DE3239826A1

DE3239826A1 - Lehrkopf fuer roboter

Info

Publication number: DE3239826A1
Application number: DE19823239826
Authority: DE
Inventors: John David Preston Lancashire Jones; Joseph Roger Topping
Original assignee: British Aerospace PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 1981-10-27
Filing date: 1982-10-27
Publication date: 1983-05-05
Also published as: US4506448A; FR2515091A1; FR2515091B3

Description

Lehrkopf für Roboter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung des Verfahrens des Lehrens bzw. des Einlernens eines Roboters, damit dieser gewisse erforderliche Arbeitsgänge durchführen kann, beispielsweise das Bohren einer Reihe von Löchern in einem Werkstück.

Der Ausdruck "Roboter", wie er in der folgenden Beschreibung benutzt wird, bezieht sich auf eine Maschine mit einem beweglichen Organ, wie dies an sich bekannt ist und dieses Organ soll als "Arm" bezeichnet werden, der am Ende eines Behandlungskopfes, beispielsweise eines Bohrkopfes angeordnet ist, der tatsächlich das gewünschte Verfahren durchführt. Außerdem weist ein solcher Roboter einen Servomotor auf, um das Organ und demgemäß den Verfahrenskopf unter der Steuerung eines Computers zu bewegen, damit das Verfahren durchgeführt werden kann.

Um das erforderliche Cornputerprogramm zu erzeugen, d.h. um den Roboter zu "lehren", kann der Roboterarm manuell oder durch einen Servomotor angetrieben, aber unter manueller Steuerung in verschiedene Relativlagen gegenüber einem Werkstück oder einer Schablone angeordnet werden, die das Werkstück repräsentiert. Diese Stellungen sind jene Stellungen die erforderlich sind,um bei dem tatsächlichen Verfahren reproduziert zu werden. Beispiels weise können diese Stellungen jene sein, bei denen jeweils Löcher geboohrt werden müssen. Dabei zeichnet der Computer die jeweiligen Stellungen auf.

Der Computer kann auch durch gewisse andere Mittel, beispielsweise durch eine einfache Tastatur mit geschriebenen Instruktionen programmiert werden. Das manuelle Einleseverfahren ist jedoch sehr viel zweckmäßiger. Das Problem, welches hiermit verknüpft ist, besteht darin, daß insbesondere für gewisse spanabhebende Verfahren der Arm sehr genau in die erforderliche Stellung manövriert werden muß. Wenn wiederum das Beispiel des Bohrens einer Reihe von Löchern betrachtet wird, dann ist zu berücksichtigen, daß für jedes Loch der Roboterarm nicht nur über die richtige Stellung gebracht werden muß, sondern über dieser Stellung auch mit richtigem Abstand gegenüber dem Werkstück angeordnet werden muß, so daß später der Bohrer in das Werkstück aus dem gewünschten Abstand und mit dem gewünschten Winkel, d.h. normal zum Werkstück eingeführt werden kann. Die richtige Lage kann insbesondere dann schwierig zu erhalten sein, wenn das zu bohrende Werkstück in einer oder mehreren Ebenen gekrümmt ist.

Die Erfindung geht aus von einem Lehrkopf für Roboter zur Festlegung an dem Arm eines Roboters und zur Unterstützung der genauen Positionierung des Roboterarms gegenüber einem Werkstück oder einem Werkstück, welches von einer Schablone repräsentiert wird und löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Lehrkopf mehrere Berührungssensoren aufweist, die bei der Benutzung des Kopfes in Berührung mit dem Werkstück oder der Schablone gebracht werden und derart ausgebildet sind, daß wenn sämtliche Sensoren in Berührung mit dem Werkstück befindlich sind, der Arm in einer vorbestimmten Lage relativ zum Werkstück oder zur Schablone befindlich ist.

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Vorzugsweise besitzt der Lehrkopf eine Anzeigevorrichtung, um visuell die Berührung eines jeden Kontaktsensors anzuzeigen. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung aus einer Reihe elektrischer Lampen bestehen, wobei jede Lampe so geschaltet ist, daß sie ihre Energie von einer Spannungsquelle über einen Pfad erhält, der das Werkstück oder die Schablone aufweist und über jeweils einen der Berührungssensoren.

Die Berührungssensoren können mehrere langgestreckte Finger aufweisen, die mit einem Teil des Lehrkopfes derart verbunden sind, daß wenn der Körper mit dem Roboterarm verbunden ist, die Finger um eine vorbestimmte Achse im Abstand angeordnet sind, die dem Roboterarm zugeordnet ist und sich in der gleichen allgemeinen Richtung wie die Achse vom Roboterarm weg erstrecken, wobei die äußeren Enden der Finger in einer gemeinsamen Ebene enden, die eine vorbestimmte Lage relativ zur Achse besitzt und beispielsweise normal zu dieser Achse verläuft, so daß dann wenn die äußeren Enden sämtlich in Berührung mit dem Werkstück oder der Schablone befindlich sind, die Achse, die dem Roboterarm zugeordnet ist, eine entsprechende vorbestimmte Lage gegenüber dem Werkstück oder der Schablone aufweist. Die Finger können an dem Körper dadurch befestigt sein, daß sie an einem gemeinsamen Teil fixiert sind, das an einem Bauteil festgelegt ist, welches auf dem Körper zur Bewegung relativ und weg von dem Roboterarm befestigt ist. Zweckmäßigerweise trägt der Körper eine Sonde, die längs der Achse verläuft und längs dieser nach dem Körper beweglich ist, so daß die Sondenspitze an dieser Ebene vorbeibeweglich ist. Die Sonde kann mit einem Antrieb gekuppelt sein, beispielsweise mit einem pneumatischen Antrieb, der

an dem Körper befestiqt ist, damit diese Bewegung zustande kommt. Der Körper kann außerdem eine zentrale Berührungssonde aufweisen, die sich längs der Achse zwischen den Fingern erstreckt und in Berührung mit dem Werkstück oder der Schablone gebracht werden kann um anzuzeigen, daß der Roboterarm in einem vorbestimmten Abstand zum Werkstück oder zur Schablone befindlich ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten "Lehrkopfes" und eines Teils eines Werkstücks;

Fig. 2 in größerem Maßstab eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A gemäß Fig. 1 bei weggenommenem Werkstück.

Der dargestellte "Lehrkopf" dient dazu eine Bedienungsperson zu unterstützen, wenn diese einen Roboter der Bauart Cincinnati Milacron T3, von dem nur das Ende seines Armes 8 dargestellt ist, lehrt eine Reihe von Bohrungen in einem gekrümmten Flugzeughautabschnitt und einen darunterlienenden Rahmen 101 derart einzubohren, daß später dieser Hautabschnitt an dem Rahmen angenietet werden kann. Der Lehrprozeß besteht darin, den Arm 8 des Roboters nach einer Reihe von erforderlichen Stellungen zu überführen, d.h. ihn genau über den

jeweiligen Lochstellungen und in der richtigen Lage und im richtigen Abstand von dem Flugzeughautabschnitt einzustellen, während der Computer diese Stellungen aufzeichnet. Danach wird der "Lehrkopf" durch einen Bohrkopf ersetzt und der Computer wird veranlaßt, den Roboterarm in jene Stellungen zu überführen, die während des Lernvorganges aufgezeichnet wurden und den Bohrkopf so zu führen, daß jeweils ein Loch gebohrt wird. Der Lehrkopf bietet eine Unterstützung zur Erlangung der erforderlichen Stellungen des Arms 8. Demgemäß ist der Lehrkopf, wie später noch im einzelnen erläutert wird, so ausgebildet und ausgelegt, daß ein bestimmter Bohrkopf benutzt werden kann, wie dies ebenfalls weiter unten beschrieben wird.·

Obgleich gemäß Figur 1 das Werkstück im wesentlichen horizontal unter dem Lehrkopf und dem Roboterarm liegt, kann das Werkstück natürlich auch in anderer Lage, beispielsweise vertikal und auf einer Seite des Roboters aufgestellt werden. Der Lehrkopf ist benutzbar unabhängig von der relativen Richtung, mit welcher Roboterarm und Werkstück zu einander angeordnet werden.

Der Lehrkopf umfaßt einen allgemein zylindrischen Körper 1 aus Stahl mit einem Flansch 2 an einem Ende. Etwa in der Mitte des Körpers sind erste und zweite dicht benachbarte Schultern 3 und 4 ausgebildet, wo der Durchmesser des Körpers von dem Teil 5 des Körpers, der sich zwischen dem Flansch 2 und der ersten Schulter 3 erstreckt, abgestuft ist, auf einen wesentlich verminderten Durchmesser des Teils 6 des Körpers, der sich zwischen der zweiten

Schulter 2 und jenem Ende des Körpers erstreckt, der von dem Flansch 2 entfernt liegt.

Eine mit Flansch versehene Hülse 7 ist am Körper 1 mit dem Flansch in eine genau bearbeitete Ausnehmung des Flansches eingepaßt, wobei die Hülse an den Körper 1 mittels Schrauben 11 festgelegt ist. Hülse und demgemäß Körper werden dann genau am Ende des Roboterarms 8 durch einen Teil der Hülse festgelegt, der in eine Paßausnehmung 9 am Ende des Armes 8 einpaßt und vermittels eines Dübelzapfens 10, der in Paßlöcher des Armendes und des Hülsenflansches einpaßt. Der Körper wird am Rcboterarm durch Schrauben 13 festgelegt. Es ist natürlich klar, daß die beschriebenen Mittel zur lagerichtigen Festlegung des Körpers 1 gegenüber dem Roboterarm 8 in Verbindung mit vorher vorhandenen Festlegemitteln erfolgt, d.h. in Verbindung mit der Ausnehmung 9 und dem Loch für den Dübelzapfen 10, die am Arm vorhanden sind. Bei einem Roboter, der mit anderen Lagefixierungsmitteln versehen ist, kann der Lehrkopf entsprechend abgewandelt werden.

Eine Hülse 14 ist gleitbar auf den im Durchmesser verminderten Teil 6 des Körpers 1 aufgeschoben, und zwar zusammen mit einer Druckschraubenfeder 15, die zwischen der Hülse 14 und der Schulter 3 abgestützt ist, um die Hülse nach dem Ende des Teils 6 des Körpers in Eingriff mit Anschlägen zu halten, die durch radial nach außen verlaufende Abschnitte eines Flansches 16 gebildet werden, der einen Teil eines Nippelaufbaus 17 bildet, der an diesem Ende des Teils 6 durch Schrauben 18 festgelegt ist. Die Hülse ist an einer Drehung gegenüber dem Teil 6 durch eine Feder 19 gehindert, die in einen Paßschlitz des

Teils 6 eingesetzt ist und in einer Keilnut 20 in der inneren Oberfläche der Hülse 14 läuft.

Der Nippelaufbau 17 besteht aus einem Bauteil 26, an dessen einem Ende der Flansch 16 ausgebildet ist und dessen anderes Ende sich nach einem Gewindeabschnitt der Bohrung 27 durch den Bauteil 26 öffnet. Eine Hülse

28 ist in den Gewindeabschnitt der Bohrung 27 eingeschraubt, um eine Gleitlagerung für einen zentralen Kontaktsensorträger 29 zu bilden. Dieser Sensorträger

29 ist zylindrisch und paßt mit Gleitsitz in das Loch durch die Hülse 28, so daß ein Ende innerhalb der Bohrung 27 liegt, während das andere Ende unter der Hülse

28 außerhalb des Bauteils 26 befindlich ist. Am inneren Ende des Bauteils 29 ist ein nach außen weisender Flansch 30 ausgebildet, der gegen die Hülse 28 anliegt und demgemäß eine Begrenzung der Bewegung des Bauteils

29 in Richtung aus dem Bauteil 26 heraus bildet. Eine Druckfeder 31 innerhalb des Bauteils 26 wirkt zwischen dem Flansch 30 und einer Schulter 32, die durch einen Stufenabsatz der Bohrung 27 in der Nähe des Flanschendes des Bauteils 27 gebildet ist, um den Bauteil 29 nach diesem Ende der Bewegung zu drücken. Innerhalb des Bauteils 29 ist ein in Längsrichtung verlaufendes Loch 33 angeordnet, dessen Durchmesser in der Nähe des äußeren Endes des Bauteiles 29 abgestuft ist. An diesem Ende des Bauteiles 29 befindet sich der zentrale Berührungssensor 34 selbst, und dieser hat die Form eines kurzen rohrförmigen Abschnitts aus elektrisch leitfähigem Metall, beispielsweise aus Phosphorbronze. Dieser Sensor ist mit einem Klebemittel, beispielsweise Araldite an einer aus Tufnol bestehenden Isolierunterlagscheibe 35

befestigt, die ihrerseits mittels eines Klebemittels am Ende des Bauteils 29 derart festgelegt ist, daß die Löcher von Unterlagscheibe 35 und Sensor 34 aufeinander und auf das Loch 33 ausgerichtet sind.

Eine im Durchmesser abgestufte Axialbohrung verläuft durch den Körper 1, um innerhalb des Teils 5 mit breiterem Durchmesser einen Bohrungsabschnitt 21 relativ großen Durchmessers zu bilden, in dem der Zylinderaufbau eines pneumatischen Antriebs angeordnet ist, und um innerhalb des Teils 6 einen Bohrungsabschnitt 23 mit relativ kleinem Durchmesser zu schaffen, in dem gleitbar eine Gleitwelle 24 eingesetzt ist, die ein nicht dargestelltes Gewindeloch an einem Ende aufweist, durch welches die Gleitwelle einstellbar an dem mit Gewinde versehenen Ende der Stoßstange 24 des pneumatischen Antriebs befestigt ist, und zwar mit einer Befestigungsmutter 25, durch die die Gleitwelle in ihre Einsatzposition gegenüber der Stoßstange festgelegt wird. Außerdem ist ein teilweise mit Gewinde versehenes Loch am anderen Ende der Gleitwelle 24 vorgesehen. Dieses Loch nimmt das Gewindeende des Fortsatzgliedes

26 der Gleitwellenspitze auf, das sich in die Bohrung

27 des Nippelaufbaus 26 und etwas in das Loch 33 des Bauteils 29 erstreckt.

Der Spitzenfortsatz 36 ist in Längsrichtung durchbohrt, um einen Bohrungsabschnitt mit breiterem Durchmesser zu schaffen, der sich von jenem Ende des Bauteils 36, das von der Gleitwelle 24 berührt wird, nach einer Schulter 37 etwa zwei Drittel des Weges längs des Bauteils 36 von dem Ende der Gleitwelle erstreckt und

um den Übergang zu einem Lochabschnitt mit schmalerem Durchmesser zu markieren, der das andere Ende des Bauteils 36 fortsetzt. Innerhalb dieses Bohrungsabschnitts mit schmalerem Durchmesser ist gleitbar eine Silberstahlsonde 38 eingesetzt, von der ein Ende innerhalb des Bohrungsabschnitts mit breiterem Durchmesser liegt, und sie ist mit Gewinde versehen und trägt eine Mutter 39. Die Mutter wiM in Eingriff mit der Schulter 37 durch eine Druckschraubenfeder 40 gebracht. Das andere Ende der Sonde 38 erstreckt sich durch den im Durchmesser verringerten Abschnitt des Loches 33 im Sensorträger 29 und durch das Loch der Unterlagscheibe 35 nach dem Loch durch den Sensor 34. Ein kurzer Spitzenabschnitt erstreckt sich von diesem Ende der Sonde 38 zurück und ist irn Durchmesser vermindert.

Das Ende der Hülse 14, das dem Nippelaufbau 17 benachbart liegt, besitzt drei flache Ausnehmungen 41, die spanabhebend ausgearbeitet sind. Diese Ausnehmungen sind im gleichen Abstand um die Längsachse der Hülse angeordnet und jede besitzt ein Gewindeloch im Bodenteil. In jedes dieser Löcher ist ein Gewindeende eines mit Gewinde versehenen sich leicht verjüngenden radialen Kontaktsensorträgerfingers 42 eingeschraubt, und zwar in der Nähe des Gewindeabschnitts hiervon, wobei eine Schulter 42a am Boden der jeweiligen Ausnehmung 41 anstößt, und wobei Abflachungen 42b durch eine Spannvorrichtung erfaßt werden, um die Finger beim Zusammenbau des Kopfes in ihrer Lage festzuspannen. Der Boden der Ausnehmungen 41 und die Gewindelöcher darin sind so orientiert, daß die Finger 42 leicht geneigt sind, wo-

bei die mit Gewinde versehenen Enden der Finger dichter aneinander und an der Längsachse der Hülse 14 liegen als die anderen Enden. An diesen anderen Enden.tragen die Finger die jeweiligen radialen Kontaktsensoren 43, von denen jeder aus einem kurzen mit kuppeiförmigem Ende versehenen Teil aus Phosphorbronze besteht, der durch ein Klebemittel an dem jeweiligen Finger 42 über eine Isolationsscheibe 44 aus Tufnol befestigt ist.

Die Hülse 14, aer Teil 6 und die Feder 15 sind von einem einfachen zylindrischen Sicherheitsdeckel 45 umschlossen, der aus Metallblech besteht und an einem Ende durch Schrauben 46 an dem Körper 1 befestigt ist. Ein Metallblechausleger 47 ist am Deckel 45 angeschweißt und trägt ein Gehäuse 48 für eine elektrische Schaltung, und an einem Ende des Gehäuses sind vier Lampen 49 mit unterschiedlicher Farbe angeordnet.

An den jeweiligen Enden des Zylinderaufbaus 22 des pneumatischen Betätigungsgliedes sind zwei Lufteinlaß/ Auslaß-Anordnungen 50 angeschlossen, die durch öffnungen in der Wand des Teils 5 nach den jeweiligen Druckluftschläuchen verlaufen. Diese Druckluftschläuche führen zu einem geeigneten Magnetventil (nicht dargestellt), welches seinerseits an eine Druckluftquelle (nicht dargestellt) angeschlossen ist.

Das Ventil ist derart betätigbar, daß Luft über einen Schlauch und über einen Anschluß gelangen kann, um den nicht dargestellten Kolben anzutreiben und um dadurch die Stoßstange 24 des pneumatischen Antriebs in einer Richtung zu verschieben und um Luft über den anderen

Schlauch und die Vorrichtung zu führen, um den Kolben und die Stoßstange in der anderen Richtung zu betätigen .

Flexible, nicht dargestellte elektrische Leitungen sind an den Seiten der zentralen und radialen Kontaktsensoren 34 und 43 angelötet und führen in das Schaltgehäuse 48, wobei ein genügendes Spiel in den Leitungen vorhanden ist, um den Bewegungen des Sensors relativ zu dem Gehäuse folgen zu können. Jede Leitung ist mit einer Klemme einer der Lampen 49 verbunden. Die andere Klemme jeder Lampe ist über ein nicht dargestelltes gemeinsames Kabel an eine 24 Volt-Gleichspannungsquelle (nicht dargestellt) angeschlossen, beispielsweise eine Gleichspannungsquelle, die im Roboter oder dem zugeordneten Aufbau vorhanden ist. Die andere Klemme der Gleichspannungsquelle ist am Werkstück 100/101, welches gebohrt werden soll, geerdet.

Wenn einer der Sensoren 34 und 43 das Werkstück berührt, dann leuchtet die zugeordnete Lampe auf. Die Sensoren können durch Farbcodierung, beispielsweise mittels eines Farbpunktes codiert sein, um den jeweils zugeordneten Lampen angepaßt zu sein.

Wie oben erwähnt, ist der dargestellte Lehrkopf so ausgebildet, daß er einen Roboter lehrt, wie Löcher gebohrt werden, wobei ein bestimmter Bohrkopf benutzt wird, der anstelle des Lehrkopfes am Roboterarm festgelegt wird, nachdem der Lehrprozeß beendet ist. Der Lehrkopf ist so ausgebildet, daß er die Dimensionen und den Hub des Drillkopfes berücksichtigt, so daß

die Spitze der Sonde 38 in der Lage ist, die Bohrspitze des Bohrers zu repräsentieren, der in dem Bohrkopf benutzt wird·. Wenn die Schubstange 24 voll in den Zylinderaufbau 22 zurückgezogen ist, während die Muttern 39 der Sonde 38 an der Schulter 37 anschlägt, dann hat die Spitze der Sonde einen Abstand von dem Ende des Roboterarms 8, der im wesentlichen gleich ist dem Abstand zwischen der Bohrspitze des Bohrers und dem Ende des Armes 8, wenn der Bohrervorschub des Bohrkopfes voll zurückgezogen ist. Wenn die Hülse 14 in Eingriff mit den Anschlagteilen des Nippelaufbauflansches 16 steht und der Flansch 30 des zentralen Berührungssensorträgers 24 an der Hülse anschlägt, dann sind die radialen Kontaktsensoren etwas weiter vom Ende des Teils 6 entfernt als der zentrale Berührungssensor 34, d.h. so daß dann wenn die Sonde in Richtung ihrer Längsachse nach einem Werkstück hin bewegt wird, die radialen Kontaktsensoren zuerst das Werkstück berühren. Wenn die Schubstange 24 des pneumatischen Antriebs voll in den Zylinder zurückgezogen ist, dann liegt die Spitze der Sonde in einem vorbestimmten Abstand zurück gegenüber dem Ende des zentralen Berührungsfühlers. Dieser Abstand ist gleich dem Abstand vom Werkstück, auf das die Spitze des Bohrers durch den Roboter gebracht wird, bevor der Bohrer durch den Bohrkopfantriebsmechanismus vorgeschoben wird, um den Bohrvorgang zu bewirken.

Im Betrieb wird der Roboterarm 8 manuell oder unter der Wirkung eines Roboterservomotors bewegt, um die Lehrkopf sensoren 34 in einen Abstand von beispiels-

weiseweise 10 mm vom Werkstück etwa über jener Stelle zu bringen, wo ein Loch eingebohrt werden soll, wobei die Sensoren etwa die richtige Lage gegenüber dem Werkstück einnehmen. Der Roboterarm und der Lehrkopf werden dann bewegt oder langsam.angetrieben in Richtung auf das Werkstück, bis einer oder mehrere der radialen Kontaktsensoren 43 die Oberfläche berühren, und dies wird durch Aufleuchten der entsprechenden Lampe 49 angezeigt. Nunmehr wird der pneumatische Antrieb so betätigt, daß die schmälste Spitze der Sonde 38 aus dem Loch in dem zentralen berührungssensor 34 hervortritt. Nunmehr wird der Lehrkopf betätigt bis die Sondenspitze den Punkt berührt, an der ein Loch im Werkstück eingebohrt werden soll, und bis alle drei Lagesensoren die Werkstückoberfläche berühren, was durch Aufleuchten der entsprechenden drei Lampen angezeigt wird. Der Roboterarm und der Lehrkopf werden nunmehr nach dem Werkstück vorgeschoben, bis der Abstandseinstellsensor 34 gerade die Werkstückoberfläche berührt und die verbleibende Lampe 49 aufleuchtet. Die Hülse 14 und die Sonde 39 bewegen sich dann gegen den Druck der entsprechenden federn 15 und 40 zurück, damit dies geschehen kann. Der Roboterarm befindet sich nunmehr in der richtigen Lage gegenüber dem Werkstück, ausgerichtet auf jenen Punkt, an dem ein Loch gebohrt werden soll und in dem richtigen Abstand von dem Werkstück. Der Computer, der dem Roboter zugeordnet ist, kann nunmehr betätigt werden, um diese Lage des Roboterarms aufzuzeichnen und der Arm und der Lehrkopf werden dann in die Lage des nächsten Loches überführt, wo diese Folge wiederholt wird. Das Lehrverfahren kann durchgeführt werden, indem eine vorgebohrte Schablone benutzt wird statt ein wirkliches Werkstück zu

In diesem Fall kann der pneumatische Antrieb so betätigt werden, daß die Sonde 38 um ein geringes Ausmaß in jedes Schablonenloch vorgeschoben wird, damit der Roboterarm auf jede erforderliche Lochstellung ausgerichtet wird und der Arm und der Lehrkopf können dann so manövriert werden, daß die richtige Lage und der richtige Abstand von der Schablone wie zuvor erhalten wird.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurde der Lehrkopf in Verbindung mit einem speziellen Bohrkopf beschrieben. Der Vorteil, der dadurch erzielt werden kann, daß das erzeugte Roboter-Computerprogramm, welches während des Lehrprozesses erhalten wurde, benutzbar ist während des tatsächlichen Bohrverfahrens, ist es gewöhnlich möglich, das erzeugte programm beispielsweise über einen Dateneingang, der dem Roboter-Computer zugeordnet ist, so abzuwandeln, daß vorbestimmte Zuwachsraten der Koordinaten verschiedener Stellungen des Armes addiert oder subtrahiert werden können. Dadurch, daß man die erforderlichen Einstellungen kennt, kann der Lehrkopf benutzt werden, um ein Eingangsprogramm für einen Bohrkopf zu schaffen, das von dem vom Lehrkopf erzeugten Programm abweicht oder sogar ein Programm für gewisse Verfahren, die kein Bohrverfahren sind. Infolgedessen ist es natürlich nicht wesentlich, den Lehrkopf für irgendeinen speziellen Behandlungskopf auszubilden, d.h. der Lehrkopf kann einfach auf geeignete Dimensionen abgestimmt werden und dann benutzt werden in Verbindung mit irgendeinem dieser Köpfe, wenn man die Programmeinstellungen kennt, die erforderlich sind um einen Bereich unterschiedlicher Behandlungsköpfe einzustellen.

E-ine weitere Möglichkeit besteht darin, den Lehrkopf sp abzuwandeln, daß er auf einfache Weise unterschiedlichen Verfahrensköpfen angepaßt werden kann, beispielsweise durch eine Wahl von Adaptern und auswechselbaren Nippelaufbauten und dergleichen.

Leerseite

Claims

Europäische Patentvertreter Dlpl-lägVÖÜnther Koch

European Patent Attorneys Dipl.-Phys.Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 · Telex 5 29 513 wakai d

_Datum: 27. Oktober 1982

British Aerospace unser zeichen: 17 558 - K/Ap

Public Limited Company

100, fall Mall,

London, SW1Y 5HR,

England

Lehrkopf für Roboter Patentansprüche:

Lehrkopf für Roboter zur Festlegung an dem Arm eines Roboters und zur Unterstützung der genauen Positionierung des Roboterarms gegenüber einem Werkstück oder einem Werkstück, welches von einer Schablone repräsentiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lehrkopf mehrere Berührungssensoren aufweist, die bei der Benutzung des Kopfes in Berührung mit dem Werkstück oder der Schablone gebracht werden und derart ausgebildet sind, daß wenn sämtliche Sensoren in Berührung mit dem Werkstück befindlich sind, der Arm in einer vorbestimmten Lage relativ zum Werkstück oder zur Schablone befindlich ist.
2. Lehrkopf nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Anzeigemittel mit den Sensoren verbunden und derart betätigt sind, daß visuell eine Anzeige der Berührung der Berührungssensoren erkennbar wird.
3. Lehrkopf nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel eine Reihe elektrischer Lampen und eine Schaltung aufweist, die einen elektrischen Pfad über die Berührungssensoren und eine Spannungsquelle und über eine der Lampen schließt.
4. Lehrkopf nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß er einen langgestreckten hohlen Teil (1) aufweist, von dem ein Ende am Arm des Roboters festlegbar ist, daß ein bewegliches Organ (14) von dem Körper getragen wird, um gegenüber dem Körper und von diesem einen Ende wegbewegt zu werden, und daß mehrere langgestreckte Finger (42) jeweils an einem Ende des beweglichen Organs befestigt sind, wobei die Finger im Abstand um eine Achse parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Organs angeordnet sind und sich in der gleichen allgemeinen Richtung wie jene Achse erstrecken, so daß die äußeren Enden der Finger in einer gemeinsamen Ebene enden, die eine vorbestimmte Lage relativ zur Achse aufweist, wodurch dann wenn die äußeren Enden der Finger sämtlich in Berührung mit dem Werkstück oder der Schablone (100) befindlich sind, die Achse in eienr vorbestimmten Lage gegenüber dem Werkstück oder der Schablone befindlich ist .
5. Lehrkopf nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß Sonden (24,36,38) innerhalb des Teils beweglich gegenüber diesem längs der Achse angeordnet sind, und daß ein Sondenspitzenteil sich längs der Achse erstreckt und über die gemeinsame Ebene hindurchläuft, wenn die Sonde in ihre weiteste Lage von dem einen Ende des Teils wegbewegt ist.
6. Lehrkopf nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (22) vorgesehen ist, der die Sonden bewegt.
7. Lehrkopf nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß Federantriebe (15) das bewegliche Organ in die Bewegungsgrenzstellung gegenüber dem Organ in Richtung weg von dem einen Ende drücken.
8. Lehrkopf nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß Berührungssensoren (29,34) mit dem Teil gekuppelt sind und sich von diesem längs der Achse zwischen den Fingern erstrecken, und daß Anzeigemittel mit den Berührungssensoren verbunden sind, die eine Berührung zwischen den Sensoren und dem Werkstück oder der Schablone anzeigen.