DE2341133A1

DE2341133A1 - Industrie-roboter

Info

Publication number: DE2341133A1
Application number: DE19732341133
Authority: DE
Inventors: Justin Doell
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-08-14
Filing date: 1973-08-14
Publication date: 1975-02-20
Also published as: SE7410314L; JPS5048654A; CH572792A5; DE2341133B2

Description

1 a AUG. 1973

SIEMENS AKTISNGESELLSCHAFT Erlangen, 2341 133 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str-50

Unser Zeichen: VPA 73/3201

(9/373/3020) Le/HL

Industrie-Roboter

Die Erfindung betrifft einen einfachen Industrie-Roboter mit einem Greifer, der bestimmte manuelle Handgriffe bzw. Arbeiten ausführen kann. Bei den bisher bekannten einfachen Industrie-Robotern werden die Bewegungen in allen Freiheitsgraden, wie Transfer-, Hub-, Rotations- und Schwenkbewegung durch pneumatischen oder hydraulischen Antrieb vorgenommen. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen einfachen Industrie-Roboter zu schaffen, der einen weniger aufwendigen und anwendungsfreundlicheren Antrieb aufweist.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine im wesentlichen horizontalste Bewegungen ausführende Transfereinheit mit Greifer und eine im wesentlichen vertikale Bewegungen ausführende Hubeinheit, die beide elektromotorisch angetrieben sind. Die Hubeinheit kann dabei mit einer Schwenkeinheit und die Transfereinheit mit einer Rotationseinheit für den Greifer kombiniert sein. Der elektromotorische Antrieb hat gegenüber den bisherigen Antrieben den Vorteil", daß die Einheit immer sofort betriebsbereit und leicht Steuer- und regelbar ist. Ferner besitzt sie eine hohe Positioniergenauigkeit und erfordert praktisch keine Wartung.

Der erfindungsgemäße Industrie-Roboter ist an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 die gesamte Einheit in Schnitt und Fig. 2 und 3 Ansichten gemäß den Linien B-B und A-A in Fig.1.

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In Pig. 1 sind mit I die Hubeinheit und mit II die Transfereinheit des Roboters bezeichnet. Die Hubeinheit I ist folgendermaßen ausgebildet: In einem aufrecht· stehenden Gehäuse 1 mit einem Fuß 2 ist ein Elektromotor 3 mit vertikaler Läuferwelle angeordnet. Die Läuferwelle ist als Hohlwelle 4 ausgebildet und umgibt eine Spindel 5· Ferner trägt die Welle 4 eine Spindelmutter 6, welche die Spindel 5 antreibt. Auf der Spindel 5 sitzt eine Platte 7, die die Transfereinheit II aufnimmt. Diese Platte 7 wird von drei an ihrer Unterseite befestigten, um 12o gegeneinander versetzten Führungsbolzen 8 längsgeführt.

Die Führungsbolzen 8 sitzen -beispielsweise über Kugelbüchsen 9- in Rohren 10, die außen an einem Rotationstopf 11 befestigt sind. Dieser Rotationstopf wiederum ist mittels Kugellager 12 drehbar auf dem Gehäuse 1, dieses umgebend, gelagert. Am Rotationstopf 11 ist über ein Winkelstück 13 eine elektromagnetische Bremse 14 so befestigt, daß diese sich zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und der Spindelmutter 6 befindet. Diese Bremse weist zwei konzentrische Bremsflächen 15 und 16 auf, wobei die Bremsfläche 15 bei eingefallener Bremse durch Federdruck gegen das Gehäuse 1 anliegt.

Die Arbeitsweise der Hubeinheit ist folgendermaßen: Bei eingeschaltetem Motor wird Je nach Drehrichtung desselben die Spindel 5 durch die Spindelmutter 6 nach oben oder unten bewegt, wodurch die Transfereinheit 2 Hubbewegungen in der einen oder anderen Richtung ausführt. Soll hingegen die Transfereinheit geschwenkt werden, dann lüftet man die Bremse 14, wodurch deren Bremsfläche 16 an der Spindelmutter 6 anliegt. Dadurch wird der Rotationstopf 11 von der Spindelmutter 6 mitgenommen und schwenkt die Platte 7 mit der Transfereinheit II, und zwar ebenfalls wieder je nach Drehrichtung des Motors in dem einen oder anderen Drehsinn. Ist die Schwenkbewegung beendet, läßt man die Bremse I4 durch Abschalten des Bremsstromes wieder einfallen; die Bremsfläche 15 liegt wieder am Gehäuse 1 an und der Rotationstopf 11 ist fixiert.

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Nunmehr können wahlweise wieder Hubbewegungen der Spindel erfolgen.

Die Transfereinheit II ist im wesentlichen gleich aufgebaut, wie die Hubeinheit I, jedoch um 90 versetzt, d.h. die Läuferwelle 17 des Antriebsmotors 18 ist horizontal angeordnet. Auch hier umgibt diese Hohlwelle 17 eine Spindel 19» die über eine Spindelmutter 20 angetrieben wird. An einem Ende der Spindel 19 ist eine Greifereinheit 21 befestigt, die durch die Spindel 19 Transferbewegungen ausführt. Die Längsführung der Greifereinheit 21 erfolgt ebenfalls über Führungsbolzen 22, die wiederum in Rohren 23 geführt sind, welche außen an einem Rotationstopf 24 sitzen. Die Fixierung dieses Rotationstopfes 24 erfolgt ebenfalls durch eine elektromagnetisch zu lüftende Federbremse 25, die zwischen der Spindelmutter 20 und der Innenwand des Gehäuses 26 vorgesehen ist. Soll die Greifereinheit eine Rotationsbewegung ausführen, dann lüftet man die Bremse 25, so daß deren innere Bremsfläche an der Spindelmutter 20 anliegt. Die Arbeitsweise der Transfereinheit ist also im wesentlichen ebenfalls die gleiche wie die der Hubeinheit. Unterschiedlich ist hier nur, daß wegen des Fußes 27, mittels dessen das Gehäuse 26 der Transfereinheit auf der Platte 7 befestigt ist, die Greifereinheit 21 nicht um 360 rotieren kann, was aber auch nicht notwendig ist. Es sind hier nur zwei Führungsbolzen 22 vorgesehen, die am Rotationstopf mit einem bestimmten Winkelabstand so befestigt sind, daß die Greifereinheit trotz des Fußes 27 ui ^ + 90° um ihre Längsachse rotieren kann. Um ein Eindringen von Fremdkörpern in die Transfereinheit II zu vermeiden, kann zwischen dem Rotationstopf 24 und der Greifereinheit 21 ein Balg 28 vorgesehen werden.

Sollte für bestimmte Anwendungszwecke eine Schwenkbewegung für die Transfereinheit und/oder eine Rotationsbewegung der Greifereinheit nicht notwendig sein, dann erübrigt sich das Vorsehen der elektromagnetischen Bremsen; es würde statt

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dessen ein einfaches Fixierelement jeweils zwischen Gehäuse und dem Rotationstopf genügen bzw. könnten die Führungen für die Führungsbolzen unter Wegfall des Rotationstopfes unmittelbar am jeweiligen Gehäuse befestigt sein.

10 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

Pa t etitanspr üche

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Industrie-Roboter, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen horizontale Bewegungen ausführende Transfereinheit (II) mit Greifer (2'1 ) und eine im wesentlichen vertikale Bewegungen ausführende Hubeinheit (I), die beide elektromotorisch angetrieben sind.
2. Industrie-Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinheit (i) mit einer Schwenkeinheit kombiniert ist.
3- Industrie-Roboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinheit (II) mit einer Rotationseinheit für den Greifer kombiniert ist.
4. Industrie-Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bewegungen über Spindeltriebe erfolgen.
5. Industrie-Roboter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Ausbildung der Hubeinheit: Jn einem aufrecht stehenden Gehäuse (1) ist ein Elektromotor (3) mit vertikaler Läuferwelle (4) fest angeordnet, die Läuferwelle ist als Hohlwelle ausgebildet und umgibt eine Spindel (5), die von einer fest auf der Hohlwelle sitzenden Spindelmutter (6) angetrieben ist und eine die Transfereinheit aufnehmende Platte (7) trägt, die ihrerseits mit Führungsbolzen (8) versehen ist, welche in drehsicherbaren Führungen geführt sind.
6. Industrie-Roboter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führun^gsbolzen (8) in einem Rotationstopf (11) geführt sind, der auf dem Hubgehäuse (1) drehbar und dieses umgebend sitzt und wahlweise mit dem Gehäuse oder mit der Spindelmutter fixierbar ist.

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7· Industrie-Roboter naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationstopf (11) mit einer elektromagnetischen Bremse (14) mit zwei konzentrischen Bremsflächen (15».16) versehen ist, deren eine (15) bei eingefallener Bremse gegen das Hub-Gehäuse (1) und deren andere (16) bei gelüfteter Bremse gegen die Spindelmutter (6) anliegt oder umgekehrt.
8. Industrie-Roboter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Ausbildung der Transfereinheit: In einem über einen Fuß (27) auf der Hub-Platte (7) befestigten Gehäuse (24) ist ein Elektromotor (18) mit horizontaler Läuferwelle fest angeordnet, die Läuferwelle ist als Hohlwelle ausgebildet und umgibt eine Spindel (19), die von einer fest auf der Hohlwelle sitzenden Spindelmutter (20) angetrieben ist und an deren einem Ende eine Greifereinheit (21) befestigt ist, die ihrerseits mit in drehsicherbaren Führungen geführten Führungsbolzen (22) versehen ist.
9. Industrie-Roboter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Führungebolzen (22) mit einem definierten Winkelabstand in einem Rotationstopf (24) geführt sind, der auf dem Transfer-Gehäuse drehbar und dieses umgebend sitzt und wahlweise mit dem Gehäuse oder mit der Spindelmutter fixierbar ist.
10. Industrie-Roboter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Rotationstopfes (24) nach Anspruch 7.

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