DE3818757C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächenportal eines Industrieroboters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Portal dieser Art ist sowohl als Linienportal als auch als Flächenportal durch das DE-Gbm. 85 11 473 bekannt. Die Fahrbewegungen der Hubsäule mit einem Greifer werden durch die unter bzw. vor den Trägern angeordneten Stützen begrenzt. Der Arbeitsbereich des Roboters geht also nie über den Bereich der Stützen hinaus. Bei diesem Portal sind die Stützen Längsträger, Querfahrträger und Fahrwerke (supports) einschließlich deren Verbindungen zueinander so unterschiedlich gestaltet, daß deren Herstellung sowie Lagerung nicht wirtschaftlich erfolgen kann. Dieses Portal und das nach der DE-OS 35 04 233 sind nicht so ausgebildet, daß, je nach Bedarf, aus einem gemeinsamen Bauteile-Baukastensystem sowohl für Linien- als auch für Flächenportale eine Ausführung mit traversierenden oder alternativ mit nichttraversierenden Antrieben für die horizontalen Bewegungen zusammengestellt werden kann, wobei bei Verwendung von Zugmittelantrieben bei geringsten Anfahrmassen die Zahnräderlagerelemente für den Längs- und Querantrieb untereinander gleich sind und noch wichtige Zusatzfunktionen ausüben können, so daß mit Hilfe dieser in größerer Stückzahl benötigten Komponenten ein wirtschaftlich herstellbares Portal entsteht.

Diese Nachteile gelten im Prinzip auch für das Flächenportal gemäß der DE 36 23 506 A1.

Schließlich ist aus der DE 2 44 100 A1 eine periphere Handhabeeinrichtung beispielsweise Roboterstation bekannt, bei der katalogisierbare Bauelemente Anwendung finden. Hierbei handelt es sich um Kastenträger sowie Dreieckelemente, die auch als Endelemente eingesetzt werden können. Diese dienen dann aber nur zur Aufnahme von Drehelementen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Flachenportal der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß unter Verwendung gleicher Teile unterschiedlichste räumliche Aufbauten wirtschaftlich herstellbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Das erfindungsgemäße Endelement ist bei stets gleicher Ausführung sowohl bei Linien- als auch bei Flächenportalen an verschiedenen Stellen des Industrieroboters einsetzbar und daher ein preiswertes Serienteil. Es hat einen über eine Anschlußplatte für den Querträger hinausragenden Seitensteg für den Anschluß des Längsträgers und nach unten gerichtete Stegbleche mit Lagerbohrungen für die Wellen des Antriebszahnrades bzw. Umlenkzahnrades. Es kann in gleicher Weise bei Flächenportalen auch als Verbindungselement des Querfahrträgers zu Rollenböcken angeordnet sein, mit denen der Querfahrträger an den Längsträgern verfahrbar ist. Das Endelement kann auch über die Träger vorstehende Anschraubflächen für Puffer haben, die einen eventuellen Aufprall der Hubsäule auf den Träger bzw. des Querfahrträgers auf die Stütze dämpft.

Als Antriebselement für die Bewegungen des Industrieroboters eignen sich Zahnriemen, die um Antriebszahnräder und gegenüberliegende Umlenkzahnräder geführt und an dem zu verfahrenden Teil, wie Querfahrträger oder Hubsäule, befestigt sind. Der Antriebsmotor für den Querfahrträger ist vorzugsweise an einem der Querträger angeordnet und nach beiden Seiten über Antriebswellen mit in den Endelementen gelagerten Antriebszahnrädern verbunden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen und im folgenden erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Flächen-Portalroboter in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Längsträger oder einen Querfahrträger,

Fig. 3 den Querfahrträger aus Fig. 1 aus der Ansicht X,

Fig. 4 eine Draufsicht auf Fig. 3,

Fig. 5 den Schnitt V-V durch die Fig. 3,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI durch die Fig. 4,

Fig. 7 das Endelement aus Fig. 1 in der Stirnansicht in größerem Maßstab,

Fig. 8 die Seitenansicht von Fig. 7, teils im Schnitt,

Fig. 9 die Draufsicht auf Fig. 7, teils im Schnitt,

Fig. 10 einen Rollenbock im Längsschnitt,

Fig. 11 eine Draufsicht auf Fig. 10,

Fig. 12 eine Stirnansicht von Fig. 10, teils im Schnitt,

Fig. 13 den Schnitt XIII-XIII durch die Fig. 11.

Das Portal eines Industrieroboters hat Stützen 1 für Längsträger 2, die an den Enden mittels Endelemente 20 über Querträger 3 miteinander verbunden sind und einen Querfahrträger 4 für eine Hubsäule 5 mit einem Lastaufnahmemittel 39 tragen. An jedem Längsträger 2 und Querfahrträger 4 sind, wie Fig. 2 zeigt, unten Führungsschienen 9 für Tragrollen 10 und Führungsrollen 11 eines Fahrwerkes 12 befestigt. Beim Einsatz von nichttraversierenden Antrieben befindet sich an einem der Klemmprofile 41 eine Zahnstange 40; die Lage eines Zahnriemens 16 ist durch strichpunktierte Linien angedeutet. Eines der Fahrwerke 12 trägt einen Antriebsmotor 13 zum Verfahren der Hubsäule 5 mit seinem Hubsäulen- Fahrwerk 6 am Querfahrträger 4. Die Energiezufuhr erfolgt über Schleppkabel 19.

Ein in den Fig. 3 und 6 erkennbares, im Endelement 20 gelagertes Antriebszahnrad 14 des Antriebsmotors 13 treibt den endlosen Zahnriemen 16, der am Fahrwerk 12 für die am Querfahrträger 4 befestigte Hubsäule 5 befestigt und um ein im motorfreien Fahrwerk 12 der anderen Seite des Querfahrträgers 4 im Endelement 20 auf einer Umlenkwelle 7 gelagertes Umlenkzahnrad 15 geführt ist. Der Querfahrträger 4 ragt mit seinen Stirnenden in taschenförmige Seitenstege 25 der Endelemente 20 hinein, die in den Fig. 7 bis 9 in größerem Maßstab gezeichnet sind. Die Endelemente 20 sind seitlich mit dem Querfahrträger 4 und nach oben hin mit den Fahrwerken 12 jeweils direkt verbunden.

Für den Antrieb des Querfahrträgers 4 ist, wie Fig. 1 zeigt, unter einem der Querträger 3 etwa in seiner Mitte ein Antriebsmotor 17 befestigt, von dessen Getriebe Antriebswellen 18 zu den Antriebszahnrädern 14 führen. Diese sind in Endelementen 20 an den Enden der Längsträger 2 befestigt. Auf die Endelemente 20 sind die Querträger 3 aufgelegt. Der endlose Zahnriemen 16 führt über die Antriebszahnräder 14 um Umlenkzahnräder 15 des anderen Portalendes zu den auf beiden Enden des Querträgers 4 angeordneten Fahrwerken 12.

Am Fahrwerk 12 des Querfahrträgers 4 ist ein in den Fig. 4 und 5 gezeichneter Motor 38 zum Heben und Senken der Hubsäule 5 mit ihrem Lastaufnahmemittel 39 befestigt.

Das in den Fig. 7 bis 9 gezeichnete Endelement 20 hat unter einer mit Bohrungen 22 für den Querträger 3 versehenen Anschlußplatte 21 zwei Stegbleche 23, die Lagerbohrungen 24 für die Lagerung der Antriebswelle 8 bzw. 18 oder der Umlenkwelle 7 des Antriebszahnrades 14 bzw. Umlenkzahnrades 15 haben. Das Endelement 20 hat ferner einen seitlich über die Anschlußplatte 21 hinausragenden taschenförmigen Seitensteg 25 mit Bohrungen 26 für den Anschluß des Längsträgers 2 oder Querfahrträgers 4. Damit der daran fahrende Querfahrträger 4 nicht gegen das Endelement 20 fährt, hat es eine Anschraubfläche 27 für einen in Fig. 3 erkennbaren Puffer 28.

Das Endelement 20 dient

• 1. als Verbindungselement zwischen Längsträger 2 und Querträger 3,
• 2. als Verbindungselement zwischen dem Querfahrträger 4 und den Querfahrträger-Fahrwerken 12 und Längsträgern,
• 3. als Lagerbock für die Umlenkwellen 7 mit den Umlenkzahnrädern 15,
• 4. als Lagerbock für die Antriebswelle 8 mit dem Antriebszahnrad 14 und Antriebsmotor 13,
• 5. als Lagerbock für die Antriebswellen 18 mit den Antriebszahnrädern 14 und
• 6. als Tragkörper für Puffer 28.

Zur Verbindung von Längsträger zum Querfahrträger kann das Endelement 20 auch einen in den Fig. 10 und 13 gezeichneten Rollenbockrahmen 30 des Fahrwerkes 12 tragen, mit dem der Querfahrträger 4 an dem Längsträger 2 entlang fährt. Der Rollenbockrahmen 30 hat in seiner Grundplatte 31 Langlöcher 32 zum Anschluß an die Bohrungen 22 der Anschlußplatte 21 des Endelementes 20 und an den Enden von Seitentragstegen 33 Lagerbohrungen 35 für die Tragrollen 10 und Lageraugen 36 mit Lagerbohrungen 37 für die Führungsrollen 11.

Claims (6)

1. Flächenportal eines Industrieroboters mit von Stützen getragenen Längsträgern sowie einem an diesen verfahrbaren Querfahrträger mit verfahrbarer Hubsäule und Lastaufnahmemitteln oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten der Längsträger (2) und des Querfahrträgers (4) gleich ausgebildete Endelemente (20) angeordnet sind, von denen jedes einen über eine Anschlußplatte (21) hinausragenden Seitensteg (25) und unter der Anschlußplatte (21) Stegbleche (23) mit waagerechten Lagerbohrungen (24) für eine Welle (7, 8, 18) eines Antriebszahnrades (14) oder Umlenkzahnrades (15) für einen Zahnriemen (16) hat, wobei die Endelemente (20) des Querfahrträgers (4) mit ihren Seitenstegen (25) an dem Querfahrträger befestigt sind und mit ihren Anschlußplatten (21) über ein Fahrwerk (12) mit den Längsträgern (2) verbunden sind.

2. Flächenportal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endelemente der Längsträger (2) mit ihren Seitenstegen (25) an den Längsträgern befestigt sind und daß die Anschlußplatten (21) Auflagen für Querträger (3) bilden.

3. Flächenportal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk (12) aus Rollenböcken (30) besteht.

4. Flächenportal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endelemente (20) über die Träger vorstehende Anschraubflächen (27) für Puffer (30) haben.

5. Flächenportal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (17) für den Querfahrträger (4) an einem der Querträger (3) angeordnet und über Antriebswellen (18) mit in den Endelementen (20) gelagerten Antriebszahnrädern (14) verbunden ist.

6. Flächenportal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (13) zum Verfahren des Hubsäulen-Fahrwerkes (6) an einem der Endelemente (20) des Querfahrträgers (4) gelagert ist.