DE102008050519B4

DE102008050519B4 - Swiveling flange

Info

Publication number: DE102008050519B4
Application number: DE102008050519.6A
Authority: DE
Inventors: Ronald Naderer; Paolo Ferrara; Herbert Ollmann
Original assignee: Ferrobotics Compliant Robot Technology GmbH
Current assignee: Ferrobotics Compliant Robot Technology GmbH
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2028-10-07
Also published as: DE102008050519A1

Abstract

Flansch für die kontrolliert schwenkbare Befestigung eines Werkzeuges an einem Roboterarm wobei ein mit dem Werkzeug zu verbindender Befestigungsteil und ein mit dem Roboterarm zu verbindenden Basisteil schwenkbar aneinander gelagert und zusätzlich über gesteuert antreibbare Stellelemente miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an verschiedenen Seiten des Drehpunktes des Lagers (3) des Befestigungsteils (2) am Basisteil (1) der Abstand zwischen diesen beiden Teilen durch dort angreifende steuerbare, kolbenlose pneumatische Stellelemente (4) überbrückt wird und dass an verschiedenen Seiten des Drehpunktes des Lagers (3) des Befestigungsteils (2) am Basisteil (1) an einem dieser beiden Teile (1, 2) starre Überbrückungsteile (6) angebracht sind, an welchen der jeweils andere dieser beiden Teile (2,1) zum Anliegen gebracht werden kann, wobei die Stellung des Befestigungsteiles gegenüber dem Basisteil regelbar ist.Flange for the controlled pivotable fastening of a tool on a robot arm, whereby a fastening part to be connected to the tool and a base part to be connected to the robot arm are pivotably mounted on one another and are additionally connected to one another via controllably drivable adjusting elements, characterized in that on different sides of the pivot point of the Bearing (3) of the fastening part (2) on the base part (1), the distance between these two parts is bridged by controllable, pistonless pneumatic adjusting elements (4) acting there and that on different sides of the pivot point of the bearing (3) of the fastening part (2) Rigid bridging parts (6) are attached to the base part (1) on one of these two parts (1, 2), on which the other of these two parts (2,1) can be brought to rest, the position of the fastening part relative to the base part is adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft einen schwenkbaren Flansch, welcher als Halterung für ein Werkzeug an einem Roboterarm dient.The invention relates to a pivotable flange which serves as a holder for a tool on a robot arm.

Bezüglich der Beweglichkeit eines am freien Ende eines Roboterarms befestigten Werkzeuges gibt es ein Paar von einander widersprechenden Forderungen. Einerseits soll das Werkzeug in Position und Lage jederzeit möglichst genau definiert sein, andererseits soll - vor allem um Beschädigungen oder Verletzungen zu vermeiden oder um unter sanftem Druck das Nachführen des Werkzeuges an einem bewegten Objekt oder einer Oberfläche zu ermöglichen - oft auch ein nachgiebiges Anstoßen an einen Gegenstand, oder ein elastisches Nachgeben gegenüber einem anstoßenden beweglichen Objekt möglich sein. Der ersten der beiden Forderungen kann man mit sehr exakt stellbaren, steifen Antrieben, wie beispielsweise einem hydraulischen Antrieb oder einem Antrieb mittels elektrischem Schrittmotor gut nachkommen. Der zweiten Forderung kann man mit elastischen Antriebsprinzipien, wie typischerweise kolbenlosen pneumatischen Stellelementen sehr gut nachkommen. „Kolbenlose pneumatische Stellelemente“ in diesem Sinne sind Stellelemente, welche aus einem steuerbar aufblas- und entlüftbaren, schlauchartigen, flexiblen Mittelteil und zwei starren, platten- oder hülsenartigen Abschlussstücken bestehen. Je nach Bauweise werden diese Stellelemente beim Aufblasen entweder verkürzt („Luftmuskel“) oder verlängert („Balgzylinder“). An pneumatischen, kolbenlosen Stellelementen sind Leichtigkeit und Robustheit vorteilhaft. Die Elastizität, also die Nachgiebigkeit gegenüber von außen wirkenden Kräften, kann abhängig vom Anwendungsfall, wesentlicher Vorteil oder erheblicher Nachteil sein. Von Vorteil ist die aktive und passive Sicherheit gegen Beschädigungen. Von Nachteil ist die Schwierigkeit Positionen auch bei sich ändernden Lasten exakt zu halten, sowie die Schwingungsneigung.With regard to the mobility of a tool attached to the free end of a robot arm, there are a couple of conflicting requirements. On the one hand, the position and position of the tool should be defined as precisely as possible at all times; on the other hand, it should often give a flexible impact, especially to avoid damage or injuries or to allow the tool to follow a moving object or surface under gentle pressure an object, or elastic yielding to an impacting moving object may be possible. The first of the two requirements can be met with very precisely adjustable, rigid drives, such as a hydraulic drive or a drive using an electric stepper motor. The second requirement can be met very well with elastic drive principles, such as typically pistonless pneumatic actuating elements. “Pistonless pneumatic control elements” in this sense are control elements which consist of a controllably inflatable and deflatable, hose-like, flexible middle part and two rigid, plate-like or sleeve-like end pieces. Depending on the design, these adjusting elements are either shortened ("air muscles") or lengthened ("bellows cylinders") when inflated. Lightness and robustness are advantageous on pneumatic, piston-free actuating elements. The elasticity, i.e. the resilience to external forces, can be a significant advantage or a considerable disadvantage, depending on the application. Active and passive security against damage is an advantage. The disadvantage is the difficulty of holding positions exactly even with changing loads, as well as the tendency to vibrate.

Die DE 3620391 A1 betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren Verbindung eines Werkzeugs oder anderen Wirksystemen mit einem Roboterarm oder dergleichen. Die Vorrichtung umfasst eine Grundplatte und eine Tragplatte, zwischen denen eine bis zu einer definierten Belastungsschwelle starre Überlastkupplung angeordnet ist. Auch die DE 9208980 U1 beschreibt eine Überlastsicherung für eine Werkzeughalterung von Manipulatoren (Industrieroboter) mit zwei Flanschplatten und dazwischen angeordneter Druckmittelkammer. Die DE 3605505 A1 beschreibt eine Stoßschutz-Sicherheitseinrichtung für Roboter mit einem Dämpfungsmechanismus zwischen Schwenkarm und Arbeitsarm eines Roboters. Der Dämpfungsmechanismus kann Stoßkräfte aufnehmen. Die US 5086901 A beschriebt eine Überlastdetektionsvorrichtung für einen Roboter. Das weiteren wird auf die Publikation FR 2692514 A1 verweisen.The DE 3620391 A1 relates to a device for the detachable connection of a tool or other active systems with a robot arm or the like. The device comprises a base plate and a support plate, between which an overload clutch, which is rigid up to a defined load threshold, is arranged. Also the DE 9208980 U1 describes an overload protection device for a tool holder for manipulators (industrial robots) with two flange plates and a pressure medium chamber arranged between them. The DE 3605505 A1 describes a shock protection safety device for robots with a damping mechanism between the swivel arm and the working arm of a robot. The damping mechanism can absorb impact forces. The US 5086901 A describes an overload detection device for a robot. The rest of the time is on the publication FR 2692514 A1 refer.

Die EP 0506671 B1 zeigt ein Stellorgan in Form eines zwischen zwei Endstellungen gegenüber einem feststehenden Gehäuse schwenkbaren Hebels. Der Antrieb des Hebels erfolgt durch zwei im Gehäuse an verschiedenen Seiten des gleichen Hebellängenteils angeordnete ballonartige Körper. Diese drücken dann, wenn sie aufgeblasen werden und dadurch ihr Volumen vergrößern, den Hebel in einen Schwenkbewegung. In einer Endstellung ist der Hebel durch ein starres Sperrenteil verriegelbar. Die Vorrichtung ist beispielsweise zur Betätigung einer Türsperre gedacht. Sie ist nur für Bewegung in einem Freiheitsgrad zwecks Schaltbetrieb zwischen zwei Endstellungen gedacht und ausgelegt.The EP 0506671 B1 shows an actuator in the form of a lever pivotable between two end positions relative to a stationary housing. The lever is driven by two balloon-like bodies arranged in the housing on different sides of the same length part of the lever. When they are inflated and thereby increase their volume, these press the lever in a pivoting movement. In one end position, the lever can be locked by a rigid locking part. The device is intended, for example, to operate a door lock. It is only intended and designed for movement in one degree of freedom for the purpose of switching operation between two end positions.

Die DE 42 16 599 A1 zeigt einen pneumatischen Stellantrieb mit Arretiervorrichtung. Ein durch einen Balgzylinder und eine Zugfeder in zwei entgegengesetzten Richtungen antreibbarer Stab kann durch eine am Stab angreifende Arretiervorrichtung in bestimmten Stellungen starr gehalten werden. Auch diese Vorrichtung ist nur für Bewegung in einem Freiheitsgrad zwecks Schaltbetrieb zwischen zwei Endstellungen gedacht und ausgelegt. Dadurch, dass die Arretiervorrichtung einiges an Stablänge beansprucht, wird der gesamte Stellantrieb, verglichen mit dem Hub den er ausführen kann, sehr lang.The DE 42 16 599 A1 shows a pneumatic actuator with locking device. A rod that can be driven in two opposite directions by a bellows cylinder and a tension spring can be held rigidly in certain positions by a locking device engaging the rod. This device is also only intended and designed for movement in one degree of freedom for the purpose of switching operation between two end positions. Because the locking device requires a certain amount of rod length, the entire actuator is very long compared to the stroke it can perform.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe darin, unter wirtschaftlich vorteilhaften Bedingungen einen Flansch für die kontrolliert schwenkbare Befestigung eines Werkzeuges an einem Roboterarm bereitzustellen. Bezüglich der Schwenkbarkeit sollen dabei die Vorteile eines elastischen Antriebssystems und jene eines steifen Antriebssystems bestmöglich erreicht werden.Proceeding from this prior art, the object on which the invention is based is to provide a flange for the controlled pivotable attachment of a tool to a robot arm under economically advantageous conditions. With regard to the pivotability, the advantages of an elastic drive system and those of a rigid drive system should be achieved in the best possible way.

Zum Lösen der Aufgabe wird von einem Flansch ausgegangen, bei dem ein starr mit dem zu haltenden Werkzeug verbundener, starrer Befestigungsteil schwenkbar an einem starr mit Ende des Roboterarms verbundenen, starren Basisteil gelagert ist. An verschiedenen Seiten des Drehpunktes des Lagers zwischen Befestigungsteil und Basisteil wird der Abstand zwischen diesen Beiden durch dort angreifende steuerbare, kolbenlose pneumatische Stellelemente überbrückt. Des Weiteren sind an verschiedenen Seiten des Drehpunktes des Lagers zwischen Befestigungsteil und Basisteil starre Überbrückungsteile angebracht, an denen sowohl Befestigungsteil als auch Basisteil zum Anliegen gebracht werden können, um somit eine steife Verbindung zwischen diesen Beiden sicherzustellen.To solve the problem, a flange is assumed in which a rigid fastening part rigidly connected to the tool to be held is mounted pivotably on a rigid base part rigidly connected to the end of the robot arm. On different sides of the pivot point of the bearing between the fastening part and the base part, the distance between these two is bridged by controllable, piston-free pneumatic actuating elements acting there. Furthermore, rigid bridging parts are attached on different sides of the pivot point of the bearing between the fastening part and the base part, on which both the fastening part and the base part can be brought into contact in order to ensure a rigid connection between these two.

Die Erfindung wird an Hand des Prinzipbildes eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels veranschaulicht.

1: zeigt einen erfindungsgemäßen Flansch in einer Schrägrissansicht von vorne oben. Aus Gründen der Anschaulichkeit ist dabei der als oben liegende, ebene, kreisrunde Platte ausgeführte Befestigungsteil 2 durchsichtig und mit strichlierten Kanten eingezeichnet. Ebenfalls aus Gründen der Anschaulichkeit wurde auf die Darstellung von Versorgungs- und Steuerleitungen, sowie Anschlussgeometrien für Werkzeuge verzichtet.

The invention is illustrated using the basic diagram of an advantageous exemplary embodiment.

1 : shows a flange according to the invention in an oblique front view from above. For the sake of clarity, the fastening part designed as an overhead, flat, circular plate is used 2 transparent and drawn in with dashed edges. Also for reasons of clarity, supply and control lines and connection geometries for tools have not been shown.

Bei der Ausführungsform gemäß 1 sind der Basisteil 1 und der Befestigungsteil 2 als kreisrunde ebene Platten gleichen Durchmessers ausgeführt, welche in einem Abstand zueinander, in Ausgangslage parallel zueinander, übereinander angeordnet sind. In ihren Mitten sind diese beiden Teile über ein Lager 3 miteinander verbunden. Im vorliegenden Fall ist das Lager 3 einerseits als Kugel-Pfanne-Gelenk ausgebildet und ermöglicht so Schwenkbewegungen des Befestigungsteils 2 gegenüber dem Basisteil 1 um zwei zur Achse des Basisteils normal liegende Drehachsen, anderseits ist es als Gleitschiene mit zur Achse des Basisteils parallel liegender Richtung ausgebildet und ermöglicht also derartige Linearbewegung des Befestigungsteils gegenüber dem Basisteil.In the embodiment according to 1 are the basic part 1 and the fastening part 2 designed as circular flat plates of the same diameter, which are arranged at a distance from one another, in the starting position parallel to one another, one above the other. In their midst, these two parts are above a warehouse 3 connected with each other. In the present case, the warehouse is 3 on the one hand designed as a ball-and-socket joint and thus enables pivoting movements of the fastening part 2 compared to the base part 1 around two axes of rotation normal to the axis of the base part, on the other hand it is designed as a slide rail with a direction parallel to the axis of the base part and thus enables such linear movement of the fastening part relative to the base part.

Drei kolbenlose pneumatische Stellelemente 4 sind in einem Abstand zur Mitte des Basisteils symmetrisch um diese herum angeordnet. Ihre Arbeitsrichtung ist normal zur Ebene des Basisteils ausgerichtet. Sie sind mit jeweils einem ihrer beiden Stirnteile mit dem Basisteil bzw. mit dem Befestigungsteil verbunden. In der dargestellten vorteilhaften Ausführungsform sind die kolbenlosen pneumatischen Stellelemente als Balgzylinder ausgeführt. Das heißt, wenn sie aufgepumpt werden, strecken sie sich in ihrer Arbeitsrichtung und können dabei unter Aufbringung einer Druckkraft mechanische Energie abgeben. Der Wirkung der Stellelemente 4 entgegengerichtet arbeitet eine Zugfeder 5, welche im Bereich des Lagers 3 angeordnet und derart vorgespannt ist, dass sie Befestigungsteil und Basisteil aufeinander zu, zu bewegen trachtet.Three pistonless pneumatic control elements 4th are arranged symmetrically around the base part at a distance from the center. Your working direction is normal to the plane of the base part. They are each connected to one of their two end parts with the base part or with the fastening part. In the advantageous embodiment shown, the pistonless pneumatic actuating elements are designed as bellows cylinders. This means that when they are inflated, they stretch in their working direction and can release mechanical energy when a compressive force is applied. The effect of the control elements 4th a tension spring works in the opposite direction 5 which in the area of the warehouse 3 is arranged and biased in such a way that it seeks to move the fastening part and the base part towards one another.

Je nachdem, ob alle Stellelemente 4 gleich gestreckt werden oder zueinander unterschiedlich, wird der Befestigungsteil 2 gegenüber dem Basisteil 1 entgegen der Wirkung der Zugfeder 5 entweder linear wegbewegt und/oder nur um eine zur Achse des Basisteils normal liegende Achse geschwenkt.Depending on whether all control elements 4th are stretched the same or different from each other, the fastening part 2 compared to the base part 1 against the action of the mainspring 5 either moved away linearly and / or only pivoted about an axis normal to the axis of the base part.

Bestimmungsgemäß ist die Länge der pneumatischen Stellelemente 4 und damit die Stellung des Befestigungsteils gegenüber dem Basisteil regelbar. Für die Realisierung des diesbezüglich erforderlichen, hier nicht dargestellten Aufbaues aus Messgliedern, steuerbaren Ventilen, einer steuerbaren Druckquelle und einer Datenverarbeitungseinrichtung, gibt es in der Fachwelt ausreichend Know-how aus vergleichbaren Aufgabenstellungen, sodass darauf hier nicht näher eingegangen zu werden braucht. Vorteilhaft und problematisch gleichermaßen ist an diesem Antrieb seine schon weiter oben erwähnte Weichheit gegenüber äußeren Kräften, sowie die daraus resultierende Unsicherheit bezüglich der tatsächlichen Lage von Befestigungsteil und Basisteil zueinander.The length of the pneumatic control elements is intended 4th and thus the position of the fastening part relative to the base part can be regulated. For the implementation of the required structure, not shown here, consisting of measuring elements, controllable valves, a controllable pressure source and a data processing device, there is sufficient know-how from comparable tasks in the professional world, so that it does not need to be discussed in more detail here. Both the above-mentioned softness with respect to external forces and the resulting uncertainty with regard to the actual position of the fastening part and the base part with respect to one another are both advantageous and problematic in this drive.

Erfindungsgemäß wird der Nachteil der Weichheit des Antriebes mit Hilfe der drei Überbrückungsteile 6 behoben. Diese sind aus starren, steifen Körpern aufgebaute Körper, die in einem Abstand zur Mitte des Basisteils symmetrisch um diese herum angeordnet und am Basisteil befestigt sind. Bei Bedarf kann der Befestigungsteil 2 an die ihm zugewandten Seiten der Überbrückungsteile 6 angedrückt werden. Er hat dann eine durch die Länge der Überbrückungsteile bezüglich des Basisteils genau definierte Lage und die Beweglichkeit seiner Lage gegenüber dem Basisteil zufolge äußerer Kräfte ist nicht mehr weichelastisch, sondern sehr steif. Jegliche diesbezügliche Schwingungsneigung ist damit unterbunden.According to the invention, the disadvantage of the softness of the drive with the help of the three bridging parts 6th Fixed. These are made up of rigid, stiff bodies, which are arranged symmetrically around the center of the base part at a distance from the center and are fastened to the base part. If necessary, the fastening part 2 on the sides of the bridging parts facing it 6th be pressed. It then has a position precisely defined by the length of the bridging parts with respect to the base part and the mobility of its position with respect to the base part due to external forces is no longer flexible, but rather very stiff. Any related tendency to vibrate is thus prevented.

Bei der Ausbildung der Überbrückungsteile 6 sind darüber hinaus mehrere prinzipielle Wahlmöglichkeiten gegeben:

Überbrückungsteile können entweder mit fixer, unveränderbarer Länge vorgesehen werden, oder sie können mit einstellbarer, in der jeweiligen Stellung fixierbarer Länge vorgesehen sein. Die diesbezügliche Entscheidung bedeutet, dass Befestigungsteil 2 und Basisteil 1 zueinander entweder nur in einer einzigen Stellung oder in verschiedenen Stellungen steif fixiert werden können. Im zweiten Fall sollte die Anschlagfläche der Überbrückungsteile an dem schwenkbaren Befestigungsteil 2 selbst auch schwenkbar ausgeführt sein. Am einfachsten ist dies realisierbar, indem ein dem Befestigungsteil zugewandter kurzer Teil, des Überbrückungsteiles am anderen Teil über eine Kugel-Pfanne-Lagerung befestigt ist.

When forming the bridging parts 6th there are also several basic options:

Bridging parts can either be provided with a fixed, unchangeable length, or they can be provided with an adjustable length that can be fixed in the respective position. The decision in this regard means that fastening part 2 and base part 1 can be rigidly fixed to each other either in a single position or in different positions. In the second case, the stop surface of the bridging parts should be on the pivotable fastening part 2 even be designed to be pivotable. The simplest way of doing this is to attach a short part of the bridging part facing the fastening part to the other part via a ball-and-socket mounting.

Zweitens können die Überbrückungsteile entweder an der dem Basisteil zugewandten Seite des Befestigungsteiles eine Anschlagfläche haben, oder sie können durch den Befestigungsteil hindurch oder an diesem vorbei ragen und an der dem Basisteil abgewandten Seite eine Anschlagfläche für den Befestigungsteil haben. Im ersten Fall, wäre die fixierte Stellung eine Endstellung bei der die Beweglichkeit des Befestigungsteiles nahe am Basisteil durch einen Anschlag begrenzt wird, die steuerbaren Stellelemente 4 entspannt sind und die Anpresskraft an den Anschlagflächen durch die Kraft der Zugfeder 5 bestimmt ist. Im zweiten Fall wäre die fixierte Stellung eine Endstellung bei der die Beweglichkeit des Befestigungsteiles an dem vom Basisteil abgewandten Ende des Bewegungsbereiches durch einen Anschlag gegen weitere Entfernung begrenzt wird und die Anpresskraft an den Anschlagflächen durch die Druckkraft der Stellelemente 4 abzüglich der Zugkraft durch Zugfeder 5 bestimmt ist.Second, the bridging parts can either have a stop surface on the side of the fastening part facing the base part, or they can protrude through or past the fastening part and have a stop surface for the fastening part on the side facing away from the base part. In the first case, the fixed position would be an end position in which the mobility of the fastening part close to the base part is limited by a stop, the controllable adjusting elements 4th are relaxed and the contact force on the stop surfaces by the force of the tension spring 5 is determined. In the second case, the fixed position would be an end position in which the mobility of the fastening part at the end of the range of motion facing away from the base part is limited by a stop against further distance and the pressing force on the stop surfaces is limited by the pressure force of the adjusting elements 4th minus the tensile force due to the tension spring 5 is determined.

In einer weiteren Variante können längenveränderbare, beispielsweise teleskopierbare Überbrückungsteile dauerhaft sowohl am Basisteil als auch am Befestigungsteil verankert sein. In a further variant, length-adjustable, for example telescopic, bridging parts can be anchored permanently both on the base part and on the fastening part.

In einem ersten Betriebszustand „beweglich“ ist ihre Längenveränderbarkeit freigegeben. In einem zweiten Betriebszustand „blockiert“ ist ihre Längenveränderbarkeit blockiert.In a first “movable” operating state, their length variability is enabled. In a second “blocked” operating state, their length variability is blocked.

Für die Ausführung von längenveränderbaren Überbrückungsteilen 6 und das Zusammenwirken mit dem Befestigungsteil seien beispielhaft zwei Varianten kurz erwähnt:

Die Überbrückungsteile 6 können als motorisch verstellbare Spindelmutter-Gewindespindeleinheit ausgebildet sein. Wenn sie nicht in Anschlag mit dem Befestigungsteil sein sollen, sind sie an eine Endstellung gefahren. Sobald sie einen Anschlag bilden sollen, fahren sie auf Anschlag an den Befestigungsteil heran. Der Drehwinkel der Spindel kann gemessen und somit auf die Länge der Überbrückungsteile rückgeschlossen werden. Diese Bauweise ist dann anwendbar, wenn die Überbrückungsteile nur einseitig einen Anschlag bilden sollen. In einer vereinfachten Abwandlung davon braucht die Gewindespindel nicht motorisch angetrieben zu sein; sie kann dann bei ruhendem Roboterarm von Hand aus in ihrer Länge eingestellt werden.

For the implementation of length-adjustable bridging parts 6th and the interaction with the fastening part, two variants are briefly mentioned as examples:

The bridging parts 6th can be designed as a motor-adjustable spindle nut / threaded spindle unit. If they should not be in abutment with the fastening part, they have moved to an end position. As soon as they are to form a stop, they move up to the stop on the fastening part. The rotation angle of the spindle can be measured and thus the length of the bridging parts can be deduced. This design can be used when the bridging parts are only intended to form a stop on one side. In a simplified modification of this, the threaded spindle does not need to be driven by a motor; its length can then be adjusted by hand with the robot arm at rest.

Die Überbrückungsteile können als blockierbares Teleskop ausgebildet sein. Einer der beiden ineinander teleskopierbaren Stäbe ist mit dem Basisteil verbunden, der zweite mit dem Befestigungsteil. Im Bewegungsbetrieb sind die beiden Stäbe gegeneinander verschiebbar. Im Blockierbetrieb werden sie gegeneinander verriegelt, beispielsweise mit Hilfe von schaltbaren Bremsbacken, welche an einem Stab gelagert sind und je nach Schaltzustand auf die Mantelfläche des anderen Stabes eindrücken oder eben nicht. Derartige Überbrückungsteile können auch mit einer Einrichtung zum Messen ihrer tatsächlichen Länge versehen sein, beispielsweise mit einer an einer Mantelfläche angebrachten Folge von optisch erkennbaren Markierungen die durch einen Optiksensor, wie er beispielsweise von Computermäusen her bekannt ist, abgetastet werden.The bridging parts can be designed as a lockable telescope. One of the two telescopic rods is connected to the base part, the second to the fastening part. The two rods can be moved relative to one another in motion mode. In the blocking mode, they are locked against each other, for example with the help of switchable brake shoes, which are mounted on a rod and, depending on the switching state, press or not onto the outer surface of the other rod. Such bridging parts can also be provided with a device for measuring their actual length, for example with a sequence of optically recognizable markings attached to a lateral surface which are scanned by an optical sensor such as is known from computer mice, for example.

Bisher wurde beschrieben, dass die Überbrückungsteile 6 starr am Basisteil 1 befestigt sind und wahlweise auf den Befestigungsteil 2 einwirken. Natürlich ist es auch umgekehrt möglich.So far it has been described that the bridging parts 6th rigid on the base part 1 are attached and optionally on the fastening part 2 act. Of course, it is also possible the other way around.

Im vorliegenden Beispiel wurde von Balgzylindern als Stellelemente 4 ausgegangen. Die Erfindung lässt sich in umgekehrter Weise aber auch mit Luftmuskeln, also kolbenlosen pneumatischen Stellelementen, welche sich beim Aufblasen in Arbeitsrichtung verkürzen, realisieren. Das Lager 3 müsste dann gegen Bewegung von Basisteil und Befestigungsteil aufeinander zu einen Anschlag bilden. Sofern derartige Linearbewegung möglich sein sollte, wäre anstatt der bisher beschriebenen Zugfeder 5 eine Druckfeder vorzusehen. Bei der Verwendung von Luftmuskeln anstatt von Balgzylindern wird allerdings die Baulänge des Flansches vergrößert.In the present example, bellows cylinders were used as actuating elements 4th went out. The invention can be implemented in the opposite way, however, also with air muscles, that is to say piston-free pneumatic actuating elements, which shorten in the working direction when inflated. The warehouse 3 would then have to form a stop against movement of the base part and the fastening part towards one another. If such a linear movement should be possible, the tension spring described above would be used instead 5 to provide a compression spring. When using air muscles instead of bellows cylinders, however, the length of the flange is increased.

An Stelle einer mechanischen Feder 5 als den Stellelementen 4 entgegenwirkendes Rückstellelement kann natürlich auch ein anderes kraftaufbringendes Stellelement vorgesehen werden. Insbesondere bietet sich an, dafür ein zu den Stellelementen 4 komplementäres kolbenloses pneumatisches Stellelement, im dargestellten Beispiel also einen Luftmuskel, vorzusehen. An einer mechanische Feder ist nachteilig, dass sie nicht steuerbar ist. Vorteilhaft sind hingegen extreme Kostengünstigkeit, Einfachheit und Robustheit.Instead of a mechanical spring 5 than the control elements 4th counteracting restoring element can of course also be provided with another force-applying actuating element. In particular, it makes sense to use one for the control elements 4th complementary piston-free pneumatic actuating element, i.e. an air muscle in the example shown, is to be provided. The disadvantage of a mechanical spring is that it cannot be controlled. On the other hand, extreme cost-effectiveness, simplicity and robustness are advantageous.

Claims

Flange for the controlled pivotable fastening of a tool on a robot arm, whereby a fastening part to be connected to the tool and a base part to be connected to the robot arm are pivotably mounted on one another and are additionally connected to one another via controllably drivable adjusting elements, characterized in that on different sides of the pivot point of the Bearing (3) of the fastening part (2) on the base part (1), the distance between these two parts is bridged by controllable, pistonless pneumatic adjusting elements (4) acting there and that on different sides of the pivot point of the bearing (3) of the fastening part (2) Rigid bridging parts (6) are attached to the base part (1) on one of these two parts (1, 2), on which the other of these two parts (2,1) can be brought to rest, the position of the fastening part relative to the base part is adjustable.

Flange after Claim 1 , characterized in that both three adjusting elements (4) and three bridging parts (6) are arranged symmetrically around the bearing (3) at a distance from it.

Flange after Claim 1 or 2 , characterized in that the adjusting elements (4) are bellows cylinders.

Flange according to one of the previous claims, characterized in that the fastening part (2) and the base part (1) are linearly displaceable relative to one another and that between these two parts (1, 2) a restoring element (5) acting in the opposite direction to the adjusting elements (4) engages.

Flange according to one of the previous claims, characterized in that a bridging part (6) is adjustable in length and rests against one of the two parts, the base part (1) or the fastening part (2), via a part that can pivot with respect to the remaining area of the bridging part.

Flange after Claim 5 , characterized in that a bridging part (6) is a spindle nut / threaded spindle unit.

Flange after Claim 5 , characterized in that a bridging part (6) is a lockable telescope.