DD222244A1

DD222244A1 - DEVICE FOR SWITCHING OFF PROGRAM-CONTROLLED MACHINES AT COLLISION

Info

Publication number: DD222244A1
Application number: DD26075484A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Wiegratz; Ralf Naumann
Original assignee: Zentraler Ingenieurbetrieb Der
Priority date: 1984-03-09
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Um programmgesteuerte Maschinen, insbesondere Roboter, bei in beliebiger Richtung erfolgender Kollision des Werkzeuges bzw. eines eingespannten Werkstückes mit einem Hindernis sicher abschalten zu können, soll die Einrichtung für aus allen Richtungen auf das Werkzeug oder das Werkstück einwirkende, ein Mindestmaß übersteigende Kräfte ansprechbar ausgebildet werden. Dazu ist an einer Abschalteinrichtung, bei der zwei zueinander zentrierte, durch eine definierte Federkraft zusammengedrückte Flansche, von denen einer mit der Maschine und der andere mit dem Werkzeug verbunden ist, im Falle einer Kollision gegeneinander versetzt werden und die Abschaltung bewirken, zwischen Werkstück und zugehörigem Flansch ein senkrecht auf der die beiden Flansche verbindenden Achse stehender Hebelarm vorgesehen. Fig. 1In order to be able to safely switch off program-controlled machines, in particular robots, in an arbitrary direction of a collision of the tool or a clamped workpiece with an obstacle, the device should be responsively designed for acting from all directions on the tool or the workpiece, a minimum exceeding forces , For this purpose, a stop device, in which two mutually centered, compressed by a defined spring force flanges, one of which is connected to the machine and the other with the tool, are offset in the event of a collision against each other and cause the shutdown, between the workpiece and associated Flange one perpendicular to the axis connecting the two flanges standing lever arm provided. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung ' Title of the invention

Einrichtung zur Abschaltung programmgesteuerter Maschinen bei Kollision ·'Device for switching off program-controlled machines in collision · '

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Eine Einrichtung zur Abschaltung programmgesteuerter Maschinen bei Kollision wird benötigt, um bei programmgesteuerten Maschinen, insbesondere Robotern, im Falle einer Kollision des Werkzeuges oder eines eingespannten Werkstückes mit einem Hindernis den Antrieb unverzüglich abzuschalten· Eine der Kollision unverzüglich folgende Abschaltung ist zum Schutz der Maschine und des Werkzeuges erforderlich.A device for switching off program-controlled machines in the event of a collision is required in order to shut off the drive immediately in the case of program-controlled machines, in particular robots, in the event of a collision of the tool or a clamped workpiece with an obstacle. A shutdown immediately following the collision is to protect the machine and the machine Tool required.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt sind Einrichtungen zum Kollisionsschutz, wobei das ;jeweilige Arbeitsgerät an einem Gerätehalter befestigt ist, der in seiner Normallage mittels eines halbkugelförmig ausgebildeten Bolzenkopfes von einer federnd gelagerten Pfanne aufgenommen wird· Die Auslenkung des Gerätehalters wird in eine geradlinige Bewegung der Pfanne umgewandelt. Ab einer bestimmten Krafteinwirkung über das Arbeitsgerät auf den Gerätehalter wird ein Schaltfinger zur Betätigung eines Schutzschalters ausge-- -lenkt .(DD-PS 143226).Devices are known for collision protection, wherein the; respective implement is attached to a device holder which is received in its normal position by means of a hemispherical-shaped bolt head of a spring-mounted pan · The deflection of the device holder is converted into a rectilinear movement of the pan. From a certain force on the implement on the device holder a shift finger for actuating a circuit breaker ausge---deflected. (DD-PS 143226).

Durch diese Einrichtung können Krafteinwirkungen, die in axialer Richtung auftreten, nicht erfaßt werden, ^: By this means, forces acting in the axial direction can not be detected ^:

Aus der DE-AS 2717871 ist eine Vorrichtung zum Schutz vor Kollision bekannt, bei der eine bewegliche durch Federn gespannte Scheibe mit einem Betätigungshebel die Kräfteinwirkung aufnimmt und dieser Betätigshebel dann einen Schalter auslöst. Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß die Scheibe sich nur in Richtung auf den Boden der Aufnahme hin bewegen kann© Demzufolge bleibt die Vorrichtung bei auftretenden Krafteinwirkungen aus entgegengesetzter Richtung wirkungsloseFrom DE-AS 2717871 a device for protection against collision is known, in which a movable tensioned by springs disc with an actuating lever absorbs the force and this actuating lever then triggers a switch. The disadvantage of this device is that the disc can only move in the direction of the bottom of the receptacle. Consequently, the device remains ineffective when forces are applied from the opposite direction

Des weiteren ist eine Einrichtung bekannt, bei der ein federnd gespannter Bolzen mit einem tellerförmigen Endstück, welches über ein Kugelgelenk mit einem Zwischenflansch verbunden ist, die Krafteinwirkung aufnimmt. Auf die Spitze des Bolzens ist ein Taster gerichtet, der bei Kollision durch die Bolzenspitze betätigt wird (DD-PS 147920)_θ Furthermore, a device is known in which a spring-loaded bolt with a plate-shaped end piece, which is connected via a ball joint with an intermediate flange, receives the force. On the tip of the bolt, a button is directed, which is operated in collision by the bolt tip (DD-PS 147920) _θ

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß der Kollisionsschutz nicht wirkt, wenn eine Kraftspitze in Richtung zur Rotationsachse des Roboters auftritt«This device has the disadvantage that the collision protection does not work when a force peak in the direction of the axis of rotation of the robot occurs «

Ziel der ErfindungObject of the invention

Sicheres Abschalten programmgesteuerter Maschinen, insbesondere Roboter, bei in beliebiger Richtung erfolgender Kollision des Werkzeuges bzw» eines eingespannten Werkstückes mit einem Hindernis* . Safe switching off of program-controlled machines, in particular robots, in the event of any collision of the tool or »a clamped workpiece with an obstacle *.

Darlegung des Wesens, der ErfindungPresentation of the essence, the invention

- Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird.- The technical problem which is solved by the invention.

Um programmgesteuerte Maschinen, insbesondere Roboter, bei in beliebiger Richtung erfolgender Kollision des Werkzeuges bzw« eines eingespannten Werkstückes mit einem Hindernis sicher abschalten zu können, soll die Einrichtung für aus allen Richtungen auf das Werkzeug oder das Werkstück einwirkende, ein Mindestmaß übersteigende Kräfte ansprechbar ausgebildet werden.In order to be able to safely switch off program-controlled machines, in particular robots, in the event of an arbitrary collision of the tool or a clamped workpiece with an obstacle, the device should be responsively designed for forces acting on the tool or workpiece from all directions and exceeding a minimum ,

- Merkmale der Erfindung :Features of the invention:

An einer Einrichtung zur Abschaltung programmgesteuerter Maschinen, insbesondere Roboter, bei Kollision des Werkzeuges bzw» eines eingespannten Werkstückes mit einem Hindernis, wobei zwei zueinander zentrierte, durch eine definierte Federkraft zusammengedrückte Plansche, von denen einer mit der Maschine und der andere mit dem Werkzeug verbunden ist, im Falle einer Kollision gegeneinander versetzt werden und. die Abschaltung bewirken, ist erfindungsgemäß zwischen Werkzeug oder Werkstück und zugehörigem Flansch ein senkrecht auf der die beiden Flansche verbindenden Achse stehender Hebelarm vorgesehen.On a device for switching off program-controlled machines, in particular robots, upon collision of the tool or »a clamped workpiece with an obstacle, wherein two mutually centered, compressed by a defined spring force Splash, one of which is connected to the machine and the other with the tool , in case of a collision be offset against each other and. cause the shutdown, is provided according to the invention between the tool or workpiece and associated flange perpendicular to the axis connecting the two flanges standing lever arm.

Es ist sinnvoll, die aufeinanderliegenden Oberflächen der beiden Flansche mit einer Plan-Kerb-Verzahnung zu versehen·It makes sense to provide the superimposed surfaces of the two flanges with a plan-notch toothing.

Vorteilhaft ist innerhalb der Flansche mindestens ein ein Versetzen der Flansche registrierender und die Abschaltung bewirkender Geber angeordnet«Advantageously, at least one transmitter, which registers the flanges and switches them off, is arranged within the flanges. «

Durch das Übertragen der auf das Werkzeug oder das Werkstück einwirkenden Kraft auf den zugehörigen Flansch mittels eines senkrecht zur die beiden Flansche verbindenden Achse ausgebildeten Hebelarmes wird die Ansprechbarkeit der Einrichtung auf Kollisionen mit in allen nur möglichen Richtungen sich befindenden Hindernissen gewährleistet»By transmitting the forces acting on the tool or the workpiece force on the associated flange by means of a perpendicular to the axis connecting the two flanges lever arm the responsiveness of the device is guaranteed to collisions with in all possible directions located obstacles »

AusfUhrungsbeispielexemplary

Im folgenden wird das figürlich dargestellte AusfUhrungsbeispiel der Erfindung erläutert· Es zeigen:In the following, the exemplary embodiment of the invention will be explained.

Fig. 1: eine Draufsicht der Einrichtung, Fig. 2: einen Schnitt durch die Plan-Kerb-Verzahnung»Fig. 1: a plan view of the device, Fig. 2: a section through the plan-notch teeth »

Aus der Fig· 1 ist die Anornung der Flansche 1; 2 zueinander erkennbar, wobei an dem einen Flansch 1 das Werkzeug 5 und anFrom Fig. 1, the Anornung the flanges 1; Recognizable to each other, wherein at the one flange 1, the tool 5 and

dem anderen Flansch. 2 eine programmgesteuerte Maschine 8 befestigt sinde Die aufeinander liegenden Oberflächen der beiden !Plansche 1; 2 weisen eine Plan-Kerb-Verzahnung 4 auf· Innerhalb der beiden Plansche 1; 2 sind mehrere Geber 3 angeordnet (Fig» 2)» Die beiden Plansche 1; 2 werden durch eine sich am Kopf der Schraube 9 abstützende Druckfeder 10 zusammengedrückte Auf das Werkstück 5 einwirkende, ein Mindestmaß übersteigende Kräfte bewirken über den auf der Achse 6 senkrecht stehenden Hebelarm 7 ein Versetzen der Plansche 1; 2 zueinander» Die daraus resultierende Abstandsänderung zwischen den Oberflächen der Plansche 1; 2 wird von mindestens einem der Geber 3 registrierte Die !Reaktion des bzw« der Geber(s) 3 auf die Abstandsänderung zwischen den Oberflächen der Plansche 1; 2 wird zur Abschaltung der programmgesteuerten Maschine verwendet*the other flange. 2 a program-controlled machine 8 is fastened The superimposed surfaces of the two planters 1; 2 have a plan-notch toothing 4 · Within the two Plansche 1; 2, several encoders 3 are arranged (FIG. 2). The two splitter 1; 2 are acted upon by a force acting on the head of the screw 9 compression spring 10 acting on the workpiece 5, a minimum exceeding forces cause on the axis 6 perpendicular lever arm 7 a displacement of the planter 1; 2 to each other »The resulting change in distance between the surfaces of the splitter 1; 2 is monitored by at least one of the sensors 3 registered reaction of the or the donor (s) 3 on the change in distance between the surfaces of the planter 1; 2 is used to shut off the programmable machine *

Durch Verändern der die beiden Plansche 1; 2 zusammendrückenden Federkraft, z*B· durch. Anziehen der Schraube 9, läßt sich die zum Ansprechen der Einrichtung erforderliche, auf das Werkzeug einwirkende Mindestkraft vorwählen«By changing the two Plansche 1; 2 compressive spring force, z * B · by. Tightening the screw 9, can select the required to respond to the device, acting on the tool minimum force «

Claims

invention claim

1, device for switching off program-controlled machines, in particular robots, upon collision of the tool or a clamped workpiece with an obstacle, wherein two mutually centered, compressed by a defined spring force splashing, one of which with the masphine and the other connected to the tool is offset in the event of a collision against each other and cause the shutdown, characterized in that between tool or workpiece (5) and associated flange (1) perpendicular to the two flanges (1 j 2) connecting axis (6) standing lever arm (7) is provided ·

2 · Device according to item 1, characterized in that the

superimposed surfaces of the two flanges (ij 2) 'have a plan notch toothing (4) · ..'

3 · Device according to item 1 or 2, characterized in that within the flanges (1; 2) at least one offset of the flanges (1 j 2) registering each other and the shutdown causing encoder (3) is arranged.

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