DE3704952C2 - - Google Patents
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- DE3704952C2 DE3704952C2 DE19873704952 DE3704952A DE3704952C2 DE 3704952 C2 DE3704952 C2 DE 3704952C2 DE 19873704952 DE19873704952 DE 19873704952 DE 3704952 A DE3704952 A DE 3704952A DE 3704952 C2 DE3704952 C2 DE 3704952C2
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Industrieroboter zum
Bearbeiten und/oder Handhaben, insbesondere Montieren von Gegenständen,
mit einem senkrecht auf dem Boden stehenden Gestellrahmen,
der aus einem Gestellsockel besteht, auf dem ein
aus zwei Seitenstützen und aus einem diese an ihren oberen Enden
verbindenden Brückenbalken bestehendes Rahmenportal angeordnet
ist, mit einem vertikalen Auslegermast, der an horizontalen
Führungsschienen des Brückenbalkens und des Gestellsockels
verfahrbar ist, mit einem am Auslegermast vertikal verfahrbaren
Auslegerschlitten und einem quer zur Ebene des Gestellrahmens
angeordneten Ausleger, an dem ein mit einem drehverstellbaren
Gelenkteil versehenes Arbeitsgerät angeordnet
ist.
Ein Industrieroboter mit den eingangs genannten Merkmalen
ist aus der Werbeschrift der Fa. Robitron, Datenblatt Nr. 501,
Sept. 83 bekannt. Der turmartig aufragende Auslegermast des bekannten
Roboters überragt den Portalrahmen, ist von vergleichsweise
breiter, stabiler Beschaffenheit und trägt einen voluminös
ausgebildeten Ausleger. Der Ausleger ist senkrecht zum Gestellrahmen
unverstellbar und trägt an seinem freien Ende mit
einem vertikal verstellbaren Auslegerarm das Arbeitsgerät. Die
voluminöse Beschaffenheit des Auslegermastes und des Auslegers
bedingen eine entsprechend große Trägheit, die der Fahrgeschwindigkeit
des Mastes enge Grenzen setzt. Hierzu trägt auch
bei, daß der Auslegermast außerhalb der Ebene des Gestellrahmens
angeordnet ist, was zu entsprechenden Momentwirkungen des
Mastes auf den Rahmen führt. Eine wandnahe Aufstellung des bekannten
Roboters wird dadurch erkauft, daß der Ausleger auf der
einen Seite des Rahmens, zu diesem senkrecht unverstellbar angeordnet
ist.
Aus der DE 33 11 857 A1 ist eine lineare Lagerbaugruppe
bekannt, die für die Verwendung bei Industrierobotern geeignet
ist. Sie beinhaltet Führungsschienen, die von Führungslagerstücken
schienenkopfseitig umgriffen sind. Die Führungslagerstücke
sind mit Kugelumlaufbahnen versehen, deren Kugeln sich
auf Laufrillen der Führungsschienen abstützen, so daß eine reibungsarme
und doch belastbare Linearführung eines mit Führungslagerstücken
verbundenen Bauteils erreicht werden kann.
Aus der FR 23 99 306 ist eine Einrichtung zur automatischen
Verstellung von Laborgeräten in zwei Richtungen bekannt.
Ein Laborgerät wird an einem Schlitten befestigt, der vertikal
an zwei Stangen verschieblich ist, die oben an einem Horizontalträger
verstellbar und unten in einem Horizontalschlitz geführt
sind. Für den Schlitten ist ein Kettenantrieb vorgesehen,
dessen Kette motorisch angetrieben wird und entsprechend den
Bewegungsanforderungen des Schlittens um Umlenkrollen geführt
ist. Die Kettenführung ist so ausgebildet, daß eine Horizontalverstellung
des Schlittens nur nahe dem oben angeordneten Horizontalträger
möglich ist, nicht jedoch darunter, z. B. in der
Nähe der unteren Horizontalschlitze für die Stangen des
Schlittens.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
einen Industrieroboter der eingangs erwähnten Gattung dahingehend
zu verbessern und zu vervollkommnen, daß er bei gleichzeitigem
Gewinn von Arbeitsraum eine wesentlich masseärmere Ausbildung
seiner verfahrbaren Teile bei deren zugleich verbesserter
Führung und Steuerungsgenauigkeit erlaubt und dabei zugleich
höhere Verfahrgeschwindigkeiten dieser Teile ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem gattungsgemäßen Industrieroboter
erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß der Auslegermast in der Ebene des Gestellrahmens zwischen
dessen Seitenstützen angeordnet und als Hohlprofil ausgebildet
ist, daß die Führungsschiene des Brückenbalkens an dessen Unterseite
und die Führungsschiene des Gestellsockels an dessen
Oberseite angeordnet sind, und daß der Ausleger als aus Hohlprofilen
bestehender Teleskopausleger mit dem an dessen freien
Ende angebrachten Arbeitsgerät ausgebildet ist.
Infolge der Ausbildung des Auslegermastes und des Teleskopauslegers
als Hohlprofile, kann der bewegliche Teil des Roboters
wesentlich masseärmer und leichter ausgebildet werden.
Auch die teleskopartige Ausbildung des Auslegers trägt zur Masse-
und Trägheitsverminderung des verfahrbaren Systems bei. Darüber
hinaus kann durch den Teleskopausleger in seiner Ausfahrrichtung
zusätzlicher Raum für das an seinem freien Ende vorhandene
Arbeitsgerät zur Verfügung gestellt und zugleich auf
der Rückseite des Roboters der sonst notwendige Freiraum für
die Rückbewegung des Auslegers vermieden werden.
Vor allem aber bewirkt die Anordnung des Auslegermastes in
der Ebene des Gestellrahmens und dessen in dieser Ebene erfolgende
Führung eine Verlagerung des Schwerpunktes der beweglichen
Massen des Roboters. Die Führungsschienen und der Rahmen
werden weniger belastet, was für eine höhere Verfahrgeschwindigkeit
der beweglichen Teile besser ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind an den unteren
und oberen Enden des Auslegermastes Führungsplatten vorgesehen,
die zu der den Ausleger tragenden Seite des Mastes vorspringen,
sich in Längsrichtung der Führungsschienen erstrecken
und damit über Wälz- insbesondere Kugellagerführungen zusammenwirken.
Hierdurch wird eine leichtgängige, spielfreie Führung
des Auslegermastes allein über die oben und unten im Gestellrahmen
vorhandenen Führungsschienen ermöglicht, wobei der Ausleger
selbst trotz seiner vergleichsweisen Massearmut hinreichend
steif, verwindungs- und biegefrei, wie aber auch hinreichend
tragfest ist.
Vorteilhaft bestehen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
der Auslegermast sowie die Teleskopauslegerteile jeweils
aus einer ringsum geschlossenen Blechwandung und einzelnen
damit fest verbundenen, in Längsrichtung der Profile verlaufenden
Versteifungsleisten. Durch solche Hohl- bzw. Kastenprofile
mit durchlaufenden Versteifungsleisten kann weiter an
Material und Gewicht gespart werden, dagegen jedoch wegen der
Materialanhäufung in größerem Abstand von der neutralen Faser
eine hohe Biegefestigkeit und durch die ringsum geschlossene
Blechwandung auch eine hohe Torsionssteifigkeit erzielt werden.
Gegebenenfalls kann durch den Einsatz von Spanten bzw. Querblechen
in die Hohlprofile deren Steifigkeit noch zusätzlich gesteigert
werden. Als besonders zweckmäßig haben sich für die
vorliegenden Zwecke rechteckige Hohlprofile erwiesen, an deren
Ecken die Versteifungsleisten angeordnet werden. Besonders günstig
ist dabei, wenn eine Blechwandungsseite des Hohlprofils
gegenüber dem übrigen, U-förmigen Blechwandungsteil einspringend
angeordnet ist und in die so gebildeten beiden äußeren
Profilecken je eine der Versteifungsleisten als äußere Eckversteifungsleiste
angeordnet wird. Vorteilhaft bestehen die Hohlprofilteile
aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß das
das Arbeitsgerät aufweisende Auslegerteil am schlittenseitigen
Auslegerteil, dieses am Auslegerschlitten und letzterer am Auslegermast
jeweils mittels weiterer Führungsschienen geführt
ist, die in Kugellagerführungen bildende Führungslagerstücke
eingreifen. Diese Kugel-Führungslagerstücke sind deswegen von
besonderem Vorteil, weil sie die Spielfreiheit und Steifigkeit
der verfahrbaren Roboterteile erhöhen, und zwar durch statische
Überbestimmung des Führungssystems, da sie jeweils immer nur
die Beweglichkeit des in ihnen gelagerten Bauteils in der gewünschten
Richtung zulassen, dagegen in allen übrigen Richtungen
blockierend wirken bzw. Kraftmomente aufzunehmen in der
Lage sind.
Schließlich ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
auch möglich, daß der Auslegermast auch an seinem oberen
Ende durch am Brückenbalken verlegte Zugmittel motorisch antreibbar
ist, und das naturgemäß synchron zum unteren Zugmittelantrieb
des Auslegermastes.
Weitere Merkmale der Erfindung Gegenstand mehrerer
Unteransprüche.
In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele
eines erfindungsgemäß beschaffenen Roboters dargestellt. Dabei
zeigt
Fig. 1 eine schematische schaubildliche Wiedergabe einer
ersten besonders vorteilhaften Roboter-Ausführungsform,
Fig. 2, 3 und 4 den Roboter in der Vorderansicht, Draufsicht
und Seitenansicht,
Fig. 5 die vergrößerte Darstellung des in Fig. 3 angedeuteten
Bereichs B,
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch den Teleskopausleger
und den Auslegerschlitten,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Teleskopausleger-
Antriebs und
Fig. 8 die schematische Darstellung einer Roboter-Ausführungsform
mit einem auch an seinem oberen Ende motorisch
angetriebenen Auslegermast.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Industrieroboter besitzt
einen aufrechtstehenden Gestellrahmen 1, der aus dem Gestellsockel
2, den beiden Seitenstützen 3, 4 und dem oberen
Brückenbalken 5 besteht. Der Gestellrahmen 1 ist durch hinter
seinen Seitenstützen 3, 4 angebrachte Schrägstützen 6, 7, deren
untere Enden mit den zugewandten Enden des Rahmensockels 2 über
querverlaufende Fußstützen 8, 9 verbunden sind, zusätzlich abgestützt.
Im Gestellrahmen 1 ist der Auslegermast 10 an seinem
unteren und oberen Ende am Rahmensockel 2 bzw. am Brückenbalken
5 horizontal verschieblich geführt und über einen an seinem unteren
Ende angreifenden, elektromotorisch angetriebenen, umlenkend
geführten Zahnriemen 11 in Richtung der eingezeichneten Y-Achse
verfahrbar. Am Auslegermast 10 ist in Z-Richtung, also
senkrecht, der Auslegerschlitten 35 verfahrbar, der seinerseits
den aus den beiden Teleskopteilen 13, 14 bestehenden Teleskopausleger
trägt, der in X-Richtung, also quer zur Fahrebene Y-Z
von Mast 10 und Schlitten 35 verfahrbar ist. Am freien Ende des
inneren Teleskopauslegerteils 14 ist das generell mit 15 bezeichnete
Arbeitsgerät angebracht, das aus drei um die jeweils
senkrecht zueinander verlaufenden Achsen A, B, C drehverstellbaren
Gelenkteilen 16, 17 und 18 bestehen kann. Am Gelenkteil 18
ist dann normalerweise das eigentliche Arbeitswerkzeug angebracht.
Die besondere Ausbildung des Arbeitsgeräts 15 ist nicht
Gegenstand vorliegender Erfindung.
Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, ist der als Hohlträger ausgebildete
Gestellsockel 2 auf seiner Oberseite mit einer Führungsschiene
12 versehen, die vorzugsweise das gleiche Profil
wie die in Fig. 5 im Querschnitt dargestellten weiteren Führungsschienen
20 besitzt. Eine entsprechend profilierte Führungsschiene
12 ist auf der Unterseite des Brückenbalkens 5 angebracht.
Beide Schienen 12 dienen der Horizontalführung des
Auslegermastes 10. Letzterer ist dazu an seinem oberen und unteren
Ende mit Führungsplatten 21 versehen, die zu der den Ausleger
13, 14 tragenden Seite des Mastes 10 vorspringen und sich
in Längsrichtung der Führungsschienen 12 erstrecken. An beiden
Enden der Führungsplatten 21 ist je einen Kugellagerführung 22
angeordnet, die den in Fig. 5 dargestellten Führungslagerstücken
54 entspricht. Jedes dieser Führungslagerstücke 54 ist mit zwei
die Führungsschiene 20 beidseitig umgreifenden Lagerwangen 22′
versehen, in denen sich Umlaufbahnen 23 für die darin umlaufenden
Lagerkugeln 24 befinden. Diese Lagerkugeln 24 rollen an auf
der Führungsschiene 20 vorhandenen Laufrillen 20′ ab. Es sind
je vier solcher Laufrillen 20′ und dementsprechend auch je vier
Kugel-Umlaufbahnen 23 an den Lagerführungsstücken 22 vorhanden.
Diese stehen alle in geneigtem Winkel zueinander, wodurch sich
eine entsprechende axiale und radiale Kugellagerabstützung ergibt.
Sie stellt sicher, daß zwischen der Führungsschiene 20
und dem Führungslagerstück 54 nur eine exakt definierte Bewegungsmöglichkeit
in der gewollten linearen Richtung besteht.
Durch die vier entsprechend beschaffenen Führungslagerstücke 22
an den Führungsplatten 21 des Auslegermastes 10 wird dessen Linearführung
zwar statisch überbestimmt, dafür jedoch weitestgehend
spielfrei und leichtgängig.
Der Antrieb des Auslegermastes 10 erfolgt durch den am Gestellsockel
2 angebrachten Servomotor 25 und den über dessen
Abtriebsrad 25′ laufenden Zahnriemen 26, dessen eines Ende 26′
am einen Ende 21′ der Führungsplatte des Auslegermastes 10 befestigt
ist, während das andere Ende 26′′ des um die Umlenkrolle
27 herumgeführten Zahnriemens 26 am anderen Ende 21′′ des
unteren Führungsarmes 21 am Mast 10 befestigt ist. Weiterhin
befindet sich hinter dem Gestellsockel 2 noch ein rahmenfest
angeordnetes Ablageblech 28 für die zum Motor 29 gehörende Ka
belzufuhrkette 30.
Der Motor 29 ist am unteren Ende des Auslegermastes 10
befestigt. Er treibt den über die unten und oben am Mast 10 befestigten
Umlenkrollen 31, 32 und 33 laufenden Zahnriemen 34 an,
der mit seinen beiden Enden an dem auf dem Auslegermast 10
senkrecht verfahrbaren Auslegerschlitten 35 befestigt ist. Am
Auslegerschlitten 35 sind auf der dem Mast 10 zugewandten Seite
vier ein Lager-Viereck bildende Führungslagerstücke 54 vorgesehen,
die entsprechend Fig. 5 die am Auslegermast 10 vorhandenen
beiden Führungsschienen 20 jeweils beidseitig umgreifen und damit
im oben bereits beschriebenen Kugellager-Führungseingriff
stehen.
Wie insbesondere Fig. 5 zeigt, sind der Auslegermast 10 wie
aber auch die Teleskopauslegerteile 13, 14 als Hohlprofile ausgebildet,
die jeweils aus einer ringsum geschlossenen Blechwandung
40 und einzelnen damit fest verbundenen, in Längsrichtung
der Profile verlaufenden Versteifungsleisten 41 bestehen. Die
Hohlprofile sind insbesondere rechteckig ausgebildet und die
Versteifungsleisten 41 an den Ecken des Hohlprofils angeordnet.
Die eine Blechwandungsseite 40′ ist gegenüber dem übrigen, U-förmigen
Blechwandungsteil 40′′ einspringend angeordnet, so daß
dadurch zwei äußere Profilecken 42 entstehen, in denen je eine
der Versteifungsleisten als äußere Eckversteifungsleiste 41′
angeordnet ist. Diese im Gegensatz zu den innen angeordneten
Versteifungsleisten 41 außen angebrachten Eckversteifungsleisten
41′ dienen zur Befestigung der Führungsschienen 20, die
darauf bequem verschraubt werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht die ringsum geschlossene Blechwandung
40 aus einzelnen Seitenblechen, die über die Eckversteifungsleisten
41, 41′ fest miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 5
rechts oben angedeutet, sind die vorzugsweise aus Aluminium bestehenden
Bleche mit den Eckversteifungsleisten 41 über Lochschweißungen
43 fest miteinander verbunden, wobei die in den
Blechen vorhandenen Schweißlöcher 43′ zweckmäßig trichterförmig
ausgebildet sind, um dadurch eine größere Verbindungsfestigkeit
an den Schweißstellen 43 zu erzielen. Das Hohlprofil 40 mit
seinen Eckversteifungsleisten 41 gewährleistet bei geringstmöglichem
Werkstoffaufwand größtmögliche Biege- und Torsionssteifigkeit,
die hier vor allem beim Auslegermast 10 aber auch bei
den Auslegerteilen 13, 14 besonders erwünscht ist.
Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, sind auch auf der
dem Auslegermast 10 abgewandten Seite des an ihm höhenverfahrbar
gelagerten Auslegerschlittens 35 weitere vier Führungslagerstücke
22 befestigt, die ein Lager-Viereck bilden und von
denen je zwei im Abstand nebeneinander, also auf gleicher Höhe
angeordnete, je eine am äußeren Teleskopauslegerteil 13 befestigte
Führungsschiene 20 beidseitig umgreifen und damit in
beiderseitigem entsprechendem Kugellagereingriff stehen. So
wird auch hierdurch eine statisch zwar überbestimmte, jedoch
äußerst spielfreie und leichtgängige Horizontalführung des äußeren
Teleskopauslegers 13 im Auslegerschlitten 35 gewährleistet.
Der äußere Teleskopausleger 13 wie aber auch der in letzterem
untergebrachte innere Teleskopauslegerteil 14 sind ebenso
wie der Auslegermast 10 als rechteckiges Hohlprofil ausgebildet,
das aus einer ringsum geschlossenen Blechwandung und den
Eckversteifungsleisten 41 bzw. 41′ besteht.
Wie aus der Schemazeichnung in Fig. 7 hervorgeht, erfolgt
der Antrieb des äußeren Teleskopauslegers 13 durch den auf dem
Auslegerschlitten 35 angebrachten Elektromotor 42 und den von
ihm getriebenen, um die Umlenkrollen am Schlitten 35 herumgeführten
Zahnriemen 43, der an den Enden des Teleskopauslegerteils
13 befestigt ist. Letzterer wiederum ist mit an seinen
beiden Enden vorhandenen Umlenkrollen 44 und einem darum umlaufend
verlegten Antriebsband 45 versehen, das einerseits über
den Befestigungszapfen 46 am Schlitten 35 und andererseits über
den Befestigungszapfen 47 am inneren Teleskopauslegerteil 14
befestigt ist. Wie die Fig. 7 ohne weiteres deutlich macht, kann
auf diese Weise mittels des auf dem Schlitten 35 angeordneten
Servo-Motors 42 das innere Teleskopauslegerteil 14 jeweils doppelt
so schnell wie das äußere Teleskopauslegerteil 13 verschoben
werden. Einige der vorerwähnten Antriebselemente sind auch
in Fig. 6 ersichtlich und dort mit entsprechenden Bezugszeichen
versehen.
In den Fig. 2 bis 4 sind jeweils in strichpunktierten Linien
die zumeist extremen Verstellagen verschiedener beweglicher
Teile dargestellt. Das gilt insbesondere für die Auslegerteile
und auch für die den einzelnen Servomotoren zugeordneten Kabelzuführungsketten.
Die Schemazeichnung in Fig. 8 soll veranschaulichen, daß
der im senkrecht stehenden Gestellrahmen 1 horizontal verschiebliche
Auslegermast 10 nicht nur an seinem unteren Ende
10′ sondern auch an seinem oberen Ende 10′′ nicht nur geführt,
sondern auch motorisch angetrieben werden kann. Da dieser Antrieb
hier synchron zu dem am Mastende unten angreifenden erfolgen
muß, empfiehlt es sich, auch in
diesem Falle nur einen Antriebsmotor 25 dafür zu verwenden.
Wird dieser in bezug auf den zu verfahrenden Mast 10 und die
daran angreifenden Zahnriemen nicht symmetrisch, sondern wie in
Fig. 8 dargestellt, wiederum an einem Ende des Gestellsockels 2
angebracht, so erweist es sich dafür als vorteilhaft, den Mast
10 durch zwei über die gemeinsame Antriebsscheibe des
Elektromotors 25 und an den Ecken des Gestellrahmens 1
vorhandene Umlenkrollen 27, 50 und 51 laufende Zugmittel,
insbesondere wiederum Zahnriemen 52, 53 anzutreiben. Der
besseren Unterscheidung wegen sind in Fig. 8 der eine
Zahnriemen 52 gestrichelt und der andere Zahnriemen 53
strichpunktiert dargestellt. Beide Zahnriemen 52, 53 sind mit
ihren beiden Enden am oberen Ende 10′′ des Auslegermastes
befestigt, wobei sie von hier aus gegenläufig jeweils über eine
an der einen oberen Gestellecke vorhandene Umlenkrolle 51 bzw.
50 laufen, sodann über beide an den unteren Gestellrahmenecken
vorhandene Umlenkrollen 27 bzw. die Antriebsscheibe 25 laufen
und schließlich über eine am unteren Auslegermastende
angeordnete Umlenkrolle 10′′′ bzw. 10IV am Mast 10 entlang nach
oben zum Mastende 10′′ zurückgeführt sind. Hierdurch wird
sichergestellt, daß die beiden am Mast 10 angreifenden
Zahnriemen 52, 53 in ihren jeweils unter Zugspannung stehenden
Teilen in bezug auf die Antriebsscheibe des Elektromotors 25
stets gleich lang sind, mithin auch gleichem Dehnungsverhalten
ausgesetzt sind, das auf diese Weise kompensiert wird. Zwar
greifen die von den beiden Zahnriemen 52, 53 hervorgerufenen
Zugkräfte über den entsprechenden Anknüpfungspunkt am oberen
Mastende 10′′ wie auch über die am unteren Mastende 10′
vorhandene entsprechende Umlenkrolle 10′′′ bzw. 10 IV am Mast
an. Jedoch bewirkt das jeweils zwischen dem oberen Mastende und
der unteren Umlenkrolle des Mastes gelegene Zahnriemenstück,
das auf Zug beansprucht und dementsprechend gedehnt wird, den
entsprechenden Dehnungsausgleich zum anderen ziehenden
Zahnriementeil. Es versteht sich, daß der Motor 25 mit seiner
Antriebsscheibe nicht unbedingt an den Enden des Gestellsockels
2, sondern auch dazwischen ortsfest angeordnet werden kann, so
daß dann an die Stelle der Motor-Umlenkstelle für die
Treibriemen 52, 53 eine entsprechend angeordnete einfache
Umlenkrolle tritt.
Claims (15)
1. Industrieroboter zum Bearbeiten und/oder Handhaben, insbesondere
Montieren von Gegenständen,
- mit einem senkrecht auf dem Boden stehenden Gestellrahmen, der aus einem Gestellsockel besteht, auf dem ein aus zwei Seitenstützen und aus einem diese an ihren oberen Enden verbindenden Brückenbalken bestehendes Rahmenportal angeordnet ist,
- mit einem vertikalen Auslegermast, der an horizontalen Führungsschienen des Brückenbalkens und des Gestellsockels verfahrbar ist,
- mit einem am Auslegermast vertikal verfahrbaren Auslegerschlitten und einem quer zur Ebene des Gestellrahmens angeordneten Ausleger, an dem ein mit einem drehverstellbaren Gelenkteil versehenes Arbeitsgerät angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegermast (10) in der Ebene des Gestellrahmens (1) zwischen dessen Seitenstützen (3, 4) angeordnet und als Hohlprofil ausgebildet ist, daß die Führungsschiene (12) des Brückenbalkens (5) an dessen Unterseite und die Führungsschiene (12) des Gestellsockels (2) an dessen Oberseite angeordnet sind, und daß der Ausleger als aus Hohlprofilen bestehender Teleskopausleger (13, 14) mit dem an dessen freien Ende angebrachten Arbeitsgerät (15) ausgebildet ist.
- mit einem senkrecht auf dem Boden stehenden Gestellrahmen, der aus einem Gestellsockel besteht, auf dem ein aus zwei Seitenstützen und aus einem diese an ihren oberen Enden verbindenden Brückenbalken bestehendes Rahmenportal angeordnet ist,
- mit einem vertikalen Auslegermast, der an horizontalen Führungsschienen des Brückenbalkens und des Gestellsockels verfahrbar ist,
- mit einem am Auslegermast vertikal verfahrbaren Auslegerschlitten und einem quer zur Ebene des Gestellrahmens angeordneten Ausleger, an dem ein mit einem drehverstellbaren Gelenkteil versehenes Arbeitsgerät angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegermast (10) in der Ebene des Gestellrahmens (1) zwischen dessen Seitenstützen (3, 4) angeordnet und als Hohlprofil ausgebildet ist, daß die Führungsschiene (12) des Brückenbalkens (5) an dessen Unterseite und die Führungsschiene (12) des Gestellsockels (2) an dessen Oberseite angeordnet sind, und daß der Ausleger als aus Hohlprofilen bestehender Teleskopausleger (13, 14) mit dem an dessen freien Ende angebrachten Arbeitsgerät (15) ausgebildet ist.
2. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an den unteren und oberen Enden des Auslegermastes
(10) Führungsplatten (21) vorgesehen sind, die zu der den
Ausleger (13, 14) tragenden Seite des Mastes (10) vorspringen,
sich in Längsrichtung der Führungsschienen (20) erstrecken
und damit über Wälz-, insbesondere Kugellagerführungen
(22) zusammenwirken.
3. Industrieroboter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß an beiden Enden der Führungsplatten (21) je eine
Kugellagerführung (22) vorgesehen ist.
4. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslegermast (10) sowie
die Teleskopauslegerteile (13, 14) jeweils aus einer ringsum
geschlossenen Blechwandung (40) und einzelnen damit
fest verbundenen, in Längsrichtung der Profile verlaufenden
Versteifungsleisten (41) bestehen.
5. Industrieroboter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlprofile rechteckig und die Versteifungsleisten
(41) an den Ecken des Hohlprofils angeordnet sind.
6. Industrieroboter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Blechwandungsseite (40′) gegenüber dem übrigen,
U-förmigen Blechwandungsteil (40′′) einspringend angeordnet
ist und in den so gebildeten beiden äußeren Profilecken
(42) je eine der Versteifungsleisten als äußere
Eckversteifungsleiste (41′) angeordnet ist.
7. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Versteifungsleisten (41)
über Lochschweißungen (43) mit der Blechwandung (40) bzw.
deren Seitenteilen verbunden sind.
8. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlprofilteile aus
Leichtmetall, insbesondere Aluminium bestehen.
9. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das das Arbeitsgerät (15)
aufweisende Auslegerteil (14) am schlittenseitigen Auslegerteil
(13), dieses am Auslegerschlitten (12) und letzterer
am Auslegermast (10) jeweils mittels weiterer Führungsschienen
(20) geführt ist, die in Kugellagerführungen
bildende Führungslagerstücke (54) eingreifen.
10. Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die weiteren Führungsschienen (20) der Auslegerteile
(13, 14) und des Auslegermastes (10) jeweils auf den
beiden äußeren Eckversteifungsleisten (41′) montiert sind.
11. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der senkrecht stehende Gestellrahmen
(1) durch hinter seinen Seitenstützen (3, 4)
angebrachte Schrägstützen (6, 7) zusätzlich abgestützt ist,
deren untere Enden mit den zugewandten Enden des Rahmensockels
(2) über quer verlaufende Fußstützen (8) verbunden
sind.
12. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß je ein als Servomotor ausgebildeter
Antriebsmotor (25, 29, 42) für den Ausleger (13) am
Auslegerschlitten (35), für den Auslegerschlitten (35) am
Auslegermast (10) und für den Auslegermast (10) am Gestellsockel
(2) angebracht ist.
13. Industrieroboter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Auslegermast (10) auch an seinem oberen Ende
(10′′) durch am Brückenbalken (5) verlegte Zugmittel (52,
53) antreibbar ist.
14. Industrieroboter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei über eine gemeinsame Antriebsscheibe des
Elektromotors (25) und an den Ecken des Gestellrahmens (1)
vorhandene Umlenkrollen (27, 50, 51) laufende Zugmittel,
insbesondere Zahnriemen (52, 53) vorhanden sind, die beide
mit ihren beiden Enden am oberen Ende (10′′) des Auslegermastes
(10) befestigt sind, wobei sie von hier aus gegenläufig
jeweils über eine an der einen oberen Gestellecke
vorhandene Umlenkrolle (50 bzw. 51), sodann über beide an
den unteren Gestellrahmenecken vorhandene Umlenkrollen
(25, 27) und schließlich über eine am unteren Auslegermastende
(10′) angeordnete Umlenkrolle (10′′′ bzw. 10 IV) am
Mast (10) entlang nach oben zum Mastende (10′′) zurückgeführt
sind (Fig. 8).
15. Industrieroboter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Arbeitsgerät (15) aus drei um jeweils senkrecht
zueinander verlaufende Achsen (A, B, C) drehverstellbaren
Gelenkteilen (16 bis 18) besteht.
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DE19873704952 DE3704952A1 (de) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | Industrieroboter zum bearbeiten und/oder handhaben insbesondere montieren von gegenstaenden |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873704952 DE3704952A1 (de) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | Industrieroboter zum bearbeiten und/oder handhaben insbesondere montieren von gegenstaenden |
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DE3704952C2 true DE3704952C2 (de) | 1991-05-08 |
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