DD291956A5 - CHANGE SYSTEM FOR VARIABLE GRAPHIC OBJECTS OF AN INDUSTRIAL ROBOT - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung dient der automatischen Montage sowie der Bedienung einer Bearbeitungs- und Hilfsstation mittels Industrieroboter aus Speichern sowohl mit Werkstuecken als auch Werkzeugen und Hilfsmitteln einschlieszlich deren Fuehrung im technologischen Prozesz. Hierbei weist der Industrieroboter einen an seinem Arm verbleibenden Basisgreifer auf, dessen elektrisches Leitungssystem als Energietransfer zu seinem Greiferantrieb und als Informationstransfer zu wenigstens einem Sensor und zusaetzlich zu einer elektrischen Koppelstelle fuehrt, die mit Steckanschluessen versehen ist. Ist das Greifobjekt ein Tochtergreifer, ein zu fuehrendes Werkzeug oder Hilfsmittel so ist dieses mit einer elektrischen Koppelstelle in Form von Gegensteckern wie auch mit mechanischen Formschluszelementen fuer die Greiferelemente des Basisgreifers versehen, wobei die Greifelemente in Richtung des Basisgreifers wirkende Koppelschraegen aufweisen. Fig. 3{Industrieroboter; Basisgreifer; Leitungssystem, elektrisch; Greifelemente; Koppelschraege; Hilfselemente; Koppelstelle, elektrisch; Steckanschluesse; Gegenstecker; Greifobjekt; Formschluszelement}The invention serves the automatic assembly and operation of a processing and auxiliary station by means of industrial robots from storing both workpieces and tools and tools including their leadership in technological Prozesz. Here, the industrial robot has a remaining on his arm base gripper, the electrical line system leads as energy transfer to its gripper drive and as information transfer to at least one sensor and additionally to an electrical coupling point, which is provided with plug-in connections. If the gripping object is a subsidiary gripper, a tool or tool to be guided, this is provided with an electrical coupling point in the form of mating plugs as well as with mechanical form-locking elements for the gripper elements of the basic gripper, wherein the gripping elements have coupling strips acting in the direction of the base gripper. Fig. 3 {industrial robot; Basic gripper; Line system, electric; Gripping elements; Koppelschraege; Auxiliary members; Coupling point, electrical; plug-type; Mating connector; Griffin object; Formschluszelement}
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung dient der automatischen Montage sowie der Bedienung einer Bearbeitungs- und HilfsStation mittels Industrieroboter aus Speichern sowohl mit Werkstücken als auch Werkzeugen und Hilfsmitteln einschließlich deren Führung im technologischen Prozeß.The invention is used for automatic assembly and operation of a processing and auxiliary station by means of industrial robots from storing both workpieces and tools and tools including their leadership in the technological process.
Es ist bekannt, hochentwickelte Handhabungsgeräte, wie Industrieroboter, für nicht nur einen, sondern mehrere Handhabungsfälle zu befähigen. Zum Handhaben ist dei Roboterarm in der Regel mit einem mechanischen, in anderen Fällen aber auch mit einem Saug- oder Magnet-Greifer ausgestattet. Ist der Greifer fest am Roboterarm installiert, ist das Anwendungsspektrum hinsichtlich Form, Größe und Kraft begrenzt. Um dieses Anwendungsspektrum zu erweitern, wurde zwischen Roboterarm und Greifer eine Schnittstelle geschaffen, welche eine Austauschbarkeit des Greifers ermöglicht, die zudem variabbel und vom Roboter auch selbsttätig zu bewerkstelligen sein soll. Nach DE-OS 3713619 können über eine solche Schnittstelle nicht nur unterschiedliche Greifer, sonder' ^uch sonstige Geräte auswechselbar mit dem Roboterarm verbunden werden. Für die Anpassung des gleichbleibenden Roboterarmes an die verschiedenen Greifer bzw. Geräte mit ihren unterschiedlichen Funktionen und somit unterschiedlichen Energie- und Signalleitungen sind Kupplungselemente vorgesehen. Für diese Anpassung gibt es die verschiedensten Lösungen, wie auch die nach DE-OS 3731884, bei der die Funktion der Kupplung von Adaptern übernommen wird. Bei all diesen Lösungen ist jedoch der Nachteil zu verzeichnen, daß mit dem Greiferwechsel eine Phase verbunden ist, da der Roboterarm ohne Funktionselement und somit nicht arbeitsfähig ist. Dieses Auswechseln-Leerphase-Einwechseln bedeutet Zeitverlust. Diesen Nachteil vermeidet die Lösung nach DD-WP 231536, bei welcher sich ein Hauptgreifer unmittelbar über einen sogenannten Tandemgreifer schiebt, der als ein unter Federdruck stehender Spreizgreifer ausgebildet ist und sich in einem Sitz im Hauptgreifer selbsttätig einfügt. Hierbei verbleibt also der Hauptgreifer stets am Handgelenk des Industrieroboters und die greiffunktionsunfähige Wechselphase wird vermieden. Gewechselt werden jedoch lediglich Greifelemente, welche die rein mechanische Greif funktion des Roboters hinsichtlich der Werkstückgröße erweitern. Die Übertragung von Energie- und Informationsleitungen ist hierbei nicht vorgesehen. DasIt is known to enable sophisticated handling equipment, such as industrial robots, for not just one, but multiple handling cases. For handling the robot arm is usually equipped with a mechanical, in other cases, but also with a suction or magnetic gripper. If the gripper is permanently installed on the robot arm, the range of applications is limited in terms of shape, size and force. In order to expand this range of applications, an interface was created between the robot arm and gripper, which allows an interchangeability of the gripper, which is also variabbel and the robot should also be done automatically. According to DE-OS 3713619 not only different grippers, but also other devices can be exchangeably connected to the robot arm via such an interface. For the adaptation of the constant robot arm to the various grippers or devices with their different functions and thus different energy and signal lines coupling elements are provided. For this adaptation, there are a variety of solutions, as well as those of DE-OS 3731884, in which the function of the coupling is adopted by adapters. In all these solutions, however, has the disadvantage that a phase is connected to the gripper change, since the robot arm without functional element and thus is not capable of working. This replacement empty-phase replacement means loss of time. This disadvantage avoids the solution according to DD-WP 231536, in which a main gripper slides directly over a so-called tandem gripper, which is designed as a standing under spring pressure Spreizgreifer and automatically inserts in a seat in the main gripper. In this case, so the main gripper always remains on the wrist of the industrial robot and the greiffunktionsunfähige change phase is avoided. However, only gripping elements which extend the purely mechanical gripping function of the robot with regard to the workpiece size are changed. The transmission of energy and information lines is not provided here. The
Einwechseln von antreibbaren Greifern bzw. Werkzeugen in einen Heuptgrelfer ist Gegenstand des DD-WP 234825. Von diesen einwechselbaren Geräten ist jedoch jedes für sich und in direkter Weise über eine flexible Leitung mit einem zentralen Netz verbunden. Diese feste Verbindung zwingt den Roboter zum ortsgebundenen Einsatz. Da es dioser Lösung jeglicher elektrischen Schnittstelle zwischen Roboterarm und Greifobjekt mangelt, Ist dieses von der Robotersteuerung nicht beeinflußbar, was den Effekt mit sich bringt, daß Havariesituationen bzw. andere Informationen nicht erfaßbar sind.Replacement of drivable grippers or tools in a Heuptgrelfer is the subject of the DD-WP 234825th Of these interchangeable devices, however, each is connected by itself and in a direct manner via a flexible cable to a central network. This fixed connection forces the robot to a stationary use. Since there is no such solution of any electrical interface between robot arm and gripping object, this is not influenced by the robot control, which brings about the effect that emergency situations or other information can not be detected.
Es ist Ziel der Erfindung, die greiffunktionsunfähige Wechselphase zu vermeiden und den Roboter aus seinem ortsgebundenen Einsatz zu lösen.It is an object of the invention to avoid the greiffunktionsunfähige change phase and to solve the robot from its localized use.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das elektrische Leitungssystem außer an die Greif- und Hilfselemente des Basisgreifers auch an eine in diesem vorgesehene elektrische Koppelstelle angeschlossen ist, die Steckanschlüsse aufweist, wobei das vom Basisgreifer erfaßte Greifobjekt mit oder ohne Gegenstecker sowie mechanischen Formschliißelementen versehen ist, die mit in Richtung des Basisgreifers wirkenden Koppelschrägen seiner Greifelemente in Wirkverbindung gelangen. Das jeweilige Greifobjekt ist sowohl mit Gegeneteckern als auch mit einem mechanischen Formschlußelemer.t für die Greifelemente des Basisgreifers versehen und entweder als Tochtergreifer oder als Werkzeug bzw. Hilfsmittel ausgebildet, deren Antriebselemente mit den Energieleitungen des Leitungssysteme verbunden sind, während dessen Informationsleitungen an Sensoren angeschlossen sind oder brachliegen. Die mechanischen Formschlußelemente des Greifobjektes sind entweder dessan unlösbarer Bestandteil oder als eine mit diesem lösbar verbundene Montageeinheit ausgebildet. Das mechanische Formschlußelement ist als eine das Greifobjekt umgebende Umfangsrille ausgebildet, deren dem Basisgreifer zugewandte Kante schräg oder abgerundet ist, während die an dieser Kante ansetzende Oberfläche der in die Umfangsrille einfahrenden Greifelemente als eine in Richtung der Umfangsrille abfallende Koppelschräge ausgebildet ist. Die Steckanschlüsse enden im Basisgreifer am Boden eines Innenkegels, und die Gegenstecker ragen am Greifobjekt an der oberen Abschlußfläche eines Außenkegels heraus, der im Innenkegel zur Anlage gelangt.According to the invention this is achieved in that the electrical line system is connected except to the gripping and auxiliary elements of the base gripper also to a provided in this electrical coupling point, the plug-in connections, said gripping object detected by the base gripper is provided with or without mating connector and mechanical Formschliißelementen, which come into operative connection with acting in the direction of the base gripper coupling slopes of its gripping elements. The respective gripping object is provided with counter-jaws as well as with a mechanical Formschlußelemer.t for the gripping elements of the base gripper and either as a daughter gripper or as a tool or tool whose drive elements are connected to the power lines of the line systems, while the information lines are connected to sensors or lying fallow. The mechanical interlocking elements of the gripping object are formed either dessan insoluble part or as a releasably connected to this assembly unit. The mechanical interlocking element is formed as a circumferential groove surrounding the gripping object whose edge facing the base gripper is oblique or rounded, while the surface of the gripping elements engaging in the circumferential groove is formed as a coupling slope sloping in the direction of the circumferential groove. The plug connections terminate in the base gripper at the bottom of an inner cone, and the mating connector protrude on the gripping object on the upper end surface of an outer cone, which comes into abutment in the inner cone.
Diese Lösung ermöglicht es einem Industrieroboter mit einem Basisgreifer, der am Roboterarm verbleibt und geeignet ist, jedwedes Greifobjekt zu fassen, was ein Tochtergreifer, ein Werkzeug bzw. Hilfsmittel oder auch unmittelbar ein Werkstück sein kann, stets einsatzbereit zu sein. Die Vielfalt in der Art der Greifobjekte wird durch eine zusätzliche elektrische Schnittstelle zwischen Basisgreifer und dan Greifobjekten ermöglicht, für welche eine Energie- bzw. Informationsübertragung erforderlich ist. Diese Schnittstelle ist insofern zusätzlich, als im Basisgreifer die Energie- und Steuerleitungen nicht nur zum Antrieb seiner Greifelemente und den Sensoren, sondern auch zu einer Koppelstelle geführt sind, die als Steckverbindung geeignet ist, über die Greifelemente des Basisgreifers als mechanische Schnittstelle mit dem jeweiligen Greifobjekt selbsttätig und unmittelbar verbunden zu werden, was den Industrieroboter sehr flexibel, verlustzeitarm und ortsunabhängig werden läßt.This solution allows an industrial robot with a base gripper, which remains on the robot arm and is capable of grasping any gripping object, which may be a subsidiary gripper, a tool or even a workpiece, always ready to use. The diversity in the type of gripping objects is made possible by an additional electrical interface between basic gripper and dan gripping objects, for which an energy or information transmission is required. This interface is in addition, as in the basic gripper, the power and control lines are guided not only to drive its gripping elements and the sensors, but also to a coupling point, which is suitable as a plug connection, via the gripping elements of the base gripper as a mechanical interface with the respective gripping object to be connected automatically and directly, which makes the industrial robot very flexible, low-loss and independent of location.
Nachstehend soll die Erfindung im Prinzip und an verschiedenen Anwendungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenBelow, the invention will be explained in more detail in principle and in various application examples. In the accompanying drawings show
In Fig. 1 ist ein Basisgreifer 1 von unten her zu sehen. Es sind die beiden als Parallelgreifer wirksamen Greifelemente 2 sowie deren Führungen 3 dargestellt. Eine Seitenfläche des Basisgreifers 1 trägt Sensoren 4. Außer den Energie- und Informationsleitungen, welche an die nicht dargestellten Antriebselemente der Greifelemente 2 sowie die Sensoren 4 angeschlossen sind, ist der Basisgreifer 1 mit einem weiteren elektrischen Leitungssystem 5 versehen, welches aus Fig. 2 ersichtlich ist und zu einer elektrischen Koppelstelle 6 des Basisgreifers 1 führt, die in Form von Steckenschlüssen 6.1 ausgebildet ist, deren Anschlußebene am Boden eines Innenkegels 1.1 liegt, der zwischen den Greifelementen 2 in den Basisgreifer 1 eingelassen ist. Die Gegenstecker 7.1 für die Steckanschlüsse 6.1 befinden sich als Koppelstelle 7 im Greifobjekt, z. B. einem Tochtergreifer 8 nach Fig. 3, und ragen aus der oberen Abschlußfläche eines Außenkegels 8.1 heraus, der dem Tochtergreifer 8 am Koppelende aufsitzt. Die Koppelung wird z. B. durch eine Positionlerhilfe 9 begünstigt. Die Gegenstecker sind an ein Leitungssystem 10 angeschlossen, das die notwendigen Energie- und Informationsleitungen zu den jeweiligen Antriebsclementen bzw. Informationshilfen des Tochtergreifers 8 führt.In Fig. 1, a base gripper 1 can be seen from below. The two gripping elements 2 acting as parallel grippers and their guides 3 are shown. A side surface of the base gripper 1 carries sensors 4. In addition to the energy and information lines, which are connected to the drive elements of the gripping elements 2 and the sensors 4, not shown, the base gripper 1 is provided with a further electrical line system 5, which can be seen from FIG is and leads to an electrical coupling point 6 of the base gripper 1, which is formed in the form of Steckenschlüssen 6.1, the terminal plane is located at the bottom of an inner cone 1.1, which is inserted between the gripping elements 2 in the base gripper 1. The mating connector 7.1 for the plug connections 6.1 are located as a coupling point 7 in the gripping object, z. B. a daughter gripper 8 of FIG. 3, and protrude from the upper end surface of an outer cone 8.1, which rests on the daughter gripper 8 at the coupling end. The coupling is z. B. favors by a Positionlerhilfe 9. The mating connectors are connected to a line system 10, which leads the necessary energy and information lines to the respective drive elements or information aids of the daughter gripper 8.
In Fig.3 ist der Tochtergreifer 8 dargestellt, der von den Greifelementen 2 des Basisgreifers 1 erfaßt wird. Als mechanische Schnittstelle* zwischen diesen Greifelementen und dem Tochtergreifer 8 weist dieser eine Umfangsrille 11 auf, deren dem Basisgreifer 1 zugewandte Kante 11.1 abgerundet ist oder schräg verläuft, wofür auch die Angriffsfläche des der Greifelemente des Basisgreifers 1 als eine zur Umfangsrille 11.1 hin abfallende Koppelschräge 2.1 ausgebildet ist.In Figure 3, the daughter gripper 8 is shown, which is detected by the gripping elements 2 of the base gripper 1. As a mechanical interface * between these gripping elements and the daughter gripper 8, this has a circumferential groove 11, the base gripper 1 facing edge 11.1 is rounded or oblique, for which the attack surface of the gripping elements of the base gripper 1 as a peripheral groove 11.1 down sloping coupling slope 2.1 is trained.
Ein anderes Greifobjekt, z. B. ein Werkzeug 12, ist in Fig.4 dargestellt. Hierbei ist die Umfangsrille 11 Bestandteil einer mit dem Werkzeug 12 lösbar verbundenen mechanischen Montageeinheit 11.1.Another gripping object, z. B. a tool 12, is shown in Figure 4. Here, the circumferential groove 11 is part of a releasably connected to the tool 12 mechanical assembly unit 11.1.
wird der mechanische Spann- wie auch elektrische Kopplungsvorgang eingeleitet und vollzogen.the mechanical clamping as well as electrical coupling process is initiated and completed.
bewirken auf Grund ihres schrägen Verlaufes ein axiales Anzugsmoment in Richtung des Basisgreifers 1, wodurch die elektrischecause due to their oblique course an axial tightening torque in the direction of the base gripper 1, whereby the electric
gedrückt. Der Aufbau dieser axialen Klemmkraft in Verbindung mit der radialen Spannkraft der Greifelemente legt das jeweilige Gerät als Greifobjekt kräfte- und lagemäßig fest, das mit dem Zustandekommen der Leitungsverbindungen vom Roboter herpressed. The structure of this axial clamping force in conjunction with the radial clamping force of the gripping elements defines the respective device as a gripping object in terms of force and position, which with the conclusion of the line connections from the robot forth
einsaufähig und funktionstüchtig ist.is aufaufig and functional.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD33803890A DD291956A5 (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | CHANGE SYSTEM FOR VARIABLE GRAPHIC OBJECTS OF AN INDUSTRIAL ROBOT |
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DD291956A5 true DD291956A5 (en) | 1991-07-18 |
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ID=5616588
Family Applications (1)
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DD (1) | DD291956A5 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102012006354B3 (en) * | 2012-03-28 | 2013-04-18 | Hohenstein Vorrichtungsbau Und Spannsysteme Gmbh | Autarkic electrohydraulic workpiece clamping device |
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-
1990
- 1990-02-22 DD DD33803890A patent/DD291956A5/en not_active IP Right Cessation
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