DD285483A7

DD285483A7 - POSITIONING DRIVE FOR A REVOLVER HEAD

Info

Publication number: DD285483A7
Application number: DD32797289A
Authority: DD
Inventors: Michael Schneider; Dietmar Vogel; Gunther Petzold; Andreas Schoenherr
Original assignee: Veb Robotron-Buchungsmaschinenwerk,Dd
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1990-12-19

Abstract

Die Erfindung befaszt sich mit dem Antrieb eines mit mehreren Greifern ausruestbaren, an der Handwurzel eines Industrieroboters befestigten Revolverkopfes. Die Aufgabe der Erfindung, einen Positionierantrieb fuer einen stroemungsmittelbetaetigten Revolverkopf zu schaffen, mit dem alle Greifer in einem festen Ablauf nacheinander in eine senkrechte bzw. waagerechte Position gebracht werden koennen, wird unter Einsatz einer von dem Stroemungsmittel axial bewegten Trommelkurve zum Umsetzen der axialen in eine axial-rotatorische Schrittbewegung des die Greifer tragenden Greiferaufnahmekoerpers mittels Nutkurven-Nutenstein-Fuehrung dadurch geloest, dasz eine gegenueber gestellfesten, radial federnden Nutensteinen axial bewegliche Trommelkurve (Dreheinheit) mit einer der Greiferanzahl entsprechenden Anzahl Drallnuten versehen ist, deren jeweilige Endpunkte mit den Anfangspunkten der nachfolgenden Drallnut durch eine Rueckhubnut verbunden sind, dasz die Nuttiefe von Drall- und Rueckhubnut unterschiedlich gestaltet und in ihren jeweiligen Endpunkten ein Tiefensprung vorgesehen ist und dasz der Greiferaufnahmekoerper unmittelbar als Trommelkurventraeger fungiert. Fig. 1{Roboter; Industrieroboter; Revolverkopf; Greifer; Positionierung; Antrieb; Stroemungsmittel; Greiferaufnahme; Trommelkurve; Nutenstein}The invention is concerned with the drive of a revolvable with a number of grippers, attached to the carcass of an industrial robot turret. The object of the invention to provide a positioning drive for a fluid agent turret, with which all grippers can be brought in a fixed sequence successively in a vertical or horizontal position, using a flow of the axial flow axially moving drum curve for converting the axial into a axial-rotational step movement of the gripper-carrying Greiferaufnahmekoerpers by Nutkurven-Nutenstein-Fuehrung solved by dasz an against frame fixed, radially resilient Nutensteinen axially movable drum curve (rotation unit) is provided with a number of gripper number corresponding swirl grooves whose respective endpoints with the starting points of the following Twist groove are connected by a return stroke, z the groove depth of twist and return stroke designed differently and provided in their respective end points a depth jump and dasz the gripper receiving body immediately as Trommelkurventr aeger acts. Fig. 1 {robot; Industrial robots; Turret; grippers; Positioning; Drive; Stroemungsmittel; Gripper seating; Drum cam; Sliding block}

Description

field of use

Die Erfindung befaßt sich mit dem Antrieb eines insbesondere für prozeßflexible Industrieroboter vorgesehenen Revolverkopfes, der speziell zum Zweck der Montage von Baugruppen der Feinwerktechnik mil mehreren Greifern ausrüstbar und an der Handwurzel des Industrieroboters befestigt ist.The invention is concerned with the drive of a particular intended for process-flexible industrial robot turret, which is specially equipped for the purpose of mounting assemblies of precision engineering mil several grippers and attached to the carcass of the industrial robot.

State of the art

Bekannte Einrichtungen an Industrierobotern, die der Bereitstellung der speziell zum Greifen des gerade zu handhabenden Werkstücks in einem Hendhabezyklus nötigen Greiferbacken dienen, vollziehen den Wechsel der Greifer oder der Greiferbacken, indem der Industrieroboter eine bestimmte Wechselposition ι infährt und in einem verlustzeitaufwendigen Wechselvorgang den Greifer- bzw. Greiferbackenwechsel vollzieht. Diese Einrichtungen dienen ausschließlich dem Greiferwechsel in einer losweisen Abarbeitung mit großen Peripherieaufwand oder großem notwendigen Handhabebereich.Known devices on industrial robots, which serve to provide the gripper jaws required especially for gripping the workpiece to be handled in a delivery cycle, perform the change of grippers or gripper jaws by the industrial robot infects a certain change position and in a loss-time-consuming change process the gripper or Gripper box change takes place. These devices are used exclusively for gripper change in a loose processing with large peripheral effort or large necessary handling area.

Andere bekannte Greiferpositioniereinrichtungen, die stationär an der Handwurzel des Industrieroboters befestigt sind, realisieren ein Greiferpositionieren entweder durch einü gesteuerte Roboterachse, die für andere Manipulationsaufgaben nicht mehr zur Verfügung steht, oder durch eigenen Antrieb, der eine erhöhte Handhabemasse verursacht, so beispielsweise eine Greifvorrichtung für Industtieroboter (DD-PS 266056) mit einem kegelradangetriebenen Revolver.Other known gripper positioning devices, which are fixedly attached to the wrist of the industrial robot realize a gripper positioning either by inü controlled robot axis, which is no longer available for other manipulation tasks, or by its own drive, which causes an increased handling mass, such as a gripping device for Industtieroboter (DD-PS 266056) with a bevel gear driven revolver.

In der DD-PS 240166 wurde andererseits bereits ein Revolverkopf vorgeschlagen, der es ermöglichen soll, mehrere Greifer gleichzeitig am Flansch eines Industrieroboters zu befestigen und in eine Arbeitsposition zu schwenken, indem der Revolverkopf aus zwei Dreheinheiten besteht, an deren Stirnflächen Greiferträger angebracht sind. Diese Lösung erfordert jedoch ein kompliziertes Antriebssystem, auf welches andererseits nicht näher eingegangen wurde.In DD-PS 240166, on the other hand, a turret has already been proposed, which should make it possible to fasten several grippers simultaneously on the flange of an industrial robot and to pivot into a working position by the turret consists of two rotating units, on the end faces gripper carriers are attached. However, this solution requires a complicated drive system, which has not been discussed on the other hand.

In der EP-PS 139 857 wird an einem Roboter eine drehbare, in mehrere Positionen einstellbare, als rotierbare Scheibe ausgebildete Tragvorrichtung für eine Anzahl individuell bedienbarer und den entsprechenden Bauteilen oder Werkstücken angepaßter, in beliebigen Mittelpunktswinkelstellungen angeordneter Werkzeuge beschrieben. Die Drehung und Positionierung der Tragvorrichtung in die gewünschte Winkellage wird mit Hilfe eines separaten Positionierungsmotors von der Steuerausrüstung des Roboters gesteuert.In EP-PS 139 857 a rotatable, adjustable in several positions, designed as a rotatable disc carrying device for a number of individually operable and the corresponding components or workpieces adapted, arranged in any desired midpoint angular positions tools is described on a robot. The rotation and positioning of the carrier to the desired angular position is controlled by the robot's control equipment by means of a separate positioning motor.

Aus der DE-OS 3139139 ist schließlich ein durch Strömungsmittel antreibbarer Revolverkopf bekannt, bei dem eine als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange mit einem Ritzel kämmt, welches einem drehbaren Körper zugeordnet ist.From DE-OS 3139139 finally a drivable by fluid turret is known in which a rack designed as a piston rod meshes with a pinion, which is associated with a rotatable body.

Schwierigkeiten bestehen hierbei bezüglich des Anhaltens in der genauen Arbeitsposition, wozu auf dem Drehkopf die jeweilige Position signalisierende Geberelemente angebracht sind.Difficulties exist here in terms of stopping in the exact working position, including the respective position indicating donor elements are mounted on the turret.

Ebenfalls pneumatisch betätigt wird eine säulenartige, kinematische Antriebs- und Steuervorrichtung für Mehrfachgreifer (DD-PS 234824), bei der mit Hilfe eines Mantelkurventriebes ein Hohlzylinder in drehende und ein Greifer tragendes Gehäuse in eine Dreh Hub-Bewegung versetzt werden. Eine derartig massereiche Konstruktion ist für den Antrieb eines Revolvers an der Handwurzel eines Industrieroboters nicht geeignet.Also pneumatically actuated is a columnar, kinematic drive and control device for multiple gripper (DD-PS 234824), in which using a Mantelkurventriebes a hollow cylinder in rotating and a gripper bearing housing are placed in a rotary stroke movement. Such a massive construction is not suitable for driving a revolver at the wrist of an industrial robot.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Mit der Erfindung sollen ein Greiferpositionieren mit geringem Vei lustzeitanteil im gesamten Handhabeablauf des Industrieroboters ermöglicht, durch die konstruktive Gestaltung ein geringerer Aufwand, eine hohe Zuverlässigkeit und mit entsprechendem Materialeinsatz eine vertretbare Handhabemasse realisierbar werden.With the invention, a gripper positioning with low Vei lustzeitanteil in the entire handling of the industrial robot allows, through the structural design a lesser effort, high reliability and with appropriate use of materials an acceptable handling mass can be realized.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Positionierantrieb für einen an der Handwurzel eines Industrieroboters angebrachten, mit mehreren Greifern ausgerüsteten, strömungsmittelbetätigten Revolverkopf zu schaffen, mit dem alle Greifer in einem festen Ablauf nacheinander in eine senkrechte bzw. waagerechte Position gebracht werden können.The invention has for its object to provide a positioning for a mounted on the wrist of an industrial robot, equipped with multiple grippers, fluid-actuated turret, with all grippers can be brought in a fixed sequence successively in a vertical or horizontal position.

Unter Einsatz einer von dem Strömungsmittel axial bewegten Trommelkurve zum Umsetzen der axialen in eine axialrotatorische Schrittbewegung des die Greifertragenden Greiferaufnahmekörpers mittels Nutkurven-Nutenstein-Führung besteht die Lösung der Ei findung darin, daß eine gegenüber gestellfesten, radial federnden Nutensteinen axial bewegliche Trommelkurve (Dreheinheit) mit einer der Greiferanzahl entsprechenden Anzahl Drallnuten versehen ist, deren jeweilige Endpunkte mit den Anfangspunkten der nachfolgenden Drallnut durch eine Rückhubnut verbunden sind, daß die Nuttiefe von Drall- und Rückhubnut unterschiedlich gestaltet und in ihren jeweiligen Endpunkten ein Tiefensprung vorgesehen ist und daß der Greiferaufnahmekörper unmittelbar als Trommelkurventräger fungiert.Using one of the fluid axially moving drum curve for converting the axial in an axialrotatorische step movement of the gripper-carrying gripper receiving body by Nutkurven slot nut guide, the solution of the egg finding is that a frame against fixed, radially resilient T-nuts axially movable drum curve (rotating unit) with one of the gripper number corresponding number is provided Drallnuten whose respective end points are connected to the starting points of the subsequent swirl groove by a Rückhubnut that the groove depth of swirl and Rückhubnut designed differently and in their respective end points a depth jump is provided and that the gripper receiving body directly as a drum cam carrier acts.

exemplary

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die sich auf die schaubildliche Darstellung der erfindungwesentlichen Teile der Greiferpositioniereinrichtung beziehen, näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to drawings, which relate to the perspective view of the invention essential parts of the gripper positioning. Show it

Fig. 3: einen Revolverkopf mit axial-rotatorisch beweglichem Greiferaufnahmekörper, Fig.4: einen Teil der Abwicklung der Mantelfläche des Greiferaufnahmekörpers von Fig.3.3 shows a turret with an axially-rotatably movable gripper receiving body, FIG. 4 shows a part of the development of the lateral surface of the gripper receiving body of FIG.

Fig. 3 zeigt einen Positionierantrieb für in Arbeitsposition zu bringende Greifwerkzeuge 10 an einem Greiferaufnahmekörper 3, der in einem am Roboterarm 1 mit 45° zur Roboterarmachse geneigten Gehäuse 2 sowohl dreh- als auch axial beweglich gelagert ist. Eine mit dem Gehäuse 2 verbundene, pneumatisch betätigte Schubeinheit besitzt eine Schubstange 4, die in einem mit ihr fest verschraubten Gleitstück 13 endet. Mittels eines Stiftes 15, der in eine Ringnut 14 des Gleitstücks 13 eingreift, ist der drehbewegliche Greiferc.ufnahmekörper 3 unmittelbar an die Längsbewegung der Schubstange 1 gebunden. In den Greiferaufnahmekörper 3 sind Drallnuten 5 eingebracht, während sich in diese Drallnuten eingreifende, gefederte Nutensteine 6 ortsunveränderlich im Gehäuse 2 befinden. Die Zahl der Drallnuten 5 entspricht dabei der Anzahl der einsetzbaren Greifwerkzeuge 10. Der Endpunkt einer jeden Drallnut 5 ist durch eine sich exakt in axialer Richtung erstreckende Rückhubnut 12 mit dem Anfangspunkt der nachfolgenden Drallnut verbunden. so daß sich eine geschlossene Nutkurve ergibt, wie sie in Fig.4 in einem Ausschnitt einer Abwicklung der Mantelfläche des Greiferaufnahmekörpers 3 zu sehen ist. Da diese Nutkurve neben dem Drehantrieb auch noch die Lagesicherungsfunktion erfüllt, weist sie unterschiedliche Tiefe auf, wobei in den jeweiligen Endpunkten des Drall- und Rückhubbereichs, d. h. am Anfang der Rückhubnut 12 wie am Anfang der Drallnut 5, ein Tiefensprung vorgesehen ist.3 shows a positioning drive for gripping tools 10 to be brought into working position on a gripper receiving body 3, which is mounted both rotatably and axially movably in a housing 2 inclined at 45 ° to the robot arm axis on the robot arm 1. A connected to the housing 2, pneumatically actuated pusher unit has a push rod 4, which ends in a firmly screwed with her slider 13. By means of a pin 15, which engages in an annular groove 14 of the slider 13, the rotatable Greiferc.ufnahmekörper 3 is directly bound to the longitudinal movement of the push rod 1. In the gripper receiving body 3 swirl grooves 5 are introduced, while engaging in this swirl grooves, spring-loaded sliding blocks 6 are stationary in the housing 2. The number of swirl grooves 5 corresponds to the number of usable gripping tools 10. The end point of each swirl groove 5 is connected by an exactly extending in the axial direction Rückhubnut 12 with the starting point of the subsequent swirl groove. so that a closed groove curve results, as can be seen in Figure 4 in a section of a development of the lateral surface of the gripper receiving body 3. Since this groove curve also fulfills the position assurance function in addition to the rotary drive, it has different depths, wherein in the respective end points of the swirl and return stroke range, ie. H. at the beginning of Rückhubnut 12 as at the beginning of the swirl groove 5, a depth jump is provided.

Durch eine axiale Schrittbewegung der Schubstange 1 mit dem Gleitstück 13 in Vorwärtsrichtung wird über den Stift 15 der Greiferaufnahmekörper 3 mit nach vorn geschoben und mittels seiner Nutkurven-Nutenstein-Führung gleichzeitig in Drehung versetzt. Der gefederte Nutenstein 6 bewegt sich dabei in der gleichmäßig verflachenden Drallnut 5 radial nach außen, bis er in ihrem Endpunkt sprunghaft in die tiefere Rückhubnut 12 gelangt. Während der Rückwärtsbewegung der Schubstange 1 ist damit jegliche Drehung des Greiferaufnahmekörpers 3 unterbunden. Am Ende des Rückhubs erfolgt mit einem erneuten Tiefensprung die Vorbereitung für die nächste Drehung.By an axial step movement of the push rod 1 with the slider 13 in the forward direction is pushed over the pin 15 of the gripper receiving body 3 with forward and simultaneously rotated by means of its Nutkurven slot nut guide. The spring-loaded sliding block 6 moves radially outward in the uniformly flattening swirl groove 5 until, in its end point, it jumps into the deeper return stroke groove 12. During the backward movement of the push rod 1 so that any rotation of the gripper receiving body 3 is prevented. At the end of the return stroke, the next turn is made again with a new depth.

Claims

Positioning drive for a mounted on the hanu root of an industrial robot, equipped with a plurality of grippers, fluid - actuated turret using an axially movable from the fluid drum curve to. Conversion of the axial into an axial-rotational step movement of the gripper-carrying gripper receiving body by means of Nutkurven slot nut guide, characterized in that an opposite fixed to the frame, radially resilient sliding blocks (6) axially movable drum curve (rotary unit 3) with a number of gripper number corresponding number of swirl grooves (5 ), whose respective end points are connected to the starting points of the subsequent swirl groove by a respective Rückhubnut (12), that the groove depth of twisting and Rückhubnuten designed differently and in their respective end points a depth jump is provided and that the Greiforaufnahmekörper formed directly as a drum cam carrier is.

For this

2 pages drawings