DD228484A1 - DEVICE FOR MASS EQUALIZATION FOR SWIVEL ARMS ON JIBROBROWERS - Google Patents

DEVICE FOR MASS EQUALIZATION FOR SWIVEL ARMS ON JIBROBROWERS Download PDF

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DD228484A1
DD228484A1 DD26921284A DD26921284A DD228484A1 DD 228484 A1 DD228484 A1 DD 228484A1 DD 26921284 A DD26921284 A DD 26921284A DD 26921284 A DD26921284 A DD 26921284A DD 228484 A1 DD228484 A1 DD 228484A1
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DD
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arm
springs
mass balance
geometry
bearing
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DD26921284A
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German (de)
Inventor
Heinz Sensenschmidt
Frank Keller
Wolfgang Weidhaas
Original Assignee
Sachsenring Automobilwerke
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Massenausgleich bei Schwenkarmen an Gelenkrobotern mit dem Ziel, die Geometrie der Zugfedern am Schwenkarm auf einfache Weise zu aendern und damit unterschiedliche Handhabemassen auszugleichen. Die Vorrichtung soll mit einfachen konstruktiven und damit verschleissarmen Mitteln ermoeglichen, den Lagerpunkt der Zugfedern am Grundgestell zu aendern und damit ohne Wechsel der Zugfedern oder anderer Bauteile die Geometrie der Zugfeder am Schwenkarm zu beeinflussen. Erfindungsgemaess sind dazu im Bereich der Grundgestellagerung des Schwenkarmes an den Lagerboecken des Schwenkarmes Anlenkhebel angebracht. Diese sind ueber Exzenter verstellbar und drehbar um die Achse des Schwenkarmes gelagert. An den Anlenkhebeln befinden sich die Lagerpunkte der Zugfeder zum Massenausgleich und sind damit entsprechend der anliegenden Handhabemassen nachjustierbar. Fig. 1The invention relates to a device for mass balance in swing arms on articulated robots with the aim to change the geometry of the springs on the pivot arm in a simple manner and thus compensate for different handling masses. The device is to make it possible with simple constructive and thus low-wear means to change the bearing point of the tension springs on the base frame and thus to influence the geometry of the tension spring on the swivel arm without changing the tension springs or other components. According to the invention, articulated levers are attached to the bearing surfaces of the swivel arm in the area of the basic mounting of the swivel arm. These are adjustable via eccentric and mounted rotatably about the axis of the pivot arm. At the Anlenkhebeln are the bearing points of the tension spring for mass balance and are thus readjusted according to the applied handling masses. Fig. 1

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zum Massenausgleich bei Schwenkarmen an Gelenkrobotern Device for mass balance in swing arms on articulated robots

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die .Erfindung ,betrifft ,eine .Vorrichtung zum Massenausgleich der Handhabemasse an Gelenkrobotern, deren Schwenk· arme sich um Drehgelenke bewegen und mit Federn sum Massenausgleich versehen sind*The invention relates to a device for mass balance of the handling mass on articulated robots whose pivoting arms move around pivot joints and are provided with springs and mass balancing.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zum Massenausgleich an Roboterschwenkarmen ist es bekannt, eine oder mehrere Federn zu verwenden. Die DS- OS 33 31 318 beschreibt ein Massenausgleichssystem, bei welchem die Geometrie der Feder des Systems in Abhängigkeit vom Gewicht, z, B. unterschiedliche Arten von Werkzeugen am Ende des Hoboterarmes verändert wird. Hierbei ist das dem Arm abgewandte Ende der Feder in einer Axialführung längsverschiebbar gelagert. Diese Lösung ermöglicht die Veränderung der Geometrie der Zugfeder. Sie hat jedoch den Nachteil/ daß 3ie nur für den Balancausgleich durch Feder an solchen Robotern anwendbar ist, bei denen der Befestigungspunkt der Feder für das demFor mass balance on robot rocker arms, it is known to use one or more springs. DS-OS 33 31 318 describes a mass balance system in which the geometry of the spring of the system is changed depending on the weight, z, B. different types of tools at the end of the Hoboterarmes. Here, the arm facing away from the end of the spring is mounted longitudinally displaceable in an axial guide. This solution makes it possible to change the geometry of the tension spring. However, it has the disadvantage that it is only applicable to balancing by spring on such robots, in which the attachment point of the spring for the

- , j ι. ο - υ _ Li -, j ι. ο - υ _ Li

Arm abgesandten Ende vor dem ortsfesten Drehpunkt des Schwenkarmes liegt, wie im konkreten Pail für den L-förmigen Roboterarni, der in seinem Scheitelbereich an einem festen Anlenkpunkt schwenkbar angebracht ist. Pur Drehgelenkarme, welche drehbar auf einem Grundgestell gelagert sind, ist diese Lösung nicht anwendbar.Arm shipped end in front of the fixed pivot point of the pivot arm is, as in the concrete Pail for the L-shaped Roboterarni, which is pivotally mounted in its apex at a fixed pivot point. Pur hinge arms, which are rotatably mounted on a base frame, this solution is not applicable.

Aus der DD-PS 205 843 ist eine Lösung bekannt, welche durch Erzeugung eines Riickstellmomentes den Ausgleich der Eigenmasse eines Manipulator- oder Roboterarmes bewirken soll. Hierbei tastet ein am ortsfesten Drehgestell befestigter drehbarer Kniehebel eine am zu entlastenden : Manipulatorarm befestigte Kurvenscheibe ab und steuert einen auf der Manipulatoranaachse drehbar gelagerten und mit dem Anlenkpunkt einer Peder versehenen Hebel. Bei dieser Lösung wird erreicht, daS der Verlauf des Entlastungsmomentes der einer Sinuskurve ist, die phasengleich mit dem Lastverlauf des Armes liegt*. Das Abtasten der Kurvenscheibe durch den drehbaren Kniehebel erfolgt als geschlossenes System der mechanischen Teile in Ver-. bindung mit nicht nachstellbaren Pedern nach einem vorgegebenen Verlauf des Entlastungsmomentes und ist auf die Armlast abgestimmt. Sich stärker verändernte Kandhabemassen sind dabei- nicht berücksichtigt· Darin liegt der Nachteil, daß es beim Anbringen .unterschiedlicher Handhabemassen notwendig wird, eine auf die neue,Masse abgestimmte Peder baw. eine andere Kurvenscheibe einzusetzen, um die Geometrie der Zugfedern am Schwenkarm zu ändern.From DD-PS 205 843 a solution is known which is intended to effect the compensation of the net mass of a manipulator or robotic arm by generating a Riickstellmomentes. Here, a rotatable toggle lever mounted on the stationary bogie scans a cam to be relieved: manipulator arm mounted and controls a rotatably mounted on the Manipulatoranaachse and provided with the pivot point of a Peder lever. In this solution it is achieved that the course of the relief torque is that of a sinusoid which is in phase with the load curve of the arm *. The scanning of the cam through the rotating toggle is done as a closed system of mechanical parts in Ver. Bonding with non-adjustable pedals after a predetermined course of the relief torque and is tuned to the arm load. There is the disadvantage that it is necessary when mounting. Different handle masses, one on the new, mass-matched Peder baw. use another cam to change the geometry of the springs on the swing arm.

Nachteilig bei dieser Lösung ist weiterhin der relativ komplizierte mechanische Aufbau, da alle mechanischen Bauteile einen hohen Verschleiß unterliegen« A disadvantage of this solution is still the relatively complicated mechanical structure, since all mechanical components are subject to high wear «

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein verschleißarmes System zum Massenausgleich, an Schwenkarmen von Gelenkrobotern, welches es ermöglicht, die Geometrie der Zugfedern am Schwenkarm auf einfache Weise zu ändern und damit unterschiedliche Handhabemassen auszugleichen«The aim of the invention is a low-wear system for mass balance, on pivot arms of articulated robots, which makes it possible to change the geometry of the springs on the pivot arm in a simple manner and thus compensate for different handling masses «

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Veränderung der Geometrie der Zugfedern des Schwenkarmes von Gelenkrobotern zu schaffen, weiche es mit einfachen konstruktiven Mitteln ermöglicht, den Lagerpunkt der Zugfedern .am Grundgestell und damit die Geometrie der Federn ohne Wechsel von Federn oder anderen Bauteilen stufenlos bei vorgespannten Zugfedernsystem zur anliegenden Handhabemasse optimal nachjustieren zu können.The invention has for its object to provide a device for changing the geometry of the tension springs of the swing arm of articulated robots, which makes it possible with simple design means, the bearing point of the springs .am base frame and thus the geometry of the springs without changing springs or other components infinitely adjustable with preloaded tension spring system to adjust the applied handling mass optimally.

Die erfindungsgemäßen Merkmale bestehen darin, daß die Vorrichtung zum Verändern der Geometrie des Anlenkpunktes der Federn im Bereich der Grundgestellagerung des Schwenkarmes angeordnet ist. Die beiderseits am Schwenkarm zum Massenausgleich angeordnete und mittels Aufnahmeelement am Flansch im Bereich des oberen Endes des Schwenkarmes befestigte Feder ist über eine Federspannvorrichtung erfindungsgemäß über ein Auge und einen Bolzen mit einem Anlenkhebel verbunden. Je ein Anlenkhebel ist an der Innenseite der für den Schwenkarm am Grundgestell angeordneten Lagerböcke drehbar um die Achse des Schwenkarmes gelagert und befindet sich über eine Hut mit einem in den Lagerböcken gelagerten Sxzenterbolzen in Wirkverbindung. Die Anlenkhebel sind über Klemmschrauben an den Lagerböcken befestigt»The features of the invention are that the device is arranged to change the geometry of the articulation point of the springs in the region of the base support of the pivoting arm. The arranged on both sides of the pivot arm for mass balance and fixed by means of receiving element on the flange in the region of the upper end of the pivot arm spring is connected via a spring tensioning device according to the invention via an eye and a bolt with an articulation lever. Depending on a lever is rotatably mounted on the inside of the arranged for the pivot arm on the base frame bearing blocks about the axis of the pivot arm and is located on a hat with a mounted in the bearing blocks Sxzenterbolzen in operative connection. The linkage levers are fastened to the bearing blocks via clamping screws »

Die Vorrichtung funktioniert in folgender Weise: Beim Drehen des Schwenkarmes nach vorn bzv?. hinten tritt durch die Schwerkraft des Sehwenkarmes und insbesondere durch unterschiedliche Massen der nachfolgend angeordneten Baugruppen ein unterschiedliches Drehmoment am Schwenkarm auf« Mit Hilfe der Vorrichtung wird durch die federkraft der in dem Auge des Anlenkhebels angelenkten schraubenförmigen Feder über den wirksamen Hebelarm des Anlenkhebels ein dem Drehmoment des Schwenkarmes entgegenwirkendes Moment erzeugt. Zur Kompensierung unterschiedlicher Drehmomente dient die Verstellung des Anlenkhebels. Durch Drehen des Exzenterbolzens wird bei vorgespannter Feder der AnIenkhebei und damit das als Anlenkpunkt der Feder ausgebildete Auge um die Lagerachse des Schwenkarmes ausgelenkt. Damit wird die Geometrie des Anlenkpunktes der Feder entsprechend 4.e^ anliegenden, Massenverhältnisse ^justiert. Nach der Justage erfolgt die Feststellung der Anlenkhebel mittels Klemmschrauben.The device works in the following way: When turning the swivel arm forwards? Rear occurs by the gravity of the Sehwenkarmes and in particular by different masses of subsequently arranged modules a different torque on the swing arm with the help of the device is the spring force of the articulated in the eye of the articulated lever helical spring on the effective lever arm of the articulation lever a torque of Swivel arm counteracting moment generated. To compensate for different torques, the adjustment of the articulation lever is used. By turning the eccentric pin of Anleienkhebei biased spring and thus designed as a point of articulation of the spring is deflected about the bearing axis of the pivot arm. Thus, the geometry of the articulation point of the spring according to 4.e ^ adjacent, mass ratios ^ adjusted. After adjustment, the determination of the linkage takes place by means of clamping screws.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werdenThe invention will be explained below using an exemplary embodiment

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen folgende Darstellungen: The accompanying drawings show the following representations:

Fig. .1 : Anordnung der Elemente zum Massenausgleich in derFig.. 1: Arrangement of the elements for mass balance in the

Vorderansicht Pig. 2; Schnittdarstellung A-A Pig. 1Front view Pig. 2; Sectional view A-A Pig. 1

In Fig. .1 und 2 ist der Schwenkarm 5 eines Gelenkroboters dargestellt, der in beidseitig angeordneten Lagerböcken drehbar auf einem Grundgestell 1 gelagert ist. Für den Massenausgleich ist beiderseitig eine schraubenförmige Feder 10 am oberen Ende des Schwenkarmes 5 mittels Aufnahmeelement 11 am Flansch 12 befestigt. Das andere EndeIn Fig.. 1 and 2, the pivot arm 5 of a joint robot is shown, which is rotatably mounted on both sides arranged bearing blocks on a base frame 1. For mass balance, a helical spring 10 is fastened on both sides on the upper end of the swivel arm 5 by means of a receiving element 11 on the flange 12. The other end

der schraubenförmigen Feder 10 ist über eine Federspannvorrichtung 9 mit dem an einem AnIenkhebel 6 befindlichen Auge 7 mittels Bolzen 8 verbunden. Die Anlenkhebel 6 sind jeweils an der Innenseite der Lagerböcke 2 drehbar um die Achse des Schwenkarmes 5 gelagert.the helical spring 10 is connected via a spring tensioning device 9 with the eye 7 located on an Anlenk lever 6 by means of bolts 8. The articulated levers 6 are each mounted rotatably on the inside of the bearing blocks 2 about the axis of the pivot arm 5.

An den Lagerböcken 2 sind Bxzenterbolzen 3 gelagert, welche über eine Hut mit den Anlenkhebeln 6 in Wirkverbindung stehen, wodurch es möglich ist, durch Drehen der Sxzenterbolzen 3 den. Anlenkhebel 6 und damit den im Auge 7 befindlichen Lagerpunkt der schraubenfönaigen Feder 10 um die Lagerachse des Schwenkarmes 5 auszulenken. Mittels Klemmschrauben 4 sind die Anlenkhebel 6 an den Lagerböcken 2 befestigt. Diese Vorrichtung ermöglicht auf einfache Weise für die jeweils anliegende Handhabemasse das vorgespannte Zugfedersystem stufenlos optimal einzustellen.Bxzenterbolzen 3 are mounted on the bearing blocks 2, which are connected via a hat with the articulation levers 6 in operative connection, whereby it is possible by turning the Sxzenterbolzen 3 the. Anlenkhebel 6 and thus located in the eye 7 bearing point of the schraubenfönaigen spring 10 to deflect the bearing axis of the pivot arm 5. By means of clamping screws 4, the lever 6 are fixed to the bearing blocks 2. This device allows a simple way to adjust the preloaded tension spring system infinitely optimally for each applied handling mass.

Claims (1)

Brfindungsanspruch.Brfindungsanspruch. Vorrichtung zum Massenausgleich bei Schwenkarmen an Gelenkrobotern deren Schwenkanne sich um Drehgelenks bewegen und mit Federn zum Massenausgleich versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Grundgestelllagerung an Lagerböcken (2) des Schwenkarmes (5), um die Schwenkarmachse drehbar verstellbare Anlenkhebei (6) klemmbar angeordnet sind, an welchen über ein Äuge (7) und einen Bolzen (8) die Peder (10) angelenkt ist, wobei in die Anlenkhebei (6) jeweils ein in den Lagerböcken (2) gelagerter übcäenterbolzen (3) eingreift·Apparatus for mass balance in swing arms on articulated robots whose Schwenkanne move around swivel joints and are provided with springs for mass balance, characterized in that in the base frame bearing on bearing blocks (2) of the pivot arm (5), about the Schwenkarmachse rotatably adjustable Anlenkhebei (6) clamped are arranged on which an eye (7) and a bolt (8), the Peder (10) is articulated, wherein in the Anlenkhebei (6) in each case one in the bearing blocks (2) mounted übcäenterbolzen (3) engages · Hierzu 2 31att ZeichnungenFor this purpose 2 31att drawings
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Cited By (3)

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