DD252512A3

DD252512A3 - Adapter mit kollisionsschutz und nul-lage-reproduktion fuer arbeitsautomaten

Info

Publication number: DD252512A3
Application number: DD28192485A
Authority: DD
Inventors: Horst Baudisch; Richard Finger
Original assignee: Elektroprojekt Anlagenbau Veb
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1987-12-23

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Adapter mit Kollisionsschutz und Null-Lage-Reproduktion fuer Arbeitsautomaten. Ziel ist die Schaffung eines konstruktiv einfach gestalteten Adapters, der beim Auftreten von Kollisionen den Arbeitsautomaten sicher abschaltet und nach der Kollision selbsttaetig die Nullage einnimmt, wobei die elastische Andruckkraft in Abhaengigkeit von der Masse des Werkzeuges und der Beschleunigung des Arbeitsautomaten von aussen, stufenlos und waehrend des Betriebszustandes des Arbeitsautomaten einstellbar ist und ohne Energieverbrauch wirkt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass zwei relativ zueinander bewegliche Flansche ueber Arretierungsvorrichtungen und eine elastische Andruckkraft in der Nullage gehalten werden. Die Andruckkraft wird pneumatisch erzeugt und ist von aussen stufenlos einstellbar. Das durch Kollision erzeugte Stoersignal wird durch Sensoren, die im Gegenlager der Arretierungsmittel angeordnet sind, aufgenommen.

Description

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die elastische Andruckkraft in einem Volumen pneumatisch erzeugt wird, das zwischen einem fest angeordneten Flansch und einer an einem Grundkörper befestigten Membran gebildet wird. Die pneumatisch erzeugte Andruckkraft wird über die Membran auf einen zweiten Flansch übertragen, der zum fest angeordneten Flansch relativ beweglich ist. Das Druckvolumen ist über eine Drucklufteintrittsöffnung mit einer äußeren Druckluftleitung verbunden. Das Störsignal bei der Auslenkung des Kollisionsschutzes aus der Nullage wird von Sensoren aufgenommen, die im Gegenlager der Arretierungsmittel angeordnet sind.

In Ausgestaltung der Vorrichtung ist es vorteilhaft, in der äußeren Druckluftleitung eine Drossel und ein Rückschlagventil anzuordnen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt den erfindungsgemäßen Adapter.

An einem mit dem Antrieb des Arbeitsautomaten fest verbundenen Flansch 1 ist ein Grundkörper 2 mit Membran 3 und ein Druckring 4 angeschraubt, wobei Grundkörper 2 und Membran 3 ein Druckvolumen 10 einschließen, das über eine Drucklufteintrittsöffnung 9 mit einer nicht dargestellten Druckluftleitung verbunden ist. Die Membran 3 liegt auf einem beweglichen zweiten Flansch 5 auf, der mit dem Werkzeug des Arbeitsautomaten über den Zangenflansch 6 verbunden ist. Drei Arretierungsmittel 8 halten die Flansche 1,5 in der Nullage. In der Ausführungsform sind als Arretierungsmittel 8 drei Kugeln mit dem beweglichen Flansch 5 verschweißt und als Gegenlager Bohrungen angebracht, deren Durchmesser kleiner als der Kugeldurchmesser ist. Die bei Kollision des Werkzeuges mit der Peripherie in axialer, radialer und tangentialer Richtung angreifenden Kräfte wirken so, daß eine oder mehrere Kugeln der Arretierungsmittel 8 aus der Nullage abgehoben werden und über Sensoren 11, die in der Bohrung des Gegenlagers angeordnet sind, der Abschaltvorgang ausgelöst wird. Die Arretierungsmittel 8 stehen unter einer elastischen Andruckkraft, die im Druckvolumen 10 durch Luftdruck erzeugt wird und über die Membran 3 auf den beweglichen Flansch 5 wirkt. Die Andruckkraft ist über ein nicht dargestelltes Drosselventil in der Druckluftleitung in Abhängigkeit von der Masse des Werkzeuges und der vorgesehenen Beschleunigung während des Ruheoder Betriebszustandes des Arbeitsautomaten von außen stufenlos einstellbar. Ein nicht dargestelltes Rückschlagventil in der Druckluftleitung verhindert bei Störungen ein plötzliches Abfallen des Druckes im Druckvolumen 10. Dabei ist auch beabsichtigt, daß die vom Druckvolumen 10 über die Membran 3 wirkende elastische Andruckkraft nach der Kollision auf die Arretierungsmittel 8 so wirkt, daß die Nullage selbständig eingenommen wird.

Es ist auch möglich, die Andruckkraft hydraulisch zu erzeugen. Für die Empfindlichkeit des Kollisionsschutzes vorteilhaft wirkt sich aus, daß die Sensoren unmittelbar dort angeordnet sind, wo durch die Kollision eine Auslenkung der Arretierungsmittel hervorgerufen wird. Durch diese Anordnung wird eine höhere Empfindlichkeit erreicht, ohne zusätzliche Verstärkungsmittel einzusetzen. Es sind alle Sensoren einsetzbar, mit denen Abstandsänderungen registriert werden können.

Claims

-1- 252 5 Patentanspruch:

1. Adapter mit Kollisionsschutz und Null-Lage-Reproduktion für Arbeitsautomaten, insbesondere Industrieroboter, der beim Auftreten nicht vorgesehener Kräfte, die radial, tangential, axial oder zusammengesetzt wirken können, den Arbeitsautomaten sicher abschaltet und nach Entlastung selbsttätig die Nullage wieder einnimmt, wobei ein mit dem Werkzeug verbundener Flansch, der mit einem zweiten Flansch über mehrere Arretierungsmittel beweglich mit dem Antrieb verbundei ist und durch eine elastische Andruckkraft, die in Abhängigkeit von der Masse des Werkzeuges ur der vorgesehenen Beschleunigung des Arbeitsautomaten stufenlos einstellbar ist und ohne Energieverbrauch in der Nullage gehalten wird, den Abschaltvorgang durch Auslösung aus der Nullage auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch (1) ein Grundkörper (2) mit einer Membran (3) fest angebrachtist und die Membran (3) auf dem relativ beweglichen zweiten Flansi (5) aufliegt.
2. Adapter nach Punkt 1 ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) und der Grundkörper (2] ein über Druckluftleitungen zugeführtes Druckluftvolumen (10) einschließen.
3. Adapter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise im Gegenlager d Arretierungsmittel (8) Sensoren angeordnet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Adapter mit Kollisionsschutz und Null-Lage-Reproduktion für Arbeitsautomaten, insbesondere fü Industrieroboter, wobei die Masse des vom Arbeitsautomaten bewegten Werkzeuges sowie dessen Beschleunigung beim Verfahren beliebig sein kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Adapter als Kollisionsschutz für Arbeitsautomaten bekannt, bei denen zwei oder drei relativ zueinander bewegliche Flansche, die durch Arretierungsmittel und einstellbare elastische Andruckkräfte in einer Nullagefixiert sind, so angeordnet sin daß der und/oder die beweglichen Flansche aus der Nuilage ausgelenkt werden und dadurch einen Abschaltmechanismus betätigen, der zum Stillstand des Arbeitsautomaten führt.

Nach DD-WP 216892 ist ein Adapter mit Kollisionsschutz bekannt, bei dem zwei prismatisch verzahnte Scheiben durch Federkn in der Nullage gehalten werden. Bei Kollision wird die bewegliche Scheibe abgehoben, wodurch ein Abschaltelement betätig wird, das mittig zur Achse der Scheiben angeordnet ist. Bei dieser Lösung ist nachteilig, daß die elastische Federkraft nur bei Stillstand des Arbeitsautomaten eingestellt werden kann. Weiterhin ist nachteilig, daß eine Auslenkung der verzahnten Scheib< aus der Nullage und eine Abschaltung des Arbeitsautomaten bei senkrecht wirkenden Kräften nicht erreicht wird. Die mittige Anordnung des Schaltelementes wirkt sich nachteilig auf die Empfindlichkeit des Kollisionsschutzes aus. Nach DE-OS 3004014 ist eine Lösung bekannt, bei der die elastische Andruckkraft durch Permanentmagnete erzeugt wird. Nachteilig wirkt sich bei dieser Lösung aus, daß verschiedene Andruckkräfte nur durch Auswechseln der Magnete erzeugt werden können.

Gleichfalls nach DE-OS 3004014 ist eine Ausführungsform bekannt, bei der die elastische Andruckkraft über Elektromagnete erzeugt wird. Die Höhe der Andruckkraft ist von außen während des Betriebszustandes des Arbeitsautomaten stufenlos einstellbar. Nachteilig wirkt sich aus, daß zusätzliche Energie verbraucht wird, daß bei Ausfall der Stromversorgung die Andruckkraft Null ist und daß bei pneumatisch angetriebenen Arbeitsautomaten zusätzliche Anschlüsse erforderlich sind.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung ist ein einfach aufgebauter Adapterfür Arbeitsautomaten zu entwickeln, der bei Kollision des Werkzeugs m der Peripherie in jeder Bewegungsrichtung sicher abschaltet und nach der Kollision selbsttätig die Nullage einnimmt, wobei d Anpassung für unterschiedliche Massen des Werkzeuges und Beschleunigungen des Arbeitsautomaten ohne zusätzlichen Energieverbrauch in allen Betriebszuständen von außen stufenlos einstellbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Adapter mit Kollisionsschutz und Null-Lage-Reproduktion für Arbeitsautomaten zu entwickeln, der beim Auftreten nicht vorgesehener Kräfte, die radial, axial und tangential angreifen können, insbesondere bei Kollision des Werkzeuges mit der Peripherie, den Arbeitsautomaten sicher abschaltet und nach Beseitigung der Kollision selbsttätig wieder die Nullage einnimmt, wobei die elastische Andruckkraft, die den Adapter in der Nullage hält, von außen, stufenlos und während des Betriebszustandes des Arbeitsautomaten einstellbar ist und ohne Energieverbrauch wirkt.