DE2417861A1

DE2417861A1 - Programmierbarer industrieroboter

Info

Publication number: DE2417861A1
Application number: DE19742417861
Authority: DE
Inventors: Reijiro Ando; Shigeru Iwai
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1974-10-24
Also published as: US3888360A; JPS49143973U; JPS5546458Y2

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH βο34 unterpfaffenhofen ΛΛ Λ.

PATENTANWALT ^P°^STFACH Ki/Ktz

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TELEGRAMMADRESSE: _pATENDLICH MÜNCHEN DIPL.-PHYS. F. ENDLICH. D-8O34 UNTERPFAFFENHOFEN, POSTFACH CABLE ADDRESS:

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Anwaltsakte: D-^Ayb

liabushiki Kaisha Daini Seikosha Tokyo / Japan

Programmierbarer Industrieroboter

Die Erfindung betrifft einen programmierbaren Industrieroboter, und insbesondere einen Industrieroboter zur Durchführung von Schwenk-, Vertikal-^Horizontal- und Greif bewegungen.

Die herkömmlichen Industrieroboter sind auf einen bestimmten Betriebs- oder Wirkungsbereich begrenzt, obwohl sie auch dreidimensionale Tätigkeiten, wie beispielsweise Schwenk-, Vertikal- und Horizontalbewegungen durchführen. So ist es beispielsweise bei der Beförderung von Erzeugnissen oder Gütern von einem Platz ■zu einem anderen Platz nachteilig, da£ die Erzeugnisse im allgemeinen nur in einer bestimmten Richtung befördert werden. In diesem 3PaIl kann allerdings ein derartiger Kachteil dadurch beseitigt werden, daß eine Fördereinrichtung an den Stellen ver-

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wendet wird, an welchen die Erzeugnisse herangeschafft und -befördert werden, "wenn jedoch die Erzeugnisse oder Produkte in einem Behälter unterzubringen sind, ist diese Betriebsweise nicht möglich, da die Lage bzw. der Platz, an welchem die Erzeugnisse oder Produkte untergebracht sind, verschieden ist.

Um die Erzeugnisse oder Produkte in einem Behälter unterzubringen, ist die Benutzung oder Verwendung eines großen Industrieroboters im Einblick auf den hydraulischen Antrieb, wie beispielweise unter den harkenbezeichnungen Unimate oder Yersatran bekannte Antriebe, begrenzt. Industrieroboter der vorbeschriebenen Art werden jedoch sehr teuer und sind im Hinblick auf die Begrenzung durch den hydraulisch betätigten Antrieb ziemlich grob. Zusätzlich ist es nicht möglich mit den vorbeschriebenen Roboterndie kleinen Teile in einem Behälter, beispielsweise einer Schachtel oder einer Kiste_; zu verpacken und einen Transport durchzuführen.

Durch die Erfindung soll daher ein Industrieroboter geschaffen werden, bei welchem die vorerwähnten Nachteile beseitigt sind. Gemäü der Erfindung ist daher ein Industrieroboter dadurch gekennzeichnet, dafj ein Untergestell oder

/einer

Maschinenbett, welches mittels in beiden Richtungen drehbaren Schraubenspindel aufwärts- und abwärtsbewegbar ist, mit einem auf ihm angebrachten Untergestell oder einer Unterlage versehen, welche mittels Motoren, beispielsweise Impuls- und Linearmotoren, hin- und herbewegbar ist, d.h. nach rechts und links sowie vorwärts und rückwärts bewegbar ist. Darüber hinaus ist auf dem Untergestell oder der Unterlage eine pneumatisch angetriebene, in drei Richtungen d.h. räumlich bewegbare Ladeeinrichtung angebracht, mittels welcher Kipp-, vertikale sowie hin- und hergehende Bewegungen durchführbar sind.

Gemäß der Erfindung weist ein programmierbarer Industrieroboter ein Untergestell bzw. Maschinenbett auf, welches über

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eine in beiden Richtungen drehbare Schraubenspindel mittels eines Untersetzungsgetriebes in vertikaler Richtung einstellbar ist. Hierbei ist auf dem Maschinenbett eine Unterlage bzw. ein Untergestell vorgesehen, welches mit Hilfe eines Motors verschiedene Bewegungen, wie beispielsweise Schwenk- und hin- und hergehende Bewegungen durchführen tonn. Ferner ist auf der Unterlage oder dem Untergestellt eine pneumatisch angetriebene Ladeeinrichtung vorgesehen, welche eine Hebeeinrichtung, ein Kippteil sowie einen Transportarm aufweist. Aufgrund dieser Anordnung können die verschiedenen Bewegungen des Maschinenbetts, des Untergestells und der Ladeeinrichtung ohne Schwierigkeit wahlweise kombiniert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung:

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Untergestell gemäi; der Erfindung ;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Hauntteil eines Roboters;

Fig. 4 und 5 Schnittansichten entlang der Linie A-A und der Linie B-B in Fig. 3;

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht, in v/elcher der Schwenkbereich eines Schwenkteils dargestellt ist;

Fig. 7 eine Schnittansicht einer verschiebbaren Einrichtung; Fig. 8 ein Blockdiagramm von Steuerschaltungen■ und Fig. 9 ein Schaltbild eines Manipulators.

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In Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Industrieroboters gemein der Erfindung dargestellt. L'in Untergestell oder Maschinenbett 1 ist in seiner jeweiligen Lage mittels einer Schraubenspindel 4- einstellbar, welche mittels eines Impulsmotors 2 über ein Untersetzungsgetriebe Ό in beiden Drehrichtungen drehbar ist. Auf dem Maschinenbett 1 ist ein Untergestell oder eine Unterlage 5 vorgesehen, welche (s) entlang der X- und Y-Achsen hin-' und h&rbexvegbar ist. Auch bei Drehen der Schraubenspindel 4 mittels eines numerisch gesteuerten Impulsmotors 2 kann das Untergestell 5 hin- und herbewegt werden. Auf dem vorerwähnten Maschinenbett 1 ist in Richtung der X-Achse eine Schraube bzw. eine Schraubenspindel 6 vorgesehen, welche mit einem verschiebbaren untergestell 7 versehen ist, welches auf dem Maschinenbett 1 in Achsrichtung der Schraubenspindel 6 frei verschiebbar ist. Zusätzlich weist das verschiebbare Untergestell 7 eine drehbare Schraubenspindel 8 auf, welche quer zu der X-Achse verläuft und mit einem Teil des Untergestells 5 kämmt bzw. in Eingriff steht, welches auf dem Untergestell '/ in Achsrichtung der Schraubenspindel 8 verschiebbar ist. ü'olglich kann durch Drehen der Schrauben-Spindeln 6 und 8 das Untergestell 5 Bewegungen sowohl in der X- als auch in der Y-fiichtung ausführen. Darüber hinaus kann das Untergestell 5 nur mit Hilfe des Linearmotors Bewegungen in der X- und der Y-Hichtung durchführen, ohne da£> die mittels des Impulsmotors gedrehte Schraubenspindel verwendet wird. An diesem Linearmotor kann die Bewegungsrichtung mittels einer numerisch gesteuerten Einrichtung wahlweise ohne irgendeine Beschränkung in der X- oder der Y-Achsrichtung eingestellt werden.

Um Greif-, Dreh- und Schwenkbewegungen durchführen zu können, ist der Industrieroboter auf dem Untergestell 5 angebracht. Die vorbeschriebenen Bewegungen werden zusammen mit den Bewegungen des Maschinenbetts 1 und des Untergestells 5 mit Hilfe der numerisch gesteuerten Einrichtung durchgeführt.

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Ein an dem Industrieroboter angebrachter '.Transportam 10 ist in folgender G-röisenordmin^ bewegbar, in horizontaler Richtung beispielsweise um etwa 150 mm, in vertikaler dichtung um 50 mm, und hat einen Schwenkbereich in der Größenordnung von 220 . Der Transportarm 10 weist an einem Ende einen Manipulator 11 auf, an dessen Spitze eine Klaue 11a zur Durchführung der Greif-, Dreh- und Schwenkbewegungen angebracht ist.

Der vorerwähnte Industrieroboter hat gerne- der Erfindung den in den !figuren 3 bis 7 dargestellten Aufbau. Ein Rahmen 101 ist fest an einem entsprechenden Arbeits- oder Aufspanntisch angebracht. Ein zylindrisches Jsiihrungsrohr 102, mit welchem ein in seiner Mitte angeordneter Luftzylinder 105 starr verbunden ist, ist vertiM. an dem Rahmen 101 angebracht und seine Innenfläche dient als j^ührungs- oder Leitfläche in vertikaler Richtung. Das Führungsrohr 102 weist eine zylindrische Hebeeinrichtung 105 auf, welche in vertikaler Richtung in dem Rohr bewegbar ist. Bei einer Vertikalbewegung einer in dem Luftzylinder vorgesehen Kolbenstange 104 wird die zylindrische Hebeeinrichtung 105 in vertikaler Richtung bewegt. Die zylindrischeHebeeinrichtung 105 weist in ihrem Mittelteil eine Drehwelle 106 auf, welche koaxial zu der Kolbenstange 104- angeordnet ist und über eine rotierende Betätigungseinrichtung 107 antreibbar ist; hierbei wird eine Vertikalbewegung der Hebeeinrichtung 105 über die Welle 106 mit Hilfe der Vertikalbewegung der Kolbenstange 104· bewirkt.

Das !führungsrohr 102 weist auf einer Seite in Axialrichtung eine Öffnung 102a auf. Die zylindrische Hebeeinrichtung 105 weist entsprechend der öffnung 102a auf einer Seite zwei Arme 105a und 105b auf, welche sich durch die Öffnung 10^a nach au£en erstrecken und welche an einer an dem Rahmen 101 befestigten Achse 108 verschiebbar bzw. einstellbar gehaltert sind. Der Bexvegungsbereich der zylindrischen Hebeeinrichtung 105 invertikaler Richtung ist einstellbar, da die Achse 108 mit an

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ihr verschiebbaren und einstellbaren !'eilen 109 und 110 versehen ist, mittels welcher die Arme festgelegt werden können. Die Außenfläche der zylindrischen Hebeeinrichtung 105 steht am oberen Ende über Lager 112 und 113 mit einem Drehteil oder einer Buchse 111 in Verbindung^welche mit einem im folgenden noch au beschreibenden Kipp- oder Schwenkteil 11? an der Drehwelle 106 angebracht ist. Folglich v/erden das Kipp- oder Schwenkteil 117 und die Luchse 111 durch Drehen der Welle 106 mit Hilfe der drehbaren Betätigungseinrichtung 107 gedreht. Der Kipp- oder Schwenkbereich des Teils 117 wird mittels eines Anschlag-oder Sperrstiftes 112a eingestellt, welcher am unteren Ende der Buchse 111 vorgesehen ist.

Ein Flansch 114, v/elcher starr mit der zylindrischen Hebeeinrichtung 105 verbunden und von dieser nach auben vorsteht, und ein Zahnrad 115» welches kleiner als, der Flansch 114 ist, sind angebracht, um das untere Ende der Buchse 111 festzulegen. Der vorerwähnte Anschlagstift 112a ist so angeordnet, daii er gegen einen die Schwenkbewegung begrenzenden Anschlag 116 stößt, welcher in Eingriff mit dem Zahnrad 115 steht, und in einer langgestreckten Öffnung 114a vorgesehen ist, welche in dem Flansch 114 ausgebildet ist.

Um die Drehkraft der Welle 106 zu steuern bzw. einzustellen, ist an ihrem oberen Ende eine hydraulisch angetriebene Puffer- oder Dämpfungseinrichtung 107a vorgesehen, welche eine ölkammer aufweist, in welcher die Welle 106 genau eingesetzt ist. Die Ölkammer ist durch eine Platte oder einen Seiler 106a in zwei Teile unterteilt, wobei die Platte oder der Teiler mit einer Bohrung für das Öl versehen ist, welches mit der sich drehenden Welle 106 in Verbindung steht, so daii Öl in der Ölkammer mit Hilfe der Drehkraft der Welle 106 von der einen in die andere Kammer flie&t, wodurch die Ausgewogenheit des Drehmoments der Welle 106 mit Hilfe des Durchmessers der für den öldurchfluB vorgesehenen Bohrung erhalten wird. Das oben bereits erwähnte

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Schwenkteil 117 weist eine durchgehende Bohrung 118 auf, welches quer zur Welle 105 verläuft.

Ein mit einem Luftzylinder 119 versehener Transportarm 120 ist mit der durchgehenden Bohrung 118 so angeordnet, aal-- er in ihr gleitet bzw. verschiebbar ist. Der Transportarm 120 weist einen langgestreckten Schlitz 121 auf, über welchen ein am unteren Ende angebrachtes Halterungsteil 119a fest an dem Schwenkteil 117 gesichert ist. Der Luftz7>^rlinder 119 weist Leitungen 12Ja und 124a auf, welche an Leitungen 125 und 124 angeschlossen sind, welche mit einem Luftventil 122 in Verbindung stehen, über welches Druckluft dem Luftzylinder 119 zugeführt wird. Der Endteil 125a einer in dem Luftzylinder 119 untergebrachten Kolbenstange 125 verläuft außerhalb des Zylinders und ist an einem Verschlussdeckel 130 befestigt, v/elcher einen Endteil des Transportarms 120 verschlieft. Eine Anzahl Luftleitungen 127 sind in der Bohrung des Transportarmes 120 angeordnet, über-welche Druckluft zugeführt wird, um die Bewegung eines Manipulators zu steuern, v/elcher im einzelnen noch beschrieben wird.

Die Endteile der Luftleitungen 127 stehen mit einer Bohrung in Verbindung, über welche Druckluft zugeführt wird und welche_; ähnlich wie die Kolbenstange 1251 in dem VerSchlündeekel 130 vorher festgelegt ist. Der andere Teil ist mit einer in einem Teil 151 festgelegten, durchgehenden Bohrung 1J2 verbunden, durch welche Druckluft mit verschiedenen Öffnungen zur Zuführung der Druckluft in Verbindung steht, wobei die Öffnungen in dem Teil (131) zur Betätigung des Mani pullst or s 133 ausgebildet sind. Der Endteil des Transportarmes 120 ist starr mit einem parallel zu ihm verlaufenden Pührungsteil 134 verbunden, welches für eine gleichförmige Ein- und Herbewegung des Transportarmes 120 durch ein an dem Schwenkteil 117 vorgesehenes iführungsteil 135 geführt ist.

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JLn -S'ig. δ sind Steuerschaltungen zur betätigung des I-iaschinenbects 1, des Untergestells 5 und des Manipulators Ί^,-1 beschrieben. JiIernenne 2oa bis 2Oo sind optische Detektoren, wie beispielsweise jrliototransistoren« Die Detektoren fühlen einen Strahl, v;elclier durch eine Öffnung in vorprogrammierten Karten hindurchgeht. L'ine Anzahl rtellenformerschaltungen 21a bis 21 ο sind jeweils einzeln mit einem der optischen Detektoren 20a bis 20 b verbunden. Die Ausgänge der drei Wellenformerschaltungen 20a bis 20c sind an eine Befehlsauswahlschaltung 22 angelegt, welche Signale in ϊοπϊι von Taktsignalen an einen i'ckt zähler 'd'j abgib'c. Ferner überträgt die Befehlsauswahlschaltung 22 folgende Befehle an ein Steuerglied 1: einen Operationsbefehl; einen externen befehl zur Übertragung von AnzeigeSignalen an die Aui-enanschlüsse; einen Sprungbefehl, welcher die Bewegung anhält, welche bis zu der vorhergehenden Adresse ordentlich durchgeführt ist, und der zu einer anderen zugeordneten Adresse springt, ohne daß die folgenden Adressen ausgeführt werden^ einenjrausebefehl, welcher bei der Adresse anhält und verhindert, daii der Befehl zu der nächsten Adresse xfeitergeht; und einen ]?ehleranzeige-]?ühlbefehl, welcher prüft, ob die äußeren Bedingungen in Übereinstimmung gebracht sind oder nicht.

Der 'laktzähler 23; zählt entsprechend den Taktsignalen zyklisch von der ersten bis zur letzten Adresse. Ein Adressenzähler 24 hat eine zugewiesene, auszuführende Adresse, "wenn die Adresse des Adressenzählers 24 mit der Zählerzahl des iDaktzählers 25 gekennzeichnet ist, wird ein Impuls von einer Kennungsschaltung 25 erzeugt, und auf diese Weise das Steuerglied 1 geöffnet. Wenn das Steuerglied 1 geöffnet ist, gehen vorbestimmte Befehlssignale von dem Steuerglied an die zugewiesene Adresse. Das von.dem Steuerglied Λ erzeugte Operationsbefehlssignal öffnet die Verknüpfungsglieder'6 bis 11 und wird in den entsprechenden Speicherschaltungen 26a bis 26f gespeichert. Die Verknüpfungsglieder 6 bis 8 steuern die Horizontal- Vertikal- bzw. Schwenkbev/egungen des 'üransportarmes. Die Verknüpfungsglieder 9 bis

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steuern die Greif-, Dreh- bzw. Sehwenkbewegungen des Manipulators Ansteuersehaltungen 27 a bis 2^r/i sind jeweils den vorerv/rhnten Speicherschaltungen zugeordnet, und das Ausgangssif;nal wird an einen Stecker bzw. ein Verbindungsteil 28 angelegt.

Die mechanische Einrichtung ist mit elektromagnetischen Ventilen 29a bis 29i versehen, weiche die Druckluft zur Betätigung des !Transportarmes bzw. des Manipulators steuern; jedes der Ventile 29a bis 29i ist über den Stecker oder das Verbindungsteil 28, wie.in i'ig. 8 dargestellt ist, mit den entsprechenden Ansteuerschaltungen 27a bis 27f verbunden. Die elektromagnetischen Ventile 29a und 29b, 29c und 29ei. sowie 29e und 29f steuern die Horizontal-, Vertikal- bzw. Schwenkbewegungen des 'ixans-portarmeSj während die elektromagnetischen Ventile 29g , 29h und 29i die Greif-, Dreh- bzw. Schwenkbewegungen des Manipulators steuern.

Schalter JOa bis 50c sind an der Horizontalachse des Arms angebracht, d.h. ein vorderer Endschalter, ein dazwischen angeordneter Schalter sowie ein hinterer Endschalter. Entsprechend sind die an der vertikalen Achse des Arms angebrachten Schalter $0ά. bis $0f ein oberer Endschalter, ein dazwischen angeordneter Schalter sowie ein unterer Endschalter. An dem Schwenkarm des Arms angebrachte Schalter $0g bis JOi sind ein rechter Endschalter, ein dazwischen angeordneter Schalter sowie ein linker Endschalter. Alle diese Schalter sind über den Stecker oder das Verbindungsteil 28 mit den Ansteuerschaltungen jeder Achse verbunden. Wenn alle Operationen beendet sind, werden jeweils die Endschalter betätigt und die Endsignale der Operation über die entsprechende Ansteuerschaltung an eine den Vorgang beendigende Signalschaltung J1 angelegt.

Wenn das Signal, welches die Ausführung aller richtungsabhängiger Arbeitsvorgänge des Arms anzeigt, an die den Vorgang

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beendigende Signalschaltung 31 übertragen wird, wird ein Impuls erzeugt und dieser Impuls- einer Zählerversorgungsschaltung 32 zugeführt. Folglich wird der Adressenzähler 24-durch die Zählerfelds or gungs schaltung 32 um eine Adresse weiter gestellt. Das von dem Verknüpfungsglied 1 erzeugte i'ehleranzeige-Pühlsignal üffriet das Glied 4· und ein Batencelektor wird mit von den Schmittschaltungen 21g, 21h und 21e erzeugten Signalen gespeist. Die von den Schmittschaltungen 21g, 21h und 2ie erzeugten Signale bestimmen, welche Signale sie aus den externen Signalen Do bis D7 wählen sollen. Der Datenselektor 36 entscheidet, ob die vorbestimmten externen Signale angepaßt sind oder nicht, und überträgt Signale an jedes der Glieder einer Sprung- oder Verzweigungsschaltung 3b, einer externen Anzeigeschaltung 35 und einer Pausenschaltung 34·, nämlich an die Glieder 2,5 und 3·

Als nächstes öffnet der von dem Verknüpfungsglied 1 abgegebene Sprung- oder Verzweigungsbefehl das Glied 2, so da-^ die Signale der Schmittschaltungen 21g, 21k und 21g an der Sprung- bzw. Verzweigung^schaltung 33 anliegen. Bekanntlich weisen die an der Schmittschaltung anliegenden Signale die Bedingungen zur Durchführung der Sprung- oder Verzweigungsbewegung zu. Mit anderen Worten, die Ausführung des Sprung- oder Verzweigungsbefehls ist unterteilt in 1. die von irgendwelchen Bedingungen unabhängige Ausführung, 2. in die ü.usführung, v/enn die Bedingungen in Übereinstimmung gebracht sind, und 3. die Ausführung, wenn die Bedingungen nicht in Übereinstimmung gebracht sind.

Die Sprung- oder Verzweigungsschaltung 35 öffnet das Glied IV» ^wenn cü-^e Bedingungen, soWie angewiesen, unterschiedlich behandelt sind, so da£ die Signale der Schmittschaltungen 2id bis 21i an den Adressenzähler 24 gelangen, da durch die Ii'ehleranzeige-Eühlbefehle entschieden ist, ob die externen Bedingungen in Übereinstimmung gebracht sind oder nicht.

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Die vorerwähnten Signale 2id bis 21i weisen die zu springende Adresse zu. Nachdem die £r>rungbev;egung durchgeführt ist, wird als nächstes die zugewiesene Adresse ausgeführt. Ivenn die ■Sprungbewegung nicht durchgeführt wird, da die Bedingungen nicht, wie angewiesen, in ubereinsrimniuiig gebracht sind, wird der Adressenzähler 24 durch die Zahlervercorgungsschaltung 32 um eine Adresse weitergeschaltet. Das von dem Verknüpfungsglied 1 erzeugte tausensignal öffnet das blied 3j und die Signale der Schmi ttschaltungen 21g bis 211 liegen an der Hausenschaltung 34 J-Q-. Die Pausenschaltung J4- erzeugt ebenso vie die vorerwähnte Sprungschaltung einen Impuls entsprechend den zugeordneten, durch die Schmittschaltungen 21 j bis 211 vorgegebenen Bedingungen. Die Paucenschaltung 3^- wird, wenn der Jrausenbeiehl wegen einer nicht unterschiedenen bzw. unterschiedlich behandelten Bedingung.wie angewiesen, ausgeführt wird, durch die AdressenversorgungsschsJ/cung 32 um eine Adresse weitergeschaltet. Die von dem Verknüpfungsglied erzeugten, externen Signale öffnen das Glied V, und die Signale der Schmittschaltungen 21d und 21e sowie 21g bis 211 liegen an der externen Anzeigeschaltung 55 an, welche dann zuordnet, an welchem Anschluß A oder B die Signale von den Schmittschaltungen 21d und 21e übertragen werden sollten.

Die Signale von den Schmittschaltungen 21g bis 211 werden, ähnlich wie der vorerwähnte Sprungbefehl, angepaßt, um sie den Bedingungen zuzuordnen. Von den Anschlüssen A und B können Signale abgenommen werden, um die anderen mechanischen Einrichtungen zu steuern. Wenn alle den Arbeitsvorgang beendenden, geder Achse entsprechenden Signale nicht nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne auftreten, nachdem alle Arbeitsvorgänge beendet sind, schaltet eine l^ühlschaltung 37 die Energieversorgung der Ansteuerschaltungen 27a ab, so daß nichts mehr bewegt v/erden kann, und infolgedessen Schaden an der Maschine verhindert sind. Diese Einrichtung ist ferner mit von Hand betätigten Schaltern 38a bis 38c versehen, weüie die Horizontal-Vertikal- und Schwenkbewegungen des 'Iransportarmes steuern,

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während mittels der von Hand betätigten Schalter ^Sd bis 58f die Greif-, Dreh- bzw. Sehwenkbewegungen des Manipulators gesteuert werden- Diese Behälter übertragen über von Hand betätigte, den Behältern entsprechende Schaltungen 39si bis 39f Signale an die Glieder 9 bis 11, und auf diese weise kenn der üandbetrieb durchgeführt v/erden.

In !'ig. 9 ist ein Blockschaltbild dargestellt, welches das System der mechanischen Einrichtung zeigt. Jedes elektromagnetische Ventil und jeder Schalter sind über den Stecker oder das Verbindungsteil 28 mit der Sceuer einheit verbunden. Durch das iiohrsystem des Betriebs oder der Fabrik zugeführte Druckluft; wird über ein ü'ilter 40 und durch eine Eeguliereinrichtung

41 auf einen Druck von 4kg/cm'¹~ eingestellt. Darüber hinaus wird ein bestimmter Luftdruck über einen öler oder ölgeber

42 an jedem Ventil eingestellt. Bei Offnen des elektromagnetischen Ventils 29a strömt Druckluft hinten in den Luftzylinder 43 ein, und der Arm bewegt sich nach vorne und v/ird dort zum Stillstand gebracht. Die das L'nde der Arbeitsvorgänge bzw. Operationen anzeigenden Signale werden dann infolge der Betätigung des vorderen Endschalters JOa erzeugt. Andererseits strömt bei öffnen des elektromagnetischen Ventils 29b Druckluft vorne in den Luftzylinder 43 ein, wodurch der Irin, nach hinten bewegt wird und dort zum Stillstand kommt. Als nächstes strömt bei Öffnen des elektromagnetischen Ventils 29a infolge der Betätigung des dazwischen angeordneten Schalters b Druckluft hinten in den Luftzylinder, und der Kolben in dem Luftzylinder bewegt sich nach vorne und betätigt den dazwischen angeordneten Schalter 30b, während bei öffnen des elektromagnetischen Ventils 29b Druckluft vorne in den Luftzylinder einströmt. Hierdurch wird der Kolben in dem Zylinder an der Stelle zum Stillstand gebracht, an welcher der Zwischenschalter vorgesehen ist, da der Kolben von beiden Seiten gedruckt wird.

Bei öffnen des elektromagnetischen Ventils 29g v/ird Druckluft einem Luftzylinder 46 zugeführt, um die Greifbewegung des

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Manipulators 11 auszuführen; hierdurch wird die Greifhand 11a betätigt- Wenn das elektromagnetische Ventil 29g geschlossen wird, wird die Greifhand 11a freigegeben und die Greifbelegung angehalten. In der gleichen V/eise führt der Manipulator 11 eine Drehung aus, wenn dein Luftzylinder 47 Druckluft zugeführt wird, und er führt eine Schwenkbewegung aus, wenn dem Luftzylinder 48 Druckluft zugeführt wird; der Manipulator 11 wird durch Schließen der elektromagnetischen Ventile wieder in seine Au^angslage zurückgebracht. Die Signale der Schmittschaltungen 21m bis 21ο zum Fühlen der Signale von den optischen Elementen 20 m bis 2Go liegen jeweils an den Anateuercchaltungen 50 bis 52 an, deren Eingänge mit den Gliedern 6 bis 11 verbunden sind, um sie bei der Betätigung des Manipulators zu bewegen bzw. zu betätigen.

Wie oben ausgeführt, können gemäi- der Erfindung verschiedene, im folgenden aufgeführte Ergebnisse bzw. Wirkungen erzielt werden:

1. durch wahlweises Kombinieren können folgende verschiedene Bewegungen ausgeführt werden: eine vertikale Bewegung des Maschinenbetts 1: eine Schwing- sowie Hin- und Herbewegung des Untergestells 5 soxvie eine Greif-, Dreh- und Kippbewegung des Manipulators 11

2. der ü'reiheitsgrad für einen Arbeitsvorgang jsfc durch Hinzufügen des betätigbaren Manipulators 11 zusätzlich zu der Betätigung des Untergestells 5 erhöht, da der Manipulator auf dem numerisch gesteuerten Untergestell 5 angebracht ist. Hierdurch sind verschiedene Arbeitsvorgänge möglich, beispielsweise das Packen.

3. Im Vergleich zu einer hydraulisch betriebenen Einrichtung äst der Industrieroboter leicht zu betreiben, da der Manipulator als Energiequelle Druckluft verwendet. Darüber hinaus kann er an jedem Platz und in kurzer Zeit installiert und eingebaut werden, wenn ein Netzanschluß für eine Wechselspannung von 100V und ein Rohrleitungssystem vorgesehen ist,

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über welches Druckluft zugeführt werden kann.

Selbstverständlich können die Operationen und Betätigungen des Manipulatorc sowie des Arms so durchgeführt werden, da zusätzlich zu der vorbeschriebenen, pneumatisch betätigten L'inrichtung die Antriebsbewegung elektromagnetisch erfolgt

- Patentansprüche

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Claims

I- a t e η t a η s g r ü c h e

Programmierbarer Industrieroboter, gekennzeichnet durch ein in vertikaler Sichtung bewegbares, durch elektromagnetische Einrichtungen (2 bis 4) gesteuertes Maschinenbett (1), durch ein auf dem Bett ('i) angebrachtes Untergestell (5)? cLs.s mittels eines Hotors hin- und herbewegbar ist, um so eine dreidimensionale Bewegung durchzuführen, und durch eine an dem Untergestell (5) angebrachte Ladeeinrichtung mit einer Hebeeinrichtung (105) uelche mit Hilfe einer pneumatisch betriebenen Einrichtung (105) entlang einer vertikalen Welle (106) hin- und hcrbewegbar ist, mit einem Kipp- oder Schwenkteil (11?), das drehbar in der bitte am oberen Teil der Hebeeinrichtung (105) angebracht ist und das um die Hebeeinrichtung (105) verschwenkbar ist, und mit einem Transportarm (120), welcher innen an dem Schwenk- oder Kicr.teil (11?) vorgesehen ist und in horizontaler Richtung hin- und herbewegbar ist, wobei die Ladeeinrichtung mit Hilfe dieser Einrichtungen (105,117» 120) eine dreidimensionale, räumliche Bewegung durchführt.
2. Programmierbarer Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i chnet, dai- das Bett (1) in der X-Achse mit einer Schraubenspindel (6) versehen ist, entlang deren Achsrichtung ein Untergestell (7) auf dem Bett (1) verschiebbar ist.

3- Programmierbarer Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da^ der Motor ein Linearimpulsmotor ist, mittels welchem die Bewegungsrichtung des Untergestells (5) wahlweise einstellbar ist.

4-. Programmierbarer Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (105) zwei Arme (105a, 105b) aufweist, welche sich durch eine Öffnung (102a) nach außen erstrecken, und daß mittels der beiden Arme (105a, 105b) der vertikale Bewegungsbereich der zylindrischen Hebeeinrichtung (105) einstellbar ist.

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