen diesen beiden Punkten von dem Antriebswagen 2 abgefahren werden kann. Mit dem Antriebswagen 2 ist somit eine horizontale Bewegung realisiert.
Unterhalb des Antriebswagens 2 ist für eine Auf- und Abbewegung (vertikale Bewegung) der unterhalb von ihm angeordneten Greifwerkzeuge eine Hubschere 7 angeordnet. Mittels dieser antreibbaren Hubschere 7 kann das Greifwerkzeug in seiner Höhe verändert werden. Durch die vertikale Bewegung des Greifwerkzeuges und die horizontale Bewegung des Antriebswagens 2 können mittels des Greifwerkzeuges Gegenstände aufgenommen, in ihrer Position verändert und wieder abgelegt werden.
Die Schere 7 besteht in an sich bekannter Weise aus mehreren Hubscherenglieder 8. Das Ende zweier Hubscherenglieder 8 ist über einen Befestigungspunkt 9 an der Unterseite des Antriebswagens 2 angeordnet. Über jeweils einen Befestigungspunkt 10 sind die Enden zweier weiterer Hubscherenglieder 9 an einer Trägerplatte 11 des Greifwerkzeuges angeordnet. Die Befestigungspunkte 9, 10 lassen es zu, dass der Winkel, mit dem die jeweiligen Hubscherenglieder 8 in Bezug auf die Unterseite des Antriebswagens 2 beziehungsweise der Oberseite der Trägerplatte 11 anliegen, verändert werden kann, um somit die Höhe H zwischen dem Greifwerkzeug und dem Antriebswagen 2 gezielt verändern zu können.
Unterhalb der Trägerplatte 11 des Greifwerkzeuges ist zumindest ein Lagerpunkt 12 angeordnet, wobei dieser Lagerpunkt 12 zumindest eine Führungsstange 13 aufnimmt. Am Ende der Führungsstange 13 ist ein Greifelement 14 angeordnet. Bei einer konkreten Ausführungsform sind insgesamt vier Lagerpunkte 12 vorhanden, wobei jeweils zwei Lagerpunkte 12 einer Führungsstange 13 zugeordnet sind. Das bedeutet, dass zwei Führungsstangen 13 vorhanden sind, wobei jede der beiden Führungsstangen 13 in zwei Lagerpunkten 12 bewegbar und geführt angeordnet sind. An jeweils einem Ende der Führungsstangen 13 ist somit ein Greifelement 14 geschlossen werden, angeordnet. Die beiden gegenüberliegenden Greifelemente 14 können mittels eines steuerbaren Antriebsmotor 15, der auf die Führungsstangen 13 wirkt, in ihrem Abstand A zueinander verändert werden, um einen Gegenstand zu ergreifen (indem der Abstand A verkleinert wird) beziehungsweise diesen wieder nach dem Absetzen freizugeben (indem der Abstand A zumindest geringfügig wieder vergrößert wird).
Die Höhe H der Hubschere 7 wird mittels eines Verstellelementes 16 verändert. Dem Verstellelement 16 ist ein Anschlag. 17 zugeordnet, mit dem es an dem Greifelement befestigt ist. Auf der dem Anschlag. 17 abgewandten Ende ist das Verstellelement 16 mit einem Antrieb 18 verbunden. Bei dem Verstellelement 16 handelt es sich beispielsweise um einen Zahnriemen, der zwischen dem Antrieb 18 und dem Anschlag. 17 angeordnet ist. Durch Betätigung des Verstelleiementes 16 mittels des Antriebes 18 wird die Höhe H der Hubschere 7 verändert, wodurch sich der Anstellwinkel der einzelnen Hubscherenglieder 8 zueinander in an sich bekannter Weise ändert.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel bezüglich des Greifwerkzeuges ist in Figur 2 gezeigt. In Figur 1 war dargestellt, dass das Greifwerkzeug Greifelemente 14 aufweist, die von dem Antriebsmotor 15 in ihrem Abstand A bewegt werden können, um durch Änderung des Abstandes A Gegenstände greifen beziehungsweise wieder ablegen zu können, nachdem sie in ihrer Position durch Bewegung der Hubschere 7 und/oder Verfahren des Antriebswagens 2 verändert worden sind. Alternativ oder ergänzend zu diesen Greifelementen 14 kann das Greifwerkzeug insbesondere an der Trägerplatte 11 angeordnete Ansaugtulpen 19 umfassen. Diese Ansaugtulpen 19 werden zusammen mit einer Vorrichtung 20 zur Erzeugung von einem Vakuum betrieben. Mittels der Vorrichtung 20 wird ein Vakuum erzeugt, dass auf geeignete Weise (zum Beispiel durch Schläuche und/oder durch das Innere der Hubscherenglieder 8) zu den Ansaugtulpen 19 übertragen wird. Beispielsweise mittels der Steuervorrichtung 6 werden diese Ansaugtulpen 19 gesteuert betrieben, um mittels des Vakuums einen Gegenstand durch Ansaugen aufzunehmen. Danach kann der Gegenstand mittels der Hubschere 7 und/oder dem Verfahren des Antriebswagens 2 in eine andere Position gebracht und durch Wegnahme des Vakuums an den Ansaugtuipen 19 wieder freigegeben und damit abgelegt werden. Wird das Vakuum durch das Innere der Hubscherenglieder 8 übertragen, sind diese dichtend miteinander verbunden. Das bedeutet, dass nicht nur die Verbindungspunkte der Hubscherenglieder 8 untereinander, sondern auch die Befestigungspunkte 9, 10 entsprechend dicht ausgebildet sind, um die Übertragung des Vakuums zu ermöglichen. Gleiches gilt auch für die Verbindung von den oberen Enden der Hubscherenglieder 8, die an dem
Antriebswagen 2 angeordnet sind, bis hin zu der Vorrichtung 20 zur Erzeugung von einem Vakuum.
Anstelle der Bewegung der Greifelemente 14 des Greifwerkzeuges mittels eines elektrisch betriebenen Antriebsmotor 15 ist es denkbar, dass der Antrieb beziehungsweise die Bewegung der Greifelemente 14 über Druckluft erfolgt. Hierzu ist in dem Antriebswagen 2 eine Vorrichtung 21 zur Erzeugung von Druckluft vorgesehen. Auch hier kann die von der Vorrichtung 21 erzeugte Druckluft über Druckluftschläuche zu den Greifelemente 14 übertragen werden. Ebenso ist es denkbar, dass die Druckluft über das Innere der Hubscherenglieder 8 von der Vorrichtung 21 zu den Greifeiemente 14 übertragen wird. Auch in diesem Fall sind die Verbindungspunkte der Hubscherenglieder 8 untereinander sowie die Befestigungspunkte 9, 10 dichtet ausgebildet, um zu vermeiden, dass an diesen Stellen, an denen bewegbare Teile miteinander verbunden sind, Druckluft (beziehungsweise Vakuum) austreten kann. Die beiden Vorrichtungen 20, 21 können jeweils alleine vorhanden sein, so dass das Greifwerkzeug entweder nur mit einem Vakuum oder nur mit Druckluft betrieben wird. Es ist auch denkbar, dass die Greifelemente 14 von dem Antriebsmotor 15 gesteuert betrieben werden und zusätzlich die Ansaugtulpen 19 vorhanden sind, sodass in diesem Fall zusätzlich zu dem Antriebsmotor 15 auch die Vorrichtung 20 zur Erzeugung von einem Vakuum vorhanden ist. In diesem Fall kann die Vorrichtung 21 zur Erzeugung von Druckluft entfallen. Daneben ist es denkbar, dass die Greifelemente 14 mittels Druckluft betrieben werden, sodass in diesem Fall neben den Ansaugtulpen 19 und der Vorrichtung 20 zur Erzeugung von einem Vakuum auch die Vorrichtung 21 zur Erzeugung von Druckluft vorhanden ist. Da die Hubschere 7 zwei Stränge von Hubscherengiiedern 8 umfasst, kann daran gedacht werden, einen Strang oder beide Stränge für die Übertragung (und Bevorratung) von Druckluft oder einen Strang oder beide Stränge für die Übertragung (und Bevorratung) von Vakuum oder den einen Strang für die Übertragung (und Bevorratung) von Druckluft und den anderen Strang für die Übertragung (und Bevorratung) von Vakuum auszubilden und einzusetzen.
In Figur 3 ist dargestellt, dass das Verstellelement 16 ein Riemenelement, insbesondere ein Zahnriemen, ist. Dieses Verstellelement 16 ist angeordnet zwischen dem an dem Antriebswagen 2 ortsfest angeordneten Antrieb 18 und dem Anschlag. 17 an der Trägerplatte 11 des Greifwerkzeugs.
Um die Höhe H zwischen der Trägerplatte 11 und dem Antriebswagen 2 gezielt steuern zu können und einen Gegenstand von einer ersten Position aus aufzunehmen, zu bewegen und in einer zweiten gewünschten Position wieder abzusetzen, ist es erforderlich, den Wert der Höhe H, das heißt den Abstand zwischen Antriebswagen 2 und Trägerpiatte 11 , zu erfassen. Diese Erfassung erfolgt durch eine Führungsstange 22, der ein Sensorelement 23 zugeordnet ist. Das Sensorelement 23 ist mit einem der Hubscherenglieder 8 gekoppelt, sodass bei dem Auf- oder Zusammenfahren der Hubschere 7 sich die Position des Sensorelementes 23 in Bezug auf die Führungsstange 22 ändert und diese Änderung mittels des Sensorelementes 23 erfasst wird und ein Maß für die Höhe H ist. Der Ausgangswert des Sensorelementes 23 wird drahtlos oder drahtgebunden an die Steuervorrichtung 6 (und gegebenenfalls eine weitere Steuerungs- und/Oder Überwachungsvorrichtung außerhalb der Handhabungsvorrichtung 1 ) übertragen. Das Sensorelement 23 ist über geeignete nicht dargestellte Kopplungsmittel in einem Kopplungspunkt K mit dem ihm zugeordneten Hubscherenglied 8 gekoppelt. In diesem Fall dient die Führungsstange
22 lediglich der geführten Bewegung des Sensorelementes 23.
In Figur 4 ist dargestellt, dass die Führungsstange 22 nicht mit einem Sensorelement
23 gekoppelt ist, sondern ein Kopplungselement 24 aufweist. Das Kopplungselement
24 kann relativ linear zu der Führungsstange 22 bewegt werden, wenn mittels des Antriebes 18 die Hubschere 7 auf- beziehungsweise zusammengefahren und damit die Höhe H verändert wird. Damit ist eine Kopplung im Kopplungspunkt K zwischen der Führungsstange 22 und der Hubschere 7 realisiert, wobei die Kopplung eine gezielte Zwangsführung der Hubschere 7 gewährleistet. Es wird somit vermieden, dass die Hubschere 7 während ihres Verfahrens in Schwingung kommen kann. In einem solchen Fall ist kein Sensorelement 23 vorhanden, mit dem die Höhe H erfasst werden könnte. Ist ein solches Sensorelement 23 (wie in Figur 4 dargestellt) nicht vorhanden, kann die Höhe H zum Beispiel durch die Bewegung des Antriebes 18 erfasst werden. Ist der Antrieb 18 ein Elektromotor, kann zum Beispiel aus der Anzahl seiner Umdrehungen auf eine Änderung der Höhe H beziehungsweise die Höhe H (absolut betrachtet) geschlossen werden. Alternativ oder ergänzend dazu ist es denkbar, die Höhe H, das heißt deren Änderung beziehungsweise aktuellen Wert (wie zum Beispiel die Endpunkte oder Punkte dazwischen), durch weitere Erfassungsmittel zu ermitteln (wie beispielsweise eine Laserabstandsmessung zwischen dem Antriebswagen 2 und der Trägerplatte 11 ). Selbstverständlich ist es auch denkbar, der Anordnung, die in Figur 4 gezeigt ist, ein Sensorelement 23 zuzuordnen. Dieses Sensorelement 23 könnte dann beispielsweise mit dem Kopplungseiement 24 verbunden werden, da sich dieses relativ zu der Führungsstange 22 bewegt. Es ist auch denkbar, das Kopplungselement 24 und das Sensorelement 23 in einem einzigen Element zu realisieren.
In Bezug auf die Darstellung in Figur 4 ist noch auszuführen, dass es sich hierbei um eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung handelt, bei der genau zwei Führungsstangen 22 vorgesehen sind und der Antrieb 18 für die Hubschere 7 mittig zwischen den beiden neben ihm angeordneten Führungsstangen 22 angeordnet ist. Bei Betrachtung der Figur 4 ist erkennbar, dass sich zwei Hubscherenglieder 8 in dem Kopplungspunkt K kreuzen, wobei dieser Kopplungspunkt K in etwa in der Mitte, vorzugsweise genau in der Mitte, zwischen den beiden dargestellten Hubscherengliedern 8 befindet. Beim Blick auf Figur 4 hinter diesen beiden Hubscherenglieder 8, die einen ersten Strang der Hubschere 7 bilden, befindet sich eine erste Führungsstange 22 (dargestellt), die mit dem Koppjungselement 24 versehen ist, welches relativ zu der Führungsstange 22 bewegbar ist, wenn die Hubschere 7 auf- beziehungsweise zugefahren wird. Hinter dieser dargestellten ersten Führungsstange 22 befindet sich der Antrieb 18 für die Hubschere 7. Wiederum dahinter befindet sich (nicht dargestellt) eine zweite Führungsstange 22, der ebenfalls ein eigenes Kopplungselement 24 zugeordnet ist. Dieses letztgenannte Kopplungselement 24 (in Figur 4 nicht erkennbar) wiederum ist mit ebenfalls nicht dargestellten weiteren Hubscherengliedern 8 in einem weiteren Kopplungspunkt K gekoppelt, wobei diese weiteren Hubscherenglieder 8 den zweiten Strang der Hubschere 7 bilden. Durch die vorstehend beschriebene Anordnung ergibt sich ein symmetrischer Aufbau der Zwangsführung der Hubschere 7, wenn diese auf- beziehungsweise zugefahren wird. Der Antrieb 18 ist beispielsweise ein Elektromotor (nicht dargestellt), der auf einen Zahnriemen wirkt, der sich an dem Greifwerkzeug abstützt und durch Längenänderung die Höhe H beziehungsweise die Position des Greifwerkzeuges in Bezug auf den Antriebswagen 2 und genauso die Position des Greifwerkzeuges in Bezug auf die Arbeitsfläche verändert.
In den Figuren 5 und 6 sind weitere Detailansichten des Längsträgers 3 im Zusammenwirken mit dem Antriebswagen 2 dargestellt.
In Figur 5 ist erkennbar, dass der Längsträger 3 als H-förmiger Träger ausgebildet ist. Dieser Träger weist einen Mittenschenkel 25 und ausgehend von den beiden Enden des Mittenschenkels 25 abstehende obere Schenkel 26 und untere Schenkel 27 auf. Mit den oberen Schenkeln 26 wird der Längsträger 3 über geeignete (nicht dargestellte) Befestigungsmittel zum Beispiel an der Decke einer Fabrikhalle befestigt. Der Zwischenbereich zwischen den Schenkeln 25, 26,27 steht somit zur Verfügung, um insbesondere die Antriebsmittel des Antriebswagens 2, die Steuervorrichtung 6, gegebenenfalls die Vorrichtungen 20, 21 sowie Mittel zur Führung des Antriebswagens 2 in Bezug auf den Längsträger 3 während seiner Bewegung anzuordnen beziehungsweise innerhalb dieses Bereiches zu integrieren. Idealerweise ragt kein einziges Element über die Enden der beiden Schenkel 26, 27 hinaus. Die Integration hat den Vorteil, dass eine kompakte Bauweise des Antriebswagens 2 realisiert ist.
Das zumindest eine in Figur 1 schon schematisch dargestellte Antriebsrad 4 ist über eine Welle 28 mit einem Elektromotor 29 verbunden, der den Antriebswagen 2 längs des Längsträgers 3 bewegt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 stützt sich das Antriebsrad 4 an dem ittenschenkel 25, vorzugsweise genau in der Mitte zwischen den beiden Schenkel 26, 27 ab. Es kann sich auch an einer anderen Stelle an dem Mittenschenkel 25 oder an einem der beiden Schenkel 26, 27 abstützen. Stützt sich das Antriebsrad 4 an der gezeigten Position in Figur 5 ab, ist ebenso vorzugsweise ein Führungsrad 30 in der Mitte des Mittenschenkels 25 (wiederum vorzugsweise genau gegenüberliegend der Position des Antriebsrades 4) angeordnet. Das Führungsrad 30 stützt sich ab an einer Basis 31 des Antriebswagens 2. Diese Abstützung kann entweder starr sein oder, wie in Figur 5 dargestellt ist, über ein Federelement 32 erfolgen. Die Abstützung über ein Federelement 32 hat den Vorteil, dass nicht nur Toleranzen des Längsträgers 3 während des Verfahrens des Antriebswagens 2 ausgeglichen werden können, sondern dass auch dann eine Kurvenfahrt möglich ist, wenn der Längsträger 3 in seiner Längserstreckung eine Bogenform aufweist.
Je nach Ausgestaltung des zumindest einen Antriebsrades 4 (gegebenenfalls unter Zuhilfenahme des zumindest einen Führungsrades 30) ist es ausreichend, dass sich der Antriebswagen 2 auf seinem Verfahrweg an dem Längsträger 3 abstützt. Zur optimalen Führung und auch zur bestmöglichen Aufnahme sowie Bewegung der mittels des Greifwerkzeuges aufgenommenen und zu bewegenden Gegenstände weist der Antriebswagen 2 zumindest ein tragendes Rad 33 auf, weiches beispielsweise über eine Welle 34 an einer Basis des Antriebswagens 2 (zum Beispiel seines Seitenteiles) angeordnet ist und sich dort abstützt. Zur Lastaufnahme stützt sich das zumindest eine tragende Rad 33 auf dem unteren Schenkel 27 ab. Von besonderer Bedeutung ist es, dass der Antriebswagen 2 jeweils in etwa in seinem Endbereich jeweils ein tragendes Rad 33, also insgesamt vier tragende Räder 33, aufweist. Zwei von den tragenden Rädern 33 stützen sich somit auf der einen Seite des Mittenschenkels 25 auf dem unteren Schenkel 27 und die beiden weiteren tragenden Räder 33 auf der anderen Seite ab. Alternativ zu den vorstehend beschriebenen vier tragenden Rädern 33 kommen auch drei tragende Räder (Dreibeinprinzip) in Betracht.
In Figur 6 ist dargestellt, wie Stromzufuhrmittel innerhalb des Antriebswagens 2 und in dem Innenbereich des H-förmigen Längsträgers 3 zwischen den Schenkeln 25, 26, 27 integriert sind. Bei den Stromzufuhrmitteln handelt es sich um eine Stromschiene 35, die über den Längsverlauf des Längsträgers 3 an dessen Mittenschenkel 25 angeordnet ist. An dem Antriebswagen 2 ist ein Stromverteiler 36 angeordnet, der über Stromabnehmer 37 mit der Stromschiene 35 verbunden ist. Während in Figur 6 drei Stromabnehmer 37 dargestellt sind, können auch mehr oder weniger als drei Stromabnehmer 37 installiert werden. Außerdem ist es denkbar, die Stromzufuhrmittel nicht nur für die Energiezufuhr zum Beispiel zu den Antrieben 15 oder 18 zu nutzen, sondern auch Steuer- und/oder Sensorsignale darüber zu übertragen.
Alternativ oder ergänzend zu den Stromzufuhrmitteln, die in Figur 6 dargestellt sind, kann der Antriebswagen 2 auch eine Abdeckung 38 umfassen, die zumindest teilweise oder auch vollständig den freien Bereich des Längsträgers 3, gebildet durch die Enden der Schenkel 26, 27, abdeckt. Eine solche Abdeckung 38 hat den Vorteil, dass der Innenbereich des Längsträgers 3 und damit der Innenbereich des Antriebswagens 2 vor Zugriffen während des Betriebes der Handhabungsvorrichtung 1 geschützt ist. Außerdem werden störende Verschmutzungen dieses Innenbereiches durch die geschlossene Abdeckung 38 vermieden. Vorzugsweise ist ein Teil der Abdeckung 38, gegebenenfalls aber auch die gesamte Abdeckung 38, die sich über die Gesamthöhe oder einen kleineren Teil der Gesamthöhe des Antriebswagens 2 und/oder über die gesamte Breite oder einen kleineren Teil der Gesamtbreite des Antriebswagens 2 erstreckt, abklappbar, um an das Innere des Antriebswagens 2 zwecks Montage, Wartung, Reinigung und dergleichen zu gelangen. Zu diesem Zweck ist ein seitlicher Teil des Antriebswagens 2 mit einem Gelenk 39 verbunden. Das bedeutet, dass an dem Antriebswagen 2 über das zumindest eine Gelenk 39 eine Montageklappe (die auch als Wartungsklappe bezeichnet werden könnte, also die Abdeckung 38) bewegbar angeordnet ist.
In Figur 7 ist das schon in Figur 1 schematisch dargestellte Greifwerkzeug mit weiteren Details gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel bleibt das Grundprinzip erhalten, dass an der Trägerplatte 11 gelagerte Führungsstangen 13 vorhanden sind, an denen Greifelemente, insbesondere plattenförmige Greifelemente, angeordnet sind. Mittels eines Antriebes, insbesondere mittels des Antriebsmotors 15 (elektrisch oder mit Druckluft betrieben oder dergleichen), wird der Abstand A zwischen den Greifelementen 14 gesteuert verändert, um den zu handelnden Gegenstand aufzunehmen, zu bewegen und wieder abzusetzen. Wie in der Figur 7 erkennbar sind die Führungsstangen 13 in Lagerpunkten 12 an der Trägerplatte 11 gelagert und relativ zu dieser bewegbar. Nach der Erfindung sind die Greifelemente 14 nicht fest an den Führungsstangen 13, insbesondere an dessen Enden, angeordnet und befestigt, sondern die Anordnung und Befestigung erfolgt über ein Kopplungselement 40. Das Kopplungselement 40 kann beispielsweise eine Schraub-Kiemm-Befestigung des Endes der Führungsstange 13 an dem zugehörigen Teil des Greifelementes 14 sein. Dadurch ist ein einfacher Austausch der beteiligten Elemente gegeben. Unter Beibehaltung der Führungsstangen 13 können somit verschiedene Greifelemente 14 verwendet werden. Bei gleichen oder verschiedenen Greifelementen 14 können auch die Führungsstangen 13 ausgetauscht werden, sodass beispielsweise kurze, mittellange und lange Führungsstangen, die in Abhängigkeit der Dimensionen des zu handelnden Gegenstandes gewählt werden, eingesetzt werden können. Nicht gezeigt, aber vorhanden sind Sensorelemente, die insbesondere an der Trägerplatte 11 angeordnet werden. Mit diesen Sensorelementen kann die Position von zumindest einer Führungsstange 13, vorzugsweise allen Führungsstangen 13, in Bezug auf die Trägerplatte 11 ermittelt und an die Steuervorrichtung 6 übermittelt werden.
Außerdem ist in der Figur 7 dargestellt, wie die Hubschere 7 an dem Greifwerkzeug zwecks Zentrierung des Greifwerkzeuges in Bezug auf die Hubschere 7 angeordnet werden kann. Hierzu sind die jeweiligen Enden der Hubscherenglieder 8 mit ihren Befestigungspunkten 10 (Gelenkpunkte) an einem Führungsschlitten 41 angeordnet. Über die Befestigungspunkte 10 kann der Winkel der dort angeordneten Hubscherenglieder 8 in Bezug auf die Oberfläche der Trägerplatte 11 verändert werden. Dies erfolgt, wenn die Hubschere 7 auf- beziehungsweise zugefahren wird. Der jeweilige Führungsschlitten 41 ist gleitend bewegbar an einer Führungsschiene 42 angeordnet und steht somit positionsveränderbar mit dem Führungsschlitten 41 in Wirkverbindung. Durch diese Verbindung der Hubschere 7 mit der Trägerplatte 11 kann die Relativposition zwischen diesen beiden Elementen verändert werden. Wichtig im Betrieb der Handhabungsvorrichtung 1 ist es, dass die Trägerplatte 1 und damit das gesamte Greifwerkzeug immer zentriert (im Sinne einer definierten Position) in Bezug auf den Antriebswagen 2 beziehungsweise in Bezug auf die Hubschere 7 ausgerichtet ist. Diese Zentrierung ist zum Beispiel durch Stöße bei der Aufnahme des Gegenstandes nicht immer gegeben. Um eine Zentrierung, insbesondere eine Selbstzentrierurig zu realisieren, kann die Hubschere 7 über die Wirkverbindung des Führungsschlittens 41 mit der Führungsschiene 42 in Bezug auf das Greifwerkzeug ausgerichtet werden. Um eine Selbstzentrierung zu realisieren sind an einer Basis 43 der Trägerplatte 11 Ausgleichsmittel 44 angeordnet, wobei mit den Ausgleichsmitteln 44 bewirkt wird, dass dann, falls die Hubschere 7 nicht mehr zentral zu dem Greifwerkzeug ausgerichtet ist, eine Rückführung in die zentral ausgerichtete Position gewährleistet ist. Diese Ausgleichsmittel 44 können beispielsweise Federelemente sein. Es ist auch denkbar, die Ausgleichsmittel 44 nicht an der Basis 43 der Trägerplatte 11 anzuordnen, sondern die Ausgleichsmittel 44 (zum Beispiel in Form eines Seilzuges) an den beiden gegenüberliegenden Führungsschlitten 41 anzuordnen und zu befestigen und über zumindest zwei, vorzugsweise drei Umlenkrollen, die an der Trägerplatte 11 angeordnet und befestigt sind, umzulenken. Diese Anordnung und Befestigung sowie die Umlenkung der Ausgleichsmittel 44 insbesondere in Form eines Seilzuges bewirkt, dass zum Beispiel infolge von Stößen das Greifwerkzeug aus der zentralen Ausrichtung in Bezug auf die Hubschere 7 heraus bewegt werden kann, wobei aufgrund der Umlenkung der Ausgleichsmittel 44 anschließend nach Wegfall der äußeren Einwirkung wieder eine Selbstzentrierung erfolgt.
In den Figuren 1 und 7 ist dargestellt, dass die Trägerplatte 1 als einstückiges flächiges Gebilde ausgestaltet ist. Alternativ dazu ist es denkbar, die Trägerplatte 1 in Sandwichbauweise zu gestalten. Das bedeutet, dass zwei flächige Gebilde (gleichartiger Gestaltung und/oder Dimension oder voneinander unterschiedlicher Gestaltung und/oder Dimension) vorhanden sind, die um einen mittigen Drehpunkt relativ zueinander verdrehbar sind . Damit ist es möglich, die in Richtung der Hubschere 7 weisende erste Trägerplatte an der Hubschere 7 anzuordnen und zu befestigen, wohingegen an der zweiten Trägerplatte, die flächig parallel dazu ausgerichtet ist, sich die Führungsstangen mit den Greifelementen und deren zugehöriger Lagerung befinden. Dadurch können die Greifeiemente um die Hochachse der Handhabungsvorrichtung 1 verdreht werden. Diese Verdrehung kann gestuft (zum Beispiel um 90°) oder stufenlos gesteuert erfolgen. Dadurch ist eine Anpassung der Lage der Greifelemente 14 in Bezug auf den aufzunehmenden Gegenstand möglich. Die Erfassung der Lage des aufzunehmenden Gegenstandes kann beispielsweise durch geeignete Bilderfassungsmittel erfolgen.
In Figur 8 ist eine besonders bevorzugte Ausführung der Zentrierung des Greifwerkzeuges in Bezug auf die Mitten-Hochachse der Hubschere 7 beziehungsweise des Antriebswagens 2 gezeigt. Die jeweiligen Hubscherenglieder 8 sind wiederum an jeweils einem Führungsschlitten 41 angeordnet. Jeweils einem Führungsschlitten 41 ist eine an der Trägerplatte 11 befestigte Führungsschiene 42 zugeordnet und steht mit dieser in Wirkverbindung. Dadurch ist, wie auch schon in Bezug auf Figur 7 beschrieben, eine lineare geführte Hin- und Herbewegung des Greifwerkzeuges in Bezug auf die Hubschere 7 möglich. Um diese Bewegung zuzulassen und gleichzeitig das Greifwerkzeug zu zentrieren, sind Umlenkungsrollen 45, 46 und 47 in der gezeigten Anordnung auf der Trägerplatte 11 montiert. Ein Ende eines Seilzuges 48 ist an dem einen Ende des Führungsschlitten 41 des einen Stranges der Hubschere 7 und das andere Ende an dem gegenüberliegenden Führungsschlitten 41 des gleichen Stranges der Hubschere 7 befestigt. Aufgrund dieser zueinander versetzten Anordnung der Umlenkungsrollen 45,46 und 47 und dem entsprechenden Versatz und der daraus resultierenden Führung des Seilzuges 48 wird einerseits eine geführte lineare Hin- und Herbewegung des Greifwerkzeuges zugelassen, andererseits aber auch bewirkt, dass dann, wenn eine Auslenkung aus der zentrierten Mittellage erfolgte (zum Beispiel aufgrund einer äußeren Stoßeinwirkung), das Greifwerkzeug wieder in seine Mittellage in Bezug auf die Hochachse der Handhabungsvorrichtung 1 zurückkehrt. Alternativ oder ergänzend dazu kann die in Figur 8 gezeigte Anordnung der Umlenkungsrollen 45, 46 und 47 und des Seilzuges 48 auch auf der anderen Seite der Hubschere 7, das heißt an dem gegenüberliegenden Strang der Hubschere 7, angeordnet werden. Anstelle dieser in Figur 8 gezeigten Anordnung kann auch eine Anordnung aus nur zwei Umlenkungsrollen in Betracht kommen, wobei die eine Umlenkungsrolle auf der Trägerplatte 11 in etwa im Bereich zwischen zwei Führungsschlitten eines Stranges der Hubschere 11 angeordnet ist und einen Versatz des Seilzuges bewirkt. Im Endbereich eines Führungsschlittens ist auf der Trägerplatte 11 eine weitere Umlenkungsrolle vorhanden, die eine Umlenkung des Seilzuges um etwa oder genau 180° realisiert. Die letztgenannte Anordnung wird vorzugsweise bei dem einen Strang der Hubschere 7 realisiert, wobei dann bei dem anderen Strang der Hubschere 7 die in Figur 8gezeigte Anordnung vorhanden ist.
Im Folgenden wird die Erfindung noch einmal kurz mit anderen Worten beschrieben:
Es sind Palettenroboter bekannt, die zum Versetzen von Gegenständen eingesetzt werden. Gegenstände sind beispielsweise flächige Gebilde wie Pappen, Holzbretter und dergleichen. Es können aber mit einem solchen Palettenroboter auch andere Gegenstände wie zum Beispiel Europaletten, Kisten und dergleichen versetzt werden.
Zum Versetzen weist der Palettenroboter ein Greifwerkzeug auf, wobei das Greifwerkzeug Höhen verfahrbar an einem Träger ebenfalls verfahrbar angeordnet ist. Es ist bekannt, zum Verfahren des Greifwerkzeuges zum Beispiel an einer Decke einer Maschinenhalle oder auch auf einer Aufständerung einen T-fönmigen Träger anzuordnen, an dem wiederum eine Laufkatze angeordnet ist. Hierfür sind offene Ausgestaltungen bekannt, so dass diese bekannten Laufkatzen sehr schnell verschmutzen, nur gerade Verfahrwege zulassen und aufwendig sowie voluminös hinsichtlich ihrer Konstruktion sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Palettenroboter mit einem Antrieb für ein Greifwerkzeug zur Verfügung zu stellen, welches gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbessert ist.
Nach der Erfindung ist ein H-förmiger Träger vorgesehen, bei dem der Antrieb, die Stromzufuhr für den Antrieb, die Datenübertragung für die Steuerung des Antriebes und gegebenenfalls des Greifwerkezeuges sowie Abstützungsmittel zwischen den beiden Schenkeln des H-förmigen Trägers angeordnet und abgedeckt sind. Durch diese kompakte Bauweise werden Verschmutzung und damit Verschleiß vermieden und das Gewicht deutlich reduziert. Dadurch ist es möglich, insbesondere bei einer Aufständerung des H-förmigen Trägers größere Verfahrwege zu realisieren, ohne dass zwischendurch eine AbStützung gegenüber dem Boden erfolgen muss.
In vorteilhafter Weise ist der Motor in dem Bereich zwischen den Schenkeln des H- förmigen Trägers integriert. Das Antriebsrad, welches von dem Motor angetrieben wird, ist von dem tragenden Rad entkoppelt, so dass das Antriebsrad in der Mitte des „H" angeordnet ist, während auf der anderen Seite des„H" Gegenräder zwecks Abstützung vorhanden sind. Diese Gegenräder sind federnd gelagert, so dass eine Kurvenfahrt möglich ist. Durch die Anordnung von Antriebsrad und Gegenrädern, die sich auf dem mittleren Schenkel des „H" abstützen, erfolgt eine zentrische Lastaufnahme. Die Stromschiene zur Stromversorgung für den Antriebsmotor kann innerhalb der beiden Schenkel des H integriert werden. Der verfahrbare Schlitten, der den Antriebsmotor, das Antriebsrad, die Gegenräder und weitere wichtige für die Funktion erforderliche Elemente trägt, kann einseitig oder auch beidseitig mit einer Abdeckung verschlossen werden, um Verschmutzungen zu vermeiden. Außerdem kann eine Seite des verfahrbaren Schlittens weggeklappt werden, so dass nicht nur eine einfache Montage, sondern auch ein einfacher Austausch beziehungsweise eine einfache Wartung möglich ist. Dem H-förmigen Träger ist eine sehr stabile Anordnung über seine Längserstreckung gegeben, so dass entweder keine Mittelstützen oder nur sehr wenig Mittelstützen erforderlich sind. Außerdem hat ein solcher Träger sehr hohe Trägheitsmomente gegenüber dem Schlitten, so dass er nicht nur sehr stabil ist, sondern idealerweise am Boden keine Verankerungen erforderlich sind. Darüber hinaus werden die dynamischen Lasten minimiert und es treten sehr geringe Schubkräfte im Betrieb beim Verfahren des Schlittens und damit beim Verfahren des Greifwerkzeuges auf.
Bezugszeichenliste
1. Handhabungsvorrichtung
2. Antriebswagen
3. Längsträger
4. Antriebsrad
5. Antriebsmotor
6. Steuervorrichtung
7. Hubschere
8. Hubscherenglied
9. Befestigungspunkt
10. Befestigungspunkt
11. Trägerplatte
12. Lagerpunkt
13. Führungsstange
14. Greifelement
15. Antriebsmotor
16. Verstellelement
17. Anschlagpunkt
18. Antrieb
19. Ansaugtulpe
20. Vorrichtung zur Erzeugung von einem Vakuum
21. Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft
22. Führungsstange
23. Sensorelement
24. Kopplungselement
25. Mittenschenkel
26. Oberer Schenkel 27. Unterer Schenkel
28. Welle
29. Elektromotor
30. Führungsrad
31. Basis
32. Federelement
33. Tragendes Rad
34. Welle
35. Stromschiene
36. Stromverteiler
37. Stromabnehmer
38. Abdeckung
39. Gelenk
40. Kopplungselement
41. Führungsschlitten
42. Führungsschiene
43. Basis
44. Ausgletchsmittel
45. Umlenkrolle
46. Umlenkrolle
47. Umlenkrolie
48. Seilzug

Claims

P A T E N T A S P R Ü C H E Palettenroboter mit H-Träger
1. Handhabungsvorrichtung (1), aufweisend einen relativ zu einem Träger (3) bewegbaren Antriebswagen (2), wobei an dem Antriebswagen (2) mit ihrem ersten Ende eine mehrere Hubscherengüeder (8) aufweisende Hubschere (7) angeordnet ist, wobei an dem zweiten Ende der Hubschere (7) eine mittels der Hubschere (7) relativ zu dem Antriebswagen (2) verfahrbare Trägerplatte (11) angeordnet ist, wobei an der Trägerplatte (11 ) ein Greifwerkzeug angeordnet ist, wobei an dem Antriebswagen (2) ein Antrieb (18) zur Betätigung der Hubschere (7) angeordnet ist, wobei der Träger (3) einen H-förmigen Querschnitt, gebildet von einem Mittenschenkel (25) und von diesem abstehenden oberen und unteren Schenkeln (26, 27), aufweist.
2. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (18) zusammen mit seinem zumindest einen Antriebsrad (4) in einem Bereich zwischen zweier Schenkel (26, 27) und den sie verbindenden Mittenschenkel (25) des H-förmigen Trägers (3) angeordnet sind.
3. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Antriebsrad (4) des Antriebes (18) und zumindest ein den Antriebswagen (2) führendes Führungsrad (30) sich an dem Mittenschenkel (25) des H-förmigen Trägers (3) abstützen, wobei auch das zumindest eine Führungsrad (30) in dem Bereich zwischen zweier Schenkel (26, 27) und den sie verbindenden Mittenschenkel (25) des H-förmigen Trägers (3) angeordnet ist.
4. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Antriebsrad (4) ortsfest in seiner Lage zu dem Antriebswagen
(2) ist, wobei sich das zumindest eine Führungsrad (30) über ein Federelement (32) entkoppelt an einer Basis (31) des Antriebswagens (2) abstützt.
5. Handhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Mittenschenkels (25) des H-förmigen Trägers
(3) jeweils zumindest ein tragendes Rad (33) angeordnet ist, wobei sich jedes Rad (33) auf dem unteren Schenkel (27) abstützt.
6. Handhabungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Seite offene Bereich des H-förmigen Trägers (3) mit einer Abdeckung (38) versehen ist.
7. Handhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (38) mittels eines Gelenkes (39) klappbar gestaltet ist.
8. Handhabungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Stromzufuhrmittei (35, 36, 37) zumindest für den Antrieb (15), optional auch für einen Antrieb (18) zur Betätigung der Hubschere (7) und/oder des Greifwerkzeuges in dem Bereich zwischen zweier Schenkel (26, 27) und den sie verbindenden Mittenschenkel (25) des H-förmigen Trägers (3) angeordnet sind.
9. Handhabungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromschiene (35) der Stromzufuhrmittel an dem Mittenschenkel (25) angeordnet ist.
10. Handhabungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubschere (7) im Wesentlichen zu der mittigen Hochachse der Handhabungsvorrichtung (1) an dem Antriebswagen angeordnet ist.
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