DE3600339A1 - Ansteuerung eines einstellbaren, zum beispiel programmierbaren greifers - Google Patents

Ansteuerung eines einstellbaren, zum beispiel programmierbaren greifers

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DE3600339A1
DE3600339A1 DE19863600339 DE3600339A DE3600339A1 DE 3600339 A1 DE3600339 A1 DE 3600339A1 DE 19863600339 DE19863600339 DE 19863600339 DE 3600339 A DE3600339 A DE 3600339A DE 3600339 A1 DE3600339 A1 DE 3600339A1
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gripper
stepping motor
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adjustable
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Frank Dipl Ing Burkhardt
Rudolf Dipl Ing Hiller
Ralf Dipl Ing Swoboda
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/081—Touching devices, e.g. pressure-sensitive
    • B25J13/082—Grasping-force detectors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/351—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude

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Description

Die Erfindung betrifft eine Handhabungseinrichtung, ins­ besondere Industrieroboter, mit einer Steuereinrichtung und einem einstellbaren, zum Beispiel programmierbaren Greifer, dessen Backen über einen Antriebsmotor verstellt werden. Dieser Aufbau muß aber nicht zwangsläufig an eine Robotersteuerung gebunden sein, sondern kann zum Beispiel auch selbsttätig aufgebaut werden.
In der DE-OS 33 40 946 ist eine Handhabungseinrichtung, insbesondere Industrieroboter, mit mindestens einem Sen­ sor beschrieben und dargestellt, die einen mit einem An­ triebsmotor versehenen programmierbaren Greifer umfaßt. Der Antriebsmotor ist über die Steuereinrichtung, den Mikroprozessor und einen Digital-Analog-Umsetzer so an­ wählbar, daß die Greiferstellung und/oder die Greifer­ kraft mit dem Mikroprozessor als Regelglied und dem An­ triebsmotor als Stellglied auf vorgebbare Sollwerte ein­ stellbar sind. Zum Antrieb der Greifbacken wird ein ge­ regelter Gleichstrommotor verwendet, der von einer IR- Schnittstelle angesteuert wird. Dabei wird die Greif­ kraft durch eine Strombegrenzung eingestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifer zu konzipieren, bei dem der Greifbackenhub einstellbar ist, um Bauteile unterschiedlicher Dimension exakt grei­ fen und unter beengten Bedingungen fügen zu können. Der Antrieb soll vereinfacht und der wirtschaftliche Aufwand begrenzt werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Antrieb des Greifergetriebes ein Schrittmotor vorgesehen ist, der bei Übereinstimmung von Ist- und Sollwert abgeschaltet wird und durch seine Charakteristik im Stillstand die Greifkraft aufbringt. Der wesentliche Unterschied zwi­ schen einem Schrittmotor und einem Gleichstrommotor be­ steht darin, daß der Schrittmotor sein maximales Moment im Stillstand hat. Aus diesem Grund ist keine gesonderte Einrichtung (Strombegrenzung) erforderlich, um die Greifkraft aufzubringen.
Ein weiterer Vorteil in der Verwendung eines Schrittmo­ tors besteht darin, daß er immer das gleiche Haltemoment im Stillstand aufbringt und dadurch ohne Überwachung, das heißt Strombegrenzung, eingesetzt werden kann. Zur Steuerung des Greifers sind bei der Lösung nach der Er­ findung nur zwei digitale Ausgänge und ein analoger Ein­ gang an der Steuerung der Handhabungseinrichtung notwen­ dig.
Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild und
Fig. 2 ein schematisches Beispiel für den mechanischen Aufbau.
Der analoge Istwert (Eingang) für einen digitalen An­ trieb kommt aus einem Baustein A. In A ist im oberen Teil ein Schiebewiderstand und im unteren Teil der den Schiebewiderstand bewegende Schrittmotor angedeutet. Der Ausgang des Schiebewiderstandes geht auf einen Analog- Digital-Wandler B und von diesem Wandler zu einem Ist-/ Sollwertvergleich C, durch den gegebenenfalls die Steuerung E des Schrittmotors ein oder abgeschaltet wird. Die Steuerung hierzu erfolgt in D. Im oberen Teil dieser IR-Schaltung befindet sich wiederum das Signal für den digitalen Schrittmotor und im unteren Teil sind Start-/Stop- und Drehsinn des Motors angedeutet. Die Ausgänge von D führen direkt zu der Schrittmotoransteue­ rung E. Die Bausteine B bis D sind in einer Mehrachsen­ steuerung, zum Beispiel Siemens RCM-2 IR-Steuerung, ent­ halten.
In der Fig. 2 ist ein Schrittmotor F auf einem Greifer­ getriebe G dargestellt. An dem Getriebe hängen die Greif­ backen H, zwischen denen der Schiebewiderstand A befestigt ist.
Durch den Ist-Wert-Geber A (zum Beispiel Schiebewider­ stand), der in oder zwischen den Greifbacken H montiert ist, kann der Öffnungshub der Greifbacken mit einem in der IR-Steuerung hinterlegten Sollwert verglichen wer­ den. Über je einen Ausgang der IR-Steuerung werden Start-/ Stop- bzw. Rechts-Linkslauf-Befehle an die Schrittmotor­ steuerung übertragen. Sind Soll- und Istwert identisch, wird die Motorsteuerung auf Stop geschaltet. Das hohe statische Moment des Schrittmotors bringt die Greifkraft auf.

Claims (1)

  1. Handhabungseinrichtung, insbesondere Industrieroboter mit einer Steuereinrichtung und einem einstellbaren, zum Beispiel programmierbaren Greifer, dessen Backen über einen Antriebsmotor verstellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb (E) des Greifergetriebes (G) ein Schrittmotor (F) vorgesehen ist, der bei Übereinstimmung von Ist-/Sollwert (C) ab­ geschaltet wird und durch seine Charakteristik im Still­ stand die Greifkraft aufbringt.
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