DE2749603C3 - Handhabungsgerät mit einer Anordnung zum Abschalten seines Antriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Handhabungsgerät für ein Greiferglied mit einer Anordnung zum Abschalten seines Antriebes bei unbeabsichtigter Kollision des Greifergliedes mit einem Gegenstand, wobei das Greiferglied über eine bei Kollision federnd nachgiebige und drehschlüssige ineinandergreifende Lagerung mit einem elektromotorisch bewegbaren Auslegerarm verbunden und in der Lagerung eine den Ausweichweg in einen Schaltimpuls umsetzende Schaltanordnung vorgesehen ist, die aus einem schwenkbar gelagerten, von einem mittigen Fortsatz des Greifergliedes betätigbaren Kipphebel besteht.

Eine derartige Anordnung ist bereits in dem älteren Patent 27 17 871 vorgeschlagen worden. Hierbei ist eine mit dem Greiferglied verbundene topfförmige Aufnahme durch mehrere, außermittige Federn gegen eine den Boden der Aufnahme bildende und diese führende Scheibe verschiebbar und kippbar abgestützt. Ein vom Deckel der Aufnahme nittig gegen den Boden vorragender Fortsatz trifft, wenn durch äußere Kräfte die Scheibe und die Aufnahme gegen die Kraft der Federn gegeneinandergedrückt werden, auf den Betätigungshebel eines Schalters, der den Antrieb des Handhabungsgerätes abschaltet. Eine drehschlüssige Verbindung beider Teile wird durch radial gerichtete Bolzen herbeigeführt, die in Bohrungen der Scheibe sitzen und dreieckige Bohrungen der Aufnahmewand durchsetzen.

Diese Anordnung, die das Gerät beim Einwirken unerwünschter, unvorhergesehener äußerer Kräfte schützen soll, ist kompliziert in der Anordnung der Bauteile. Sie läßt sich nicht ohne weiteres demontieren und besitzt eine ungenügende Zentrierfähigkeit beim Rückführen in die Ruhestellung. Ihre ausreichende Schaltwirkuiig bei schräg zur Längsachse einwirkenden Kräften ist nicht sichergestellt

Bei einer anderen bekannten Anordnung zum Abschalten des Antriebes des Handhabungsgerätes gemäß der US-PS 38 24 674 sind in der Verbindung zwischen dem Greiferglied und dem Antriebsarm zwei im Abstand zueinander angeordnete Platten über an ihren Eckbereichen befindlichen Federn sowie über eine mit Dehnungsmeßstreifen versehene zentrale Plattfedergruppe miteinander verbunden. Diese Anordnung ist aufwendig und-empfindlich, aber nicht ohne weiteres geeignet, auch in Torsionsstößen sich auswirkende Kollisionen zu signalisieren.

Bei einer ähnlichen Gestaltung nach der DE-AS 21 61 336 sind an den Ecken der Platten diese tragende und an beiden Oberflächen mit Dehnungsmeßstreifen versehene Biegefedern vorgesehen, denen die gleichen, vorstehend erwähnten Nachteile zugrundeliegen.

Die DE-AS 12 90 489 offenbart eine schwimmende Lagerung eines Führungstisches für einen Hublader mit einer Anordnung zum Abschalten des Antriebes beim Anstoßen des Hubladers. Zwei relativ zueinander bewegbare Tischteile werden durch Federn in einer Mittelstellung gehalten. Die beim Anstoßen erfolgende Relativbewegung dieser Teile wird auf einen Endschalter übertragen, der den Antrieb abstellt. Um auch Drehbewegungen bei den an sich linear geführten Tischteilen zum Abschalten ausnützen zu können, muß eine Drehscheibe zwischen den Tischteilen angeordnet und mit diesen verbunden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem Gegenstand des eingangs genannten älteren Rechts eine mit nur geringem Aufwand herstellbare zentrale Anordnung zum Abschalten des Handhabungsgerätes zu entwickeln, die in der Lage ist, aus allen Richtungen einwirkende Kollisionsimpulse zu verarbeiten, so daß eine axiale Ausweichbewegung des Schaltbolzens und eine automatische Rückführung der Abschaltsicherung in die Ruhestellung verläßlich erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend vom älteren Recht, dadurch erreicht, daß die Lagerung aus einem mit dem Lagerarm verbundenen Gehäuse und aus einem mit dem Greiferglied verbundenen, im Gehäuse gegen die Wirkung einer koaxialen Druckfeder verschiebbar und kippbar geführten, den Fortsatz aufweisenden Schaltbolzen besteht, dessen Führung aus einem peripher abgerundeten, an einem Deckel mit angrenzenden Schrägen des Gehäuses anliegenden Bund besteht und dessen drehschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse durch radial von der Gehäusewandung in den Innenraum sowie in passende Vertiefungen des Schaltbolzens sich erstreckende Rastbolzen gebildet ist, die mit Hilfe von Abschrägungen dem Schaltbolzen beim Aufeinandertreffen eine axiale Ausweichbewegung erteilen.

Eine Ausgestaltung dieser Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Mit dem Gegenstand der Erfindung wird zufolge des koaxialen, nur wenige Teile umfassenden Aufbaues der Anordnung eine optimale Sicherung des Handhabungsgerätes gegen aus beliebigen Richtungen einwirkende Kollisionen erreicht. Die besondere Gestaltung und Führung des pilzartigen Schaltbolzens bietet die Möglichkeit, diesen sowohl in eine axiale als auch in eine

geführte Kjppbewegung und schließlich auch als Folge einer Drehbeanspruchung in eine axiale Ausweichbewegung zu versetzen, die sich sämtlich in einer Bewegung des Pilzstieles äußern, se daß dort über einen einfachen Kipphebel der Schalter betätigt werden kann.

Diese Anordnung gewährt aber auch eine genau und ungestörte Bewegung des Greifergliedes, wenn kein Kollisionsfall vorliegt

Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt Sie zeigt einen Längsschnitt durch die Lagerung zwischen einem Greiferglied und einem Antriebsarm.

Dargestellt ist ein schematisch angedeutetes Greiferglied 1, das im gezeichneten Beispiel zwecks Anwendung bei einer automatischen Schweißmaschine einen ebenfalls nur angedeuteten Schweißbrenner 2 umschließt und letztlich bewegt

Das Greiferglied 1 ist mit dem Ende eines als Platine angedeuteten Auslegerarms (Greiferarm) 3 verbunden, der seinerseits von einem nicht dargestellten'Gelenksystern bewegt wird. Der Antriebs- und Bewegungsmechanismus des Gelenksystems wird über elektromotorische Arbeitsmittel betätigt

Da es sich bei dem erwähnten Anwendungsfall einer Schweißbrennerhalterung um einen relativ einfachen Bewegungsmechanismus des Greifergliedes handelt, ist die Verbindung zwischen Greiferglied 1 und Auslegerarm 3 insofern sehr einfach realisierbar und realisiert Abgesehen von der noch zu beschreibenden erfindungsgemäßen Verbindungsmimik mit den Schaltmitteln ist der Greiferarm 1 über eine einfache Haltekugel 4 in einem Klemmkonus 5 eingespannt Über diese Einspannung wird die Bewegung des Auslegerarms 3 auf das Greiferglied 1 übertragen.

Diese spezielle Ausführungeform der Verbindung zwischen Auslegerarm und Greiferglied schränkt jedoch den Erfindungsgedanken nicht ein. Es liegt durchaus im Rahmen der vorliegenden Erfindung, anstelle der Klemmhalterung auch einen in den drei Raumkoordinaten beweglichen Greiferglied-Anschluß vorzusehen.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Verbindung zwischen der Haltekugel 4 bzw. deren zylindrischen Ansatz und dem Greiferglied 1 im wesentlichen aus zwei Hauptelementen, erstens einem mit dem Greiferglied 1 verbundenen Schaltbolzen 6, der über eine Flansch-Verbindung 7 mit dem Greiferglied 1 verbunden ist, und zweitens einem Federmechanismus, der aus einer in einem Gehäuse fixierten Druckfeder 9 und einem über die Druckfeder an einen Deckel 10 des Gehäuses 8 gedrückten kreisförmigen Umlauf 11 am Schaltbolzen 6 besteht. Die erfindungsgemäß vorgesehenen vom Schaltbolzen zu betätigenden Schaltmittel selbst befinden sich dabei zwischen der Flanschbefestigung 7 und dem Klemmkonus5.

Im dargestellten Beispiel ist die Verbindung zwischen Greiferglied 1 und Auslegerarm 3 koaxial aufgebaut Dabei kann das Greiferglied in der Ruhe- bzw. Nullstellung als biegesteif, schwingungsfest und ver- _M drehfest angesehen werden. Letzteres wird durch mit dem Gehäuse 8 ortsfest verbundene an Abschrägungen 12 im kreisringförmigen Umlauf 11 des Schaltbolzens 6 einrastende Rastbolzen 13 realisiert. Abschrägungen 12 und Rastbolzen 13 befinden sich an der Anlagefläche zwischen dem kreisförmigen Umlauf 11 und dem Deckel 10 des Gehäuses 8.

Innerhalb des durch die Druckfeder 9 gegebenen Freiraums liegt zentrisch unterhalb des Schaltbolzens 6 ein Kontakt 14 eines Schalthebels 15, der seinerseits über einen Drehpunkt 16 mit dem Gehäuse 8 verbunden ist Außerhalb des Gehäuses 8 weist der Schalthebel 15 eine Kontaktfläche 17 auf, die einen Schaltknopf 18 eines mit dem Gehäuse 8 verbundenen Druckschalter 19 zu betätigen vermag. Dieser Druckschalter liegt über einen Kabelanschluß 20 derart im Siromkreis des Antriebs für den Gelenkmechanismus des Auslegerarms, daß bei Überwindung des Schalthubs des Schaltknopfs 18 der Antrieb abgeschaltet wird.

Die erfindungsgemäß konzipierte Abschaltsicherung funktioniert wie folgt:

Bei nicht vorgesehener d. h. übermäßiger Krafteinwirkiuig auf das Greiferglied 1 an beliebiger Stelle und aus beliebiger Richtung wird über die Flanschbefestigung 7 der Schaltbolzen 6 gegenüber dem feststehenden Gehäuse 8 über die Druckfeder 9 gekippt gedreht oder axial bewegt Der kreisringförmige Umlauf 11 am Schaltbolzen 6 stützt sich dabei — je nach Bewegungszustand des Greiferglieds — entweder im Schnittpunkt Deckel-Abschrägung des Gehäuses 8 ab oder gleitet mit dem Radius auf der Abschrägung 12 des Gehäuses 8 entlang in Richtung Haltekugel 4. Der Schaltbolzen 6 bzw. seine Stirnfläche am Ende des Bolzens wird gleichzeitig axial und pendelnd bewegt und bewirkt den erforderlichen Schalthub. Dabei wird der Schalthebel 15 über den Kontakt 14 um seinen Drehpunkt 16 derart bewegt, daß die Kontaktfläche 17 des Schalthebels 15 den Schaltknopf des Druckschalters 18 betätigt Dadurch wird der Stromkreis des Gelenksystemantriebs sofort unterbrochen und der Bewegungsablauf gestoppt

Nach Rücksetzung des Auslegerarms wird die Abschaltsicherung über die Druckfeder 9 und eine Rückholfeder am Schalthebel 15 automatisch wieder in Ruhestellung gebracht, wodurch das Greiferglied wieder genau positioniert wird.

Die erfindungsgemäß vorgesehene und konzipierte Abschaltsicherung in der Verbindung zwischen Greiferglied und Auslegerarm (Greiferarm) erhöht die Sicherheit eines Handhabungsgeräts ganz erheblich. Sowohl das Gerät selbst als auch damit bewegte Werkzeuge und zu behandelnde Einheiten werden vor Beschädigungen aufgrund falscher Bewegungen geschützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patenansprüche:

1. Handhabungsgerät für ein Greiferglied mit einer Anordnung zum Abschalten seines Antriebes bei unbeabsichtigter Kollision des Greifergliedes mit einem Gegenstand, wobei das Greiferglied über eine bei Kollision federnd nachgiebige und drehschlüssige ineinandergreifende Lagerung mit einem elektromotorisch bewegbaren Auslegerarm verbunden und in der Lagerung eine den Ausweichweg in einen Schaltimpuls umsetzende Schaltanordnung vorgesehen ist, die aus einem schwenkbar gelagerten, -von einem mittigen Fortsatz des Greifergliedes betätigbaren Kipphebel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung aus einem mit dem Auslegerarm (3) verbundenen Gehäuse (8) und aus einem mit dem Greiferglied (1) verbundenen, im Gehäuse (8) gegen die Wirkung einer koaxialen Druckfeder (9) verschiebbar und kippbar geführten, den Fortsatz aufweisenden Schaltbolzen (6) besteht, dessen Führung aus einem peripher abgerundeten, an einem Deckel (10) mit angrenzenden Schrägen des Gehäuses (8) anliegenden Bund (11) besteht und dessen drehschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse (8) durch radial von der Gehäusewandung in den Innenraum sowie in passende Vertiefungen des Schaltbolzens (6) sich erstreckende Rastbolzen (13) gebildet ist, die mit Hilfe von Abschrägungen (12) dem Schaltbolzen (6) beim Aufeinandertreffen eine axiale Ausweichbewegung erteilen.

2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) über eine Kugelklemmanordnung (4,5) mit dem Auslegerarm (3) verbunden ist