DE10016697A1 - Messende Plattform für Handhabungsautomaten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine auf Kraftaufnehmern gelagerte Plattform von Handhabungsautomaten und deren Nutzung zur Steuerung und Regelung der gewünschten Arbeitspositionen und Drehmomente.

Description

Handhabungsautomaten, weiterhin Roboter genannt, sind allgemein bekannt und werden vielfach in der Industrie eingesetzt. Diese Roboter stehen auf einer festen oder beweglichen Plattform, die auftretenden Kräfte werden von dieser aufgenom­ men und über die Befestigung der Plattform in die Tragkonstruktion, z. B. eine Decke, ein Fußboden oder ein Fahrwagen, weitergeleitet.

Zur Bewegungskontrolle der Roboter sind in deren Konstruktion viele Arten von Sen­ soren eingebaut. Es werden z. B. die Beschleunigung, die Durchbiegung einzelner Bauteile, die Drehung und die Position des Roboters oder einzelner Teile davon ge­ messen.

Diese Sensoren benötigen vielerlei Verbindungen, sei elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Art und sind damit störanfällig

Die Sensoren selber und deren Verbindungen erhöhen das Gewicht des Systems. Dies hat beim Anfahren und bei positiven und negativen Beschleunigungen, wie sie bei Positionswechsel entstehen, eine leistungsmindernde Auswirkung. Der Ver­ schleiß von Antrieben und Bremsen wird erhöht. Das System muß mit genügend elektrischen und mechanischen Sicherheiten ausgelegt werden.

Ähnliches gilt für die Sensorik selber, sie muß von hoher Qualität sein. Ausfälle wir­ ken sich auf die Einsatzbereitschaft und den Warttungsbedarf der Roboter negativ aus.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren auszuarbeiten, daß diese Nachteile nicht besitzt und das eine ortsfeste Sensorik mit vielerlei Auswertungsmög­ lichkeiten aufweist. Hierdurch soll die Konstruktion des Roboters vereinfacht und die Masse der beweglichen Teile verringert werden.

Um die gestellte Aufgabe zu lösen, wird die Plattform des Roboters auf mindestens drei Kraftaufnehmer oder Wägezellen gelagert. Die Signale der Kraftaufnehmer wer­ den einzeln ausgewertet und die Werte einem entsprechend programmierten Rech­ ner zur Verfügung gestellt. Dieser erkennt anhand der Gewichtsverlagerung praktisch zu jedem Zeitpunkt genau, wo sich der Arm oder andere Teile des Roboters befin­ den. Ebenso kann festgestellt werden, wie weit die Auslenkung eines Roboterarmes ist und welches Gewicht sich dort befindet. Soll der Roboter z. B. Teile mittels Schrauben befestigen, werden die vorgeschriebenen Drehmomente genau erfaßt und zur Kontrolle der Arbeit herangezogen. Jede kleinste Bewegung des Roboters wirkt sich als Gewichtsverlagerung auf seine Befestigungsplattform aus und wird ge­ messen. Ebenso jede Gewichtsänderung an den Greifarmen und die Beschleuni­ gung.

Die vorgeschlagene Anordnung wird gleichzeitig zum Erfassen des Gewichtes eines vom Automaten aufgenommenen Werkstückes genutzt.

Claims (4)

1. Messende Plattform und Befestigung für Handhabungsgeräte, wie z. B. Roboter, mit Vorrichtungen zum Messen, Speichern und Auswerten der Lasten und La­ ständerungen, die bei Richtungs- und Gewichtsänderungen während der Bewe­ gung eines Handhabungsgerät erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform oder die Befestigung des Handhabungsgerätes so auf mindestens drei Wägezellen oder Kraftaufnehmer gelagert ist, dass jede Beschleunigung des Automates oder Roboters sowie jede Auslenkung der belasteten oder unbelaste­ ten Arme sich als Gewichtsverlagerung auf die Wägezellen auswirkt, in elektri­ sche Signale umgewandelt, erfasst, in einer geeigneten elektronischen Schaltung verstärkt, digitalisiert, mit einem geeigneten Rechnerprogramm ausgewertet und zur Steuerung oder Regelung der Bewegungen genutzt wird.

2. Plattform und Befestigung für Handhabungsgeräte, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform selber mit Dehnungsmesstreifen ausgestat­ tet ist.

3. Plattform und Befestigung für Handhabungsgeräte, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messwerte zum Erfassen des Gewichtes eines vom Automaten aufgenommenen Werkstückes genutzt werden.

4. Plattform und Befestigung für Handhabungsgeräte, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messwerte zur Steuerung und Regelung von Drehmomenten eingesetzter Bohr-, Schneid- und Schraubwerkzeuge genutzt werden.