DE3215700A1

DE3215700A1 - Handhabungseinrichtung, insbesondere zum bestuecken, entladen und transportieren von werkstuecken

Info

Publication number: DE3215700A1
Application number: DE19823215700
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. 8137 Höhenrain Wacker
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1983-10-27

Description

Handhabungseinrichtung, insbesondere zum Bestücken, Ent-
laden und Transportieren von Werkstücken Die Erfindung bezieht sich auf eine Handhabungseinrichtung, insbesondere zum Bestücken, Entladen und Transportieren von Werkstücken, mit einer ein Greifelement tragenden Transportstange, welche längsbeweglich in einer dazu vertikalen Geradführung gelagert ist, wobei für die Längsbewegung der Transportstange und für die dazu vertikale Bewegung der Geradführung Je ein Elektromotor vorgesehen ist.
Durch die DE-PS 27 42 103 ist eine Handhabungseinrichtung bekanntgeworden, bei der eine ein Greifelemejit tragende Transport stange in einer dazu vertikal beweglichen Geradführung längsbeweglich gelagert ist. Auf diese Transportstange wirken zwei Kurvengetriebe ein, deren Kurventräger auf einer Steuerwelle angeordnet sind, wobei eines der beiden Kurvengetriebe einen um einen festen Drehpunkt schwenkbaren einarmigen Hebel aufweist, dessen freies, mit einer Rolle versehenes Ende derart über eine an der Transportstange angeordnete Kulissenführung in Antriebsverbindung steht, daß bei einer Verschwenkung des einarmigen Hebels die Transportstange in Längsrichtung bewegt wird. Bei dieser bekannten Handhabungseinrichtung ist eine Programmänderung nur dadurch möglich, daß die beiden Kurvenscheiben durch andere Kurvenscheiben ersetzt werden. Die Anfertigung solcher Kurvenscheiben ist nicht nur teuer, sondern auch zeitaufwendig, so daß eine Programmumstellung nicht unmittelbar vorgenommen werden kann. Solche Handhabungseinrichtungen haben sich ausgezeichnet bewährt, sind aber wirtschaftlich nur dort zu vertreten, wenn sie längere Zeit ohne Programmumstellung arbeiten sollen.
Es wurde daher schon vorgeschlagen, daß für die Längsbewegung der Transport stange in der Geradführung und für die dazu vertikale Bewegung der Geradführung Je ein Elektromotor vorgesehen ist, der entweder über einen Zahn riemen oder eine Spindel diese Teile antreibt. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, daß die einzelnen Bewegungen freiprogrammierbar sind, eine Programmumstellung daher ohne wanderung der Handhabungseinrichtung möglich ist. Nachteilig bei diesen bekannten Handhabungseinrichtungen ist Jedoch, daß eine ganz exakte Zustellung infolge des unvermeidlichen Spiels sowohl bei der Ver4 wendung von Zahnriemen als auch bei der Verwendung von Spindeln leider nicht möglich ist. Diese Handhabungseinrichtungen sind daher beispielsweise zum Besticken einer Leiterplatte oder dgl. mit kleinen elektronischen Bauelementen nicht möglich, da die noch zulässigen Lageabweichungen innerhalb dieses Spieles liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß die Nachteile der bekannten Handhabungseinrichtungen dieser Art vermieden werden. Ferner soll die Handhabungseinrichtung so beschaffen sein, daß sie auch freiprogrammierbar ist und nur wenig zu bewegende Massen aufweist. Die Handhabungseinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Längsbewegung der Transport stange in der Geradführung und der Antrieb für die vertikale Bewegung der Geradführung, Uber Flachriemen erfolgt und daß die Längsbewegung der Transportstange und die dazu vertikale Bewegung der Geradführung durch Je ein mit den beweglichen Teilen zusammenwirkendes Meßsystem überwacht wird.
Es hat sich gezeigt, daß Flachriemen, insbesondere aus Kunststoff sehr abriebfest sind, nur eine sehr geringe Masse aufweisen und auch sehr billig sind. Der bei Flachriemen zwangsläufig auftretende Schlupf zwischen Antrieb und zu bewegendem Teil stört nicht, da die Bewegung der bewegten Teile durch Meßsysteme überwacht wird. Als Meßsystem eignen sich insbesondere berUhrungslos arbeitende.
Anhand dieser Meßsysteme können die Bewegungen der Handhabungseinrichtung frei programmiert werden. Es ist aber auch möglich, daß die einzelnen Bewegungen durch vorzugsweise berührungslose Endschalter gesteuert werden, wobei diese Endschalter selbstverständlich einstellbar sein müssen.
Durch die Verwendung von Gleichstrommotoren in Scheibenbauweise kann das Trägheitsmoment der bewegten Massen weiterhin klein gehalten werden. Vo.rzugsweise ist der Flachriemen unmittelbar ueber die Motorwelle geschlungen und die relativ zu dem bewegten Teil ortsfest angeordnete Umlenkrolle als Spannrolle ausgebildet. Mit dieser Spannrolle wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Bremsscheibe gekuppelt, die mit einer feststehenden elektromagnetisch betätigbaren Bremsscheibe zusammenwirkt. Auf diese Weise können die bewegten Teile unmittelbar zum Stillstand gebracht werden. Ferner ist es zweckmäßig, daß auf der Motorachse ein Tachodynamo angeordnet ist, um die Geschwindigkeit der einzelnen Bewegungen regeln zu können.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine schaubildliche Darstellung der Handhabungseinrichtung, Figur 2 eine Seitenansicht des Antriebsprinzips und Figur 3 eine Ansicht von oben gemäß Figur 2.
Die in Figur 1 dargestellte Handhabungseinrichtung weist eine Transportstange 1 auf, die in einer Ceradführung 2 in Pfeilrichtung 3 in axialer Richtung hin- und herbewegt werden kann. Die Geradführung 2 ist auf Führungssäulen 4 in Pfeilri,chturig 5 in Bezug auf Figur 1 auf- und abbewegbar. Die'Führungssäulen 4 sind in einer Grundplatte 6 und am oberen Ende in einer Konsole 7 befestigt.
Bohrungen 8 in der Grundplatte 6 dienen zum Befestigen der Handhabungseinrichtung auf einer Tischplatte, Werkzeugmaschine oder dgl. Der Antrieb der Geradführung 2 erfolgt von einem Motor 9 über einen Flachriemen 10, welcher unmittelbar von der Welle des Motors 9 angetrieben wird. Der Flachriemen 10 ist über eine Umlenkt rolle 11 geführt und über zwei Bolzen 12 reibungsschlüssig mit der Geradführung 2 gekuppelt. Die Bolzen 12 sind im Querholm der Geradführung 2 derart befestigt, daß der Flachriemen 10 Jeden der beiden Bolzen um mindestens 1800 umschlingt. Die Umlenkrolle 11 ist in Backen 13 gelagert, wobei diese Backen 13 federnd in der Konsole 7 gelagert sind, damit eine konstante Spannung im Flachriemen 10 aufrechterhalten wird. Dies erfolgt beispielsweise mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht dargestellten Druckfeder, die in einem Topf 14 untergebracht ist und sich einerseits gegen die Konsole 7 und andererseits gegen den Topf 14 abstützt, wobei mit Hilfe einer Justierschraube 15, die mit den Backen 13 in Schraubverbindung steht, die erforderliche Zugspannung im Flachriemen eingestellt wird. Vorzugsweise ist die Kraft dieser Feder so bemessen, daß zwischen dem Rand des Topfes 14 und der Konsole 7 ein bestimmter Luftspalt eingehalten wird. Zur Erfassung der Geschwindigkeit ist auf der Achse des Motors 9 ein Tachodynamo 16 angebracht.
Ferner ist es zweckmäßig, daß zum raschen Abbremsen der beweglichen Teile und/oder zum Festhalten der Transportstange 1 und der Geradführung 2 beim Erreichen der vorgegebenen Stellung und/oder beim Abschalten des Gerätes eine Bremse in Tätigkeit tritt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß mit der Welle der Umlenkrolle 11 eine Bremsscheibe gekuppelt ist, die mit einem feststehenden Magnetsystem zusammenwirkt.
Da durch die Verwendung eines Flachriementriebes zwangsweise zwischen den beweglichen Teilen ein Schlupf auftritt, ist der GeradfUhrung 2 ein Meßsystem zugeordnet, mit dem die Bewegung der Geradführung 2 in Pfeilrichtung 5 genau überwacht werden kann. Das Meßsystem kann beispielsweise aus einem Maßstab 17 bestehen, der an der Konsole 7 befestigt ist und der mit einem Abtastelement 18 zusammenwirkt, welches in einem Winkel 19 befestigt ist, welcher mit der Geradf a ng 2 in Verbindung steht.
Nach dem gleichen Prinzip wird auch die Transportstange 1 angetrieben, und zwar erfolgt der Antrieb von einem Motor 20, der an einem Schenkel der Geradführung 2 befestigt ist und über einen Flachriemen 21, der die in der Geradführung 2 längsbewegliche Transportstange 1 antreibt und zwar dadurch, daß der Flachriemen 21 über Bolzen 22 geführt ist. Die Bolzen 22 sind an einem Fuhrungsteil 23 so befestigt, daß der Flachriemen 21 Jeden der beiden Bolzen 22 um mindestens 1800 umschlingt. Am anderen Schenkel der Geradführung 2 ist eine Umlenkrolle 24 befestigt, die in Backen 25 gelagert ist, welche in gleicher Weise -wie zuvor- mit einem federbelasteten Topf 26 zur Einstellung der gewUnschten Spannung im Flachriemen 21 verbunden sind. Das Führungsteil 23 ist mit der Transportstange 1, z.B. durch Klemmen verbunden und auf einer Führungsstange 27 axial beweglich gelagert. Zur Über- wachung der Bewegung der Transportstange 1 ist am Holm der Geradführung 2 ein Meßstab 28 angebracht, der mit einem Abtastelement zur Bildung eines Meßsystems zusammenwirkt. Das Abtastelement 29 ist in einem Arm 30 befestigt, welcher mit dem Fuhrungsteil 23 verbunden ist.
Figur 2 und 3 zeigt nochmals das Prinzip des Antriebes, wobei wirkungsmäßig gleiche Teile mit den Bezugsziffern wie in Figur 1 versehen sind.
Die Transportstange 1 ist in an sich bekannter Weise mit einem Creifelement verbunden, welches in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Sofern die Transportstange 1 auch eine Drehbewegung in Pfeilrichtung 31 ausfahren soll, darf das Führungsteil 23 mit der Transportstange 1 nicht fest verbunden sein, sondern die Bewegungsübe tragung kann über dem Führungsteil 23 angeordnete Lager erfolgen, die in einer Ringnut der Transportstange 1 eingreifen.
Die erfindungsgemäße Handhabungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie wenig zu bewegende Massen aufweist, einfach und billig in der Herstellung ist. Außerdem kann die Handhabungseinrichtung universell in Jeder Lage aufgestellt sein.
6 Patentansprüche 3 Figuren BezuRszeichenliste 1 Transport stange 2 Geradführung 3 Pfeilrichtung 4 Führungssäulen 5 Pfeilrichtung 6 Grundplatte 7 Konsole 8 Bohrungen 9 Motor 10 Flachriemen 11 Umlenkrolle 12 Bolzen 13 Backen 14 Topf 15 Justierschraube 16 Tachodynamo 17 Maßstab 18 Abtastelement 19 Winkel 20 Motor 21 Flachriemen 22 Bolzen 23 Führungsteil 24 Umlenkrolle 25 Backen 26 Topf 27 Führungsstange 28 Maßstab 29 Abtastelement 30 Arm 31 Pfeilrichtung Leerseite

Claims

Patentan snrüche 0 Handhabungseinrichtung, insbesondere zum Bestücken, Entladen und Transportieren von Werkstücken, mit einer ein Greifelement tragenden Transportstange, welche längsbeweglich in einer dazu vertikalen Geradführung gelagert ist, wobei für die Längsbewegung der Transportstange und für die dazu vertikale Bewegung der Geradführung Je ein Elektromotor vorgesehen ist, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Antrieb für die Längsbewegung der Transportstange (1) in der Geradfuhrung (2) und der Antrieb für die vertikale Bewegung der Geradführung (2) über Flachriemen (70, 21) erfolgt und daß die Längsbewegung der Transportstange (1) und die dazu vertikale Bewegung der Geradführung (2) durch Je ein mit den beweglichen Teilen (1, 2) zusammenwirkendes Meßsystem (17, 18 bzw. 28, 29) überwacht wird.
2, Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß endlose Flachriemen (10, 21) verwendet sind, die reibungsschlüssig mit den beweglichen Teilen (1, 2) gekoppelt sind.
3. Handhabungsgerät nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur reibungsschlüssigen Koppelung der Flachriemen (10, 21) so um zwei Bolzen (12, 22) geschlungen ist, daß der Umschlingupgswinkel des Flachriemens jeweils größer als 1800 ist.
4. Handhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z- e i c h n e t , daß zum Antrieb Gleichstrommotoren (9, 20) in Scheibenbauweise verwendet sind.
5. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß' auf der Motorachse ein Tachodynamo (16) angeordnet ist.
6. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Achsen auch einzeln verwendet werden können.