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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein freies Gelenkarmsystem für eine präzise Kontrolle. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein freies Gelenkarmsystem für eine präzise Kontrolle, in welchem durch ein gleichmäßiges Führen der Bewegung von Armen durch die Verwendung eines ArmFührungssystems, welches ausfährt und einfährt, wenn ein leichtes oder schweres Objekt angehoben oder abgesenkt wird, eine Bewegung des auf einer Plattform plazierten Objektes verhindert wird, derart, dass die optimale Anwendung eines automatischen Druckplatten-Belastungssystems (press panel automatic loading system), welches in einer automatischen Förderausrüstung vorgesehen ist, realisiert wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines konventionellen freien Gelenkarmsystems, 2 zeigt eine Endansicht der 1, 3 zeigt eine Ansicht entlang einer Linie A-A von 2 und 4 zeigt eine Ansicht entlang einer Linie B-B von 2.
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Ein konventionelles freies Gelenkarmsystem 2 beinhaltet eine Hauptplattform 4, eine Basis 6, eine Antriebsbaugruppe 8 und eine Führungsbaugruppe 10. Die Hauptplattform 4 ist eine rechteckige Platte und beinhaltet erste Schwenkkonsolen 12 (zur Verwendung durch die Führungsbaugruppe 10), welche an jedem Eckenbereich einer Innenfläche der Hauptplattform 4 befestigt sind. Ferner sind zweite Schwenkkonsolen 14 (zur Verwendung durch die Antriebsbaugruppe 8) zwischen den ersten Schwenkkonsolen 12 vorgesehen.
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Die Basis 6 ist rechteckig und besitzt Außenabmessungen, die im Wesentlichen mit Außenmessungen der Hauptplattform 4 korrespondieren. Die Basis 6 und die Hauptplattform 4 sind einander gegenüberliegend vorgesehen. Die Basis 6 beinhaltet dritte und vierte Schwenkkonsolen 16 und 18, die jeweils an inneren Flächen der Basis 6 an Positionen, welche den ersten und zweiten Schwenkkonsolen 12 und 14 gegenüberliegen, befestigt sind.
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Die Antriebsbaugruppe 8 beinhaltet erste Antriebsarme 20, die ein erstes Ende besitzen, das mit den vierten Schwenkkonsolen 18 der Basis 6 verbunden ist; Kolbenarme 28, die ein ersten Ende, das über Antriebsarm-Gelenkstifte 22 mit zweiten Enden der ersten Antriebsarme 20 verbunden ist, und ein zweites Ende, das drehbar mit Zylinderarmen 26 verbunden ist, besitzen, wobei die Zylinderarme 26 mit eine hydraulische Leistung erzeugenden Zylindern 24 verbunden sind; und zweite Antriebsarme 31, die ein ersten Ende, welches durch Gelenkstifte 30 mit einer vorbestimmte Position der ersten Antriebsarme 20 verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit den zweiten Schwenkkonsolen 14 der Hauptplattform 4 verbunden ist, besitzen. Die Antriebsbaugruppe 8 ist im Wesentlichen entlang einer imaginären longitudinalen Mittellinie der Basis 6 vorgesehen.
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Die Führungsbaugruppe 10 beinhaltet erste freie Arme 32 und zweite freie Arme 40. Die ersten freien Arme 32 sind auf beiden Seiten der Antriebsbaugruppe 8 vorgesehen. Erste Ende der ersten freien Arme 32 sind durch eine Gelenkverbindung an den dritten Schwenkkonsolen 16 der Basis 6 befestigt. Zweite Enden der ersten freien Arme 32 sind durch Gelenke 34 an einer vorbestimmten Stelle der zweiten freien Arme 40 befestigt. Rollen 38 sind an ersten Enden der zweiten freien Arme 40 montiert, und die Rollen 38 sind in einem Führungsschlitz 42, der durch eine Rollenführung 36 begrenzt ist, positioniert. Dem entsprechend können sich die ersten Enden der zweiten freien Arme 40 frei entlang der Rollenführung 36 bewegen. Zweite Enden der zweiten freien Arme 40 sind durch eine Gelenkverbindung an den ersten Schwenkkonsolen 12 der Hauptplattform 4 befestigt.
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Wenn sich bei dem wie oben beschrieben aufgebauten freien Armsystem 2 jeder Kolbenarm 28 der Antriebsbaugruppe 8 durch die Betätigung der eine hydraulische Leistung erzeugenden Zylinder 24 ausgefahren wird, heben sich die zweiten Enden der ersten Antriebsarme 20 an, so dass die zweiten Antriebsarme 31 verlagert werden. Dementsprechend wird die Hauptplattform 4 angehoben.
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Zu der gleichen Zeit bewegen sich die ersten Enden der zweiten freien Arme 40 der Führungsbaugruppe 10 auf den Rollen 38 entlang des Führungsschlitzes 42 der Rollenführung 36. Als eine Folge davon werden die zweiten freien Arme 40 angehoben. Die ersten freien Arme 32 der Führungsbaugruppe 10 werden durch die über die Gelenke 34 bestehende Verbindung der zweiten freien Arme 40 und der ersten freien Arme 32 und durch die Schwenkbewegung der ersten freien Arme 32 auf den dritten Schwenkkonsolen 16 ebenfalls angehoben. Als ein Resultat der Arbeitsweise der Führungsbaugruppe 10 hält die Hauptplattform 4, wenn sie angehoben wird, ihre Höhe bei. Die Hauptplattform 4 wird in umgekehrter Art und Weise, wie sie angehoben wird, abgesenkt. In dem Fall, in dem ein linkes Ende der Hauptplattform 4 angehoben wird, wird die Hauptplattform 4 geschwenkt, um sich, mit den ersten und zweiten Schwenkkonsolen 12 und 14 als Gelenkpunkte, anzuheben.
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Das wie oben beschrieben aufgebaute freie Armsystem besitzt jedoch viele Nachteile, wie nachfolgend dargestellt:
- (1) Wenn die Hauptplattform angehoben oder abgesenkt wird, ist der Betrag einer lateralen Bewegung von der Referenzlinie, welche auf den ersten, zweiten, dritten und vierten Schwenkkonsolen basiert, nicht gleichmäßig. Dementsprechend ist es nicht möglich, einen Referenzstartpunkt festzusetzen.
- (2) Da die auf den ersten, zweiten, dritten und vierten Schwenkkonsolen basierende Bahn der Bewegungskurve nicht gleichmäßig ist, treten durch eine linke und rechte Bewegung des auf dem System plazierten Objektes verursachte Positionsveränderungen auf, so dass das System nicht für eine Anwendung für ein Fahrzeugsystem geeignet ist.
- (3) Wenn in einem Zustand, in dem ein großes Objekt auf dem System plaziert ist, durch eine abrupte Veränderung der Position des Objektes ein Stoß erzeugt wird, wird eine erhebliche Belastung auf jeden Arm oder jeden Stift zwischen den Armen gegeben. Dementsprechend resultiert eine Beschädigung oder Deformation der Arme und Gelenkstifte.
- (4) Aus einem linken und rechten Nachgeben/Rutschen des ersten und zweiten freien Arms resultiert ein Verschleiß der Arme.
- (5) Die Führungsbaugruppe, welche Elemente beinhaltet, die entlang der Rollenführung gleiten, ist nicht so strukturiert, als dass sie eine seitliche Schieflage der Hauptplattform verhindern kann, insbesondere nicht in dem Fall, in dem ein schweres Objekt auf der Hauptplattform plaziert ist.
- (6) Das System ist nicht geeignet für eine Verwendung in Schwerlastsystemen oder Systemen, bei denen ein Referenzstartpunkt verlangt wird.
- (7) Aus einer großen Vorrichtung resultiert eine komplizierte Struktur. Dies ist insbesondere bei einer zunehmenden Gesamtgröße des freien Armsystems der Fall.
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Als Stand der Technik sind die Druckschriften
US 2 471 901 A sowie
US 5 727 655 A bekannt, die beide Hebevorrichtungen mit zwei Antriebseinheiten betreffen. Als weiterer Stand der Technik ist die
US 1 840 591 A bekannt, die eine Hebevorrichtung mit einer am Hebemechanismus angeordneten Führung betrifft.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in der Bestrebung gemacht, die obigen Probleme zu lösen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein freies Gelenkarmsystem für eine präzise Kontrolle zu schaffen, in welchem durch gleichmäßiges Führen der Bewegung der Arme durch die Verwendung eines Armführungssystems, welches ausfährt und einfährt, wenn ein leichtes oder schweres Objekt angehoben oder abgesenkt wird, eine Bewegung des auf einer Plattform plazierten Objektes verhindert wird, derart, dass eine optimale Anwendung eines automatischen Pressplatten-Belastungssystems, welches in einer automatischen Förderausrüstung vorgesehen ist, realisiert wird.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein freies Gelenkarmsystem gemäß Anspruch 1 bereit.
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Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst jede Einheit der Antriebsbaugruppe eine Schwenkkonsole, die entlang der imaginären longitudinalen Linie an der Basis befestigt ist; einen Kolbenarm, von dem ein ersten Ende drehbar an der Schwenkkonsole befestigt und mit einem eine hydraulische Leistung erzeugenden Zylinder verbunden ist; einen abgewinkelten Arm, der einen abgewinkelten Abschnitt besitzt, welcher in einem vorbestimmten Winkel geformt ist, ein erstes Ende, das an einer zweiten Schwenkkonsole befestigt ist, welche feststehend an der Basis befestigt ist, und ein zweites Ende, welches durch einen Schwenkverbinder mit einem zweiten Ende des Kolbenarms verbunden ist; und ein Stützarm, der ein erstes Ende, das durch einen ersten Gelenkstift mit dem abgewinkelten Abschnitt des abgewinkelten Arms verbunden ist, und ein zweites Ende, das durch einen zweiten Gelenkstift mit der Hauptplattform verbunden ist, besitzt.
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Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Hauptplattform einen Stützarm, der auf jedem Ende der Hauptplattform, mit dem die Stützarme der Antriebsbaugruppe verbunden sind, vorgesehen ist; und Rollenbaugruppen, die an Ecken von einem Ende der Hauptplattform befestigt sind, wobei die Rollenbaugruppen innerhalb des Führungsrahmen gleiten.
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Gemäß einem noch anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung sind Gleitnuten an einer vorbestimmten Länge in dem Führungsrahmen ausgebildet, und Rollen der Rollenbaugruppe sind innerhalb der Gleitnuten positioniert, um darin durch Rotation um ihre Achsen eine geradlinige Bewegung zu ermöglichen.
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Gemäß einem noch anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung folgt eine Seite der Hauptplattform, die nicht durch den Führungsrahmen gestützt ist, einer vorbestimmten Spur, wenn die Hauptplattform durch die Antriebsbaugruppe geschwenkt wird.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen, welche in die Beschreibung eingebunden sind und ein Teil derselben bilden, zeigen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern:
- 1 ist eine schematische Seitenansicht eines konventionellen freien Gelenkarmsystems;
- 2 ist eine Endansicht des in 1 gezeigten freien Gelenkarmsystems;
- 3 zeigt eine Ansicht entlang einer Linie A-A von 2;
- 4 zeigt eine Ansicht entlang einer Linie B-B von 2;
- 5 ist eine Draufsicht des freien Gelenkarmsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 ist eine Seitenansicht des in 5 gezeigten freien Gelenkarmsystems;
- 7 ist eine Endansicht des in 5 gezeigten freien Gelenkarmsystems; und
- 8 ist eine vergrößerte schematische Ansicht einer in 5 gezeigten Antriebsbaugruppe.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben werden.
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5 zeigt eine Draufsicht eines freien Gelenkarmsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6 zeigt eine Seitenansicht des in 5 dargestellten freien Gelenkarmsystems; 7 zeigt eine Endansicht des in 5 dargestellten freien Gelenkarmsystems; und 8 zeigt eine vergrößerte schematische Ansicht einer in 5 dargestellten Antriebsbaugruppe. Bezugszeichen 52 kennzeichnet ein freies Gelenkarmsystem.
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Das freie Gelenkarmsystem 52 umfasst eine Antriebsbaugruppe 54, eine Hauptplattform 56 und einen Führungsrahmen 58. Die Antriebsbaugruppe 54 ist entlang einer imaginären longitudinalen Mittellinie einer rechteckigen Basis 60 positioniert. Die Antriebsbaugruppe 54 besteht aus zwei identischen Einheiten, die auf gegenüberliegenden Enden der Basis 60 vorgesehen sind.
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Jede Einheit der Antriebsbaugruppe 54 beinhaltet: eine Schwenkkonsole 62, die entlang der imaginären longitudinalen Linie an der Basis 60 befestigt ist; einen Kolbenarm 66, von dem ein erstes Ende drehbar an der Schwenkkonsole 62 befestigt und mit einem eine hydraulische Leistung erzeugenden Zylinder 64 verbunden ist; einen abgewinkelten Arm 72, der einen in einem vorbestimmten Winkel geformten abgewinkelten Abschnitt 74, ein erstes Ende, das an einer zweiten Schwenkkonsole 70, die fest an der Basis 60 fixiert ist, befestigt ist, und ein zweites Ende, das durch einen Gelenkverbinder 68 mit einem zweiten Ende des Kolbenarms 66 verbunden ist, besitzt; und einen Stützarm 80, welcher ein erstes Ende, das mit dem abgewinkelten Abschnitt 74 des abgewinkelten Arms durch einen ersten Gelenkstift 76 verbunden ist, und ein zweites Ende, welches durch einen zweiten Gelenkstift 78 mit der Hauptplattform 56 verbunden ist, aufweist.
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Die Hauptplattform 56 ist auf der Basis 60 befestigt und wird durch die Antriebsbaugruppe 54 angehoben. Eine Stützkonsole 82 ist auf jedem Ende der Hauptplattform 56 vorgesehen, mit welcher die Stützarme 80 der Antriebsbaugruppe 54 verbunden sind. Auch sind Rollenbaugruppen 84 an Ecken von einem Ende der Hauptplattform 56 befestigt. Jede Rollenbaugruppe 84 beinhaltet eine Rolle 90. Die Rollen 90 erstrecken sich von den Ecken der Hauptplattform 56 in einer Richtung, welche senkrecht zu der imaginären longitudinalen Mittellinie der Hauptplattform 56 ist, nach außen. Die Rollen 90 sind in den Führungsrahmen 58 eingefügt, welcher auf einem Ende der Basis 60 sich vertikal erstreckend vorgesehen ist. D.h., Gleitnuten 86 sind an einer vorbestimmten Länge in dem Führungsrahmen 58 ausgebildet, und die Rollen 90 sind innerhalb der Gleitnuten 86 positioniert, um durch Rotation um ihre Achsen eine geradlinige Bewegung zu ermöglichen.
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In dem oben beschriebenen freien Gelenkarmsystem 52 fahren die korrespondierenden Kolbenarme 66 durch die Betätigung der auf jedem Ende des Systems 52 befindlichen, eine hydraulische Leistung erzeugenden Zylinder 64 aus, so dass die abgewinkelten Arme 72, welche durch die Gelenkverbinder 68 mit den Kolbenarmen 66 verbunden sind, durch eine Drehung um die zweiten Gelenkkonsolen 70 von der Basis 60 weggeschoben werden. Als eine Folge davon heben die Stützarme 80, welche durch die ersten Gelenkstifte 76 mit den abgewinkelten Armen 72 verbunden sind, die Hauptplattform 56 an, welche durch die zweiten Gelenkstifte 78 an den Stützkonsolen 82 befestigt ist. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die Rollen 90 der Rollenbaugruppe 84 entlang der Gleitnuten 86 des Führungsrahmens 58, während der Stützarm 80 gegen die Hauptplattform 56 drückt, so dass die Hauptplattform 56 angehoben wird.
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Da nur ein Ende der Hauptplattform 56 durch den Führungsrahmen 58 abgestützt ist, folgt das andere Ende der Hauptplattform 56 einer Spur L, wenn es selbst angehoben wird. Wie in 6 dargestellt ist die Spur „L“ leicht gekrümmt. Demgemäß wird ein stabiles Anheben der Hauptplattform 56 verwirklicht.
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Ferner kann die Hauptplattform 56 derart präzise kontrolliert werden, dass die Enden abhängig von den verschiedenen Erfordernissen einer Montagelinie auf unterschiedliche gewünschte Höhen angehoben werden.
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In dem oben beschriebenen freien Gelenkarmsystem der vorliegenden Erfindung wird durch die vorgesehene Unterstützung und eine ideale Bewegungsbahn eine außergewöhnliche Stabilität in dem System realisiert, wenn die Hauptplattform angehoben und abgesenkt wird. Demgemäß können schwere und leichte Objekte gleichzeitig angehoben und abgesenkt werden. Ferner können Enden der Hauptplattform präzise auf unterschiedliche Höhen gesteuert werden. Als ein Resultat davon werden auf der Hauptplattform plazierte Objekte stabil in ihren Positionen gehalten. Schließlich ist eine Anwendung des Systems für eine automatische Förderung und in Bereichen mit einem begrenzten Platz möglich, und durch eine einfache Struktur werden die Gesamtkosten des Systems minimiert.
