DE10115661A1 - Maschine mit einem wechselbaren Werkzeug und einer Kollisionsschutzeinrichtung - Google Patents

Abstract

Das werkzeugseitige bewegliche Teil der Kollisionsschutzeinrichtung eines Roboters ist räumlich mit dem roboterseitigen Festteil einer Werkzeugwechseleinrichtung integriert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine mit einem automatisch be­ wegbaren Werkzeug und einer Werkzeugwechseleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere kann es sich um einen Roboter und bei dessen Werkzeug um einen Zerstäuber für die Serienbeschichtung von Werkstücken wie beispielsweise Fahrzeugkarossen handeln.

Stand der Technik sind Roboter mit einem Werkzeugwechsler, der aus zwei Flanschen besteht, von denen der eine das Festteil am Roboter bildet und der andere als lösbares Teil das Werkzeug trägt. Diese beiden Teile können zweckmäßig durch pneumatische Kräfte zusammengehalten und zum Werkzeugwechsel durch Öffnen eines pneumatischen Schließzylinders gelöst werden. Beispiels­ weise im Fall eines Lackierroboters gehören zu dem Werkzeug­ wechsler Kupplungen für die erforderlichen Pneumatik-, Flüs­ sigkeits- und Elektrikleitungen usw.

Baulich getrennt von dem Werkzeugwechsler ist bei bekannten Robotern deren Kollisionsschutzeinrichtung, die ebenfalls durch einen fest an der Maschine angebauten Flansch und einen bei Kollisionen relativ zu ihm beweglichen werkzeugseitigen Flansch gebildet ist. Diese beiden Teile werden mit Luftdruck oder Federkraft auseinandergespreizt und in eine zentrierte Endstellung gepresst. Bei einer Kollision erfolgt eine Auslen­ kung des werkzeugseitigen beweglichen Teils, die von einem Sensor festgestellt wird, der ein Not-Halt-Signal zum schnellstmöglichen Anhalten des Roboters erzeugt.

Aufgabe der Erfindung ist eine Reduzierung der Baulänge der Maschine in der Längsrichtung des Festteils.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche ge­ löst.

Das bewegliche Teil des Kollisionsschutzes und das robotersei­ tige Festteil des Werkzeugwechslers sind also räumlich 2u ei­ nem Bauteil integriert. Die dadurch erreichte Reduzierung der Baulänge kommt u. a. der Beweglichkeit des Werkzeugs zugute, beispielsweise wenn schwierig erreichbare Bereiche einer Fahr­ zeugkarosse lackiert werden sollen.

An dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält ein Festteil 1, das fest an einem Lackierroboter angebracht sein kann, und ein mit einem Zerstäuber verbundenes Losteil 2. Der Zerstäuber ist auswechselbar an dem Roboter montiert.

Im Normalfall werden die Teile 1 und 2 beispielsweise von einem mit Druckluft beaufschlagten Schließzylinder 3 oder durch Federkraft in eine zentrierte Endlage (nicht darge­ stellt) auseinandergespreizt, wobei die Fläche 5 des Festteils 1 an der Fläche 6 des Losteils 2 anliegt.

Bei einer Kollision findet eine Auslenkung des werkzeugseiti­ gen beweglichen Teils statt, bei dem betrachteten Beispiel al­ so des Teils 2. Im Fall der Ausführungsform nach Fig. 1 er­ folgt eine Linearverschiebung längs der Zerstäuberachse um den Betrag A (beispielsweise in der Größenordnung von 10 mm). Die Auslenkung kann von einem Sensor festgestellt werden, der ein Not-Halt-Signal für den Roboter erzeugt.

Bei 8 können an das roboterseitige Festteil 1 die für den Be­ trieb nötigen Schläuche und Kabel von der Roboterhandachse an­ geschlossen sein.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß das werkzeugseitige Losteil 2', an dem der Zerstäuber befestigt ist, bei einer Kollision gegen das roboterseitige Festteil 1' um einen Winkel W verschwenkt wird (die Auslenkung kann beispielsweise in der Größenordnung von 5° betragen). Die Schwenkachse verläuft dar­ stellungsgemäß bei S quer zu der Längsrichtung des Festteils, die im Normalbetrieb der Zerstäuberachse entspricht, an einer von dem roboterseitigen Ende des Teils 2' beabstandeten Stelle durch das Teil 2'.

Bei Fig. 1 und 2 kann es sich um eine Ausführungsform handeln, bei der sowohl eine Linearverschiebung als auch eine Schwenk­ bewegung möglich ist, die jeweils durch geeignete Sensoren er­ fasst werden können.

Die aus den oben beschriebenen Darstellungen ersichtliche In­ tegration des beweglichen Kollisionsschutzteils 2, 2' mit dem Festteil 1, 1' zu einer Baueinheit hat u. a. den eingangs er­ wähnten Vorteil. Der Vorteil dieser kompakten und platzsparen­ den Baueinheit wird beim Vergleich mit Fig. 3 deutlich, wo ei­ ne typische Kollisionsschutzeinrichtung der für Roboter bisher verwendeten Art gezeigt ist.

Claims (4)

1. Maschine mit einem automatisch bewegbaren Werkzeug und einer Werkzeugwechseleinrichtung, die durch ein an der Ma­ schine angebrachtes, in seiner Längsrichtung vor dem Werkzeug endendes Festteil und ein davon lösbares, das Werkzeug tragen­ des Teil gebildet ist,
und mit einer Kollisionsschutzeinrichtung mit einem bei Kollisionen des Werkzeugs mit einem externen Ge­ genstand zum Schutz gegen Beschädigungen relativ zu der Ma­ schine beweglichen Teil, das mit dem Werkzeug und im Normalbe­ trieb mit der Maschine fest verbunden und zentriert oder aus­ gerichtet ist,
sowie einem Sensor, der bei der Relativbewegung zwischen dem beweglichen Kollisionsschutzteil und der Maschine ein zum An­ halten der Maschine verwendbares Signal erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kollisions­ schutzteil mit dem Festteil der Werkzeugwechseleinrichtung zu einer Baueinheit integriert ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kollisionsschutzteil (2, 2') sich zu einem wesentlichen Teil innerhalb oder längs des Festteils (1, 1') der Werkzeugwechseleinrichtung erstreckt, so daß es in einer von dem werkzeugseitigen Ende des Festteils beabstandeten Ebe­ ne endet, die quer zu der Längsrichtung durch das Festteil verläuft.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder dessen Oberbegriff, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kollisionsschutz­ teil (2') um eine Achse (S) schwenkbar angeordnet ist, die quer zu der Längsrichtung des Festteils (1') der Werkzeugwech­ seleinrichtung an einer von dem maschinenseitigen Ende des be­ weglichen Teils (2') beabstandeten Stelle durch dieses Teil (2') verläuft.

4. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eine Teil (2) innerhalb des anderen Teils (1') linear verschiebbar ist.