DE4002225A1 - Vorrichtung zum ausgleichen von positionierungenauigkeiten fuer einen handhabungsautomaten - Google Patents
Vorrichtung zum ausgleichen von positionierungenauigkeiten fuer einen handhabungsautomatenInfo
- Publication number
- DE4002225A1 DE4002225A1 DE19904002225 DE4002225A DE4002225A1 DE 4002225 A1 DE4002225 A1 DE 4002225A1 DE 19904002225 DE19904002225 DE 19904002225 DE 4002225 A DE4002225 A DE 4002225A DE 4002225 A1 DE4002225 A1 DE 4002225A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- base plate
- base plates
- levers
- pair
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0208—Compliance devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum passiven Aus
gleichen von Positionierungenauigkeiten für einen Handhabungs
automaten mit einer an einem Handhabungsarm anbringbaren
Grundplatte und mit einer ein Werkzeug oder ein Werkstück
tragenden, im wesentlichen parallel zur ersten Grundplatte
angeordneten und relativ zu dieser beweglichen zweiten Grund
platte, die mittels federnden Elementen zueinander ausgerichtet
sind.
Handhabungsautomaten werden vielfach dazu eingesetzt, Einzel
teile zusammenzufügen und miteinander zu verbinden, oder aber
auch um Elemente in größere Geräte einzusetzen. Ebenso werden
Handhabungsautomaten dazu benutzt, Elemente aus Vorrichtungen
zu entnehmen oder miteinander verbundene Elemente auseinander
zunehmen. Bei derartigen Arbeiten führen Positionierunge
nauigkeiten, d. h. Versatz oder Winkelabweichungen, bezüglich
der zusammenzufügenden oder auseinanderzunehmenden Teile zu
Verspannungen und Klemmungen. Dadurch können Störungen des
Handhabungsablaufs und langfristig auch Zerstörungen und über
mäßige Abnutzungen von Bauteilen verursacht werden.
Um die Auswirkungen derartiger Fehler zu vermeiden, ist es be
kannt, mit Hilfe von komplexen, mehrdimensionalen Sensor
systemen, die Entfernungen und/oder Kräfte messen, Versatz und
Winkelabweichungen zu bestimmen und aktiv durch Rückkopplung
über die Steuerung des Handhabungsautomaten auszugleichen.
Des weiteren gibt es sogenannte passive Vorrichtungen zum Aus
gleichen von Positionierungenauigkeiten. Diese passiven Ein
richtungen, wie sie beispielsweise durch die DE-A 37 36 064
bekannt sind, enthalten eine an einem Handhabungsarm des Hand
habungsautomaten anbringbare Grundplatte und eine hierzu im
wesentlichen parallel angeordnete weitere Grundplatte, die mit
der ersten Grundplatte über ein System aus nachgiebigen
Elementen verbunden ist. Bei dieser bekannten Bauart ist
zusätzlich zwischen den beiden Grundplatten eine einen
Pneumatikzylinder enthaltende Arretiereinrichtung vorgesehen,
die während der Zustellbewegungen des Handhabungsarms aktiviert
ist und die das Auftreten von Schwingungen verhindert.
Derartige passive Vorrichtungen zum Ausgleichen von
Positionierungenauigkeiten sind konstruktiv viel einfacher
aufgebaut und daher wesentlich kostengünstiger herzustellen als
die mit Sensorsystemen ausgestatteten aktiven Einrichtungen.
Die Einsatzmöglichkeiten dieser passiven Vorrichtungen sind
jedoch bisher begrenzt, da bei Auftreten von hohen Fügekräften
und/oder Torsionsmomenten die elastischen Elemente dazu neigen,
sich zu verdrehen und einzuknicken. Dies birgt die Gefahr, daß
der Fügevorgang nicht abgeschlossen werden kann, oder daß das
oder die elastischen Elemente einknicken und zerstört werden.
Es führt auch nicht zu einer befriedigenden Lösung, wenn
härtere oder eine größere Anzahl von elastischen Elementen
eingesetzt werden. Damit wird nämlich der Ausgleich von
Positionierungenauigkeiten erschwert, da dabei gerade keine zu
starken Kräfte auftreten sollten. Ebenso ist es nicht
befriedigend, mittels Anschlägen o. dgl. eine
Verdrehungsbegrenzung zwischen den beiden Grundplatten vor
zusehen. Dies ist allenfalls dazu geeignet, die elastischen
Elemente vor einer Überlastung zu schützen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
passiven Ausgleichen von Positionierungenauigkeiten der ein
gangs genannten Art zu schaffen, die einerseits ein weiches
Ausgleichen ermöglicht und die andererseits eine Übertragung
hoher Fügekräfte und Torsionsmomente gestattet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen den beiden
Grundplatten eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, die ein
Zwischenelement enthält, das über ein ein Parallelogramm
bildendes erstes Zwischenhebelpaar mit der ersten Grundplatte
und ein ein Parallelogramm bildendes zweites Zwischenhebelpaar
mit der zweiten Grundplatte verbunden ist, wobei die Zwischen
hebelpaare bezüglich der Mitten der Grundplatten um 90° zu
einander versetzt angeordnet sind.
Aufgrund dieser Ausbildung kann das Zwischenelement relativ zu
der ersten, an einem Handhabungsarm anbringbaren Grundplatte in
einer Radialebene eine Bewegung in einer ersten Richtung aus
führen, während die zweite Grundplatte aufgrund des zweiten
Parallelogramms gegenüber dem Zwischenelement eine Bewegung in
einer zweiten Radialebene ausführen kann, die im wesentlichen
um 90° versetzt zu der ersten Bewegungsrichtung ist. Insgesamt
kann somit die zweite, mit dem Werkzeug oder dem Werkstück ver
bindbare Grundplatte aufgrund der Überlagerung der beiden Be
wegungen eine allseitige Bewegung in einer Radialebene aus
führen. Eine Verdrehung der beiden Grundplatten relativ zu
einander ist jedoch ausgeschlossen, so daß Torsionsmomente
ausschließlich über die Verdrehsicherung und nicht über die
elastischen Elemente übertragen werden. Dadurch ist es möglich,
Positionierungenauigkeiten gegen relativ weiche Federkräfte
auszugleichen und dennoch hohe Fügekräfte und/oder
Torsionsmomente zu übertragen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dar
gestellten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht in axialer Richtung in Richtung
des Pfeiles I in Fig. 2 einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II der
Fig. 1 und
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Lagerung eines Hebels an
einem Zwischenelement in vergrößertem Maßstab.
Die dargestellte Vorrichtung enthält eine erste Grundplatte
(10), die an einem nicht dargestellten Handhabungsarm eines
Handhabungsautomaten befestigbar und mit einem Zentrierbund
(11) zentrierbar ist. Des weiteren enthält die Vorrichtung eine
zweite Grundplatte (12), an der ein nicht dargestelltes Werk
stück oder ein Werkzeug o. dgl. gegebenenfalls unter Zwischen
schalten eines Halters anbringbar ist. Die beiden Grundplatten
(10 und 12) sind über vier elastische Elemente (13) miteinander
verbunden, die nur in Fig. 1 dargestellt sind. Die
elastischen Elemente (13), die in gleichmäßiger Verteilung in
Umfangsrichtung im Bereich der äußeren Ränder der Grundplatten
(10, 12) angeordnet sind, sind leicht schräg zur Mittelachse
(14) angestellt. Sie bestehen in bekannter Weise aus einzelnen
Stahlplatten, die über ein Elastomer miteinander verbunden
sind, so daß eine im wesentlichen bezüglich Scherkräften
wirksame Nachgiebigkeit erhalten wird. Die beiden Grundplatten
(10 und 12) liegen in der Grundstellung parallel zueinander und
sind konzentrisch zueinander ausgerichtet.
Zwischen den beiden Grundplatten (10, 12) ist ein im wesent
lichen ringförmiges Zwischenelement (15) angeordnet. Das
Zwischenelement (15) ist mit der Grundplatte (10) über ein
erstes Zwischenhebelpaar (16, 17) verbunden. Dieses Zwischen
hebelpaar enthält zwei parallel zueinander ausgerichtete
Zwischenhebel (16, 17), die mit Lagerzapfen (18, 19) an dem
Zwischenelement (15) und an der ersten Grundplatte (10) be
festigt sind. Die Lagerzapfen (18), die jeweils das Zwischen
element (15) mit einem Zwischenhebel (16, 17) verbinden, liegen
bezüglich der Mittelachse (14) einander diametral gegenüber.
Ebenso liegen die Lagerzapfen (19), die die Zwischenhebel (16,
17) mit der Grundplatte (10) verbinden, einander diametral
gegenüber.
Das Zwischenelement (15) ist in entsprechender Weise über ein
Zwischenhebelpaar (20, 21) mit der zweiten Grundplatte (12)
verbunden. Dieses Zwischenhebelpaar enthält zwei parallel zu
einander verlaufende Zwischenhebel (20, 21), die um 90° ver
setzt zu den Zwischenhebeln (16, 17) angeordnet sind. Die
Zwischenhebel (20, 21) sind jeweils mit einem Lagerzapfen (22)
mit der Grundplatte (12) und mit einem Lagerzapfen (23) mit dem
Zwischenelement (15) verbunden. Die Achsmitten der Lagerzapfen
(18, 19, 22, 23) liegen auf einem gemeinsamen Kreis um die
Mittelachse (14) der gesamten Vorrichtung.
Um eine möglichst geringe Bauhöhe, d. h. einen möglichst ge
ringen Abstand zwischen der Grundplatte (10) und der Grund
platte (12) zu ermöglichen, ist das ringförmige Zwischenelement
(15) im Bereich der Zwischenhebel (16, 17 und 20, 21) mit im
wesentlichen in radialer Richtung abstehenden, laschenartigen
Ansätzen (24, 25) versehen, die in axialer Richtung zueinander
versetzt sind. Dadurch wird erreicht, daß die Zwischenhebel
(16, 17 und 20, 21) wenigstens annähernd in einer gemeinsamen
Ebene liegen.
Das Zwischenhebelpaar (16, 17) gestattet eine Bewegung des
Zwischenelementes (15) in vorgegebener Richtung relativ zu der
Grundplatte (10). Das Zwischenhebelpaar (20, 21) gestattet eine
Relativbewegung der Grundplatte (12) zu dem Zwischenelement
(15) in einer Bewegungsrichtung, die etwa lotrecht zu der
Bewegungsrichtung zwischen der Grundplatte (10) und dem
Zwischenelement (15) verläuft. Dadurch wird eine Art Kreuz
gelenk geschaffen, die durch Überlagerung der beiden Bewegungen
eine freie Relativbewegung in radialer Richtung zwischen den
Grundplatten (10 und 12) gewährleistet. Für die Praxis reicht
es aus, wenn die Größe der Relativbewegung zwischen den Grund
platten (10, 20) relativ zu der Mittelachse (14) in der Größen
ordnung von 2 mm liegt. Diese Überlagerte Radialbewegung er
folgt gegen die elastische Wirkung der Elemente (13). Das
Zwischenelement (15) mit den Zwischenhebelpaaren (16, 17 und
20, 21) bildet dagegen eine Verdrehsicherung zwischen den
Grundplatten (10 und 12), so daß ein zwischen diesen beiden
Grundplatten (10, 12) zu übertragendes Torsionsmoment, bei
spielsweise beim Herstellen oder Lösen einer Schraubverbindung,
unabhängig von den elastischen Elementen (13) übertragen wird.
Das übertragbare Drehmoment wird somit nicht von den
elastischen Elementen (13) beeinflußt. Diese können deshalb so
weich gestaltet werden, wie dies für das Ausgleichen von
Positionierungenauigkeiten gewünscht ist.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist und wie an dem Beispiel eines
Lagerzapfens (18) erläutert wird, sind alle Lagerzapfen (18,
19, 22, 23) jeweils in die Grundplatten (10 oder 12) oder in
das Zwischenelement (15) eingepreßt, während die Zwischenhebel
(16, 17, 20, 21) mittels eines Lagers (26) auf diesen Lager
zapfen (18, 19, 22, 23) gelagert sind. Bei dem in Fig. 3 dar
gestellten Ausführungsbeispiel dient als Lager (26) ein Nadel
lager. Ein derartiges Nadellager hat den Vorteil, daß ein ge
wisses Winkelspiel in diesem Lager (26) zulässig ist. Dadurch
ist es auch möglich, mit der Vorrichtung Winkelabweichungen in
der Größenordnung bis zu etwa 2° auszugleichen. Ein derartiges
Nadellager besitzt auch ein gewisses axiales Spiel, so daß bei
einer derartigen Vorrichtung in Verbindung mit den federnden
Elementen (13) eine Axialbewegung in der Größenordnung von 0,1
bis 0,2 mm möglich ist.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform werden anstelle von
Nadellagern für das Lager (26) gummielastische Hülsen vorge
sehen. Diese gummielastischen Hülsen können insbesondere dann,
wenn sie sowohl mit den Lagerzapfen (18, 19, 22, 23) als auch
mit den Zwischenhebeln (16, 17, 20, 21) drehfest verbunden
sind, auch dazu ausgenützt werden, daß über ihre elastischen
Kräfte eine Ausgangs-Zentrierung zwischen den Grundplatten (10,
12) herbeigeführt wird. Unter Umständen ist es dann auch mög
lich, bei einer vereinfachten Ausführungsform auf die
elastischen Elemente (13) zu verzichten, da dann die Hülsen
deren Wirkung mit übernehmen können.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist weiter vorgesehen,
daß an der Grundplatte (10) konzentrisch zur Mittelachse (14)
ein Pneumatikzylinder (27) angebracht ist, dessen Kolben mit
einem Konus (28) versehen ist. Dieser Konus (28) ist einer
konischen Gegenfläche (29) der Grundplatte (12) zugeordnet.
Während der Zustellbewegungen des nicht dargestellten Hand
habungsarms des Handhabungsautomaten wird der Pneumatikzylinder
(27) derart betätigt, daß der Konus (28) an die Gegenfläche
(29) herangezogen wird, so daß die Grundplatte (12) gegenüber
der Grundplatte (10) arretiert ist. Damit wird ein Schwingen
während der Zustellbewegung ausgeschlossen. Diese Arretierung
wird erst durch Ausfahren des Kolbens mit dem Konus (28) auf
gelöst, wenn das Werkzeug oder das Werkstück, das von der
Grundplatte (12) getragen wird, einem Einführkonus zugestellt
wird, der dann einen Ausgleich der Positionierungenauigkeiten
durch eine entsprechende Relativbewegung zwischen den Grund
platten (10 und 12) bewirkt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich auch
mit Vorteil in Verbindung mit einem Sensorsystem, d. h. mit
einer aktiven Einrichtung verwendet werden. Diese aktive
Einrichtung braucht dann nur so ausgelegt werden, daß relativ
große Abweichungen ausgeglichen werden.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum passiven Ausgleichen von Positionier
ungenauigkeiten für einen Handhabungsautomaten mit einer an
einem Handhabungsarm anbringbaren Grundplatte und mit einer ein
Werkzeug oder ein Werkstück tragenden, im wesentlich parallel
zur ersten Grundplatte angeordneten und relativ zu dieser be
weglichen zweiten Grundplatte, die mittels elastischen Elemen
ten zueinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den beiden Grundplatten (10, 12) eine Verdrehsicherung
vorgesehen ist, die ein Zwischenelement (15) enthält, das über
ein ein Parallelogramm bildendes erstes Zwischenhebelpaar (16,
17) mit der ersten Grundplatte (10) und über ein ein Parallelo
gramm bildendes zweites Zwischenhebelpaar (20, 21) mit der
zweiten Grundplatte (12) verbunden ist, wobei die Zwischen
hebelpaare (16, 17; 20, 21) bezüglich der Mitten (14) der
Grundplatten (10, 12) um 90° versetzt zueinander angeordnet
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenhebelpaare (16, 17; 20, 21) über ein Winkel
spiel zulassende Lager (26) auf Lagerzapfen (18, 19, 22, 23)
der Grundplatten (10, 12) und des Zwischenelementes (15) ge
lagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lager (26) Nadellager vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lager (16) elastisch defomierbare, die Lagerzapfen (18,
19; 22, 23) umgebende Hülsen vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Grundplatten (10, 12) ein
System elastischer Elemente (13) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Grundplatten (10, 12) ein
Pneumatikzylinder (27) angeordnet ist, dessen Kolben mit einem
Konus (28) verbunden ist, dem eine konische Gegenfläche (29)
der zugehörigen Grundplatte (12) zugeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002225 DE4002225C2 (de) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | Vorrichtung zum Ausgleichen von Positionierungenauigkeiten für einen Handhabungsautomaten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002225 DE4002225C2 (de) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | Vorrichtung zum Ausgleichen von Positionierungenauigkeiten für einen Handhabungsautomaten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4002225A1 true DE4002225A1 (de) | 1991-08-01 |
DE4002225C2 DE4002225C2 (de) | 1996-07-18 |
Family
ID=6398799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904002225 Expired - Lifetime DE4002225C2 (de) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | Vorrichtung zum Ausgleichen von Positionierungenauigkeiten für einen Handhabungsautomaten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4002225C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009007824A1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Tekno Alfa S.R.L. | Two-axes-compensation and anticollision device mounted between an industrial robot and its tool |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0036912A1 (de) * | 1980-03-26 | 1981-10-07 | Maschinenfabrik Meyer AG. | Greifer für Handhabungsgeräte |
US4718798A (en) * | 1985-01-24 | 1988-01-12 | Societe Nationale Industrielle Aerospatiale | Elastically connected, two-part tool support, particularly for a robot |
-
1990
- 1990-01-26 DE DE19904002225 patent/DE4002225C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0036912A1 (de) * | 1980-03-26 | 1981-10-07 | Maschinenfabrik Meyer AG. | Greifer für Handhabungsgeräte |
US4718798A (en) * | 1985-01-24 | 1988-01-12 | Societe Nationale Industrielle Aerospatiale | Elastically connected, two-part tool support, particularly for a robot |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009007824A1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Tekno Alfa S.R.L. | Two-axes-compensation and anticollision device mounted between an industrial robot and its tool |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4002225C2 (de) | 1996-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1998930B1 (de) | Positioniereinrichtung | |
EP0816703B1 (de) | Konusschraubverbindung für Lamellenpaket-Wellenkupplungen | |
DE2934207C2 (de) | ||
DE2718885A1 (de) | Vorrichtung zum umwandeln einer drehbewegung in eine linearbewegung | |
EP0035283B1 (de) | Wellenkupplung | |
DE2422639C2 (de) | Elastische Kupplung | |
DE2402101C3 (de) | Einrichtung zum Verbinden des Fonnzylinders einer Rotations-Druckmaschine mit dessen Antriebswelle | |
DE4002225C2 (de) | Vorrichtung zum Ausgleichen von Positionierungenauigkeiten für einen Handhabungsautomaten | |
DE1797270C3 (de) | Einspannvorrichtung zur Halterung und Ausrichtung eines rotationssymmetrischen Bauteils | |
DE10207505B4 (de) | Walze | |
DE3433492A1 (de) | Mehrspindelkopf | |
EP0402607B1 (de) | Vorrichtung zum Ausrichten eines Gegengewichts und Verfahren zum ausgerichteten Befestigen eines Gegengewichts an einer Kurbelwelle mit Hilfe der Vorrichtung | |
DE102011088799B4 (de) | Wuchtvorrichtung | |
DE19812527C2 (de) | Ausgleichkupplung | |
EP0181411B1 (de) | Anordnung zur Einleitung von Kräften in einen gemeinsamen Krafteinleitungspunkt | |
DE3732099C2 (de) | ||
CH625057A5 (en) | Adjustable stand for an optical observing instrument | |
EP0283828B1 (de) | Kupplung | |
EP0381829B1 (de) | Drehmomentenstütze für Aufsteckgetriebe | |
DE3310107A1 (de) | Industrieroboter mit hintereinandergeschalteten armteilen | |
DE1573763B2 (de) | Einrichtung zum auswuchten der kurbelwelle von motoren | |
DE29623369U1 (de) | Konusschraubverbindung für Lamellenpaket-Wellenkupplungen | |
WO2022022851A1 (de) | System zum ausrichten eines werkstücks relativ zu einem maschinenteil | |
DD255767A1 (de) | Loesbare form- und kraftschluessige justiereinrichtung fuer zwei auf einer achse zu verbindende, zueinander auf kleinen drehwinkel einstellbare teile | |
DE1777277C (de) | Räumvorrichtung für Stirnzahnräder od. dgl. Ausscheidung aus: 1527145 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |