DE7902275U1

DE7902275U1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen transportieren von gegenstaenden

Info

Publication number: DE7902275U1
Application number: DE19797902275U
Authority: DE
Original assignee: Fujitsu Fanuc Ltd
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1979-01-27
Publication date: 1983-07-28
Also published as: DE2903186A1; US4299529A; JPS571116Y2; GB2013535A; JPS54114277U; GB2013535B; FR2416095B1; FR2416095A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Transportieren von Gegenständen mit einem Arm, einem Gelenk, das um vorbestimmte Winkel drehbar am Arm gehalten ist, und mit einer drehbar am Gelenk gehaltenen Hand. Mit einer derartigen Vorrichtung sollen im allgemeinen Werkstücke von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert werden, Werkzeuge sollen ausgewechse?t werden und dergleichen. Di^ Vorrichtung ist Teil einer numerisch gesteuerten Werkzeug- bzw. Bearbeitungsmaschine.

Eine solche Haschine weist u.a„ einen sogenannten Roboter auf. Dies ist eine automatisierte Vorrichtung. Sie weist fernerhin verschiedene Werkzeugmaschinen auf, beispielsweise numerisch gesteuerte Drehbänke, Tische für Werkstücke, Gestelle für Werkzeuge und dergleichen. Diese sind ringsum den Roboter geeignet angeordnet. Der Roboter bewirkt das Beschicken und Entladen von Werkstücken, er transportiert Werkstücke und Werkzeuge sowie Abfälle und dergleichen. Der Roboter besteht grundsätzlich aus einer Hand, die wenigstens zwei Finger zum Greifen von Werkstücken oder Werkzeugen hat». Außerdem ist ein Gelenk zum drehbaren Halten der Hand vorgesehen sowie ein Arm, mit dem das Gelenk verbunden ist. Die Hand kann bezüglich der Achse des Gelenks gedreht werden. Der Arm kann ausgestreck* und eingezogen werden. Außerdem ist es notwendig, daß die Hand Werkstücke oder Werkzeuge in beliebiger Position greifen kann. Aus diesem Grunde ist der Winkel zwischen d^r Achse der Hand und der Achse des Armes veränderlich. Um dies zu erreichen, soll das Gelenk in alle Richtungen gebogen werden können.

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung wird das Gelenk in drei Dimensionen durch Verwendung einer sehr großen Anzahl von Getriebeteilen mit Stützwellen und Lagern gebogen. Die Getrieb^teile sind von elektrischen Motoren, beispielsweise

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Servo-Motoren, angetrieben, die eine Steuereinheit benötigen. Die Einrichtung zur Erzeugung der Biegungsbewegung der Vorrichtung 1st daher sehr groß und mechanisch und elektrisch auch kompliziert aufgebaut. Auch ist die Vorrichtung daher relativ teuer.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die Biegung dea Gelenkes von Hand durchgeführt werden kann, so daß keine gesonderte Steuereinheit hierfür notwendig ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.

Das Biegen dieser neuartigen Vorrichtung wird somit durch eine relativ kleine, einfach konstruierte und kostengünstig herstellbare Vorrichtung durchgeführt.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines AusfUhrungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 perspektivisch eine Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2A vergrößert eine Seitenansicht des Greifteils II der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 2B eine Ansicht entsprechend Fig. 2A₃ wobei der Greifteil abgebogen dargestellt ist;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III« von Fig. 2A.

!Figur 1 zeigt perspektivisch einen sogenannten Roboter bzw. eine Vorrichtung zunr selbsttätigen Transportieren von Gegenständen. Die Vorrichtung besteht aus einem Hauptkörper I und einem Greifteil II. Der Greifteil II ist in drei Richtungen beweglich, nämlich in den Richtungen R, H und Z (siehe die Pfeile R, H und Z in Fig. 1). Der Greifteil kann in Richtung des Pfeils R von einem Motor ausgefahren und eingezogen werden, der in einer Antriebseinheit 1 enthalten ist. Der Greifteil II wird zusammen mit einem Drehtisch 2 in Richtung des Pfeiles H von einem Motor nach rechts und links verschwenkt, der in einer Antriebseinheit III enthalten ist. Der Greiftell II wird außerdem nach oben und unten in Richtung des Pfeiles Z von einem Motor bewegt, der in der Antriebseinheit 1 enthalten ist. Diese Bewegung wird mittels zweier Führungsstangen 4, 4* und einer Gewindestange 5 durchgeführt. Der Greifteil II kann also in drei Richtungen bewegt werden. Die Bauelemente des Greifteils II werden im folgenden näher erläutert.

Figur 2A ist eine detaillierte Seitenansicht des Greifteils II der Vorrichtung nach Fig. 1. Der Greifteil II besteht aus einem Arm 21, einem Gelenk 22 und einer Hand 23. Der Arm 21 ist mit einem Befestigungsteil 24 zur Verbindung des Gelenks 22 am Arm 21 versehen. Das Gelenk 22 besitzt zwei Befestigungsplatten 23 und 26. Die Befestigungsplatte 25 ist am Befestigungsteil 24 mit Schratben 24a verschraubt. Die Befestigungsplatte 25 ist mit der Befestigungsplatte 26 verbunden, wobei abgebogene Teile 25a der Befestigungsplatte 25 und VorsprUnge 26a der Befestigungsplatte 26 drehbar über einen Verbindungsstift 27 miteinander verbunden sind. Die Befestigungsplatten 25 und 26 sind somit drehbar bezüglich der Achse des Verbindungsstiftes. Der Winkel zwischen den Befestigungsplatten 25 und 26 wird durch Verwendung von vier Schrauben 28 justiert, von denen jede

eine Mutter 29 zur Sicherung der Schraube hat. Der Winkel kann also auf beliebige Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eingestellt werden. Das Gelenk hat fernerhin ein Befestigungsteil 30, mit dem die Befestigungsplatte 26 fest verbunden ist, sowie ein drehbares Betätigungselement 31 zum Drehen der Hand 23. Die Hand 23 hat zwei Finger 32 zum direkten Greifen von Werkstücken oder Werkzeugen. Die Hand 23 kann also bezüglich der Achse des Gelenks 22 mittels des Betätigungselementes 31 gedreht werden. Das Gelenk 22 kann fernerhin bezüglich der Achse des Armes 21 gebogen werden. Außerdem kann das Gelenk 22 bezüglich der Achse des Armes 21 in vorbestimmten Intervallen gedreht werden, wobei dann die Schrauben 24a gelöst werden und das Gelenk 22 um einen Winkel von beispielsweise 90° gedreht wird. Es werden dann die Schrauben 24a am Befestigungsteil 24 wieder angezogen.

Figur 2B ist eine Ansicht entsprechend Figur 2A, wobei der Greifteil II abgebogen dargestellt ist. In Figur 2B sind zwei der Schrauben 28 fest an der Befestigungsplatte 25 angezogen, während die anderen von der Befeatigungsplatte 25 gelöst sind. Die Achse des Gelenke 22 wird dadurch auf •inen Winkel alpha bezüglich der Achse des Armes 21 eingestellt. Das Gelenk 22 kann also nach oben und nach unten abgebogen werden. Soll das Gelenk 22 nach rechts oder lings abgebogen werden, so werden sämtliche Schrauben 24a gelöst. Anschließend wird das Gelenk 22 um einen vorbestimmten Winkel gedreht, beispielsweise um 90°. Die Schrauben 24a werden dann wieder an die Befeatigungsplatte 25 angeschraubt, so daß der Arm 21 und das Gelenk 22 miteinander fest verbunden sind. Schließlich werden die Schrauben 28 auf eine gewünschte Position eingestellt. Das Gelenk 22 kann deshalb nach rechts und links abgebogen werden.

Figur 3 ist ein Querschnitt längs der Linie III - III¹ vor Figur 2A. Die Befestigungsplatte 25 hat ein Paar abgebogener

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• · 4

• *

Teile 25a, während die Befestigungsplatte 26 ein Paar Vorsprünge 26a hat, die sich zwischen den abgebogenen Teilen 25a befinden. Sowohl die abgebogenen Teile 25a wie auch die Vorsprünge 26a haben Durch^angslöcher. Der Verbindungsstift 27 wird in die Durchgangslager eingesteckt, so daß die Befestigungsplatten 25 und 26 bezüglich der Achse des Verbindungsstiftes 27 gedreht werden können. Der Winkel zwischen den Befestigungsplatten 25 und 26 wird durch Anziehen oder Lösen der Schrauben 28 Justiert. In diesem Fall liegen die Schrauben 28 an der Befestigungsplatte 26 durch die nichtgezeigten Gewindelöcher der Befestigungsplatte 25 an. Die Schrauben 28 sind mittels der Muttern 29 verriegelt.

Durch aie beschriebenen Merkmale wird eine derartige Vorrichtung einfacher Konstruktion mit geringem Raumbedarf vorgeschlagen, weil keine komplizierten mechanischen und elektrischen Teile verwendet werden müssen. Auch entfällt jegliche Steuereinheit zum Abbiegen des Gelenks. Dadurch werden die Gesamtkosten der Vorrichtung verringert.

Wichtig bei der Erfindung ist es somit, daß ein Roboter vorgeschlagen ist, der einen Arm aufweist, ein Gelenk welches drehbar am Arm in vorbestimmten Winkeln gehalten ist, und der eine Hand aufweist, die drehbar vom Gelenk gehalten ist. Das Gelenk schließt Mittel zum Ändern des Winkels der Achse des Gelenks bezüglich der Achse des Armes ein. Diese Mittel dienen auch zum Justieren des Winkels. Bei dieser Vorrichtung kann das Gelenk in alle Richtungen abgebogen werden.

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Claims

Schutzanspruch

Manipulator mit einem Arm, ferner mit einem um die Achse des Armes drehbaren Drehgelenk und mit um die Achse des Drehgelenks drehbaren Greifer, wobei das Drehgelenk zwei zueinander parallele und unter Abstand voneinander angeordnete Vorsprünge hat, die an der zum Greifer weisenden Stirnfläche des Armes vorgesehen sind, die mit miteinander fluchtenden Bohrungen versehen sind, in die ein die Achse des Drehgelenks ausbildender Stift eingesetzt ist, der auch eine Bohrung durchgreift, die an einem ersten Gegenvorsprung an de-: zum Arm weisenden Stirnfläche des Drehgelenks ausgebildet ist, welcher erster Gegenvorsprung in den zwischen den Vorsprüngen ausgebildeten Aufnahiaeraum eingesetzt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (2 7) zusätzlich eine Bohrung eines zweiten Gegenvorsprungs (26a) durchgreift, der unter Abstand vom ersten Gegenvorsprung (26a) ebenfalls in den Aufnahmeraum zwischen den Vorsprüngen (25a,25a) eingesetzt ist, und daß die Stirnfläche des Armes (21) als Platte (25) ausgebildet ist, in die beidseits des Stiftes (27) von außen betätigbare Stellschrauben (28,28) eingeschraubt sind, deren Spitzen der Stirnfläche des Drehgelenks (22) gegenüberliegen.

Der Patentanwalt: