-
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten eines Durchführungsringelements an einem ringförmigen flexiblen Dichtungselement.
-
Aus der
DE 101 20 473 C1 ist ein solches Arbeitskammersystem bekannt, bei dem eine Roboterhand oder ein anderer Manipulatorarm durch eine Ausnehmung hindurch in eine Arbeitskammer eingreift. Beim Einfahren des Roboters in die Arbeitskammer wird dieser mit seiner Roboterhand automatisch mit dem flexiblen Dichtungselement der Arbeitskammerausnehmung gekuppelt. Ein solches Arbeitskammersystem hat sich bewährt. Vorteilhaft ist insbesondere, dass automatisch, also ohne Montagetätigkeiten oder andere manuelle Eingriffe, eine sichere Abdichtung der Roboterhand in der Durchführung hergestellt und wieder gelöst werden kann. Dabei kann die Roboterhand während des Betriebs unter Beibehaltung der Abdichtung innerhalb der Arbeitskammer in mehreren Freiheitsgraden bewegt werden. Es können einzelne Werkstücke in die Arbeitskammer eingebracht werden, wobei die Abdichtung automatisch, beispielsweise über eine Programmablaufsteuerung, unmittelbar bevor der Arbeitsvorgang in der Kammer beginnt, bewirkt werden kann. Ein Eingriff von Bedienpersonal ist nicht erforderlich. Nach Beendigung des Arbeitsvorgangs in der Kammer kann die Abdichtung fernbetätigt wieder gelöst werden, so dass die Roboterhand frei beweglich ist und mit dem Werkstück aus der Kammer heraus bewegt werden kann.
-
Um die Roboterhand und das Dichtungselement zu kuppeln, weist das flexible Dichtungselement ein starres Durchführungsringelement auf, welches zum Kuppeln bzw. Entkuppeln mittels einer Haltevorrichtung in einer definierten Position gehalten werden kann, die vom Roboter anfahrbar, so dass dann die Kupplung und anschließende Verriegelung mit der Dichtung erfolgen kann. Danach geben die Haltevorrichtungen das Durchführungsringelement frei, das dann mit der Roboterhand bewegt wird. Nach dem Ende des Arbeitszyklus' in der Kammer fährt der Roboter wieder in die definierte Position und übergibt quasi das Durchführungsringelement an die Haltevorrichtung, so dass er sich anschließend frei bewegen, das alte Werkstück ablegen und ein neues Werkstück greifen kann, womit der Zyklus erneut beginnt. Die bekannte Haltevorrichtung ermöglicht zwar eine präzise und sichere Kupplung des Roboters mit der Dichtung; es sind aber mehrere Arbeitsschritte beim Herstellen der Verbindung mit der Dichtung erforderlich, die bezogen auf die Gesamtdauer jedes Arbeitszyklus' zu viel Zeit in Anspruch nehmen. Auch müssen die Aktionen der Aktoren und die Abfragen der Sensoren bei der Haltevorrichtung mit den Bewegungen des Roboters koordiniert werden. Hierbei sind Sicherheitspausen einzuplanen, die die Zykluszeit weiter verlängern.
-
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, dass das Herstellen und anschließende Lösen einer dichtenden Verbindung zwischen Roboterhand und Arbeitskammer in kürzerer Zeit möglich ist.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Mit Roboterhand sind diejenigen Endachsen von Industrierobotern und anderen Manipulatoren bezeichnet, an denen beispielsweise ein Werkstückgreifer oder ein Bearbeitungswerkzeug anzubringen ist.
-
Unter ringförmig werden solche Strukturen verstanden, die endlos ausgebildet sind, also beispielsweise ellipsoide und kreisförmige Ringe, Polygonzüge etc.
-
Durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung kann die Kupplung des Roboters mit dem Durchführungsringelement der Dichtung während der Einfahrt der Roboterhand in die Arbeitskammer erfolgen, wobei der Roboter nur eine sehr kurze Pause einlegen oder sogar überhaupt nicht anhalten muss. Ebenso wird bei der Ausfahrt die Verbindung mit der Dichtung wieder ohne anzuhalten gelöst.
-
Die erfindungsgemäßen Vorteile liegen insbesondere darin, dass die Rastelemente entlang eines Weges in den Rastelementaufnahmevorrichtungen der Kragarme geführt sind, wobei dieser Weg radiale und in Bezug auf die Mittelachse der Arbeitskammerausnehmung achsparallele Anteile aufweist und/oder wobei noch eine Seitwärtsschwenkung der Rastkopfaufnahmeausnehmungen ermöglicht ist:
- – Unter Aufrechterhaltung der Rastwirkung, die beispielsweise durch Andruckfedern etc. erzeugt werden kann, wird das Durchführungsringelement parallel zur Mittelachse der Ausnehmung und damit parallel zur bevorzugten Bewegungsrichtung der Roboterhand beim Einfahren in die Arbeitskammer geführt und auch verdrehsicher gehalten.
- – Während dieser Weg zurückgelegt wird, können die Verriegelungselemente an dem Durchführungsringelement bzw. an der Roboterhand betätigt werden, wodurch die mechanische Kupplung von Roboterhand und Dichtungselement hergestellt wird.
- – Mit der weiteren kontinuierlichen Bewegung der Roboterhand bewegen sich, wie durch entsprechende Kulissenführungen bzw. durch ebene Getriebe der Rastelementaufnahmevorrichtung vorgegeben, die Rastkopfaufnahmeausnehmungen auf einer bogenförmigen Bahn mit zunehmend radialen Anteilen, d. h., die Rastkopfaufnahmeausnehmungen ziehen sich von den Rastelementen des Durchführungsringelements zurück bzw. schwenken von den Rastelementen weg und geben dieses frei.
- – Der Roboter mit dem angekuppelten Durchführungsringelement führt den Arbeitsgang in der Arbeitskammer aus und fährt aus dieser auf der Mittelachse der Arbeitskammerausnehmung wieder heraus, wobei seine Hand so gedreht ist, dass die Anordnung der Rastelemente in etwa parallel verschoben zur Anordnung der Rastkopfaufnahmeausnehmungen in den der Rastelementaufnahmevorrichtungen ist.
- – Die Rastelemente legen sich mit der Bewegung der Roboterhand wieder in die Rastkopfaufnahmeausnehmung hinein und ziehen diese mit zurück, wobei sie die ihnen durch die Kulissenführung bzw. das Kurvengetriebe aufgezwungene Bewegung vollführen. Sie bewegen sich insbesondere zunächst wieder radial nach innen und nehmen die kugelförmigen bzw. kugelabschnittsförmigen Rastelemente wieder auf. Das Durchführungsringelement ist damit verdrehsicher, so dass die Verriegelung des Roboters und des Durchführungsringelement aufgehoben werden kann, während die Rastkopfaufnahmeausnehmungen während eines achsparallelen Bewegungsabschnitts die Verbindung aufrechterhalten.
- – Der Roboter bewegt sich ohne das Durchführungsringelement mit dem bearbeiteten Werkstück weiter, ergreift ein neues Werkstück und kehrt zurück, wobei sich der beschriebene Zyklus wiederholt.
-
Mit zwei Kragarmen und zwei Rastverbindungen kann zusammen mit der dann von der Roboterhand aufzuzwingenden Orientierung bereits eine definierte Stellung des Durchführungsringelements erreicht werden.
-
Vorzugsweise sind drei Kragarme vorgesehen, die das eingerastete Durchführungsringelement statisch bestimmt festlegen.
-
Die Rastelemente und die Rastkopfaufnahmeausnehmungen sind vorteilhafterweise kugelförmig oder kugelabschnittsförmig, da damit eine drehgleitende Kupplung auch bei geringfügigen Fehlstellungen der Rastelemente zu den Rastkopfaufnahmeausnehmungen möglich ist.
-
Werden Ausgleichsmöglichkeiten für diese Fehlstellungen geschaffen, sind auch Rastelemente mit nur einer Symmetrieachse möglich, also beispielsweise in Form von Zylindern oder Zylindersegmenten oder von doppelkegelstumpfförmigen Elementen. Die Zylinderachsen aller Rastelemente und der zugehörigen Rastkopfaufnahmen sind dann in einer Ebene anzuordnen, wobei die Bewegungsrichtung der Roboterhand eine Normale dieser Ebene ist.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen sowie dem nachfolgend mit Bezug auf das in der Zeichnung erläuterte Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
-
Vorteilhaftweise ist die Haltevorrichtung in ein Arbeitskammersystem integriert, das besteht aus einer Arbeitskammerwandung mit wenigstens einer Ausnehmung, einer durch die Ausnehmung in die Arbeitskammer eingreifenden Roboterhand, und einer Abdichtungsvorrichtung, mittels der eine Abdichtung der Ausnehmung gegenüber der eingreifenden Roboterhand fernbetätigbar herzustellen und zu lösen ist, wobei die Abdichtungsvorrichtung umfasst:
- – ein flexibles Dichtungselement, durch welches ein innenliegendes Durchführungsringelement mit dem Rand der Ausnehmung verbunden ist,
- – wenigstens ein Riegelelement, das zur Kupplung der Roboterhand mit dem Durchführungsringelement mittels Stellelementen in den Eingriff mit kompatiblen Kupplungselementen zu bringen ist.
- – die an der Arbeitskammerwandung angebrachte erfindungsgemäße Haltevorrichtung.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Arbeitskammersystems sind an der Arbeitskammerwandung um die Ausnehmung herum eine Vielzahl von Aufnahmeplatten für die Kragarme angeordnet. Die Kragarme sind somit leicht austauschbar und können auch an verschiedenen Positionen platziert werden, so dass die notwendigen Bewegungsräume des Roboters nicht beeinträchtigt werden.
-
Insbesondere können 12 bis 36 Aufnahmeplatten gleichmäßig auf einem gemeinsamen Teilkreis verteilt angeordnet sein, wodurch sich eine Verstellbarkeit in Winkelschritten von 10° bis 30° ergibt.
-
Entweder können die an sich bekannten, fernbetätigbaren Riegelelemente zur Kupplung des Roboters mit dem Durchführungsringelement an dem Roboter und die Kupplungselemente an dem Durchführungsringelement angeordnet sein.
-
Der umgekehrte Fall, dass die Riegelelemente an dem Durchführungsringelement und die Kupplungselemente an dem Roboter angeordnet sind, ist auch möglich. Dies richtet sich nach der Ausbildung von Riegel- und Kuppelelementen und danach, wo die Steuerleitungen für die Riegelbetätigung am günstigsten hinzuführen sind.
-
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen im einzelnen:
-
1 einen Ausschnitt einer Strahlkammer mit einem von außen eingreifenden Industrieroboter in seitlicher Schnittansicht;
-
2 einen Ausschnitt der Vorderseite der Strahlkammer mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung;
-
3 einen Kragarm der Haltevorrichtung in einer teilweise geschnittenen detaillierten Ansicht;
-
4a, 4b, 4c den Kragarm aus 3 in verschiedenen Stellungen, jeweils in einer radialen Schnittansicht.
-
In 1 ist eine Arbeitskammer 100 dargestellt. Ein Industrieroboter 200 ist außerhalb der Arbeitskammer 100 angeordnet. Der Industrieroboter 200 weist sechs Rotationsachsen 201...206 und damit sechs Freiheitsgrade auf. Die 6-Achsen-Kinematik ermöglicht, innerhalb des Arbeitsbereichs jeden Punkt im Raum in beliebiger Orientierung des letzten Robotergliedes, beispielsweise der Roboterhand 216 mit einem Werkstückgreifer 220, anzufahren.
-
Die Hochachse 201 ist eine Rotationsachse, um die der gesamte Industrieroboter 200 gegenüber einem Fundament 130 rotierbar ist. Aufeinander folgend sind zwei Knickachsen 202, 203 angeordnet, mit denen der so genannte Oberarm 212 und der Unterarm 213 geneigt werden können. Hierüber ist das so genannte Handgelenk 205, das ein weiteres Knickgelenk ist, im Raum positionierbar. Die Orientierung des Handgelenks 205 in Bezug auf den Unterarm 213 kann noch durch eine Rotationsachse 204 geändert werden.
-
Über die Rotationshandachse 206 ist die Roboterhand 216 mit dem daran angebrachten Bearbeitungs- oder Spannwerkzeug, beispielsweise dem Werkstückgreifer 220, rotierbar. Vorgesehen ist, dass die Roboterhand 216 eine Rotation des Werkstückgreifers 220 ohne Einschränkung des Drehwinkels ermöglicht. Die endlose Rotation ermöglicht eine gleichmäßige Werkstückbehandlung mit Strahlmitteln und/oder Lacken in der Arbeitskammer 100, da im Gegensatz zu endlichen Drehwinkeln der Totpunkt einer Drehrichtungsumkehr entfällt.
-
Der Werkstückgreifer kann zwei oder, insbesondere für runde Werkstücke, mehrere Spannfinger aufweisen und elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar sein, wie es an sich bekannt ist.
-
Das Handgelenk 205 und die Roboterhand 216 mit dem Werkstückgreifer 220 befinden sich bei der in 1 dargestellten Arbeitssituation innerhalb eines durch die Arbeitskammerwandung 110 hindurch geführten Durchführungsringelements 160 und sind an dieses starr angekuppelt. Das angekuppelte Durchführungsringelement 160 wirkt gleichsam als Verlängerung der Roboterhand 216 und kann durch diese soweit gedreht, verschoben und gekippt werden, wie ein flexibles Dichtungselement 20, das das Durchführungsringelement 160 umschließt, dies zulässt.
-
2 zeigt eine vordere Wand 110 der Arbeitskammer 100, in die die Ausnehmung 120 eingebracht ist. Am Rand der Ausnehmung 120 ist mit seinem äußeren Umfang ein ringförmiges Dichtungselement 20 befestigt, das an seinem innerem Umfang mit einem Durchführungsringelement 160 verbunden ist. Nicht dargestellt sind in 2 die Riegel- bzw. Kupplungselemente am Durchführungsringelement 160, über welche die automatisch herstellbare und lösbare Verbindung zwischen der Roboterhand 216 und dem Durchführungsringelement 160 erfolgt.
-
Am Rand der Ausnehmung 120 sind gleichmäßig verteilt drei Kragarme 150.1...150.3 als wesentlicher Teil der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung angeordnet. Diese sind insbesondere auf Aufnahmeplatten 151.1...151.3 befestigt, welche auf einem gemeinsamen Teilkreis auf der Arbeitskammerwandung 110 angebracht sind. Es können auch mehr als drei Aufnahmeplatten 151.1...151.3 vorgesehen sein, beispielsweise 12 Aufnahmeplatten, die um 30° versetzt zueinander angeordnet sind. Damit können die Kragarme in verschiedener Weise positioniert werden, so dass die erforderlichen Bewegungen der Roboterhand 216 innerhalb der Arbeitskammer 100 nicht durch die Kragarme 150.1...150.3 behindert werden.
-
An seinem Außenumfang weist das Durchführungsringelement 160 wenigstens drei kugelförmige oder kugelabschnittsförmige Rastelemente 161.1...161.3 auf, die kompatiblen Rastkopfaufnahmeausnehmungen an den freien, nach innen ragenden Enden der Kragarme 150.1...150.3 gegenüberliegend angeordnet sind bzw. mit diesen im Eingriff stehen.
-
Es können auch doppelt oder mehrfach so viel Rastelemente wie Rastkopfaufnahmeausnehmungen vorgesehen sein und dann so angeordnet sein, dass die erfindungsgemäße Haltevorrichtung in zwei Winkelstellungen der mit dem Durchführungsringelement 160 gekuppelten Roboterhand 216 funktionsfähig ist.
-
3 zeigt einen Kragarm 150, der teilweise geschnitten ist, im Detail. Im Inneren des Kragarms 150 ist eine Rastelementaufnahmevorrichtung 170 angeordnet. Diese umfasst eine Rastkopfaufnahmeausnehmung 171, in der das kompatible kugelförmige bzw. kugelabschnittsförmige Rastelement 161 des Durchführungsringelements 160 gehalten und geführt werden kann.
-
Die Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 ist in der Rastelementaufnahmevorrichtung 170 so angeordnet, dass sie unter anderem auch in der radialen Richtung R verschiebbar ist, um das Rastelement 161 nach dem Kuppeln der Roboterhand 216 mit dem Durchführungsringelement 160 freizugeben, bzw. vor dem Kuppeln wieder aufzunehmen. Durch eine Druckfeder 173, eine Gasdruckfeder oder einen Pneumatikzylinder wird ein wechselndes, durch einen Totpunkt gehendes Drehmoment auf die Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 erzeugt und die Rastelementaufnahmevorrichtung 170 in einer der möglichen Endstellungen gehalten.
-
In 4a ist ein Kragarm 150 stellvertretend für jeden beliebigen der in 3 gezeigten Kragarme 150.1...150.3 dargestellt und zwar in einem radialen Schnitt. Er ist über eine Aufnahmeplatte 151 an der Arbeitskammerwandung 110 befestigt. An der Arbeitskammerwandung 110 ist weiterhin das flexible, ringförmige Dichtungselement 20 befestigt, das wiederum an seinem Innenumfang mit dem Durchführungsringelement 160 verbunden ist. An der Außenkante des Durchführungsringelements 160 ist das kugelförmige oder kugelabschnittsförmige Rastelement 161 befestigt.
-
Innerhalb des Kragarms 150 ist die Rastelementaufnahmevorrichtung 170 angeordnet. Sie ist beweglich gelagert und wird über ein Federelement 153 in ihrer Arbeitsposition innerhalb des Kragarms gehalten. Sie kann insgesamt gegen die Kraft des Federelements 153 verschoben werden, um Stöße abzufedern oder Ungenauigkeiten in der Bahn des Roboterarms auszugleichen.
-
Die Kupplung der Roboterhand 216 mit dem Durchführungsringelement 160 erfolgt in an sich bekannter Weise über Riegelelemente 50 (vgl. 4b, 4c), die in entsprechende Kupplungselemente 60 eingreifen. Die Riegelelemente 50 werden über Stellelemente wie Pneumatikzylinder etc. bewegt. Dabei können die beweglichen Riegelelemente 50 an der Roboterhand 216 und die festen Kupplungselemente 60 an dem Durchführungsringelement angeordnet sein. Eine umgekehrte Anordnung ist aber ebenso möglich.
-
Die Rastelementaufnahmevorrichtung 170 besteht im wesentlichen aus einem Führungselement 179 und einem Schwenkarm 172, an dessen einem Ende die Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 angeordnet ist.
-
Das Führungselement 179 ist fest an der Rastelementaufnahmevorrichtung 170 angeordnet und weist eine Führungsausnehmung 176 auf, die einen bogenförmigen Teil, in 4a unten liegend, und einen in etwa geraden Teil, in 4a oben liegend, umfasst. Außerdem weist das Führungselement 179 einen festen Gelenkpunkt, der beispielsweise als Lagerbolzen 178 ausgeführt sein kann, auf.
-
Der Schwenkarm 172 ist gegenüber dem Führungselement 179 und damit gegenüber der Rastelementaufnahmevorrichtung 170 insgesamt beweglich gelagert. Er weist eine langlochförmige Führungsausnehmung 180 auf, in die der Lagerbolzen 178 des Führungselements 179 eingreift. Außerdem weist er einen weiteren Gelenkpunkt auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als Führungsbolzen 177 ausgebildet ist, welcher in die Führungsausnehmung 176 des Führungselements 179 eingreift.
-
Damit sind das Führungselement 179 und der Schwenkarm 172 an zwei Punkten miteinander verbunden. Die möglichen Stellungen der beiden Elemente zueinander ergeben sich aus den 4a bis 4c:
-
4b zeigt eine Mittelstellung, bei der der Schwenkarm 172 etwa rechtwinklig zu dem Führungselement 179 bzw. dem geraden Teil von dessen Führungsausnehmung 176 angeordnet ist. Eine rein translatorische Bewegung des Schwenkarms 172 ist gegenüber dem Führungselement weder in Richtung R noch in Richtung Z möglich, da diese Bewegungsrichtungen durch die Bolzen 177, 178 in den Führungsausnehmungen 176, 180 blockiert sind.
-
Bei einer Schwenkbewegung des Schwenkarms 172 nach oben, gesehen in Bezug auf die Darstellung der 4b und 4c, läuft der Führungsbolzen 177 des Schwenkarms 172 in der Führungsnut 176. Da sich der Abstand des beweglichen Führungsbolzens 177 gegenüber dem festen Lagerbolzen 178 aber auf dieser Bahn vergrößert, ist diese Bewegung nur möglich, wenn der Schwenkarm 172 nachziehen kann. Dies wird durch die langlochförmige Führungsausnehmung 180 des Schwenkarms erreicht. In der in 4c gezeigten Endlage liegt die Führungsausnehmung 180 mit ihrem Ende vor dem festen Lagerbolzen 178, und der bewegliche Führungsbolzen 177 liegt am Ende der Führungsausnehmung 176 des Führungselements 179.
-
Der Schwenkarm 172 ist schließlich etwa um 45° gegenüber seiner Mittelstellung gemäß 4b verschwenkt und gibt dabei das in seiner Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 geführte Rastelement 161 frei.
-
Bei einer Schwenkbewegung des Schwenkarms 172 nach unten, in Bezug auf die Darstellung der 4b und 4a gesehen, läuft der Führungsbolzen 177 des Schwenkarms 172 wiederum in der Führungsnut 176 und zwar in deren bogenförmigen Teil. Durch letzteren wird der Schwenkarm zwangsweise in radialer Richtung auf das Rastelement 161 zu bewegt, so dass in dieser Stellung eine feste Kupplung zwischen den Rastelementen und den zugehörigen Rastkopfaufnahmeausnehmungen 171 am Ende des Schwenkarms 172 hergestellt wird und erhalten bleibt. Die Kugelmitten 161 und 171 bewegen sich dann rein translatorisch in Richtung Z.
-
Da sich mit der Bewegung des Führungsbolzens 177 in der Führungsausnehmung 176 wiederum der Abstand zum Lagerbolzen 178 verändert, muss wiederum ein Längenausgleich möglich sein, was auch bei dieser Schwenkrichtung durch die langlochförmige Führungsausnehmung 180, in der der Lagerbolzen 178 läuft, ermöglicht wird.
-
In der eingekuppelten Endlage gemäß 4a ist der Schwenkarm etwa um 20° gegenüber der Mittelstellung gemäß 4b verschwenkt.
-
Um den Schwenkarm 172 sicher in einer der Endlagen gemäß 4a oder 4c zu halten, ist ein Federelement 173 vorgesehen, das an dem über den Lagerbolzen 178 als Gelenkpunkt auskragendem Teil des Schwenkarms 172 angreift. Das Federelement ist an seiner Verbindung mit dem Schwenkarm 172 und an der Basis der Rastelementaufnahmevorrichtung 170 jeweils in Gelenken 174, 175 drehbar gelagert.
-
In der so genannten Mittelstellung gemäß 4b, die nur eine zeichnerische Ausgangslage zur Veranschaulichung darstellt, jedoch keinen Arbeitspunkt der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung im Betrieb definiert, greift der Kraftvektor des Federelements 173 bereits schräg an und würde ohne die Gegenkraft des Roboters am eingekuppelten Durchführungsringelement 160 den Schwenkarm in die Stellung gemäß 4a zwingen.
-
Erst durch die Kraft der Roboterhand 216, die über das Durchführungsringelement 160 mit seinen Rastelementen 161 auf die Rastkopfaufnahmeausnehmungen 171 und damit auf den Schwenkarm 172 wirkt, wird eine gestreckte Lage von Schwenkarm 172 und Federelement 173 erreicht und gegen die Kraft des maximal gestauchten Federelements 173 überwunden, so dass dann der Kraftvektor von der anderen Seite auf den Schwenkarm 172 wirkt und die in 4c gezeigte Endlage gehalten wird.
-
Die Funktion der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung wird nachfolgend erläutert:
In der eingekuppelten Stellung gemäß 4a liegen die kugelabschnittsförmigen Rastelemente 161 des Durchführungsringelements 160 in den kompatiblen Rastkopfaufnahmeausnehmungen 171 der Rastelementaufnahmevorrichtungen 170. Die Roboterhand 216 bewegt sich in Richtung Z. Die Riegelelemente 50 sind noch nicht in Eingriff mit den Kupplungselementen 60 gebracht.
-
Mit der Kraft des Roboters 200 wird der Schwenkarm 172 gegen die Kraft des Federelements 173 und auf der durch die Bolzen 177, 178 und die Führungsausnehmungen 176, 180 aufgezwungenen Bahn bewegt und geschwenkt. Dabei wird wegen des bogenförmigen Teils der Führungsausnehmung zumindest von der Stellung nach 4a bis zu der nach 4b ein enger Kontakt zwischen der Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 und dem Rastelement 161 gehalten.
-
Auf dem Weg aus der Stellung gemäß 4b zu der Endlage gemäß 4c vollzieht die Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 eine bogenförmige, weg von dem Rastelement 161 gerichtete Bahn, so dass sich der Kontakt zwischen der Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 und dem Rastelement 161 allmählich löst und in der Endlage gemäß 4c das Rastelement 161 endgültig freigibt.
-
Auf dem Weg des Durchführungsringelements 160 von der in 4c mit 161' gekennzeichneten Ausgangsstellung des Riegelelements zu der mit 161 gekennzeichneten Endlage werden zunächst die Riegelelemente 50 an der Roboterhand 216 in Eingriff mit den Kupplungselementen 60 am Durchführungsringelement 160 gebracht; dieser Vorgang ist bei der dargestellten Ausführungsform etwa in der Mittellage gemäß 4b abgeschlossen. Damit ist der Roboter 200 mit dem Dichtungselement 20 fest verbunden und kann mit seiner Hand 216 abgedichtet innerhalb der Arbeitskammer 100 arbeiten. Der kurze Weg zwischen den in 4c mit 161' bzw. 161 gekennzeichneten Stellungen des Rastelements, insbesondere sogar nur der Weg zwischen den Stellungen gemäß 4a und 4b reicht also völlig aus, um das mit den Rastelementaufnahmevorrichtungen 170 an den Kragarmen 150.1...150.3 bereit gehaltene Durchführungsringelement 160 an die Roboterhand zu übergeben und bei dieser eine mechanische Kupplung mit der Abdichtungsvorrichtung herzustellen. Die Roboterhand muss auf ihrem Weg in die Arbeitskammer 100 nicht mehr angehalten werden.
-
Auf dem umgekehrten Weg fährt die Roboterhand mit den Rastelementen 161 des angekuppelten Durchführungsringelements 160 wieder in die Rastkopfaufnahmeausnehmung 171 der Rastelementaufnahmevorrichtung 170. Der Schwenkarm 172 bewegt sich in den Stellungen von 4c über 4b bis zu 4a. Währenddessen lösen sich die Riegelelemente 50 von den Kupplungselementen 60, so dass die Verbindung von Roboterhand und Durchführungsringelement 160 wieder aufgehoben wird. Das Durchführungsringelement 160 wird jetzt allein von den Rastelementaufnahmevorrichtungen 170 gehalten und zwar in einer definierten Endlage, die vom Roboter zu Beginn des nächsten Arbeitszyklus' wieder angefahren werden kann.
