DE3145878C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 27 49 603 A1 ist ein derartiger Industrieroboter mit
einer Arbeitseinrichtung bekannt, die eine Stange und eine Feder
aufweist und welche die Stange in Richtung eines Werkstücks zu
bewegen sucht. Am Ende der Stange ist ein Werkzeughalter mit
einem Werkzeug angeordnet.
Ein derartiger Industrieroboter muß hochgenau arbeiten,
beispielsweise wenn er zum Abdichten von Kraftfahrzeugteilen
im Inneren des Kraftfahrzeugs eingesetzt wird,
wenn sich das Werkstück während der Bearbeitung durch
den Roboter an diesem entlang bewegt. Dabei werden gelegentlich
Fehler in die Bewegungsbahn der Arbeitseinrichtung
des Roboters gegenüber dem Werkstück beim Wiederholungsvorgang
eingeführt, da Fehler zwischen der relativen
Position der bewegbaren Teile in der Wiederholung
und den relativen Positionen der bewegbaren Teile beim
Lernvorgang auftreten und da ferner Ausrichtfehler des
Werkstücks sowie Fehler in der Form des Werkstücks
selbst unvermeidlich sind.
Es ist ebenfalls bereits ein Industrieroboter mit Sen
sor bekannt, der die relativen Positionen der Arbeits
einrichtung des Werkstücks gegenüber einem Werkstück,
also die sogenannte Abweichung, feststellt und die Po
sition zwischen jedem der bewegbaren Teile im bewegba
ren Arm des Roboters in bezug auf die Positionen von
den bewegbaren Teilen korrigiert, die aufgrund von zu
vor gespeicherten Daten bestimmt werden, um die Ab
weichung auszugleichen.
Da der bekannte Roboter jedoch komplizierte Berechnun
gen zur Feststellung der Korrekturposition des eine
Anzahl von Freiheitsgraden aufweisenden Arms durchfüh
ren muß, also eine sogenannte Koordinatenumwandlung
durchführen muß, ist viel Zeit für die Positionssteue
rung des Roboters erforderlich und da solche Korrektu
ren die Positionierung jeder der bewegbaren Teile im
Roboterarm gegenüber der Lehrstellung verändert, ist es
manchmal schwierig, die Armbewegung glatt zu wiederho
len.
In Verbindung mit Sensor-Robotern ist es bekannt, ein
optisches Schnittverfahren anzuwenden und Videosignal
schaltungen einzusetzen, um die Ungleichmäßigkeit der
Oberfläche eines Werkstücks zu erkennen. Bei der bekann
ten Videosignal-Verarbeitungsschaltung für den Sensor-
Roboter werden die Bilder eines Schlitzes auf die zu be
obachtende Fläche geworfen, die den zu bearbeitenden
Abschnitt enthält, worauf die betrachtete Oberfläche
mit den entsprechend der Form der Oberfläche verformten
Schlitzbildern fotografiert wird und das Hell- und Dun
kelmuster der Oberfläche als zu fotografierender Gegen
stand in Videosignale über Bildsensoren umgesetzt wird.
Anschließend werden die Videosignale in helle und
dunkle Binärwerte digitalisiert, die in einer Speicher
einheit gespeichert und in einer elektronischen Rechen
anlage verarbeitet werden, um dadurch die Form der
betrachteten Oberfläche festzustellen.
Bei der Bildverarbeitungsschaltung für den bekannten
Sensor-Roboter wird das Hell- und Dunkelmuster jedes
der unterteilten Bereiche der betrachteten Oberfläche
im Sichtfeld einer Kamera binärisiert und einmal in der
Speichereinheit so gespeichert, wie es ist. Wird somit
ein Bild, also ein Videobild in 256 Abschnitte in
Längs- und Querrichtung unterteilt, dann sind bis zu
8192 Bytes (entsprechend 65 536 Bits) für ein Videobild
benötigt, was äußerst kostenaufwendig ist. Da zur Be
stimmung der Form der betrachteten Oberfläche 256 Ent
scheidungen für die Zentralposition in der Horizontal
richtung der Schlitzbilder aus den gespeicherten Daten
für ein Bild erforderlich sind (entsprechend der Anzahl
der unterteilten Bereiche in Längsrichtung, also der
Vertikalrichtung, d. h. zur Auflösung der Schaltung für
die Form der betrachteten Oberfläche) sind mehr als
etwa 0,1 sec. Verarbeitungszeit in einem Mikrocomputer
erforderlich, der einen üblichen Mikroprozessor, bei
spielsweise einen Intel 8080 oder einen Motorola 6800
enthält. Es ist ferner zusätzliche Zeit erforderlich,
um zu entscheiden, ob die Arbeitseinrichtung des Robo
ters richtig und genau auf einen zu bearbeitenden Teil
der betrachteten Oberfläche ausgerichtet ist und um die
Arbeitseinrichtung in diese Position auszurichten,
falls dazwischen eine Abweichung besteht.
Da in einem Kraftfahrzeug nur wenig und darüber hinaus
kompliziert geformter Raum zur Verfügung steht, ist es
schwierig, einen Roboter im Innenraum eines Kraftfahr
zeugs arbeiten zu lassen, was für die automatische
Kraftfahrzeugherstellung Probleme bereitet. Obgleich
für die Innenarbeiten die Tür der Zelle geöffnet und
das Drehzentrum des-Roboters so nahe wie möglich an die
Zelle herangeführt werden muß, stellt dies für übliche
Roboter Schwierigkeiten dar, beispielsweise für einen
Roboter, der auf einer Selbstfahreinrichtung parallel
zum Förderband der Zelle läuft.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Arbeitseinrichtung des Indu
strieroboters der eingangs genannten Art dahingehend zu verbes
sern, daß damit das an seiner Spitze gehaltene Werkzeug sehr
genau und schnell in seine Arbeitsposition gebracht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs in Verbindung mit dessen Oberbegriff.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 und 3 eine Arbeitseinrichtung für den Roboter gemäß
Fig. 1;
Fig. 4 eine Darstellung eines optisches Schnittverfah
rens, das von dem Roboter gemäß Fig. 1 verwen
det wird;
Fig. 5 eine Darstellung der Bilder, die nach dem Ver
fahren gemäß Fig. 4 aufgenommen werden;
Fig. 6(a) bis (e) Darstellungen für verschiedene Abdichtberei
che mit zugehörigen Schlitzbildern, die mit
dem Verfahren nach Fig. 4 für die verschie
denen Abdichtbereiche erhalten werden;
Fig. 7 ein Schlitzbild, bei dem das obere Ende der
Düse gegenüber der Abdichtlinie versetzt ist;
Fig. 8 ein Blockschaltbild für eine Videosignal-Verar
beitungsschaltung, die in Verbindung mit dem
Roboter gemäß Fig. 1 verwendbar ist;
Fig. 9 die Zeitabhängigkeit verschiedener Signalkur
ven in der Videosignal-Verarbeitungsschaltung
gemäß Fig. 8;
Fig. 10 ein Blockschaltbild für eine Korrektursteuer
einrichtung für den Roboter gemäß Fig. 1;
Fig. 11 und 12 andere Ausführungen der Arbeitungseinrichtung
für den Industrieroboter gemäß Fig. 1;
Fig. 13 eine Kennlinie für eine eng anliegende Schrau
benfeder, die bei der Arbeitseinrichtung gemäß
den Fig. 11 und 12 einsetzbar ist;
Fig. 14 die Arbeitseinrichtung gemäß den Fig. 11
und 12 in schematischer Darstellung;
Fig. 15 bis 17 andere Ausführungen des Industrieroboters.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Roboter-Hauptkörper
oder Manipulator 1 mit einer Plattform oder einem
Bett 2 und einem schwenkbaren Arm 3. Die Plattform 2
wird auf einem Boden 4 festgehalten. Der schwenkbare
Arm 3 weist eine gegenüber der Plattform 2 in Richtung
A drehbare Scheibe 5 auf, wobei ein erster Armteil 6
gegenüber der Scheibe 5 in Richtung 8 und ein zweiter
Armteil 7 gegenüber dem ersten Armteil 6 in Richtung C
drehbar ist. Ein Gelenk 8, und zwar ein sogenanntes
Elefantenrüsselgelenk, ist mit seiner Spitze 9 um das
zweite Armteil 7 in den drei Richtungen D, E und F
drehbar. Die Positionen für den Arm 3 des Roboter-
Hauptkörpers 1, also die relative Position der Scheibe
5 gegenüber der Plattform 2, die relative Lage des
ersten Armteils gegenüber der Scheibe 5, die relative
Lage des zweiten Armteils 7 gegenüber dem ersten Arm
teil 6 und die relative Position der Spitze 9 gegenüber
dem Gelenk 8 des zweiten Armteils 7 sind sequentiell
eingestellt und basieren auf einer Folge von Lehrdaten
e, die zuvor in einer Speichereinheit 10 gespeichert
worden sind.
Ein erster Bügel 11 ist an der zylindrischen Spitze 9
des Gelenks 8 befestigt und ein zweiter Bügel 13 ist
über ein Verbindungsteil 12 um eine Drehachse 14 zur
Korrektur in Richtung G an dem ersten Bügel 11 mon
tiert. Das Verbindungsteil 12 ist gegenüber dem ersten
Bügel 11 um die Achse 14 drehbar und der zweite Bügel
13 ist an dem Verbindungsteil 12 befestigt. An dem
zweiten Bügel 13 sind eine Schlitzlichtquelle oder ein
Schlitzbildprojektor 19 zum Projizieren eines Schlitz
bildes 18 auf eine Werkstückoberfläche 17 eines Werk
stücks 15 mit unebenen Verbindungsteilen 16, eine Fern
sehkamera 20 als Bildaufnahmeeinrichtung mit Halbleiter
bildsensoren o. ä. zum Aufnahmen der Schlitzbilder 18
von der Werkstückoberfläche 17 und die Basis 22 einer
Arbeitseinrichtung 21 des Roboter-Hauptkörpers 1 be
festigt. Eine drehbare Achse 23 dient zum Drehen des
zweiten Bügels 13 gegenüber dem ersten Bügel 11 und ist
in ihrer Mitte an der Kamera 20 befestigt und wird an
ihren beiden Enden drehbar von seitlichen Fortsätzen 24
und 25 des ersten Bügels 11 gehalten. Die drehbare
Achse 23 trägt ferner an ihrem einen Ende ein Zahn
scheibensegment 26 das mit einem Ritzel 29 kämmt. Das
Ritzel 29 gehört zur Antriebswelle eines an einen Motor
27 angeschlossenen Drehzahluntersetzers 28, der ein
gutes Ansprechverhalten wie ein kernloser Motor hat und
an dem ersten Bügel 11 mit dem äußeren Gehäuse be
festigt ist. Die Schlitzlichtquelle 19, die Kamera 20
und die Arbeitseinrichtung 21 sind somit bei einer
Drehung des Motors 27 zusammen um die Achse 14 drehbar.
Ein Potentiometer 30, das zwischen der Basis 31 des
ersten Bügels 11 unter dem freien Ende 32 des zweiten
Bügels 13 als Einrichtung zur Messung der Relativlage
der Arbeitseinrichtung gegenüber dem Arm 3 dient, mißt
den Abstand H zwischen der Mitte der Basis 31 des
ersten Bügels 11 und dem freien Ende 32 des zweiten
Bügels 13 (was dem Drehwinkel des Motors 27 entspricht,
d. h. dem Drehwinkel um die Achse 14 des zweiten Bügels
13 gegenüber dem ersten Bügel 11).
Die bildaufnehmende optische Achse 33 der Kamera 20,
also ihre Mittellinie 33, ist mit der Mittellinie der
zylindrischen Spitze 9 des Gelenks 8 ausgerichtet und
schneidet die Drehachse 14 senkrecht. Die optische
Achse 34 der Schlitzlichtquelle 19 schneidet die op
tische Achse 33 schiefwinkelig und schneidet auch vor
zugsweise die Drehachse 14 schiefwinkelig. Die Arbeits
einrichtung 21 weist eine Dichtungsdüse 37 auf, die mit
ihrem Vorderende 35 die Werkstückoberfläche 17 leicht
berührt und ein Dichtungsmaterial 36 auf die verbinden
den Dichtungsteile 16 des Werkstücks 15 aufbringt. Ein
Düsenhalter 38 mit einem Federteil zum elastischen Hal
ten der Düse 37 in Abdichtungrichtung J, der in senk
rechter Richtung dazu versetzbar ist, gehört ebenso wie
ein starres Verbindungsteil 22 zum Halten des Düsenhal
ters 38 in einer festen Lage an dem zweiten Bügel 13
der Arbeitseinrichtung 21. Der Düsenhalter 38 kann
einige Vertikalfehler am Vorderende 35 beim Wiedergabe
betrieb absorbieren. Die Düse 37 liegt in der gleichen
Ebene wie die Achsen 33 und 34 und das Vorderende 35
der Düse 37 und nähert sich nahe an den Schnittpunkt
der Achsen 33 und 34, wobei sich alle im wesentlichen
im gleichen Punkt treffen.
Vor der Erläuterung des Aufbaues und Betriebs des Robo
ters wird zunächst eine Erläuterung des optischen
Schnittverfahrens zur Feststellung der Form einer Werk
stückoberfläche 17 und des abgestuften Bereichs 16
unter Verwendung der Schlitzlichtquelle 19 und der Fern
sehkamera 20 anhand von Fig. 4 und 5 erläutert.
Die Fig. 4 und 5 sind Erläuterungszeichnungen für
die Betrachtung der Form der Werkstückoberfläche 17,
die mit Hilfe des optischen Schnittverfahrens betrach
tet werden soll, wobei die Schlitzlichtquelle oder der
Schlitzbildprojektor 19 eine Lichtquelle 39, eine
Schlitzformeinrichtung 40 und eine Linse 41 aufweist,
welche Schlitzbilder auf die zu betrachtende Werkstück
oberfläche 17 wirft. Die Schlitzbilder 18 werden auf
der betrachteten Oberfläche 17 von dem Projektor 19
gebildet. Die optische Achse 14 des Schlitzlichtes aus
dem Projektor 19 steht schräg zur betrachteten Ober
fläche 17 und die Schlitzbilder 18 enthalten zwei Bild
abschnitte 44 und 45, die auf der betrachteten Ober
fläche 17 auf einem oberen Teil 42 und einem unteren
Teil 43 im abgestuften Bereich 16 gebildet werden. Die
bildaufnehmende optische Achse 33 der Fernsehkamera 20
steht senkrecht auf der betrachteten Oberfläche 17.
Gemäß Fig. 5 werden daher Bilder 46 auf dem Schirm der
Kamera 20 dadurch erhalten, daß die sich erstreckende
Richtung J des Stufenbereichs 16 mit der Horizontalrich
tung, also der Achse Y der Bilder 46 auf dem Schirm der
Kamera 20 ausgerichtet und die Längsrichtung K der
Schlitzbilder 18 senkrecht zur Längsrichtung J des Stu
fenbereichs 16 ausgerichtet wird. Eine dicke Linie 47
der Kamerabilder 46 stellt Videobilder aus hellen bzw.
leuchtenden Punkten dar, die von den Schlitzbildern 18
aufgenommen sind, wobei die dicken Linien 48 und 49
Videobilder von hellen Punkten sind, die den Schlitzbil
dern 44 und 45 jeweils entsprechen. Die Achse X stellt
die Vertikalrichtung der Videobilder 46 dar. Die Video
bilder 48 und 49 sind gegenüber den Bildabschnitten 44
und 45 um einen Abstand L in horizontaler Richtung
versetzt, was das Vorhandensein des Stufenbereichs 16
in der betrachteten Oberfläche 17 anzeigt und was zur
Feststellung der Lage und Höhe des Stufenbereichs 16
dient, in dem der schräge Winkel der optischen Achse 34
zur Oberfläche 17 etc. berücksichtigt wird.
Es ist nicht immer erforderlich, die optische Achse 33
vertikal zur betrachteten Oberfläche 17 und die opti
sche Achse 34 schräg zur betrachteten Oberfläche 17
auszurichten, solange die optischen Achsen 33 und 34
schräg zueinander stehen.
Der Lehrvorgang umfaßt bei dem Roboter gemäß den Fig.
1 bis 3 vorbereitende Arbeiten, wie das Anordnen
des Werkstücks 15 in einer vorgegebenen Position, das
Einstellen des reversiblen Motors 27 in seine Anfangs
stellung, das Einstellen des Abstandes H zwischen den
Bügeln 11 und 13 auf Anfangsdistanz HO, die Ausrichtung
der Achse 14 parallel zur Dichtungslinie 16, das Aus
richten des Vorderendes 35 der Düse 37 auf den Dich
tungsabschnitt 16 derart, daß die optische Achse 34 vor
der Abdichtrichtung J liegt, während die Düse 37 hinter
der Abdichtrichtung J steht, und das Ausrichten der
optischen Achse 33 derart, daß sie senkrecht auf die
Werkstückoberfläche 17 steht. Anschließend werden das
Vorderende und die Spitze 35 der Düse 37 in Richtung J
verschoben, um den Abdichtabschnitt 16 zu verfolgen,
während gleichzeitig der Abstand H auf HO und die
vorgegebene Relativlage der optischen Achsen 33, 34 und
der Düse 37 gegenüber dem Abdichtabschnitt 16 auf
rechterhalten wird. Die Positionen des Arms 3 in dieser
Situation werden aufeinanderfolgend als Lehrdaten e in
den Speicher 10 eingespeichert. Der Lehrvorgang kann
punktweise oder kontinuierlich sein.
Die Fig. 6(a)-(e) zeigen verschiedene Formen von
Abdichtabschnitten, beispielsweise eine darüberliegende
Abdichtung 50a, eine darunterliegende Abdichtung 50b,
eine stumpfe Abdichtung 50c, eine V-Nut Abdichtung 50c,
eine V-Nut Abdichtung 50d und eine mit nach oben ge
richteter Öffnung versehene Abdichtung 50e. Wenn die
Lichtquelle 19, die Kamera 20 und die Düse 37 genau in
bezug auf die Werkstückoberfläche wie beim Lehrvorgang
ausgerichtet sind, dann ergeben sich Schlitzbilder 51a,
51b, 51c, 51d und 51e auf dem Schirm der Kamera 20. Ein
Pfeil M deutet die Richtung der optischen Achsen 33, 34
an, während das Bezugszeichen 52 den Abdichtabschnitt
und das Bezugszeichen 53 die von dem Abdichtabschnitt
aufgenommenen Bilder andeutet.
Wenn die Position des Werkstücks 15 bei oben liegender
Dichtung 16 oder die Position der Spitze 19 des Gelenks
8 des Roboter-Hauptkörpers 1 von der beim Lehrvorgang
vorgegebenen Position abweicht, dann ist die Position
der Düsenspitze 35 gegenüber der Abdichtlinie 16 ver
schoben und ergibt Bilder 54 gemäß Fig. 7 auf dem
Schirm der Kamera 20. In den Kamerabildern 54 ist die
Positionsabweichung von der Düsenspitze 35 zur Abdicht
linie 16 durch den Versatz +X1 der Videobilder 57 für
die Abdichtlinie ausgedrückt, die am linken Ende des
versetzten Bereichs 56 der von den Schlitzbildern aufge
nommenen Videobilder 55 gegenüber der Mittelstellung X0
relativ zur Vertikalrichtung (Richtung X) auf dem
Kameraschirm gezeigt sind (etwa entsprechend der Posi
tion der Düsenspitze 35) und das Maß des Versatzes +X1
wird von einer Videobild-Verarbeitungseinheit festge
stellt.
Die linke Horizontalabweichung Y1 der dünnen Mittel
linie 58 im geneigten Abschnitt 56 der Kamerabilder 54
gegenüber der Mittelstellung X0 des Schirms zeigt an,
daß die Düsenspitze 35 in Richtung auf das Teil 43 der
Werkstückoberfläche 17 versetzt ist, und die Neigung
der Videobilder 55 auf dem Schirm zeigt an, daß die
Mittellinie 14 gegenüber der Abdichtlinie 16 geneigt
ist.
Der Versatz der Düsenspitze 35 der Arbeitseinheit gegen
über der Abdichtlinie 16 auf dem zu bearbeitenden Teil
wird von dem Schlitzbildprojektor 19 und der Fernseh
kamera 20, die an dem Bügel 13 befestigt sind, sowie
von einer Bildverarbeitungseinheit einschließlich einer
Videosignal-Verarbeitungseinheit 59 von weiter unten be
schriebenem Aufbau festgestellt.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der Videosignal-Verar
beitungseinheit 59. Eine Synchronisationstrennschaltung
61 nimmt von der Kamera 20 zusammengesetzte Videosig
nale N und gibt an ihrem Ausgang Signale N als Videosig
nale P, horizontale Synchronisationssignale Q und verti
kale Synchronisationssignale R unter deren gleichzei
tiger Trennung voneinander ab. Die Videosignale P sind
elektrische Signale mit Amplituden, die den Hell- und
Dunkelmustern auf dem Kameraschirm entsprechen, die
durch Abtasten des elektrischen Bildes 54 erhalten wer
den. Die Horizontalsynchronisationssignale Q weisen
Horizontalsynchronisationspulse q auf, die beim Ab
schluß einer Horizontalabtastung und Übertragung zur
nachfolgenden Horizontalabtastung erzeugt werden. Die
Vertikalsynchronisationssignale R weisen Vertikalsyn
chronisationspulse r auf, die beim Abschluß der Ab
tastung eines Bildes erzeugt werden.
Eine Binärisierungsschaltung 62 welche die Videosig
nale P aufnimmt, entscheidet, ob die Amplitude der
Videosignale P größer als ein bestimmter Schwellenwert
P1 ist oder nicht und liefert binäre Hell- und Dunkel
signale S entweder auf einem hohen Spannungswert, wenn
sie über dem Schwellenwert P1 liegen oder auf einem
tiefen Spannungswert, wenn sie unter dem Schwellenwert
P1 liegen.
Der Schwellenwert P1 wird durch Bestimmung des Mittel
wertes des Videosignals P für den Fall eingestellt, in
dem keine Horizontal- und Vertikalsynchronisationpulse
q und r erzeugt werden, wobei eine vorgegebene Ampli
tude bzw. Spannung dem Mittelwert hinzugefügt wird.
Unerwünschte Effekte durch Schwankungen im Hintergrund
aufgrund von Helligkeitsveränderungen über die gesamte
betrachtete Oberfläche 17 lassen sich durch Vergleich
zwischen der Amplitude der Videosignale P und dem
Schwellenwert P1 ausschalten.
Um die Einflüsse von optischem Rauschen und elek
trischem Rauschen einschließlich der Ablagerung von
Staub auf der Kamera 20, der Linse 41 o. ä. auszu
schließen, wird ein Tiefpaßfilter an den Videoeingang
oder -Ausgang der Synchronisationstrennschaltung 61 ge
legt um die Schwankungen in der Amplitude der Videosig
nale P in einem Zeitintervall auszuschalten, daß der
Breite des unter dem Schlitz liegenden Intervalls ent
spricht.
Eine Horizontalzählschaltung 63 weist als erste Zähl
schaltung einen 8 Bit Binärzähler auf, beispielsweise
für das Teilen der Horizontalrichtung (Richtung Y im
Videobild 54) in maximal 256 Abschnitte und der Inhalt
U der Zählschaltung 63 wird bei jedem Empfang von
Horizontalsynchronisationspulsen q oder den Vertikal
synchronisationspulsen r von dem Synchronisationssepara
tor 61 auf Null zurückgestellt. Die Horizontalzählschal
tung 63 empfängt Taktimpulse T von einer Taktimpuls-Er
zeugungsschaltung 64 und zählt die Anzahl der Takt
impulse. Die gezählten Werte U in der Horizontalzähl
schaltung 63 entsprechen insbesondere der Horizontalpo
sition Y in den Elektro- oder Videobildern 54. Die
Oszillationsfrequenz in der Erzeugungsschaltung 64 wird
entsprechend der Anzahl der Teilungen in Horizontalrich
tung, also der Auflösung, verändert. Beispielsweise wer
den die Videobilder 54 etwa in 200 Abschnitte für die
Oszillationsfrequenz von etwa 4 MHz und in etwa 245 bis
250 Abschnitte für eine Oszillationsfrequenz von 5 MHz
unterteilt.
Eine Vertikalzählschaltung 65 weist als zweite Zähl
schaltung einen 9 Bit Binärzähler auf, der die Anzahl
der Horizontalsynchronisationspulse q, die von der
Trennsynchronisationsschaltung 61 erzeugt werden, zählt
und die gezählten Werte V (die Anzahl der Bits wird
durch die Anzahl der Horizontalsynchronisationspulse be
stimmt) speichert. Die Inhalte V der Zählschaltung 65
werden durch die Vertikalsynchronisationspulse r auf
Null zurückgesetzt. Die gezählten Werte V in der Verti
kalzählschaltung 65 entsprechen der Vertikalposition X
auf den Videobildern 54.
Ein Register 66 mit D-Flip-Flops empfängt und speichert
die Inhalte U1 in der Horizontalzählschaltung 63, wenn
der ansteigende Teil, also die Vorderflanke 67 der
Pulse d, die die Ausgabe S aus der Binärisierungsschal
tung 62 bildet, am Register 66 ansteht.
Ein weiteres Register 68 empfängt und speichert die
Inhalte U2 in der Horizontalzählschaltung 63, wenn der
abfallende Teil, also die abfallende Flanke 69 des
Pulses a am Register 68 ansteht.
Ein binärer 9 Bit Volladdierer 70 addiert die Inhalte
U1 im Register 66 und die Inhalte U2 im Register 68 und
speichert die summierten Daten U3. Daher umfaßt die
Addierschaltung das Register 68 und den Addierer 70.
Eine Speichereinheit 71 speichert die Inhalte U4 für
die oberen 8 Bits der Inhalte U3 im Addierer 70 in die
Adresse B entsprechend den Inhalten V in der Vertikal
zählschaltung 65. Die Inhalte U4 = U3/2 = (U1+U2)/2
entsprechen der Mittelstellung des Pulses b, d. h. etwa
der Mittelposition der Hell- und Dunkelinformationsim
pulse d des Videosignals P. Die Adresse W stellt die
Position X der Videobilder 54 in Vertikalrichtung (also
in Richtung der Achse) in den Schlitzbildern 55 dar und
die Inhalte U4 in den Adressen W heben die Horizontal
position Y der Videobilder 54 für die mittleren hellen
Punkte im Schlitzbild 55 an. In der Videosignal-Verar
beitungseinheit 59 wird demnach die Schlitzbildlage in
der Horizontalrichtung Y (Zentralposition) durch ein
Byte der Speicherkapazität dargestellt und die Bilder,
die beispielweise aus 256·256 Bildpunkten aufgebaut
sind, können in 256 Bytes gespeichert werden, was eine
Verminderung auf 1/32 gegenüber bekannter Kapazität be
deutet. Da die Speicheradresse und die in der Adresse
gespeicherten Daten zusätzlich unmittelbar die Form des
Schlitzbildes angeben, d. h. die Form der betrachteten
Oberfläche einschließlich des Abdichtabschnitts, kann
die zur Bestimmung der Abweichung X1 oder Y1 erforder
liche Nachbearbeitungszeit sowie die Zeit für die Lie
ferung der Signale g als Maß für die Abweichung (Fig.
10) verringert werden, um die Bildverarbeitungszeit be
merkenswert zu verkürzen. Es ist nicht immer erforder
lich, die Beziehung W = V aufrechtzuerhalten, solange
die Beziehung 1:1 zwischen den Inhalten der Adresse W
und den Inhalten V in der Schaltung 65 gehalten wird
und Indexveränderung beispielsweise durchführbar ist.
Die Zeit zum Schreiben der Daten V in die Speicherein
heit 71 wird von einer Taktschaltung 73 gesteuert, die
bei der ansteigenden oder abfallenden Flanken 72 der
Horizontalsynchronisationspulse q arbeitet, in welchen
die Taktschaltung 73 einen Schreibtaktbefehl Z beim
Auftreten der Vorderflanke 72 des Pulses Q an der
Taktschaltung 73 an die Speichereinheit 71 legt, wo
durch die Speichereinheit 71 zum Speichern der Daten U4
aus dem Addierer 70 in der Adresse W und anschließend
zum Zurücksetzen der Inhalte U1 und U2 in den Registern
66 und 68 auf Null veranlaßt wird.
Da die Adresse W in der Speichereinheit 71 und die
Daten U4, die in der Adresse gespeichert sind, die
hellen Punkte angeben, d. h. die Videoinformation des
Schlitzbildes 55 in der Videosignal-Verarbeitungsschal
tung oder -einheit 59 und die diese enthaltende Bildver
arbeitungseinheit, kann Speicherkapazität in der
Speichereinheit 71 eingespart werden und es kann die
direkte Information über die Form der betrachtete Ober
fläche gleichzeitig während der Speicherung der Hell
punktdaten erzeugt werden, um dadurch die Video- oder
Bildverarbeitungszeit deutlich abzukürzen.
Gemäß den Fig. 1 bis 3 werden die Abweichung X1 und
Y1 der Düsenspitze 35 gegenüber der Abdichtlinie 16
dadurch eingestellt, daß die Düse 37 zusammen mit der
Lichtquelle 19 und der Kamera 20 um die Achse 14 in
Richtung G durch Drehung des Motors 27 durch eine
Drehbewegung versetzt wird.
Im folgenden wird eine Korrektursteuereinrichtung mit
der Videosignal-Verarbeitungseinheit 59 für die zuvor
erwähnte Einstellung beim Wiederholungsbetrieb anhand
von Fig. 10 erläutert.
Die Korrektursteuereinrichtung 74 weist zwei Rückkopp
lungssteuerschleifen 75 und 76 auf, wobei die größere
Schleife 75 die Grundeinstellung mit hoher Genauigkeit
für die Düsenspitze 35 gegenüber der Abdichtlinie 16
durchführt und die Ausrichtung schneller und genauer
durch die gemeinsame Verwendung der kleinen Schleife 76
mit der großen Schleife 75 erfolgt. In der großen
Schleife 75 werden die Position des Arms 3 oder die
Position der Gelenkspitze 9 durch die Lehrdaten e be
stimmt. Zu Beginn des Wiederholvorganges ist die An
fangsposition F der Düsenspitze 35 basierend auf der
Position des Arms 3 aus den Daten e bestimmt, da der
Abstand H gleich dem Abstand HO ist.
Die Relativlage der Düsenspitze 35 gegenüber der Ab
dichtlinie 16, in der sich die Düsenspitze 35 in der
Position f befindet, wird von der Kamera 20 zusammen
mit der optischen Schlitzquelle 19 aufgenommen. Wird
eine Abweichung zwischen der Düsenspitze 35 und der
Abdichtlinie 16 und den aufgenommenen Bildern festge
stellt, dann werden die Richtung und das Ausmaß der
Abweichung in der Videosignal-Verarbeitungseinheit 59
festgestellt und das Abweichungssignal als Daten g er
zeugt, die die notwendige Kompensation für die Verar
beitungseinheit 59 anzeigen. Die Daten g werden über
einen Hilfsverstärker 77 zum Motor 27 übertragen. Der
Hilfsverstärker 77 dreht den Motor 27 in vorgegebener
Richtung entsprechend den Daten g und verschiebt da
durch die Düsenspitze 35 der Arbeitseinheit 21 zur
Abdichtlinie 16. Die Relativlage, also die Abweichung
der Düsenspitze 35 gegenüber der Abdichtlinie 16 auf
grund einer Verschiebung der Düsenspitze 35 wird von
der Kamera 20 aufgenommen. Die Anwesenheit oder Abwesen
heit, die Richtung und das Ausmaß der Abweichung X1 von
der Bezugsposition werden wiederum in der Verarbeitungs
einheit 59 basierend auf den aufgenommenen Bildern und
dem Rückkopplungsvorgang durch die Schleife 75 festge
stellt, bis die Düsenspitze 35 mit der Abdichtlinie 16
zusammenfällt.
Wenn die Arbeitsgeschwindigkeit für die Kompensation in
der Schleife 75 in bezug auf die Bewegungsgeschwindig
keit der Düsenspitze 35 verhältnismäßig hoch ist, d. h.
die Abdichtgeschwindigkeit in der Abdichtlinienrichtung
J, läßt sich die Position der Düsenspitze 35 kompensie
ren und zwar während des Abdichtens tatsächlich ledig
lich nur durch die Schleife 75, so daß sich die Düsen
spitze 35 andauernd entlang der Abdichtlinie 16 bewegen
kann. Eine derartige Kompensation ist möglich, weil der
Freiheitsgrad der Düsenspitze 35 gegenüber der Gelenk
spitze 9 verringert ist und weil die Position des Arms
3 gegenüber der Plattform 2 durch die Lehrdaten e und
die Position der Düsenspitze 35 unabhängig von Arm 3
gesteuert wird, um die Abweichung X1 der Düsenspitze 35
gegenüber der tatsächlichen Abdichtlinie 16 zu kompen
sieren. Wenn jedoch die Zeit (t1) die für die Erkennung
des Videobildmusters für die Schlitzbilder basierend
auf den Daten U4, die in einer Folge von Adressen W in
der Speichereinheit 71 gespeichert sind, gleichzeitig
mit dem Abtasten der elektrischen Bilder und Erkennen
der Abweichung (X1) durch die Videosignal-Verarbeitungs
einheit 59 auf eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit
erhöht und hinreichend klein gegenüber dem Abfragezeit
intervall (t0) für die Bilder in der Verarbeitungsein
heit (59) ist (beispielsweise 1/50 oder 1/60 sec. im
Falle einer Rasterabtastung ohne Verschachtelung), dann
ist es weiterhin erforderlich, eine Korrektursteuerung
für die Kompensation der Abweichung X1 zumindest in
jedem Zeitraum (t0-t1) durchzuführen. Eine derartige
Kompensationssteuerung wird durch die kleine Rückkopp
lungsschleife 76 in der Korrektureinheit 74 erreicht.
Wenn also die Korrekturdaten g für die Bilder für eine
Abfrage von der Einheit 59 erzeugt werden, dann werden
die Daten g einmal in einem Vergleicher 78 gehalten.
Der Motor 27 wird durch den Verstärker 77 entsprechend
den Korrekturdaten g in dem Vergleicher 78 gedreht und
die Düsenspitze 35 der Arbeitseinheit 21 wird zur Ab
dichtlinie 16 bewegt. Die Verschiebung der Düsenspitze
35 gegenüber der Gelenkspitze 9 wird als Veränderung
des Abstandes H zwischen den Bügeln 11 und 13 durch das
Potentiometer 30 festgestellt, das als eine Meßeinrich
tung für die relative Position dient und der Ver
gleicher 78 vergleicht, ob die Veränderung in dem Ab
stand H den Daten g entspricht.
Der Vergleicher 78 speichert den jeweils gemessenen
Wert H1 des Potentiometers 30, beispielsweise bei jeder
Eingabe von neuen Korrekturdaten g als Abweichsignal
von der Einheit 59 und erzeugt eine Differenz h für die
Abstandsdaten H1 und die Abstandsdaten H2 zwischen den
Bügeln 11 und 13, die entsprechend der Verschiebung der
Düsenspitze 35 gegenüber der Abdichtlinie 16 neu vom
Potentiometer 30 erzeugt werden (wobei H2 = H1 zur Zeit
der Erzeugung der Korrekturdaten g aus der Verarbei
tungseinheit 59 ist), und vergleicht, ob die Differenz
h den Daten g entspricht. Das Ansprechverhalten der
Schleife 76 kann viel schneller als die Verarbeitungs
geschwindigkeit in der Verarbeitungseinheit 59 und die
Abdichtgeschwindigkeit gemacht werden und die Düsen
spitze 35 kann tatsächlich schnell in die von der
Verarbeitungseinheit 59 bezeichnete Position gebracht
werden. Wenn die Korrekturdaten basierend auf der
nächsten Abfrage der Bilder von der Verarbeitungsein
heit 59 erzeugt werden, so spricht die Schleife 76 mit
hoher Geschwindigkeit an, um die Düsenspitze 35 ba
sierend auf den Korrekturdaten g zu verlagern. Die
zuvor erwähnten Vorgänge werden wiederholt und als Re
sultat kann die Düsenspitze 35 entlang der Abdichtlinie
16 mit hoher Genauigkeit in dem Wiederholvorgang bewegt
werden, wodurch eine genaue Abdichtung möglich ist.
Der zuvor erwähnte industrielle Roboter hat die folgen
den Vorteile:
- ) Fehler, die beim Wiederholbetrieb in den Bewegungs pfad eingebracht werden, können auf weniger als einen bestimmten Wert eines vorgegebenen Fehlers reduziert werden, der von der Korrektureinrichtung definiert wird, und zwar unabhängig von den Fehlern während der Lehrvorgänge, der Werkstück-Fehlausrich tung und Fehlern aufgrund von wiederholtem Roboter betrieb.
- 2) Es läßt sich eine Kompensation bei einem üblichen Roboter mit sechs Freiheitsgraden und ohne Sensor lediglich dadurch bewirken, daß das Robotergelenk mit der bewegbaren Arbeitseinheit und der Erken nungs- und Steuereinrichtung für die Position der Arbeitseinheit versehen wird.
- 3) Da keine Korrektur der Roboterstellung (der Armposi tion) aufgrund der Meßresultate erforderlich ist, ist keine Koordinatenumwandlung erforderlich und es brauchen dafür keine Hochgeschwindigkeits-Verarbei tungsfunktionen sowie aufwendige Programme einge setzt zu werden.
- 4) Da das von dem Sensor zu erkennende Objekt ledig lich auf den Abstand von der Abdichtlinie zur Düsen spitze beschränkt ist, läßt sich die Verarbeitungs zeit für die gemessenen Resultate verkürzen.
- 5) Da die schablonenbildenden Bilder nicht beim Lehr vorgang gespeichert werden, kann die Speicherkapa zität kleiner sein. Wenn die Schlitzbilder jedoch gespeichert werden sollen, dann muß die Speicher kapazität lediglich um 3 Bits je Lehrpunkt, also beispielsweise bis auf 8 Muster, vergrößert werden.
Zur Verlagerung der Düsenspitze 35 der Arbeitseinheit
21 für deren Positionskorrektur ist es nicht immer
notwendig, die Düsenspitze 35 um die Achse 14 zu
drehen, sondern es können auch die Bügel 11 und 13 über
einen Hydraulikzylinder mit einem Kolben und einem Zy
linder angeschlossen und der Bügel 13 geradlinig oder
horizontal gegenüber dem ersten Bügel 11 versetzt wer
den. Die Verlagerungsrichtung braucht auch nicht not
wendigerweise nur in einer Richtung zu erfolgen, son
dern es kann ein Hydraulikzylinder zwischen der Basis
22 der Arbeitseinheit 21 und der Düsenspitze 35 vor
gesehen sein, um die Düsenspitze 35 in bezug auf die
Arbeitsfläche 17 hin und her zu bewegen. Beispielsweise
können die Arbeitseinheit 21 mit der Düse 37, der
Düsenhalter 38 und die starre Basis 22 gemäß den Fig.
1 bis 3 durch eine verbesserte Arbeitseinheit 79
ersetzt sein, die zum Abdichten dient und bei der die
Düsenspitze 35 der Abdichtdüse nicht stark gegen die
Werkstückoberfläche 17 gedrückt wird, sondern das Dich
ten der Ecken leicht ausführbar ist und eine Düse in
vorgegebener Anordnung gehalten wird, wobei die von dem
Werkstück 15 auf die Düsenspitze 35 ausgeübte Kraft
senkrecht zur Längsrichtung der Düse (Querrichtung) un
ter einem vorgegebenen Wert liegt.
Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Arbeitseinrichtung
79 weist eine Dichtungsdüse 80 und eine Halterung 81
für eine verschiebbare Stange 82 auf, die mit der
Dichtungsdüse 80 verbunden ist und diese hält. Die Halterung
81 für die verschiebbare Stange 82 ist mit
Schrauben 83 am Halter 13 befestigt. Die Halterung
81 weist eine Bohrung 85 auf, die parallel zur Öffnung
84 für einen Druckluftzylinder liegt. Der Druckluftzylinder
gehört zur Halterung 81. Eine biegsame
Schraubenfeder 86 verbindet das eine Ende der verschiebbaren
Stange 82 mit einem Düsenaufsatzstück 87.
Ein Bügel 88 ist mit seinem einen Ende an
das andere Ende der verschiebbaren Stange 82 angeschlossen.
Eine Luftleitung 89 ist an die Bohrung 85 angeschlossen
und eine Kolbenstange 90 stößt mit einem Ende
gegen den Bügel 88, um eine Kraft in Richtung j auf
die Mitte des Bügels 88 entsprechend den in die
Bohrung 85 durch die Luftleitung 89 eingeleiteten
Druck auszuüben. Die Kolbenstange 90 weist an ihrem
anderen Ende einen Kolben 91 auf, der in den Richtungen
j und k verschiebbar ist und die Bohrung 85
luftdicht abschließt. Eine Feder 92 ist zwischen der
Halterung 81 und dem Kolben 91 eingesetzt, um die Kolbenstange
90 zur Bohrung 85 in Richtung k zurück
zuführen, wenn die Druckluft abgeschaltet ist. Eine
Rückholfeder 93 wirkt als Zugfeder zwischen der Halterung
81 und dem anderen Ende des Bügels 88, um diese
über einen Stift 94 in Richtung k zurückzuziehen. Die
eng gewickelte Schraubenfeder 86 ist üblicherweise
geradlinig und erstreckt sich entlang der Richtung m
und wird in diesem geraden Zustand gehalten, wenn die
Kraft FnO ist, und die gebogen wird, wenn die Kraft Fn
größer als FnO ist, und zwar etwa im Verhältnis von
(Fn-FnO) gemäß Fig. 13.
Für den Fall, daß Dichtungsmaterial, beispielsweise
Urethan, Kautschuk oder Siliconklebstoff auf eine
Schweißnaht 97 zwischen den Stahlblechen 95 und 96 mit
Hilfe der Arbeitseinheit 79 zur Abdichtung durch Wieder
holungsvorgänge aufgebracht wird, wird die Düsenspitze
35 der Dichtungsdüse 80 an die Naht, also an die Abdichtlinie 97
zwischen den Stahlblechen 95 und 96 gelegt.
Die eng zusammenliegende Schraubenfeder 86 der Arbeits
einrichtung 79 hat üblicherweise gerade Form und die Düsen
spitze 35 derDichtungsdüse 80 wird mit einer bestimmten Kraft
Fm durch die Federkraft der Rückholfeder 93 gegen die
Fläche 98 der Stahlbleche 95 oder 96 gedrückt, wobei
der Arm 3 des Roboter-Hauptkörpers 1 und die Stahl
bleche 95, 96 sich in vorgegebenen Positionen befinden.
Im Falle, daß die Düsenspitze 35 gerade an die Abdicht
linie 97 oder nahe der Abdichtlinie 97 an die Fläche 98
angelegt ist, wird die Schraubenfeder 86 gerade gehal
ten, da die Reaktionskraft Fr von der Fläche 98 zur
Düsenspitze 35 klein und die Größe der Kraft Fn in
Richtung n auf die Düsenspitze 35 kleiner als FnO ist.
Wenn die Abweichung der Düsenspitze 35 zur Abdichtlinie
97 jedoch groß ist, ist die Kraft Fn größer als die
Kraft FnO, da die Düsenspitze 35 kräftig gegen die
Fläche 98 gedrückt wird und die Schraubenfeder 86 wird
dabei gebogen. In diesem Fall können die verschiebbare
Stange 82 und die Dichtungsdüse 80 in Richtung k durch die
Rückholfeder 93 vorgeschoben werden, so daß sich die
Düsenspitze 35 in Richtung auf die Abdichtlinie 97
bewegt. Für das Abdichten von Ecken oder ähnlichen
Formen läßt sich die Positionsverschiebung der Düsen
spitze 35 in gewissem Maße ohne Beschädigung der Düsen
spitze 35 und der Stahlbleche 95 und 96 in einem
Bereich kompensieren, in dem die Versetzung t zwischen
der Düsenspitze 35 und der Abdichtlinie 97 verhältnis
mäßig klein ist. Zur Abdichtung dieser Teile wird mit
Ausnahme von Ecken (beispielsweise für die überlappen
den Bereiche von Stahlblechen gemäß den Fig. 6a und
6b) der Abdichtvorgang innerhalb eines Bereichs durchge
führt, in dem die enge Schraubenfeder 86 nicht gebogen
wird, indem der Abstand zwischen der Abdichtoberfläche
17 und dem zweiten Bügel 13 länger eingestellt wird, um
dadurch die von der Rückholfeder 93 auf die Düse 80
ausgeübte Druckkraft zu vermindern.
Es ist klar, daß der zuvor beschriebene industrielle
Roboter nicht notwendigerweise auf die Verwendung bei
Abdichtarbeiten beschränkt ist, sondern daß er auch als
anderer industrieller Roboter einsetzbar ist, wenn hohe
Genauigkeit gefordert wird. Hierzu sind gewisse Änderun
gen vorzunehmen, die dem Fachmann geläufig sind.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel betraf eine Platt
form 2, auf der der Roboter-Hauptkörper 1 fest auf dem
Boden 4 gehalten wird. In einer anderen Ausführung ist
die Flattform 2 in axialer Richtung auf dem Boden 4
verschiebbar.
Die Fig. 15 bis 17 zeigen eine Fahrzeugzelle 99, die
als Werkstück in Richtung 100 mittels eines Förderban
des bewegt und in einer vorgegebenen Position abgesetzt
wird. Eine Übertragungseinrichtung 101, die unter der
Fahrzeugzelle 99 an einer vorgegebenen Stelle anbring
bar ist, trägt einen Roboter-Hauptkörper 105, dessen
Plattform 102 in den Richtungen 103 und 104 bewegt
werden kann. Andere Teile des Roboter-Hauptkörpers 105
sind gleich wie beim Roboter-Hauptkörper 1 gebaut. Die
Arbeitseinheit 21 ist wiederum nicht nur auf Abdicht
einheiten beschränkt, sondern für jede Art Innenarbeit
in der Fahrzeugzelle 99 geeignet, beispielsweise kann
sie eine Beschichtungsdüse oder ein Schweißkopf sein.
Die Übertragungseinrichtung 100 ist so angeordnet, daß
der Roboter-Hauptkörper 105 in den Richtungen 103 und
104 in bezug auf die Fahrzeugzelle 99 bewegbar ist,
also in einer Richtung, die die Längsachse 106 der Fahr
zeugzelle 99 schneidet. Der Roboter-Hauptkörper 105
läßt sich an jeder beliebigen Stellung in der Richtung
103 und 104 durch die Übertragungseinrichtung 101 anhal
ten. Die Fahrzeugzelle 99 ist mit einer schwenkbaren
Tür 107 versehen. An einer Seite der Übertragungsein
richtung 101 ist ein Türöffnungs- und Schließroboter
108 zum automatischen Öffnen und Schließen der Tür 107
vorgesehen.
Der Roboter-Hauptkörper 105 des industriellen Roboters
109 wird von der Übertragungseinrichtung 101 in die
Richtung 104 zurückbewegt und in eine Bereitschaftsposi
tion gebracht, bei der die Fahrzeugzelle 99 sich noch
nicht in einer vorgegebenen Position befindet. Wenn
dann die Fahrzeugzelle 99 von einem Förderband in Rich
tung 100 transportiert und in der vorgegebenen Position
angehalten wird, dann wird der Türöffnungs- und Schließ
roboter 108 aktiviert, um die Tür 107 zu öffnen und
offen zu halten. Anschließend wird die Übertragungsein
richtung 101 aktiviert, um den Roboter-Hauptkörper 105
in Richtung 103 zu fahren. Während dieser Bewegung
verschiebt sich das Drehzentrum 110 des Arms 7 in die
Stellungen 110a, 110b, 110c etc., wie dies in Fig. 17
dargestellt ist. Wenn angenommen wird, daß ein von
einer dicken Linie 111 begrenzter Bereich 112 das
Innere der Fahrzeugzelle 99 darstellt, dann wird der
Arm 107 zunächst in Richtung 103 ausgerichtet und an
schließend in Richtung 113 um das Drehzentrum 110 in
einer horizontalen Ebene derart geschwenkt, daß die
Arbeitseinheit 21 in den vorgegebenen Bereich 112 ein
tritt, wenn der Arm 7 sich bei der Bewegung durch die
Übertragungseinheit 101 in der Richtung 103 der Fahr
zeugzelle 99 nähert. Dadurch wird verhindert, daß die
Arbeitseinheit am Vorderende der Armpositionen 7 und 8
gegen die Fahrzeugzelle 99 stößt und diese beschädigt.
Wenn das Drehzentrum 110 an die Stelle 110m gelangt
ist, die sich im geringsten Abstand zu der Fahrzeug
zelle 99 befindet, dann wird die Bewegung der Übertra
gungseinrichtung 101 unterbrochen und die Plattform 102
des Roboter- Hauptkörpers 105 festgestellt, um die In
nenarbeit durch den Roboter-Hauptkörper 105 auszufüh
ren. Nach dem Abschluß der Arbeit in dem Arbeitsbereich
112 werden die zuvor erwähnten Schritte in umgekehrter
Reihenfolge durchlaufen, um den Roboter-Hauptkörper 105
in der Richtung 104 bis in die vorgegebene Bereit
schaftsposition zurückzuziehen. Anschließend wird der
zweite Roboter 108 aktiviert, um die Tür 107 wieder zu
schließen.
Obgleich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der
Roboter 109 nur an einer Seite der Fahrzeugzelle 99
dargestellt ist, kann natürlich auch an beiden Seiten
der Kraftfahrzeugzelle 99 ein Roboter aufgestellt sein.
Da die Plattform 102 so verschiebbar ist, daß ihre Bewe
gungsrichtung die Längsachse 106 der Fahrzeugzelle 99
schneidet, die das erwähnte Werkstück für den in
dustriellen Roboter 109 darstellt, läßt sich das Dreh
zentrum 110 des Arms 7 hin- und herbewegen und leichter
als das Werkstück an die Fahrzeugzelle 99 heranbringen,
wodurch auch die Innenarbeiten in dem Werkstück bzw.
der Fahrzeugzelle 99 leichter ausführbar sind.
Claims (1)
- Industrieroboter mit einem elektromechanisch gesteuerten Schwenkarm (3), dessen Spitze in drei Freiheitsgraden (D, E, F) bewegbar ist; mit einem an der Spitze angebrachten Halter (13), der einen Schlitzbildprojektor (19), eine Videokamera (20) und eine Arbeitseinrichtung (21) trägt; dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Arbeitseinrichtung (21) eine Stange (82) auf weist, die in einer Halterung (81) verschiebbar ist, sich durch die Halterung (81) erstreckt und an ihrem hinteren Ende mit einem Bügel (88) verbunden ist, der von einer an der Halterung (81) befestigten Rückholfeder (93) gegen die Halterung (81) bewegbar ist;
- - daß an dem vorderen Ende der verschiebbaren Stange (82) eine senkrecht zur Stange (82) biegbare Schraubenfeder (86) befestigt ist, die eine Dichtungsdüse (80) trägt;
- - daß in der Halterung (81) ein Druckluftzylinder (85) par allel zu der verschiebbaren Stange (82) angeordnet ist, dessen Kolbenstange (90) bei Beaufschlagung mit Druckluft gegen die Wirkung einer Druckfeder (82) aus der Halterung (81) ausfahrbar ist und dabei den Bügel (88) zusammen mit der verschiebbaren Stange (82) bewegt, während ohne Beauf schlagung mit Druckluft die Rückstellung der Kolbenstange (90) durch die Druckfeder (92) und die Rückstellung der verschiebbaren Stange (82) durch die Rückholfeder (93) er folgt.
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