DE3526958A1

DE3526958A1 - Im teach-in-verfahren programmierbarer lackierroboter

Info

Publication number: DE3526958A1
Application number: DE19853526958
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. 7063 Welzheim Hess
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-07-27
Filing date: 1985-07-27
Publication date: 1985-12-19
Also published as: DE3526958C2

Description

Im Teach-in-Verfahren programmierbarer
Lackierroboter Die Erfindung betrifft einen im Teach-in-Verfahren programmierbaren Lackierroboter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs, wie er aus der industriellen Praxis bekannt ist.
Und zwar ist hier ein solcher Lackierroboter gemeint, bei dem das Teach-in-Verfahren mit dem Arbeitsroboter selber durchgeführt wird. Zwar hat dieses Verfahren den Nachteil, daß das zunächst in der Programmierphase manuell auszuübende Bewegungsprogramm aufgrund des relativ schweren Arbeitsarmes des Roboters, der dabei bewegt werden muß, etwas behindert wird; jedoch ist ein zusätzlicher Aufwand für einen gesonderten in Leichtbauweise ausgeführten Programmierroboter mit identischer Kinematik entbehrlich.
Meistens ist es bei der Lackierung von Serienteilen mittels Industrierobotern möglich, die Werkstücke mit der zu lackierenden Partie optimal im Verhältnis zum Lackierroboter zu platzieren. Gegebenenfalls kommt ein Umspannen des Werkstückes oder auch der Arbeitseinsatz eines zweiten Lackierroboters zum Lackieren solcher Oberflächenpartien, die vom ersten Lackierroboter nicht erreicht werden können, in Betracht. Dieser Aufwand ist jedoch nur in bestimmten Fällen vertretbar. Inder Regel gibt es bei serienmäßig durch einen einzigen Lackierroboter zu lackierenden Werkstücken auch Oberflächenparien, die vom Lackierroboter nur sehr schlecht erreicht werden.
Meist sind dies die Unterseiten bei hängend transportierten Werkstücken. Insbesondere beim Programmieren des Lackierroboters im Teach-in-Verfahren bereiten diese Bereiche besondere Schwierigkeiten, da diese Partien erst recht manuell schwierig zugänglich sind. Dadurch wird ein flüssiger Ablauf der Programmierbewegung innerhalb dieses Oberflächenbereiches stark beeinträchtigt, was nachher auch auf den Arbeitsbetrieb des Lackierroboters und das Lackierergebnis durchschlagen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, den gattungsmäßig zugrundegelegten Lackierroboter dahingehend auszugestalten, daß auch ungünstig liegende Oberflächenbereiche von Werkstücken im Teach-in-Verfahren leicht mit dem Sprühorgan erreicht werden können und somit auch in diesen Bereichen ein zügiger und flüssiger Programmierablauf erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Dank der Schwenkbarkeit des Lackzerstäubungsorganes um eine zusätzliche Achse kann der Arbeitsbereich winkelmäßig schlagartig verlagert werden, so daß normalerweise ungünstig liegende Oberflächenbereiche der Werkstücke nunmehr aus günstiger Position zugänglich sind. Dadurch können auch bei diesen Oberflächenbereichen die Programmierbewegungen zügig und flüssig durchgeführt werden.
Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht eines Lackierroboters in normaler Arbeitsstellung des Lackzerstäubungsorganes und Figur 2 das Ende des Arbeitsarmes des Lackierroboters nach Figur 1, wobei das Lackzerstäubungsorgan nach oben geschwenkt ist.
Die Figur 1 zeigt einen Lackierroboter 1, dessen Arbeitsarm 2 räumlich allseits beweglich ist. Im Bereich seines Außenendes sind zwei Antriebe 5 und 6 mit zwei zueinander senkrecht stehenden Schwenkachsen angebracht. Das Abtriebsglied des letzten Antriebes 6 stelle gewissermaßen das Endteil 8 des Arbeitsarmes 2 dar; an ihm ist die Halterung 7 für das Lackzerstäubungsorgan 4 angebracht. An diesem Endglied ist außerdem eine Handhabe 3 zum manuellen Bewegen des Lackzerstäubungsorganes 4 während der Programmierphase vorgesehen, wobei der gesamte Arbeitsarm des Lackierroboters mitgeschleppt werden muß. Zwar gibt es Ausgestaltungsformen für derartig programmierbare Roboter, bei denen das Gewicht des Arbeitsarmes kompensiert ist, so daß es nicht während der Programmierphase durch Körperkraft des Programmierers gehalten zu werden braucht. Jedoch wirkt sich die Träge Masse des Arbeitsarmes bei Bewegungsumkehr oder bei engen Kurven immer noch spührbar aus. Vor allen Dingen beim Hantieren im Bodennahen Bereich mit nach oben gerichtetem Lackzerstäubungsorgan können sich leicht Probleme ergeben.
Solange im Programmierbetrieb das seitlich neben dem Lackierroboter aufgehängte Werkstück 13 lackiert wird, sind derartige Probleme jedoch weniger zu befürchten. Beim Lackieren der dem Roboter zugekehrten Frontalseite des Werkstückes befindet sich der Arbeitsarm 2 und das Lackzerstäubungsorgan 4 im wesentlichen in der in Figur 1 dargestellten normalen Strecklage, bei der auch der Sprühstrahl 14 des Lackzerstäubungsorganes in grober Annäherung etwa mit dem Arbeitsarm 2 gleichgerichtet ist.
Um auch das Lackieren der Unterseite des Werkstückes 13 problemlos programmieren zu können, ist erfindungsgemäß jenseits des Endteiles 8 und jenseits der Handhabe 3 innerhalb der Halterung 7 für das Lackzerstäubungsorgan ein zusätzliches Gelenk 9 angebracht, dessen Schwenkachse beim dargestellten Ausführungsbeispiel etwa annähernd parallel liegt mit der Schwenkachse des vorletzten Antriebes 5 des Kopfes am Arbeitsarm. An dem Lackzerstäubungsorgan ist ein kleincr Betätigungshebel 11 angebracht, der vom Schwenkzentrum des Zusatzgelenkes 9 sich radial wegerstreckt. An ihm greift ein Arbeitszylinder 10 an, der einen definierten Hub ausführt und der dementsprechend auch einen definierten Schwenkwinkel an dem Betätigungshebel 11 beziehungsweise an dem Lackzerstäubungsorgan 4 hervorruft. Eine solche Schwenkbewegung kann durch den Auslöser 12 an der Handhabe 3 ausgelöst werden, wobei der Auslöser zweckmäßigerweise funktionell als Taster ausgebildet ist, der -solange der Auslöser gedrückt ist - die in Figur 2 dargestellte Schwenklage des Lackzerstäubungsorganes 4 beibehält und der nach dem Loslassen die in Figur 1 dargestellte Normallage des Lackzerstäubungsorganes wieder herbeiführt. Bei der nach oben geschwenkten Lage des Lackzerstäubungsorganes kann unter bequemer Stellung der Handhabe 3 die Programmierbewegung für das Lackieren der Unterseite des Werkstückes zügig und flüssig durchgeführt werden. Ein Umsetzen des Roboterkopfes und ein Umgreifen an der Handhabe und dementsprechend eine Unterbrechung des Lackiervorganges während der Programmierphase ist dazu nicht erforderlich. Es kann ohne weiteres von dem Programmier-Lackieren der Seitenwände des Werkstückes gleich zum Programmier-Lackieren von dessen Unterseite übergegangen werden Zweckmäßigerweise wird man lediglich die Zerstäubungstätigkeit des Lackzerstäubungsorganes für den Schwenkvorgang unterbrechen.
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Claims

Patentanspruch Im Teach-in-Verfahren programmierbarer Lackierroboter mit einem räumlich bewegbaren Arbeitsarm, an dessen demLackzerstäubungsorgan zugekehrten Ende eine Handhabe zum manuellen Führen des Arbeitsarmes bzw. des Lackzerstäubungsorganes während der Programmierphase angebracht ist, ferner mit Weg-bzw. Winkelsensoren an den Gelenken des Lackierroboters und einem Datenspeicher, aufgrund dessen das manuell abgefahrene Bewegungsprogramm abspeicherbar und im Wiedergabebetrieb genau reproduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jenseits der starr mit der Handhabe (3) verbundenen Endteile (8) des Arbeitsarmes (2) in der Halterung (7) des Lackzerstäubungsorganes (4) ein zusätzliches Gelenk (9) und ein durch einen Hebel (11) und einen Arbeitszylinder (10) gebildeter Bewegungsantrieb für dieses Gelenk (9) angebracht ist, welcher durch einen an der Handhabe (3) angebrachten Auslöser (12) das Lackzerstäubungsorgan (4) - ausgehend von einer etwa horizontal auf das Werkstück (13) zu gerichteten Neutrallage des Arbeitsarmes (2) und der Arbeitsrichtung (Sprühstrahl 14) des Lackzerstäubungsorganes (4) (Figur 1) -in einer annähernd vertikal stehenden Bewegungsebene möglichst rasch um etwa einen rechten, in der Größe eindeutig definierten Winkel nach oben (Figur 2) und bei entgegengesetzter Befehlsauslösung wieder in die Ausgangslage zurückschwenkt, wobei für die Teach-in-Programmierung und im Wiedergabebetrieb lediglich die Tatsache des Verschwenkens des zusätzlichen Gelenkes (9)mit abspeicherbar bzw. abrufbar ist.