CH621286A5

CH621286A5 -

Info

Publication number: CH621286A5
Application number: CH707477A
Authority: CH
Inventors: Hans Richter
Original assignee: Schlatter Ag
Priority date: 1976-06-18
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1981-01-30
Also published as: ATA397277A; DE2627490B2; DE2627490A1; US4140226A; JPS5937199B2; ES459826A1; AT353175B; GB1544871A; SE433584B; SU1083900A3; NL7706444A; FR2354856B1; FR2354856A1; JPS532871A; CA1060390A; SE7706980L

Description

Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter mit einem einen Greifer an seinem vorderen Ende aufweisenden Ausleger, an welchem zwei Hebel angreifen, von denen der eine über Drehgelenke sowohl mit dem Ausleger als auch mit einer Tragplatte verbunden ist. Ein derartiger Industrieroboter ist beispielsweise der deutschen Auslegeschrift 2 226 407 zu entnehmen. Industrieroboter dieser Art weisen einen an einem Ausleger angeordneten Greifer auf. Mit diesem Greifer können Handreichungen ausgeführt werden, wie beispielsweise Montieren, Schweissen, Bohren, Transportieren, Be- und Entladen usw.

Diese Handreichungen sollen möglichst präzise ausführbar sein. Der Roboter wird von Elektromotoren betätigt, wobei in seinem Arbeitsfeld jeder Punkt präzise ansteuerbar sein soll. Hierbei soll der Roboter nach maximal sechs Koordinaten ausrichtbar sein, und zwar nach drei Grundkoordinaten, die das Anfahren des Punktes im Raum bestimmen, und nach drei Greiferkoordinaten, die das Ausrichten des Werkstückes oder Werkzeugs an diesem Punkt bestimmen. Die drei Grundkoordinaten sind die vertikale Drehachse des Roboters, eine horizontale Achse für horizontale Bewegungen und eine vertikale Achse für vertikale Bewegungen. Bei dem Roboter ist zudem das Problem zu lösen, mit ihm grosse Lasten bewegen zu können.

Bei dem der deutschen Auslegeschrift 2 226 407 entnehmbaren Roboter ist ein erster Hebel drehbar um eine horizontale Achse an der Tragplatte gelagert. Das andere Ende dieses Hebels ist über eine horizontale Achse mit dem hinteren Ende des Auslegers verbunden. An diesem Hebel ist über eine horizontale Achse ein weiterer Hebel schwenkbar gelagert, welcher mit seinem anderen Ende am Ausleger über eine Längsführung angreift. An diesem anderen Hebel greift die Kolbenstange eines Zylinders an, auf den das Gewicht des Auslegers wirkt und der damit den Gewichtsausgleich bewirken soll.

Die punkt- oder kurvenmässige Steuerung ist hierbei recht kompliziert, da das vordere Auslegerende, an dem der Greifer angeordnet ist, zwangsweise Kurvenbewegungen ausführt. Soll beispielsweise eine Bewegung in Richtung der horizontalen Achse ausgeführt werden, dann ist eine horizontale Vor- oder Rückwärtsbewegung des vorderen Auslegerendes nur möglich, wenn gleichzeitig die durch die zwangsweise Kurvenbewegung bedingte Vertikalbewegung des vorderen Auslegerendes elektromotorisch ausgeglichen wird. Das Steuerungsprogramm wird hierdurch sehr kompliziert. Weiter ist von Nachteil, dass das Auslegergewicht bzw. das vom Greifer getragene Gewicht nicht automatisch ausgleichbar ist, z. B. nach dem Prinzip eines Waagebalkens.

Es sind noch weitere Industrieroboter bekannt, die jedoch mindestens einen der vorgenannten Nachteile aufweisen. Oftmals sind die Geschwindigkeits- und Kräfteverhältnisse so ungünstig, dass ein sicheres Positionieren nicht möglich ist.

Es besteht die Aufgabe, einen Roboter der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die Bewegungen des am Ausleger angeordneten Greifers möglichst präzise in Richtung der horizontalen Achse und in Richtung der vertikalen Achse möglich sind und ein Gewichtsausgleich möglich ist.

Bei einem Industrieroboter der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der andere Hebel über Drehgelenke einerseits mit dem Ausleger, anderseits mit einem Schwenkhebel verbunden ist und der Schwenkhebel an der Tragplatte an einem zum Drehgelenk des einen Hebels sich unterscheidenden Drehgelenk schwenkbar gelagert ist.

Hierdurch wird es möglich, dass bei Verschwenken des einen Hebels der Greifer im Arbeitsfeld eine vorwiegend waagrechte Bewegung und bei Verschwenken des anderen Hebels eine vorwiegend senkrechte Bewegung ausführt. Am Schwenkhebel ist an dem dem anderen Hebel abgewandten Ende eine Gewichtsausgleichsvorrichtung angeordnet. Diese kann aus einem Gegengewicht bestehen oder aus einem Zylinder, der entsprechend der zu tragenden Last mit einem Druckmedium beaufschlagt wird.

An den Hebeln greifen Schwenkantriebe an, welche die Schwenkbewegung dieser Hebel bewirken.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

Die Tragplatte 6 wird von einem Drehkranz 15 getragen, wodurch der Roboter eine Drehbewegung um eine vertikale Achse ausführen kann. Über eine horizontale Achse 8 ist der Hebel 4 mit einem Ende an der Tragplatte 6 angelenkt. Das andere Ende dieses Hebels 4 ist über ein horizontales Drehgelenk 3 mit "dem Ausleger 1 verbunden. Dieser Ausleger 1 trägt an seinem vorderen Ende einen Greifer 10. Am Ausleger 1 ist im Abstand zum Drehgelenk 3 ein weiteres Drehgelenk 2 vorgesehen, an dem der andere Hebel 5 angelenkt ist. Das andere Ende dieses anderen Hebels 5 ist über ein horizontales Drehgelenk 18 mit dem Schwenkhebel 7 verbunden, welcher um das Drehgelenk 9 drehbar an der Tragplatte 6 gelagert ist.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Drehgelenk 9 unterhalb des Drehgelenks 8 angeordnet. Der andere Hebel 5

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

621 286

greift am Ausleger 1 zwischen dem Greifer 10 und dem Drehgelenk 3 an. Es ist jedoch auch möglich, dass der andere Hebel 5 am Ausleger 1 an dessen freiem Ende hinter dem Drehgelenk 3 des einen Hebels 4 angelenkt ist.

An den Drehgelenken 8 und 9 ist jeweils ein nichtdarge-stellter Schwenkantrieb angeordnet, wobei der Schwenkantrieb am Drehgelenk 9 eine Schwenkbewegung 19 des Hebels 4 bewirkt. Der am Drehgelenk 9 vorgesehene Schwenkantrieb bewirkt eine Schwenkbewegung 17 des Schwenkhebels 7.

Die Hebellängen und die Drehpunkte sind so gewählt, dass bei einer Schwenkbewegung 19 des Hebels 4 der Greifer 10 eine vorwiegend waagrechte Bewegung in Richtung der horizontalen Achse 12 ausführt. Bei einer Schwenkbewegung 17 des Schwenkhebels 7 führt dagegen der Greifer 10 eine vorwiegend senkrechte Bewegung in Richtung der vertikalen Achse 13 aus. Die im Arbeisfeld 11 des Greifers 10 durch Schwenkbewegungen 19 des Hebels 4 ausgeführten waagrechten Bewegungen sind mit 16 bezeichnet. Diese Bewegungen werden erreicht unter Anlehnung an die Konstruktion einer Lemniskoide.

An Stelle des Gegengewichts 14 kann auch ein Zylinder 5 zum Gewichtsausgleich vorgesehen werden. Der nichtdarge-stellte Schwenkantrieb des Schwenkhebels 7 am Drehgegelenk 9 braucht dadurch keine Hubarbeit zu leisten und steht somit ausschliesslich zur Beschleunigung der Massen zur Verfügung.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der andere Hebel :o 5 länger als der Hebel 4, und das Drehgelenk 9 des Schwenkhebels 7 liegt unterhalb des Drehgelenks 8 des Hebels 4. Ist dagegen der andere Hebel 5 am Ausleger 1 hinter dem Drehgelenk 3 angeordnet, dann ist der andere Hebel 5 kürzer auszubilden als der Hebel 4, und das Drehgelenk 9 für den i5 Schwenkarm 7 ist oberhalb des Drehgelenks 8 für den Hebel 4 vorzusehen.

s

1 Blatt Zeichnungen

Claims

621 286

1. Industrieroboter mit einem einen Greifer (10) an seinem vorderen Ende aufweisenden Ausleger (1), an welchem zwei Hebel (4, 5) angreifen, von denen der eine (4) über Drehgelenke (3, 8) sowohl mit dem Ausleger (1) als auch mit einer Tragplatte (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Hebel (5) über Drehgelenke (2,18) einerseits mit dem Ausleger (1), anderseits mit einem Schwenkhebel (7) verbunden ist und der Schwenkhebel (7) an der Tragplatte (6) an einem zum Drehgelenk (8) des einen Hebels (4) sich unterscheidenden Drehgelenk (9) schwenkbar gelagert ist.

2. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verschwenken des einen Hebels (4) der Greifer (10) im Arbeitsfeld (11) eine vorwiegend waagrechte Bewegung (12) und bei Verschwenken des Schwenkhebels (7) der Greifer (10) eine vorwiegend senkrechte Bewegung (13) ausführt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Schwenkhebel (7) eine Gewichtsausgleichsvorrichtung angreift.

4. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Hebel (4) und am Schwenkhebel (7) diese verschwenkende Schwenkantriebe angreifen.

5. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Hebel (5) am Ausleger (1) zwischen dem Greifer (10) und dem Drehgelenk (3) des einen Hebels (4) angelenkt ist.

6. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Hebel (5) am Ausleger (1) an dessen freiem Ende hinter dem Drehgelenk (3) des einen Hebels (4) angelenkt ist.

7. Industrieroboter nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Hebel (5) länger ist als der eine Hebel (4) und das Drehgelenk (9) für den Schwenkhebel (7) unterhalb des Drehgelenks (8) des einen Hebels (4) an der Tragplatte (6) angeordnet ist.

8. Industrieroboter nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Hebel (5) kürzer ist als der eine Hebel (4) und das Drehgelenk (9) für den Schwenkhebel (7) oberhalb des Drehgelenks (8) des einen Hebels (4) an der Tragplatte (6) angeordnet ist.