DD278468A3

DD278468A3 - Lineareinheit eines manipulators

Info

Publication number: DD278468A3
Application number: DD32379088A
Authority: DD
Inventors: Andrej Schleicher; Maik Leder; Joachim Wohlgethan
Original assignee: Wismar Tech Hochschule
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-05-09

Abstract

Die lineare Hebelgelenkfuehrung findet in der Automatisierungs- und Robotertechnik der metallverarbeitenden Industrie und in anderen Industriezweigen Anwendung. Besonders geeignet ist sie fuer den Einsatz als Hebesystem, fuer die Fuehrung in Greifern und fuer die Beschickung peripherer Einrichtungen. Ziel der Erfindung ist es, eine wesentliche konstruktive Vereinfachung und eine Reduzierung der Herstellungskosten gegenueber herkoemmlichen Systemen zu erreichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Glieder herkoemmlicher Systeme konstruktiv so zu gestalten, dass die technologischen Anforderungen minimiert werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Achsen des Gestells, mit deren Hilfe zwei Hebelfuehrungen eines Manipulators auf dem Gestell angebracht sind, und auch die Achsen der Greiferhalterung, mit Hilfe derer diese Greiferhalterung durch zwei Hebelfuehrungen aufgenommen wird, senkrecht zueinander stehen. Durch einen auf dem Gestell angebrachten Antrieb erfolgt die Lenkung der Greiferhalterung. Infolge der raeumlichen Anordnung der Verbindungs- und Drehachsen (senkrecht zueinander) entsteht eine lineare Bewegung der Greiferhalterung. Fig. 1

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Nach US 1202856, SU 825 J j/02 ist eine Baugruppe einos Manipulators bekannt, die als zweifache Parallelogrammfühl ..mg ausgelegt ist. Die einzelnen Parallelogrammführungen sind durch ein Getriebe mit vier gleichen Zahnrädern verbunden und zwar so, daß die ungeraden Zahnräder fest mit den Hebeln des Eingangsparallelogrammes und die geraden Zahnräder fest mit den Hebeln des Ausgangsparallelogrammes gekoppelt sind.

Nachteil dieser Lösung ist die geringe Steifigkeit in ausgefahrener Position der Glieder, die die Parallelogrammführung mit sich bringt.

Es ist nach B 25 J/3155726 eine weitere Lineareinheit bekannt, die so aufgebaut ist, daß auf einem Gestell einer Lineareinheit zwei Gestellglieder, bestehend aus jeweils einem Arm mit fest verbundenem Zahnradsegment, in den Drehachsen des Gestells so gelagert sind, daß die Zahnradsegmente ineinander kämmen. Dabei sind die Gestellglieder mit den Haltungsgliedern mittels einer gemeinsamen Achse verbunden und die Haltungsglieder in den Drehachsen der Greiferhalterung so gelagert, daß die Zahnradsegmente der Haltungsglieder ineinander kämmen.

Nachteilig sind hier sowohl der große Konstruktionsaufwand als auch die sehr hohen Herstellungskosten.

Ziel der Erfindung

Ziel dor Erfindung ist es, eine wesentliche konstruktive Vereinfachung und eine Reduzierung der Herstellungskosten gegenüber herkömmlichen Systemen zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Eifindung liegt die Aufgabe zu gründe, die Glieder bekannter Systeme konstruktiv so zu gestalten, daß die technologischen Anforderungen minimiert werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelößt, daß die Achsen des Gestells, mit deren Hilfe zwei Hebelführungen eines Manipulators auf dem Gestell angebracht sind und die Achsen der Greiferhalterung, mit deren Hilfe diese Greiferhalterung durch die zwei Hebelführungen aufgenommen wird, senkrecht zueinander stehen. Wobei die Lineareinheit auch gegenläufige Hebelführungen besitzen kann.

Durch einen auf dem Gestell angebrachten Antrieb erfolgt die Le lkung der Greiferhalterung. Infolge der räumlichen Anordnung .

der Dreh- und Verbindungsachsen (senkrecht zueinander) entsteht eine lineare Bewegung der Greiferhalterung.

Ausführungsbeispiele

Fig. 1: Lineareinheit

Fig.2: Lineareinheit mit gegenläufigen Hebelführungen

An zwei Ausführungsbeispielen, Figuren 1 und 2, soll die Lineareinheit näher erläutert werden.

Die Lineareinheiten der Figuren besitzen jeweils ein Gestell 1 und eine Greiferhalterung 2. Auf dem Gestell 1 sind mittels der Drehachsen 3 und 4 zwei Gelenkglieder 5 und 6 und auf der Greiferhalterung 2 ebenfalls zwei Gelenkglieder 7 und 8 mit den Drehachsen 9 und 10 montiert. Die Gelenkglieder 5 und 6 des Gestells 1 sind mit denen der Greiferhalterung 2 an ihren freien Enden durch die Verbindungsachsen 11 und 12 zu Hebelführungen verbunden. Sowohl die Drehachsen 3 und 4 sowie 9 und 10 als auch die Verbindungsachsen 11 und 12 gewährleisten aufgrund dessen, daß sie zwischen je zwei Hebelführungen senkrecht zueinander stehen, eine exakt lineare Führung.

In der Figur 1 ist der Einsatz der Linearführung als Robotergreiferführung dargestellt.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 als Manipulatorhebesystem mit linearer Führung. Im Unterschied zur Figur 1 sind hier zu den Hebelführungen 3,5,11,7,9 und 4,6,12,8,10 jeweils gegenläufige Hebelführungen angebracht.

Mögliche Antriebe für beide Figuren sind z.B. Hydraulik- und Pneumatikzylinder, Seilantriebe, Drehantriebe und Antriebe durch Ritzel/Zahnstange. Auf eine Darstellung der Antriebsarten wurde hier aus Gründen der Vereinfachung verzichtet.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise.

Die Greiferhalterung 2 wird durch einen Antrieb an das Gestell 1 herangelenkt. Dabei erfolgt ein Drehen der Gelenkglieder 5,6, 7,8 um die Drehachsen 3,4,9,10 und die Verbindungsachsen 11,12 in entgegengesetzter Richtung, was durch die symmetrische Anbringung des Antriebes und die gegenseitige Zwangführung gewährleistet wird. In der Folge entsteht eine geradlinige

Bewegung der Greiferhalterung 2.

Durch den auf dem Gestell 1 angebrachten Antrieb erfolgt die Lenkung der Greiferhalterung 2. In der Folge der räumlichen

Anordnung der Drehachsen 3,4,9,10 und der Verbindungsachsen 11,12 entsteht eine Linearbewegung der

Greiferhalterung 2.

Die rotatorischen Freiheitsgrade x, y und ζ der Greiferhalterung 2 werden durch die Drohachsen 9 und 10 und die

translatorischen Freiheitsgrade χ und ζ durch die Hebelführungen 3,5,11,7,9 bzw. 4,6,12,8,10 gebunden.

Durch die Anzahl, Länge und Wahl der Anbringung der Geldnkglieder der Hebelführungen kann ein Einfluß auf die Steifigkeit der Linearführung genommen werden.

Der Aufbau der Linearführung aus mehreren Sektionen mit unterschiedlicher Anzahl der Gelenkglieder pro Hebelführung, sowie das Lenken der Hebelführungen nach innen ist ebenfalls möglich.

Claims

Lineareinheit eines Manipulators, bestehen aus zwei Hebelführungen, die auf einem Gestell mit Hilfe je einer Achse für jede Hebelführung angebracht sind und die wiederum mit Hilfe je einer Achse für jede Hebelführung eine Greiferhalterung aufnehmen, gekennzeichnet dadurch, daß die Achsen (3 und 4) des Gestells (1) und die Achsen (9 und 10) der Greiferhalterung (2) senkrecht zueinander stehen.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Lineareinheit, die in der Automatisierungs- und Robotertechnik der metallverarbeitenden Industrie und in anderen Industriezweigen zur Anwendung kommen kann. Besonders geeignet ist sie für die Führung von Greifern, den Einsatz als Hebesystem und die Beschickung peripherer Einrichtungen.