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Industrieroboter
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Die Erfindung bezieht sich auf mit einem Werkzeug arbeitende Industrieroboter,
wie z.B. Schweißroboter mit Punktschweißzange.
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Die bisher bekannten Industrieroboter sind üblicherweise mit einem
bestimmten Arbeitswerkzeug bestückt, das mit dem Arbeitsarm des Roboters mechanisch
fest verbunden ist und von dort aus auch über Verbindungsschläuche, Kabel od.dgl.
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mit den notwendigen Arbeitsmedien, insbesondere Wasser, Druckluft
oder Drucköl und Strom, versorgt wird. Ein Auswechseln des Werkzeugs ist demgemäß
zeit- und arbeitsaufwendig und kann nur erfolgen, wenn der Roboter für diese von
Hand vorzunehmende Umrüstung stillgesetzt, dh. für längere Zeit aus dem Arbeitsprozeß
ausgegliedert wird. Im Hinblick hierauf beschränkt sich ein Wechsel des Arbeitswerkzeugs
im allgemeinen auf die unumgänglich notwendigen Fälle, so insnesondere auf den Fall
des Austausches eines wartungs- bzw. reparaturbedürftig gewordenen Arbeitswerkzeugs
gegen ein gleiches anderes Werkzeug. Wegen der mit einem Wechsel des Arbeitswerkzeugs
verbundenen Schwierigkeiten sind die Industrieroboter bislang auch nur im Großserienbau
rationell einsetzbar; eine Verwendung für mittlere oder kleinere Serien würde einen
häufigeren Austausch von unterschiedlichen Arbeitswerkzeugen erforderlich machen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, für derartige Industrieroboter
eine Konzeption zu finden, die einen schnellen und zuverlässigen,vom Roboter selbsttätig
durchzuführenden Austausch von Arbeitswerkzeugen ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird dies im wesentlichen erreicht durch die im Patentanspruch
1 angegebene Gestaltung. Weitere Merkmale und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung
sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
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Die Erfindung schafft damit insgesamt e e Werkzeug-Wechseleinrichtung,
die nicht nur einen vom Roboter selbst schnell und zuverlässig durchführbaren Werkzeugwechsel
ermöglicht, sondern darüber hinaus auch weitere Vorteile bietet: Durch die im Inneren
der Kupplungsvorrichtung untergebrachte Riegelmechanik wird es ausgeschlossen, die
Verbindung zwischen Roboterarm und Werkzeug auf andere Weise und an anderer Stelle
als in der Ablagevorrichtung zu lösen; außerdem ist sichergestellt, daß die Verbindung
unabhängig vom Betriebszustand des Roboters bestehen bleibt, da sie rein mechanischer
Art ist und demgemäß keiner Versorgung mit Energie bedarf. Die Erfindung ermöglicht
weiterhin eine gewichtsmäßig relativ leichte Ausführung der Kupplungsvorrichtung,
so daß der Roboterarm neben dem ohnehin zu tragenden Gewicht des Werkzeugs keine
wesentliche Mehrbelastung erfährt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend
anhand einer Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht
eines Industrieroboters mit einem mittels einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung
verbundenen Arbeitswerkzeug, Fig. 2 eine Ansicht einer Ablagevorrichtung mit Werkzeug-Rastplätzen,
Fig. 3 eine Stirnansicht der Ablagevorrichtung in Richtung des Pfeils III in Fig.
2,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Kupplungsvorrichtung etwa nach
Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch die Kupplungsvorrichtung,
etwa nach Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 einen Vertikalschnitt nach Linie VI-VI in
Fig. 4, Fig. 7 einen Teilschnitt nach Linie VII-VII in Fig. 4, Fig. 8 eine schematisierte
Einzelansicht des Steckerteils der Kupplungsvorrichtung.
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Wie zunächst aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich, ist für einen mit einem
Arbeitswerkzeug 1a bestückten Industrieroboter 2, der von beliebiger Bauart sein
kann, eine Ablagevorrichtung 3 vorgesehen, die sich z.B. seitlich neben dem Fertigungsbereich
des Roboters befindet, und zwar in einem solchen Abstand, daß der Roboter mit seinem
Arm 2' bei entsprechender Bewegung die Ablagevorrichtung erreichen und mit dieser
zusammenwirken kann. An der Ablagevorrichtung 3 sind mehrere - im gezeichneten Ausführungsbeispiel
lediglich zwei - Rastplätze 4,5 für Arbeitswerkzeuge ausgebildet. Jedem Rastplatz
ist ein besonderes Betätigungsorgan 6 bzw. 7 zugeordnet. Der eine Rastplatz 4 ist
unbesetzt und bereit, ein Arbeitswerkzeug des Roboters aufzunehmen, während der
andere Rastplatz 5 mit einem anderen Arbeitswerkzeug 1b besetzt ist. Im gezeichneten
Ausführungsbeispiel ist das am Roboter 2 befindliche Arbeitswerkzeug 1a eine als
X-Zange ausgebildete Punktschweißzange, während das im Rastplatz 5 der Ablagevorrichtung
3 befindliche Arbeitswerkzeug 1b eine als C-Zange ausgebildete Punktschweißzange
ist.
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Anstelle dieser beiden verschiedenen Schweißwerkzeuge 1a,1b können
aber auch andere Arbeitswerkzeuge, z.B. Bohrmaschinen, Schleifmaschinen o.ä. vorgesehen
werden. Es können also gleiche, gleichartige oder auch verschiedenartige Arbeitswerkzeuge
zur Anwendung kommen, wenn dies für einen Mehrzweckeinsatz des Roboters gewünscht
wird und die Ablagevorrichtung mit einer entsprechenden Anzahl von Rastplätzen
bestückt
ist, ebenso wie auch die Einrichtung zum bloßen Austausch reparaturbedürftiger Werkzeuge
ausgelegt sein und Anwendung finden kann.
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Für ein Zusammenwirken des Roboters 2 mit der Ablagevorrichtung 3
zum Lösen eines Arbeitswerkzeugs und/oder zum Bestücken mit einem anderen Werkzeug
ist zwischen dem Arbeitswerkzeug und dem Arm des Roboters eine zugleich auch sämtliche
Versorgungsleitungen (z.B. für Luft, Wasser u. Strom) trennende oder anschließende
Kupplungsvorrichtung 8 vorgesehen, deren Einzelheiten insbesondere aus Fig. 4 und
5 ersichtlich sind. Diese Kupplungsvorrichtung 8 ist im Prinzip nach Art einer Steckverbindung
ausgebildet, die in der Ablagevorrichtung 3 durch eine entsprechende Axialbewegung
des Roboterarms 2' gelöst oder zusammengefügt wird.
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Die Kupplungsvorrichtung 8 umfaßt ein Steckerteil 9 und ein Buchsenteil
10, wobei das Steckerteil vorzugsweise am Arm 2' des Roboters 2 und das Buchsenteil
jeweils an den Arbeitswerkzeugen 1a,lb ... fest angebracht sind, gegebenenfalls
jeweils unter Zwischenschaltung eines Adapterstücks 9',10'.
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Das am Roboter befindliche Steckerteil 9 umfaßt eine Kupplungsplatte
11, die zentrisch einen rechtwinklig von ihr vorstehenden Riegelbolzen 12 trägt.
Das am Werkzeug befindliche Buchsenteil 10 umfaßt eine Kupplungsplatte 13, die im
Innern mit einem den Riegelbolzen 2 in sich aufnehmenden und axial verriegelnden
Sperrschloß 14 versehen ist Die Kupplungsplatte 11 des Steckerteils 9 trägt außer
dem Riegelbolzen 12 zwei seitlich daneben angeordnete Einsteckbolzen 15 und 16,
die in entsprechende Aufnahmekammern 17 und 1 der Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils
10 einführbar sind und die Fixierung beider Kupplungsplatten 11,13 in zur Achse
des Riegelbolzens 12 radialer Richtung sowie in Umfangsrichtung bewirken.
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Wie insbesondere aus Fig. 8 und 5 ersichtlich, ist die axiale Erstreckung
der von der Kupplungsplatte 11 des Steckerteils 9 rechtwinklig vorstehenden Einsteckbolzen
15,16 gegenüber der des Riegelbolzens 12 abgestuft jeweils um soviel kleiner, daß
beim Zusammenführen der beiden Kupplungsplatten 11,13 zunächst der Riegelbolzen
12 mit seinem konisch ausgeführten vorderen Bereich 19 seines Kopfes 20 in die Aufnahmeöffnung
21 der Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils 10 eindringt, und zwar soweit, bis auch
der sich anschließende zylindrische Bereich 22 des Kopfes 20 in die Aufnahmeöffnung
21 eingedrungen und damit eine erste Zentrierung beider Kupplungsplatten 11,13 herbeigeführt
ist, wie dies in Fig. 8 durch die mit a bezeichnete erste Zentrierungsebene angedeutet
ist.
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Erst danach dringt beim weiteren Zusammenfügen der Kupplungsplatten
11,13 der Einsteckbolzen 15 in die entsprechende Aufnahmekammer 17 des Buchsenteils
10 ein und stellt mit seinem sich an ein ebenfalls konisches Einsteckende 23 anschließenden
zylindrischen Schaft 24 eine zweite Zentrierung beider Kupplungsplatten 11,13 her,
wie dies in Fig. 8 durch die mit b bezeichnete zweite Zentrierungsebene angedeutet
ist.
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Und erst nach Erreichen dieser Doppelzentrierung dringt dann der zweite
Einsteckbolzen 16 in seine Aufnahmekammer 18 im Buchsenteil ein und bewirkt mit
seinem zylindrischen Basisteil 25 in Verbindung mit dem zylindrischen Basisteil
26 des Riegelbolzens 12 und dem ersten Einsteckbolzen 15 eine dritte Zentrierung
beider Kupplungsplatten 11,13, wie dies in Fig. 8 durch die mit c bezeichnete dritte
Zentrierungsebene für den Zustand der vollständigen Zusammenfügung von Steckerteil
9 und Buchsenteil 10 veranschaulicht ist. Erst in diesem Zustand ist der Riegelbolzen
12 mit seiner zylindnschen Riegelausnehmung 27 soweit in das Sperrschloß 14 eingedrungen,
daß dessen Riegel 28 in die Riegelausnehmung einklinken können, womit die axiale
Verriegelung der Kupplungsvorrichtung insgesamt hergestellt ist.
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Im Hinblick darauf, daß sich etwaige Bewegungsungenauigkeiten des
Roboterarms 2' im allgemeinen nur auf etwa + 0,5 mm belaufen, während zwischen dem
Riegelbolzen 12 und den beiden Einsteckbolzen 15,16 einerseits und den entsprechenden
Aufnahmen 17,18,21 im Buchsenteil 10 sowie den Riegeln 28 des Sperrschlosses 14
andererseits eine Paßgenauigkeit von + 0,01 mm vorgesehen wird, läßt sich die einwandfreie
Funktion der Kupplungsvorrichtung sicherstellen: Der Roboterarm 2' mit dem freien
Steckerteil 9 läßt sich an das Buchsenteil 10 eines in der Ablagevorrichtung 3 befindlichen
Werkzeugs so gezielt heranführen, daß der Riegelbolzen 12 mit dem konischen vorderen
Bereich 19 seines Kopfes 20 in jedem Fall in die Aufnahmeöffnung 21 des Buchsenteils
10 eindringt und damit dann selbsttätig die erste Zentrierung zwischen Steckerteil
und Buchsenteil herbeiführt. Mittels der anschließend in der oben beschriebenen
Weise nacheinander in ihre Aufnahmekammern 17,18 gelangenden Einsteckbolzen 15,16
wird unter weiterer Selbstzentrierung eine mehrfach tragende, exakte formschlüssige
Verbindung zwischen Steckerteil 9 und Buchsenteil 10 der Kupplungsvorrichtung 8
herbeigeführt und gleichzeitig damit das Werkzeug mit dem Roboter verriegelt.
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Angesichts des passungsgenauen Formschlusses der zusammengefügten
Teile 9,10 der Kupplungsvorrichtung 8 lassen sich die Einsteckbolzen 15,16 auch
als Anschluß-Endstücke von Leitungen für Versorgungsmedien, insbesondere Luft und
Wasser, und die jeweiligen Aufnahmekammern 17,18 im Buchsenteil 10 als entsprechende
Steckmuffen mit abgedichteten Sammelräumen zur Aufnahme und Weiterleitung und gegebenenfalls
auch Rückleitung des betreffenden Versorgungsmediums ausbilden. So dient z.B. der
eine Einsteckbolzen 15 der Zuführung von Luft und der andere Einsteckbolzen 16 der
Zu- und Rückführung von Kühlwasser zum bzw. vom Arbeitswerkzeug.
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Wie insbesondere aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, ist der der Luftzuführung
dienende Einsteckbolzen 15 zentrisch mit einer
Durchgangsbohrung
29 versehen, an deren roboterseitiges Ende 29'die Luftzuführleitung angeschlossen,
z.B. eingeschraubt, ist. Die zugehörige Aufnahmekammer 17 in der Kupplungsplatte
13 des Buchsenteils 10 bildet im Bereich ihres Bodens eine bei 30 abgedichtete Sammelkammer
31. aus, von der aus die durch die Bohrung 29 des Einsteckbolzens 15 zugeführte
Luft über einen Anschluß 32 dem Arbeitswerkzeug zugeleitet wird. Eine Luft-Rückführung
ist nicht erforderlich, da die dem Werkzeug zugeführte Druckluft dort jeweils nach
Verrichtung ihrer Arbeit entweicht.
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Der andere, der Zu- und Rückführung von Kühlwasser dienenede Einsteckbolzen
16 weist ebenfalls eine zentrische Durchgangsbohrung 33 auf, an deren roboterseitiges
Ende 33'eine Wasserzuführleitung angeschlossen, z.B. angeschraubt, ist.
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Auch hier bildet die Aufnahmekammer 18 in der Kupplungsplatte 13 des
Buchsenteils 10 im Bereich ihres Bodens eine bei 34 abgedichtete Sammelkammer 35
aus, von der aus das durch die Bohrung 33im Einsteckbolzen 16 zugeführte Kühlwasser
über einen Kühlwasser-Vorlaufanschluß 36 dem Arbeitswerkzeug zugeleitet wird. Der
Einsteckbolzen 16. ist außerdem mit einer oder mehreren axialen Sackbohrungen 37
versehen, die vom freien Einsteckende aus angebracht und dann nach dort hin verschlossen
sind, z.B. mittels Stopfen 38. In der Aufnahmekammer 18 ist ferner ein den Einsteckbolzen
16 umgebender, bei 39 nach außen und durch die schon erwähnte Dichtung 36 auch gegenüber
dem Wasservorlauf-Sammelraum 35 abgedichteter Ringraum 40 vorgesehen, in dem die
vom Arbeitswerkzeug kommende Kühlwasser-Rücklaufleitung 41 mündet. über im Einsteckbolzen
16 im Bereich' des Ringraums 40 angebrachte, mit den axialen Sackbohrungen 37 in
Verbindung stehende Querbohrungen 42 gelangt das rücklaufende Kühlwasser durch weitere
Querbohrungen 43 im Einsteckbolzen in eine in der Kupplungsplatte 11 des Steckerteils
9 ausgebildete und jeweils bei 44 und 45 abgedichtete Ringkammer 46, an die die
roboterseitige Kühlwasser-Rücklaufleitung 47 angeschlossen ist.
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Durch an den beiden Einsteckbolzen 15,16 roboterseitig vorgesehene
elektromagnetische Sperrventile 48,49, die nur öffnen, wenn sich die Riegel 28 der
Sperrschlosses 14 in ihrer den Riegelbolzen 12 verriegelnden Stellung befinden,
läßt sich erreichen, daß der Zufluß von Luft und Wasser durch die Kupplungsvorrichtung
beim öffnen des Sperrschlosses unterbrochen wird; ebenso läßt sich auch der Kühlwasser-Rücklauf
durch ein der Rücklaufleitung 41 am Buchsenteil 10 zugeordnetes Ventil (nicht dargestellt)
sperren, so daß insgesamt beim Trennen der Kupplungsvorrichtung weder Luft noch
nennenswertes Leckwasser austritt.
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Mittels der Kupplungsvorrichtung 8 wird ferner auch die Versorgung
des Werkzeugs mit Arbeits- und Steuerstrom herbeigeführt oder unterbrochen. Hierzu
sind in oder an den beiden Kupplungsplatten 11,13, zweckmäßig im Bereich oberhalb
des Riegelbolzens 12 und der Einsteckbolzen 15,16, elektrische Steckvorrichtungen
50,51 vorgesehen, die beim axialen Zusammenfügen beider Kupplungsplatten nach deren
Zentrierung in Eingriff miteinander kommen und damit entsprechende elektrisch leitende
Verbindungen herstellen. Im Ausführungsbeispiel sind die Steckvorrichtungen 50,51
aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung lediglich in Fig. 4 und 6 dargestellt,
und zwar als auf den Oberseiten der Kupplungsplatten 11,13 befestigte Teile, wobei
die eine Steckvorrichtung 50 zur Übertragung des Arbeitsstroms (z.B. des Primärstroms
für den Transformator) des Werkzeugs vorgesehen ist, während die andere Steckvorrichtung
51 zur Verbindung der diversen elektrischen Steuerleitungen dient.
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Insgesamt wird somit durch die Kupplungsvorrichtung 8 eine gemeinsame,
sämtliche Versorgungsmedien einschließende Trenn-bzw. Verbindungsstelle zwischen
Roboter und Arbeitswerkzeug geschaffen.
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Das im Innern des Buchsenteils 10, nämlich zentrisch in dessen Kupplungsplatte
13 festgelegte Sperrschloß 14 zur Verriegelung des vom Steckerteil 9 vorstehenden
Riegelbolzens 12 umfaßt zwei im Abstand voneinander gehaltene Schloßplatten 52,53,
zwischen denen die beiden Riegel 28 verschiebebeweglich geführt und gehalten sind.
Die beiden Riegel 28 sind jeweils von Druckfedern 54,55 beaufschlagt, welche die
Riegel gegeneinander drücken und in Schließstellung halten, wie aus Fig. 4 und 5
erkennbar. Dabei stützen sich die beiden Riegel 28 mit ihren einander zugekehrten
Stirnflächen gegeneinander ab, und zwar nn uiiter Bildung einer von zwei halbkreisförmigen
Ausnehmungen 56,57 begrenzten Kreisöffnung 58, die koaxial zur zentrischen Aufnahme
21 für den Riegelbolzen 12 soweit in das Innere der Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils
10 zurückversetzt ist, daß sie den Riegelbolzen in ganz eingeführtem Zustand im
Bereich seiner Riegelausnehmung 27 umfaßt und diesen damit axial arretiert. Anschrägungen
an den die Öffnung 58 umgebenden Flächen der Riegel 28 und an den die Riegelausnehmung
27 am Riegelbolzen 12 axial begrenzenden Flächen stellen dabei eine axial exakte,
spielfreie Arretierung des Riegelbolzens 12 im Sperrschloß 14 sicher.
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Zwischen den Schloßplatten 52,53 sind zwei Schwenkhebel 59,60 gelagert,
und zwar bei 61 bzw. 62, die mit ihren Enden jeweils in einen in den schiebebeweglichen
Riegeln 28 vorgesehenen Durchbruch 63 bzw. 64 greifen und mit ihren anderen, zweckmäßig
mit einer Rolle 65 bzw. 66 bestückten freien Enden gegeneinander beweglich sind.
Mit einem geeigneten Schlüssel, z.B.
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einer sich an den Innenflächen konisch verjüngenden Gabel 67, die
durch einen in der Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils 10 vorgesehenen schlitzförmigen
Durchbruch 68 zwischen die Schloßplatten 52,53 einführbar ist, lassen sich die beiden
Schwenkhebel 59,60 mit ihren freien Enden gegeneinander verschwenken bzw. zusammendrücken,
womit die anderen, in den Durchbrüchen 63,64 der Riegel 28 befindlichen Enden der
Hebel 59,60 sich nach außen spreizen. Dadurch werden die
Riegel
28 entgegen der Druckkraft der Federn 54,55 voneinander weg nach außen bewegt und
öffnen damit die Verriegelung, so daß der Riegelbolzen 12 axial aus dem Sperrschloß
14 zwischen den geöffneten Riegeln 28 hindurch aus dem Buchsenteil 10 nach außen
herausgezogen werden kann. Ebenso läßt sich umgekehrt das Einführen und Verriegeln
des Riegelbolzens 12 im Sperrschloß 14 des Buchsenteils 10 vornehmen, indem zunächst
die Riegel 28 über die vom Schlüssel 67 betätigten Hebel 59,60 geöffnet gehalten
werden und dann die Verriegelung bei ganz eingeführtem Riegelbolzen durch Entfernen
des Schlüssels erfolgt. Es ist jedoch auch eine Ausführung möglich, bei der der
Kopf 20 des Riegelbolzens 12 an seinem Einsteckbereich 19 so weit konisch abgeschrägt
ist, daß er beim Zusammenfügen der Kupplungsplatten 11,13 in die Riegelöffnung 56
eindringen kann und unter dem Einfluß der Eindrückkraft selbsttätig die beiden Riegel
28 entgegen dem Druck der Federn 54,55 auseinanderspreizt und für den Durchgang
seines Kopfes 20 öffnet, bis diese dann in die dahinter befindliche Riegelausnehmung
27 einfallen bzw. einrasten.
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Mit jedem der Riegel 28 ist ein Schaltstift 69,70 starr verbunden,
der jeweils aus dem Bereich der beiden Schloßplatten 52,53 herausgeführt ist und
aus schlitzförmigen Durchbrüchen 71,72 in der Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils
10 in den Bereich von auf der Kupplungsplatte 13 fest angebrachten Näherungs- oder
Endschaltern 73 ragt, die von den Schaltstiften 69,70 je nach ihrer Stellung betätigt
werden-Bei Erreichen der Offenstellung oder Geschlossenstellung der Riegel 28 des
Sperrschlosses 14 werden somit Impulse erzeugt, die über die Steckvorrichtung 51
für die Steuerleitungen dem Roboter und/oder anderen Steuereinheiten zugeleitet
werden können, so z.B. auch den oben erwähnten Sperrventilen 48,49 für die Wasser-
und Luftversorgung des Werkzeugs.
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Zum Lösen des über die Kupplungsvorrichtung 8 mit dem Roboter 2 beispielsweise
verbundenen Arbeitswerkzeugs 1a
wird das Werkzeug der Ablagevorrichtung
3 zugeführt und dort so weit nach unten abgesenkt, daß an den Seiten der Kupplungsplatte
13 des Buchsenteils 10 wrgesehene Führungsansätze 74 in am Rastplatz 4 ausgebildete
Vertikalführungen 75 eingleiten, die das Werkzeug 1a bzw. dessen Kupplungsplatte
13 zwischen sich aufnehmen und tragend abgestützt positionieren, wie dies in Fig.
2 und 3 für das Werkzeug 1b dargestellt ist. In den Vertikalführungen 75 befindliche
und von den eingefahrenen Führungsansätzen 74 der Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils
10 betätigte Endschalter (nicht dargestellt} betätigen ihrerseits zunächst außen
an den Vertikalführungen 75 angebrachte Spannvorrichtungen 76, mit denen die Führungsansätze
in den Vertikalführungen verspannt und gegen ein Anheben nach oben gesichert werden.
In Folgeschaltung hiermit wird sodann das unterhalb des Rastplatzes 4 in der Ablagevorrichtung
3 befindliche, vorzugsweise als pneumatischer Arbeitszylinder ausgebildete Betätigungsorgan
7 beaufschlagt, dessen Kolbenstange den Schlüssel 67 zum Öffnen des Sperrschlosses
14 trägt. Der Schlüssel 67 fährt von unten in den Durchbruch 68 der Kupplungsplatte
13 ein, drückt die Hebel 59,60 zusammen und bringt damit die Riegel 28 in die Offenstellung.
Die auf die Führungsansätze 74 an der Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils 10 drückenden
Spanner 76 sorgen dabei dafür, daß die Kupplungsplatte 13 des Buchsenteils 10 und
damit das gesamte Arbeitswerkzeug in der fixierten Raststellung verbleibt. Sind
die Riegel 28 des Sperrschlosses 14 in ihre Offenstellung verschoben und ist über
die Schaltstifte 69,70 und die hiervon betätigten Endschalter 73 ein entsprechender
Steuerimpuls gegeben worden, wird der Arm 2' des Roboters 2 mit seinem Steckerteil
9 in axialer Richtung zurückbewegt und löst sich damit unter gleichzeitiger Trennung
und Schließung aller Versorgungsleitungen vom Werkzeuge womit die Kupplungsvorrichtung
8 getrennt ist.
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Der Roboter 2 ist nun frei, sich an einem anderen vorgegebenen Rastplatz
der Ablagevorrichtung 3, z.B. am Rastplatz 5, mit einem neuen Werkzeug, z.B. dem
Werkzeug 1b, zu bestücken.
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Dabei wird das Steckerteil 9 der Kupplungsvorrichtung 8 vom Roboterarm
2' axial gegen das wiederum mit dem entsprechenden Buchsenteil 10 der Kupplungsvorrichtung
8 ausgestattete Werkzeug 1b im Rastplatz 5 gedrückt, bis nach der erfolgten Selbstzentrierung
der Riegelbolzen 12 im Sperrschloß 14 verriegelt ist. Dann öffnen die Spanner 76
und das fest mit dem Roboter 2 verbundene andere Werkzeug kann aus den Vertikalführungen
75 seines Rastplatzes in der Ablagevorrichtung 3 nach oben ausgehoben und dann vom
Roboter entsprechend der vorgegebenen Programmsteuerung zum Arbeitseinsatz gebracht
werden.
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Zur gewichtsmäßig leichten Ausführung der Kupplungsvorrichtung 8 bestehen
zweckmäßig die Kupplungsplatten 11,13 (einschl. der Adapterstücke 9',10') und die
Einsteckbolzen 15,16 aus Leichtmetall; nur der Riegelbolzen 12, das Sperrschloß
14 mit seinen Teilen und etwaige Randeinfassungen der Aufnahmeöffnungen im Buchsenteil
10 sollten zweckmäßig aus Stahl bestehen.
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Es versteht sich, daß der Gegenstand der Erfindung nicht auf das in
der Zeichnung dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt
ist. Vielmehr sind im Rahmen der einzelnen Patentansprüche und ihrer Kombinationen
auch anderwetige Ausführungen oder Modifikationen hinsichtlich konstruktiver Einzelheiten
ohne weiteres denkbar und möglich.
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