DD239558A1

DD239558A1 - Einrichtung zum lageorientierten greifen rotationssymmetrischer teile mit nebenformelement

Info

Publication number: DD239558A1
Application number: DD27893385A
Authority: DD
Inventors: Herbert Brodmann; Horst Groeger; Carsten Knop
Original assignee: Smab Forsch Entw Rat
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1986-10-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum lageorientierten Greifen rotationssymmetrischer Teile mit Nebenformelement durch einen Industrieroboter und ist besonders geeignet fuer Aufgaben, bei denen eine lageorientierte Bereitstellung des rotationssymmetrischen Teiles zum Bearbeiten und Montieren erforderlich ist. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die automatische Lageorientierung ohne vorherige Groborientierung und ohne zusaetzliche Geraete und Antriebe zu realisieren. Aufgabe ist es daher, eine einfache Einrichtung zu entwickeln, die die Lageorientierung unter Nutzung der Drehbewegung des Roboterhandgelenkes ohne vorherige Groborientierung realisiert. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass in einem Greifer ein Zentrierteil mit einer Schaltklinke angeordnet ist, deren Stellung von einem Uebertragungsglied an die Robotersteuerung gemeldet und dort verarbeitet wird. Das Lageorientieren erfolgt derart, dass zunaechst Greifeinrichtung und Werkstueck zu einander zentriert werden und danach durch Drehen des Roboterhandgelenkes nach einem Nebenformelement gesucht wird, bei dessen Erkennung die Drehbewegung beendet wird.

Description

-2- 239 §58

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt:

— einen Schnitt durch die komplette Greifeinrichtung.

MitHilfe der erfindungsgemäßen Greifeinrichtung werden rotationssymmetrische Werkstücke 17 miteinerzentrischen Bohrung und einer Nut lageorientiert von einem Magazinplatz 16 gegriffen und der nachfolgenden Bearbeitung zugeführt. Die Greifeinrichtung ist durch den Anschlußflansch 1 mit dem Handgelenk des Industrieroboters verbunden und wird die federnden Aufhängungen 2 in Verbindung mit den Mikrotastern 15 vor übermäßiger Belastung im Falle einer Kollision geschützt.

Der eigentliche Greifer besteht aus dem Gehäuse 3, dem Kolben 11, der die Greifeinrichtung antreibt, den Kraftübertragungselementen Kolbenstange 12, Kniehebel 13 und den Greifhebeln 9. Die Rückholfedern 10 garantieren das Erreichen der Ausgangslage nach der Beendigung des Greifvorganges. Mit dem Mikrotaster 14 wird die Stellung der Kolbenstange 12 und bedingt durch die mechanische Verbindung die Stellung der Greifhebel 9 überwacht.

Die Einrichtung zum Lageorientieren besteht aus dem Zentrierzapfen 4, der Schaltklinke 5 mit der Schaltklinkenfeder 6, dem Stößel 7 und dem Mikrotaster 8.

Zum lageorientierten Greifen wird zunächst der Zentrierzapfen 4 in die zentrische Bohrung des Werkstückes 17 eingeführt, wobei durch die Einführschräge gewisse Lageabweichungen ausgeglichen werden. Im Normalfall wird dabei die Schaltklinke 5 in den Zentrierzapfen 4 gedrückt, und es erfolgt über den Stößel 7 das Schalten des Mikrotasters 8. Nach der Auswertung dieses Signals wird der Greifer so lange um seine eigene Achse gedreht, bis die Schaltklinke 5 durch den Druck der Schaltklinkenfeder 6 in die Nut einrastet. Dieser Vorgang wirkt wieder über den Stößel 7 auf den Mikrotaster 8, dessen Stellung ausgewertet wird und den

Antrieb des Roboterhandgelenkes abschaltet. ι

Trifft die Schaltklinke 5 beim Einführen des Zentrierzapfens 4 direkt die Nut, so erfolgt kein Schalten des Mikrotasters 8, und die Lageorientierung ist auch hier durch das Einrasten der Schaltklinke 5 in die Nut des Werkstückes 17 gegeben. Durch die pneumatisch angetriebene Kolbenbewegung wird nun die Greifkraft erzeugt, mit der die Greifhebel 9 das Werkstück 17 greifen.

Die Orientierung des Werkstückes 17 ist jetzt durch die Kombination Nut-Schaltklinke definiert.

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zum lageorientierten Greifen rotationssymmetrischer Teile mit Nebenformelement, die integriert in einem bekannten Greifer unter Nutzung der Drehbewegung des Roboterhandgelenkes die Lageorientierung während des Greifvorganges realisiert, dadurch gekennzeichnet, daß in der Greifeinrichtung ein Zentrierzapfen mit einer Schaltklinke, die über ein Übertragungsglied mit einem Mikrotaster verbunden ist, angeordnet ist und daß das durch die Schaltklinke über den Mikrotaster erzeugte Signal von der Robotersteuerung für den Greiferantrieb verarbeitet wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen einer Lageorientierung für rotationssymmetrische Teile mit Nebenformelement durch einen Industrieroboter und ist besonders geeignet für Aufgaben, bei denen eine lageorientierte automatische Bereitstellung des rotationssymmetrischen Teiles zum Bearbeiten und Montieren erforderlich ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind mehrere Lösungen zum lagerichtigen Greifen, Spannen und Positionieren bekannt. In DD-WP 202650 ist eine Spannvorrichtung beschrieben, mit deren Hilfe ein Werkstück zunächst fixiert wird. Daraufhin besteht die Möglichkeit einer nicht näher beschriebenen Lageorientierung und erst danach wird das Teil fest gespannt. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß auf die Möglichkeit einer automatischen Lageorientierung nicht eingegangen wird. Im DD-WP 217461 wird eine Einrichtung zum orientierten Greifen von rotationssymmetrischen Teilen mit sekantenförmigem Abschnitt beschrieben. Hier wird zunächst das grob vororientierte Teil so in einer Vorrichtung abgestellt, daß der sekantenförmige Abschnitt in Richtung des Greifers zeigt (Lageabweichungen von 15°-20° sind zulässig). Mit dem geschlossenen Greifer wird das Teil nun gegen einen Schalter gedrückt, wobei es sich so ausrichtet, daß beide Greiferbacken am sekantenförmigen Abschnitt anliegen. Durch das Betätigen des Schalters wird der Orientierungsvorgang abgeschlossen und das Teil kann gegriffen werden. Nachteilig ist hier das Vorhandensein einer zusätzlichen Vorrichtung im Arbeitsbereich des Roboters und die Beschränkung auf ein sekantenförmiges Nebenformelement. In der DE-PS 3310159 wird ein Greifer für einen Industrieroboter beschrieben, mit dem eine Korrektur der Lageorientierung zwischen zwei Endlagen möglich ist. Hier ist der Parallelgreifer so ausgeführt, daß er in der Achse des Werkstückes drehbar an einer Zwischenplatte befestigt ist. An dieser Zwischenplatte ist ebenfalls ein Motor befestigt, der die Drehbewegung des Greifers antreibt. Nachteilig an dieser Einrichtung ist, daß nicht auf die Antriebsregelung zur Erreichung der Lageorientierung eingegangen wird und daß ein zusätzlicher Motor notwendig ist.

Pen beiden letztgenannten Lösungen haftet der Nachteil an, daß eine automatische Lageorientierung nur dann möglich ist, wenn vorher eine Groborientierung durchgeführt wurde. Dabei treten immer Störungen auf, wenn die entsprechenden Toleranzen nicht eingehalten werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine einfache störsichere Einrichtung zum lageorientierten Greifen rotationssymmetrischer Teile mit Nebenformelement mittels IR zu entwickeln, die den Arbeitsbereich des Roboters nicht einschränkt, für verschiedenste Nebenformelemente angewendet werden kann, ohne zusätzlichen Antrieb auskommt und die automatische Lageorientierung ohne vorherige manuelle Groborientierung ermöglicht. Zusätzliche Einrichtungen zum Lageorientieren sollen dadurch entfallen und Kosten- und Arbeitszeiteinsparungen erzielt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zum lageorientierten Greifen rotationssymmetrischer Teile mit einem oder mehreren, gleichmäßig über den Umfang verteilten Nebenformelementen zu entwickeln, wo unter Nutzung der Drehbewegung des Roboterhandgelenkes die Lageorientierung während des Greiforganes ohne vorherige Groborientierung realisiert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Greifer ein Zentrierteil und eine Schaltklinke, die mittels Feder in der Ausgangsstellung gehalten wird, angeordnet sind. Die Schaltklinke ist so gestaltet, daß sie eine formschlüssige Verbindung mit dem Nebenformelement eingehen kann. Die Stellung der Schaltklinke wird über ein Übertragungsglied in Verbindung mit einem Mikrotaster der Industrierobotersteuerung als lineares Signal übermittelt. Das lageorientierte Greifen des Werkstückes erfolgt derart, daß zunächst das Zentrierteil das Werkstück zur Greifeinrichtung zentriert und damit die Position von Werkstück und Greifeinrichtung in Übereinstimmung bringt. Aus der Stellung der Schaltklinke, die über das Übertragungsglied der Industrierobotersteuerung signalisiert wird, läßt sich erkennen, ob durch die Schaltklinke ein Nebenformelement wahrgenommen wird. Ist das nicht der Fall, so wird die Greifeinrichtung so lange durch den Antrieb des Roboterhandgelenkes um die Achse des Zentrierteiles gedreht, bis durch die Schaltklinke das Erkennen eines Nebenformelementes signalisiert wird, worauf der Antrieb abgeschaltet wird. Danach wird das Teil gegriffen. Die Lageorientierung des Teiles für die weitere Bearbeitung ist dadurch gewährleistet, daß die Orientierung des \ Nebenformelementes definiert ist.