DD140724A1 - Positioniereinrichtung vorzugsweise fuer manipulatoren - Google Patents

Abstract

Die Positioniereinrichtung dient zur Bestimmung der Arbeits- oder Haltepositionen von sich gegeneinander verfahrbaren Maschinenbaugruppen und ist vorzugsweise bei Manipulatoren einsetzbar. Mit dieser Positioniereinrichtung kann unter Ausschaltung subjektiver Einflüsse eine schnelle Anpassung an die neue Arbeitsaufgabe vorgenommen werden. Dies wird erreicht, indem die Positionen durch elektromagnetische Signale bestimmt werden. Die Positioniereinrichtung besteht aus einem elektromagnetischen Aufzeichnungsträger und einem Schreib"Le'sekopf, die an je einem Teil einer Bewegungseinheit befestigt sind

Description

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Anwendung der Erfindung

Die Erfindung findet Anwendung bei Manipulatoren und dient zur Positionierung der -Bewegungseinheiten. Mit der Einrichtung werden Positionen auf den Bewegungseinheiten festgelegt, die zur Realisierung bestimmter Bewegungsabläufe dienen. Neben der Anwendung bei Manipulatoren ist es möglich, die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung auch zur Wegeerfassung an Werkzeugmaschinen einzusetzen. -

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Manipulatoren bestehen aus Bewegungseinheiten, die in den dafür vorbestimmten Achsen zwischen zwei Punkten sich wiederholend^ Bewegungsabläufe ausführen. Das bedingt, daß die Bewegungseinheiten aus einem feststehenden und einem ortsveränderlichen Teil bestehen. Sowohl bei der Translationsbewegung als auch bei Rotationsbewegungen wird ein Teil gegenüber einem anderen Teil verfahren. Es ist bekannt, die Arbeitspositionen der pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Manipulatoren

durch Anschläge, die gegen Taster oder Schalter laufen, festzulegen. Meistens befindet sich der Schalter oder Taster am feststehenden Teil der Bewegungseinheit und der Anschlag läuft gegen den Taster oder Schalter. Dadurch wird der Sehaltimpuls zur Steuerung des Manipulators' ausgelöst. Zur sicheren Positionierung in der Arbeitsstellung erfolgt eine Dämpfung durch Stoßdämpfer, die vor Erreichen der Arbeitsstellung des Manipulators in Wirkung treten. (BRD-OS 231 866). Prospekt Kleinrobotersystem PE 30, Gebr.-Felss, Werkzeug- und Maschinenfabrik BRD - Königsbach. Die Programmierung dieser Manipulatoren erfolgt., indem die verstellbaren Anschläge manuell auf die Halteposition eingestellt werden. Mit der Forderung der Anpassung des Manipulators an neue Arbeitsaufgaben .ist es nachteilig, daß die verstellbaren Anschläge an die neue Halteposition gesetzt werden müssen. Dies erfordert die manuelle Verschiebung und Justierung des Anschlages oder Schalters. Darüber hinaus ist die Bestimmung der Stellung der Anschläge unbestimmt, da der SchaItpunkt für die Taster oder Schalter experimentell festgelegt und durch wiederholtes probeweises Anfahren, die Richtigkeit der Arbeitsstellung des Lianipulators nachgewiesen werden muß. Die Erreichung der Positioniergenauigkeit und der erforderliche Zeitaufwand für das Einrichten des Manipulators unterliegt subjektiven Ein™ flüssen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Verfahrwege der Bewegungs- einheiten des Manipulators durch definierte Positionen, unter weitestgehender Ausschaltung subjektiver Einflüsse, an neue Arbeitsaufgaben mit kurzen Umrüstzeiten.anzupassen.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Positioniereinrichtung zu schaffen, mit der die Arbeits- bzw. Halteposition der Verfahrwege von Manipulatoren oder Maschinen unter Verwendung von elektromagnetischen Signalen festgelegt und abgerufen werden können.

Aus dem bereits beschriebenen Aufbau eines Manipulators ist ersichtlich, daß die Grundelemente einer Bewegungseinheit, aus einem feststehenden und einem sich dazu bewegenden Teil bestehen. An diesen Grundelementen ist die aus einem bandförmigen elektromagnetischen Aufzeichnungsträger und einem Schreib-Lesekopf bestehende Positioniereinrichtung befestigt. Der elektromagnetische Aufzeichnungsträger ist auf einem nichtmagnetischen längenindifferenten Träger aufgebracht, der in seiner Länge dem Verfahrweg der Bewegungseinheiten entspricht. Beide sind fest mit einem Teil der Bewegungseinheiten verbunden. Der Schreib-Lesekopf ist an dem zweiten Teil der Bewegungseinheit befestigt und wird innerhalb einer Führung mit einer bestimmten Kraft senkrecht an den Aufzeichnungsträger-gedrückt.

Die Positioniereinrichtung kann auf Grund des flexiblen elektromagnetischen Aufzeichnungsträger nicht nur an geraden Flächen, sondern auch an gekrümmten Flächen angebracht werden, womit auch eine Anordnung am Umfang der Rotations« einheiten gegeben ist.

Zur Bestimmung der Positionen aller Bewegungseinheiten wird' der Manipulator in die Arbeite- bzw. Halteposition gefahren. In dieser Stellung wird über die Schreibfunktion des Schreib-Lesekopf es ein magnetischer Fluß auf dem Aufzeichnungsträger hervorgerufen und damit die Position fixiert. Dieser Vorgang erfolgt an alle am Manipulator vorhandenen Bewegungseinheiten in beliebiger Vielfalt. . '

Durch eine programmierbare Steuerung ist die logische Verknüpfung der gesetzten Signale gegeben. Im folgenden Arbeitsablauf des Manipulators werden die gesetzten Signale durch die Leesefunktion des Schreib-Lesekopfes erfaßt und zur Weiterverarbeitung an die Steuerung gegeben, die die entsprechenden Stellbefehle für die Antriebe auslöst. Durch ein Setzen von Signalen in definierten kleinen Abständen über die gesamte Länge des Aufzeichnungsgerätes, kann die Positioniereinrichtung auch als Signalgeber für numerische Steuerungen eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiel

Wie in den Merkmalen der Erfindung beschrieben, ist die Positioniereinrichtung in den Bewegungseinheiten des Manipulators angebracht. Pur jede Bewegungsachse kommt eine Positioniereinrichtung zur Anwendung.

An dem feststehenden Teil der Bewegungseinheiten ist der elektromagnetische Aufzeichnungsträger angebracht, v/elcher aus einem Computerband besteht und auf einer nichtmagnetischen verzugsarmen Unterlage aus Glas aufgeklebt ist. An dem verfahrbaren· Teil der Bewegungseinheit ist der Schreib-Lesekopf befestigt, der in einer Vorrichtung rechtwinklig zur Bewegungsachse der Bewegungseinheiten beweglich gehaltert ist. Die Führung, für den Schreib-Lesekopf ist spielfrei ausgebildet, so daß eine Abweichung von der Nullage in Richtung der Verfahrwege der Bewegungseinheiten außerhalb der zulässigen Toleranz nicht gegeben ist. Der Schreib-. Lesekopf wird in dieser Vorrichtung durch eine Federkraft von ca. 50 ρ gleichmäßig an das Computerband gedrückt. Zur Vermeidung von störenden Einflüssen von außen ist die Einrichtung durch ein Gehäuse abgedeckt.

Die Positionierung.bzw. die Wegbestimmung zwischen den sich verschiebenden Teilen der Bewegungseinheiten erfolgt, in~ dem die Positionssignale durch den Schreibkopf auf dem Coniputerband beim Einrichten eingeschrieben werden und im Arbeitsbetrieb durch den Lesekopf gelesen und als Steuersignal zur Verfugung stehen. . ' -

Zur Bestimmung der Positionen aller Bewegungseinheiten eines Manipulators wird der Manipulator zuerst in die Ausgangsstellung des Greifers gebracht. In dieser Ruhestellung wird an den Schreib-Lesekopf der Befehl gegeben, das entsprechende Positionssignal auf das Computerband zu setzen. Durch Verfahren des Manipulators in die weiteren Arbeitsetellungen des Greifers wird in gleicher Weise die Position auf das Computerband eingegeben." Der Manipulator ist arbeitsbereit und führt entsprechend des Steuerprogrammes die Bewegungen aus. Bei Erreichen, der beim Einrichten ge~ setzten Signale, werden diese vom Lesekopf gelesen und stehen als Steuersignale zur Steuerung zur Verfügung. Ale vorteilhaft hat sich erwiesen, in einem definierten Abstand vor diesem Signal ein weiteres zu setzen, welches zum Auslösen eines sogenannten Schleichganges genutzt werden kann.

Eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß auf dem Computerband entsprechend des möglichen Auflösungsvermögens Signale gespeichert werden und damit die Positioniereinrichtung als Signalgeber für numerische Steuerung dienen kann» . ·

Claims (4)

Patentansprüche

1. Positioniereinrichtung, vorzugsweise für Manipulatoren gekennzeichnet dadurch, daß die Positioniereinrichtung aus einem elektromagnetischen Aufzeichnungsträger, der mindestens die Länge des Verfahrv/eges der Bewegungseinheiten aufweist und einem Schreib-Lesekopf besteht, die an je einem Teil der sich relativ zueinander bewegenden Bewegungseinheiten angeordnet sind.

2. Positioniereinrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Aufzeichnungsträger aus einem Computerband besteht, welches sowohl auf ebenen als auch gekrümmten Oberflächen anbringbar und das Computerband auf einem nichtmagnetischen Träger angeord~ net ist....

3« Positioniereinrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Schreib-Leaekopf sum elektromagnetischen Aufzeichnungsträger beweglich angeordnet ist.

4« Positioniereinrichtung nach Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß auf dem Computerband fortlaufend in gleichmäßigem Abstand über die gesamte Länge Signale gespeichert sind.