HANDHABUNGSEINRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handhabungseinrichtung in der Automatisierungstechnik.

Bei pneumatischen Linearantrieben ist oftmals lediglich ein Schlitten mit einer Schnittsteile zur Montage von Komponenten vorhanden. Diese Linearantriebe weisen einen begrenzten

Funktionsumfang auf. Die Realisierung einer Greiffunktion ist mit einem derartigen Linearantrieb beispielsweise nicht möglich .

Die Druckschrift DE 10 2005 019 606 AI betrifft eine

Portalachse mit einem länglichen Führungsträger, an dem zwei parallele Führungsschienen in Führungsrichtung verlaufend, um eine zur Führungsrichtung parallele Verdrehachse relativ zueinander verdreht vorgesehen sind. An den Führungsschienen ist jeweils ein Laufwagen in Führungsrichtung verschieblich geführt ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexibel einsetzbare und einfach aufgebaute Handhabungseinrichtung mit neuem Funktionsumfang bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind

Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren .

Gemäß einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe durch eine

Handhabungseinrichtung gelöst, mit einem ersten Linearantrieb mit einem ersten linear verfahrbaren Schlitten; und einem zweiten Linearantrieb mit einem zweiten linear verfahrbaren Schlitten, der parallel an dem ersten Linearantrieb befestigt ist. Durch die Handhabungseinrichtung wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Funktionsumfang

gegenüber einfachen Linearantrieben erhöht wird und sich neue Anwendungsgebiete erschließen lassen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung umfasst der erste linear verfahrbare Schlitten einen Anschlagshebel zum Mitnehmen des zweiten

Schlittens. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der zweiten Schlitten energiesparend in eine vorgesehene Position bewegt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung weist der erste und/oder der zweite Schlitten eine L-Form auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Schlitten zwei

großflächige Montageschnittstellen aufweisen können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung bildet eine Seite der L-Form eine erste Montageschnittstelle und eine andere Seite der L-Form bildet eine zweite Montageschnittstelle. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die

Befestigungsmöglichkeiten für Komponenten und die Flexibilität der Handhabungseinrichtung erhöht werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung umfassen der erste und der zweite

Linearantrieb zumindest eine Durchgangsöffnung zum

mechanischen Koppeln der Linearantriebe. Dadurch wird

beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Linearantriebe auf schnelle Weise fest miteinander Koppeln lassen . In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Handhabungseinrichtung umfassen der erste und der zweite

Linearantrieb mehrere Durchgangsöffnungen, die linear in einer Bewegungsrichtung des Schlittens angeordnet sind. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein

Linearantrieb versetzt mit einem anderen Linearantrieb

gekoppelt werden kann und Linearantriebe unterschiedlicher Länge gekoppelt werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung ist ein Abstand zwischen den

Durchgangsöffnungen gleichbleibend. Dadurch wird

beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass ein Linearantrieb versetzt mit einem anderen Linearantrieb gekoppelt werden kann und Linearantriebe unterschiedlicher Länge gekoppelt werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung umfasst die Handhabungseinrichtung ein befestigbares Halteelement zur Befestigung der

Handhabungseinrichtung an einem Zielobjekt. Das Zielobjekt ist beispielsweise eine Wand oder ein Roboterarm. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Handhabungseinrichtung zuverlässig befestigen lässt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung weisen der erste Linearantrieb und der zweite Linearantrieb die gleiche Länge auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die

Handhabungseinrichtung als Langhubgreifer mit gleichen

Greiflängen verwendet werden kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Handhabungseinrichtung weist der erste Linearantrieb eine geringere Länge als der zweite Linearantrieb auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich der zweite Schlitten durch den ersten Schlitten in eine

Zwischenposition bringen lässt, ohne dass eine aufwändige Steuerungselektronik verwendet wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

Handhabungseinrichtung weist der erste und der zweite

Linearantrieb eine flache Bauform auf, bei der die Höhe des Linearantriebs zumindest das Doppelte der Breite des

Linearantriebs beträgt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine kompakte

Handhabungseinrichtung realisiert werden kann.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch einen

Roboter mit einer Handhabungseinrichtung nach dem ersten

Aspekt gelöst. Durch den Roboter werden beispielsweise die gleichen technischen Vorteile wie durch das Handhabungssystem nach dem ersten Aspekt erreicht.

Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe durch ein

Verfahren zum Handhaben eines Objekts gelöst, mit den

Schritten eines Bewegens eines ersten linear verfahrbaren Schlittens eines ersten Linearantriebs; und eines Bewegens eines zweiten linear verfahrbaren Schlittens eines zweiten Linearantriebs, der parallel an dem ersten Linearantrieb befestigt ist. Durch das Verfahren werden beispielsweise die gleichen technischen Vorteile wie durch das Handhabungssystem nach dem ersten Aspekt erreicht.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens greifen der erste Schlitten des ersten Linearantriebs und der zweite Schlitten des zweiten Linearantriebs ein Objekt. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass die Handhabungseinrichtung als Langhubgreifer mit gleichen Greiflängen verwendet werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens bewegt der erste Schlitten des ersten Linearantriebs den zweiten Schlitten in eine Zwischenposition des Linearantriebs. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass auf eine aufwändige Steuerungselektronik zum Anfahren der Zwischenposition verzichtet werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 mehrere Ansichten einer Handhabungseinrichtung mit zwei Linearantrieben;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der

Handhabungseinricht

Fig. 3 eine Ansicht eines Linearantriebs;

Fig. 4 eine Teilansicht eines Linearantriebs mit einem

Halteelement ;

Fig. 5 eine Ubersicht über Bohrabstände von Linearantrieben;

Fig. 6 eine weitere Ubersicht über Bohrabstände

Linearantrieben; Fig. 7 eine Ansicht der Handhabungseinrichtung an einem Roboter; und

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Verfahrens.

Fig. 1 zeigt mehrere Ansichten einer Handhabungseinrichtung 100 mit zwei flachbauenden Linearantrieben 101-1 und 101-2. Die Handhabungseinrichtung 100 dient beispielsweise in der Au ^¬ tomatisierungstechnik zum Bewegen von Objekten und zum Bewäl- tigen des Materialflusses von oder zu einer Wirkstelle.

Jeder Linearantrieb 101-1 und 101-2 der Handhabungseinrichtung 100 umfasst einen linear verfahrbaren Schlitten 103-1 und 103-2. Die beiden Schlitten 103-1 und 103-2 sind jeweils unab- hängig voneinander verfahrbar. Der erste und der zweite

Schlitten 103-1 und 103-2 weisen eine L-Form auf, so dass sich je Schlitten 103-1 und 103-2 zwei Montageschnittstellen erge ^¬ ben, die in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Die Anordnung der Linearantriebe 101-1 und 101-2 erfolgt in paralleler Weise. Die Rückseite des Linearantriebs 101-1 liegt an der Rückseite des Linearantriebs 101-2 an. Die beiden

Linearantriebe 101-1 und 101-2 sind gegenseitig an deren

Rückseite befestigt (Back to Back Montage) . In der

dargestellten Ausführungsform weist der Linearantrieb 101-1 eine kürzere Länge als der Linearantrieb 101-2 auf.

Der Schlitten 103-1 umfasst einen Anschlagshebel 105. Der Anschlagshebel 105 steht in Berührungskontakt mit dem anderen Schlitten 103-2, so dass durch die Bewegung des einen

Schlittens 103-1 der andere Schlitten 103-2 in dessen

Bewegungsrichtung mitgenommen werden kann. Zunächst befinden sich beide Schlitten 103-1 und 103-2 in deren Anfangslage (1 - Links) . Daraufhin wird der erste

Schlitten 103-1 in Pfeilrichtung angetrieben, so dass dieser den zweiten Schlitten 103-2 bis zu der Endlage des ersten Schlittens 103-1 durch Kontakt mit dem Anschlagshebel 105 mitnimmt (2 - Mitte) .

Aus dieser Zwischenposition der Schlitten 103-1 und 103-2 kann der zweite Schlitten 103-2 direkt verfahren werden. Ein vorheriges Zurückfahren ist nicht erforderlich. Der zweite Schlitten 103-2 wird hierbei derart angetrieben, dass sich dieser unabhängig von dem ersten Schlitten 103-1 in

Pfeilrichtung weiterbewegt (3 - Rechts) . Durch die gezeigte Handhabungseinrichtung 100 wird der Vorteil erreicht, dass kein externes Zwischenstellungsmodul

erforderlich ist, das die Zwischenposition der Schlitten aufeinander abstimmt. Ein Anfahren der Zwischenposition ist von beiden Seiten her möglich.

Für die Handhabungseinrichtung 100 ist keine separate Sensorik erforderlich, wie diese beispielsweise zum Hochklappen eines Zwischenstellungsmoduls erforderlich sein kann, da die

Schlitten 103-1 und 103-2 jeweils stets in die Endlagen der Linearantriebe 101-1 und 101-2 gefahren werden.

Durch die Handhabungseinrichtung 100 kann ein einfaches

Konstruktionsprinzip realisiert werden und beispielsweise eine einfache pneumatische Ansteuerung der Linearantriebe 101-1 und 101-2 verwendet werden. Es entsteht ein geringer Verschleiß, da keine bewegten Hebel oder Federmechanismen enthalten sind.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der

Handhabungseinrichtung 100. Die Linearantriebe 101-1 und 101-2 umfassen eine Anzahl an Durchgangsöffnungen 109, die zum

Verbinden der beiden Linearantriebe 101-1 und 101-2 dienen. Die Durchgangsöffnungen 109 sind quer zur Bewegungsrichtung der Schlitten 103-1 und 103-2 in den Linearantrieben 101-1 und 101-2 angeordnet.

Zum Befestigen der Linearantriebe 101-1 und 101-2 können beispielsweise Schrauben verwendet werden, die durch die

Durchgangsöffnungen 109 hindurchdurchgeführt werden. Durch die Durchgangsöffnungen 109 entstehen integrierte

Befestigungspunkte an den Linearantrieben 101-1 und 101-2. Die gezeigte Handhabungseinrichtung 100 kann beispielsweise mit einer Greiffunktion zum Bestücken einer Platine 113

ausgestattet sein.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines einzelnen Linearantriebs 101 zum Aufbau der Handhabungseinrichtung 100. Bei dem

Linearantrieb 101 handelt es sich beispielsweise um einen flachbauenden, pneumatischen kolbenstangenlosen Antrieb, der mit und ohne Kugelumlaufführung ausgebildet sein kann. Die Höhe des Linearantriebs 101 beträgt dabei zumindest das

Doppelte der Breite des Linearantriebs 101. Die einzelnen Linearantriebe 101-1 und 101-2 sind daher flacher als

herkömmliche Linearantriebe vergleichbarer Baugröße. Werden zwei flachbauende Linearantriebe 101 aneinander befestigt, ergibt sich eine kompakte Handhabungseinrichtung 100.

Der Schlitten 103 weist ein L-Form mit zwei

Montageschnittstellen 107-1 und 107-2 auf. Die

Montageschnittstellen 107-1 und 107-2 umfassen jeweils eine Anzahl von Befestigungsbohrungen 125 zur Montage von

Komponenten . In der Handhabungseinrichtung 100 wird vorrangig die

Montageschnittstelle 107-2 verwendet. Die Montageschnittstelle 107-2 ist beispielsweise für pneumatische Kompakt zylinder ausgelegt und dient zur Montage von Greifbacken.

Die Montageschnittstelle 107-1 bildet eine Standard- Schnittstelle. Die Montageschnittstelle 107-1 ist

beispielsweise für pneumatische Schlitten und elektrische Schlitten ausgelegt.

Durch die flache Bauform, die spezielle Geometrie des

Schlittens 109 und die im Profil des Linearantriebs 101 integrierten Durchgangsöffnungen 109 können zwei

Linearantriebe 101-1 und 101-2 rückseitig miteinander

verbunden werden. Die Haltelemente 111 in T-Form dienen beispielsweise zur Befestigung der Linearantriebe 101-1 und 101-2 an einer Wand.

Fig. 4 zeigt eine Teilansicht des Linearantriebs 101 mit einem Halteelement 111. Das Haltelement 111 ist beispielsweise durch ein T-Profil gebildet. Durch den Einsatz von Halteelementen 111, können die gekoppelten Linearantriebe 101-1 und 101-2 vielseitig montiert und befestigt werden. Die

Durchgangsöffnung 109 weist ein Profil zum Absenken einer Befestigungsschraube auf, so dass diese nicht aus der

Profilschiene 121 des Linearantriebs 101 seitlich hervorsteht.

Im Allgemeinen ermöglichen spezifische Halteelemente 111 ein Befestigen der Handhabungseinrichtung 100 an unterschiedlichen Zielobjekten, wie Anlagen, Maschinen oder an Robotern. Das Halteelement 111 kann durch ein Winkelstück mit einem T- Profil, einem Doppel-T-Profil oder einem L-Profil gebildet sein. Das Halteelement 111 kann zusätzlich mit den

Durchgangsöffnungen 109 verschraubt werden, um das Halteelement 111 mit der Handhabungseinrichtung 100 zu

koppeln. Die Befestigung an dem Zielobjekt kann ebenfalls mittels Schrauben erfolgen. Im Allgemeinen können die

Halteelemente 111 auch durch andere Vorrichtungen gebildet sein, die geeignet sind, die Handhabungseinrichtung 100 an einem Zielobjekt zu befestigen.

Fig. 5 zeigt eine Übersicht über Bohrabstände der

Durchgangsöffnungen 109 von Linearantrieben 101

unterschiedlicher Länge. Die Gesamtlänge der Linearantriebe

101-1 und 101-2 ist entlang der Abszisse aufgetragen. Der Hub der Schlitten 103-1 und 103-2 ist entlang der Ordinate

aufgetragen . In den Profilschienen 121 ist in Bewegungsrichtung des

Schlittens 103 in zwei Reihen eine Anzahl von

Durchgangsöffnungen 109 linear angeordnet. Die

Durchgangsöffnungen 109 in einer Reihe weisen untereinander über die Länge der Linearantriebe hinweg jeweils die gleichen Abstände auf, wie beispielsweise 15 cm. Daneben umfassen die Linearantriebe 101 weitere Durchgangsöffnungen 123 zur gegenseitigen Befestigung. Die gestaffelten

Durchgangsöffnungen 109 ermöglichen eine direkte Verschraubung beider Linearantriebe 101-1 und 101-2. Durch die äquidistanten Abstände wird eine Verschraubung von Linearantrieben 101 unterschiedlicher Länge oder eine versetzte Verschraubung der Linearantriebe ermöglicht.

Fig. 6 zeigt eine weitere Übersicht über Bohrabstände der Linearantriebe 101. Die Gesamtlänge der Linearantriebe 101-1 und 101-2 ist entlang der Abszisse aufgetragen. Der Hub der Schlitten 103-1 und 103-2 ist entlang der Ordinate

aufgetragen. In dieser Darstellung sind die in Fig. 5

gezeigten Längen in deren Mitte ausgerichtet. Fig. 7 zeigt eine Ansicht der Handhabungseinrichtung 100 an einem Roboter 200. Der Roboterarm 201 kann die

Handhabungseinrichtung 100 in dreidimensionaler Richtung bewegen und drehen. In diesem Fall umfasst die

Handhabungseinrichtung 100 zwei Linearantriebe 101-1 und 101-2 mit gleichen Hublängen, die an der Unterseite miteinander verbunden sind. Jeder Schlitten 103-1 und 103-2 umfasst eine aufgesetzte Greifbacke 119.

Durch die gekoppelten Linearantriebe 101-1 und 101-2 mit den Greifbacken 119 kann die Handhabungseinrichtung 100

beispielsweise als ein Langhubgreifer für Objekte 115, wie beispielsweise Stahlrohre, verwendet werden. Durch die

Handhabungseinrichtung 100 lassen sich die Objekte 115 greifen und auf einem Gestell 117 ablegen.

Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens. Das Verfahren dient zum Handhaben eines Objekts 115 und umfasst den Schritt S101 eines Bewegens des ersten linear verfahrbaren Schlittens 103-1 des ersten Linearantriebs 101-1; und den Schritt S101 eines Bewegens des zweiten linear verfahrbaren Schlittens 103- 2 des zweiten Linearantriebs 101-2, der parallel zu dem ersten Linearantrieb 101-1 angeordnet ist.

Mit der Handhabungseinrichtung 100, die die beiden gekoppelten Linearantriebe 101-1 und 101-2 umfasst, und dem entsprechenden Verfahren lassen sich neue Anwendungsgebiete erschließen. Die Handhabungseinrichtung 100 kann beispielsweise eine Funktion als Langhub-Greifer ausführen, wenn der Schlitten 103-1 des ersten Linearantriebs 101-1 in entgegengesetzter Richtung wie der Schlitten 103-2 des zweiten Antriebs 101-2 betrieben wird. Die Handhabungseinrichtung 100 kann aber auch als Transfersystem mit zwei separat und unabhängig verfahrbaren Schlitten 103-1 und 103-2 verwendet werden. Zudem kann die Handhabungseinrichtung 100 als energieeffizienter

pneumatischer Antrieb verwendet werden, bei dem durch eine Kopplung der Schlitten 103-1 und 103-2 für einen Arbeitshub die Antriebskraft beider Linearantriebe 101-1 und 101-2 und bei einem Rückhub die Kraft eines einzelnen Linearantriebs 101-1 oder 101-2 genutzt werden kann.

Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der

Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in

unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen

Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.

Alle Verfahrensschritte können durch Vorrichtungen

implementiert werden, die zum Ausführen des jeweiligen

Verfahrensschrittes geeignet sind. Alle Funktionen, die von gegenständlichen Merkmalen ausgeführt werden, können ein

Verfahrensschritt eines Verfahrens sein.

Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht

beschränkt . BEZUGSZEICHENLISTE

100 Handhabungseinrichtung

101 Linearantrieb

103 Schlitten

105 Anschlagshebel

107 Montageschnittstelle

109 Durchgangsöffnungen

111 Halteelement

113 Platine

115 Objekt

117 Gestell

119 Greifbacken

121 Profilschiene

123 Durchgangsöffnung

125 Befestigungsbohrung

Roboter

Roboterarm