DD208775A1 - AUTOMATIC PROCESSING UNIT FOR GRIPPERS OF AN INDUSTRIAL ROBOT - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine automatische Einheit zum Verfahren nebeneinander angeordneter Greifer an einem Industrieroboter. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, eine Greifeinrichtung fuer lange, rotationssymmetrische Werkstuecke zu schaffen, die ein Transportieren von verschiedenartigen Werkstuecken auch in einer Mehrmaschinenbedienung ermoeglicht, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Greifeinrichtung zu schaffen,die es ermoeglicht, zwei nebeneinander angeordnete Greifer mit weitestgehend universellen Greiferbacken unabhaengig voneinander und automatisch in ihrer Lage zueinander zu verfahren. Dazu ist eine Basisplatte an einem Roboter befestigt. Sie traegt die Fuehrungen fuer zwei Schlitten und entsprechende Wegmesssysteme. Auf den Schlitten sind entsprechende Geber vorgesehen. Die Bewegung jedes Schlittens kann durch eine Kupplung automatisch gestoppt werden. Die gesamte Steuerung erfolgt ueber die Steuerung des Industrieroboters.The invention relates to an automatic unit for the method of juxtaposed gripper on an industrial robot. While it is the object of the invention to provide a gripping device for long, rotationally symmetrical workpieces, which allows a transporting of different workpieces in a multi-machine operation, it is an object of the invention to provide a gripping device that allows two juxtaposed gripper with largely Universal gripper jaws independent of each other and automatically to move in their position to each other. For this purpose, a base plate is attached to a robot. It carries the guides for two slides and corresponding position measuring systems. On the carriage corresponding donors are provided. The movement of each carriage can be automatically stopped by a clutch. All control is via the control of the industrial robot.

Description

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Automatische Verfahreinheit für Greifer eines IndustrierobotersAutomatic moving device for gripper of an industrial robot

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Verfahren nebeneinander angeordneterGreifer an einem Industrieroboter, mit denen in einer Abmessungsrichtung lange, wellenförmige Werkstücke gehandhabt werden. · The invention relates to a device for the automatic operation of juxtaposed grippers on an industrial robot with which long, wavy workpieces are handled in one dimensioning direction. ·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zum Ergreifen und Zuführen langer rotationssymmetrischer Werkstücke ist es bekannt, daß am Industrieroboter ein fest installierter Greifer vorhanden ist, der mit speziell ausgebildeten Greiferbacken versehen ist. Unter Beachtung von Werkzeuglänge, WerkstUckgestalt, Werkstückmasse, Schwerpunktlage des Werkstückes, Anordnung Industrieroboter-Maschine usw. müssen WerkstUckgruppen gebildet werden, die mit ein und denselben Greiferbaoken gehandhabt werden können. Beim Wechseln des WerkstUcksortimentes müssen die Greiferbacken gewechselt und die Einheit Industrieroboter-Maschine neu eingerichtet werden. Eine Mehrmaschinenbeschickung mit verschiedenartigen Werkstücken ie Maschine ist nuai sehr bedingt möglich und bleibt auf annähernd gleiche Werkstücke beschränkt. Desweiteren ist es bekannt, daß am Industrieroboter zwei nebeneinander angeordnete, fest installierte Greifer vorhanden sind, die jeweils mit speziell ausgebildeten Greiferbaoken versehen sind. Auch hier treffen die ProblemeCharacteristic of the known technical solutions For gripping and feeding long rotationally symmetrical workpieces, it is known that a permanently installed gripper is provided on the industrial robot, which gripper is provided with specially designed gripper jaws. Taking into account the tool length, workpiece shape, workpiece mass, workpiece center of gravity, industrial robotic machine arrangement, etc., it is necessary to form workpiece groups that can be handled with one and the same gripper bit. When changing the range of workpieces, the gripper jaws must be changed and the unit industrial robot machine must be refurbished. A multi-machine feed with various workpieces ie machine is very conditionally possible and remains limited to approximately the same workpieces. Furthermore, it is known that the industrial robot two juxtaposed, permanently installed gripper are present, which are each provided with specially designed gripper barbs. Again, the problems are there

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der vorhergenannten Lösung zu, obwohl das WerkstUcksortiment innerhalb der zu bildenden Werkst Uckgruppen etwas umfangreicher ausfällt.the previous solution, although the range of workpieces within the Werkst Uckgruppen to be formed is somewhat more extensive.

Nach dem DD-WP 225 875 ist eine Greifeinrichtung für lange, rotationssymmetrische Werkstücke bekannt, deren Greiferkopf am Greiferarm in einer parallel zur Werkstückachse verlaufenden Längsführung verschiebbar gelagert ist. Am Greiferkopf ist eine Greiferzange oder deren Zangenhalter fest befestigt. Eine zweite Greiferzange oder deren Zangenhalter ist in einer Längsführung im Greiferkopf zur feststehenden Greiferzange verschiebbar gelagert. Zur herstellung der Greiferzange im Greiferkopf sind parallel zur WerkstUckachse verlaufend zwei Gewindespindeln axial feststehend und radial drehbar gelagert, wobei die eine Gewindespindel in ein Muttergewinde im Greiferarm eingreift und die andere Gewindespindel in ein Muttergewinde in der verschiebbaren Greiferzange, bzw. in deren Zangenhalter eingreift. Auch nach dieser Lösung ist die Greifstelle bei der Handhabung verschiedenartiger Werkstücke mit Hilfe der Verstelleinheit für jedes Werkstück neu einzurichten. Eine Mehrmaschinenbedienung mit verschiedenartigen Werkstücken ist ebenfalls nur dann möglich, wenn annähernd gleiche Werkstücke zur Fertigung vorliegen.After DD-WP 225 875 a gripping device for long, rotationally symmetrical workpieces is known, the gripper head is slidably mounted on the gripper arm in a longitudinal guide extending parallel to the workpiece axis. On the gripper head a gripper or its clamp holder is firmly attached. A second gripper tongs or their tongs holder is displaceably mounted in a longitudinal guide in the gripper head to the stationary gripper tongs. To produce the gripper tongs in the gripper head, two threaded spindles extending axially parallel to the workpiece axis are axially fixed and radially rotatable, the one threaded spindle engaging in a female thread in the gripper arm and the other threaded spindle engaging in a female thread in the displaceable gripper tongs or in their tong holders. Even after this solution, the gripping point when handling different types of workpieces using the adjustment for each workpiece is set up new. A multi-machine operation with various workpieces is also possible only if approximately the same workpieces are available for production.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Greifeinrichtung für lange, rotationssymmetrische Werkstücke zu schaffen, die ein Transportieren von verschiedenartigen Werkstücken auch in einer Mehrmaschinenbedienung ermöglicht und den Einrichte auf wand erheblich senkt.The aim of the invention is to provide a gripping device for long, rotationally symmetrical workpieces, which allows transporting various workpieces in a multi-machine operation and significantly reduces the set-up on wall.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindungung ist es, eine Greifeinrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, zwei nebeneinander angeordnete Greifer mit weitestgehend universellen Greiferbacken unabhängig voneinander und automatisch in ihrer Lage zuein-The object of the invention is to provide a gripping device which makes it possible, independently of one another and automatically in its position, to arrange two grippers arranged side by side with largely universal gripper jaws.

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ander zu verfahren. Die Verfahrbewegung soll in die gesamten Bewegungsabläufe des Industrieroboters integriert werden können.other procedures. The traversing motion should be able to be integrated into the entire motion sequences of the industrial robot.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß folgendermaßen gelöst: Eine Basisplatte, die auf einer Seite den Anschlußbedingungen an einen Industrieroboter entspricht, ist mit diesem verbunden. Sie trägt auf ihrer anderen Seite entsprechende Führungen für die Aufnahme zweier Schlitten sowie die für die Schlittenbewegung erforderlichen Antriebsmotoren mit den zugehörigen Elementen zur Bewegungsumwandlung. Die Basisplatte trägt außerdem für jeden der beiden Schlitten ein Wegmeßsystem. Auf den Schlitten sind entsprechende Geber befestigt. In Abhängigkeit von der Antiebsart sind für die Schlitten Je eine automatisch .schaltbare Kupplung erforderlich, um nach dem Einfahren der Schlitten, d.h. Erreichen der vorgegebenen Lage der Greifer untereinander und zum Industrieroboter, eine Lagesicherung zu ermöglichen.This object is achieved according to the invention as follows: A base plate, which corresponds to the connection conditions to an industrial robot on one side, is connected thereto. It carries on its other side corresponding guides for receiving two carriages and required for the carriage movement drive motors with the associated elements for motion conversion. The base plate also carries a measuring system for each of the two carriages. On the slide appropriate donors are attached. Depending on the type of drive, an automatically switchable coupling is required for the carriages Je in order, after retraction of the carriages, i. Reaching the predetermined position of the gripper with each other and the industrial robot to enable a positional backup.

Im Normalfall kommem zwei Greifer mit universellen Greifbacken, und damit zwei zugeordneten Schlitten, zur Anwendung. In Sonderfällen können auch mehr als zwei Greifer mit den dazugehörigen Schlitten zum Einsatz kommen, bzw. jeder der Schlitten kann mehr als einen Greifer aufnehmen. Außerdem wird davon ausgegangen, daß die Verfahreinheit als Zusatzeinrichtung zum Industrieroboter vorgesehen ist, d.h. die Einlegebewegung eines Werkstückes in eine Maschine vom Industrieroboter realisiert wird. In Sonderfällen kann dies von der Yerfahrenheit übernommen werden*Normally, two grippers with universal gripping jaws, and thus two associated carriages, are used. In special cases more than two grippers with the associated carriages can be used, or each of the carriages can accommodate more than one gripper. In addition, it is assumed that the track unit is provided as an accessory to the industrial robot, i. the insertion movement of a workpiece into a machine is realized by the industrial robot. In special cases, this can be taken over by the experience *

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung sol nachfolgend an einem Audführungsbeispiel* näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen nach:The invention sol will be explained in more detail below on an audführungsbeispiel *. The accompanying drawings show:

Fig. 1: eine Draufsicht auf die Einrichtung mit teilweisem SchnittFig. 1: a plan view of the device with a partial section

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Pig. 2 : Schnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1 Fig. 3 : Schnitt durch die Einrichtung nach Pig. 1Pig. 2: Section through the device according to FIG. 1 FIG. 3: Section through the device according to Pig. 1

Der für das Ausführungsbeispiel verwendete Industrieroboter besteht aus einer Kombination hydraulischer Linear- und Drehantriebe. Die wichtigsten Achsen sind NG - gesteuert. Die Wege werden z. B. mittels eines Bandinduktosyns erfaßt. Die Informationsverarbeitung erfolgt über Servoventile. Gemäß Fig. 1 ist am Linearantrieb 1 in V - Richtung des Industrieroboters die Basisplatte 2 der Verfahreinheit befestigt. Die Basisplatte 2 trägt die Schulterplatten 3, an denen die Rundführungsrohre 4 für die Schlitten 5 befestigt sind. An den Schulterplatten 3 ist außerdem für jeden der beiden Schlitten 5 ein beidseitig wirkender Hydraulikzylinder 6 befestigt, dessen Kolbenstange 7 mit dem zugehörigen Schlitten 5 fest verbunden ist. Die Schulterplatten 3 tragen gemäß Fig. 2 und Fig. 3 für jeden der Schlitten 5 eine Leiste 8, die sowohl ein Bandinduktosyn 9 für die Wegmessung der Schlittenbewegung als auch einen Bremsbelag 10 trägt. Die Schlitten 5 sind mit dem zum Bandinduktosyn 9 gehörenden Gleiter 11 ausgestattet. Sie tragen gleichzeitig einen beidseitig und senkrecht zur Bewegungsachse wirkenden Pneumatikzylinder 12, dessen Kolbenstange 13 den Bremsklotz 14 trägt. An den Schlitten 5 ist jeweils ein Greifer 15 mit universell gestalteten Greiferbacken 16 befestigt. Gemäß Fig. 1 können nun die Schlitten 5 und damit die Greifer 15 den jeweiligen Abmessungen des Werkstückes 17 entsprechend, die notwendigen Positionen anfahren. Die Zuteilung des Ölstromes für die Hydraulikzylinder 6 erfolgt über Servoventile, die in den Hydraulikkreislauf des Industrieroboters integriert sind und auch dessen elektrische Steuerung angesteuert werden. Die jeweiligen Schlittenpositionen werden mit Hilfe von Bandinduktosyn 9 und gleiter 11 erfaßt und an die elektrische Steuerung des Industrieroboters signalisiert. Der Pneumatikzylinder 12 wird zum Anlegen und Lösen des Bremsklotzes 14 über ein separates Wegeventil mitThe industrial robot used for the embodiment consists of a combination of hydraulic linear and rotary drives. The most important axes are NG - controlled. The paths are z. B. detected by means of a Bandinduktosyns. The information processing takes place via servo valves. According to FIG. 1, the base plate 2 of the moving part is fastened to the linear drive 1 in the V direction of the industrial robot. The base plate 2 carries the shoulder plates 3, on which the round guide tubes 4 are attached to the carriage 5. On the shoulder plates 3, a double-acting hydraulic cylinder 6 is also attached to each of the two carriages 5, the piston rod 7 is fixedly connected to the associated carriage 5. The shoulder plates 3 carry according to Fig. 2 and Fig. 3 for each of the carriage 5, a bar 8, which carries both a Bandinduktosyn 9 for the displacement measurement of the carriage movement and a brake pad 10. The carriages 5 are equipped with the slider 11 belonging to the band inductor 9. They simultaneously carry a double-acting and perpendicular to the axis of motion pneumatic cylinder 12, the piston rod 13 carries the brake pad 14. To the carriage 5, a gripper 15 is attached with universally designed gripper jaws 16 respectively. According to FIG. 1, the carriages 5 and thus the grippers 15 can now move to the required positions in accordance with the respective dimensions of the workpiece 17. The allocation of the oil flow for the hydraulic cylinder 6 via servo valves, which are integrated in the hydraulic circuit of the industrial robot and its electrical control are controlled. The respective carriage positions are detected by means of Bandinduktosyn 9 and slider 11 and signaled to the electrical control of the industrial robot. The pneumatic cylinder 12 is for applying and releasing the brake pad 14 via a separate directional control valve

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Druckluft beaufschlagt. Die Ansteuerung des Wegeventiles erfolgt über die elektrische Steuerung des Industrieroboters. Mögliche Kollisionen der Schlitten 5 durch die Überschneidung ihrer Wege werden durch die Steuerung des Industrieroboters vermieden. Dazu werden die anzufahrenden Positionen ausgewertet und verglichen. Besteht die Gefahr einer Kollision j wird der Programmablauf nicht gestartet, 3?ür die Steuerung der abzufahrenden Wege der Schlitten 5 können z. B. auch Anschläge eingesetzt werden, die mit Näherungsinitiatoren bestückt sind.Compressed air acted upon. The control of the directional control valve via the electrical control of the industrial robot. Possible collisions of the carriages 5 due to the overlapping of their paths are avoided by the control of the industrial robot. For this purpose, the positions to be approached are evaluated and compared. If there is the risk of a collision, the program sequence is not started, 3 For the control of the paths to be traveled by the carriages 5, z. B. also attacks are used, which are equipped with proximity sensors.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine automatische Verstellung beider Greifer im Arbeitsprozeß zu jeder Zeit. Somit ist es möglich, stangenförmige Werkstücke unterschiedlicher Abmessungen in der Zwei - oder Mehrmaschinenbedienung den jeweiligen Maschinen zuzuführen und sie auch wieder zu entnehmen. Das ist ein gegenüber dem bekannten Stand der Technik großer Vorteil.The solution according to the invention allows automatic adjustment of both grippers in the working process at any time. Thus, it is possible to supply rod-shaped workpieces of different dimensions in the two- or multi-machine operation of the respective machines and to remove them again. This is a great advantage over the known state of the art.

Claims (3)

ErfindungsansprucnErfindungsansprucn 1. Automatische Verfahreinheit für Greifer eines Industrieroboters mit zwei in einem veränderlichen Abstand voneinander angeordneten Greiferbacken, gekennzeichnet dadurch, daß am Linearantrieb (1) eines Industrieroboters eine
Basisplatte (2) angordnet ist, daß an dieser Basisplatte
(2) Schulterplatten (3) befestigt sind_? an denen Hund-1. Automatic moving device for gripper of an industrial robot with two in a variable distance gripper jaws, characterized in that the linear drive (1) of an industrial robot a
Base plate (2) is angordnet that on this base plate
(2) shoulder plates (3) are attached _? where dogs fUhrungsrohre (4) für Schlitten (5) gelagert sind, daß an den Schulterplatten (3) außerdem für jeden der Schlitten
(5) ein beidseitig wirkender Hydraulikzylinder (6) befestigt ist, daß die zugehörige Kolbenstange (7) mit dem entsprechenden Schlitten (5) fest verbunden ist, daß auf den Schulterplatten (3) für jeden der Schlitten (5) eine Leiste (8) vorgesehen ist, auf der sowohl ein Bandinduktosyn (9) als auch ein Bremsbelag (10) befestigt ist, daß auf
den Schlitten (5) ein Gleiter (11) vorgesehen ist und daß an den Schlitten (5) quer zu deren Bewegungsrichtung Pneumatikzylinder (12) vorgesehen sind, an deren Kolbenstange (13) Bremsklötze (14) befestigt sind.guide tubes (4) for slides (5) are mounted on the shoulder plates (3) also for each of the slides
(5) a double-acting hydraulic cylinder (6) is fixed, that the associated piston rod (7) with the corresponding carriage (5) is fixedly connected, that on the shoulder plates (3) for each of the carriage (5) has a bar (8) is provided, on which both a Bandinduktosyn (9) and a brake pad (10) is mounted on that
the slide (5) a slider (11) is provided and that on the carriage (5) transverse to the direction of movement pneumatic cylinder (12) are provided, on the piston rod (13) brake pads (14) are attached. 2. Automatische Verfahreinheit nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erfassung der Position der Schlitten (5) Anschläge vorgesehen sind, die mit Näherungsinitiatoren bestückt sind.2. Automatic moving unit according to item 1, characterized in that for detecting the position of the carriage (5) stops are provided, which are equipped with proximity switches. 3. Automatische Verfahreinheit nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß für den Antrieb der Schlitten (5) alternative Antriebsarten wie Schrittmotore und ahnliches einsetzbar sind.3. Automatic moving unit according to item 1, characterized in that for the drive of the carriage (5) alternative drive types such as stepping motors and the like can be used. Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this 3 sheets of drawings