DD235596A1

DD235596A1 - ARRANGEMENT FOR SELF-CHANGE OF SENSORS ON INDUSTRIAL ROBOTS

Info

Publication number: DD235596A1
Application number: DD27446585A
Authority: DD
Inventors: Rainer Oswald
Original assignee: Eisengiesserei U Maschinenfabr
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1986-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum selbstaendigen Wechsel von mehreren Sensoren, welche in zeitlicher Folge an Industrierobotern, insbesondere beim Einsatz von Nahtverfolgungssensoren an Lichtbogenschweissrobotern, zum Einsatz kommt. Ziel dabei ist, den Aufwand beim Umruesten zu senken und den Anteil der unter Einbeziehung der Sensorfuehrung geschweissten Naehte in einem Fertigungszyklus zu erhoehen. Erfindungsgemaess wird das erreicht, dass verschiedene Sensorkoepfe in einem Magazin angeordnet sind, diese jeweils eine einheitliche Schnittstelle auf der Sensorseite besitzen und zum Fuegen der Schnittstelle auf der Roboterseite mit einer Schnittstelle auf der Sensorseite die Roboterbewegung selbst vorgesehen ist. Fig. 1The invention relates to an arrangement for the independent replacement of a plurality of sensors which is used in chronological order on industrial robots, in particular when using seam tracking sensors on arc welding robots. The aim is to reduce the expense of restruc- turing and increase the proportion of welds welded using the sensor guide in one production cycle. According to the invention this is achieved that different sensor heads are arranged in a magazine, these each have a uniform interface on the sensor side and for attaching the interface on the robot side with an interface on the sensor side, the robot movement itself is provided. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum selbständigen Wechsel von mehreren Sensoren verschiedener Bauformen, welche in zeitlicher Folge an Industrierobotern, insbesondere beim Einsatz von Nahtverfolgungssensoren an Lichtbogenschweißrobotern, vorzugsweise bei komplizierten Bauteilgeometrien, zum Einsatz kommt.The invention relates to an arrangement for independently changing a plurality of sensors of different types, which is used in chronological order on industrial robots, in particular when using seam tracking sensors on arc welding robots, preferably in complicated component geometries.

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt ist, daß beim Einsatz von Nahtverfolgungssensoren mit induktiver Abstandserfassung bauteilbedingt vielfältige Bezugsflächen zur Sensorführung genutzt werden, woraus eine Vielfalt von räumlichen Anordnungen der Sensoren untereinander und zum Schweißbrenner resultiert. Bei den bisher popularisierten Einsatzfällen von induktiven Nahtverfolgungssensoren war die Konstruktion auf einen ganz bestimmten Zusammenhang zwischen Schweißnahtverlauf und Bauteilgeometrie abgestimmt. Nur die dem entsprechenden Nähte konnten unter Einbeziehung der Sensorführung geschweißt werden. Ein Teil der Nähte ist somit nicht erfaßt. Beim Umstellen des Robotersauf ein anderes Werkstück mit anderen geometrischen Bedingungen wird ein Umrüsten der Sensorhalterungen erforderlich.It is known that the use of seam tracking sensors with inductive distance detection component-related diverse reference surfaces are used for sensor guidance, resulting in a variety of spatial arrangements of the sensors with each other and the welding torch results. In the previously popularized applications of inductive seam tracking sensors, the design was tuned to a very specific relationship between the weld seam and component geometry. Only the corresponding seams could be welded using the sensor guide. A part of the seams is thus not detected. When changing over the robot to another workpiece with different geometric conditions, a conversion of the sensor holders is required.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zum selbständigen Wechsel von Sensoren an Industrierobotern zu schaffen, mit welcher der Aufwand beim Umrüsten gesenkt und der Anteil der unter Einbeziehung der Sensorführung geschweißten Nähte in einem Fertigungszyklus erhöht wird.The aim of the invention is to provide an arrangement for the independent change of sensors to industrial robots, with which the cost of retooling lowered and the proportion of welded using the sensor guide seams in a production cycle is increased.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum selbständigen Wechsel von Sensoren an Industrierobotern zu entwickeln, welche eine schnelle und genaue reproduzierbare Anpassung der räumlichen Lage oder der Bauarten der Sensoren an die gewählte Bezugsfläche für die Nahtverfolgung im Rahmen eines Fertigungsprogrammes ermöglicht.The invention has for its object to develop an arrangement for the independent change of sensors to industrial robots, which allows a fast and accurate reproducible adjustment of the spatial position or types of sensors to the selected reference surface for seam tracking as part of a manufacturing program.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Sensorsystem aus der Aufnahmeeinheit mit Auswerteeinheit und dem Sensorkopf als zwei räumlich trennbare Baugruppen besteht.According to the invention the object is achieved in that the sensor system consists of the receiving unit with evaluation and the sensor head as two spatially separable modules.

Während die Aufnahmeeinheit starr am Roboter installiert ist, sind in einer Vielzahl von ankoppelbaren Sensorköpfen verschiedenartige Sensoren zur Nahtverfolgung oder Lageerkennung angeordnet, welche elektrische auswertbare Signale liefern. In einem Sensorkopf, in welchem ein oder mehrere Sensoren installiert sind, befindet sich ebenfalls eine elektrische Codierschaltung, die ein Erkennen des Sensorkopfes und damit auch des Sensortypes sowie der Anzahl ermöglicht.While the recording unit is rigidly installed on the robot, various sensors for seam tracking or position detection are arranged in a plurality of sensor heads to be coupled, which provide electrical signals that can be evaluated. In a sensor head in which one or more sensors are installed, there is also an electrical coding circuit, which allows detection of the sensor head and thus also of the sensor type and the number.

Die Aufnahmeeinheit enthält eine elektrische und mechanische Schnittstelle mit Elementen zur Befestigung und Justage des jeweiligen Sensorkopfes sowie zum Signalaustausch.The receiving unit contains an electrical and mechanical interface with elements for attachment and adjustment of the respective sensor head and for signal exchange.

Das Befestigen des Sensorkopfes an der Aufnahmeeinheit wird durch den Roboter selbst realisiert, indem er den Sensorkopf zum Festhalten in eine Vorrichtung einbringt, sich dann von ihr entfernt und somit die Schnittstelle trennt. Danach wird die Aufnahmeeinheit durch den Roboter zum Lageplatz des nächsten benötigten Sensorkopfes bewegt und verbindet die Schnittstellen. Die Vorrichtung gibt nach erfolgter Kopplung den Sensorkopf frei, und er bewegt sich mit dem Roboter.The attachment of the sensor head to the receiving unit is realized by the robot itself, by inserting the sensor head for holding in a device, then moves away from it and thus separates the interface. Thereafter, the recording unit is moved by the robot to the location of the next required sensor head and connects the interfaces. The device releases the sensor head after coupling and moves with the robot.

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embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: Schema des GesamtkomplexesFig. 1: Scheme of the overall complex

Fig.2 und 3: Anordnung der Sensoren bei verschiedenen Lagen der BezugsflächenFigures 2 and 3: arrangement of the sensors at different positions of the reference surfaces

In einem Fertigungszyklus, bei welchem an Werkstücken Kehlnähte unter Einbeziehung von Nahtverfolgungssensoren durch Roboter geschweißt werden und dessen Bezugsflächen zur Sensorführung verschiedene Winkel aufweisen, kommen zur Produktionsdurchführung zwei Sensorköpfe 2 in Anwendung, an denen wiederum die Sensoren 3 entsprechend der Aufgabenstellung nach Fig. 2 und 3 angeordnet sind. Die Sensorköpfe 2 befinden sich in einem Magazin 7.In a production cycle in which welds are welded to workpieces using seam tracking sensors by robots and whose reference surfaces for sensor guidance have different angles, two sensor heads 2 are used for the production implementation, in which the sensors 3 according to the task according to FIGS. 2 and 3 are arranged. The sensor heads 2 are located in a magazine 7.

Im Arbeitsprozeß bringt der Roboter die Aufnahme 1 so in die Nähe des erwählten Sensorkopfes 2, daß sich die Schnittstelle auf der Roboterseite 5 und die Schnittstelle auf der Sensorseite 6 paßgerecht gegenüberstehen.In the working process, the robot brings the receptacle 1 in the vicinity of the selected sensor head 2, that face the interface on the robot side 5 and the interface on the sensor side 6 fit.

Durch Vorschubbewegung des Roboters werden die mechanischen und elektrischen Verbindungselemente der Schnittstellen gefügt.By feed movement of the robot, the mechanical and electrical connection elements of the interfaces are joined.

Zur Erkennung der verschiedenen Sensorköpfe 2 befindet sich im Sensorkopf 2 selbst eine Codierschaltung, die über dieFor the detection of the different sensor heads 2 is located in the sensor head 2 itself a coding circuit, via the

elektrischen Verbindungselemente mit der Robotersteuerung verbunden ist. _— --- '·' electrical connection elements is connected to the robot controller. _- --- '·'

Claims

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Invention claim:

1. Arrangement for the independent change of sensors to industrial robots, which allows the replacement of the sensors to adapt the sensor arrangement to the various requirements of the respective component geometries, characterized in that different sensor heads (3) corresponding to the different reference surfaces in the magazine (7) are arranged each having a uniform interface on the sensor side (6) and is provided for joining the interface on the robot side (5) with an interface on the sensor side (6) by the robot movement itself, wherein after completion of the manufacturing process, the interface (5, 6) separated and the sensor head (2) in the magazine (7) are stored.