DE3826354C2

DE3826354C2 -

Info

Publication number: DE3826354C2
Application number: DE19883826354
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr.-Ing. 7255 Rutesheim De Schlaich
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1990-05-31
Also published as: DE3826354A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter nach dem Gattungsbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an industrial robot according to the generic term of claim 1.

Ein Industrieroboter dieser Art ist Gegenstand der EP 01 50 232. Dabei wird die Druckluft den auswechselbaren Werkzeugen mittels fest angeschlossener flexibler Pneumatikleitungen bzw. Druckluftschläuchen zugeführt, die an einer außerhalb des Arbeitsbereiches des Roboterarmes angeordneten Druckluftquelle angeschlossen sind und von dort zu dem am Gerätearm des Roboters angeflanschten Druckluftwerkzeug geführt werden.An industrial robot of this type is the subject of EP 01 50 232. The compressed air is replaced by the interchangeable tools permanently connected flexible pneumatic lines or Compressed air hoses fed to an outside of the work area of the robot arm arranged compressed air source are connected and from there to that on the device arm of the robot flanged pneumatic tool.

Stattdessen können die Druckluftleitungen der ausgewechselten Werkzeuge natürlich auch durch geeignete Schnittstellen, wie selbstschließende Pneumatikventile o. dgl., jeweils von ihrer Druckluftversorgung abgetrennt werden. Insbesondere bei Werkzeugen mit mehreren pneumatisch zu betätigenden Funktionen verursacht dies einen erheblichen Aufwand zur Abdichtung der Schnittstellen in der Werkzeugwechselvorrichtung.Instead, the compressed air lines can be replaced Tools of course also through suitable interfaces, such as self-closing pneumatic valves or the like, each of their Compressed air supply to be disconnected. Especially with tools caused by several pneumatically operated functions this requires a considerable effort to seal the Interfaces in the tool changing device.

Aus Platz- und Gewichtsgründen ist daher in vielen Fällen der Einsatz einer selbsttätigen Werkzeugwechselvorrichtung nicht möglich, wobei insbesondere im Falle der fest angeschlossenen Versorgungsleitungen die Vielzahl der zu verlegenden Pneumatikleitungen in aller Regel zu Platzproblemen bei der Verschlauchung und zu einer Einschränkung der Beweglichkeit des Industrieroboters um seine Achsen führt.For reasons of space and weight, it is therefore in many cases Do not use an automatic tool changing device possible, especially in the case of permanently connected Supply lines the multitude of pneumatic lines to be laid usually to space problems with the tubing and to limit the mobility of the industrial robot around its axes.

Durch die FR 23 76 726 ist ferner bekannt, bei handgeführten Druckluftwerkzeugen im Werkzeug integrierte Druckluftspeicher vorzusehen.From FR 23 76 726 is also known in hand-held Air tools integrated in the tool to provide.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl und Größe der zur Versorgung der druckluftgesteuerten Funktionselemente auswechselbarer Werkzeuge eines Industrieroboters erforderlichen Versorgungsleitungen sowie die Anzahl der in diesem Zusammenhang erforderlichen Schnittstellen zu reduzieren und dabei sowohl eine Platz- wie auch eine Gewichtsersparnis zu erzielen. Außerdem soll die Beweglichkeit des mit Werkzeugen der hier in Rede stehenden Art ausgestatteten Industrieroboters erhöht werden.The present invention has for its object the number and size of the supply to the compressed air controlled functional elements interchangeable tools of an industrial robot Supply lines as well as the number of in this Reduce the required interfaces and to save both space and weight. In addition, the mobility of the tools equipped industrial robot in question increased here will.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.According to the invention, the object is achieved by the characteristic part of claim 1 resolved characteristics.

Bei dieser Anordnung ist für jedes auswechselbare Werkzeug, abgesehen von den erforderlichen elektrischen Schnittstellen, nur noch eine pneumatische Schnittstelle erforderlich. Aufgrund der kurzen pneumatischen Zuleitungen zwischen der Druckluftquelle bzw. dem Pneumatikventil und dem den Druckluftverbraucher bilden den Funktionselement verkürzen sich außerdem auch die Schaltzei ten der jeweils angesteuerten Funktionen, wie z.B. das Öffnen und Schließen des Greifers.With this arrangement, there is no interchangeable tool of the required electrical interfaces, only a pneumatic interface is required. Due to the short pneumatic supply lines between the compressed air source or the pneumatic valve and the compressed air consumer the functional element also shorten the switching time ten of the respective controlled functions, e.g. opening and Closing the gripper.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, worin im folgenden anhand der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele erörtert sind. Es zeigenDetails of the invention emerge from the subclaims and the description, wherein in the following with reference to the drawing some embodiments are discussed. Show it

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Industrieroboter mit im Arbeitsraum angeordneter Betankungsstation, Fig. 1 an industrial robot according to the invention having arranged in the working space refueling station,

Fig. 2 ein mit einer Betankungsstation ausgestattetes Werk zeugmagazin, und Fig. 2 a tool magazine equipped with a refueling station, and

Fig. 3 eine Detailansicht des Druckluftspeichers. Fig. 3 is a detailed view of the compressed air reservoir.

Gemäß Fig. 1 ist an einem Industrieroboter 1 mittels einer Werkzeugwechseleinrichtung 2 ein Werkzeug 10 angeflanscht, wel ches im dargestellten Beispiel einen Greifer 3 trägt. Mit dem Werkzeug 10 ist ein Druckluftspeicher 4 integriert, welcher unter Zwischenschaltung von Pneumatikventilen 5 mit den nicht näher dargestellten, pneumatisch gesteuerten Funktionselementen des Werkzeuges 10 verbunden ist. Die Pneumatikventile werden in bekannter Weise mittels der Programmsteuerung des Industrierobo ters zum jeweils erforderlichen Zeitpunkt betätigt, wobei für jede anzusteuernde Funktion ein eigenes Pneumatikventil 5 vorge sehen ist.Referring to FIG. 1, a tool 10 is flange-mounted on an industrial robot 1 by means of a tool changing device 2, wel ches carries a gripper 3 in the illustrated example. With the tool 10, a compressed air reservoir 4 is integrated which does not illustrated in more detail with the interposition of pneumatic valves 5 to the, is connected pneumatically controlled functional elements of the tool 10 degrees. The pneumatic valves are actuated in a known manner by means of the program control of the industrial robot at the time required in each case, a separate pneumatic valve 5 being provided for each function to be controlled.

Der im Werkzeug 10 integrierte Druckluftsspeicher ist mit einer Schnittstelle 6 zur externen Betankung ausgestattet. Mittels dieser Schnittstelle kann das Werkzeug 10 zum Wiederauffüllen des Druckluftspeichers 4 an eine im Arbeitsraum des Industrieroboters 1 angeordnete Betankungsstation 7 angedockt werden, welche eine Druckluftquelle 8 und eine mit der Schnittstelle 6 zusammenarbei tende Schnittstelle 9 aufweist.The compressed air reservoir integrated in the tool 10 is equipped with an interface 6 for external refueling. By means of this interface, the tool 10 for refilling the compressed air reservoir 4 can be docked to a refueling station 7 which is arranged in the work space of the industrial robot 1 and which has a compressed air source 8 and an interface 9 working together with the interface 6 .

Gemäß Fig. 2 befindet sich im Arbeitsraum des Industrieroboters 1 ein Werkzeugmagazin 11 zur Ablage der jeweils nicht in Betrieb befindlichen Werkzeuge. Das in dieses Werkzeugmagazin eingesetzte Werkzeug 10 ist während seiner Ablage mit seiner Schnittstelle 6 an eine Schnittstelle 12 des Werkzeugmagazines 11 angeschlossen, die über eine Zuleitung 13 mit einer Druckluftquelle 14 in Ver bindung steht. Auf diese Weise wird der Druckluftspeicher des Werkzeuges 10 während der Ablage des Werkzeuges automatisch wie der aufgefüllt. Dieser Füllvorgang erfolgt außerhalb der Taktzeit des Industrieroboters, so daß für das Wiederauffüllen des Druckluftspeichers 4 keine eigene Taktzeit anfällt. According to FIG. 2, there is a tool magazine 11 in the work area of the industrial robot 1 for storing the tools that are not in operation. The tool 10 used in this tool magazine is connected during its storage with its interface 6 to an interface 12 of the tool magazine 11 , which is connected via a supply line 13 to a compressed air source 14 in United. In this way, the compressed air reservoir of the tool 10 is automatically replenished while the tool is being deposited. This filling process takes place outside the cycle time of the industrial robot, so that there is no separate cycle time for refilling the compressed air reservoir 4 .

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des Druckluftspeichers 4 mit der dazugehörigen Schnittstelle 6 und dem daran ausgebildeten Ab sperrventil 15. Aus der Figur geht außerdem hervor, daß die Pneumatikventile 5 über Verzweigungselemente 16 und 17 mit dem Druckluftspeicher 4 und über weitere Verzweigungselemente 17 und 18 mit den pneumatisch gesteuerten Funktionselementen des im vorliegenden Fall von einem Greifer 3 gebildeten Roboterwerkzeu ges verbunden sind. Die Verzweigungselemente 16 und 17 könnten natürlich auch aus einer gemeinsamen Zuleitung zu sämtlichen Pneumatikventilen 5 bestehen, während die Verzweigungselemente 17 und 18 in jedem Falle eine eigene Zuleitung zu jedem Funktionse lement, im dargestellten Beispiel zwei Funktionselemente, umfas sen müssen. Fig. 3 shows a detailed view of the compressed air reservoir 4 with the associated interface 6 and the shut-off valve 15 formed thereon. From the figure it also appears that the pneumatic valves 5 are connected via branching elements 16 and 17 to the compressed air reservoir 4 and via further branching elements 17 and 18 to the pneumatically controlled functional elements of the robot tool formed in the present case by a gripper 3 . The branching elements 16 and 17 could of course also consist of a common supply line to all pneumatic valves 5 , while the branching elements 17 and 18 in each case must have a separate supply line to each functional element, in the example shown two functional elements.

Claims

1. industrial robot with a number of interchangeable tools, at least one of which has a compressed air-actuated functional element which remains permanently connected to its compressed air source,
characterized,
that each of the tools ( 10 ) having a compressed air-actuated functional element is equipped with its own compressed air reservoir ( 4 ) integrated in the tool, and
that an interface for refueling the compressed air reservoir in a refueling station ( 7-9, 11-14 ) arranged in the work area of the industrial robot is formed on each of the compressed air reservoirs ( 4 ) integrated in the tool ( 10 ).

2. Industrial robot according to claim 1, characterized in that the refueling station ( 12-14 ) forms part of the provision and storage of the interchangeable tools ( 10 ) forming tool magazines ( 11 ).

3. Industrial robot according to one of the preceding claims, characterized in that between the compressed air reservoir on the tool ( 10 ) and the various functional elements of the tool, branching elements ( 16-19 ) and, preferably electromagnetically actuated, pneumatic valves ( 5 ) for actuating the pneumatic cylinders of the respective functional element are switched on.