DE3217966A1 - Betaetigungsarmeinheit, die von einem computersystem gesteuert ist - Google Patents

Betaetigungsarmeinheit, die von einem computersystem gesteuert ist

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DE3217966A1
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DE3217966A
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Giorgio 10024 Moncalieri Minucciani
Domenico 10137 Torino Sola
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DEA Digital Electronic Automation SpA
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DEA Digital Electronic Automation SpA
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Description

I)IPL-LVG. II. MARSCH™.,™ C iooo Düsseldorf i.
I)IPL-IXG. K. SPAKIXi; HKTIIEI.STRASSK 123
DIPL.-PIIYS. I)H. W.U. HÖHL
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D.E.A.
Digital Electronic Automation S.p.A.
Corso Torino, 7o, I-loo24 Moncalier'i
Die Erfindung betrifft eine Betätxgungsarmeinheit (Robot), die von einem Computersystem gesteuert wird. Dieser Arm besitzt ein Greif- oder Meßende, das gewöhnlich dazu verwendet werden kann, einen Montagevorgang oder eine Arbeitsstufe durchzuführen, jedoch auch zum Feststellen von Dimensionsabmessungen verwendet werden kann.
Betätigungsarmeinheiten (Robots) sind für die Zwecke der Automatisierung manuell vorgenommener Arbeiten entwickelt, daß sie eine Struktur aufweisen, die im wesentliehen Kopien der Bewegung des menschlichen Arms sind.
Dies erfordert eine eher komplizierte und teure Struktur. Da des weiteren die Elemente solcher Arme keine Modulstruktur aufweisen und aufgrund der Idee, auf der sie basieren, daß sie nämlich den menschlichen Arm ersetzen sollen, ohne daß sie das Gefühl des menschlichen Arms haben, waren die bisher hiermit erzielten Ergebnisse in Bezug auf Betriebssicherheit und der Fähigkeit, in vernünftiger Zeit zu arbeiten, unzufriedenstellend.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Betätxgungsarmeinheit, die durch einen Computer kontrolliert wird, zu schaffen, die die oben genannten Nachteile beseitigt und insbesondere eine hohe Flexibilität in der Konfiguration der Struktur und eine genügende Anpassungsfähigkeit an irgendwelche spezifischen Anwendungszwecke aufweist, die leicht in den üblichen Arbeits-
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bereichen montierbar ist an kritische oder arvormale Situationen anpassbar ist, die beispielsweise von begrenzten Änderungen in Dimensionen, Form und Ausrichtung stammen, und die programmierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungsarmeinheit gelöst, die durch ein Computersystem gesteuert ist, wobei der Arm eine Trägerstruktur für ein Greif- oder Meßende aufweist, wobei die Struktur einen einzelnen Körper zum Tragen und Führen einer einzelnen Säule aufweist, wobei der Körper in Bezug auf ein Trägerelement für den Arm, das auf einem feststehenden Körper befestigbar ist, beweglich ist, während die Struktureinrichtungen zum geradlinigen Verschieben des Endes des Arms in Bezug auf das Trägerelement längs der Richtungen einer Gruppe von drei orthogonalen kartesischen Koordinaten besitzt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Betätigungsarmeinheit.
Fig. 2 und 3 zeigen teilweise geschnittene Teilansichten des Arms von Fig. 1 um 90° zueinander versetzt.
Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht des Arms von Fig. 1 von oben.
Fig. 5 zeigt im Schnitt einige Endteile des Arms von Fig. 1 in drei alternativen Anordnungen.
Fig. 6 zeigt im Schnitt einen Endbereich des Arms von Fig. 1 mit zwei alternativen Anordnungen.
Fig. 7 zeigt im Schnitt eine weitere Ausführungsform des Endabschnitts des Arms von Fig. 1.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII von Fig. 7.
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Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der Linie IX-IX von Fig. 8.
Fig. 10 ist eine Frontansicht eines Kraftsensors, der an einem Ende des Arms von Fig. 1 befestighar ist.
Fig. 11 und 12 zeigen Schnitte längs der Linien XI-XI bzw. XII-XII des Kraftsensors von Fig.
Fig. 13 ist eine Frontansicht eines Greiferendes für einen Arm von Fig. 1.
Fig. 14 zeigt einen Schnitt längs der Linie . XIV-XIV von Fig. 13.
Fig. 15 und 16 sind Schnitte längs der Linien XV-XV bzw. XVI-XVI von Fig. 14.
Fig. 17 ist eine Seitenansicht des Greiferendes 5 von Fig. 13.
Fig. 18 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Computersystems für die Betätigungsarmeinheit von Fig. 1.
Fig. 19 und 20 zeigen schematische Blockdiagramme als Einzelheiten der Anordnung von Fig. 18.
Gemäß Fig. 1 wird die Betätigungsarmeinheit von einem Computersystem 1 gesteuert und umfaßt eine Armstruktur 2 zum Tragen eines Endkopfes 3 (in Fig. 1 gestrichelt angedeutet), der ein Greif- oder ein Meßkopf sein kann. Die Struktur 2 umfaßt einen einzelnen Schlitten 4 zum Tragen einer einzelnen vertikalen Säule 5, wobei der Schlitten 4 längs der Achse eines Trägerelementes 6 verschiebbar ist, der an einer Seite eines feststehenden Bettes 7 befestigt ist. Die Säule 5, die längs ihrer eigenen Achse verschiebbar ist, trägt an ihrem oberen Ende einen Schlitten 8, der dazu dient, einen einzelnen horizontalen Ausleger 9 zu tragen und zu führen, der den Endkopf 3 trägt. Der Endkopf 3 kann längs der Richtungen (x,y,z) einer Gruppe von drei orthogonalen kartesischen Achsen mit FIiIfe der Schlitten 4 und 8 verschoben werden, wobei die Achsen parallel zur Achse des Trägerelementes 6, zur Achse des horizontalen Auslegers 9 und zur Achse der vertikalen Säule 5 verlaufen. Auf der.Struktur 2 können, wie nachstehend noch
beschrieben wird, drei weitere Dreheinrichtungen zum Drehen des Kopfes 3 in drei Drehrichtungen R1 , R2 bzw.R-, um die Achsen y, χ und ζ vorgesehen sein, von denen üblicherweise nur zwei gleichzeitig vorgesehen sind/ um den Arm in die maximale Konfiguration, die normalerweise durch fünf Achsen (drei Lineare und zwei Drehachsen) geschaffen wird, zu bringen.
Das Trügerelement 6 ist eine I-förmige Trägerschiene mit vertikal montiertem I, die an einer Platte befestigt ist, die mit dem Bett 7 über einen Distanzblock 11 verbunden ist.
Auf der Seite des Trägerelementes 6 ist eine Zahnstange 13 befestigt, die mit einem Ritzel 14 in Eingriff steht, das von einer Motoreinheit 15 angetrieben wird, die an dem Schlitten 4 befestigt ist, um den Schlitten 4 längs des Trägerelementes 6 zu verschieben. Die Motoreinheit 15 umfaßt (Fig. 19) einen Gleichstrommotor 16 mit eingebautem Tachogenerator 17. Die Welle des Motors 16 ist mit dem Ritzel 14 über ein Unter-Setzungsgetriebe 18 vom Schneckengetriebetyp gekuppelt. Die Erfassung der Position des Schlittens 4 längs des Trägerelementes 6 wird bewirkt durch einen schrittweise arbeitenden optischen "Codierer" 20 (Fig. 19) mit Bezugseinschnitten, wobei der Codierer direkt mit dem Motor 16 unter Verwendung der Welle, die sich hindurch erstreckt, sowohl für den Antrieb als auch für die Zentrierung verbunden ist. Der Schlitten 4 bildet ferner eine Führung für die vertikale Säule 5, längs deren einer Seite eine Zahnstange 22 befestigt ist, die im Eingriff mit einem Ritzel 23 einer Motoreinheit 24 ähnlich der Motoreinheit 15 steht, wobei die Motoreinheit 24 am Schlitten 4 befestigt ist.
Längs einer Seite dos horizontalen Auslegers 9 ist eine Zahnstange 25 in Eingriff mit einem Ritzel 26 einer Motoreinheit 27 ähnlich der Motoreinheit 15 angeordnet, wobei die Motoreinheit 27 am Schlitten 8 befestigt ist.
Mit dem Computer 1 ist ein Steuerkasten zur Handsteuerung der Bewegung des Kopfes 3 sowie ein Videotastenfeld 31 verbunden und der Computer 1 trägt ein Steuerfeld 32. Der Computer 1 ist mit der Struktur 2 über Verbindungskabel 33 verbunden, die nur teilweise dargestellt sind.
Die elektrischen Verbindungen mit den verschiedenen Motoreinheiten 15,24,27 und mit ander'en Komponenten des Arms erfolgt mittels Flachleiterkabel 35, die häufig faltbar sind und eine Vielzahl von elektrischen Leitern nebeneinander liegend und voneinander isoliert enthalten und die alternierend ansteuerbar sind, um überwachbar zu sein. Auf diesen Flachleiterkabeln 35 können Leitungen für Druckluft befestigt sein, die zu Betätigungselementen des Arms 2 führen.
Das Trägerelement 6 für die Bewegung des Arms 2 längs der x-Achse besteht aus gehärtetem Stahl, der auf den Gleitspuren für den Schlitten 4 geschliffen ist. Es besitzt einen relativ tiefen Querschnitt und kann eine Länge aufweisen, so daß der maximal erlaubte Weg längs der x-Achse erreicht wird.
Der Schlitten 4 besteht zweckmäßigerweise aus Aluminiumguß und ist einstückig mit dem Abschnitt, der die vertikale Säule 5 längs der z-Achse führt, ausgebildet. Der Schlitten 4 ist rittlings zum Trägerelement . 6 a-ngeordnet und trägt zwei Paare von Stützrollen 40, deren horizontale Achsen ober- bzw. unterhalb des Trägerelementes 6 liegen, sowie vier Paare von Führungsrollen 41, die mit ihren Achsen vertikal beiderseits des Trägerelementes 6 an der Ober- und Unterseite angreifen.
' Die vertikale Säule 5, die die Steuerung des
Kopfes 3 längs der z-Achse bewirkt, erstreckt sich durch den Schlitten 4, der als Abstützung und Führung für die Säule 5 dient. Die Säule 5 besteht aus Stahlrohr mit Rechteckquerschnitt und weist gehärtete und geschliffene Spuren zum Verschieben innerhalb des Schlittens 4 auf.
Der Schlitten 4 trägt an seiner Ober- und Unterseite zwei Sätze von Rollen 45, die senkrecht bezüglich der Ober-
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flächen der Säule 5 angeordnet und in Paaren nahe den gegenüberliegenden Ecken der Letzteren vorgesehen sind. Auf der Säule 5 sind zwei Puffer 46 für die Endposition auf der z-Achse befestigt. Die beiden Puffer 47 (von denen nur einer sichtbar ist) definieren die Endpositionen längs der x-Achse und sind an den Enden des Trägerelementes 6 befestigt· Innerhalb der Säule 5 ist ein Ausgleichszylinder 49 angeordnet (von bekanntem Typ), um die Erzeugung von übermäßig hohen Momenten im Betrieb der Motoreinheit 24 zu vermeiden. Der Zylinder 49 ist ein einzelwirkender Zylinder und die Zylinderstange ist an der Oberseite der Säule mit einer selbstausrichtenden Kupplung 50 befestigt, während der Zylinderkörper durch eine Kupplung 51 an einem Kanal 52 befestigt ist, der an der Unterseite des Schlittens 4 befestigt ist. Dies bildet daher eine pneumatische Feder, gesteuert durch einen Druckregulator in der Weise, daß die Last, die auf die Motoreinheit während der Bewegung des Zylinders ausgeübt wird, konstant bleibt, wobei die Entladung des Regulators ausgeschlossen ist und die Höhe des Drucks mit einer ausgleichenden Speicherkammer konstant gehalten wird, die ein Volumen aufweist, das hundertmal größer als das des Zylinders ist. Die Kabel und Rohre für die Bewegung längs der y-Achse und für andere Komponenten des Arms 2 sind ebenfalls in der Säule 5 untergebracht. Der Schlitten 8, der am oberen Ende der Säule 5 befestigt ist, dient als Träger und Führung für den horizontalen Ausleger 9, der sich längs der y-Achse bewegt. Der Schlitten 8 ist ebenfalls aus Aluminiumguß hergestellt, während der Ausleger 9 aus einem Stahlrohr mit Rechteckquerschnitt besteht, das gehärtete und geschliffene Spuren für das Verschieben innerhalb des Schlittens 8 aufweist. Der Schlitten 8 trägt ferner an seiner Ober- und Unterseite nahe den gegenüberliegenden Ecken des Auslegers 9 zwei Sätze von vier Rollen 55, die senkrecht bezüglich der Oberflächen des Auslegers angeordnet sind.
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Ferner sind an der Säule 9 zwei Puffer 56 vorgesehen, die die Enden des Weges längs der y-Achse definieren. . Ein standartisierter Flansch 58 ist an dem Ende des Auslegers 9 für die Montage von notwendigen Teilen vorgesehen, die Greifelemente, Meßelemente, Kraftmeßelemente sein können, die sämtlich eine Rotationsachse aufweisen, wie nachstehend noch beschrieben wird.
Fig. 5 zeigt, wie die Drehungen R1, R2 und R^ des Kopfes 3 erhalten werden. Am hinteren Teil des horizontalen Auslegers 9 ist ein Kasten 59 angeordnet, der eine Motoreinheit 60 enthält, die einen Gleichstrommotor 61 und einen schrittweise arbeitenden optischen Codierer 62, der. auf die Welle des Motors 61 aufgekeilt ist, umfaßt (vgl. Fig. 19). Der Motor 61 treibt ein Untersetzungsgetriebe 63 vom harmonischen Antriebstyp an, das ein Zahnrad 64 antreibt, das mit einem Zahnrad 65 in Eingriff steht, das auf dem hinteren Ende einer Hülse 67 befestigt ist, die an ihren Enden auf Kugellagern montiert ist und sich durch die Länge des Auslegers 9 erstreckt, während durch die Hülse 67 verschiedene Anzeige- und Steuerverbindungen für den Kopf verlaufen. Im mittleren Teil von Fig. 5 ist die Anordnung zum Erzielen der Drehungen R1 dargestellt. Am Ende der Hülse 67 ist ein standartisierter Anschlußflansch 71 befestigt, der mittels einer Hülsenkopp^lung 70 angekoppelt ist, die eine direkte Koppelung liefert. Der Flansch 71 wird durch den Motor 60 gesteuert, um die Rotation R1 durchzuführen. Im oberen Teil von Fig. 5 ist eine alternative Anordnung zum Erhalten der Rotation R-, anstelle der Rotation R1 mittels der Motoreinheit 60 dargestellt. Anstelle des Anschlußflansches 71 ist ein Antriebskegelrad 73, das mit einem Kegelrad 74 kämmt, mit der Kupplung 70 verbunden. Das Kegelrad 74 ist fest mit einer koaxialen Platte 75 senkrecht zu der Achse verbunden. Die Einheit bestehend aus Kegelrad 74 und Platte 75 ist über Lager auf einem Trägerkörper 76 montiert, der an einem Endflansch 77 des Auslegers 9
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befestigt ist. Daher bewirkt die Drehung der Motoreinheit 60 die Drehung der Hülse 67, der Kupplung 70, des Kegelrades 73, des Kegelrades 74 und der Platte 75/ •wobei Letztere die Drehung R-, durchführt.
Im unteren Teil von Fig. 5.ist eine weitere Alternative dargestellt, die um 90° verdreht zu der vorhergehenden Anordnung dargestellt ist, um die Drehung R2 ebenfalls mittels der Motoreinheit 60 zu erhalten. An dem Kegelrad 74, das mit Hilfe von Lagern auf einer feststehenden Gabel 80 montiert ist, die an dem Endflansch 77 des Auslegers 9 befestigt ist, ist eine bewegliche Gabel 81 befestigt, die daher angetrieben durch die Motoreinheit 60 und durch die folgliche Drehung des Kegelrades 74 die Drehung R2 vornimmt. In Fig. 6 sind zwei Anordnungen dargestellt, die es ermöglichen, eine Kombination von zwei Drehungen, beispielsweise von R1 und R3 oder von R1 und R2 zu erhalten. Die erste Kombination, die im oberen Teil von Fig. 6 dargestellt ist, umfaßt die Anordnung (gestrichelt), die im mittleren Teil von Fig. 5 dargestellt ist, mit der die Drehung R1 des Flansches 71 durch die Motoreinheit 60 erhalten wird, wobei an diesem Flansch 71 ein Kasten 85 befestigt ist, der eine Motoreinheit 86 ähnlich zur Motoreinheit 60 aufnimmt, deren Achse längs der z-Achse liegt. Die Welle der Motoreinheit 86 ist über ein Untersetzungsgetriebe 88 vom harmonischen Antriebstyp mit einem Anschlußflansch 89 verbunden, der daher die Drehung R3 ausführt, wenn er durch die Motoreinheit angetrieben wird. Der Kasten 85 verführt ferner die Drehung R1, wenn er durch die Motoreinheit 60 angetrieben wird.
Im unteren Bereich von Fig. 6 ist eine feststehende Gabel 90 dargestellt, die mit dem Flansch 71 verbunden ist und eine Motorcinheit 82 ähnlich der Motoreinheit 86 trägt. Mit Hilfe eines Untersetzungsgetriebes 93 ähnlich dem Untersetzungsgetriebe 88 steuert die Motoreinheit 92, die längs der x-Achse positioniert ist, die R-j-Drehung einer beweglichen Gabel 95, die über
Lager von der feststehenden Gabel 90 getragen wird. Die Steuerung der Drehungen R1, R- und R3 können anstatt über elektrische Steuerung der Motoreinheiten, wie sie beschrieben wurde, durch pneumatische Steuerung erzielt werden. In den Fig. 7-9 ist eine Steuerung für die Drehung R.. mittels einer Einheit 100 dargestellt. Diese umfaßt einen Körper 101, der einen doppelwirkenden pneumatischen Zylinder 102 aufnimmt, der eine Zahnstange 103,trägt, die mit einem Ritzel 104 in Eingriff steht.
Letzteres ist über Lager gelagert und erstreckt sich axial aus dem Körper 101 und trägt einen Anschlußflansch 105. Das Ritzel 104 ist axial durchbohrt, um den Durchgang von Verbindungen zu anderen Komponenten zu ermöglichen. Die überwachung der Drehbewegung findet nur an dem Ende des Hubs unter Verwendung von zwei Näherungssensoren 110 statt.
In der Anbringung des Kopfes 3 kann zweckmäßigerweise ein Kraftsensor (Fig. 10, 11 und 12) zwischengeschaltet sein, der fähig ist, die Befestigungskräfte in Bezug auf unvorhergesehene Interferenzen und an-Ormale Kräfte aus der unkorrekten Montage von Komponenten zu bewerten. Der Kraftsensor umfaßt eine Einrichtung, die in zwei Richtungen (z und x) empfindlich ist und eine Doppelführung umfaßt, deren Verschiebungen durch entsprechende induktive Widerstände 121 und .122 festgestellt werden.
Insbesondere umfaßt der Sensor 120 einen Flansch 123, der an einem Endflansch 124 des Auslegers 9 befestigbar ist und der fest damit verbunden einen äußeren Zylinder 1241 trägt, auf dem zwei gegenüberliegende Paare von elastischen Schichtelementen 125 und 126 angeordnet sind, die eine elastische Kraft, die in Montagekappen eingestellt werden kann, auf kleine Kolben 127 und 128 ausüben, die längs der z- und x-Achsen angeordnet sind. Die Kolben 127 und 128 verlaufen durch den Zylinder 124' und stehen entsprechend mit kreisförmigen Platten 130 und 131 in Eingriff, die koaxial mit Hilfe von Kugeln 132 verbunden sind, die in entsprechenden schräg verlaufenden Ausnehmungen angeordnet sind, wobei die äußere Platte hiervon mit einem
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äußeren Flansch 133 zur Verbindung mit dem Kopf 3 verbunden ist. Wenn eine Kraft auf den Kopf 3 ausgeübt wird, findet eine relative Verschiebung zwischen den Flanschen 133 und 123 gegen die Wirkung der elastischen Elemente 125 und 126 statt, wobei diese verschieden durch die induktiven Widerstände 121 und 122 festgestellt wird, die so angeschlossen sind, daß sie derartige Änderungen in den relativen Positionen der Elemente decken.
Der Kopf 3 bildet dasjenige Element, das spezifisch für die Anwendung der Einheit ist. Es kann eine Zange sein, um Montageoperationen vorzunehmen, oder es kann ein Meßkopf sein. Ein Typ für eine Zange ist in den Fig. 13 - 17 dargestellt und allgemein mit 150 bezeichnet. Sie umfaßt einen Körper 151 , der einen rückwärtigen Flansch 152 zur Anbringung an dem horizontalen Ausleger 9 aufweist und in dem ein doppelwirkender pneumatischer Zylinder 153 angeordnet ist, der eine Zahnstange 154 trägt, die mit einem Ritzel 155 in Eingriff steht, wobei Letztere in einer Vorwärtsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten mit zwei Zahnstangen 157 in Eingriff steht, die in einem Raum 158 untergebracht sind. An den vorderen Enden der Zahnstangen 157 sind zwei Greifelemente 160 befestigt, die L-förmig mit einem Basisabschnitt 161 sind (gegenüberliegend von dem anderen), der sich vorwärts erstreckt, so daß zwei Greiffinger gebildet werden. Die Greifelemente 160 sind an den Zahnstangen 157 mit Hilfe von zwei Schrauben 163 befestigt, die entsprechende Körper 164 tragen, die in Führungsschlitzen 165 gleiten, die in einer vorderen Platte 166 der Zange 150 ausgebildet sind. Die Zange 150 ist daher in der Lage, Werkstücke, beispielsweise Zylinder, von der Innenseite oder von der Außenseite durch Änderung des Abstandes zwischen den Greiffingern 160 unter der Wirkung des pneumatischen Zylinders 153 aufzunehmen. Die beiden Greiffinger 160 werden beispielsweise mit einer Kraft von 12 kg betätigt, wobei ihr Trennhub beispielsweise 30 mm
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beträgt, wobei die Bewegung parallel, gleichzeitig und selbstzentrierend ist. Ein Positionswandler 170 bekannten Typs mit einem induktiven Widerstand in einer mechanischen Transmission stellt den Hub fest, wobei gleichzeitig die Anwesenheit des Werkstücks festgestellt wird, und ermöglicht es, seine Dimensionen festzustellen.
Im folgenden werden verschiedene beispielhafte Werte für die fundamentalen mechanischen Charakteristiken der Einheiten angegeben:
A)'Verschiebung längs der verschiedenen Achsen: . Längs der x-Achse: Bis zu 1300 mm ■ Längs der y-Achse: Bis zu 300 mm Längs der z-Achse: Bis zu 250 mm Drehung R.: 360° Drehung R2: 196° Drehung R3: 360°
B) Definition der Verschiebung: Längs der Achsen χ,γ,ζ: 0,02 mm, um die Drehachsen: 0,02°
C) Präzision (in Abwesenheit von Montagekräften oder " getragenen Gewichten):
Pos. über das gesamte Feld: - 0,25 mm Pos. über 100 mm Verschiebung: - 0,1 mm.
D) Wiederholbarkeit der Positionierung an einem beliebigen Punkt,erreicht von einer vorbestimmten Richtung mit einer vorbestimmten Last innerhalb festgelegter Grenzen und in Abwesenheit von Montagekräften: - 0,025 mm.
■ E) Festigkeit der Struktur in den kritischsten Bedingungen (Arm vollständig ausgefahren): 0,025 mm/kg.
. F) Maximale. Translationsgeschwindigkeit: Längs jeder Achse x, y,z: 40 m/min. Um jede Drehachse R1, R2, R3: 90°/see.
G) Maximal tragbares Gewicht bei maximaler Geschwindigkeit; 2,5 kg.
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Das Computersystem 1 zur Steuerung der Einheit umfaßt gemäß Fig. 18 einen ersten Zentralrechner 200, für den Dialog mit der Einheit über ein Steuerfeld 32, ein Videotastenfeld 31 und einen Block 201 für die Handsteuerung von Hilfsgeräten 202 (beispielsweise für die Betätigung von Stationen oder Einrichtungen für die Zuführung von Werkstücken zu der Einheit). Der Zentralrechner 200 ist ferner für die Steuerung von externen Hilfseinrichtungen 202 mit Hilfe von Eingäbe- und Ausgabeteilen, für den Empfang von Informationen, von den Sensoren auf dem Arm 2 und für die allgemeine überwachung geeignet. Das System umfaßt ferner einen zweiten Rechner 210 speziell für die Steuerung und überwachung der Bewegung längs jeder einzelnen Linearen oder Drehachse des Arms 2 unter überwachung durch den Zentralrechner 200 mit Hilfe einer on-line — Verbindung mit dam Letzteren. Das Gehäuse 30 für die Handsteuerung des Arms 2 ist daher mit dem Rechner 210 verbunden. Der Zentralrechner 200 umfaßt einen Mikroprozessor, beispielsweise vom Typ LSI 11, und der Rechner 210 umfaßt einen Mikroprozessor, beispielsweise vom Typ Intel 8080.
Der Rechner 200 umfaßt die folgenden Module (Fig. 20), die mit einer zugehörigen Hauptleitung (Bus 200) verbunden sind:
— Zentraleinheit 215,
-eine Schnittstelleneinheit 216, die mit dem Kernspeicherblock 203 verbunden ist,
— ein Eprom - Leader Block 217 zum Laden der Programme
von dem Kernspeicher 203 zu einem Ram-Speichermodule 219,
— logische und analoge Schnittstellen Blöcke 220 und 221 zum Anschluß der Sensoren des Arms 2,
— Schnittstelleneinheit 222 zum Verbinden mit dem Videotastenfeld 130,
— logische und analoge Eingabe- und Ausgabeeinheiten 223 und 224 für die feste und bewegliche Ausrüstung 202 mit zusätzlichen Einheiten in Abhängigkeit von der Notwendig-
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keit der Eingabe und Ausgabe zu dem Steuerfeld 32 und dem Block 201 für die Handsteuerung von Hilfsgeräten 202,
'Pufferspeicherblock 227 zur Verbindung mit der Hauptleitung (Bus) des Rechners 210.
Das Steuerfeld 32 umfaßt drei getrennte Abschnitte:
a) Einen Leistungsabschnitt mit einem Druckknopf mit eingebauter Warnlampe für die Inbetriebnahme der Einheit,einen Druck
knopf für das Abschalten der Einheit und einen Notdruckknopf für die Sperrung der Einheit, während sie eingeschaltet ist,
b) einen Zyklusabschnitt mit Druckknopf zum Starten und Stoppen des Betriebszyklus,
zum Fortsetzen des Zyklus in Schritten, zum Stoppen der Einheit nach Beendigung eines Arbeitszyklus und zum Nullsetzen der Position der Einheit,
c) einen Selektorabschnitt für die selektive Steuerung der Einheit durch den Computer 1, die manuelle Steuerung des Arms 2 durch den Kasten 30 und die Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit des Arms 2.
Der Rechner 210 umfaßt die folgenden Module
(Fig. 19), die mit einer zugehörigen Hauptleitung (Bus 210) verbunden sind:
Zentraleinheit 240,
serielle Schnittstelleneinheit 241 für den Kasten 30 für die manuelle Steuerung des Arms 2; Letztere umfaßt insbesondere folgende Hauptelemente:
- Einen Hebel zum Steuern der Bewegung des Arms 2 längs der x- und y-Achse;
- einen Hebel zum Steuern der Bewegung des Arms 2
längs der z-Achse und um eine der verfügbaren Drehachsen (R-, R-, R-,) entsprechend der Position eines Dreipositionsdrehwo.ilschalters j
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- einen Druckknopf für die Datengewinnung mit eingebauter Warnlampe,
- einen akustischen Anzeiger,
- einen Dreipositionsdrehselektorschalter mit linksseitiger Position, verdreht im Gegenuhrzeigersinn, zur Ermöglichung der Bewegung längs der z-Achse,
- einer Zentralposition zum Ermöglichen der ersten Drehung und einer rechtsseitigen Position, verdreht im Uhrzeigersinn, zur Ermöglichung der zweiten Drehung,
- Steuer- und Ubcrwachungseinheiten 246 für die . Drehungen R^, R- und R 3 des Arms 2,
- RAM EPROM Speicherblöcke 248,
- eine'chopper Kontrolleinheit 249 mit einer Dreieckwellenform für die Blöcke 245 und 246 zum Zwecke des Erhaltene eines geringen LeistungsVerbrauchs für die Steuerung und einer schnellen Frequenzansprache, die aufgrund der DynamiK der Bewegungen notwendig ist.
Die Blöcke 245 und 246 sind für jede Motoreinheit für die x,y und z-Achse und die Drehungen R1, R7 und R-, wiederholt. Jeder Block 245 umfaßt einen Uberwachungsblock 251, der ein Signal von dem Kodierer 20 zum Feststellen der absoluten Position des Kopfes auf dem Arm 2 längs der zugehörigen Achse und auf der Basis der Geschwindigkeitsangabe, die von dem Programm geliefert wird, empfängt, den Block 252 zum Steuern der Leistung des Motors 16 steuert und das Signal von dem Tachogenerator 17 empfängt.
Jeder Block 24 6 umfaßt ferner Blöcke 251 und 252, die jedoch kein Signal von dem Tachogenerator empfangen, der in diesem Falle nicht vorgesehen ist. Ferner existiert ein Modul (nicht dargestellt) zum Be-. grenzen von Überspannungen, der es ermöglicht, das maximale Drehmoment eines Motors 16 und 61 zu programmieren, indem eine automatische Reduktion des Drucks ermöglicht- wird, der im Falle des Aufschlags
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auf ein Hindernis während der Bewegung erhalten wird. Die generelle Arbeitsweise·des Programms ist derart, daß es eine extrem flexible Verwendung der "Einheit ermöglicht und die Möglichkeit eines einfachen und effizienten Programmieren der Arbeitszyklen erlaubt. Es wird daher eine Programmiersprache mit hohem Standard getragen von einem betriebsfähigen System zur Steuerung der verschiedenen Anwendungsfunktionen umfassend automatische Bewegungen für die Ausführung . der Zyklen verwendet.
Bezüglich des Hauptprogramms wird die orientierbare Sprache "HELP 11" für den Mikroprozessor 200 aufgegriffen. Die Programme für die Steuerung der . Bewegungen sind Unterprogramme zum Steuern der Bewegung längs jeder Achse. Die Programme steuern daher gleichzeitig Bewegungen längs der linearen Achsen x,y,z und der Drehachsen R1, R„ und R3 mit einer Punkt—zu-Punkt-Steuerung und kontrollierter Beschleunigung und Abbremsung. Positions- und/oder Kraftsensoren können verwendet werden, in welchem Fall die Abwesenheit des Werkstücks und/oder das Erreichen eines vorbestimmten Schwellenwertes alternative Bereiche des Programms zur Durchführung von Auffind- oder Auswurfzyklen und zur Anzeige usw. aktivieren kann.
Die für das Programm notwendigen Daten werden gewöhnlich durch eine Selbstlernphase geliefert. Auf diese Weise werden die Koordinaten der signifikanten Punkte gelernt, etwa von Punkten zum Aufnehmen und Ablegen von Werkstücken als auch die Werte der Sensoren (beispielsweise Dimensionen des zu handhabenden Werkstücks) . Das Programm wird in einem Kernspeicher 203 gespeichert und automatisch in den Speicher des Rechners 200 durch Einschalten transferiert. Das Programm in der Einheit liefert dem Benutzer zwei getrennte Betriebsweisen: Die erste kann allgemein als Programmvorbereitung vorbezeichnet werden, während die zweite allgemein als Programmausführung bezeichnet werden kann. Nach dem notwendigen Anfahrvorgang stellt sich das betriebsbereite
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System der Einheit in eine der beiden Betriebsweisen selbst ein in Abhängigkeit von der Position des Schalters, wobei zwei verschiedene Programme verwendet .werden, die in dem permanenten EPROM-Arbeitsspeicher vorhanden sind.
Ferner existiert ein Programm für den Zweck, die Detektion von möglichen Fehlern oder Fehlfunktionen in den verschiedenen Elementen zu ermöglichen. Die Möglichkeiten für eine solche Detektion sind in zwei bestimmte Operationsstufen unterteilt:
a) ein erstes allgemeines Systemprogramm zur Anzeige von Fehlfunktionen der Hauptfunktionseinheiten: Motoreinheit 15,24,27, 92,86,60, Steuerfeld 32, Hilfsgeräte Steuerfeld 201 , Handhebelkasten 30,
Ausdruckterminal 31;
b) ein spezifisches Systemprogramm umfassend einen wirksamen Test des Betriebs von einzelnen Modulen mit der Möglichkeit der Identifizierung der Blöcke mit Fehl
funktion in dem Modul.
Es gibt drei mögliche Betriebsarten der Einheit, nämlich eine automatische, eine selbstlernende und eine manuelle.
In der automatischen Betriebsweise ist es notwendig, bereits ein Programm verfügbar zu haben, das für den Zyklus vorbereitet ist. Die Funktion in dieser Weise wird von dem Steuerfeld 32 betätigt und ermöglicht dem Operator verschiedene Arten von Interventionen über die Benutzung von Druckknöpfen oder Wellschaltern.
Das Selbstlernen findet statt, wenn ein Selbstlernführung sprogramm verfügbar ist und ferner gewünscht ist, Änderungen bezüglich der Koordinaten der Punkte des Zyklus - und/oder der Bezugswerte für die Sensoren vorzunehmen. In dieser Betriebsweise ist es notwendig, den Kasten 30 und den Anschlußblock 31 für die Kommunikation zwischen dem Operator und der Einheit zu benutzen. Die Weise, in der das Selbstlernen vorangeht, hängt von
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dem Programm ab, das geschrieben wurde. In jedem Fall ist es möglich, die Schlitten des Arms 2 jeweils einzeln mit Hilfe der Verwendung des Hebelkastens 30 zu bewegen und mit Hilfe eines geeigneten Druckknopfes die interessierende Datenangabe zu speichern.·
Bei manueller Betriebsweise wird kein Programm verwendet und bei dieser Art des Betriebs ist es möglich, das Steuerfeld 32, den Hebelkasten 30 oder die Einrichtung 201 für die manuelle Kontrolle der Hilfsgeräte zu verwenden.
Wenn die Analyse des Problems abgeschlossen ist, kann das Programm geschrieben und in den Kernspeicher 203 gespeichert werden. Das Programm entsprechend dem Operationszyklus kann an dieser Stelle übersetzt und in den Arbeitsspeicher überführt werden, wonach, falls Daten zu lernen sind, das Lernprogramm nachfolgen kann. Die erzielten Bedingungen sind nun: - Anwesenheit des Betriebszyklusprogramms im Hauptspeicher 219,
- Anwesenheit des Dateneinstellprogranuns im Kernspeicher 203.
Diese beiden Bedingungen sind notwendig, so daß das Einstellprogramm und nachfolgend der Operationszyklus verfolgt werden können. Da der Arbeitsspeicher 219 kein Permanentspeicher ist, ist es notwendig, jedesmal wenn die Maschine angeschaltet wird, zunächst das Zyklusprogramm zu übersetzen und nachfolgend in dem Speicher abzuspeichern und das Datenfeststellprograiran durchzuführen, bevor der Zyklus selbst durchgeführt wird.
Die Struktur der Einheit umfaßt den Arm 2, seine fakultativen Teile (den Arbeits-oder Meßkopf 3, Motoreinheiten 60,92 und 86 zur Vornahme von Drehungen R1, R„ und R3 , Kraftsensor 120) und das Trägerelement 6, auf dem der Arm 2 gleitet.
Der hauptsächliche mechanische Modul ist die Struktur des Arms 2 mit den Schlitten 4 und 8 und der Säule 5 und dem Ausleger 9, die in den Schlitten 4 und 8 verschiebbar sind. Der Arm 2 ist nicht in einer festen
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Position befestigt, sondern auf einer Hauptführung (Trägerelement 6) beweglich, die an irgendeinem feststehenden Support befestigt werden kann, üblicher-. weise ein Maschinenbett 7, und zwar in Abhängigkeit von den Betriebserfordernissen. Auf der Armstruktur 2 können wahlweise zwei Einheiten für eine Rotation des Kopfes 3 um R1 und zum Drehen in einer horizontalen (R3) oder vertikalen (R2) Ebene montiert werden. Das Montieren dieser Einheiten zum Erhalten dieser Drehungen wird in extrem einfacher und schneller Weise erreicht. Wenn nur eine einzige Drehrichtung vorgesehen ist, kann irgendeine der drei in Fig. 5 dargestellten Einheiten auf dem Arm 2 montiert werden. Es ist möglich, das vordere Ende des Auslegers 9 leicht mit einer Einheit zu verbinden, die den Flansch 71, der um R1 rotiert und mit Hilfe eines Paars von Kegelrädern die Bewegung R1 in R9 oder R^ transformiert.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, können die Drehungen R? oder R., mit zwei zugehörigen Motoreinheiten 92 und 85 erzielt werden, die auf dem stirnseitigen Flansch 71 montierbar sind, der seinerseits ggf. von einer Motoreinheit 60 antreibbar ist, um die Drehung R1 zu liefern. Wenn nur die Drehungen R2 oder R3 notwendig sind, kann dies durch Antreiben von hinten über die Motoreinheit 60 oder über ein Antreiben von vorne mit Hilfe der zugehörigen Motoreinheiten 92 und 86 erhalten werden.
Durch Herstellung der Schlitten 4 und 8 aus einer geeigneten verstärkten Aluminiumlegierung wird es ermöglicht, eine Einheit von begrenztem Gewicht (üblicherweise weniger als 40 kg) mit beträchtlichem dynamischen Verhalten und einer guten Positionierpräzision zu erhalten. Die Verwendung von prismatischen Führungen für die Säule 5 und den Ausleger 9 aus Stahlrohr liefern eine beträchtliche statische Festigkeit bei begrenztem Gewicht.
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Die Einheit kann mit Greifelementen versehen werden, die Sensoren tragen, die speziell geformt sind, indem sie an die zu handhabenden Teile angepaßt sind, oder die mehr oder weniger allgemein für die Handhabung verschiedener Teile geeignet sind, deren Form und Abmessungen ähnlich sind. Die Einheit ist daher angepaßt, um sowohl für lange 'Produktionsläufe verwendet zu werden, da der Arm 2 schnell, beweglich und leicht ist und daher eine hohe Produktivität garantiert, als auch für mittlere Produktionsläufe oder für Postenproduktion, da die Programmierbarkeit und Anpassbarkeit der Einheit die Fähigkeit garantiert, mit verschiedenen Produkten und unterschiedlichen Zyklen zu arbeiten; die Produktion ist hoch entwickelt und von hoher Qualitat, da die Präzision und Wiederholbarkeit des Arms 2 und die Sensitivität der Zange 150 und des Kraftsensors 120 Qualität und Präzision in der Montage und einen niedrigen Prozentsatz an Ausschuß sicherstellen.
Die Struktur der erfindungsgemäßen Einheit ist ferner vorteilhaft aufgrund der Tatsache, daß alle Operationen längs der drei linearen kartesischen Koordinaten x,y,z ausgeführt werden, es gibt eine einfache Steuerung (nicht kontinuierlich^, es gibt eine variable und minimale Anzahl von kontrollierten Achsen (bis zu drei), es gibt eine größere Präzision in geradliniger Bewegung erhalten durch das Verschieben der Säule bzw. des Auslegers in einem entsprechenden zugehörigen Schlitten, es gibt eine größere Festigkeit und Präzision in Bezug auf Anordnungen von zylindrischem oder gelenkigem Typ und es gibt einen funktionellen Unterschied zwischen dem Support (geliefert durch die Rollen mit niedriger Reibung für die x- und y-Achse oder durch die Ausgleichseinrichtung für die z-Achse) und der Bewegung (die durch die Motoreinheiten geliefert wird, die daher nur die Reibung und das Gleichheitsmoment überwinden müssen).
Die Einführungen von modularen Einrichtungen sowohl auf dem mechanischen als auch auf der elektro-
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nischen Seite ermöglichen die Konfigurationen von
spezifischen Einheiten, die trotzdem die Möglichkeit beinhalten, erweitert und leicht an mögliche zukünf-
F ' tige Modifikationen angepaßt zu werden. Es ist daher
5 möglich, in allen Fällen die zweckmäßigste Lösung zum Befriedigen der Betriebserfordernisse in Bezug
} auf die zweckmäßigste organisatorische Struktur für
{ die zweckmäßige Orientierung des Benutzers zu er-
zielen. Die Konfiguration der Einheit kann beträcht-■' 10 lieh von einer anderen in der Struktur des Arms 2 j differieren ebenso wie in Anzahl und Art der verwen-
deten Sensoren (Kraftsensor 120 längs einer oder beider Achsen χ und ζ und Positionssensoren in den Zangenelementen 150 usw.) als auch im Typ der Greiff 15 elemente. Die Computereinheit 1, die in einer Kabine angeordnet wird, ist fähig, den gleichzeitigen Bewegungen längs der Achsen x,y und ζ und den Drehungen R1, R2 und R-. zu folgen, die Sensoren und Zangen überwachen und daher die Gesamterfordernisse der Anwendung abzudecken. Die Operationen, die für einen gege-..-benen Anwendungszweck erforderlich sind, bestimmen die Anzahl der Freiheitsgrade, die normalerweise in der Einheit zwischen drei und fünf variieren können. Desweiteren kann die Einheit aufgrund der Modularität in verschiedenen Konfigurationen ausgebildet sein, wobei die gleichen Elemente und mit einem solchen Integrationsgrad verwendet werden, daß die Anzahl der Komponenten reduziert wird.
Die beschriebene Einheit ist daher charakterisiert durch konstruktionsmäßige Modularität und Flexibilität im Gebrauch begrenzt in Abmessungen und Raumbedarf (die Säule und der Ausleger können von den Schlitten und die Ausgleichseinrichtung von der Säule 5 aufgenommen werden), die Einheit kann zweckmäßigerweise zur Montage zum Koppeln und Einsetzen mit
Präzision, zum selektiven Aufnehmen und Ablegen und für andere technologische Zwecke verwendet werden,
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die typisch bei Montage von Komponenten kleiner Abmessungen sind oder für Dimensionsmessungen.
Die Rechner 200 und 210 können durch einen einzigen Rechner ersetzt werden.
Leerseite

Claims (19)

  1. D.E.A. Diqital Electronic Automation S. p. A. Corso Torino, 7o, l-ioo.'.l Monoalieri
    Ansprüche
    C-1 ..' Betätigungsarmeinheit, die von einem Computersystem gesteuert- ist, wobei der Arm eine Supportstruktur für ein Greif- oder Meßende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur einen einzelnen Körper (4) zum Tragen und Führen einer einzelnen Säule (5) aufweist, wobei der Körper (4) in Bezug auf ein Trägerelement (6) für den Arm (2) beweglich ist, während das Trägerelement (6) an einem feststehenden Körper (7) befestigbar ist, wobei die Struktureinrichtungen (13 ,15;22 ,24;25 ,27) zum geradlinigen Bewegen des Endes (3) in Bezug auf das Trägerelemcnt (G) Kintp-, <k>r Richtungen (χ,γ,ζ) eines Satzes von drei orthogonalen kartesischen Koordinaten aufweist.
  2. 2. Betätiguncjsarmeinhoit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (2) eine Struktur aus individuellen Komponenten (4,5,8,9) besitzt, von denen jede in Bezug auf die anderen und in Bezug auf das Trägerelement (6) durch Trägermittel (6,4,8) getragen wird und . in Bezug auf die anderen und in Bezug auf das Trägerelement (6) mit Hilfe der Einrichtungen zum geradlinigen Bewegen beweglich ist.
  3. 3. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur einen ersten individuellen Schlitten (4) umfaßt, der rittlings zum uid beweglich längs des Trägerelementes (6) mit Hilfe
    BAD OFHGlNAL
    — 2 —
    321796ο
    einer ersten Einrichtung (13,15) zum geradlinigen Bewegen positioniert ist, wobei der Schlitten (4) eine Säule (5) durch diesen hindurch verlaufend trägt, die längs ihrer eigenen Achse senkrecht in Bezug auf das Trägerelement (6) mit Hilfe einer zweiten Einrichtung (22,24) zum geradlinigen Bewegen aufweist, während an oder benachbart zum oberen Ende der Säule (5) ein zweiter Schlitten (8) befestigt ist, durch den ein Ausleger (9) verläuft, der längs seiner eigenen Achse senkrecht in Bezug auf die Säule (5) und zu dem Trägerelement (6) mit einer dritten Einrichtung (25,27) zum geradlinigen Bewegen beweglich ist, wobei das Greif- und Meßende (3) an oder benachbart zum Ende des Auslegers (9) angeordnet ist.
  4. 4. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum linearen Bewegen Führungselemente (41,45,55), die bezüglich der entsprechenden Richtungen ausgerichtet sind, und Motoreinheiten (15,24,27) aufweisen.
  5. 5. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Versorgung der Motoreinheiten mit Hilfe von flexiblen Flachleiterkabeln (3 5) vorgenommen ist, deren Leiter abwechselnd versorgt werden.
  6. 6. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (49) zum Gewichtsausgleich für den Arm (2) auf dem Trägerkörper (4), der die Säule (5) trägt, bei Änderungen in der Position des Endes (3) trägt, wobei die Einrichtung
    (49) in der Säule (5) angeordnet ist.
  7. 7. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekonnzeichnet, daß die Struktur Dreheinrichtungen (60,92,86) für Drehungen (R1, R2, R3) des Greif- oder Meßcndcs (3) um wenigstens eine Achse zu-
    3Li sammenfallcnd mit oder parallel zu einer der Gruppe der dre^- orthogonalen kartesischen Achsen aufweist.
  8. 8. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur bis zu zwei Dreheinrichtungen zur Vornahme einer Drehung des Endes (3) um zwei dieser Achsen aufweist.
  9. 9. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen einzelnen Motor (60) zur Steuerung von zwei verschiedenen .Dreheinrichtungen mit Hilfe einer Einrichtung zum Übertragen der Bewegung zwischen den beiden verschiedenen Dreheinrichtungen aufweist.
  10. 10. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (100) pneumatisch betätigt ist.
  11. 11. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß sie in dem Arm einen Kraftsensor (120) umfaßt, der auf Bewegungen des Endes (3) längs wenigstens einer Richtung anspricht.
  12. 12. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Arms eine Zange (150) vorgesehen ist.
  13. 13. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange zwei Backen (160) umfaßt, deren Bewegung pneumatisch'durch eine doppelwirkende Einrichtung (153) gesteuert wird.
  14. 14. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positionswandler (170) für die beweglichen Elemente (160) der Zange (150) vorgesehen sind.
    15. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Computersystem (1) einen ersten Zentralrechner (200) für Operationen extern bezüglich des. Arms (2) aufweist sowie einen zweiten Spezialrechner (210) der dem ersten Rechner (200) untergeordnet ist, zur Steuerung und Überwachung der Einrichtungen für die geradlinigen und/oder Drehbewegungen am Arm (2).
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  16. 16. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rechner (200) einen Mikroprozessor vom Typ LSI 11 und der zweite Rechner (210) e*inen Mikroprozessor vom Typ INTEL 8080 aufweist.
  17. 17. Betätigungsarmeinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerfeld (32) , das mit dem ersten Rechner (200) verbunden ist, und eine Einrichtung (30) für die manuelle Steuerung der Verschiebung des Endes (3) vorgesehen sind, das mit dem zweiten Rechner (210) verbunden ist.
  18. 18. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 15 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß es individuelle Uberwachungs- und Steuerblöcke (245,246) aufweist, die mit dem zweiten Rechner (210) für jeweils eine der Einrichtungen zum geradlinigen und/oder Drehbewegen am Arm (2) vorgesehen sind, wobei die Blöcke (245,246) gleichzeitig mit dem zweiten Rechner (210) arbeiten.
  19. 19. Betätigungsarmeinheit nach einem der Ansprüche 1 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Computersystem
    (1) die Betätigung der Betätigungsarmeinheit wahlweise automatisch, selbstlernend oder manuell steuert.
DE3217966A 1981-05-15 1982-05-13 Betaetigungsarmeinheit, die von einem computersystem gesteuert ist Withdrawn DE3217966A1 (de)

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GB (1) GB2098577B (de)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0120677A1 (de) * 1983-03-26 1984-10-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Roboter mit mehrgelenkigem Arm
DE3604470A1 (de) * 1986-02-13 1987-08-20 Held Laser Systems Ag Bearbeitungsstation fuer grosse werkstuecke

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2133381A (en) * 1981-11-11 1984-07-25 Piggott Norman Brian Robot arm
DE3245317A1 (de) * 1982-12-08 1984-06-14 Eumuco Aktiengesellschaft für Maschinenbau, 5090 Leverkusen Hubbalkenmanipulator fuer gesenkschmiedepressen u. dgl.
JPH0799486B2 (ja) * 1984-04-27 1995-10-25 松下電器産業株式会社 角加速度制御方法
JPS6130396A (ja) * 1984-07-23 1986-02-12 フアナツク株式会社 工業用ロボツトの交換可能腕構造
US4701100A (en) * 1984-08-15 1987-10-20 Seiko Instruments & Electronics Ltd. Industrial robot
US4984745A (en) * 1985-01-22 1991-01-15 Gmf Robotics Corporation Electric robot for use in a hazardous location
US6477913B1 (en) 1985-01-22 2002-11-12 Fanuc Robotics North America, Inc. Electric robot for use in a hazardous location
GB2174216B (en) * 1985-03-19 1988-10-26 Mitutoyo Mfg Co Ltd Method of operating a coordinate measuring instrument
JPS61284379A (ja) * 1985-06-06 1986-12-15 本田技研工業株式会社 ロボツト装置
JPS6263087A (ja) * 1985-09-10 1987-03-19 フアナツク株式会社 工業用ロボツトの軸支持機構
US4802377A (en) * 1985-09-12 1989-02-07 Manutec Gesellschaft fur Automatisierungs- und Habungssysteme GmbH Gantry arrangement for an industrial robot
FR2595062B1 (fr) * 1986-03-03 1993-01-29 Renault Automation Table de souplesse, notamment pour robot?
WO1987006215A1 (en) * 1986-04-11 1987-10-22 Ampex Corporation Flexible member mounting assembly
US4923053A (en) * 1986-04-11 1990-05-08 Ampex Corporation Flexible member mounting assembly
DE3619429A1 (de) * 1986-06-10 1987-12-17 Behr Industrieanlagen Verfahren zur programmsteuerung insbesondere eines industrieroboters fuer die selbsttaetige beschichtung von werkstuecken
US4762013A (en) * 1986-08-06 1988-08-09 The Devilbiss Company Reciprocating device for spray coating
US4795124A (en) * 1986-09-18 1989-01-03 The Snair Company Extractor apparatus for removing articles from article forming machines
US4910601A (en) * 1987-09-08 1990-03-20 Truvel Corporation Digitizing scanning apparatus
JP2569297B2 (ja) * 1989-03-10 1997-01-08 川崎重工業株式会社 ロボット走行部の駆動装置
US5134600A (en) * 1989-04-06 1992-07-28 Hewlett-Packard Company Calibration of a cartridge handling device using mechanical sense of touch
JP3404399B2 (ja) * 1993-07-30 2003-05-06 ピーエイアール・システムス・インコーポレーテッド 垂直方向に伸長可能な入れ子式チューブ
US5762467A (en) * 1996-04-26 1998-06-09 Par Systems, Inc. Underground storage tank manipulator
DE19634124C2 (de) * 1996-08-23 2000-08-03 Igus Gmbh Mitnehmereinrichtung
US6561368B1 (en) 2000-05-01 2003-05-13 Par Systems, Inc. Telescoping tube assembly with a cabling system
US20020045172A1 (en) * 2000-06-30 2002-04-18 Sturm Albert J. Segmented support structure and method and fixture for making the same
US7694583B2 (en) * 2005-05-05 2010-04-13 Control Gaging, Inc. Gripper gage assembly
JP4210270B2 (ja) * 2005-06-07 2009-01-14 ファナック株式会社 ロボット制御装置及びロボット制御方法
US7624967B1 (en) 2006-04-19 2009-12-01 Par Systems, Inc. Opposed-rope hoist driven telescoping mast
JP2009119564A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Denso Wave Inc ロボット
DE112011101090T5 (de) * 2010-04-01 2013-07-11 Athena Automation Ltd. Spritzgussmaschine mit intergrierter Teilehandhabungsvorrichtung
US9789638B2 (en) * 2013-03-14 2017-10-17 Husky Injection Molding Systems Ltd. Moving apparatus for an injection molding machine
JP5884785B2 (ja) * 2013-07-30 2016-03-15 株式会社安川電機 ロボット
US10969760B2 (en) 2018-04-12 2021-04-06 Faro Technologies, Inc. Coordinate measurement system with auxiliary axis
US11874101B2 (en) 2018-04-12 2024-01-16 Faro Technologies, Inc Modular servo cartridges for precision metrology
JP7039389B2 (ja) * 2018-05-25 2022-03-22 川崎重工業株式会社 ロボットシステム及びロボット制御方法
EP3708944A1 (de) * 2019-03-11 2020-09-16 Faro Technologies, Inc. Modulare servokassetten für die präzisionsmetrologie

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3144947A (en) * 1961-06-29 1964-08-18 Ibm Mechanical object manipulator
US3255893A (en) * 1963-07-10 1966-06-14 Gen Mills Inc Manipulator boom system
FR1390517A (fr) * 1964-02-27 1965-02-26 Portage Machine Company Machine de vérification perfectionnée
US3343864A (en) * 1965-10-07 1967-09-26 James I Baer Material handling apparatus and the like
US3770140A (en) * 1969-09-25 1973-11-06 American Ass Cybernetics Sensor responsive cybernetics machine
CH571388A5 (de) * 1970-12-24 1976-01-15 Seiko Instr & Electronics
US3640564A (en) * 1971-01-13 1972-02-08 Goodrich Co B F Fluid-operated actuator
US3727119A (en) * 1971-02-01 1973-04-10 Information Dev Corp Servo controlled automatic inspection apparatus
US3665148A (en) * 1971-04-07 1972-05-23 Gen Motors Corp Six-axis manipulator
DE2225476C3 (de) * 1972-05-25 1975-04-24 Engel, Heinrich, 6407 Schlitz Betätigungsvorrichtung
US3909600A (en) * 1972-06-26 1975-09-30 Cincinnati Milacron Inc Method and apparatus for controlling an automation along a predetermined path
US3890552A (en) * 1972-12-29 1975-06-17 George C Devol Dual-armed multi-axes program controlled manipulators
DE2301423C3 (de) * 1973-01-12 1978-09-28 Fibro Gmbh, 7102 Weinsberg Handhabungsgerät
DE2530261C2 (de) * 1974-10-22 1986-10-23 Asea S.p.A., Mailand/Milano Programmiereinrichtung für einen Manipulator
US4074067A (en) * 1976-06-25 1978-02-14 Arthur Speckhard Digital printout arrangement with magnetic field carriage drive
US4149235A (en) * 1976-12-27 1979-04-10 Mcdonnell Douglas Corporation Computer numerical control system for machine tool
US4132318A (en) * 1976-12-30 1979-01-02 International Business Machines Corporation Asymmetric six-degree-of-freedom force-transducer system for a computer-controlled manipulator system
DE2805532A1 (de) * 1978-02-10 1979-08-16 Trumpf Maschinen Ag Werkzeugmaschine mit einer einstellbaren vorrichtung zum festhalten und verschieben eines werkstuecks gegenueber einem werkzeug
CA1119279A (en) * 1978-04-20 1982-03-02 Yung-Ming Yen-Chen Off-line teach assist apparatus and on-line control apparatus
DE2833638A1 (de) * 1978-08-01 1980-02-28 Schlatter Ag Vorrichtung zum programmieren der bahnkurve einer roboterhand
US4228495A (en) * 1978-12-19 1980-10-14 Allen-Bradley Company Multiprocessor numerical control system
US4219171A (en) * 1979-02-06 1980-08-26 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Device for coupling a first vehicle to a second vehicle
US4229136A (en) * 1979-03-19 1980-10-21 International Business Machines Corporation Programmable air pressure counterbalance system for a manipulator
GB2045437B (en) * 1979-03-30 1984-02-08 Renishaw Electrical Ltd Coordinate measuring machine
US4262336A (en) * 1979-04-27 1981-04-14 Pritchard Eric K Multi-axis contouring control system
US4379335A (en) * 1980-10-28 1983-04-05 Auto-Place, Inc. Electronic controller and portable programmer system for a pneumatically-powered point-to-point robot
US4415286A (en) * 1981-09-17 1983-11-15 Printronix, Inc. Variable print density encoder system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0120677A1 (de) * 1983-03-26 1984-10-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Roboter mit mehrgelenkigem Arm
US4631689A (en) * 1983-03-26 1986-12-23 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Multi-joint arm robot apparatus
DE3604470A1 (de) * 1986-02-13 1987-08-20 Held Laser Systems Ag Bearbeitungsstation fuer grosse werkstuecke

Also Published As

Publication number Publication date
IT8167647A0 (it) 1981-05-15
JPS57194891A (en) 1982-11-30
GB2098577B (en) 1985-01-30
IT1144707B (it) 1986-10-29
GB2098577A (en) 1982-11-24
FR2505716A1 (fr) 1982-11-19
US4534006A (en) 1985-08-06

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