DE202011100970U1

DE202011100970U1 - Device for manipulating objects

Info

Publication number: DE202011100970U1
Application number: DE202011100970U
Authority: DE
Original assignee: HAP Handhabungs Automatisierungs und Prazisionstechnik GmbH
Current assignee: Fabmatics GmbH
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2021-05-20
Also published as: DE102012009465A1; AT13490U1; FR2975325B3; FR2975325A3; DE102012009465B4

Abstract

Vorrichtung für die Manipulation von Gegenständen, bei der ein mehrachsiger Industrieroboter auf einer Verfahreinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinheit (1) mit einer Führung an einer Seite an einer Führungseinheit (5) für eine Bewegung geführt ist und an der gegenüberliegenden Seite mindestens ein in einem Abstand zur Führungseinheit (5) angeordnetes Laufrad (13) an der Verfahreinheit (1) angebracht ist; und an der Verfahreinheit (1) eine Antriebseinheit (6) vorhanden ist, die an der Führungseinheit (5) angreift oder das mindestens eine Laufrad (13) antreibt, wobei an der Verfahreinheit (1) ein Positionssensor (6) zur Bestimmung der Position der Verfahreinheit (1) entlang der Führungseinheit (5) vorhanden ist.Device for manipulating objects, in which a multi-axis industrial robot is arranged on a moving unit, characterized in that the moving unit (1) is guided with a guide on one side on a guide unit (5) for movement and at least on the opposite side an impeller (13) arranged at a distance from the guide unit (5) is attached to the moving unit (1); and on the moving unit (1) there is a drive unit (6) which engages the guide unit (5) or which drives at least one impeller (13), a position sensor (6) on the moving unit (1) for determining the position of the Travel unit (1) along the guide unit (5) is available.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Manipulation von Gegenständen, bei der ein mehrachsiger Industrieroboter auf einer Verfahreinheit angeordnet ist. Dadurch kann der bevorzugt mit sechs Freiheitsgraden arbeitende Industrieroboter zusätzlich seinen jeweiligen Arbeitsstandort verändern.The invention relates to a device for the manipulation of objects, in which a multi-axis industrial robot is arranged on a moving unit. As a result, the industrial robot, which preferably operates with six degrees of freedom, can additionally change its respective work location.

Solche Aufgaben stehen bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen an. Während der schrittweisen Bearbeitung müssen die für die Herstellung von Halbleiterbauelementen eingesetzten Wafer von einer Bearbeitungsstation zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation transportiert werden. Die fragilen äußerst empfindlichen Wafer sind dabei in Behältern vereinzelt gestapelt. Die Behälter können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer Bearbeitungsstation zu nachfolgenden Bearbeitungsstationen transportiert und dort mit dem Industrieroboter positionsgenau abgesetzt oder auch entnommen werden.Such tasks are involved in the manufacture of semiconductor devices. During the stepwise processing, the wafers used for manufacturing semiconductor devices must be transported from a processing station to a subsequent processing station. The fragile, extremely sensitive wafers are stacked individually in containers. The containers can be transported with the device according to the invention from one processing station to subsequent processing stations and placed there with the industrial robot positionally accurate or even removed.

Dafür ist eine sehr exakte Positionsgenauigkeit neben einer kleinen für den Transport und die Manipulation erforderliche Zeit, bei gleichzeitig hoher Sicherheit erforderlich.For a very accurate position accuracy in addition to a small time required for transport and manipulation, while high security is required.

Diese Anforderungen sind aber auch bei vielen anderen Applikationen für diese Art von Vorrichtungen zu erfüllen.However, these requirements can also be met in many other applications for this type of device.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der eine Manipulation von Gegenständen mit sehr hoher Positionsgenauigkeit, in kurzer Zeit und hoher Sicherheit erreicht werden kann.The object of the invention is to provide a device with which a manipulation of objects with very high position accuracy, in a short time and high security can be achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.According to the invention, this object is achieved with a device having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be realized with features described in the subordinate claims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein mehrachsiger Industrieroboter auf einer Verfahreinheit angeordnet. Für eine positionsgenaue Bewegung ist die Verfahreinheit mit einer Führung an einer Seite an einer Führungseinheit für eine Bewegung geführt. An der gegenüberliegenden Seite ist mindestens ein in einem Abstand angeordnetes und bevorzugt parallel zur Führungseinheit ausgerichtetes Laufrad an der Verfahreinheit angebracht. Dadurch kann die Bewegung entlang der Führungseinheit sehr genau erfolgen und es ist lediglich eine Bestimmung der Position in entlang der jeweiligen Achsrichtung der Führungseinheit erforderlich.In the apparatus according to the invention, a multi-axis industrial robot is arranged on a moving unit. For a positionally accurate movement, the track is guided with a guide on one side of a guide unit for a movement. On the opposite side at least one arranged at a distance and preferably aligned parallel to the guide unit impeller is attached to the track. As a result, the movement along the guide unit can be very accurate and only a determination of the position along along the respective axial direction of the guide unit is required.

An der Verfahreinheit ist eine Antriebseinheit vorhanden, die in einer Alternative an der Führungseinheit angreift oder in einer zweiten Alternative das mindestens eine Laufrad antreibt. An der Verfahreinheit ist ein Positionssensor zur Bestimmung der Position der Verfahreinheit entlang der Führungseinheit vorhanden.On the track unit, a drive unit is present, which engages in an alternative to the guide unit or in a second alternative drives the at least one impeller. A position sensor for determining the position of the moving part along the guide unit is provided on the moving part.

Die Führungseinheit kann im einfachsten Fall als eine Längsführung ausgebildet sein, mit der eine eindimensionale translatorische Bewegung der Verfahreinheit mit dem Industrieroboter möglich ist.The guide unit can be formed in the simplest case as a longitudinal guide, with a one-dimensional translational movement of the track with the industrial robot is possible.

Die Führungseinheit kann aber auch zumindest bereichsweise so ausgebildet sein, dass sie mindestens einen Bogen aufweist, der eine abweichend von einer Geraden ausgebildete Führung bildet. Damit kann eine Bewegung der Verfahreinheit mit dem Industrieroboter, die nicht vollständig translatorisch ist, und so auch eine Anpassung an örtliche oder anlagentechnische Gegebenheiten erreicht werden. Es ist so eine kurvenförmige Bewegung möglich. Bei einer solchen Ausführung sollte das eine oder mehrere Laufrad/-räder in vertikaler Richtung drehbar gelagert sein.However, the guide unit can also be formed, at least in some areas, such that it has at least one arc which forms a guide deviating from a straight line. This can be a movement of the track with the industrial robot, which is not completely translational, and thus an adaptation to local or technical equipment conditions can be achieved. It is such a curved movement possible. In such an embodiment, the one or more impeller / wheels should be rotatably supported in the vertical direction.

Vorteilhaft ist an der Antriebseinheit ein Elektromotor, bevorzugt ein Schrittmotor vorhanden, mit dem die Bewegung entlang der Führungseinheit in der entsprechenden Achsrichtung zwischen den zwei Umkehrpunkten, die mit Endanschlägen gebildet sein können, erreicht werden kann.Advantageously, an electric motor, preferably a stepping motor, is present on the drive unit, with which the movement along the guide unit in the corresponding axial direction between the two reversal points, which can be formed with end stops, can be achieved.

Die Führung der Verfahreinheit kann dabei in oder an zwei Seiten der Längsführung parallel zur Achse der Bewegung geführt sein. Die Führungseinheit kann hierzu zwei bevorzugt parallele Schienen aufweisen, zwischen denen die Führung der Verfahreinheit angeordnet ist, Die Führung kann die Führungseinheit auch an zwei Seiten umgreifen oder in Form eines Winkels ausgebildet sein, so dass die Führung an einer vertikalen und an einer horizontalen Fläche der Führungseinheit anliegt.The guide of the track can be guided parallel to the axis of movement in or on two sides of the longitudinal guide. For this purpose, the guide unit can have two rails which are preferably parallel, between which the guide of the moving unit is arranged. The guide can also encompass the guide unit on two sides or be designed in the form of an angle, so that the guide is arranged on a vertical and on a horizontal surface Guide unit is applied.

Günstig ist es, die Führung und die Führungseinheit so auszubilden, dass die Vorrichtung einen zusätzlichen Freiheitsgrad aufweist, so dass eine Neigung senkrecht zur Längsachse der Führungseinheit ausgeglichen werden kann und in begrenztem Maß möglich ist.It is favorable to design the guide and the guide unit in such a way that the device has an additional degree of freedom, so that an inclination perpendicular to the longitudinal axis of the guide unit can be compensated for and to a limited extent possible.

Die an der Verfahreinheit vorhandene Führung, die mittels der Führungseinheit die Verfahreinheit bei der Bewegung führt, sollte als eine Zwangsführung ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist diese dabei als eine Schlittenführung mit Kugelumlauflagerung im Schlitten, Rollenführung oder Profilstrangführung ausgebildet. Dadurch kann die Führung sehr genau erfolgen und es treten sehr kleine Reibkräfte auf.The existing on the track guide, which guides the movement of the movement unit by means of the guide unit, should be designed as a forced operation. This is particularly advantageous in this case is designed as a carriage guide with recirculating ball bearing in the carriage, roller guide or profile strand guide. As a result, the guide can be done very accurately and there are very small frictional forces.

Das mindestens eine an der Vorrichtung angebrachte Laufrad kann auf einer parallel und/oder in einem konstanten Abstand zur Längsführung angeordneten Laufschiene aufgesetzt sein, wodurch auch hier die Reibung verringert werden kann. Eine zusätzliche eigene Führung eines Laufrades oder mehrerer Laufräder ist nicht erforderlich. The at least one attached to the device impeller may be placed on a parallel and / or arranged at a constant distance from the longitudinal guide rail, whereby the friction can be reduced here as well. An additional own leadership of an impeller or more wheels is not required.

An der Verfahreinheit kann ein optischer Sensor zur berührungslosen Erkennung von Gegenständen oder Personen in einem Umfeld, die in einem Winkelbereich von mindestens 120°, der um eine senkrecht zur Längsachse der Längsführung (5) ausgerichtete Achse vorhanden sind, angeordnet sein. Vorteilhaft ist ein solcher Sensor zumindest oberhalb des Industrieroboters angeordnet. Dabei sollte ein möglichst großer Bereich überwacht werden können. An zwei Seiten der Vorrichtung kann jeweils mindestens ein Sensor in der Bewegungsrichtung angeordnet sein. Damit können Gegenstände oder Personen, die sich im Weg bei der Bewegung der Vorrichtung befinden rechtzeitig erkannt und dann die Bewegung angehalten werden.An optical sensor for non-contact detection of objects or persons in an environment that is at an angular range of at least 120 ° about a perpendicular to the longitudinal axis of the longitudinal guide ( 5 ) Aligned axis are present, be arranged. Such a sensor is advantageously arranged at least above the industrial robot. The largest possible area should be monitored. At least one sensor may be arranged in the direction of movement on each of the two sides of the device. Thus, objects or persons who are in the way of moving the device can be detected in time and then stop the movement.

Zur Erhöhung der Sicherheit können am Rahmen der Verfahreinheit an den Seiten, die in Richtung der translatorischen Bewegung der Verfahreinheit angeordnet sind, Berührungssensoren vorhanden sein. Mit diesen Berührungssensoren kann ein Anstoßen an einem im Weg der sich bewegenden Vorrichtung vorhandenen Gegenstand oder einer Person bei einer Bewegung der Vorrichtung erfasst werden.To increase safety, touch sensors may be present on the frame of the track on the sides, which are arranged in the direction of the translational movement of the track. With these touch sensors, an abutment on an object or a person present in the path of the moving device can be detected during a movement of the device.

Zur Vermeidung der Ablage von Gegenständen oder einem unerwünschten Aufsitzen eines Bedieners kann an mindestens einer horizontal ausgerichteten Oberfläche der Verfahreinheit mindestens ein Berührungssensor angeordnet sein. Auch dadurch kann die Sicherheit gegenüber einer Verletzung einer Person oder einer Beschädigung von zu manipulierenden Gegenständen und auch des Industrieroboters erhöht werden.To avoid the depositing of objects or an undesired sitting on of an operator, at least one touch sensor can be arranged on at least one horizontally oriented surface of the moving part. Also, the security against injury to a person or damage to be manipulated objects and also the industrial robot can be increased.

Außerdem kann eine elektronische Steuerung für die Steuerung der Bewegung der Verfahreinheit und des Industrieroboters an der Verfahreinheit angeordnet sein. Diese kann direkt programmiert werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit neben der Energieversorgung auch Steuerdaten über flexible Leitungen, die entlang der Längsführung geführt sind, zugeführt werden können. An die elektronische Steuerung können auch die Signale der unterschiedlichen an der Vorrichtung vorhandenen Sensoren übertagen und für die Steuerung der Bewegung der Verfahreinheit, der Bewegungen des Industrieroboters oder dem Generieren einer Notabschaltung, bei erkannter Gefahrensituation erreicht werden.In addition, an electronic controller for controlling the movement of the moving part and the industrial robot may be arranged on the moving part. This can be programmed directly. But it is also possible in addition to the power supply and control data via flexible lines that are guided along the longitudinal guide, can be supplied. The signals of the various sensors present on the device can also be transmitted to the electronic control and can be achieved for the control of the movement of the moving part, the movements of the industrial robot or the generation of an emergency shutdown when the dangerous situation is detected.

An der Verfahreinheit kann ein Neigungssensor und/oder mindestens ein Sensor zur Bestimmung des Abstandes zu einem Fixpunkt, z. B. dem Boden, mit dem dann auch eine Neigung der Verfahreinheit erfasst werden kann, vorhanden sein. Dessen Signale können für die Steuerung genutzt und der jeweilige Neigungswinkel dabei berücksichtigt werden. So kann beispielsweise bei einer Neigung der Vorrichtung in einem Winkel senkrecht zur Achse der Bewegung, der sich zu einer Bearbeitungsstation oder Zielposition dadurch veränderte Abstand, bei der Steuerung der Bewegung des Industrieroboters berücksichtigt und die dadurch aufgetretene Abstandsabweichung kompensiert werden.On the trajectory, a tilt sensor and / or at least one sensor for determining the distance to a fixed point, for. B. the ground, with which then a tendency of the track can be detected, be present. Its signals can be used for the control and the respective inclination angle can be taken into account. For example, given an inclination of the device at an angle perpendicular to the axis of movement, the distance changed to a processing station or target position, can be taken into account in the control of the movement of the industrial robot and the distance deviation that has occurred thereby can be compensated.

Die bereits angesprochenen Berührungssensoren können von einem Elastomer, beispielsweise einem Kunststoffschaum umschlossen oder darin eingebettet sein. Wodurch das Verletzungspotential und die Wirkung eines Anstoßens reduziert werden können. Es ist dadurch auch möglich auf eine aufwändige die Sicherheit aber auch die Kosten erheblich erhöhende Umhausung zu verzichten.The already mentioned touch sensors can be enclosed by an elastomer, for example a plastic foam or embedded therein. Thus, the potential for injury and the impact of an offense can be reduced. It is thus also possible to dispense with an elaborate security but also the cost considerably increasing housing.

Mit der Erfindung ist eine hohe Positioniergenauigkeit durch die geführte Bewegung bei gleichzeitig hoher Geschwindigkeit möglich. Der erforderliche Raumbedarf ist entsprechend klein und die Vorteile des Betriebes eines Industrieroboters in Verbindung mit der Verfahreinheit können ausgenutzt werden.With the invention, a high positioning accuracy by the guided movement at the same time high speed is possible. The required space requirement is correspondingly small and the advantages of the operation of an industrial robot in conjunction with the track unit can be exploited.

Es ist auch eine Interaktion zwischen Mensch und Maschine möglich. Hierfür kann auch eine Eingabeeinrichtung für Steuerbefehle, eine elektronische Schnittstelle für die Eingabe von Daten und ein Display mit ggf. zusätzlichen optischen Anzeigeelementen für die Funktion an der elektronischen Steuerung vorhanden bzw. mit dieser verbunden sein.It is also an interaction between man and machine possible. For this purpose, an input device for control commands, an electronic interface for the input of data and a display with possibly additional optical display elements for the function on the electronic control system may be present or connected thereto.

In einer die Erfindung weiterbildenden Ausführungsform kann an der Verfahreinheit oder der Führungseinheit eine zweite Führung angeordnet oder dort angebracht sein. Damit kann eine Bewegung der Verfahreinheit in eine Achsrichtung, die von der Achsrichtung, in der eine Bewegung entlang der Führungseinheit erfolgt, abweicht, ermöglicht werden. Bevorzugt ist dabei eine senkrechte Achsausrichtung der zweiten Führung in Bezug zur Achsrichtung der Führungseinheit. Dadurch kann der Abstand der Verfahreinheit mit dem Industrieroboter zur Führungseinheit und somit auch der Abstand zu anderen Gegenständen, wie z. B. Bearbeitungsstationen in dieser Richtung verändert werden, was die Einsatzflexibilität erhöht. In diesem Fall sollte es möglich sein, die Bewegungen in die unterschiedlichen Achsrichtungen entkoppelt voneinander durchführen zu können. Hierfür kann beispielsweise die Verfahreinheit angehoben werden und dabei das oder die Laufrad/-räder frei oberhalb des Bodens schweben. In dieser Position kann dann die Verfahreinheit mittels der zweiten Führung, die bevorzugt und einfacherweise als Längsführung ausgebildet sein kann, bewegt und so zweidimensional positioniert werden.In an embodiment which further develops the invention, a second guide can be arranged or attached to the moving part or the guide unit. Thus, a movement of the moving part in an axial direction that deviates from the axial direction in which a movement takes place along the guide unit can be made possible. In this case, a vertical axis alignment of the second guide in relation to the axial direction of the guide unit is preferred. As a result, the distance between the track and the industrial robot to the guide unit and thus the distance to other objects, such. As processing stations are changed in this direction, which increases the versatility. In this case, it should be possible to be able to perform the movements in the different axial directions decoupled from each other. For this purpose, for example, the track unit can be raised while the or the impeller / wheels float freely above the ground. In this position, then the track by means of the second guide, which may be preferred and simply designed as a longitudinal guide, moves and so be positioned two-dimensionally.

In einer Alternative dazu besteht die Möglichkeit, dass der Industrieroboter auf der Verfahreinheit mittels einer weiteren Führung so angeordnet ist, dass eine Bewegung des Industrieroboters in eine Achsrichtung, die von der Achsrichtung, in der eine Bewegung entlang der Führungseinheit erfolgt, abweicht, möglich ist. Auch in diesem Fall sollte diese Achsrichtung senkrecht zur Achsrichtung der Führungseinheit ausgerichtet sein. Bei dieser etwas einfacheren Ausführungsform kann lediglich der Abstand des Industrieroboters zur Führungseinheit und somit zu anderen Gegenständen entsprechend den örtlichen Gegebenheiten angepasst werden.In an alternative to this, there is the possibility that the industrial robot is arranged on the track by means of another guide so that a movement of the industrial robot in an axial direction, which differs from the axial direction in which a movement takes place along the guide unit, is possible. Also in this case, this axial direction should be aligned perpendicular to the axial direction of the guide unit. In this somewhat simpler embodiment, only the distance of the industrial robot to the guide unit and thus to other objects can be adjusted according to local conditions.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher beschrieben werden.The invention will be described in more detail by way of example below.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Seitenansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und 1 a side view of an example of a device according to the invention and

2 die Vorrichtung nach 1 in der Vorderansicht; 2 the device after 1 in front view;

Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel ist ein Industrieroboter 3 mit einer Verfahreinheit 1 verbunden. Mit dem Industrieroboter 3 können Gegenstände in sechs Freiheitsgraden manipuliert und bewegt werden.In the in the 1 and 2 example shown is an industrial robot 3 with a moving part 1 connected. With the industrial robot 3 Objects can be manipulated and moved in six degrees of freedom.

Die Verfahreinheit 1 verfügt über eine Antriebseinheit 7 mit einem Schrittmotor, mit der eine translatorische Hin- und Herbewegung entlang einer Führungseinheit 5, die bei diesem Beispiel als Längsführung ausgebildet ist, möglich ist. Der Industrieroboter 3 kann so in dieser Achsrichtung bewegt und positioniert werden.The trajectory 1 has a drive unit 7 with a stepping motor, with the translational reciprocating movement along a guide unit 5 , which is formed in this example as a longitudinal guide, is possible. The industrial robot 3 can thus be moved and positioned in this axial direction.

Zur Bestimmung der jeweiligen Position in der Richtung der translatorischen Bewegung ist ein Positionssensor 6 vorhanden, der beispielsweise als ein Inkrementalergeber ausgebildet sein kann.To determine the respective position in the direction of the translational movement is a position sensor 6 present, which may be formed, for example, as an incremental encoder.

Das mit der Antriebseinheit 7 erzeugte Drehmoment wird über ein geeignetes Getriebe auf ein Laufrad 13, das am Boden des Rahmens 9 der Verfahreinheit 1 angebracht ist, übertragen, um die translatorische Bewegung zu ermöglichen. Das Laufrad 13 stützt die Vorrichtung auf einer Laufschiene 10 ab, die parallel zur Führungseinheit 5 angeordnet und ausgerichtet ist.That with the drive unit 7 Torque generated by a suitable gear on an impeller 13 at the bottom of the frame 9 the track unit 1 is mounted, transferred to allow the translational movement. The impeller 13 supports the device on a track 10 off, parallel to the guide unit 5 is arranged and aligned.

Über flexible Leitungen 4, die parallel zur Führungseinheit 5 geführt und mit bewegt werden können, können Elektroenergie und Daten zur Vorrichtung übertragen werden.Via flexible cables 4 parallel to the guide unit 5 can be guided and moved, electrical power and data can be transmitted to the device.

Zur Erhöhung der Sicherheit und den Betrieb sind diverse Sensoren an der Vorrichtung vorhanden. Die Sensoren sind mit der elektronischen Steuerung 8 verbunden, die an der Verfahreinheit installiert ist.To increase safety and operation, various sensors are present on the device. The sensors are with the electronic control 8th connected, which is installed on the track.

So ist ganz oben am Rahmen 9 der Verfahreinheit ein Sensor 11 angeordnet. Mit diesem Sensor 11 kann optisch der Abstand zum Boden, auf dem die Vorrichtung bewegt wird, bestimmt werden. Damit ist es möglich, eine Neigung der Vorrichtung zu Erfassen. Die erfasste Neigung kann bei der Ansteuerung des Industrieroboters 3 berücksichtigt werden. Bei zu großer Neigung kann auch eine Notabschaltung erfolgen. Der Sensor 11 kann aber auch so ausgebildet sein, das er allein oder zusätzlich zur Abstandsbestimmung auch eine Umfeldüberwachung durchführt und dabei ggf. im Umfeld vorhandene Gegenstände oder Personen erkennt und dadurch ungewollte Zusammenstöße vermieden werden können. Für eine Umfeldüberwachung ist ein weiterer Sensor 12 an der Verfahreinheit 1 in der nähe des Bodens, auf dem die Bewegung erfolgt vorhanden, mit dem Gegenstände und Personen in einem Abstand erkannt werden können. Mit den Sensoren 11 und 12 können ggf. rechtzeitig akustische und/oder optische Warnsignale generiert bzw. initiiert werden, wenn sich Gegenstände oder Personen in einem kritischen Bereich vor der Vorrichtung befinden.That's right at the top of the frame 9 the track unit is a sensor 11 arranged. With this sensor 11 Optically, the distance to the ground on which the device is moved can be determined. This makes it possible to detect a tilt of the device. The detected tilt can be used when controlling the industrial robot 3 be taken into account. If the inclination is too great, an emergency shutdown can also be carried out. The sensor 11 However, it can also be designed so that it alone or in addition to distance determination also performs environmental monitoring and possibly recognizes existing objects or persons in the environment and thereby unwanted collisions can be avoided. For environmental monitoring is another sensor 12 at the track unit 1 near the ground on which the movement takes place, with which objects and persons can be detected at a distance. With the sensors 11 and 12 If necessary, acoustic and / or optical warning signals can be generated or initiated in good time if objects or persons are located in a critical area in front of the device.

An der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß diesem Beispiel sind weitere Sensoren 2.1 und 2.2 vorhanden. Mit diesen Sensoren können Berührungen erkannt werden. Dabei sind an zwei Seiten des Rahmens 9 Berührungssensoren 2.1 angebracht. Damit kann ein Anstoßen der Vorrichtung bei der translatorischen Bewegung in der Richtung, an der der jeweilige Berührungssensor 2.1 angeordnet ist, erfasst werden. Es ist auch eine Berührung einer Person, die sich von dieser Seite zu nah an die Vorrichtung heran bewegt hat, detektierbar.At the device according to the invention according to this example are other sensors 2.1 and 2.2 available. Touches can be detected with these sensors. These are on two sides of the frame 9 touch sensors 2.1 appropriate. This can be a bumping of the device in the translational movement in the direction in which the respective touch sensor 2.1 is arranged to be detected. It is also a touch of a person who has moved from this side too close to the device, detectable.

Weitere Berührungssensoren 2.2 sind auf horizontalen Flächen der Verfahreinheit 1 angebracht, die zu einem Aufsitzen von Personen oder einem dortigen Ablegen von Gegenständen einladen. Um dies zu erkennen und dann zumindest eine Bewegung des Industrieroboters 3 zu vermeiden, können diese Berührungssensoren 2.2 genutzt werden.Other touch sensors 2.2 are on horizontal surfaces of the track 1 attached, which invite to a sitting on people or a local depositing objects. To recognize this and then at least one movement of the industrial robot 3 To avoid these touch sensors 2.2 be used.

Die Berührungssensoren 2.1 und 2.2 sind von außen mit einer Kunststoffschaumumhüllung geschützt angeordnet.The touch sensors 2.1 and 2.2 are arranged protected from the outside with a plastic foam wrapper.

Diese Umhüllung hilft bei der Vermeidung von Verletzungen und dient zur Verhinderung von Beschädigungen. Dabei kann hinter bzw. in einer Umhüllung lediglich ein Berührungssensor 2.1 oder 2.2 oder mehrere Sensoren 2.1 und 2.2 in Abständen zueinander angeordnet.This cover helps prevent injury and prevent damage. In this case, behind or in an enclosure only a touch sensor 2.1 or 2.2 or more sensors 2.1 and 2.2 arranged at intervals to each other.

Claims

Vorrichtung für die Manipulation von Gegenständen, bei der ein mehrachsiger Industrieroboter auf einer Verfahreinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinheit (1) mit einer Führung an einer Seite an einer Führungseinheit (5) für eine Bewegung geführt ist und an der gegenüberliegenden Seite mindestens ein in einem Abstand zur Führungseinheit (5) angeordnetes Laufrad (13) an der Verfahreinheit (1) angebracht ist; und an der Verfahreinheit (1) eine Antriebseinheit (6) vorhanden ist, die an der Führungseinheit (5) angreift oder das mindestens eine Laufrad (13) antreibt, wobei an der Verfahreinheit (1) ein Positionssensor (6) zur Bestimmung der Position der Verfahreinheit (1) entlang der Führungseinheit (5) vorhanden ist.Device for the manipulation of objects, in which a multiaxial industrial robot is arranged on a moving part, characterized in that the moving part ( 1 ) with a guide on one side on a guide unit ( 5 ) is guided for a movement and on the opposite side at least one at a distance from the guide unit ( 5 ) arranged impeller ( 13 ) at the track unit ( 1 ) is attached; and at the track unit ( 1 ) a drive unit ( 6 ) present at the management unit ( 5 ) or at least one impeller ( 13 ), whereby at the trackside unit ( 1 ) a position sensor ( 6 ) determining the position of the trackside unit ( 1 ) along the guide unit ( 5 ) is available.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (5) als eine Längsführung oder eine mit mindestens einem Bogen abweichend von einer Geraden ausgebildete Führung ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide unit ( 5 ) is formed as a longitudinal guide or formed with at least one arc deviating from a straight line guide.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebseinheit (6) ein Elektromotor, insbesondere ein Schrittmotor vorhanden ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that on the drive unit ( 6 ) An electric motor, in particular a stepper motor is present.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Verfahreinheit (1) in oder an zwei Seiten der Führungseinheit (5) geführt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide of the moving part ( 1 ) in or on two sides of the management unit ( 5 ) is guided.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Verfahreinheit (1) vorhandene Führung, die mittels der Führungseinheit (5) die Verfahreinheit (1) bei der Bewegung führt, als eine Zwangsführung und dabei insbesondere als eine Schlittenführung mit Kugelumlauflagerung im Schlitten, eine Rollenführung oder Profilstrangführung ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the on the track ( 1 ) existing guide, which by means of the guide unit ( 5 ) the track unit ( 1 ) leads in the movement, as a forced operation, and in particular as a carriage guide with recirculating ball bearing in the carriage, a roller guide or profile strand guide is formed.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Laufrad (13) auf einer parallel zur Führungseinheit (5) ausgerichteten und/oder in einem konstanten Abstand dazu angeordneten Laufschiene (10) aufsitzt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one impeller ( 13 ) on a parallel to the guide unit ( 5 ) aligned and / or at a constant distance therefrom arranged track ( 10 ) is seated.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verfahreinheit (1) mindestens ein optischer Sensor (11, 12) zur berührungslosen Erkennung von Gegenständen oder Personen in einem Umfeld, die in einem Winkelbereich von mindestens 120°, der um eine senkrecht zur Längsachse der Führungseinheit (5) ausgerichtete Achse vorhanden sind und/oder jeweils mindestens ein Sensor (1.2) an zwei Seiten der Verfahreinheit (1) in der Bewegungsrichtung angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the trackside unit ( 1 ) at least one optical sensor ( 11 . 12 ) for non-contact detection of objects or persons in an environment which is in an angular range of at least 120 °, about a perpendicular to the longitudinal axis of the guide unit ( 5 ) are aligned and / or at least one sensor ( 1.2 ) on two sides of the track ( 1 ) is arranged in the direction of movement.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen (9) der Verfahreinheit (1) an den Seiten, die in Richtung der Bewegung der Verfahreinheit (1) angeordnet sind, Berührungssensoren (2.1) vorhanden sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the frame ( 9 ) of the track unit ( 1 ) on the sides in the direction of movement of the track ( 1 ), touch sensors ( 2.1 ) available.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer horizontal ausgerichteten Oberfläche der Verfahreinheit (1) mindestens ein Berührungssensor (2.2) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one horizontally oriented surface of the track ( 1 ) at least one touch sensor ( 2.2 ) is arranged.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuerung (8) für die Steuerung der Bewegung der Verfahreinheit (1) und des Industrieroboters (3) an der Verfahreinheit (1) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that an electronic control ( 8th ) for controlling the movement of the track ( 1 ) and the industrial robot ( 3 ) at the track unit ( 1 ) is arranged.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verfahreinheit (1) ein Neigungssensor und/oder mindestens ein Sensor zur Bestimmung des Abstandes zu einem Fixpunkt, mit dem eine Neigung der Verfahreinheit (1) erfasst werden kann, vorhanden ist/sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the trackside unit ( 1 ) an inclination sensor and / or at least one sensor for determining the distance to a fixed point, with which an inclination of the moving part ( 1 ) is present, is / are.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungssensoren (2.1 und 2.2) von einem Elastomer umschlossen oder darin eingebettet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact sensors ( 2.1 and 2.2 ) are enclosed by or embedded in an elastomer.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensors (11), dem Neigungssensor, dem mindestens einen Sensor zur Bestimmung des Abstandes zu einem Fixpunkt und/oder der Berührungssensoren (2.1, 2.2) eine Notabschaltung der Bewegung der Verfahreinheit (1) und des Industrieroboters (3) generierbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the sensor ( 11 ), the tilt sensor, the at least one sensor for determining the distance to a fixed point and / or the touch sensors ( 2.1 . 2.2 ) an emergency shutdown of the movement of the track unit ( 1 ) and the industrial robot ( 3 ) can be generated.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verfahreinheit (1) oder der Führungseinheit (5) eine zweite Führung angeordnet oder dort angebracht ist, die eine Bewegung der Verfahreinheit (1) in eine Achsrichtung, die von der Achsrichtung, in der eine Bewegung entlang der Führungseinheit (5) erfolgt, abweicht, ermöglicht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the trackside unit ( 1 ) or the management unit ( 5 ) a second guide is arranged or mounted there, the movement of the track ( 1 ) in an axial direction, that of the axial direction, in which a movement along the leadership unit ( 5 ), deviates, allows.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (3) auf der Verfahreinheit (1) mittels einer weiteren Führung so angeordnet ist, dass eine Bewegung des Industrieroboters (3) in eine Achsrichtung, die von der Achsrichtung, in der eine Bewegung entlang der Führungseinheit (5) erfolgt, abweicht, ermöglicht ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the industrial robot ( 3 ) on the track ( 1 ) is arranged by means of another guide so that a movement of the industrial robot ( 3 ) in an axial direction from the axial direction, in which a movement along the guide unit ( 5 ), deviates, is possible.