DD285483A7 - Positionierantrieb fuer einen revolverkopf - Google Patents

Abstract

Die Erfindung befaszt sich mit dem Antrieb eines mit mehreren Greifern ausruestbaren, an der Handwurzel eines Industrieroboters befestigten Revolverkopfes. Die Aufgabe der Erfindung, einen Positionierantrieb fuer einen stroemungsmittelbetaetigten Revolverkopf zu schaffen, mit dem alle Greifer in einem festen Ablauf nacheinander in eine senkrechte bzw. waagerechte Position gebracht werden koennen, wird unter Einsatz einer von dem Stroemungsmittel axial bewegten Trommelkurve zum Umsetzen der axialen in eine axial-rotatorische Schrittbewegung des die Greifer tragenden Greiferaufnahmekoerpers mittels Nutkurven-Nutenstein-Fuehrung dadurch geloest, dasz eine gegenueber gestellfesten, radial federnden Nutensteinen axial bewegliche Trommelkurve (Dreheinheit) mit einer der Greiferanzahl entsprechenden Anzahl Drallnuten versehen ist, deren jeweilige Endpunkte mit den Anfangspunkten der nachfolgenden Drallnut durch eine Rueckhubnut verbunden sind, dasz die Nuttiefe von Drall- und Rueckhubnut unterschiedlich gestaltet und in ihren jeweiligen Endpunkten ein Tiefensprung vorgesehen ist und dasz der Greiferaufnahmekoerper unmittelbar als Trommelkurventraeger fungiert. Fig. 1{Roboter; Industrieroboter; Revolverkopf; Greifer; Positionierung; Antrieb; Stroemungsmittel; Greiferaufnahme; Trommelkurve; Nutenstein}

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung befaßt sich mit dem Antrieb eines insbesondere für prozeßflexible Industrieroboter vorgesehenen Revolverkopfes, der speziell zum Zweck der Montage von Baugruppen der Feinwerktechnik mil mehreren Greifern ausrüstbar und an der Handwurzel des Industrieroboters befestigt ist.

Stand der Technik

Bekannte Einrichtungen an Industrierobotern, die der Bereitstellung der speziell zum Greifen des gerade zu handhabenden Werkstücks in einem Hendhabezyklus nötigen Greiferbacken dienen, vollziehen den Wechsel der Greifer oder der Greiferbacken, indem der Industrieroboter eine bestimmte Wechselposition ι infährt und in einem verlustzeitaufwendigen Wechselvorgang den Greifer- bzw. Greiferbackenwechsel vollzieht. Diese Einrichtungen dienen ausschließlich dem Greiferwechsel in einer losweisen Abarbeitung mit großen Peripherieaufwand oder großem notwendigen Handhabebereich.

Andere bekannte Greiferpositioniereinrichtungen, die stationär an der Handwurzel des Industrieroboters befestigt sind, realisieren ein Greiferpositionieren entweder durch einü gesteuerte Roboterachse, die für andere Manipulationsaufgaben nicht mehr zur Verfügung steht, oder durch eigenen Antrieb, der eine erhöhte Handhabemasse verursacht, so beispielsweise eine Greifvorrichtung für Industtieroboter (DD-PS 266056) mit einem kegelradangetriebenen Revolver.

In der DD-PS 240166 wurde andererseits bereits ein Revolverkopf vorgeschlagen, der es ermöglichen soll, mehrere Greifer gleichzeitig am Flansch eines Industrieroboters zu befestigen und in eine Arbeitsposition zu schwenken, indem der Revolverkopf aus zwei Dreheinheiten besteht, an deren Stirnflächen Greiferträger angebracht sind. Diese Lösung erfordert jedoch ein kompliziertes Antriebssystem, auf welches andererseits nicht näher eingegangen wurde.

In der EP-PS 139 857 wird an einem Roboter eine drehbare, in mehrere Positionen einstellbare, als rotierbare Scheibe ausgebildete Tragvorrichtung für eine Anzahl individuell bedienbarer und den entsprechenden Bauteilen oder Werkstücken angepaßter, in beliebigen Mittelpunktswinkelstellungen angeordneter Werkzeuge beschrieben. Die Drehung und Positionierung der Tragvorrichtung in die gewünschte Winkellage wird mit Hilfe eines separaten Positionierungsmotors von der Steuerausrüstung des Roboters gesteuert.

Aus der DE-OS 3139139 ist schließlich ein durch Strömungsmittel antreibbarer Revolverkopf bekannt, bei dem eine als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange mit einem Ritzel kämmt, welches einem drehbaren Körper zugeordnet ist.

Schwierigkeiten bestehen hierbei bezüglich des Anhaltens in der genauen Arbeitsposition, wozu auf dem Drehkopf die jeweilige Position signalisierende Geberelemente angebracht sind.

Ebenfalls pneumatisch betätigt wird eine säulenartige, kinematische Antriebs- und Steuervorrichtung für Mehrfachgreifer (DD-PS 234824), bei der mit Hilfe eines Mantelkurventriebes ein Hohlzylinder in drehende und ein Greifer tragendes Gehäuse in eine Dreh Hub-Bewegung versetzt werden. Eine derartig massereiche Konstruktion ist für den Antrieb eines Revolvers an der Handwurzel eines Industrieroboters nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung sollen ein Greiferpositionieren mit geringem Vei lustzeitanteil im gesamten Handhabeablauf des Industrieroboters ermöglicht, durch die konstruktive Gestaltung ein geringerer Aufwand, eine hohe Zuverlässigkeit und mit entsprechendem Materialeinsatz eine vertretbare Handhabemasse realisierbar werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Positionierantrieb für einen an der Handwurzel eines Industrieroboters angebrachten, mit mehreren Greifern ausgerüsteten, strömungsmittelbetätigten Revolverkopf zu schaffen, mit dem alle Greifer in einem festen Ablauf nacheinander in eine senkrechte bzw. waagerechte Position gebracht werden können.

Unter Einsatz einer von dem Strömungsmittel axial bewegten Trommelkurve zum Umsetzen der axialen in eine axialrotatorische Schrittbewegung des die Greifertragenden Greiferaufnahmekörpers mittels Nutkurven-Nutenstein-Führung besteht die Lösung der Ei findung darin, daß eine gegenüber gestellfesten, radial federnden Nutensteinen axial bewegliche Trommelkurve (Dreheinheit) mit einer der Greiferanzahl entsprechenden Anzahl Drallnuten versehen ist, deren jeweilige Endpunkte mit den Anfangspunkten der nachfolgenden Drallnut durch eine Rückhubnut verbunden sind, daß die Nuttiefe von Drall- und Rückhubnut unterschiedlich gestaltet und in ihren jeweiligen Endpunkten ein Tiefensprung vorgesehen ist und daß der Greiferaufnahmekörper unmittelbar als Trommelkurventräger fungiert.

Ausfuhrungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die sich auf die schaubildliche Darstellung der erfindungwesentlichen Teile der Greiferpositioniereinrichtung beziehen, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 3: einen Revolverkopf mit axial-rotatorisch beweglichem Greiferaufnahmekörper, Fig.4: einen Teil der Abwicklung der Mantelfläche des Greiferaufnahmekörpers von Fig.3.

Fig. 3 zeigt einen Positionierantrieb für in Arbeitsposition zu bringende Greifwerkzeuge 10 an einem Greiferaufnahmekörper 3, der in einem am Roboterarm 1 mit 45° zur Roboterarmachse geneigten Gehäuse 2 sowohl dreh- als auch axial beweglich gelagert ist. Eine mit dem Gehäuse 2 verbundene, pneumatisch betätigte Schubeinheit besitzt eine Schubstange 4, die in einem mit ihr fest verschraubten Gleitstück 13 endet. Mittels eines Stiftes 15, der in eine Ringnut 14 des Gleitstücks 13 eingreift, ist der drehbewegliche Greiferc.ufnahmekörper 3 unmittelbar an die Längsbewegung der Schubstange 1 gebunden. In den Greiferaufnahmekörper 3 sind Drallnuten 5 eingebracht, während sich in diese Drallnuten eingreifende, gefederte Nutensteine 6 ortsunveränderlich im Gehäuse 2 befinden. Die Zahl der Drallnuten 5 entspricht dabei der Anzahl der einsetzbaren Greifwerkzeuge 10. Der Endpunkt einer jeden Drallnut 5 ist durch eine sich exakt in axialer Richtung erstreckende Rückhubnut 12 mit dem Anfangspunkt der nachfolgenden Drallnut verbunden. so daß sich eine geschlossene Nutkurve ergibt, wie sie in Fig.4 in einem Ausschnitt einer Abwicklung der Mantelfläche des Greiferaufnahmekörpers 3 zu sehen ist. Da diese Nutkurve neben dem Drehantrieb auch noch die Lagesicherungsfunktion erfüllt, weist sie unterschiedliche Tiefe auf, wobei in den jeweiligen Endpunkten des Drall- und Rückhubbereichs, d. h. am Anfang der Rückhubnut 12 wie am Anfang der Drallnut 5, ein Tiefensprung vorgesehen ist.

Durch eine axiale Schrittbewegung der Schubstange 1 mit dem Gleitstück 13 in Vorwärtsrichtung wird über den Stift 15 der Greiferaufnahmekörper 3 mit nach vorn geschoben und mittels seiner Nutkurven-Nutenstein-Führung gleichzeitig in Drehung versetzt. Der gefederte Nutenstein 6 bewegt sich dabei in der gleichmäßig verflachenden Drallnut 5 radial nach außen, bis er in ihrem Endpunkt sprunghaft in die tiefere Rückhubnut 12 gelangt. Während der Rückwärtsbewegung der Schubstange 1 ist damit jegliche Drehung des Greiferaufnahmekörpers 3 unterbunden. Am Ende des Rückhubs erfolgt mit einem erneuten Tiefensprung die Vorbereitung für die nächste Drehung.

Claims (2)

1. Positionierantrieb für einen an der Hanuwurzel eines Industrieroboters angebrachten, mit mehreren Greifern ausgerüsteten, strömungsmittelbetätigten Revolverkopf unter Einsatz einer von dem Strömungsmittel axial bewegten Trommelkurve zum. Umsetzen der axialen in eineaxial-rotatorische Schrittbewegung des die Greifer tragenden Greiferaufnahmekörpers mittels Nutkurven-Nutenstein-Führung, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegenüber gestellfesten, radial federnden Nutensteinen (6) axial bewegliche Trommelkurve (Dreheinheit 3) mit einer der Greiferanzahl entsprechenden Anzahl Drallnuten (5) versehen ist, deren jeweilige Endpunkte mit den Anfangspunkten der nachfolgenden Drallnut durch eine jeweilige Rückhubnut (12) verbunden sind, daß die Nuttiefe von Drall- und Rückhubnuten unterschiedlich gestaltet und in ihren jeweiligen Endpunkten ein Tiefensprung vorgesehen ist und daß der Greiforaufnahmekörper unmittelbar als Trommelkurventräger ausgebildet ist.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen