DE19842255A1

DE19842255A1 - Seven-joint linkage for industrial robot created by adaptation of a four-joint linkage effecting a considerable mechanical simplification

Info

Publication number: DE19842255A1
Application number: DE1998142255
Authority: DE
Inventors: Joachim Heinzel; Franz Irlinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 2000-03-16

Abstract

A seven-joint linkage forming part of a mechanical handling system such as an industrial robot effects reversible start-stop motions or other handling tasks. The seven-joint linkage is created by the adaptation of a four-joint linkage the connecting plane of which gives effect to the required motion in a part-travel action employing a crank with a coupling link.

Description

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruch I.The invention relates to a device according to the preamble of Claim I.

Stand der TechnikState of the art

Handhabungsprobleme bei denen Werkstücke oder andere Güter trans portiert werden bedingen oft die Realisierung einer reversierenden Start- Stopbewegung zwischen zwei Bearbeitungs- oder Aufnahmestationen. Es ist bekannt, daß hierfür frei programmierbare mehrachsige Manipulatoren, sogenannte Industrieroboter, oder auch Kombinationen von Dreh- und vor allem Schubachsen eingesetzt werden.Handling problems in which workpieces or other goods trans ported often require the realization of a reversing start Stop movement between two processing or recording stations. It it is known that freely programmable multi-axis manipulators, so-called industrial robots, or combinations of rotary and front all push axes are used.

Nachteile des Stand der TechnikDisadvantages of the prior art

Bei Industrierobotern kommt zu der meist unbefriedigenden Genauigkeit und den langen Zykluszeiten ein hoher Preis. Dies trifft auch für Lösungen mit Führungen zu. Da es sich meist um eine Reihenschaltung von Freiheitsgraden handelt sind entsprechende Antriebe oft mitzubewegen, was zu einem ungünstigen dynamischen Verhalten führt. Aber alleine das Gewicht der um hohe Genauigkeit zu erzielenden meist stabil realisierten Führungen bedarf einer hohen Antriebsleistung. Die Antriebe müssen dabei meist während eines Zyklus eine Richtungsumkehr durchführen.With industrial robots, accuracy is usually unsatisfactory and the long cycle times a high price. This also applies to solutions with guides too. Since it is usually a series connection of Degrees of freedom are involved, corresponding drives are often to be moved, which leads to an unfavorable dynamic behavior. But that alone Weight of the mostly stable realized to achieve high accuracy Guides require a high drive power. The drives must do this usually reverse direction during a cycle.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Handhabungseinrichtung zu schaffen, die es erlaubt bei einer gleichsinnigen Antriebsbewegung eine reversierende Start-Stopbewegung zu realisieren.The object of the invention is to provide a handling device which allows a with a drive movement in the same direction to realize reversing start-stop movement.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Viele Handhabungsprobleme sind Führungsaufgaben die durch Gelenk getriebe realisiert werden können. Viergelenkgetriebe sind mit bekannten Methoden verhältnismäßig einfach zu synthetisieren. Oft ist aber nur ein Teil der Koppelkurve für die Bewegung zu nutzen, was eine Umkehr der Antriebsbewegung nötig macht. Erweitert man aber das Viergelenk um einen Zweischlag der als Antrieb für das existierende Viergelenk dient und der so dimensioniert ist, daß bei einem Umlauf genau der zur Realisierung der Bewegung notwendige Teil der Koppelkurve genutzt wird, kann ein Antrieb ohne Drehrichtungsumkehr benutzt werden.Many handling problems are management tasks caused by articulation gear can be realized. Four-bar gearboxes are known with Methods relatively easy to synthesize. But often there is only one To use part of the coupling curve for the movement, which is a reversal of the Makes drive movement necessary. But if you expand the four-bar linkage a two-stroke that serves as a drive for the existing four-bar linkage and which is dimensioned in such a way that in one cycle exactly the one to be realized part of the coupling curve necessary for the movement can be used Drive can be used without reversing the direction of rotation.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Gegenüber der im Stand der Technik genannten Lösungen weisen Sieben gelenkgetriebe geringe bewegte Massen auf und besitzen dennoch eine hohe Steifigkeit. Da in den Endpunkten des genutzten Koppelkurvenstück das Siebengelenk eine Rast aufweist, muß eventuell die Antriebsdrehzahl nur verringert werden um das Werkstück aufzunehmen oder abzulegen. Dies ist von entscheidenden Vorteil bei der Auswahl und der Dimensio nierung des Antriebsmotors.Compared to the solutions mentioned in the prior art, screens have seven articulated gearbox on small moving masses and still have one high rigidity. Because in the end points of the coupling curve piece used the seven-joint has a rest, the drive speed may have to only be reduced to pick up or put down the workpiece. This is of decisive advantage in the selection and the dimension nation of the drive motor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. I Aufgabenstellung, Fig. I task,

Fig. II Geeignetes Viergelenkgetriebe, Fig. II Suitable four-bar linkage,

Fig. III Lösung mittels Siebengelenkgetriebe,
Fig. III solution by means of seven linkage,

- In Fig. I ist das zu lösende Handhabungsproblem dargestellt. Es handelt sich um eine zyklische Bewegung zwischen der Start- (1) und der Endlage (2) der Arbeits bewegung. Dabei kann es sich um die Realisierung einer Bahnkurve oder zusätzlich um die Einhaltung von Lagen des zu handhabenden Teils (3) handeln.- In Fig. I the handling problem to be solved is shown. It is a cyclical movement between the start ( 1 ) and the end position ( 2 ) of the work movement. This can be the implementation of a trajectory or, in addition, compliance with the positions of the part ( 3 ) to be handled.
- Fig. II zeigt ein Viergelenk (1) das die geforderte Bewegung in einem Teil seiner Bewegung der Koppelebene (2) realisiert. Das zum Transport oder der Bearbei tung von Teilen notwendige Werkzeug (3) ist mit der Koppelebene verbunden.- Fig. II shows a four-bar linkage ( 1 ) which realizes the required movement in part of its movement of the coupling plane ( 2 ). The tool ( 3 ) required for transporting or machining parts is connected to the coupling plane.
- Fig. III zeigt das durch einen Zweischlag (1) zum Siebengelenk erweiterte Viergelenk. Der Antrieb durch einen Elektromotor erfolgt an der umlauffähigen Kurbel (2) des Zweischlag und treibt das Viergelenk innerhalb einer Umdrehung in der Weise an, daß der Teil der Bewegung der Koppelebene (3) genutzt wird, der die Anforderungen aus Fig. 1 erfüllt.- Fig. III shows the four-joint extended by a two-stroke ( 1 ) to the seven-joint. The drive by an electric motor takes place on the circulating crank ( 2 ) of the two-stroke and drives the four-bar linkage within one revolution in such a way that the part of the movement of the coupling plane ( 3 ) is used which fulfills the requirements from FIG. 1.

Claims

1. Siebengelenkgetriebe zur Realisierung von reversierenden Start-Stopbewe gungen in Handhabungs- oder Bearbeitungsprozessen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Erweiterung eines Viergelenks entsteht, dessen Koppelebene in einer Teilbewegung die gestellte Handhabungsaufgabe erfüllt.1. Seven-link mechanism for realizing reversing start-stop movements in handling or machining processes, characterized in that it is created as an extension of a four-bar linkage, the coupling plane of which fulfills the handling task in a partial movement.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb am, das Viergelenk zum Siebengelenk erweiternden, Zweischlag erfolgt.2. Device according to claim 1, characterized in that the drive on the Four-joint to expand the seven-joint, two-stroke occurs.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromotor die umlauffähige Kurbel des Zweischlags antreibt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that an electric motor viable crank of the two-stroke drives.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Umdrehung des Antriebs genau der Teil der Arbeitsbewegung des Viergelenks genutzt wird, der einem Zyklus der Arbeitsbewegung entspricht.4. The device according to claim 1, characterized in that at one revolution the drive uses exactly that part of the four-bar working movement, which corresponds to a cycle of the work movement.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke des Siebengelenkgetriebes alle vom Freiheitsgrad eins sind aber sonst beliebig ausgeführt werden können.5. The device according to claim 1, characterized in that the joints of the Seven-joint gearboxes of degree of freedom one are otherwise arbitrary can be executed.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem als Saugpipette ausgebildeten Werkzeug Die's aus einem geschnittenen Wafer entnommen und an eine Weiterverarbeitungsstation transportiert werden können.6. The device according to claim 1, characterized in that with a than Suction pipette-trained tool that's from a cut wafer can be removed and transported to a further processing station.