DE2341532A1 - Industrie-roboter - Google Patents

Industrie-roboter

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DE2341532A1
DE2341532A1 DE19732341532 DE2341532A DE2341532A1 DE 2341532 A1 DE2341532 A1 DE 2341532A1 DE 19732341532 DE19732341532 DE 19732341532 DE 2341532 A DE2341532 A DE 2341532A DE 2341532 A1 DE2341532 A1 DE 2341532A1
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DE
Germany
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industrial robot
unit
rack
gripper
robot according
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DE19732341532
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DE2341532B2 (de
Inventor
Justin Doell
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Siemens AG
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Siemens AG
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Publication date
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Priority to SE7410413A priority patent/SE7410413L/xx
Priority to JP49094121A priority patent/JPS5048655A/ja
Publication of DE2341532A1 publication Critical patent/DE2341532A1/de
Publication of DE2341532B2 publication Critical patent/DE2341532B2/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/041—Cylindrical coordinate type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Feeding Of Workpieces (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, 1 k ÄUG- 1973 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str.50
Unser Zeichen: VPA 73/3204
(9/373/3021 ) Le/HL Industrie-Roboter
Die Erfindung betrifft einen einfachen Industrie-Roboter mit einem Greifer, der bestimmte manuelle Handgriffe bzw. Arbeiten ausführen kann, wie beispielsweise Beschickung von Werkzeugmaschinen, Durchführung von Montagegängen usw. Bei den bisher bekannten einfachen Industrie-Robotern werden alle Bewegungen, wie Transfer-, Hub-, Rotations- und Schwenkbewegungen durch pneumatischen oder hydraulischen Antrieb vorgenommen. Die "Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Industrie-Roboter zu schaffen, der einen weniger aufwendigen Antrieb aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß bei einem Industrie-Roboter, der aus einer im wesentlichen horizontale Bewegungen ausführenden Transfereinheit mit Greifer und einer im wesentlichen vertikale Bewegungen ausführenden Hubeinheit besteht, dadurch erreicht, daß beide Einheiten elektromotorisch über Zahnstangentriebe angetrieben sind. Die Transfereinheit kann dabei mit einer ebenfalls elektromotorisch angetriebenen Rotationseinheit für den Greifer und die Hubeinheit mit einer elektromotorisch angetriebenen Schwenkeinheit kombiniert sein. Der elektromotorische Antrieb hat gegenüber den bisherigen Antrieben den Vorteil, daß die Einheit immer sofort betriebsbereit und leicht steuerbar ist. Ferner besitzt sie eine hohe Poeitioniergenauigkeit und erfordert praktisch keine Wartung. Weiterhin ist die Umwandlung der Drehbewegung des Antriebsmotors in eine Linearbewegung durch Zahnstange und Ritzel besonders vorteilhaft, wenn das Gerät Linearbe-
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bewegungen mit ν > 0,7 m/sec. ausführen soll. Bei diesen Antriebeelementen ist die Bewegungsgeschwindigkeit lediglich begrenzt durch die Antriebsleistung und evtl. durch unerwünschte Schwingungen, die vom impuls d*r au dämpfenden Massen angeregt werden. Beides läßt sich durch entsprechende Maßnahmen jedoch beherrschen.
Der"ve'r'findungsgemäße Industrie-Roboter ist en Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 die gesamte Einheit im Schnitt und Pig. 2 eine Ansicht gemäß der Linie' A/A in Pig. I.
In Pig. 1 ist mit I die Hubeinheit und mit II die Transfereinheit des Roboters bezeichnet. Die Transfereinheit II ist folgendermaßen ausgebildet: In einer U-förmigen Konsole 1 ist über Wälzlager 2 ein ebenfalls U-förmiger. Bügel 3 gelagert. In dem Bügel 3 wiederum sitzt in Kugelbüchsen 4 horizontal verschiebbar, jedoch drehgesichert, eine Zahnstange 5· Die Drehsicherung kann dabei, wie in Pig. 2 dargestellt, durch ein in eine Nut 6 der Zahnstange eingreifendes Führungsstück 7 erfolgen, welches fest am Bügel 3 sitzt. Die Zahnstange 5 trägt an einem Ende eine Greifereinheit 8, und ihre horizontale Verschiebung erfolgt über ein Ritzel 9 - und gegebenenfalls ein Zwischengetriebe - durch den Elektromotor 10, welcher auf dem Bügel 3 befestigt ist.
In der Konsole 1 ist ein weiterer Elektromotor 11 untergebracht, der mit einem Ritzel 12 versehen ist, welches in ein am Bügel 3 angebrachtes Zahnsegment 13 eingreift. Soll die Greifereinheit 8 Drehbewegungen um ihre Längsachse ausführen, dann erfolgt dies durch den Motor 11 und den Bügel 3·
Um die Zahnstange 5 von Biegebeanspruchungen zu entlasten, sind an der Greifereinheit 8 Führungsbolzen H befestigt, die
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horizontal verschiebbar über Kugelbuchsen 1"5 im Bügel 3 sitzen.
Die Hubeinheit ist im wesentlichen gleich.aufgebaut wie die Transfereinheit II, jedoch gegen diese um 90° verdreht, so daß die Zahnstange 16 eine vertikale Lage einnimmt. Statt der Greifereinheit nimmt hier die Zahnstange an ihrem oberen Ende eine Platte 17 auf, welche die Transfereinheit II trägt. Die Führungsbolzen sitzen hier entsprechend in dieser Platte 17.
Die U-fÖrmige Konsole 18, welche alle übrigen der Transfereinheit entsprechenden Bauteile aufnimmt, ist an einem aufrecht stehenden Tragelement 19, wie Platte, Winkelstück od. dgl. befestigt, welches seinerseits mit einem Fuß 20 verbunden ist. 21 ist eine die Hubeinheit umgebende Blechverkleidung, während 22 Faltenbälge sind, die die frei beweglichen Teile der Einheit umgeben und gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit schützen.
Alle Motoren sind zweckmäßig mit Sicherheitsbremsen versehen. Bei de» Motor 11 wird damit die Fixierung des Bügels 3 und damit die Rotationsfixierung der Zahnstange sichergestellt. Bei dem Motor 10 hingegen wird bei Stromausfall bzw. im spannungslosen Zustand ein willkürliches Verschieben der Zahnstange verhindert..
8 Patentansprüche
2 Figuren
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Claims (8)

  1. - 4 - VPA 73/3204
    Patentansprüche
    Industrie-Roboter, bestehend aus einer im wesentlichen horizontale Bewegungen ausführenden Transfereinheit mit Greifer und einer im wesentlichen vertikale Bewegungen ausführenden Hubeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß beide Einheiten elektromotorisch über Zahnstangengetriebe angetrieben sind.
  2. 2. Industrie-Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinheit (II) mit einer ebenfalls elektromotorisch angetriebenen Rotationseinheit für den Greifer (8) kombiniert ist.
  3. 3. Industrie-Roboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinheit (I) mit einer ebenfalls elektromotorisch angetriebenen Schwenkeinheit kombiniert ist.
  4. 4. Industrie-Roboter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Ausbildung der Transfereinheit (II): In einer U-förmigen Konsole (1) ist über Wälzlager (2) drehbar ein ebenfalls U-förmiger Bügel (3) gelagert, der einen Elektromotor (10) aufnimmt und in dessen Schenkeln horizontal verschiebbar, jedoch drehgesichert, eine an ihrem einen Ende eine Greifereinheit (8) tragende Zahnstange (15) gelagert ist, die vom Motor über ein Ritzel (9)ι gegebenenfalls mit einem Zwischengetriebe, antreibbar ist, während der Bügel (3) zur Ausführung von Drehbewegungen des Greifers von einem weiteren, in der Konsole (1) untergebrachten Motor (11) über einen Zahnradtrieb (12, 13) drehbar ist.
    -5-
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    VIJA 73/3204
  5. 5« Industrie-Roboter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung der Zahnstange (5) von Biegebeanspruchungen die Greifereinheit (8) mit Führungsbolzen (14) versehen ist, die ebenfalls horizontal verschiebbar in dem drehbaren Bügel (3) gelagert sind'.
  6. 6. Industrie-Roboter nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinheit (I) in gleicher Weise wie die Transfereinheit (II) ausgebildet, jedoch gegen diese um 90 verdreht angeordnet ist, wobei die vertikale Zahnstange (16) - statt der Greifereinheit - eine die Transfereinheit (il) aufnehmende Platte (17) trägt und die U-förmige Konsole (18) an einem aufrecht stehenden Tragelement (19) befestigt ist.
  7. 7· Industrie-Roboter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Antriebsmotoren mit Sicherheitsbremsen versehen sind.
  8. 8. Industrie-Roboter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß freiliegende bewegliche Teile des Gerätes gegen Eindringen von Schmutz u.dgl. von einem Schutzbalg umgeben sind.
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