DE2749603A1

DE2749603A1 - Handhabungsgeraet mit einem ueber ein gelenksystem bewegten greiferarm

Info

Publication number: DE2749603A1
Application number: DE19772749603
Authority: DE
Inventors: Walter Sieber
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1977-11-05
Filing date: 1977-11-05
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2749603C3; DE2749603B2

Description

Handhabungsgerät mit einem über ein Gelenksystem
bewegten Greiferarm Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Handhabungsgerät mit einem über ein elektromotorisch angetriebenes Gelenksystem bewegten Auslegerarm (Greiferarm), der seinerseits mit einem Greiferglied verbunden ist.
Derartige Handhabungsgeräte sind bekannt und lassen sich beispielsweise für Zwecke der Montage, für Schweiß-, Bohr-, Be- und Entlade-, Transport-, Emaillier- und Lackierarbeiten usw. einsetzen.
Bei den bekannten Systemen können Jedoch gegebenenfalls dann Beschädigungen am Gerät selbst, oder an den mit dem Gerät zu manipulierenden Werkzeugen und Werkstücken auftreten, wenn das Greiferglied starr mit dem Auslegerarm verbunden ist und infolge von Programmierungsfehlern bei sogenannten programmierten Industrierobotern, infolge fehlerhafter manueller Steuerung oder auf Grund sporadisch auftretender Fehlimpulse, falsche Bewegungen ausführt. Das Greiferglied kollidiert in den Fällen entweder unmittelbar oder mittelbar über ein Werkstück mit einem anderen ortsfesten Gegenstand und wird beschädigt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht mithin darin, ein Handhabungsgerät der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die genannten Gefahren der Eigen- oder Fremdbeschädigung nicht mehr auftreten können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Verbindung zwischen Greiferglied und Auslegerarm Schaltmittel vorgesehen sind, über die bei einer nicht vorgesehenen Krafteinwirkung auf das Greiferglied der elektromotorische Antrieb des Gelenksystems abschaltbar ist. Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei wird ein Ausführungsbeispiel im Sinne der Unteransprüche beschrieben, wobei die Schaltmittel durch elektrische Bauteile realisiert sind.
In der Zeichnung ist nur der erfindungswesentliche Teil, d.h. die erfindungsgemäße Abschaltsicherung eines Handhabungsgeräts dargestellt, da die Aufbau- und Funktionsweise eines solchen, auch unter dem Terminus Industrieroboter bekannten Gerätes an sich bekannt ist.
Dargestellt ist ein schematisch angedeutetes Greiferglied 1, das im gezeichneten Beispiel zwecks Anwendung bei einer automatischen Schweißmaschine einen ebenfalls nur angedeuteten Schweißbrenner 2 umschließt und letztlich bewegt.
Das Greiferglied 1 ist mit dem Ende eines als Platine angedeuteten Aegerarms(Greiferarm) 3 verbunden, der seinerseits von einem nicht dargestellten Gelegenksystem bewegt wird. Der Antriebs- und Bewegungsmechanismus des Gelenksystems wird über elektromotorische Arbeitsmittel betätigt.
Da es sich bei dem erwähnten Anwendungsfall einer SchweiB-brennerhalterung um einen relativ einfachen Bewegungsmechanismus des Greifergliedes handelt, ist die Verbindung zwischen Greiferglied 1 und Auslegerarm 3 insofern sehr einfach realisierbar und realisiert. Abgesehen von der noch zu beschreibenden erfindungsgemäßen VerbindUngsmimik mit den Schaltmitteln ist der Greiferarm 1 über eine einfache Haltekugel 4 in einem Klemmkonus 5 eingespannt.
tabor diese Einspannung wird die Bewegung des Ausleger-3 3 auf das Greiferglied 1 übertragen.
Diese spezielle Ausführungsform der Verbindung zwischen Auslegerarm und Greiferglied schränkt Jedoch den Erfindungsgedanken nicht ein. Es liegt durchaus im Rahmen der vorliegenden Erfindung, anstelle der Klemmhalterung auch einen in den drei Raumkoordinaten beweglichen Greiferglied-Anschluß vorzusehen.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Verbindung zwischen der Haltekugel 4 bzw.
deren zylindrischen Ansatz und dem Greiferglied 1 im wesentlichen aus zwei Hauptelementen, erstens einem mit dem Greiferglied 1 verbundenen Schaltbolzen 6, der über eine Flansch -- Verbindung 7 mit dem Greiferglied 1 verbunden ist, und zweitens einem Federmechanismus, der aus einer in einem Gehäuse fixierten Druckfeder 9 und einem über die Druckfeder an einen Deckel 10 des Gehäuses 8 gedrückten kreisförmigen Umlauf 11 am Schaltbolzen 6 besteht.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen vom Schaltbol2en zu betätigenden Schaltmittel selbst befinden sich dabei zwischen der Flanschbefestigung 7 und dem Klemmkonus 5.
Im dargestellten Beispiel ist die Verbindung zwischen Greiferglied 1 und Auslegerarm 3 koaxial aufgebaut. Dabei kann das Greiferglied in der Ruhe- bzw. Nullstellung als biegesteif, schwingungsfest und verdrehfest angesehen werden. Letzteres wird durch mit dem Gehäuse 8 ortsfest verbundene an Abschrägungen 12 im kreisringförmigen Umlauf 11 des Schaltbolrens 6 einrastende Rastbolzen 13 realisiert. Abschrägungen 12 und Rastbolzen 13 befinden sich an der Anlagefläche zwischen dem kreisförmigen Umlauf 11 und dem Deckel 10 des Gehäuses 8.
Innerhalb des durch die Druckfeder 9 gegebenen Freiraums liegt zentrisch unterhalb des Schaltbolzéns 6 ein Kontakt 14 eines Schalthebels 15, der seinerseits über einen Drehpunkt 16 mit dem Gehäuse 8 verbunden ist. Ausserhalb des Gehäuses 8 weist der Schalthebel i5 eine Kontaktfläche 17 auf, der einen Schaltknopf 18 eines mit dä Gehäuse 8 verbundenen Druckschalters 19 zu betätigen vermag. Dieser Druckschalter liegt über einen Kabelanschluß 20 derart im Stromkreis des Antriebs für den Gelenlunechanismus des Auslegerarms, daß bei Überwindung des Schalthubs des Schaltknopfs 18 der Antrieb abgeschaltet wird.
Die erfindungsgemäß konzipierte Abschaltsicherung funktioniert wie folgt: Bei nicht vorgesehener d.h. übermäßiger Krafteinwirkung auf das Greiferglied 1 an beliebiger Stelle und aus beliebiger Richtung wird über die Flanschbefestigung 7 der Schaltbolzen 6 gegenüber dem feststehenden Gehäuse 8 über die Druckfeder 9 gekippt, gedreht oder axial bewegt.
Der kreisringförmige Umlauf 11 am Schaltbolzen 6 stützt sich dabei - je nach Bewegungszustand des Greiferglieds -entweder im Schnittpunkt Deckel - Abachrägung des Gehäuses 8 ab oder gleitet mit dem Radius auf der Abschrägung 12 des Gehäuses 8 entlang in Richtung Haltekugel 4. Der Schaltbolzen 6 bzw. seine Stirnfläche am Ende des Bolzens wird gleichzeitig axial und pendelnd bewegt und bewirkt den erforderlichen Schalthub. Dabei wird der Schalthebel 15 ueber den Kontakt 14 um seinen Drehpunkt 16 derart bewegt, daß die Kontaktfläche 17 des Schalthebels 15 den Schaltknopf des Druck schalters 18 betätigt. Dadurch wird der Stromkreis des Gelenksystemantriebs sofort unterbrochen und der Bewegungsablauf gestoppt.
Nach Rücksetzung des Auslegerarms wird die Abschaltsicherung über die Druckfeder 9 und eine Rückholfeder am Schalthebel 15 automatisch wieder in Ruhestellung gebracht, wodurch das Greiferglied wieder genau positioniert wird.
Die erfindungsgemäß vorgesehene und konzipierte Abschaltsicherung in der Verbindung zwischen Greiferglied und Auslegerarm (Greiferarm) erhöht die Sicherheit eines Handhabungsgeräts ganz erheblich. Sowohl das Gerät selbst als auch damit bewegte Werkzeuge und zu behandelnde Einheiten werden vor Beschädigungen auf Grund falscher Bewegungen geschützt.

Claims

Patentansprüche 1. Handhabungsgerät mit einem über ein elektromotorisch angetriebenes Gelenksystem bewegten Auslegerarm (Greiferarm), der seinerseits mit einem Greiferglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen Greiferglied (1) und Auslegerarm (3) Schaltmittel vorgesehen sind, über die bei einer nicht vorgesehenen Krafteinwirkung auf das Greiferglied (1) der elektromotorische Antrieb des Gelenksystems abschaltbar ist.
2. Handhabungsgerät nach A 1, dadurch gekennzeichnet, daß Greiferglied (1) und Auslegerarm (3) krafischlüssig über einen Federmechanismus (9, 11) miteinander verbunden sind und daß das Greiferglied (1) mit einem Schaltbolzen (6) verbunden ist, der bei einer nicht vorgesehenen Krafteinwirkung einen Schalter (18) betätigt.
3. Handhabungsgerät nach A 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federmechanismus durch eine axial in einem mit dem Auslegerarm (3) verbundenem Gehäuse (8) angeordnete Druckfeder (9) realisiert ist, die zentral den Schaltbolzen (6) umgibt.
4. Handhabungsgerät nach A 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbolzen (6) einen kreisförmigen Ansatz (11) aufweist, der einerseits durch die Druckfeder (9) an einen Deckel (10) des Gehäuses (8) gedrückt wird und andererseits über an der Anlagefläche angearbeitete Abschrägungen (12) und mit dem Deckel (10) verbundene Rastbolzen(13) entgegen der Federkraft axial in Richtung vom Greiferglied (1) egdrückbar ist.
5. Handhabungsgerät nach A 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (8) ein Druckschalter (19) angebracht ist, der über einen in den Gehäuseinnenraum hineinragenden Schalthebel (15) vom Schaltbolzen (6) betätigt wird.