DD242855A1

DD242855A1 - Ebenes fuehrungsgetriebe zur veraenderung des anstellwinkels eines arbeitsorganes bei konstantem eingriffspunkt

Info

Publication number: DD242855A1
Application number: DD28304585A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Poetzsch
Original assignee: Babelsberg Masch Veb
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1985-11-21
Publication date: 1987-02-11

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein ebenes Fuehrungsgetriebe, dessen Fuehrungscharakteristik den Anstellwinkel eines Arbeitsorganes derart variabel macht, dass sein Eingriffspunkt konstant bleibt und somit keiner diesbezueglichen Positionsregelung bedarf. Damit wurde die Zielstellung realisiert, den Vorgang der Aenderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes dynamisch, d. h. ohne Unterbrechung des technologischen Prozesses, sowie ohne notwendigerweise erforderliche Positionskorrektur des Eingriffspunktes, zu realisieren. Eine derartige technische Loesung war Voraussetzung, den Vorgang der Anstellwinkelaenderung eines Arbeitsorganes zu automatisieren und dennoch nicht auf dessen zentralgesteuerte Positionierung angewiesen zu sein. Unabhaengig davon besteht die Moeglichkeit, das Gestell des ebenen Fuehrungsgetriebes an einer Rotationsachse anzubringen, wodurch die ebene Winkelveraenderung in eine raeumliche transformiert wird. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das ebene Führungsgetriebe zur Veränderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes bei konstantem Eingriffspunkt dient vorrangig der Automatisierung dieses Vorganges.

Sein Hauptanwendungsgebiet ist daher das der Handhabetechnik. Infolge seiner Gestaltung ermöglicht das Führungsgetriebe eine prozeßflexible Anpassung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes, ohne dessen Positionskorrektur zu erzwingen. Daraus folgt, daß die Verwendung dieses Führungsgetriebes nicht an die Verfügbarkeit einer Zentralsteuerung der Handhabe- oder Trägereinrichtung gebunden ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bekannten technischen Lösungen zur Veränderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes unterteilen sich in zwei grundsätzlich verschiedene Gruppen.

Es handelt sich dabei einerseits um einfachste mechanische Vorrichtungen und andererseits um lagegeregelte Bewegungsachsen von Handhabeeinrichtungen.

Das Funktionsprinzip der mechanischen Vorrichtungen beruht auf dem manuellen Einrichten des Anstellwinkels. Dadurch bedingt ist der technologische Prozeß zu unterbrechen und das Arbeitsorgan neu zu positionieren. Den Anstellwinkel eines Arbeitsorganes mit Hilfe lagegeregelter Bewegungsachsen einer Handhabeeinrichtung zu verändern, ist zwar prinzipiell möglich, jedoch an eine Vielzahl hard-und softwaremäßiger Voraussetzungen dieser gebunden und erfordert daher eine Zentralsteuerung.

Ziel der Erfindung

Die Zielstellung der Erfindung besteht darin, ein automatisierungsgerechtes und-fähiges ebenes Führungsgetriebe zu schaffen, das im wesentlichen unabhängig von einer diesbezüglichen Konfiguration der Handhabeeinrichtung, eine kontinuierliche Veränderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes ermöglicht, ohne dessen vorgegebene Eingriffsposition zu verändern. Demzufolge soll die Anstellwinkeländerung keine Unterbrechung des technologischen Prozesses erfordern und im Automatikbetrieb nicht notwendigerweise einer eigenen Lageregelung bedürfen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Führungsgetriebestruktur zu entwickeln, deren Zwangslauf die Bewegung eines Arbeitsorganes auf einer Kreisbahn sicherstellt, deren Mittelpunkt identisch mit dem Eingriffspunkt des Arbeitsorganes ist.

Darüber hinaus ist der Arbeitsraum des Arbeitsorganes unbedingt freizuhalten von Teilen des Führungsgetriebes, so daß in keiner Position dadurch bedingte Einschränkungen bestehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch erreicht, daß an einem Gestell eine neungliedrige Getriebekombination, bestehend aus einem Doppelkurbelgetriebe mit angeschlossenem Parallelogramm und ein weiteres Doppelkurbelgetriebe gelenkig angeordnet sind. Letzteres Doppelkurbelgetriebe ist gelenkig mit dem Parallelogramm verbunden.

Das Arbeitsorgan ist an dem äußeren Lenker des Parallelogramms starr befestigt.

Den geführten Körper bildet das Arbeitsorgan, das in dem in der Bezugsebene liegenden Kreissektor jede beliebige Lage zwischen den Endpunkten einnehmen kann und somit den Eingriffswinkel kontinuierlich verändert. Identisch mit dem Kreismittelpunkt ist der Eingriffspunkt des Arbeitsorganes.

Die Lageänderung des geführten Körpers ist kontinuierlich möglich, ohne daß sein Bewegungsraum von Teilen des Führungsgetriebes durchlaufen oder eingeschränkt wird. Demgemäß befindet sich das Führungsgetriebe in jeder möglichen Position außerhalb des Aktionsbereiches des geführten Körpers und beansprucht selbst nur den kleinstmöglichen Raum. Sein Gestell liegt ständig innerhalb dieses Raumes und wurde so bestimmt, daß es gleichzeitig als Trägerelement des gesamten Systems fungieren kann. Das ebene Führungsgetriebe ist durch maßstäbliche Veränderung seiner Glieder den geometrischen Bedingungen des zu führenden Körpers anzupassen.

Ausführungsbeispiel

Das im folgenden an Hand der Zeichnungen zu beschreibende Ausführungsbeispiel des ebenen Führungsgetriebes bezieht sich auf dessen Anwendung zur Führung eines Lichtbogenschweißbrenners an einem Portalroboter.

Es zeigen:

FIg. 1: das Getriebeschema Fig.2: ein Anwendungsbeispiel

In der das Anwendungsbeispiel darstellenden Figur 2 sind der Lichtbogenschweißbrenner 11, die Ausgleichseinheit 12, das ebene Führungsgetriebe 13, dessen Gestell 1 die Antriebswelle 15 des ebenen Führungsgetriebes und die die gesamte Einrichtung tragende Rotationsachse 16 des Portalroboters abgebildet.

Der Lichtbogenschweißbrenrier 11 ist das geführte Arbeitsorgan AO, gemäß Figur 1, dessen Eingriffspunkt EP unabhängig von Veränderungen des Anstellwinkels φ (siehe Figur 1) sowie Drehungen der Rotationsachse 16 des Portal ro böte rs seihe Position konstant halten soll. Der Eingriffspunkt EP ist identisch mit dem Kreismittelpunkt M.

Die Ausgleichseinheit 12 dient als Kollisionsschutzsystem des Lichtbogenschweißbrenners.

Vermittels der Antriebswelle 15 wird das ebene Führungsgetriebe 13 entsprechend den Koppelkurven bewegt und die Führungskurve erzeugt. Dementsprechend verändert sich der Anstellwinkel φ des Lichtbogenschweißbrenners in der Ebene E₀ des Führungsgetriebes. Somit kann das Arbeitsorgan AO in dem in der Bezugsebene E₀ liegenden Kreissektor jede beliebige Lage zwischen den Punkten E₁ und E_n einnehmen.

Räumlich ist der Anstellwinkel durch Drehung der Rotationsachse 16 veränderbar.

Ermittelt und ausgewertet wird der aktuelle Anstellwinkel des Lichtbogenschweißbrenners indirekt auf der Basis von Impulsen eines inkrementalen rotatorischen Gebers, der synchron zur Antriebswelle rotiert.

Claims

Erfindungsanspruch:

Ebenes Führungsgetriebe zur Veränderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes bei konstantem Eingriffspunkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zehngliedrige Getriebekombination, bestehend aus einem Doppelkurbelgetriebe mit den Getriebegliedern (1,2,3) und einem angeschlossenen Parallelogramm, bestehend aus den Getriebegliedern (4, 5,6u. 7) mit einem weiteren Doppelkurbelgetriebe, bestehend aus den Getriebegliedern (8,9 u. 10), an den Drehgelenken (A₀, B₀, C₀ und D₀) des Gestells angelenkt und in den Drehgelenken (A, B, C, D, F, G u. H) untereinander verbunden ist, so daß eine definierte kreisbogenförmige Führungskurve k_H, k_G realisiert wird.