DE2301423C3 - Handhabungsgerät - Google Patents

Handhabungsgerät

Info

Publication number
DE2301423C3
DE2301423C3 DE19732301423 DE2301423A DE2301423C3 DE 2301423 C3 DE2301423 C3 DE 2301423C3 DE 19732301423 DE19732301423 DE 19732301423 DE 2301423 A DE2301423 A DE 2301423A DE 2301423 C3 DE2301423 C3 DE 2301423C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
units
handling device
unit
normal
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19732301423
Other languages
English (en)
Other versions
DE2301423A1 (de
DE2301423B2 (de
Inventor
Karl 6951 Obrigheim Drixler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fibro 7102 Weinsberg GmbH
Original Assignee
Fibro 7102 Weinsberg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fibro 7102 Weinsberg GmbH filed Critical Fibro 7102 Weinsberg GmbH
Priority to DE19732301423 priority Critical patent/DE2301423C3/de
Priority to GB71174A priority patent/GB1455782A/en
Priority to IT6702474A priority patent/IT1009085B/it
Priority to CH19274A priority patent/CH572383A5/xx
Priority to SE7400238A priority patent/SE421389C/xx
Priority to FR7401058A priority patent/FR2310196A1/fr
Publication of DE2301423A1 publication Critical patent/DE2301423A1/de
Publication of DE2301423B2 publication Critical patent/DE2301423B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2301423C3 publication Critical patent/DE2301423C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0241One-dimensional joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät, welches im Baukastensystem aus Bewegungseinheiten zusammengebaut ist und ein Betätigungsorgan, z. B. einen Greifer, Halter usw, sowie mindestens eine zwei zueinander längsverschiebbare Teile enthaltende Lineareinheit und/oder mindestens eine zwei zueinander drehbare Teile enthaltende Dreheinheit als Bewegungseinheiten aufweist, wobei einzelne Einheiten durch voneinander lösbare flanschartige Verbindungsmittel verbunden sind und eines der relativ zueinander längsverschiebbaren Teile (Befestigungsglied) der Lineareinheit mit einem seitlichen flanschartigen.eine zur Längsverschieberichtung sich erstreckende Flanschfläche aufweisenden Verbindungsmittel zur passenden Verbindung mit einem flanschartigen Verbindungsmittel einer anderen Bewegungseinheit versehen ist.
Handhabungsgeräte, auch Roboter oder Manipulatoren genannt, sind Geräte, welche die Fähigkeit haben, Bewegungen des menschlichen Armes und der menschlichen Hand nachzuahmen. Je nach der auszuführenden Art und Reihenfolge der geforderten Bewegungen bzw. der vom Handhabungsgerät auszuführenden Arbeit, hat die den Arm darstellende Bewegungseinheit oder Kombination von Bewegungseinheiten nur eine einfache Längs-, Schwenk- oder Drehbewegung oder eine Anzahl von einzelnen Bewegungskomponenten, d. h. von Längs-, Schwenk- und Drehbewegungen auszuführen. Der Betriebseinsatz dieser Handhabungsgeräte erfolgte bis jetzt vor allem für die Handhabung von Werkzeugen, Geräten und Einrichtungen in für den Menschen gesundheitsschädigender Umgebung, etwa bei Farbspritz- und Schweißarbeiten und bei Arbeiten in strahlengefährdeten Räumen (Atomwerke usw.). Im weiteren wurden solche Handhabungsgeräte immer stärker für die Beschickung, d. h. für das Laden und Entladen von Bearbeitungsmaschinen mit Werkstükken, eingesetzt. Ladeeinrichtungen sind an sich schon seit lahrzehnten bekannt, doch wurden sie früher als mit den betreffenden Bearbeitungsmasrhinen fest verbundene Einrichtungen ausgeführt. In den letzten Jahren zeigte sich eine Tendenz, die erwähnten Ladeeinrichtungen von den Bearbeitungsmaschinen zu trennen, was dann zur Entwicklung von selbständigen Einheiten, d. h. von sogenannten Handhabungsgeräten bzw. Robotern oder Manipulatoren, führte. Mit der Trennung diesel Ladeeinrichtungen von den Bearbeitungsmaschinen wollte man die Universalität nicht nur der Bearbeitungsmaschinen. sondern auch der Handhabungsgeräte erhöhen, indem man einer Bearbeitungsmaschine jederzeit das für den jeweiligen Fall am besten geeignete Handhabungsgerät lose zuordnen, wieder von ihr trennen oder auch durch ein anders geartetes Handhabungsgerät ersetzen kann.
Die bisher bekannten Handhabungsgeräte sind entweder Einzweck-Ausführungen, wie z. B. in der DE-AS 12 7c>907 offenbart, und fallen als umbaufähige Universal-Handhabungsgeräte außer Betracht, oder sie besitzen, selbst wenn sie als sogenannte Baukastensysteme angeboten werden, nur begrenzte Umbaumöglichkeiten. So ist ein Handhabungsgerät (Werkstattstechnik-Zeitschrift industrieller Fertigung, 62 [1972] Nr. 10, S. 633 bis 635 (bzw. DE-OS 22 02 848) bekannt, welches aus vier Grundelementen, d. h. aus einer Vertikaleinheit (mit Fuß), einer Dreheinheit, einer Kippeinheit und einer Horizontaleinheit besteht, wobei die zum Anbau eines Greifers oder dergleichen geeigneten Mittels vorgesehene Horizontaleinheit nur mit einer der drei übrigen Einheiten allein, oder mit zwei der übrigen, oder mit allen drei übrigen Einheiten kombiniert werden kann. Zwei weitere bekannte, in der gleichen Zeitschrift beschriebene Handhabungsgeräte weisen je drei verschiedene Bewegungseinheiten auf, die jedoch nur in einer einzigen, im voraus festgelegten Reihenfolge zusammengebaut werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handhabungsgerät nach dem Baukastensystem zu schaffen, welches mit möglichst wenigen Bausteinen (Grundoder Normalausführungen von Bewegungseinheiten) möglichst viele Kombinationen des Zusammenbaus bzw. möglichst viele Kombinationen von Einzelbewegungen, insbesondere auch innerhalb eines auf unterschiedlichem Wege vollständig erfaßbaren Arbeitsbereiches des Gerätes, gestattet, wobei zudem der Zusammenbau der einzelnen Bausteine bzw. der Umbau eines bestehenden Handhabungsgerätes auf anders geartete Anforderungen vom Benutzer jederzeit selbst ausgeführt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß als zweites Teil der Lineareinheit ein zu dem erstgenannten Teil linear hin- und herbeweglich geführtes Teil vorgesehen ist, das an seinen beiden Enden je mit einem flanschartigen Verbindungsmittel mit zur Bewegungsrichtung sich quer erstreckende Flanschfläche zur weiteren Aufnahme anderer Einheiten versehen ist, und die Dreheinheit je ein entsprechendes flanschartiges Verbindungsmittel mit senkrecht zur Drehachse stehender Flanschfläche an jedem ihrer beiden Teile aufweisen, wobei bei mehreren Linear- bzw. Dreheinheiten diese je unter sich als gleichartige Normal-Bewegungseinheiten ausgebildet und somit wahlweise in bezug auf Anzahl und Kombination durch lösbare Festspannmittel in beliebiger Folge miteinander verbindbar sind.
Dank dieser neuartigen Bauweise des erfindungsgemäßen Handhabungsgerätes ergeben sich nennenswerte Vorteile. Da die einzelnen Bausteine des Handha-
23 Ol 423
bungsgerätcs mil aufeinander passenden Verbindungsstellen versehen sind, kann die An. die Anzahl und die Reihenfolge des Zusammenbaus der verwendeten Hau steine beliebig, d.h. den Bedürfnissen des jeweiligen, konkreten I alles entsprechend, gewählt werden. I in derart universelles Raukastensystem gestatte! den Zu sammcnbau von Handhabungsgeräten von der einfachsten bis zur kompliziertesten Ausführung. So ist es je nach der Anzahl und der Reihenfolge der zusammengebauten Normal-I.iriearcinheitcn und Normal-Drehern heuen möglich, mit dem an der den Schluß der Kombination bildenden Normal-Lineareinheil oder Normal-Dreheinheit angebauten Betätigungsorganeu (ζ. B. Greifzange in bekannter Ausführung) entweder nur eine einzelne Dreh- oder Linearbewegung auszuführen oder jeden beliebigen Punkt in einer Ebene oder im Raum, innerhalb des Arbeitsbereiches des Handhabungsgerätes, auf den unterschiedlichsten Bewegungsbahnen zu erreichen. Durch den Zusammenbau einer einsprechenden Anzahl von Normal-I.ineareinheilcn und Normal-Drehcinheitcn ist es z. B. möglich, auch zwei oder mehrere Koordinatensysteme einander zu überlagern, wobei die einander entsprechenden Achsen der Koordinatensysteme zudem nicht parallel liegen müssen Weitere Vorteile dieser Konzeption liegen dann, daß dank der Beschränkung auf Normal-I.ineareinheitcn und Normal-Drcheinhclien sich Stückzahlen anbieten, die eine wirtschaftliche Serienfertigung diesel Bausteine gestatten, Ferner wird der Verbraueher in die Lage versetzt, solche Normal-I.inearcinheiten und Normal-Drcheinheitcn. quasi als Normteile, anzuschaffen und auf Lager zu halten, um im Bedarfsfall raschmöglichst selbst ein dem momentanen Zweck entsprechendes Handhabungsgerät auf einfachste Art und Weise zusammenzubauen oder ein bestehendes Gerät rasch für eine andere Arbeit umzubauen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können zum zusätzlichen Lrzielen von Freiheitsgraden zwischen Hand und Λγπι des Gerätes Einheiten vorgesehen sein, die im Prinzip den als Arm vorgeschalteten Einheiten entsprechen, dimensional jedoch kleiner s.ind.
Ferner sind als besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung Mittel zu nennen, die die Linearbewegung des Antriebsteils einer Einheit in eine Drehbewegung umwandeln, weiterhin Zwillingsanordnun· gen von als Plunger ausgebildeten Antriebsteilen. Übersetzungen zum Ändern des Weges der Einheit sowie Mittel zum Versehieben des Hubes der Einheit.
Des weiteren werden im Rahmen der Erfindung zusätzliche [Einheiten vorgeschlagen, die /warden normalen Einheiten grundsätzlich entsprechen, jedoch unter Weglassen deren Antriebs als handverstellbare Halterung für die mit ihnen zusammengesetzten Normaleinheuen eine bis zu deren Gesamthub reichende Verstellung erzielen.
Ferner sind Mittel zum Ändern des Gesamthubes einer Normal-Lineareinheit oder Normal-Dreheinheit zum Feineinstellen. zum gedämpften Einlaufen in die Endlagen, für Sicherungs- und Kontrollzwecke vorgesehen sowie Stcuerungs-. Wegmeß- und Programmiereinrichtungen.
Die vorauf erwähnten Ausgestaltungen der Erfindung sind nebst praktischen Ausbildungsformen davon nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Handhabungsgerät gemäß der Erfindung, das sieben Freiheilsgrade in sieben zusammengesetzten Normal-Lineareinhciten und Normal-Dreheinheiten l.uI weist, schematisch in perspektivischer Darstellung zum Teil in E\plosivdarstellung,
Γ i g. 2 ein Funktionsschema und rechts daneben ei Bevvegungsraumsehcma des Gerätes gemäß Fig. I i ebenfalls perspektivischer Darstellung.
F i g. J in vergrößertem Maßstab eine Teilcinrich Hing des Gerätes, und zwar das Antriebsaggregat eine Normal-Drcheinheit. in der eine Linearbewegung mit ι eis eines über eine Rolle geleiteten Seilzuges in ein
ίο Drehbewegung umgewandelt wird, schematisch in per spektiv ischer Darstellung, zum Teil im Schnitt,
F i g. 4 einen Querschnitt durch das Antriebsaggre gat der Normal-Dreheinheit gemäß F i g. 3. ergän durch einen Verbindungstcil.
is F i L'. 5 eine Normal-I.ineareinheit, die eine Linearbc wegiing herbeiführt, schematisch in Draufsicht neb: Wegabtasteinrichtung.
Fig. b einen Schnitt durch die Symmetrieachse de Normal-I.ineareinheit gemäß F-" i g. 5 entlang deren nie /1-11,
F i g. 7 einen anderen Längsschnitt durch die Nor
mal-Lineareinheit gemäß F i g. 5 entlang deren Lini V- V und
F i g. 8 einen Längsschnitt durch die Antriebsteil
zs einer Normal-Linearcinhcit. die eine Linearbewegun; herbeiführt, mit Übersetzungseinrichtung zur Wegver doppelung.
Das Handhabungsgerät gemäß I i g. 1 hat ein (ic stell 1, auf dem eine Normal-Linearcinheit la. die cirn Linearbewegung herbeiführt, in irgend geeigneter We se. etwa mittels Konsolen 2, derart befestigt ist. daß dii Linearbewegung horizontal verläuft. Diese erste Fun heil la trägt (in Explosivdarstellung gezeichnet) eim zweite Einheit \b. und zwar so. daß diesmal die Linea bcw'cgung vertikal verläuft. Zur Verbindung dient ei Befestigungsglied 3. das beidseitig Sitzflächen 4 hat. ir Verein mit einer angedeuteten Verschraubung 5. D Nornial-Lineareinheitcn mit der Grundbezeichnung sind alle beidcndig mit Flanschen 6 versehen, die ihre sens zur Aufnahme anderer Normal- oder Zusatzcir hciien eingerichtet sind. In Fr i g. 1 nimmt (in Expiosi darstellung gezeichnet) der Flansch am oberen End der vertikal gestellten Normal-Lineareinheit 16 eine c ste Normal-Drcheinheit Ha auf. die um eine vertikal Achse in einer horizontalen Ebene eine Drehbewegun herbeiführt, die den weiteren, von der Normal-Dreh einheit Ha getragenen Normal- und Zusatzeinheitc mitgeteilt wird. Hierzu ist jede Normal-Dreheinhe und Zusatz-Drcheinheit der Grundbezeichnung Il m zw ei Befestigungsglicdern 7 bzw. 8 von gleicher Sitzflä' ehe 9 versehen. Bei Winkeländerung zwischen beide Bcfestigungsgliedern gilt das Glied 7 als ortsfestes, da andere Glied 8 als bewegliches. Mittels eines Winke Stückes 10 ist auf der ersten Normal-Dreheinheit H, die eine Drehbewegung herbeiführt (in Explosivdarste lung gezeichnet), eine zweite solche Ub befestigt, um zwar so. daß ihre Drehachse diesmal horizontal lieg und sie in einer vertikalen Ebene schwenkt. Wie in Ex plosivdarstellung gezeichnet ist. trägt das Befestigung glied 7 auf seiner Sitzfläche 9 eine dritte No mal-Lineareinheit Ir. wobei für die Verbindung das Bi festigungsglied 3 mit einer seiner beiden Sitzflächen nebst angedeuteter Verschraubung 5 zur Verfügun steht.
Diese dritte Normal-Lineareinheit Ic, die eine L arbewegung herbeiführt, bildet einen Ausleger un kann im Vergleich mit den menschlichen Gliedmaße als Arm bezeichnet werden, an den sich über eine Gr
23 Ol
lenkveibindung die Hand anschließt. Gemäß F i g. 1 ist /ur Verbindung der nach vorn weisende lindflansch 6 der Normal-I.ineareinhcil If herangezogen. Seine stirnseitige Sitzfläche tritt mit der Sitzfläche einer weiteren Zusnl/Dreheinhcit Hc zusammen, die sich in einer weileren Einheit lld fortsetzt und schließlich mit der ein selbständiges Aggregat bildenden Hand It (Greifer usw.) endigt. Zwischen den beiden Zusalz-Drehcinheiten Hf und lldbcsteht insofern ein Unterschied, als bei der erstgenannten die Sitzfläche rechtwinklig zur Drehachse ausgerichtet ist. während bei der zweiigenannten Sitzfläche und Drehachse parallel miteinander verlaufen.
Diese Anordnung verleiht der Hand die für den Gebrauch geeignetste Beweglichkeit. Die beiden Zusatz-Dreheinheiten lic und lldwie auch etwaige weitere, die /wischen der Normal-Lincareinheit If und Hand 11 geschaltet sind, werden als Zusatzeinheiten bezeichnet. Sie entsprechen im Hinblick auf Vorzüge, sowohl konstruktiver als auch gebrauchsmäßiger Art, im Aufbau prinzipiell den Normal-Lineareinheiten und Normal-Dreheinheitcn der Grundbezeichnungen 1 und II. sind jedoch dimensional kleiner ausgeführt. Auch die Normal-Lineareinheiten zur Herbeiführung einer Linearbewegung können, allenfalls abgesehen vom Hub, gleich sein. Dasselbe gilt auch für die Normal-Dreheinhciten zur Herbeiführung einer Drehbewegung; sie können, allenfalls abgesehen vom Drehwinkclbcreich, gleich sein. Ein solcher Vorschlag begünstigt die wirtschaftliche Fertigung und wirkt sich vorteilhaft bei der Betreuiing der Geräte, z. B. beim Umstellen, aus.
Zur Raumbestreichung sind mindestens drei Normal-Linheitcn erfoiderlich, derart, daß sie entweder alle eine Linearbewegung herbeiführen (Normal-Lineareinheiten), oder daß von ihnen nur eine einzige eine Linearbewegung abgibt, die beiden anderen aber Drehbewegungen, d. h. aus einer Normal-Linearcinheil und zwei Normal-Dreheinheiten bestehen.
Alle Einheiten, sowohl die Normal-Einheiten als auch die Zusatzeinheiten und mit der einen oder der anderen Bewegungsart, sind je mit einer eigenen Antriebseinrichtung versehen, die als Antriebsmedium wahlweise Gas oder Flüssigkeil enthalten kann.
Im Funktionsschema der F i g. 2 kennzeichnen die mit den Buchstaben A. B, C, D, E, F und G belegten Pfeile die sieben Freiheitsgrade, die dem in F i g. 1 dargestellten Handhabungsgerät zu eigen sind. Jede Pfeilspitze gibt eine Bewegungsrichtung an. so daß also der Doppelpfeil eine hin- und hergehende Bewegung kenntlich macht, gleich, ob es sich um eine Linearbcwegung oder um eine Drehbewegung handelt. Die Freiheilsgrade A. D und Ekommen den Normal-Lineareinheiten la, Ib und Ic zu, die Linearbewegungen herbeiführen, während die Normal-Dreheinheiten Ha und 116. die Drehbewegungen herbeiführen, die Freiheitsgrade C und B aufweisen. Die beiden weiteren Freiheitsgrade F und G gehen von den beiden Zusatz-Dreheinheiten lic und Hd aus, die Zwischenglieder zu der mit irgend einer Greiferart (Vakuumgreifer, Magnetgreifer, mechanische Greifer) ausgestatteten Hand 11 bilden.
Das Bewegungsraumschema der F i g. 2 kennzeichnet perspektivisch den Raum, der mittels des Auslegers der Normal-Lineareinheit Ic bestreichbar ist. Ihr Vorderende kann jeden beliebigen Raumpunkt erreichen, der innerhalb des sphärischen Raumes liegt, der sich beim Ausnutzen der den Normaleinheiten vorgegebenen Hübe von Null bis zum Maximum ergibt und der durch den umgrenzenden Linienzug 1Z 13 dargestellt Beim Antriebsaggregat gemäß F i g. J für eine Normal-Dieheinheit sind in einem Gehäuse 14 parallel nebeneinander zwei Kolben 15 und 16 von zweckmäßig gleicher Ausbildung je in einem Zylinder 17 b/w. 18 beweglich angeordnet. Die Kolben sind absatzlos als Plunger gestaltet und in einem dem Gehäuse 14 vorgesetzten Deckel 19 in Büchsen 20. etwa aus Lagermetall, geführt und durch einen Dichtungssat/ 21 nach außen abgedichtet. Beidseitig am Gehäuse 14 ist um die Achse 22 drehbar je eine Seiltrommel 2.3 gelagert.
Die Trommeln ruhen, wie F i g. 4 zeigt, fest je auf einer Lagerbüchse 24 bzw. 25, die ihrcrseils drehbeweglich eine Welle 26 umgeben. Diese wiederum durchsetzt das Kolbengchäuse 14, ist mit ihm fest verbunden und trägt einendig (im Bild rechts) in ebenfalls fester Verbindung ein etwa kreisscheibenförmiges Bcfestigungsglied 8 (s. dazu auch F i g. I oben). Um jede Trommel 23 ist ein Seilzug 27 gewickelt, von denen je die einen Enden, beispielsweise über Querhäupter 28, an den einen Plunger 15, die anderen Enden an den anderen Plunger 16 angeschlossen sind.
Gegenüber F i g. 3 ist Fig. 4 durch einen Verbindungsteil 29 ergänzt. Er sitzi mittels Bohrungen in seinen Wandungen 30 bzw. 31 auf den Lagerbüchsen 25 bzw. 24 und ist sowohl mit diesen als auch mit den Trommeln 23 fest verbunden. Für die letztgenannte Verbindung ist eine durch die Bohrungen angedeutete Verschraubung vorgesehen.
Einseitig ist das Gehäuse 14 außen mit einer um die Trommelachse 22 kreisbogenförmig gekrümmten Führungsleiste 33 versehen. Beidendig auf dieser sind einstellbare Schieber 34 bzw. 35 angeordnet, die etwa mittels der angedeuteten Verschraubung 36 festgestellt werden können. Eine durch die Schraube 37 an der Stirnfläche der Welle 26 befestigte Scheibe 38 sichert den Verbindungsteil 29. 30, 31, der zusammen mit den weiteren Teilen 23. 24, 25 ein in sich geschlossenes Paket bildet, gegen unzulässige Querverschiebungen auf der Welle 26. Andererseits bildet diese Welle zusammen mit dem Befestigungsglied 8 und dem Gehäuse 14 nebst seinem Inhalt einen ebenfalls in sich abgeschlossenen Teil der gesamten Normal-Dreheinheit, nämlich das eigentliche Antriebsaggregat.
Dieses erfindungsgemäße Aggregat ist spielfrei im Gegensatz zu den mit Zahnstange und Ritzel arbeitenden Einrichtungen bekannter Art. Es zeichnet sich ferner durch Robustheit und Billigkeit aus. Die Seilzüge 27 können nachspannbar eingerichtet sein, etwa durch geeignete Befestigungsmittel am Querhaupt 28. Es ist nützlich, eine Gestaltung vorzusehen, die es ermöglicht, als Antriebsmedium wahlweise Gas oder Flüssigkeit, z. B. Luft. Wasser, Öl, zu benutzen, wie vorauf schon erwähnt wurde. Etwa dafür benötigte Mittel, wie Leitungen. Behälter, Druckerzeuger, können in an sich bekannter Weise in die Gesamtlage eingeordnet sein. Welches Antriebsmedium jeweils zur Anwendung gelangt, hängt von einer Reihe von Umständen ab, die sich hauptsächlich aus der örtlichkeit oder aus der Art der zu leistenden Arbeit ergeben. Wenn größere Kräfte erwünscht sind, verdient in der Regel Flüssigkeit als Antriebsmedium den Vorzug.
Wie F i g. 3 zeigt, sind die beiden Zylinder 17 und 18 einseitig zur Seilrollenachse 22 angeordnet, so daß sich die beiden Plunger 15 und 16 im Betrieb gegensinnig zueinander bewegen. Daraus ergibt sich für die Normal-Dreheinheit ein gedrungener Aufbau mit gutem Momentenausgleich, wenn die Zylinder mit ihren Plun-
23 Ol
ίο
gern, was das Natürliche ist und F i g. 4 auch zeigt, zur .Seilrollenachse symmetrisch liegend ausgerichtet sind. Bei Druck/ufuhr. gleich, ob diese im einen oder anderen Drehsinn wirksam wird, fährt ein Plunger aus seinem Zylinder aus, der andere Plunger taucht in den seinen ein, bis einer der auf der Führungsleiste 33 eingestellten Schieber 34 bzw. 35 von einem an der Wandung 30 des Verbindungsteils 29 angebrachten Anschlag 39 aufgehalten wird, und zwar ist es jener Schieber, der dem gerade in seinen Zylinder vollends eingetauchten Plunger zugeordnet ist. Beim Betrachten der F i g. 3 und 4 war dies der obere Plunger 15, und der Anschlag 39 ist bei seinem entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgten Schwenken auf den Schieber 34 getroffen, sofern der maximale Schwenkwinkel des Paketes 29. 30. 31. 25. 24. 23 gegenüber dem Antriebsaggregat 14 nebst Inhalt 8, 26,38,33, 34, 35 ausgenutzt wird.
Umgekehrt läuft in solchem Fall beim nunmehrigen Eintauchen des Plungers 16 der Anschlag 39 gegen den Schieber 35 und begrenzt die Drehbeweglichkeit. Beide Schieber werden auf der Leiste 33 zwecks einer dem jeweiligen Bedarf entsprechenden direkten Wegbegrenzung ein- und festgestellt, so daß eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit gewährleistet wird. Außerdem kann auch verhindert werden, daß ein Plungerende am Zylinderboden 40 aufschlägt. Dadurch wird Beschädigungen im Antriebsaggregat vorgebeugt und sein einwandfreies Arbeiten bei langer Lebensdauer sichergestellt.
Der jeweils durchfahrene Drehwinkel zeichnet sich im Funktionsschema der Fig. 2 als Betrag entweder des Freiheitsgrades floder des Freiheitsgrades Cab, je nachdem, ob es sich im Sinne von F i g. I um die Normal-Dreheinheit 116 mit der horizontalen Lage der Drehachse oder um die Normal-Dreheinheit Ua mit der vertikalen Lage der Drehachse handelt.
Die letztgenannte Normal-Dreheinheit Ma ist gemäß Fig.l vom Flansch 6 einer Normal-Lineareinheit 16 gehaltert, die eine Linearbewegung herbeiführt. Eine solche Normal-Lineareinheit, schematisch in Draufsieht, zeigt F i g. 5. Die Einheit hat, wie vorauf an Hand von F i g. 1 schon kurz erläutert ist, ein Bcfestigungsglied 3, das beidseitig je mit einer Sitzfläche 4 nebst angedeuteter Verschraubung 5 zum Verbinden mit den gleichgestalteten Elementen der anderen Normal-Lineareinheiten und Normal-Dreheinheiten versehen ist. Im einzelnen umschließt das Befestigungsglied 3 zwei zueinander parallele Führungshülsen 41 bzw. 42, die je eine Hohlsäule 43 bzw. 44 aufweisen. Die Enden der Hohlsäulen sind mittels der vorauf schon erwähnten Flansche 6 zusammengefaßt. Auf Mitte zwischen den beiden Führungshülsen sind gemäß F i g. 5 und 6 als Antrieb für die Linearbewegung der Einheit zwei je in einem Zylinder 45 bzw. 46 gemeinsam miteinander bewegliche, als absatzlose Plunger ausgebildete Kolben 47 bzw. 48 angeordnet.
Um die Reichweite des Handhabungsgerätes über seinen normalen Hub hinaus zu vergrößern, können die genannten Plunger gemäß F i g. 8 je mit einer Umlenkrolle 49 bzw. 50 für je einen Seilzug 51 bzw. 52 versehen sein. Die Seile sind mit ihren einen Enden an einem feststehenden Einheitsteil angeschlossen, als welcher sich für den Seilzug 51 ein Flansch 53 und für den anderen Seilzug 52 ein Flansch 54 darbietet. Die anderen Seilenden sind an einem zur Mitnahme kommenden Teil der Normal-Lineareinheit befestigt Für den Seilzug 51 ist dies der linksseitige Endflansch 6 der Normal-Lineareinheit für den Seilzug 52 der rechtsseitige Endflansch 6 derselben. Somit handelt es sich um eine Art Flaschenzug mit einer Übersetzung, die den Hub der Nurmal-Lineareinheit verdoppelt.
Im übrigen enthält die Normal-Lincareinheit Anschlußstellen 55 bzw. 56 (F i g. 6 und 8) für das Einbringen des Antriebsmediums, das sodann je nach Bedarf und entsprechender Steuerung entweder dem Zylinder 45 mit seinem Plunger 47 oder dem Zylinder 46 mit seinem Plunger 48 zugeführt wird und im ersten Fall den beweglichen Teil 6, 43, 44, 6 der Normal-Lineareinheit nach rechts, ihn im zweiten Fall nach links treibt, was bei der in Fig. 1 als Ausleger fungierenden Normal-Lineareinheit Ic einmal ein Zurückziehen, zum anderen ein Ausfahren bedeutet. Die Bewegungen erfolgen gegenüber dem relativ dazu stillstehenden Befestigungsglied 3, das zusammen mit den beiden Hülsen 41 und 42 sowie den zwei Endflanschen 53 bzw. 54 darauf einen Führungsrahmen von hohem Genauigkeitsgrad bildet.
Soweit Führungen vorhanden sind, sei es in dem vorauf behandelten Rahmen, beispielsweise zwischen seinen Hülsen 41, 42 und den Hohlsäulen 43, 44, sei es sonstwo im Handhabungsgerät nach der Erfindung, etwa in der Drehbewegungen ausführenden Normal-Dreheinheit gemäß den F i g. 3 und 4, empfiehlt es sich. Gleitlager, vorzugsweise wartungsfreie, anzuwenden Derartige Lager sind auf dem Markt als Fertigteile ohne weiteres erhältlich. Sie weisen kleine Baumaße auf, sind gewichtssparend und zeichnen sich durch eine höhere Belastbarkeit aus, als sie etwa Wälzlagern zu eigen ist.
In vorteilhafter Weise kann dem Führungsrahmen, der gemäß den F i g. 5 bis 8 aus dem Befestigungsglied 3, den beiden Hülsen 41 und 42 sowie den zwei Endflanschen 53 und 54 zusammengesetzt ist, zwecks Verschiebung des Hubes der Normal-Lineareinheit ein Befestigungsglied gegeben sein, das längsverstellbar und in den Einstellagern feststellbar ist.
Durch diese Ver- und Feststellbarkeit des Befestigungsgliedes innerhalb des Führungsrahmens wird, z. B. beim Zuführen unterschiedlich geformten Gutes durch das Handhabungsgerät, eine Verlagerung des Arbeitsbereiches erzielt unter Beibehaltung der jeweils eingestellten Hublänge. Es braucht also notwendigenfalls nicht etwa die Ausgangsbasis des Gerätes geändert zu werden, womit auch eine Störung der vorgegebenen und weiterhin benötigten Hublängeneinstellung verknüpft wäre. Die Verstellbarkeit des Befestigungsgliedes gerade innerhalb eines von ihm mitgebildeten Rahmens gewährleistet bei stabilem Aufbau und leichtem Gewicht in besonderem Maße eine hohe Arbeitsgenauigkeit.
Es ist günstig, das Befestigungsglied vom Führungsrahmen abnehmbar einzurichten. Das erleichtert die Montage der Einheit vereinfacht Reparaturarbeiten und steigert die Vielseitigkeit des Gerätes, indem dadurch die Verwendung von Befestigungsgliedern mit unterschiedlich gestalteten Sitzflächen ermöglicht ist.
Wiederum kann die Abnehmbarkeit des Befestigungsgliedes dadurch gefördert werden, daß es aus mehreren Teilen besteht die durch mechanische Verbindungen, insbesondere Verschraubungen, zusammengefügt sind. Dabei ist eine Unterteilung des Befestigungsgliedes in zwei schalenförmige Hälften angezeigt
Ferner können zusätzliche Einheiten vorgesehen sein, die unter Weglassung des Antriebs, z. B. der Teile 45, 46, 47, 48, 55, 56, 57, 58 und 59 gemäß F i g. 6, den Normal-Lineareinheiten entsprechen und als handver-
23 Ol 423
stellbare Halterung für die mit ihnen zusammengesetzten Normal-Lineareinhciten und Normal-Dreheinheiten eine bis zu deren Gcsamihub reichende Verstellung erzielen. Gegebenenfalls wird dazu eine Verstellspindcl vorgesehen, die bei aufwärts gerichteter Einheit das Gewicht der beweglichen Teile zur Entlastung der Bedienung abfängt. Solche zusätzlichen Einheiten empfehlen sich für Arbeitsabläufe, in denen die Einrichtarbeit häufig einer Linearen entlang vorzunehmen ist. Sie sind hierzu billiger als die Normal-Lineareinheiten.
Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung können die Normal-Lineareinheiten mit Anschlägen ausgerüstet sein, die zwecks Änderung des Gesamthubes der in Betracht kommenden Normal-Lineareinheit verstellbar sind. Es können Anschläge an beiden Enden der Normal-Lineareinheit vorgesehen sein. Die Folge ist, daß von beiden Enden der Nornial-Linearcinheit aus Hubänderungen möglich sind. Unter Umständen genügt aber auch schon ein Anschlag an nur einem Ende der Normal-Lineareinheit.
Um ferner den der Einheit eigenen Gesamthub ausnutzbar zu haben, werden die platzbeanspruchten Anschläge abnehmbar gestaltet. In Ergänzung dazu oder an Stelle kann eine Feineinstellvorrichtung zum Justieren angeordnet sein. Eine solche ist in der eine Linearbewegung herbeiführenden Normal-Lineareinheit gemäß den F i g. 5 und 6 dargestellt. In dem verstellbaren, als Halterung dienenden Anschlagteil 57 ist eine Feineinstellvorrichtung untergebracht, deren den eigentlichen Anschlag bildender, vorragender Teil 58 mit seiner Stirnfläche an einem Gegenanschlag des Flansches 54 ausläuft.
Auch bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Normal-Dreheinheit, die eine Drehbewegung herbeiführt, sind den vorauf geschilderten Anschlägen funktionsgleiche Elemente vorhanden. Dabei handelt es sich um die beiden ein- und feststellbaren Schieber 34 und 35. Sie begrenzen den Drehbereich der Normal-Dreheinheit jeweils nach Größe und Lage entsprechend der ihnen vorgegebenen Einstellung. Sie können ebenfalls feineinstellbar ausgeführt sein.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht in Dämpfungseinrichtungen, die den beweglichen Teil der Normal-L ineareinheit in die jeweilige Endlage gedämpft einlaufen lassen. Gemäß den F i g. 5, 6 und 8 der Zeichnung enthält die Dämpfungseinrichtung einen Bolzen, der im Flansch 54, und zwar in den Zu- bzw. Abflußweg für das Antriebsmedium ragend und gegen Herausfallen gesichert, derart verschiebbar ist, daß er beim Auflaufen der Stirnfläche des Anschlagteils 58 an ihm hineingeschoben wird und den Abfluß des Antriebsmediums drosselt.
Diese vorauf an einer Normal-Lineareinheit für Linearbewegung geschilderte Dämpfungseinrichtung läßt sich sinngemäß auch bei Normal-Dreheinheiten und Zusatz-Dreheinheiten anordnen, die eine Drehbewegung herbeiführen.
Die Dämpfungseinrichtung dient einerseits der Schonung des Handhabungsgerätes, andererseits verhindert sie die Schwingungen, die beim ungedämpften Anhalten auftreten und die erforderliche Genauigkeit beim Erreichen des Sollwertes ausschließen.
Insoweit im Rahmen der Erfindung Antriebskolben über Seilzüge wirken, wie dies gemäß den F i g. 3 und 4 in einer Normal- oder Zusatz-Dreheinheit mit den Kolben 15 und 16 nebst den Seilzügen 27 der Fall ist und außerdem gemäß Fig.8 für die Kolben 47 und 48 nebst den Seilzügen 51 und 52 der Normal-Lineareinheit gilt, empfiehlt es sich, Sicherungseinrichtiingen vorzusehen, die bei Seilriß ein Freiwerden der unter Druck sichenden Kolben verhindern. Sonst sind Schaden möglich, indem bei Vorhandensein von Gas als An triebsmedium ein freigewordener Kolben in einer die Umgebung gefährdenden Weise herausgeschleudert würde, während bei Anwendung von Flüssigkeit, die in der Regel öl sein wird, den Arbeitsfluß störende Lachen auftreten würden.
ίο Die Sieheiungseinrichtungeri können mechanischer ArI sein und etwa aus einem vorgesetzten Anschlag bestehen, der insbesondere unter Gasdruck ankommende Kolben unschädlich macht. Zusätzlich dazu oder für sich allein, wenn in der Normal-Lineareinhcit oder in der Normal-Dreheinheit nur mit Flüssigkeit gefahren wird, kann eine Sicherungseinrichtung elektromechanischcr Art vorgesehen sein, etwa indem in den Weg. den der freigewordene Kolben nimmt, ein Elektroschalter zum Vcntilschließen gelegt ist.
Ferner ist es wichtig, sich vergewissern zu können, ob die beweglichen Teile einer Normal-Lincareinheil oder Normal-Dreheinheit eine vorgesehene Endlage auch erreicht haben. Solche Kenntnis ist Voraussetzung, etwa um weitere Funktionen im Arbeitsprogramm einzuleiten. Zu diesem Zweck sind in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung in Betracht kommende Normal-Lineareinheiten und Normal-Dreheinheilen mit Endstellungskontrolleinrichtungen clektromechaniseher oder elektronischer Art veisehen. Sie machen das Erreichen der Endlage durch Signalgabe kenntlich.
Ferner kann der Einheit, gleich, ob es sich um eine Normal-Lineareinheit zur Herbeiführung von Linearbewegungen oder um einen Normal-Drehcinheit für die Ausführung von Drehbewegungen handelt, eine gegen Störkomponenten abgesicherte Wegmeßeinrichtung beigegeben sein. Als Störkomponenten sind hier alle Einflüsse zu verstehen, die. wie z.B. Wärme oder hohe Belastung, in die Wegmessung Ungenauigkeiten bringen können.
Im einzelnen kommen jedoch für die beiden genannten Einheitsarten, d. h., die Normal-Lineareinheiten und Normal-Dreheinheiten, unterschiedliche Mittel in Betracht. Zur Istwertbestimmung bei den Normal-Lineareinheilen mit Linearbewegungen eignet sich besonders eine Wegabtasteinrichtung, die gemäß F i g. 5 ein vorgespanntes Stahlseil 65 oder ein vorgespanntes Zahnband jeweils in Verbindung mit einem elektronischen Signalgeber 64 enthält.
Andererseits empfiehlt sich bei den Normal-Dreheinheiten zur Herbeiführung einer Drehbewegung eine Abtasteinrichtung mit unmittelbarer Wegmessung zwischen ortsfesten und beweglichen Teilen der Normal-Dreheinheit. Als zweckmäßige Ausführungsform bietet sich dafür ein elektronischer Signalgeber mit einem Meßrad und einer Laufbahn für dieses an.
Zum Steuern der einzelnen Normal- und Zusatzeinheiten des Handhabungsgerätes, d. h. also für die Befehlsgabe an diese, stehen bekannte Einrichtungen verschiedener Art zur Verfugung. Es gibt elektromechanisch e und elektronische Einrichtungen. Die Anwendungsmöglichkeiten bei den elektromechanischen sind im Verhältnis zu den elektronischen begrenzt. Jedoch ist ihr Preis kleinen
Deshalb werden nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung die Normal- und Zusatz-Einheiten so gestaltet, daß sie wahlweise mit einer elektromechanischen oder mit einer elektronischen Steue-
23 Ol 423
rungseinrichtung ausrüstbar sind. Der Interessent kann sich nunmehr für jene Alternative entscheiden, die den bei ihm vorliegenden Gegebenheiten Rechnung tragt.
Sofern nun die Norn al- und Zusatz-Einheiten mit eine1" elektronischen Steuerungseinrichtung ausgerüstet sind, ist es vorteilhaft, gemäß einem weiteren erfinderischen Schritt zwecks Bestimmung der Geschwindigkeit des beweglichen Einheitsteils jeder Normal- und Zusatz-Einheit einen die Negativbeschlcunigung überwachenden PID-Regler mit vorgeschaltetem Potentiometer beizugeben.
Dabei handelt es sich um eine elektronische Steuerung in Digital-Technik, und grundsätzlich stellte sich dazu die Aufgabe, ein elekirohydraulisches Stellglied durch eine elektronische Steuereinrichtung derart zu beeinflussen, daß als mechanische Größen vorgegebene Winkel- oder Wegstrecken mit verschiedenen Sollwerten angefahren werden. Nun hängt die Genauigkeit, mit der die gewünschte Position angefahren wird, in erster Linie vom Grad der Präzision und vom Auflösungsvermögen des Sollwertgebers bzw. des Istwertgebers ab. Hierfür gibt die Anwendung der Digital-Technik die besten Voraussetzungen.
Ein Ausführungsbeispiel zeigt der in F i g. 5 ersichtliche Signalgeber 64. wobei die digital vorliegenden Werte sodann auch digital weiterveraibeitet werden. Dazu gehört ein digitales Rechenwerk. Ls hat die Differenz aus digitalem Soll- und Istwert zu bilden. Danach erfolgt die Umwandlung in eine analoge Spannung zur Aussteuerung des Reglers.
Weil jedoch in ein und derselben Wegstrecke mehrere Positionen anzufahren sind, können Festanschläge, wie solche z. B. durch die Teile 57. 58 gemäß F i g. 5 dargestellt sind, und gleichfalls auch die vorauf geschilderten Dampfungseinrichtungen, z. B. Teil 59 gemäß F i g. 5. nicht mitverwendet werden. Um nun trotzdem beim jeweiligen Anhalten einen Dämpfungseffekt zu erzielen und die dynamischen Belastungen unter Kontrolle halten zu können, sind in die Steuerung mit einem Begrenzer-Eingang ausgerüstete PID-Regler eingebaut.
Dieser Begrenzer-Eingang bestimmt bei Beschallung den maximalen Schwenkwinkel eines Servo-Ventils, d. h. eines auf unterschiedliche Durchlaßgrößen einstellbaren Ventils, und dadurch wird die Geschwindigkeit des Einzelsystems mitbestimmt. Die Beschallung selbst von Null bis zum Maximum erfolgt mittels Potentiometern, vorzugsweise externer Anordnung.
Bei zusätzlicher Ausrüstung der vorauf behandelten PID-Regler mit einem zweiten Begrenzer-Eingang und bei Vorhandensein von wenigstens zwei Normal- und Zusatz-Einheiten können zwecks Bestimmung einer Gesamt-Zyklus-Zeit die Einzelpotentiometer auf ein weiteres gemeinsames Potentiometer geschaltet sein.
An den Einzelpotentiometern sodann eingestellte Wertigkeiten sind über den zweiten Begrcnzer-Ein gang veränderbar, und damit läßt sich die Gesamt-Zy klus-Zeil des Handhabungsgerätes derart beeinflussen daß alle vorgegebenen Einzelheiten mit dem gleicher Faktor geändert werden. Dies ist erforderlich, da da; Handhabungsgerät mit weiteren Maschinen oder ir Fertigungsstraßen eingesetzt wird und dadurch von dei Taktzeit einer Gesamtanlage abhängig ist.
Schließlich sind die erfindungsgemäßen Handha bungsgeräte auch einer Programmierung zugänglich womit das funktionell Zusammenschalten ihrer Nor mal- und Zusatz-Einheiten gemeint ist. u!mJ zwar so wohl der Normal-l.ineareinheiten und/oder Zusatz-Li neareinheiien. die eine Linearbewegung herbeiführen als auch der Normal-Dreheinheiten und/oder der Zu satz-Drcheinheiten. die eine Drehbewegung bewirken Die Programmierung bestimmt den Einsatz der einzcl nen Normal- und Zusatz-Einheiten, also ob sie mitein ander oder nacheinander und dabei in Abhängigkeil voneinander oder ohne eine solche arbeiten.
Die verschiedenen bekannten Programmier-Systcmc haben den Nachteil, daß sie für den Einrichter, d. h. füi den Maschinenberutzer. nicht besonders übersichtlich gestaltet werden können. Das ergibt entsprechend lange Umrüstzeiten.
Diesen Nachteil schaltet die Erfindung in wciterci zweckmäßiger Ausgestaltung dadurch aus, daß zuir Programmieren des Handhabungsgerätes für die funk lionellc Zusammenschaltung der einzelnen Steuerungs bausteine (logische Verknüpfung auf Steckkarten) Vor wählschalter, zweckmäßig solche digitaler Art, vorge sehen sind, wobei jede Zahl einem bestimmten, vorhei festgelegten Programm entspricht.
jedes neu hinzukommende Programm wird mit einet fortlaufenden Nummer versehen, so daß nachträglich ohne weiteres festzustellen ist. welche Zahl welchen· Programmablauf entspricht. Durch die Verwendung solcher Vorwahlschaller bzw. Programm-Nummern ist für den Anwender ohne Schwierigkeiten eine Programmumsiclhing möglich, da er nur an dem Vorwahlschal· ter eine andere Zahl, die in der Maschinenbeschreibung des Handhabungsgerätes zu ersehen ist, einstellt. Auch in wirtschaftlicher Hinsicht ist die erfindungsgemäßc Programmierung den bekannten Programmiersystemen überlegen. Der Beschaffungsaufwand beschränkt sich auf das zunächst Benötigte. Bei Bedarf sind Programmerweiterungen zu ebenfalls geringen Koster möglich. In jedem Fall, gleich, ob es sich um ein erste« Programmieren oder um ein erweitertes handelt, liegen für den Benutzer keinerlei Programmierprobleme vor.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:
1. Handhabungsgerät, welches im Baukastensystem aus mindestens zwei Bewegungseinheiten zusammengebaut ist und ein Betätigungsorgan, z.B. einen Greifer, Halter usw., sowie mindestens eine zwei zueinander längsverschiebbare Teile enthaltende Lineareinheit und/oder mindestens eine zwei zueinander drehbare Teile enthaltende Dreheinheit als Bewegungseinheiten aufweist, wobei einzelne Einheiten durch voneinander lösbare flanschartige Verbindungsmittel verbunden sind und eines der relativ zueinander längsverschiebbaren Teile (Befestigungsglied) der Lineareinheit mit einem seitlichen flanschartigen, eine zur Längsverschieberich- tung sich erstreckende Flanschfläche aufweisenden Verbindungsmittel zur passenden Verbindung mit einem flanschartigen Verbindungsmittel einer anderen Sewegungseinheit versehen ist,dadurchgekennzeichnet, daß als zweites Teil der Linear- einheit ein zu dem erstgenannten Teil (Befestigungsglied 3) linear hin- und herbeweglich geführtes Teil vorgesehen ist, das an seinen beiden Enden je mit einem flanschartigen Verbindungsmittel (6) mit zur Bewegungsrichtung sich quer erstreckender Flanschfläche zur weiteren Aufnahme anderer Einheiten versehen ist, und die Dreheinheit (Ha, Ub)Je ein entsprechendes flanschartiges Verbindungsmittel (7, 7) mit senkrecht zur Drehachse stehender Flanschfläche an jedem ihrer beiden Teile aufweist, wobei bei mehreren Linear- bzw. Dreheinheiten diese je unter sich als gleichartige Normal-Bewegungseinheiten ausgebildet und somit wahlweise in bezug auf Anzahl und Kombination durch lösbare Festspannmittel (5) in beliebiger Folge miteinander ver- bindbar sind.
2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Einheiten (la, li>. Ic; Ha. 116) durch zwei je in sinem Zylinder (17. 18; 45, 46) angeordnete, hin- und herbewegliche. vorzugsweise als absatzlose Plunger ausgebildete Kolben (15, 16; 47, 48) erfolgt, welche pneumatisch oder hydraulisch betätigbar sind.
3. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsglied (3) der Lineareinheit Teil eines Führungsrahmens (3,41,42, 53,54) ist, in dem das andere, zu ihm längsverschiebbare Teil mittels zweier parallel zueinander angeordneter, zweckmäßig als Hohlsäulen ausgebildeter Säulen (43, 44), deren benachbarte Enden mit je so einem Flansch (6) zur Aufnahme anderer Einheiten verbunden sind, linear hin- und herbeweglich geführt ist.
4. Handhabungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander parallele, vom Befestigungsglied (3) umfaßte Führungshülsen (41, 42) mit je einem verbindenden Querflansch (53, 54) an ihren benachbarten Enden den Rahmen bilden, wobei das Befestigungsglied (3) auf den Führungshülsen (41, 42) längsverschiebbar und in den Ein- Stellagen feststellbar ist und zwecks Abnehmbarkeit vorzugsweise mehrteilig ausgebildet ist.
5. Handhabungsgerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kolben (47, 48) in den parallel zueinander angeordneten Zylin- < >5 dem (45, 46) in gleicher Richtung miteinander bewegen, wobei sich die Antriebselemente (45, 46, 47, 48) zweckmäßig in der Mitte zwischen den beiden Führungshülsen (41, 42) befinden und die Querflan sche (53.54) als Zylinderköpfe ausgebildet sind.
6. Handhabungsgerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (47, 48) zur Verlängerung des Hubes der Lineareinheit (la, 16. Ic) je mit einer Umlenkrolle (49, 50) für je einen Seilzug (51, 52) im Sinne von Flaschenzügen versehen sind, wobei die Seilzüge (51,52) mit ihrem einen Ende am zugehörigen, feststehenden Querflansch (53 bzw. 54) des Führungsrahmens und mit ihrem anderen Ende an dem entsprechenden, zur Mitnah me kommenden Flansch (6) der Säulen (43, 44) angeschlossen sind.
7. Handhabungsgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Dreheinheit (Ua. lib) die Zylinder (17. 18) parallel zueinander und einseitig zu einer Seilrollenachse (22) angeordnet sind, und daß sich die Kolben (15, 16) in entgegengesetzten Richtungen zueinander bewegen, wobei die lineare Bewegung der Kolben mit mindesiens einem über mindestens eine entsprechende Rolle (23) geleiteten Seilzug (27) in eine Drehbewegung umgewandelt wird.
8. Handhabungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinheit (lla, 116) mit zwei Befestigungsgliedern (8, 29, 30) von gleicher Sitzfläche versehen ist, von denen das eine (8) mit dem den Antrieb enthaltenden Teil der Dreheinheit, das andere (29, 30) mit der Rolle (23) des Seilzuges (27) verbunden ist, so daß bei einer Winkeländerung zwischen den beiden Befestigungsgliedern das erstgenannte Glied als ortsfest, das andere als beweglich gilt.
9. Handhabungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (la 16. Ic,- lla. 116) zwecks Begrenzung der Bewegung mit abnehmbaren und feststellbaren Anschlägen (57, 58; 34, 35) versehen sind, die vorzugsweise justierbar sind.
10. Handhabungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die F.inheiten (la, 16. Ic; lla. 116) mit Dämpfungseinrichtungen }59) versehen sind, die den beweglichen Teil der Einheit in die jeweilige Endlage gedämpft einlaufen lassen.
11. Handhabungsgerät nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch Sicherungseinrichiungen mechanischer und/oder elektromechanischer Art. die bei Seilriß das Herausfahren der Koibcn (15, 16; 47. 48) aus ihren Zylindern (17,18; 45,46) verhindern.
12. Handhabungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wegmeß- und/oder Endstellungskontrolleinrichtungen elektromechanischer oder elektronischer Art vorgesehen sind, wobei die Wegmeßeinrichtung zweckmäßig als Wegabtasleinrichtung ausgebildet ist, welche bei der Lineareinheit (la, 16, Ic) einen Signalgeber (64) und ein damit in Verbindung stehendes Drahtseil (65) oder vorgespanntes Zahnband umfaßt, und welche bei der Dreheinheit (Ha. 116) einen Signalgeber und ein damit in Verbindung stehendes Meßrad sowie eine Laufbahn für dieses umfaßt.
13. Handhabungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die F.inheiten (la, 16, Ic; lla, 116) wahlweise mit einer elektromechanischen oder elektronischen Steuerung ausgerüstet sind, wobei bei Verwendung einer
23 Ol
elektronischen Steuerung vorzugsweise jeder Einheit (Ia. Ift, lc.· Ha, Wb) ein die Negativbeschleunigung überwachender PID-Regler mit vorgeschaltetem Potentiometer beigegeben ist zwecks Bestimmung der Geschwindigkeit des beweglichen Teils dieser Einheiten (Ia, Ib. Ic; Ha. 116). und daß bei Anordnung von wenigstens zwei Einheiten (la. Ib, Ic; Ha, 116) zwecks Bestimmung einer Gesamt-Zyklus-Zeit die Einzelpotentiometer auf ein weiteres, gemeinsames Potentiometer geschaltet sind.
14. Handhabungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu seinem Programmieren für die funktionell Zusammenschaltung der einzelnen Steuerungsbausleine als logische Verknüpfungen auf Steckkarten Vorwählschalter, zweckmäßig solche digitaler Art. vorgesehen sind, wobei jede Zahl einem bestimmten, vorher festgelegten Programm entspricht.
15. Handhabungsgerät nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch zusätzliche Einheiten, die unter Weglassung eines Antriebs den Normal-Beviegungseinheiien entsprechen und als handversiellbare Halterung für die mit ihnen zusammengesetzten Normal-Bewegungseinheiten eine bis zu deren Gesamthub reichende Verstellung erzielen, gegebenenfalls mit einer beigegebenen Verstellspindel.
DE19732301423 1973-01-12 1973-01-12 Handhabungsgerät Expired DE2301423C3 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732301423 DE2301423C3 (de) 1973-01-12 1973-01-12 Handhabungsgerät
GB71174A GB1455782A (en) 1973-01-12 1974-01-07 Manipulator
IT6702474A IT1009085B (it) 1973-01-12 1974-01-08 Attrezzo manipolatore
CH19274A CH572383A5 (de) 1973-01-12 1974-01-08
SE7400238A SE421389C (sv) 1973-01-12 1974-01-09 Av minst tva rorelseenheter i byggladesystem uppbyggd industrirobot
FR7401058A FR2310196A1 (fr) 1973-01-12 1974-01-11 Manipulateur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732301423 DE2301423C3 (de) 1973-01-12 1973-01-12 Handhabungsgerät

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2301423A1 DE2301423A1 (de) 1974-07-25
DE2301423B2 DE2301423B2 (de) 1975-09-04
DE2301423C3 true DE2301423C3 (de) 1978-09-28

Family

ID=5868862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732301423 Expired DE2301423C3 (de) 1973-01-12 1973-01-12 Handhabungsgerät

Country Status (6)

Country Link
CH (1) CH572383A5 (de)
DE (1) DE2301423C3 (de)
FR (1) FR2310196A1 (de)
GB (1) GB1455782A (de)
IT (1) IT1009085B (de)
SE (1) SE421389C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3113184A1 (de) * 1981-04-01 1982-10-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Dreiachsgelenk fuer roboter, handhabungseinrichtungen und dergleichen

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2648658C3 (de) * 1976-10-27 1981-06-11 Premag Gmbh, 6222 Geisenheim Handhabungseinrichtung für lineare und rotierende Bewegungsabläufe
US4267424A (en) * 1978-05-22 1981-05-12 Nissan Motor Company, Limited Spot welding machine for heavy-duty operations on surface contoured workpieces
JPS5815277B2 (ja) * 1978-05-22 1983-03-24 日産自動車株式会社 工業用ロボツト
EP0009587A1 (de) * 1978-08-31 1980-04-16 Robitron Ag Antriebsvorrichtung einer Linear-Einheit für Industrie-Roboter
DE2914650A1 (de) * 1979-04-11 1980-10-23 Bosch Gmbh Robert Uebergabegeraet zum zufuehren und weitergeben von serienteilen
FR2482508A1 (fr) * 1980-05-14 1981-11-20 Commissariat Energie Atomique Manipulateur et support d'orientation motorise pour un tel manipulateur
JPS5789586A (en) * 1980-11-25 1982-06-03 Motoda Denshi Kogyo Kk Universal robot
DE3111624A1 (de) * 1981-03-25 1982-10-07 GdA, Gesellschaft für digitale Automation mbH, 8000 München "industrieroboter"
IT1144707B (it) * 1981-05-15 1986-10-29 Dea Spa Unita a braccio operativo controllata da un sistema a calcolatore
GB2133381A (en) * 1981-11-11 1984-07-25 Piggott Norman Brian Robot arm
US4636138A (en) * 1982-02-05 1987-01-13 American Robot Corporation Industrial robot
JPS5959366A (ja) * 1982-09-22 1984-04-05 フアナツク株式会社 産業用ロボツト
EP0108657B1 (de) * 1982-09-25 1987-08-12 Fujitsu Limited Vielgliedriger Roboter
JPS5973298A (ja) * 1982-10-20 1984-04-25 ファナック株式会社 工業用ロボツトの手首機構
GB2132968A (en) * 1983-01-06 1984-07-18 Expert Automation Multi-axis manipulator
DE3312404A1 (de) * 1983-04-06 1984-10-18 Mantec Gesellschaft für Automatisierungs- und Handhabungssysteme mbH, 8510 Fürth Robotergelenk
DE3312862A1 (de) * 1983-04-09 1984-10-11 Blohm + Voss Ag, 2000 Hamburg Freiprogrammierbare, mehrachsige betaetigungsarmeinheit, insbesondere industrieroboter
GB2143205B (en) * 1983-07-15 1986-07-16 Leicester Polytechnic Robots
US4585387A (en) * 1983-10-11 1986-04-29 William Jayne Robot arm
FR2560102B1 (fr) * 1984-02-28 1987-10-23 Exameca Monedi Dispositifs contractiles generant des mouvements mecaniques ou robotiques pour manipulation ou locomotion et membres robots actionnes par ces dispositifs
US4684312A (en) * 1984-04-30 1987-08-04 Westinghouse Electric Corp. Robotic wrist
CA1245244A (en) * 1984-04-30 1988-11-22 Richard S. Antoszewski Robotic wrist
NL8402765A (nl) * 1984-09-11 1986-04-01 Philips Nv Manipulator met zes vrijheidsgraden.
GB8501177D0 (en) * 1985-01-17 1985-02-20 Edwards A M Plate glass handling machine
US4780047A (en) * 1985-04-05 1988-10-25 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Advanced servo manipulator
US4973215A (en) * 1986-02-18 1990-11-27 Robotics Research Corporation Industrial robot with servo
DE3717597A1 (de) * 1986-07-09 1988-01-21 Eisenmann Foerdertech Gmbh Robotergelenkkopf in modulbauweise
US4989444A (en) * 1988-08-09 1991-02-05 Daikin Industries, Ltd. Industrial robot for pressing system, pressing system, and method for bending plate material
GB2225767A (en) * 1988-10-06 1990-06-13 Mohammad Javad Birjandi Manipulator for electromagnetic field detecting coil
JP2699510B2 (ja) * 1989-01-23 1998-01-19 ソニー株式会社 多関節型ロボット
JP2642226B2 (ja) * 1990-07-23 1997-08-20 ファナック株式会社 高密度設置形ロボット
US5084951A (en) * 1990-11-30 1992-02-04 Imta Multi-axis tool positioner
AUPM570694A0 (en) * 1994-05-19 1994-06-09 O'Brien, Brian Jonathan Shape variable structure
DE10216801B4 (de) * 2002-04-15 2005-09-22 Kuhnke Gmbh Anschlagelement mit einem Dämpfungszylinder
CN102229143A (zh) * 2011-06-22 2011-11-02 于复生 一种四自由度气动机械手
CN104552257A (zh) * 2014-12-23 2015-04-29 广西大学 一种移动式焊接机器人
CN104802170B (zh) * 2015-04-22 2016-05-18 创美工艺(常熟)有限公司 轴毂检测用机械手
EP3481600A4 (de) * 2016-04-21 2020-04-29 Hughen Gerrard Thomas Robotersystem zur durchführung einer operation
DE202018101463U1 (de) 2018-03-15 2018-04-25 Igus Gmbh Manipulator mit Gelenken und Multifunktionsprofil hierfür

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3113184A1 (de) * 1981-04-01 1982-10-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Dreiachsgelenk fuer roboter, handhabungseinrichtungen und dergleichen

Also Published As

Publication number Publication date
FR2310196A1 (fr) 1976-12-03
FR2310196B1 (de) 1980-04-30
DE2301423A1 (de) 1974-07-25
SE421389B (sv) 1981-12-21
GB1455782A (en) 1976-11-17
IT1009085B (it) 1976-12-10
CH572383A5 (de) 1976-02-13
SE421389C (sv) 1985-03-04
DE2301423B2 (de) 1975-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2301423C3 (de) Handhabungsgerät
EP1015169B1 (de) Schweissautomat
DE2649123C2 (de) Programmierbarer Manipulator
DE2751579C2 (de) Motorgetriebener Manipulator
DE2938767C2 (de) Handhabungseinrichtung
EP0812652B1 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung und/oder Montage von Werkstücken
EP0054763A1 (de) Getriebeanordnung für einen mit dem Ausleger eines Manipulators verbundenen Gelenkkopf
DE3218712A1 (de) Zweiachsiges handhabungsgeraet fuer werkstuecke, insbesondere zum be- und entladen von ebenen magazinen
DE3227508A1 (de) Vorrichtung fuer einen robotermanipulator
DE102013205008B4 (de) Vorrichtung zur Erzielung vorteilhafter kinematischer Eigenschaften bei der Verschwenkung programmgesteuert bewegter, rotationssymmetrisch wirkender Werkzeuge
DE2908523A1 (de) Automatisches arbeitsgeraet
DE3448409C2 (en) Modular driving unit for industrial robot
EP0819041B1 (de) Industrieroboter mit massenausgleich
EP2397279A1 (de) Knickarmroboter mit Armantrieb
DE2558493C3 (de) Steuerarm fur die Fernsteuerung eines Arbeitsarmes eines Manipulators
DE2030909A1 (de) Harmonische Betätigungsvorrichtung fur eine kraftangetriebene Werkstuck greif und handhabungseinrichtung
EP0085420A1 (de) Kryostatmikrotom
EP1216787B1 (de) Positioniervorrichtung
DE3048572C2 (de) Automatisches Handhabungsgerät mit einem längsbeweglichen Arm
DE3244019C2 (de) Industrie-Roboter
EP1528449B1 (de) Vorrichtung zum Steuern einer Einrichtung
DE3305893C2 (de)
DE3831275C2 (de)
DE3716688A1 (de) Vorrichtung zur ausfuehrung raeumlicher bewegungen
DE3735422A1 (de) Nadelpraegevorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8310 Action for declaration of annulment
8313 Request for invalidation rejected/withdrawn