DE8224788U1

DE8224788U1 - Industrie-roboter

Info

Publication number: DE8224788U1
Application number: DE19828224788U
Authority: DE
Original assignee: COPPERWELD ROBOTICS Inc 48084 TROY MICH US
Current assignee: COPPERWELD ROBOTICS Inc 48084 TROY MICH US
Priority date: 1981-09-23
Filing date: 1982-09-02
Publication date: 1983-05-19
Also published as: SE8204885D0; FR2513165A1; IT8249153A0; DE3232669A1; FR2513165B1; US4543638A; SE8204885L; CA1206180A; GB2107903A; GB2107903B; ZA826267B; JPS5859779A; IT1149357B

Description

Bochmert & Boehmerl, Postfach/P. O. Box It 7127, D-2800 Bremen

* " An das

* Deutsche Patentamt Zweibrückenstr.

8000 München

PATENTANWALT DR.-ING. KARL BOEHMERT (1933-1973) PATENTANWALT DIPL.-1NG. ALBERT BOEHMERT, BREMEN RECHTSANWALT WILHELM J. H. STAHLBERG, BREMEN PATENTANWALT DR-ING. WALTER HOORMANN, BREMEN PATENTANWALT DIPL-PHYS. DR. HEINZ GODDAR, BREMEN PATENTANWALT DIPL.-ING. EDMUND F. EITNER, MÜNCHEN RECHTSANWALT WOLF-DIETER KUNTZE.BREMEN RECHTSANWALT DIPL.-ING. JAN G. TÖNNIES, BREMEN PATENTANWALT DIPL.-CHEM.DR.CORNELIA NEIDL₁MUNCHEt

Ihr Zeichen Your ref.

Ihr Schreiben vom Your letter of

Unser Zeichen Our ref.

C 1778/A

Bremen, Hollerallee 32

18. Februar 1983

CopperweüRobotics Inc., 1401 East Fourteen Mile Road, Troy, Michigan, U.S.A.

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industrie-Roboter

Die Erfindung betrifft einen Industrie-Roboter mit mindestens einem ein Werkzeug tragenden Arm, einem Antrieb zum Führen des Werkzeugs zu einem bestimmten vorgewählten Punkt, eine Bremse zum Stoppen der Bewegung des Armes und eine Einrichtung zur Bestimmung des Ortes des Werkzeugs in Bezug auf einen Fixpunkt, die mit einer die Bewegungssteuerbefehle für das Werkzeug angebenden Steuereinrichtung verbunden ist.

Bei Fertigung mittels Produktionsstraßen werden für Routinearbeiten Industrie-Roboter benötigt. Bei sehr einfachen Ausführungen eines solchen Industrie-Roboters wird ein Arm in lediglich einer Ebene bewegt.

en/Bri

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: : (BLZ7«biein) 1^907¹TtCODr.

** 'PStHA-Hamburg! "··' '..' (BLZ 20010020) 126083-202

Büro München/Munich Office (nur Patentanwälte):

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BOEHMERi! & BoeNMEJRT ' ^:.,'"

Dabei kann ein beweglicher Arm einen in einem festen Zylinder angeordneten beweglichen Kolben aufweisen, wobei pneumatischer Druck die Richtung und das Ausmaß der Bewegung des beweglichen Armes bestimmt. An dem einen Ende des Armes ist dabei das Werkzeug, etwa ein Greifer, eine Vakuumglocke oder ein Elektromagnet gahaltert. Soll die Vorrichtung in zwei Ebenen beweglich sein, wird der erste Arm auf einen zu diesem senkrecht angeordneten zweiten Arm angeordnet, so daß bei Bewegung des ersten Arms beispielsweise in der horizontalen Ebene der zweite Arm zur Bewegung in der vertikalen Ebene bewegt wird. Eine Vorrichtung _t welche in drei Richtungen beweglich ist, kann einen weiteren, den ersten beiden ähnlichen Arm aufweisen, welcher mittels einer Zahnstange und einem Ritzel mit dem zweiten Arm so verbunden ist, daß die Linearverbindung der Zahnstange in eine Rotationsbewegung umgesetzt wird, die den zweiten, vertikal angeordneten Arm dreht. Dabei sind die Arme mit einer Steuereinrichtung verbunden, in der eine Reihe von die Bewegungen der Arme betreffenden Instruktionen einprogrammiert sind, wodurch die Arme zur Durchführung von sich wiederholenden Bewegungen veranlaßt werden. Bei den bekannten Industrie-Robotern ist die Bewegunqsqeschwindiqkeit der Arme relativ niedrig, da die Arme an einem ganz bestimmten Punkt abstoppen müssen, was bei zu großer Geschwindigkeit der Arme wegen des überSchießens nicht gewährleistet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Industrie-Roboter zu schaffen, dessen Arme relativ schnell zu einem bestimmten Punkt gelangen und dabei diesen Punkt

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sehr genau erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bremse über einen begrenzten Bereich mittels eines Schrittmotors beweglich gelagert ist, wobei die Einrichtung zur Bestimmunq des Ortes auch den Ort der Bremsen relativ zu dem Fixpunkt angebende Mittel aufweist·

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Antrieb einen Zylinder, einen mit dem Arm verbundenen Kolben eine Druckquelle und eine Ventileinrichtung aufweist- Dabei sind Druckquelle und Ventilanordnung derart angeordnet, daß der Kolben im Kräftegleichgewicht gehalten wird, bis eine Aktivierung durch ein Signal von der Steuerung erfolgt.

Vorzugsweise weist der Arm einen mittels Kugellager geführten Tragebaum auf, der mit dem Kolben verbunden ist und mit diesem geführt wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Druckquelle eine Druckluftquelle ist, der Antrieb pneumatisch ist und die Ventileinrichtung mindestens ein durch einen Elektromagneten gesteuertes, zwischen der Druckluftquelle und einer der Seiten des Kolbens im Zylinder angeschlossenes Luftventil sowie einen Regler in einer der Leitungen aufweist. Der in einer der Leitungen vorgesehene Regler stellt einen unterschiedlichen Druck auf den beiden Seiten des Kolbens sicher, damit der Kolben im wesentlichen im Kräftegleichgewicht bleibt, bis eine Aktivierung das Kräftegleichgewicht beendet.

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Weiter kann vorgesehen sein, daß die Luftventile eine mit der Druckquelle verbundene Öffnung, eine mit einer der Seiten des Kolbens verbundene gemeinsame Öffnung und eine weitere über eine die Kolbengeschwindigkeit steuernde Anordnung mit einem Aufsatz verbundene Öffnung aufweisen. Dabei ist die mit der Druckquelle verbundene Öffnung normalerweise offen, während die mit dem Auslaß verbundene Öffnung normalerweise geschlossen ist.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die die Xolbengeschwindiqkeit steuernde Anordnung eine Mehrzahl von mittels Elektromotoren gesteuerten Luftventilen aufweist. Diese sind derart angeschlossen, daß jedes oder jede Kombination aus diesen Luft aus den Ventilen in einer durch die Position des Kolbens im Zylinder bestimmten Menge abläßt, so daß der Kolben unabhängig von seiner Position im Zylinder mit einer im wesentlichen konstanten, vorbestimmten Geschwindigkeit ancjetrieben wird.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Auslaßöffnungen der Ventile der die Kolbengeschwindigkeit steuernden Anordnung unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. Dies erhöht die Anzahl von Ablaßöffnungen unterschiedlichen Querschnitts und gewährleistet so eine im wesentlichen konstante vorbestimmte Geschwindigkeit des Kolbens.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Tragebaum mit in Rollen geführte Schienen aufweist.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß der Trageba

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$ im Querschnitt als umgekehrtes ü ausgestaltet ist.

I . Weiter kann vorgesehen sein, daß die Bremse eine

S Greifzange mit zwei Armen aufweist, welche an einem

B Ende schwenkbar befestigt sind und an ihrem anderen

H Ende Bremsklötze tragen. Die Bremsklötze sind dabei

$ derart angeordnet, daß diese mit den Innenflächen

U des U-förmigen Tragebalkens in Abhängigkeit von

I der Position einer Aktivierungseinrichtung in Eingriff

kommen.

Vorzugsweise ist eine Aktivierungseinrichtung vorgesehen mit in den äußeren Flächen der beiden Arme zwischen der Schwenkachse und den Bremsklötzen ausgebildeten Zylindern'; einen sich über die Schwenkachse des Greifzirkels erstreckenden, mit einem durch seinen f Zentralabschnitt in ieden der Zvlinder verlaufenden

^ Druckausgleichskanals versehenen hanteiförmigen Kolben;

:· eine öffnung zum Beaufschlagen eines der Zylinder mit

I pneumatischem Druck und eine Druckfeder. Dadurch wird

I bewirkt, daß der Kolben während des Betriebs fest

I bleibt, während sich der Greifzirkel bewegt.

I Weiter kann vorgesehen sein, daß eine mit dem Schritt-

$ motor verbundene Spindel, auf welcher die Bremse im

i wesentlichen achsparallel mit dem Tragebaum totgang-

1; frei angeordnet ist, wobei die Bremse auf der Spindel

,; mittels axial angeordneter umlaufender Kugelmuttern ange-

' bracht sein kann und wobei eine flexible Kupplung

⁽¹ zwischen dem Schrittmotor und der. Spindel vorgesehen

: ist.

BOEHMERi: & BOEHMEKT

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Einrichtung zur Bestimmung des Ortes des Werkzeugs in Bezug auf einen Fixpunkt eine Stange mit einem an einem Ende angeordneten, mit einer vorbestimmten Wiederholungsrate einen elektrischen Impuls abgebenden Generator und einen Torsionsumwandler,- sowie ein Paar von Magnetstangen longitudinal voneinander mit Abstand zueinander angeordneten, die Stange umgeberden Magneteinrichtungen, von denen der eine mit dem Tragebaum wandert und der andere mit der Bremse wandert, aufweist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daß jede Magneteinrichtung aus vier mit gleichem Umfangsabstand angeordneten Magneten gebildet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 Eine bildliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Gerätes zur Bewegung in drei zueinander senkrechten X-, Y- und Z-Ebenen;

Fig. 2 in schematischer Form einen der Arme zur Bewegung in einer der Richtungen;

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch eine Bremse.

Der in Fig. 1 dargestellte Industrie-Rcboter besitzt drei zueinander im Winkel von 90° angeordnete Arme 1, 2, 3 zur Bewegung in der X-, Y- und Z-Richtung.

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Der erste Arm 1 ist auf einer Plattform 4 befestigt/ wobei der sich nach außen erstreckende Teil des Armes innerhalb eines Balgens 5 befindet. In ähnlicher Weise sind die ausziehbaren Abschnitte der Arme 2 und 3 in Balgen 6 und 7 aufgenommen. Das vom Arm 3 entfernte Ende des Armes 2 ist mit einem Fingergreifer 8 verbunden, welcher in geeigneter Weise ausgestaltet ist und in bekannter Weise angetrieben werden kann. Die Arme 1, 2 und 3 sind mittels elektrischen Leitungen 9, 10 und 11 mit einer Steuervorrichtung 12 verbunden.

Da die Arme gleichartig aufgebaut sind, wird nachfolgend lediglich ein Arm beschrieben, es versteht sich, daß durch die Verwendung mehrerer geeignet angeordneter Arme eine Bewegung in jede Richtung erreicht wird.

Fig. 2 verdeutlicht eine pneumatische Betätigungseinrichtung 20 mit einem stationären Zylinder 21 und einem beweglichen Kolben 22, welcher mit den Innenwänden des Zylinders abdichtet. Der Kolben 22 besitzt eine Stange 23, welche das Werkzeug, hier ein Paar von pneumatisch angetriebenen Fingern 25, trägt; es versteht sich, daß die Werkzeuge auch Vakuumglocken oder elektromagnetisch betriebene Einrichtungen sein können. Der Arm 24 ist mit einem Tragebaum 26 verbunden, der sich mit der Bewegungsrichtung des Kolbens 22 parallel erstreckt. Der Tragebaum 26 weist Schienen 27 auf den einander gegenüberliegenden Längsseiten auf, wobei jede Schiene 27 durch Rollen geführt wird. Der Querschnitt des Tragebaums 26 ist in der Form eines umgekehrten U, die Innenseiten des U-förmigen Querschnitts kommen mit einer Bremseinrichtung

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29 in Eingriff, die zwischen den stationär befestigten Rollen 28 angeordnet ist.

Die in Fig. 3 genauer dargestellte Bremseinrichtung ist in Form einer Greifzange 36 ausgebildet, welche Arme 30, 31 besitzt, die mit einem freien Ende auf der Schwenkachse 32 befestigt sind, wobei die freien Enden der Arme 30, 31 Bremsklötze 33 aufweisen, welche mit den Innenflächen des U-förmigen Teiles des Tragebaumes 27 in Eingriff kommen. Zylinder 34, 35 sind in der Außenfläche der beiden Arme 30, 31 zwischen der Achse

32 und den die Bremsklötze 33 tragenden freien Ende der Arme 30, 31 angeordnet, wobei ein hanteiförmiger Kolben 36 in den Zylindern 34, 35 Dichtringe 37, 38 sowie eine Achse 3S aufweist, welche sich über die Schwenkachse 32 erstreckt. Die Zylinder 34, 35 verbindet ein Kanal 44 innerhalb der Achse 39, wobei eine Öffnung

41 zum Einlaß von pneumatischem Druck in den Zylinder in dessen Seitenwand vorgesehen ist. Eine Druckfeder

42 ist über der Achse 39 angebracht, um die Bremsklötze

33 in Eingriff mit dem Tragebaum 26 zu halten.

Auf der Achse der Schwenkachse 32 ist ein Paar von längs mit Abstand voneinander angeordneten Kuqelmuttern 45 angebracht, mittels derer die Bremseinrichtung 29 auf einer Spindel 46 befestigt isb, deren Achse im wesentlichen parallel zur Achse des Tragebaums 26 ist, wobei die einander gegenüberliegenden Enden der Spindel 46 in Lagern 47 eingebracht sind. Ein Ende der Spindel 46 ist mittels einer flexiblen Kupplung 48 und einem Gleichstrom-Schrittmotor 49 mit variablem Widerstand gekoppelt, wobei die Verbindung zwischen dem Schritt-

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t motor 4 9 und der Bremse 2 9 so ausgelegt ist, daß sie

l>: im wesentlichen keinen Totgang aufweist. Die flexible

ff Kupplung 48 ist so ausgelegt, daß sie eine geringe

axiale Verschiebung gegenüber dem Gleichstrom-Schrittmotor 49 erlaubt. Die Bremse 29 besitzt einen Arm 50, an dem eine durch vier mit gleichem Abstand voneinander auf dem Umfang der Stange 52 angeordnete Magnete gebildete Magnet-Anordnung 51 befestigt ist.

Die Stange 52, die Magneten 51 und 55 und der Impuls-Generator 54 bilden eine - an sich bekannte - Einrichtung, mittels derer die Position des Tragebaums 26 und die der Bremse 29 festgestellt werden kann.

Der Kolben 22 wird durch Druckluft von etwa 50 kg/cm² im Kräftegleichgewicht gehalten. Pneumatische Leitungen von der Druckwelle 60 werden über die öffnungen 61, oberhalb und unterhalb des Kolbens 22 gespeist, wobei die Leitung zur Öffnung 61 über ein mittels einem Elektromagneten betriebenes Luftventil 63 und zur öffnunq 62 über einen Regler 64 und ein weiteres mittels eines Elektromotors betriebenes Ventil 65 verläuft, so daß der Druck oberhalb des Kolbens 44 etwa 30 kg/cm² und der Druck oberhalb des Kolbens etwa 50 kg/cm² beträgt. Auf diese Weise wird das Kräftegleichgewicht für die Arme 1 und 2 erreicht. Für den Arm 3 ist der Regler 64 in der Leitung zur Öffnung 61 vorgesehen, hier sind die Drücke ober- und unterhalb des Kolbens 22 umgekehrt, da er das Gewicht des Armes 2 und des Betätiqunqsqliedes 3 tragen muß.

BOEHMERT & BOEMMERT

Die mit den Elektromagneten betriebenen Luftventile wie sie hier beschrieben worden sind, sind alle gleichartig, zur Vereinfachung der Zeichnung ist nur die Dichtung 66 der Ventile in der Ruhe, also in der nicht aktivierten Stellung, dargestellt. Die Bezeichnung NO zeigt die normalerweise offene Öffnung, NC zeigt die normalerweise geschlossene Öffnung und C zeigt die gemeinsame Öffnung, welche stets offen ist. Auf diese Art und Weise sind die normalerweise offenen Öffnungen NO der Ventile 63, 65 mit den Leitungen von der Druckquelle 60 verbunden, wobei die gemeinsamen öffnungen der Ventile 63, 65 entsprechend mit den Öffnungen 61, 62 verbunden sind und den normalerweise geschlossenen Öffnungen NC der Ventile 63, miteinander verbunden sind. Diese Verbindung zwischen den normalerweise geschlossenen Öffnungen (NC) der Ventile 63, 65 wird mit der normalerweise geschlossenen Öffnung (NC) einer Anordnung von drei weiteren mittels Elektromagneten gesteuerten Luftventile 70, 71, 72 verbunden, wobei die normalerweise offenen Öffnungen (NO) der Ventile 70, 71, 72 blockiert sind. Die gemeinsame Öffnung jedes Ventils 70, 71„ 72 ist über eine Drossel 73, 74, 75 mit einem gemeinsamen Auslaß 76 verbunden, wobei jede Verengung unterschiedlichen Durchmesser aufweist. Die Aufgabe der Ventile 70, 71, und der entsprechenden Drosseln 73, 74, 75 besteht darin, die Geschwindigkeit des Kolbens 22 so zu steuern, daß unabhängig von der Position des Kolbens 22 und des Zylinders 21 sich dieser mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit bewegt. Durch die Verwendung der Ventile 70, 71, 72 mit unterschiedlichen Drosseln

73, 74, 75 ist es möglich, die Anzahl des Gesamtquerschnitts der öffnungen zu maximieren, indem irgendeines oder eine Kombination der Ventile 70, 71 geöffnet wird und dadurch die im wesentlichen konstante vorbestimmte Geschwindigkeit des Kolbens, wie sie gerade benötigt wird, bewirkt wird. Ein weiteres mittels eines Elektromagneten betriebenes Luftventil 77 ist mit seiner normalerweise geschlossenen öffnung NC mit der Druckluftquelle 60 und mit seiner normalerweise offenen öffnung (NO) mit dem Auslaß 76 und mit seiner gemeinsamen Öffnung mit der öffnung 41 an der Bremsvorrichtung 29 verbunden.

Bei der Verwendung des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Armes bestimmt der Umwandler 53, ob die erwünschte Bewegung der Finger 25 sich innerhalb des Wirkungsbereichs der Spindel 46 befindet und ob sie durch den Mikroprozessor 80 bestimmt ist; wenn dieses der Fall ist, wird die Schrittmotor-Antriebs-Steuerung über das Glied 84 aktiviert und die Spindel 46 über Befehle mittels dem Glied 85 gedreht, da die Bremsklötze 33 die Unterseite des Tragebaums 26 festklemmen und die Schienen durch die Rollen 28 bewegt werden. Wenn die erwünschte Position erreicht worden ist, wie sie durch den Umwandler 53 bestimmt ist, veranlaßt der Mikroprozessor 80 die Schrittmotor-Antriebssteuereinheit 86 abzustellen; ein Befehl vom Mikroprozessor 80 wird über ein (nicht gezeigtes) GlieO zu den Finger 25 gegeben, damit die erwünschte Funktion ausgeführt wird. Angenommen, die verlangte Bewegung des Armes sei außerhalb des Arbeitsbereiches der Spindel,

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so wird folgende Schrittabfolge ausgeführt: 1. Im wesentlichen gleichzeitig:

a) Der Umwandler 23 stellt die Pos: cion des Magneten 55 fest, woraus der Mikroprozessor 80 errechnet, in welche Richtung der Tragebaum 26 bewegt werden muß. Dementsprechend setzt der Mikroprozessor eines der Ventile 63 oder 65 in Betrieb, wobei das Ventil 63 aktiviert wird, wenn der Arm ausgestreckt werden soll und das Ventil 65, wenn der Arm eingezogen werden soll.

b) Ein bestimmtes, oder aber eine Kombination aus den Ventilen 70, 71 oder 72 wird in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 22 in dem Zylinder 21 aktiviert.

c) Das Bremsventil 77 wird aktiviert, und

d) der Mikroprozessor treibt den Schrittmotor

49 so an, daß die Bremse entlang der Spindel, wie sie durch die Position des Magneten 51 bestimmt wird, zentriert wird. Auf diese Weise wird die größtmögliche Bewequnq der Bremse entlanq der Spindel nach links und nach rechts gewährleistet.

Bei der Aktivierunq- etwa des Ventils 36 wird die Dichtung angehoben, um die normalerweise geschlossene öffnung des Ventils 63 zu öffnen und dadurch den Druck auf die

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Oberseite des Kolbens 22 zu verringern. Der Kolben 22 wird so aus dem Zylinder 21 herausgezogen. Der Auslaß des Ventils 63 wird über eines oder eine Kombination aus den Ventilen 70, 71 oder 72 so geführt, daß er unabhängig von der Ausgangsposition des Kolbens 22 im Zylinder 21 mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit bewegt wird.

Bei Aktivierung des Ventils 77 öffnet die Dichtung 66 dieses Ventils die normalerweise geschlossene Öffnung (NC), so daß Druckluft über die Öffnung 41 auf den Zylinder 34 der Bremseinrichtung 29 gegeben wird. Weil die Abdichtringe 37 des Kolbens 36 an der Achse befestigt sind, drehen sich die Arme 30, 31 um die Schwenkachse 3?, wodurch die Feder 42 komprimiert

wird und die Bremsklötze 33 vom Tragebaum 26 abheben.

2. Der. Tragebaum 26 beginnt daher, sich zu beschleunigen, wobei die Beschleunigung des Tragebaums 26 durch

den Mikroprozessor 80 aus den Ortsangaben des Magneten 55, die vom Umwandler 53 festgestellt werden, bestimmt wird.

3. Der Mikroprozessor 80 bestimmt sodann den optimalen

, Bremspunkt zum Stoppen der Finger 25 an dem richtigen

Ϊ Ort, wobei die Berechnung in an sich bekannter Weise

j; durchgeführt wird.

4. Am gewünschten Bremspunkt übermittelt der Mikro-

|! prozessor 80 Signale zu den Ventilen 63 oder 64,

den Ventilen 70, 71, 72 und dem Ventil 77 der Bremse 29, so daß die zunächst aktivierten Ventile jetzt

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deaktiviert werden. Der Tragebaum 26 und entsprechend die Finger 25 werden angehalten.

5. Der Mikroprozessor liest sodann die Position der Magneten 55, nach fünf gleichen Ablesungen wird angenommen, daß der Tragebaum sich nicht bewegt. Die Information des Magneten 55 über den Ort uas Tragebaums 26 wild mit dem verlangten Wert verglichen, anschließend setzt der Mikroprozessor den Schrittmotor 49 in Bewegung, welcher wiederum die Spindel 46 dreht. Da die Bremse 29 in Eingriff mit dem Tragebaum 26 steht, werden der Tragebautn 26 und dementsprechend die Finger 25 in die verlangte Position bewegt. Die Information über den Ort des Tragbaums 26 wiederum wird über den Magneten 55 festgestellt, wobei zu beachten ist, daß der Generator und der Torsionsumwandler 54 den Fixpunkt repräsentieren, von welchem aus die Messungen vorgenommen werden. Wenn der Mikroprozessor feststellt, daß sich die Finger 25 in der verlangten Position befinden, wird der Schrittmotor 49 ausgestellt.

Die Finger 25 sind sodann an einem vorgesehenen Punkt und können in bekannter Weise betätigt werden.

Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung es ermöglicht, einen Arm schnell etwa an den gewünschten Haltepunkt zu bewegen und ihn anschließend mittels eines Schrittmotors exakt auszurichten, so daß die Vorteile der hohen Geschwindigkeit, die durch das pneumatische Glied 20 erzielt wird und der

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Genauigkeit, die durch die Schrittzahl 4 9 und die Spindel 46 erreicht wird, miteinander verbunden werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Claims

11 I 1 I I BOEHMERT*& SOEHMEkT ;":, ': C 1778/A Ansprüche

1. Industrie-Roboter mit mindestens einem ein Werkzeug tragenden Arm, einem Antrieb zum Führen des Werkzeugs zu einem bestimmten vorgewählten Punkt, eine Bremse zum Stoppen der Bewegung des Armes und eine Einrichtung zur Bestimmung des Ortes des Werkzeugs in Bezug auf einen Fixpunkt,- die mit einer die Bewegungssteuerbefehle für das Werkzeug angebenden Steuereinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (29) über einen begrenzten Bereich mittels eines Schrittmotors [ψ9) beweglich gelagert ist, wobei die Einrichtung 3ur Bestimmung des Ortes (53) auch den Ort der Bremsen (29) relativ zu dem Fixpunkt angebende Mittel aufweist.

2. Industrie-Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (20) einen Zylinder (21), einen mit dem Arm (24, 26, 27, 28) verbundenen Kolben (22) eine Druckquelle (60) und eine Ventileinrichtung (63, 65) aufweist.

3. Industrie-Roboter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (24, 26, 27, 28) einen mittels Kugellagern (28) geführten Tragebaum (26) aufweist, der mit dem Kolben (22) verbunden ist und mit diesem geführt wird.

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4. Industrie-Roboter nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (60) eine Druckluftquelle ist, der Antrieb (20) pneumatisch ist und die Ventileinrichtung (63, 65) mindestens ein durch einen Elektromagneten gesteuertes, zwischen der Druckluftquelle (60) and einer der Seiten des Kolbens (22) im Zylinder (21) angeschlossenes luftventil sowie einen Realer (64) in einer der Leitungen aufweist.

5. Industrie-Roboter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftventile (63, 65) eine mit der Druckquelle (60) verbundene Öffnung (NO), eine mit einer der Seiten des Kolbens (22) verbundene gemeinsame öffnung (C) und eine weitere über eine die Kolbengeschwindigkeit steuernde Anordnung (70, 71, 72) mit einem Aufsatz (76) verbundene öffnung (NC) aufweisen.

6. Industrie-Roboter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (60) auch mit einem die Bremse (29) steuernden Luftventil (77) verbunden ist.

7. Industrie-Roboter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kolbengeschwindigkeit steuernde Anordnung (70, 71, 72) eine Mehrzahl von mittels Elektromotoren gesteuerten Luftventilen (70, 71, 72) aufweist.

8. Industrie-Roboter nach Anspruch 7, cladurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (73, 74) der Ventile (70, 71, 72) der die Kolbengeschwindigkeit steuernden

Anordnung unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen.

9. Industrie-Roboter nach einem oder mehreren der Ansorüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragebaum mit in Rollen (28) geführte Schienen aufweist.

10. Industrie-Roboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragebaum (26) im Querschnitt als umgekehrtes U ausgestaltet ist.

11. Industrie-Roboter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (29) eine Greifzange mit zwei Armen (30, 31) aufweist, welche an einem Ende schwenkbar befestigt sind und an ihrem anderen Ende Bremsklötze

(33) tragen.

12. Industrie-Roboter nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Aktivierungseinrichtung mit in den äußeren Flächen der beiden Arme (30, 31) zwischen der Schwenkachse (32) und den Bremsklötzen (33) ausgebildeten Zylindern (34, 35); einen sich über die Schwenkachse des Greifzirkels erstreckenden, mit einem durch seinen Zentralabschnitt in jeden der Zylinder (34, 35) verlaufenden Druckausgleichskanals (40) versehenen hantelförmiqen Kolben (36) ; eine öffnunq (29) zum Beaufschlagen eines der Zylinder (34) mit pneumatischem Druck und eine Druckfeder (42).

13. Industrie-Roboter nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, gekennzeichnet durch eine mit dem

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Schrittmotor (4 9) verbundene Spindel (46) , auf welcher die Bremse (29) lift wesentlichen achsparallel mit dem Tragebaum (26) totgangfrei angeordnet ist.

14. Industrie-Roboter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (29) auf der Spindel (26) mittels axial angeordneter umlaufender Kugelmuttern (4 5) angebracht ist.

15. Industrie-Roboter nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine flexible Kupplung (48) zwischen dem Schrittmotor (49) und der Spindel (46).

16. Industrie-Roboter nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung des Ortes des Werkzeugs in Bezug auf einen Fixpunkt eine Stange (52) mit einem an einem Ende angeordneten, mit einer vorbestimmten Wiederholungsrate einen elektrischen Impuls abgebenden Generator (54) und einen Torsionsumwandler (54) ; sowie ein Paar von Magnetstangen (52) longitudinal voneinander mit Abstand zueinander angeordneten, die Stange (52) umgebenden Magneteinrichtungen (51, 55), von denen der eine (55) mit dem Tragebaum (26) wandert und der andere (51) mit der Bremse (52) wandert, aufweist.

17. Industrie-Roboter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Magneteinrichtung (51, 55) aus vier mit gleichem Umfangsabstand angeordneten Magneten gebildet ist.