• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Verfahren und Vorrichtung zum Manipulieren von Bauteillagen ohne Umsetzen des Hebezeuges und der Bauteilanbindung mit Hilfe einer verschieblich gelagerten, vorzugsweise mit Antrieb versehenen Hebezeuganbindung am Manipulator.
    公开号:DE102004028439A1
    申请号:DE200410028439
    申请日:2004-06-14
    公开日:2005-12-29
    发明作者:Karl Bauch
    申请人:NC AUTOMATION GmbH；NC-AUTOMATION GmbH；
    IPC主号:B66C1-10
    专利说明:
    [0001] Diefolgende Erfindung stellt ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtungvor, mit der die Manipulation der Lage von vorwiegend großen kubischenBauteilen möglichist.
    [0002] Bekanntsind verschiedene Arten von Krangeschirr, Zangen, Magnete, Bänder undSeile zum Anbinden von Bauteilen an Hebezeuge, wie Hallenkräne und dergleichen.Bekannt sind zudem Lösungen,bei denen mit mehreren Hebezeugen die Lage von großen kubischenBauteilen manipuliert wird.
    [0003] ZumAufbringen von großenkubischen Bauteilen in Plattenform aus der horizontalen Lage hinzu Spannvorrichtungen, in denen diese Platten vertikal ausgerichtetsein müssen,ist bei den herkömmlichen Geräten mehrfaches,oft gefährlichesUmsetzen notwendig. Spezielle Manipulatoren, die diese Aufgabe bewältigen können, erlaubendas einfache Aufnehmen der horizontal ausgerichteten Plattenbauteile, zumBeispiel von Euro-Paletten und das Absetzen der Bauteile auf Spannvorrichtungenin vertikaler Ausrichtung nicht. Hinzu kommt, dass nach einer erstenAufspannung in vertikaler Ausrichtung die Plattenbauteile möglichsteinfach gedreht und gewendet werden müssen.
    [0004] Esstellt sich deswegen die Aufgabe, ein einfaches, flexibles, sicheresund preiswertes Verfahren zu entwickeln, das es zum einen ermöglicht,Plattenbauteile sicher von der horizontalen Lage in die vertikaleLage zu bewegen und umgekehrt. Zusätzlich stellt sich die Aufgabe,dieses Verfahren so zu gestalten, dass es möglich ist, das Bauteil 90° zu drehen undzu wenden. Ferner stellt sich die Aufgabe, dieses Verfahren mitHilfe einer geeigneten Vorrichtung zu realisieren.
    [0005] DieAufgabenstellung ist erfindungsgemäß, wie nachfolgend beschriebenund wie in Anspruch 1 verdeutlicht, gelöst. Die Unteransprüche zeigenVarianten des Verfahrens und Ausführungsbeispiele der Vorrichtungzur Realisierung auf.
    [0006] DasVerfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein drehbar am Hebezeughakenangebundener Manipulator mit einer beweglichen Verbindung entlangeiner vorgegebenen Bahn zwischen zumindest einem Schwerpunkt für die horizontaleAusrichtung von Manipulator und Werkstück und zwei Schwerpunkten für die vertikaleAusrichtung von Manipulator und Werkstück möglich ist. Durch das Bewegendes Anbindungspunktes in den jeweiligen Schwerpunkt erfolgt dieAusrichtung von Manipulator und Platte hin zur jeweiligen Lage.Die Bewegung von einem Schwerpunkt zum anderen kann sowohl durchpassive, also vorhandene Kräfte,als auch durch aktive, also eingeleitete Energie bewirkt werden.Die Art und Lage der Schwerpunkte, die angefahren werden können, bestimmendie realisierbaren Lagen bzw. Positionen des Werkstückes.
    [0007] EineVorrichtung, mit der dieses Verfahren realisiert werden kann, zeichnetsich dadurch aus, dass das kubische Bauteil so umschlossen wird, dasses unabhängigvon seiner Lage nicht ausfallen kann. Die Anbindung der Bauteileam Manipulator hat so zu erfolgen, dass sich der Schwerpunkt desBauteiles möglichstim Zentrum des Manipulators befindet. Die Vorrichtung, auch Manipulatorgenannt, verfügt über Bahnen,in denen sich die bewegliche Anbindung zum Hebezeug hin kontrolliertbewegen oder feststellen lässt.Die Bahnen könnensich sowohl in einer Ebene des Manipulators befinden, als auch denräumlichenGegebenenheiten angepasst sein. Zur Veränderung der Position der Hebezeuganbindungdurch Krafteinleitung von außenkann sowohl durch manuellen Antrieb als auch durch hydraulischen,mechanischen oder pneumatischen Antrieb erfolgen. Der Vortrieb erfolgtaus Sicherheitsgründen inder Regel formschlüssig.Der Antrieb ist zudem so ausgestaltet, dass bei Unterbrechung derEnergiezufuhr Selbsthemmung eintritt.
    [0008] Umdas unmittelbare Drehen des Bauteiles um 90° in vertikaler Lage zu realisieren,sind die feststehenden Arme in X- und Y-Richtung mit einem bogenförmigen Bauteilverbunden, das ebenfalls eine Bahn für die Hebezeuganbindung aufweist.
    [0009] ZumUmsetzen bzw. Manipulieren des Bauteiles wird in folgender Weisevorgegangen: Die beiden teleskopierbaren Arme (3 und 4)werden entsprechend einer Anzeige auf die Außenabmessungen des Bauteileseingestellt.
    [0010] DieSpann- bzw. Fixierelemente (5.1 und 6.1) auf denbeiden festen Armen sind ganz zurückgezogen.
    [0011] DerManipulator (1) wird in horizontaler Ausrichtung so über diePlatte bzw. das Werkstückbewegt, dass die beiden Umgriffe an den teleskopierbaren Armen (3 und 4)eine Ecke der Platte einschließen.
    [0012] DieFixierelemente (5.1 und 6.1) an den beiden festenArmen (5 und 6) mit ihrem Umgriff für das Werkstück werdenmanuell soweit zugestellt, bis sie an den Werkstückrändern anschlagen.
    [0013] Nunkann der am Kranhaken befindliche Manipulator (1) angehobenwerden. Der Manipulator (1) und das Werkstück befindensich nun in horizontaler Lage.
    [0014] Jenach dem, mit welcher Seite bzw. wie das Werkstück aufgerichtet werden soll,bewegt sich nun die Krananbindung (2) des Manipulators(1) mit Hilfe eines hydraulischen, pneumatischen oder elektrischenAntriebes vom Zentrum bzw. Schwerpunkt (1.1) der Einheitin X- oder Y-Richtung entlang eines der beiden festen Arme (5 und 6)nach außen.Durch diese Verschiebung des Krafteinleitungspunktes bzw. der Hebezeuganbindung(2) bewegt sich der Manipulator (1) mit Werkstück kontinuierlichvon der horizontalen in die vertikale Lage.
    [0015] Nachdem Aufsetzen des Werkstückesauf die Spannvorrichtung und dem Festspannen des Bauteiles können diebeiden beweglichen Fixierelemente (5.1 und 6.1)auf den festen Armen (5 und 6) nach außen bewegtwerden. Der Manipulator (1) lässt sich dann vom Werkstück lösen undin seine Parkposition bringen.
    [0016] Zumhorizontalen Ablegen des vertikal ausgerichteten Werkstückes wirdder anfänglichaußen befindlicheKrafteinleitungspunkt bzw. die Hebezeuganbindung zum Mittelpunktbzw. horizontalen Schwerpunkt (1.1) des Manipulators (1)hin bewegt.
    [0017] Nachder Bearbeitung des Plattenbauteiles auf der Front und den beidenSeitenflächenstellt sich häufigdie Aufgabe, das kubische Bauteil in gewendeter und gedrehter Ausrichtungso auf der Spannvorrichtung zu positionieren, dass die verbleibenden 3Seiten zur Bearbeitung zugänglichsind.
    [0018] DerVorgang zum Drehen und Wenden des Plattenbauteiles stellt sich unterVerwendung des Manipulators wie folgt dar: Der Manipulator(1) wird in vertikaler Ausrichtung so an das Werkstück bewegt,dass die beiden Umgriffe an den teleskopierbaren Armen (3 und 4)eine Ecke des Werkstückeseinschließen.
    [0019] DieFixierelemente (5.1 und 6.1) an den beiden festenArmen (5 und 6) mit ihrem Umgriff für das Werkstück werdenmanuell soweit zugestellt, bis sie an den Werkstückrändern anschlagen.
    [0020] Nunkann der am Kranhaken befindliche Manipulator (1) angehobenwerden und das Werkstück vonder Spannvorrichtung bewegen. Manipulator (1) und Werkstück befindensich noch in vertikaler Lage.
    [0021] DieHebezeuganbindung (2) des Manipulators (1) wirdnun mit Hilfe eines hydraulischen, pneumatischen oder elektrischenAntriebes zum Zentrum bzw. Schwerpunkt (1.1) hin bewegt.Der Manipulator (1) mit Werkstück richtet sich dadurch horizontalaus.
    [0022] Umdas Drehen der Platte um 90° zubewirken, wird die Hebezeuganbindung (2) des Manipulators(1) nun in die andere Achse nach außen bewegt. Der Manipulator(1) mit dem Werkstückrichtet sich somit 90° gedrehtvertikal aus.
    [0023] Dermit Drehgelenk am Kranhaken befindliche Manipulator (1)mit Werkstücklässt sichdurch leichte manuelle Einwirkung um 180° drehen. Damit erfolgt das Wendendes Werkstückes.
    [0024] Indieser Ausrichtung wird das Werkstück auf die Spannvorrichtunggesetzt, wobei sich der Manipulator (1) zwischen Aufspannvorrichtungund Werkstückbefindet. Nach dem Aufsetzen des Werkstückes auf die Spannvorrichtungund dem Festspannen des Bauteiles können die beiden beweglichenFixierelemente (5.1 und 6.1) auf den festen Armen(5 und 6) nach außen bewegt werden. Der Manipulator (1)lässt sichdann vom Werkstücklösen undausziehen. Als Alternative könnteder untere teleskopierbare Arm (3 oder 4) in derNut der Spannvorrichtung zwischen Bauteil und Aufspannplatte verbleiben.
    [0025] Damitsind die 3 restlichen Seiten des Bauteiles für die Zerspanung zugänglich.
    1 Manipulator 1.1 Schwerpunktfür horizontaleAusrichtung 1.2 Schwerpunktfür vertikaleAusrichtung in X 1.3 Schwerpunktfür vertikaleAusrichtung in Y 2 Hebezeuganbindung 3 teleskopierbarerSpannarm in X-Richtung 3.1 Werkstückumgriff 4 teleskopierbarerSpannarm in Y-Richtung 4.1 Werkstückumgriff 5 feststehenderArm in X-Richtung 5.1 beweglichesFixierelement mit Werkstückumgriff 5.2 Bahnfür Hebezeuganbindung 6 feststehenderArm in Y-Richtung 6.1 beweglichesFixierelement mit Werkstückumgriff 6.2 Bahnfür Hebezeuganbindung 7 Knotenbleche
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] Verfahren zur Realisierung unterschiedlicher, insbesonderehorizontaler und vertikaler Bauteillagen, ohne Umsetzen des Hebezeugesund der Bauteilanbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebezeuganbindung(2) zur ÜbertragungGewichtskraft zwischen den fürdie verschiedenen Bauteilpositionen gültigen Masseschwerpunkte (1.1, 1.2 und 1.3)entlang von vorgegebenen Bahnen (5.2 und 6.2) bewegtwerden kann.
    [2] Verfahren zur Realisierung unterschiedlicher Bauteillagen,ohne Umsetzen des Hebezeuges und der Bauteilanbindung, entsprechendAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Hebezeuganbindung(2) entlang der vorgegebenen Bahnen (5.2 und 6.2)mittels selbsthemmender Antriebe erfolgt.
    [3] Verfahren zur Realisierung unterschiedlicher Bauteillagen,ohne Umsetzen des Hebezeuges und der Bauteilanbindung, entsprechendAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Hebezeuganbindung(2) entlang der vorgegebenen Bahnen (5.2 und 6.2)aufgrund passiver Kräfteim Zusammenwirken von Bauteil und Hebezeug erfolgt.
    [4] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieHebezeuganbindung (2) entlang von Aussparungen und/oderBahnen (5.2 und 6.2), der Vorrichtung zumindestzwischen einem Schwerpunkt (1.1) für die horizontale und zumindest einemSchwerpunkt (1.2 oder 1.3) für die vertikale Bauteilausrichtungverschieblich gelagert ist.
    [5] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieHebezeuganbindung (2) durch einen elektrischen Antriebgezielt entlang der vorgegebenen Bahnen (5.2 und 6.2)bewegt werden kann.
    [6] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach den Ansprüchen1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebezeuganbindung (2)durch einen pneumatischen Antrieb gezielt entlang der vorgegebenenBahnen (5.2 und 6.2) bewegt werden kann.
    [7] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach den Ansprüchen1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebezeuganbindung (2)durch einen hydraulischen Antrieb gezielt entlang der vorgegebenenBahnen (5.2 und 6.2) bewegt werden kann.
    [8] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach den Ansprüchen1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebezeuganbindung (2)durch einen manuellen Antrieb gezielt entlang der vorgegebenen Bahnen(5.2 und 6.2) bewegt werden kann.
    [9] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach zumindest einem der Anspruche 1 und 4 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen (5.2 und 6.2)zum Verschieben der Hebezeuganbindung (2) in einer Ebeneverlaufen.
    [10] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach zumindest einem der Anspruche 1 und 4 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen (5.2 und 6.2)zum Verschieben der Hebezeuganbindung (2) sphärisch verlaufen.
    [11] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach zumindest einem der Anspruche 1 bis 10, dadurchgekennzeichnet, dass die verschiebliche Hebezeuganbindung (2)zusätzlich dreh-und kippbar gelagert ist.
    [12] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach zumindest einem der Anspruche 1 bis 11, dadurchgekennzeichnet, dass das Ende der teleskopierbaren Spannarme (3 und 4)sowie die beweglichen Fixierelemente (5.1 und 6.1)so ausgeformt sind, dass sie zumindest teilweise das Werkstück umgreifen.
    [13] Vorrichtung und Manipulator (1) zur Umsetzungdes Verfahrens nach den Ansprüchen1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem feststehendenArm in Y-Richtung (6) und dem feststehenden Arm in X-Richtung(5) ein vorzugsweise bogenförmiges Verbindungselement miteiner Bahn für dieHebezeuganbindung sitzt.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    CA2825210C|2018-12-11|Position adjustable grapple attachment
    CN105397447B|2018-01-12|一种具有机械爪的密封圈套装设备
    CA2781208C|2017-09-05|Carriage for transport of an aircraft engine module
    EP3043970B1|2018-11-07|Schlängelnder kriechroboter zur durchführung gewandter operationen
    CN102259761B|2013-06-05|一种汽车顶盖抓取输送装置
    KR20150043995A|2015-04-23|적어도 두 산업용 로봇을 이용하여 물체들을 핸들링하기 위한 방법, 및 관련 산업용 로봇
    JP5423441B2|2014-02-19|作業システム、ロボット装置、機械製品の製造方法
    US6612449B1|2003-09-02|Intelligent power assisted manual manipulator
    KR20070116222A|2007-12-07|건설장치용 클램프
    US20080006806A1|2008-01-10|Lifting Assembly
    EP2407281B1|2014-04-30|Roboterintegrierter Arbeitsplatz
    CN103978477A|2014-08-13|一种多关节机器人
    DE102010052433B4|2017-07-13|Betätigungssystem zum Bewegen einer Nutzlast
    CN102729245A|2012-10-17|一种机械手
    US20070166144A1|2007-07-19|Pipe-handling boom and method of use thereof
    CA2641321A1|2009-04-23|Pipe grapple apparatus and method
    CN203887859U|2014-10-22|可配置的操作工具系统
    DE102015013488B4|2018-11-15|Mobilkran mit Ballastaufnahmevorrichtung
    RU2513096C2|2014-04-20|Регулировочная головка подъемного устройства
    CN105645314B|2018-04-20|一种装饰瓷砖码垛搬运小车
    CN201711970U|2011-01-19|气压控制助力机械手
    US20160031088A1|2016-02-04|Gantry type workpiece transfer apparatus
    JP5532760B2|2014-06-25|搬送システム，ロボット装置及びワークの製造方法
    CN103429401B|2016-04-06|可自重构的移动操纵器
    US10780537B2|2020-09-22|Reconfigurable interface assembly, adaptable assembly line work-piece processor, and method
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004028439B4|2017-05-04|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-12-01| R012| Request for examination validly filed|Effective date: 20110510 |
    2015-07-28| R082| Change of representative|Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
    2016-07-21| R016| Response to examination communication|
    2017-01-11| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2018-02-06| R020| Patent grant now final|
    2019-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004028439.3A|DE102004028439B4|2004-06-14|2004-06-14|Verfahren zum Manipulieren von vorwiegend mit Hebezeugen transportierten Bauteilen und Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens|DE102004028439.3A| DE102004028439B4|2004-06-14|2004-06-14|Verfahren zum Manipulieren von vorwiegend mit Hebezeugen transportierten Bauteilen und Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens|
    [返回顶部]