DE102011003278A1 - Robotersystem - Google Patents

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    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof

Abstract

Industrieroboter und Werkzeugmagazin hierfür. Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter (10) mit einer ortsfesten oder schienengebunden verfahrbaren Roboterbasis (12), einem an der Roboterbasis (12) angelenkten Roboterarm (14), der automatisiert gegenüber der Roboterbasis (12) bewegbar ist, und einem Roboterwerkzeug (16) zur lösbaren Anbringung am Roboterarm (14), wobei eine Kopplungseinrichtung (30, 50) zur lösbaren Kopplung des Roboterwerkzeugs (16) an den Roboterarm (14) mit einer roboterwerkzeugseitigen Kopplungsteileinrichtung (30) und einer roboterarmseitigen Kopplungsteileinrichtung (50) vorgesehen ist, wobei die Kopplungseinrichtung (30, 50) in Abhängigkeit einer Druckbeaufschlagung eines Steuerfluids einen Kopplungszustand oder einen Entkopplungszustand einnehmen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Zuführung des Steuerfluids zur Kopplungseinrichtung (30, 50) am Roboterwerkzeug (16) mindestens ein Fluideingangsanschluss (21, 24) vorgesehen ist, der bei an den Roboterarm (14) angekoppeltem Roboterwerkzeug (14) von außen zugänglich ist und der mit der Kopplungseinrichtung (30, 50) über eine zumindest teilweise am Roboterwerkzeug (16) vorgesehen Steuerfluidleitung (22, 25, 42, 44) verbunden ist. Verwendung insbesondere für Roboter mit Werkzeugen, die nicht zur Verarbeitung von Arbeitsfluiden vorgesehen sind.

Description

  • Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter mit einer ortsfesten oder schienengebunden verfahrbaren Roboterbasis, einem an der Roboterbasis angelenkten Roboterarm, der automatisiert gegenüber der Roboterbasis bewegbar ist, und einem Roboterwerkzeug zur lösbaren Anbringung am Roboterarm. Dabei ist bei einem gattungsgemäßen Industrieroboter eine Kopplungseinrichtung zur lösbaren Kopplung des Roboterwerkzeugs an den Roboterarm mit einer roboterwerkzeugseitigen Kopplungsteileinrichtung und einer roboterarmseitigen Kopplungsteileinrichtung vorgesehen, wobei die Kopplungseinrichtung in Abhängigkeit einer Druckbeaufschlagung mittels eines Steuerfluids einen Entkopplungszustand oder einen Kopplungszustand, in dem die Kopplungsteileinrichtungen im Eingriff miteinander sind, einnehmen kann.
  • Gattungsgemäße Industrieroboter sind allgemein bekannt. Durch die Entkoppelbarkeit des Roboterwerkzeugs gegenüber dem Roboterarm ist es möglich, das Roboterwerkzeug in Abhängigkeit jeweils anfallender vom Industrieroboter zu verrichtender Tätigkeiten auszutauschen sowie das Roboterwerkzeug im Falle von Verschleiß oder Verschmutzung gegen ein anderes Roboterwerkzeug auszutauschen.
  • Bei gattungsgemäßen Industrierobotern wird dabei der Wechsel mittels einer Kopplungseinrichtung durchgeführt, die durch ein Steuerfluid wie eine Flüssigkeit oder ein Gas, insbesondere durch Druckluft, gesteuert werden kann. So kann durch einen Unterdruck oder einen Überdruck in diesem Steuerfluid die Kopplungseinrichtung in einen Kopplungszustand überführt werden, in dem eine feste kraftschlüssig oder formschlüssig einer Trennung entgegenwirkende Verbindung zwischen dem Roboterarm und dem Roboterwerkzeug besteht. Zur Trennung des Roboterwerkzeugs kann die Kopplungseinrichtung durch Überdruck oder Unterdruck im Steuerfluid in einen Entkopplungszustand überführt werden, in dem die Trennung des Roboterarms vom Roboterwerkzeug möglich ist. Diese Steuerung der Kopplungseinrichtung über ein Steuerfluid ist sehr gut automatisierbar, so dass ein gattunsgemäßer Industrieroboter das am Roboterarm angebrachte Roboterwerkzeug ohne menschliches Zutun wechseln kann.
  • Bei bekannten gattungsgemäßen Industrierobotern erfolgt die Zuführung des Steuerfluid über Steuerfluidleitungen, die von der Roboterbasis über den Roboterarm zur Kopplungseinrichtung, insbesondere zu deren roboterarmseitiger Kopplungsteileinrichtung führen. Dies führt zu einer komplexen Ausgestaltung des Roboterarms und erhöht üblicherweise dessen Masse. Dies ist insbesondere dann als nachteilig anzusehen, wenn der Industrieroboter nicht zur Verarbeitung von Arbeitsmedien wie Lacken oder anderweitigen flüssigen Medien ausgebildet ist, da in diesem Falle am Roboterarm entsprechende Fluidleitungen lediglich zum Zwecke der Steuerung der Kopplungseinrichtung vorgesehen sein müssen.
  • Aufgabe und Lösung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher einen gattungsgemäßen Industrieroboter oben beschriebener Art dahingehend weiterzubilden, dass dieser einen vereinfachten Aufbau aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zur Zuführung des Steuerfluid zur Kopplungseinrichtung am Roboterwerkzeug mindestens ein Fluideingangsanschluss vorgesehen ist, der von außen zugänglich ist und der mit der Kopplungseinrichtung über eine zumindest teilweise am Roboterwerkzeug vorgesehene Steuerfluidleitung verbunden ist.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Industrieroboter ist demnach vorgesehen, dass die Zuführung des Steuerfluids zur Kopplungseinrichtung nicht über die Roboterbasis und den Roboterarm erfolgt, sondern über das Roboterwerkzeug. Dieses weist hierfür mindestens einen Fluideingangsanschluss auf, der bei angekoppeltem Werkzeug von außen zugänglich ist und an dem durch Druckbeaufschlagung eines in der Steuerfluidleitung enthaltenen Steuerfluids, insbesondere Luft, die Kopplungseinrichtung in ihren Kopplungszustand und/oder ihren Entkopplungszustand überführt werden kann. Somit können der Roboterarm sowie die Roboterbasis zumindest weitgehend frei von Steuerfluidleitungen bleiben, wobei hierdurch nicht ausgeschlossen ist, dass das über das Roboterwerkzeug druckbeaufschlagte Steuerfluid auch teilweise durch Steuerfluidleitungen geführt wird, die am Roboterarm vorgesehen sind.
  • Der Fluideingangsanschluss am Roboterwerkzeug ist dafür vorgesehen, zur Herbeiführung des Kopplungszustandes oder des Entkopplungszustandes in kommunizierende Verbindung mit einem korrespondierenden Fluidausgangsanschluss, insbesondere an einem Werkzeugmagazin, gebracht zu werden. Die Begriffe des Fluideingangsanschlusses und des Fluidausgangsanschlusses sind dabei nicht dahingehend beschränkend zu interpretieren, dass zur Herstellung des Kopplungszustandes oder des Entkopplungszustandes zwingend Steuerfluid vom Fluidausgangsanschluss in den Fluideingangsanschluss fließen werden muss. Da die Kopplungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Industrieroboters auch über eine Unterdruckbeaufschlagung erzielbar sein kann, kann zur Herstellung des Kopplungszustandes und des Entkopplungszustandes alternativ auch nach Anlegen eines Unterdrucks am Fluidausgangsanschluss beispielsweise des Werkzeugmagazins Steuerfluid vom Fluideingangsanschluss des Roboterwerkzeugs in den Fluidausgangsanschluss des Werkzeugmagazins fließen.
  • Die Druckbeaufschlagung der Kopplungseinrichtung über den am Roboterwerkzeug vorgesehenen Fluideingangsanschluss führt neben der baulichen Vereinfachung des Roboterarms auch zur erhöhten Sicherheit. Da der Fluideingangsanschluss während der bestimmungsgemäßen Tätigkeit des Industrieroboters nicht mit einem Fluidausgangsanschluss beispielsweise an einem Werkzeugmagazin verbunden ist, kann keine ungewollte Druckbeaufschlagung mit dadurch bewirkter Entkopplung des Werkzeugs stattfinden. Dies ist erst wieder möglich, wenn der Fluideingangsanschluss des Roboterwerkzeugs an einem korrespondierenden Fluidausgangsanschluss angeschlossen ist.
  • Zur Ausgestaltung der Kopplungseinrichtung ist eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Besonders bevorzugt ist eine Kopplungseinrichtung bei der an einer der Kopplungsteileinrichtungen eine mittels des Steuerfluids bewegbare Verriegelungseinrichtung zur Herstellung einer formschlüssigen Verriegelung der Kopplungsteileinrichtungen vorgesehen ist, wobei diese Verriegelungseinrichtung mittels des Steuerfluids steuerbar ist. Eine hierfür als vorteilhaft angesehene Möglichkeit liegt darin, eine Verriegelungseinrichtung mit einem hydraulisch oder pneumatisch verschiebbaren Kolben vorzusehen, der mittelbar oder unmittelbar eine Verriegelung der Kopplungsteileinrichtungen zur Herstellung des Kopplungszustandes bewirkt. Eine mittelbare Wirkkopplung kann beispielsweise dergestalt sein, dass der Kolben durch seine axiale Verlagerung in Kopplungsrichtung/Entrkopplungsrichtung Riegelkörper radial nach außen drücken kann, wobei diese durch die Bewegung nach außen in eine Nut der jeweils anderen Kopplungsteileinrichtung einfahren können.
  • Grundsätzlich kann die Verriegelungseinrichtung sowohl an der roboterarmseitigen als auch an der roboterwerkzeugseitigen Kopplungsteileinrichtung vorgesehen sein. Der Vorteil der Anbringung an der roboterwerkzeugseitigen Kopplungsteileinrichtung liegt darin, dass keinerlei Steuerfluidleitungen am Roboterarm benötigt werden und stattdessen alle Steuerfluidleitungen am Roboterwerkzeug vorgesehen sein können.
  • Dennoch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Verriegelungseinrichtung an der roboterarmseitigen Kopplungsteileinrichtung vorgesehen ist und zur Versorgung der Verriegelungseinrichtung mit Steuerfluid am Roboterwerkzeug mindestens ein Fluidausgangsanschluss und am Roboterarm mindestens ein Fluideingangsanschluss vorgesehen sind, die in kommunizierender Verbindung miteinander stehen, wenn der Roboterarm und das Roboterwerkzeug aneinander angekoppelt sind oder sich in einer zur Kopplung geeigneten Relativposition zueinander befinden.
  • Bei einer solchen Ausgestaltung erstreckt sich somit die mindestens eines vom Roboterwerkzeug bis zum Roboterarm. Eine am Fluideingangsanschluss des Roboterwerkzeugs eingebrachte Druckbeaufschlagung des Steuerfluids setzt sich durch die roboterwerkzeugseitige Steuerfluidleitung bis zum roboterwerkzeugseitigen Fluidausgangsanschluss und dann über den roboterarmseitigen Fluideingangsanschluss durch die roboterarmseitige Steuerfluidleitung bis zur Verriegelungseinrichtung fort. Ebenso wie der werkzeugmagazinseitige Fluidausgangsanschluss und der roboterwerkzeugseitige Fluideingangsanschluss sollten auch der roboterwerkzeugseitige Fluidausgangsanschluss und der roboterarmseitige Fluideingangsanschluss weitgehend gas- bzw. flüssigkeitsdicht sein, um einen Druckverlust zu vermeiden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass am roboterwerkzeugseitigen Fluidausgangsanschluss oder am roboterarmseitigen Fluideingangsanschluss eine umlaufende Dichtung wie beispielsweise ein O-Ring vorgesehen ist.
  • Der erhöhte Aufwand für die Anordnung der Verriegelungseinrichtung am Roboterarm kann gerechtfertigt sein, da hierdurch nur eine der vergleichsweise komplexen Verriegelungseinrichtungen am Roboterarm und nicht je Roboterwerkzeug eine Verriegelungseinrichtung erforderlich ist. Die Kopplungsteileinrichtung am Roboterwerkzeug kann dann sehr einfach ausgebildet sein.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Industrieroboters ist insbesondere bei solchen Industrierobotern zweckmäßig, die nicht zur Verarbeitung von dem Roboterwerkzeug zugeführten Arbeitsfluiden ausgebildet sind. So ist beispielsweise bei einem Industrieroboter, der im Fahrzeugbau dafür vorgesehen ist, Fahrzeugtüren zu öffnen und/oder zu schließen und der hierfür mit einem entsprechenden Hakenwerkzeug ausgerüstet ist, durch die erfindungsgemäße Gestaltung erreichbar, dass keinerlei Leitungen für Fluide, weder für Steuerfluide oder für Arbeitsfluide wie Lacke, am Roboterarm und der Roboterbasis vorgesehen sein müssen. Diese können daher vergleichsweise einfach und vergleichsweise kostengünstig ausgebildet sein.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein korrespondierendes Werkzeugmagazin mit mindestens einem Lagerplatz zur Aufnahme mindestens eines Roboterwerkzeugs eines Industrieroboters der oben beschriebenen Art. Hierfür ist an dem mindestens einen Lagerplatz, der zur Aufnahme des Werkzeugs ausgebildet ist, mindestens ein Fluidausgangsanschluss vorgesehen, der in kommunizierender Verbindung mit dem Fluideingangsanschluss des Roboterwerkzeugs steht, wenn dieses im Lagerplatz aufgenommen ist.
  • Dieses Werkzeugmagazin dient der Aufnahme des wie oben beschrieben ausgestalteten Roboterwerkzeugs, wenn dieses nicht im Gebrauch ist. Es ist dabei so an die Formgebung des Roboterwerkzeugs angepasst, dass in dessen Ablageposition der Fluidausgangsanschluss am Werkzeugmagazin mit dem Fluideingangsanschluss am Roboterwerkzeug in Verbindung steht, so dass durch eine am Werkzeugmagazin erzeugte Druckbeaufschlagung am Fluidausgangsanschluss auch eine Druckbeaufschlagung des Fluids in der Steuerfluidleitung des Werkzeugs erzielt werden kann. Um ein im Werkzeugmagazin abgelegtes Roboterwerkzeug anzukoppeln, fährt der Roboterarm bis in eine Übergabeposition, in der die Kopplungsteileinrichtungen des Roboterwerkzeugs und des Roboterarms in einer für die Koppelung passenden Relativlage zueinander stehen. Anschließend wird der Kopplungszustand durch eine vom Fluidausgangsanschluss des Werkzeugmagazins ausgehende Druckbeaufschlagung bewirkt.
  • Das Werkzeugmagazin kann zusätzlich mit einem automatisiert verlagerbaren Niederhalter versehen werden, der ein im Magazin aufgenommenes Werkzeug sichern und gleichzeitig gegen den Fluidausgangsanschluss des Magazins drücken kann, so dass eine sichere Lagefixierung und eine sichere Fluidübertragung gewährleistet ist.
  • Der mindestens eine Fluideingangsanschluss am Roboterwerkzeug kann mit einem Schutzventil versehen sein, welches das Eindringen von Verschmutzung vermeidet und welches nur geöffnet ist, wenn das Roboterwerkzeug im Werkzeugmagazin abgelegt ist. Hierzu kann der mindestens eine Fluidausgangsanschluss am Werkzeugmagazin einen auf dieses Schutzventil wirkenden Abschnitt aufweisen, der das Schutzventil automatisch öffnet, wenn das Werkzeug in das Magazin eingelegt wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches anhand der Figuren erläutert wird. Dabei zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Industrierobotersystem in einer Gesamtdarstellung und,
  • 2a bis 2e den Kopplungsvorgang eines Roboterarms des in 1 dargestellten Industrieroboters an ein Roboterwerkzeug, welches in einem Werkzeugmagazin vorgehalten wird.
  • Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Industrierobotersystem. Dieses verfügt über einen Industrieroboter 10 mit einer Roboterbasis 12, die ortsfest oder schienengebunden beweglich in einer Werkhalle vorgesehen sein kann, sowie mit einem Roboterarm 14, der durch Gelenke gegenüber der Roboterbasis 12 automatisiert bewegbar ist. 1 zeigt weiterhin ein zur Aufnahme eines Roboterwerkzeugs 16 vorgesehenes Werkzeugmagazin 18, in welchem im Zustand der 1 ein Roboterwerkzeug 16 gelagert ist, welches zur fallweisen Ankopplung an den Roboterarm 14 ausgebildet ist. Hierfür sind am Roboterwerkzeug 16 sowie am Roboterarm 14 Kopplungsteileinrichtungen 30, 50 vorgesehen.
  • Anhand der 2a wird der Aufbau der maßgeblichen Komponenten und insbesondere der Kopplungsteileinrichtungen 30 und 50 erläutert.
  • Die Kopplungsteileinrichtung 30 des Roboterwerkzeugs 16, die an der dem Roboterarm 14 zugewandten Stirnfläche 30a des Roboterwerkzeugs 16 angeordnet ist, verfügt über eine zentrische Aussparung 32, innerhalb derer ein etwa zylindrischer und stirnseitig offener Kopplungsflansch 34 angebracht ist. Dieser Kopplungsflansch 34 verfügt zum Zwecke der formschlüssigen Kopplung mit der Kopplungsteileinrichtung 50 des Roboterarms 14 über eine innenseitig vorgesehene umlaufende Nut 34a. Bewegliche Teile sind an der Kopplungsteileinrichtung 30 des Roboterwerkzeugs 16 nicht vorgesehen.
  • Die Kopplungsteileinrichtung 50 am Roboterarm 14 verfügt über einen in etwa hohlzylindrischen Kopplungsflansch 52, der sich über eine Stirnfläche 50a der Kopplungsteileinrichtung 50 erhebt. Innerhalb dieses Kopplungsflansches 52 ist eine Kolbeneinheit 54 in Axialrichtung 2a, 2b verschieblich gelagert. Diese Kolbeneinheit 54 weist einen zylindrischen Stangenabschnitt 54a auf, an dem sich in Richtung 2a ein konischer Abschnitt 54b anschließt. Die Wandung des Kopplungsflansches 52 ist mit insgesamt vier Durchgangsbohrungen 52a versehen, innerhalb derer als Verriegelungskörper 56 vorgesehene Kugeln 56 angeordnet sind. Innenseitig liegen diese Verriegelungskörper 56 an einer Außenfläche der Kolbeneinheit 54 an, wobei sie durch eine axiale Verlagerung der Kolbeneinheit 54 ausgehend vom Zustand der 2a in Richtung 2a radial nach außen gedrückt werden können.
  • Auf der dem konischen Abschnitt 54b abgewandten Seite der Kolbeneinheit 54 weist diese einen aufgeweiteten Kolbenabschnitt 54c auf, der außenseitig umlaufend an der Innenwandung eines Zylinders 58 der Kopplungsteileinrichtung 50 des Roboterarms 14 anliegt.
  • Zur gesteuerten Bewegung der Kolbeneinheit 54 und damit der Verriegelungskörper 56 sind Fluidleitungen 42, 44 vorgesehen, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten bezogen auf den Kolbenabschnitt 54c der Kolbeneinheit 54 in den Zylinder 58 münden. Beide Steuerleitungen 42, 44 verlaufen vom Zylinder 58 bis zur Stirnfläche 50a der Kopplungsteileinrichtung 50. Dort sind axial in Richtung 2a erstreckte Fluideingangsanschlüsse 43, 45 vorgesehen, die sich über die Stirnfläche erheben.
  • Korrespondierend hierzu sind am Roboterwerkzeug 16 als zylindrische Vertiefungen ausgebildete Fluidausgangsausschlüsse 23, 26 vorgesehen, die jeweils in kommunizierender Verbindung mit jeweils einer Fluidleitung 22, 25 stehen. Diese wiederum verlaufen bis zu Fluideingangsanschlüssen 21, 24, die sich in übereinstimmend in Radialrichtung nach außen erstreckend an einer Mantelfläche des Roboterwerkzeugs 16 vorgesehen sind.
  • Korrespondierend zu den Fluideingangsanschlüssen 21, 24 am Roboterwerkzeug 16 sind im Bereich eines Lagerplatzes 60 des Werkzeugmagazins 18 zwei Fluidausgangsanschlüsse 62, 64 vorgesehen, die mittels einer nur schematisch dargestellten Druckbeaufschlagungseinrichtung 66 mit Druckluft beaufschlagt werden können. Die Fluideingangsanschlüsse 21, 24 sind mit nicht näher dargestellten Schutzventilen versehen, die mittels Öffnungsabschnitten an den Fluidausgangsanschlüsse 62, 64 geöffnet gehalten werden, solange das Werkzeug 16 am Lagerplatz 60 angeordnet ist.
  • Weiterhin verfügt das Werkzeugmagazin 18 auf einer dem Lagerplatz 60 abgewandten Seite über einen Niederhalter 68, der in vertikaler Richtung automatisiert verfahrbar ist und der dadurch das Werkzeug 16 an den Lagerplatz 60 anpressen kann.
  • Die 2a bis 2e zeigen den automatisierten und mittels einer nicht dargestellten Robotersteuerung gesteuerten Vorgang zum Ankoppeln des Werkzeugs 16 an den Roboterarm 14. Ausgehend von dem Zustand der 2a, in dem das Roboterwerkzeug 16 im Lagerplatz 60 des Werkzeugmagazins 18 liegt und von oben vom Niederhalter 68 in Position gehalten wird und in dem weiterhin der Roboterarm 14 noch vom Roboterwerkzeug 16 beabstandet ist, wird zunächst mittels der Bewegungsfähigkeit des Roboters 10 der Roboterarm 14 an das Roboterwerkzeug 16 herangefahren, so dass der Kopplungsflansch 52 des Roboterarms 14 in den Kopplungsflansch 34 des Werkzeugs 16 eintaucht und die Fluideingangsanschlüsse 43, 45 in die Fluidausgangsanschlüsse 23, 26 einfahren. Dieser Zustand ist in 2b dargestellt.
  • Sobald dieser Zustand erreicht ist, ist ein geschlossener Fluidpfad von der Druckerzeugungseinrichtung 66 über den Fluidausgangsanschluss 62 des Magazins 18, den Fluideingangsanschluss 21, die Fluidleitung 22 und Fluidausgangsanschluss 23 des Roboterwerkzeugs 16 sowie über den Fluideingangsanschluss 43 und die Fluidleitung 42 des Roboterarms bis in den Zylinder 58 geschaffen. Durch eine Druckbeaufschlagung der Luft innerhalb dieses Pfades mittels der Druckbeaufschlagungseinrichtung 66 wird dann eine Verlagerung der Kolbeneinheit 54 in Richtung des Pfeils 2a nach links bewirkt, wodurch aufgrund des konischen Abschnittes 54b die Verriegelungskörper 56 nach außen und durch die Durchgangsbohrungen 52a im Kopplungsflansch 52 bis in die Nut 34a des roberwerkzeugseitigen Kopplungsflansches 34 gedrückt werden. Hierdurch wird der Kopplungszustand hergestellt, der in 2c dargestellt ist.
  • Wie in 2d dargestellt ist, wird nach Herstellung dieses Kopplungszustandes der Niederhalter 68 automatisiert angehoben, dass das Werkzeug 16 aus dem Lagerplatz 60 entnehmbar ist.
  • Nun kann in der in 2e dargestellten Weise das Roboterwerkzeug 16 mittels des Roboterarms 14 aus dem Lagerplatz 60 herausgehoben werden, wobei die Verbindung zwischen den Fluidausgangsanschlüssen 62, 64 und den Fluideingangsanschlüssen 21, 24 des Roboterwerkzeugs hierbei getrennt wird und die Schutzventile an den Fluideingangsanschlüssen 21, 24 geschlossen werden. Der Kopplungszustand bleibt jedoch auch ohne Aufrechterhaltung der Druckbeaufschlagung erhalten, da die kugelförmigen Verriegelungskörper 56 im Kopplungszustand am zylindrischen Teil 54a der Kolbeneinheit 54 anliegen und diese durch eine Hilfsfeder 57 davon abgehalten wird, selbsttätig in Richtung des Pfeils 2b verlagert zu werden.
  • Sobald die bestimmungsgemäße Tätigkeit mit dem Roboterwerkzeug 16 abgeschlossen ist oder dieses aus anderen Gründen ausgetauscht werden soll, wird es in nicht dargestellter Art und Weise wieder vom Roboter 10 in den Lagerplatz 60 eingefügt, wobei wiederum eine kommunizierende Verbindung zwischen den Fluidausgangsanschlüssen 62, 64 des Werkzeugmagazins 18 und den Fluideingangsanschlüssen 21, 24 des Roboterwerkzeugs 16 geschaffen und durch Herunterfahren des Niederhalters 68 gesichert wird. Zum Zwecke der Entkopplung wird dann der Fluidpfad vom Fluidausgangsanschluss 64 des Werkzeugmagazins 18 über den Fluideingangsanschluss 24, die Fluidleitung 25 und den Fluidausgangsanschluss 26 des Roboterwerkzeugs 16 sowie den Fluideingangsanschluss 45 und die Fluidleitung 44 bis zur linksseitig des Kolbenabschnitts 54c angeordneten Kammer des Zylinders 58 druckbeaufschlagt, wodurch eine Verlagerung der Kolbeneinheit 54 in Richtung des Pfeils 2b nach rechts stattfindet. Hierdurch wird die Beweglichkeit der kugelförmigen Verriegelungskörper 56 wieder hergestellt, so dass nachfolgend eine vollständige Entkoppelung möglich ist, indem der Roboterarm 14 wieder vom Roboterwerkzeug 16 beabstandet wird, welches seinerseits gesichert durch den Niederhalter 68 im Lagerplatz 60 des Werkzeugmagazins 18 verbleibt.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei getrennte Fluidpfade zum Zylinder 58 vorgesehen, die beim Koppeln bzw. beim Entkoppeln Verwendung finden. Denkbar ist auch eine Ausgestaltung, bei der lediglich ein Fluidpfad vorgesehen ist, welcher entweder zum Koppeln/Entkoppeln mit einem Überdruck bzw. Unterdruck beaufschlagt wird oder der lediglich zum Entkoppeln druckbeaufschlagt wird, wobei diese Druckbeaufschlagung gegen eine Federkraft arbeitet, die bei Wegfall der zum Entkoppeln erforderlichen Druckbeaufschlagung den Kopplungszustand herstellt.

Claims (7)

  1. Industrieroboter (10) mit – einer ortsfesten oder schienengebunden verfahrbaren Roboterbasis (12), – einem an der Roboterbasis (12) angelenkten Roboterarm (14), der automatisiert gegenüber der Roboterbasis (12) bewegbar ist, und – einem Roboterwerkzeug (16) zur lösbaren Anbringung am Roboterarm (14), wobei – eine Kopplungseinrichtung (30, 50) zur lösbaren Kopplung des Roboterwerkzeugs (16) an den Roboterarm (14) mit einer roboterwerkzeugseitigen Kopplungsteileinrichtung (30) und einer roboterarmseitigen Kopplungsteileinrichtung (50) vorgesehen ist, wobei die Kopplungseinrichtung (30, 50) in Abhängigkeit einer Druckbeaufschlagung eines Steuerfluids einen Kopplungszustand oder einen Entkopplungszustand einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung des Steuerfluids zur Kopplungseinrichtung (30, 50) am Roboterwerkzeug (16) mindestens ein Fluideingangsanschluss (21, 24) vorgesehen ist, der bei an den Roboterarm (14) angekoppeltem Roboterwerkzeug (14) von außen zugänglich ist und der mit der Kopplungseinrichtung (30, 50) über eine zumindest teilweise am Roboterwerkzeug (16) vorgesehen Steuerfluidleitung (22, 25, 42, 44) verbunden ist.
  2. Industrieroboter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Kopplungsteileinrichtungen (50) eine mittels des Steuerfluids bewegbare Verriegelungseinrichtung (54, 56) zur Herstellung einer formschlüssigen Verriegelung der Kopplungsteileinrichtungen (30, 50) vorgesehen ist, die mittels des Steuerfluids steuerbar ist.
  3. Industrieroboter (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verriegelungseinrichtung (54, 56) an der roboterarmseitigen Kopplungsteileinrichtung (50) vorgesehen ist und – am Roboterwerkzeug (16) mindestens ein Fluidausgangsanschluss (23, 26) und am Roboterarm mindestens ein Fluideingangsanschluss (43, 45) vorgesehen ist, die in kommunizierender Verbindung miteinander stehen, wenn der Roboterarm (14) und das Roboterwerkzeug (16) aneinander angekoppelt sind oder sich in einer zur Kopplung geeigneten Relativposition zueinander befinden.
  4. Industrieroboter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Roboterwerkzeug (16) nicht zur Verarbeitung von dem Roboterwerkzeug (16) zugeführten Arbeitsfluiden ausgebildet ist.
  5. Industrieroboter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (30, 50) zur hydraulischen oder pneumatischen Kopplung vorgesehen ist.
  6. Werkzeugmagazin (18) mit mindestens einem Lagerplatz (60) zur Aufnahme mindestens eines nicht im Betrieb befindlichen Roboterwerkzeugs (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmagazin (18) zur Aufnahme mindestens eines Roboterwerkzeugs (16) eines Industrieroboter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen ausgebildet ist, wobei hierfür am mindestens einen Lagerplatz (60) mindestens ein Fluidausgangsanschluss (62, 64) vorgesehen ist, der in kommunizierender Verbindung mit dem Fluideingangsanschluss (21, 24) des Roboterwerkzeugs (16) steht, wenn dieses im Lagerplatz (60) aufgenommen ist.
  7. Industrierobotersystem mit einem Industrieroboter (10) und einem Werkzeugmagazin (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist und das Werkzeugmagazin (18) nach Anspruch 7 ausgebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107127782A (zh) * 2017-05-26 2017-09-05 遨博(北京)智能科技有限公司 一种机器人关节连接组件
RU215786U1 (ru) * 2022-07-06 2022-12-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Авиатех" Автоматизированное устройство смены инструмента

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10115467A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-02 Duerr Systems Gmbh Werkzeugwechselsystem für eine Maschine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10115467A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-02 Duerr Systems Gmbh Werkzeugwechselsystem für eine Maschine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107127782A (zh) * 2017-05-26 2017-09-05 遨博(北京)智能科技有限公司 一种机器人关节连接组件
CN107127782B (zh) * 2017-05-26 2018-07-06 遨博(北京)智能科技有限公司 一种机器人关节连接组件
RU215786U1 (ru) * 2022-07-06 2022-12-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Авиатех" Автоматизированное устройство смены инструмента

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