DE4136267C1 - Linear bearing for industrial robot - has profiled guide for slide on which load carrying arm assembly is mounted - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine vertikal arbeitende, von einem endlosen Zugmittel, wie einem Endloszahnriemen oder einer Endloskette, getriebene NC-Linearachse für Robotersysteme.

Roboter der betroffenen Art sind rechnergesteuerte Arbeitsmaschinen für Handhabungstechniken, beispielsweise für Bestückungs-, Montage- und Sortierungsvorgänge, und weisen dazu Transport- und/oder Greifeinrichtungen auf. Die Transport- und/oder Greifeinrichtungen werden von Arbeitsarmen, sogenannten Achsen, des Robotersystems getragen und müssen von diesen Achsen oder entlang dieser Achsen auf das zu greifende oder zu transportierende Objekt zu und von ihm wegbewegt werden können. Je nach Einsatzzweck weist ein derartiges Robotersystem mit Bezug auf ein kartesisches Koordinatensystem mit den drei Raumachsen X, Y, Z (X- Raumachse in der Horizontalen; Y-Raumachse in der Horizontalen senkrecht zur X-Raumachse; Z-Raumachse in der Vertikalen) in X- und/oder in Y- und/oder in Z-Richtung orthogonal angeordnete Roboter-Einzelachsen auf.

Die Einsatzgebiete sind vielfältig und werden stets für eine konkrete Handhabungsaufgabe ausgelegt, wie z. B. für Regalbediengeräte von automatischen Kleinteilelagern.

Beispielsweise Robotersysteme als Regalbediengeräte zur rechnergesteuerten Einlagerung von Ladeeinheiten in ein Regal bzw. zur Ausschleusung der Ladeeinheiten aus einem Regal und zur rechnergesteuerten Entnahme von beispielsweise einem Sortiment von Kleinteilen unterschiedlicher Art aus verschiedenen Ladeeinheiten (Kommissionierung) arbeiten in der Regel als kartesische Roboter mit wenigstens je einer Roboterachse in X-, Y- und Z-Richtung, wobei die Regalbediengeräte in X-Richtung an der Regalfront entlangfahrbar sind und die vertikal an der Regalfront entlang arbeitende Roboter-Z-Achse an der X-Achse angeschlossen und die in die Regaltiefe hinein bzw. aus ihr heraus arbeitende Roboter-Y-Achse an der Z-Achse adaptiert sein kann.

Eine konstruktive Lösung für derartige Roboterachsen stellen die sogenannten NC-Linearachsen (NC=numerically controlled) dar, wobei der Begriff Linearachse (im Gegensatz etwa zu einer Teleskopachse) eine Roboter-Einzelachse bezeichnet, bei der ein an einem Führungsprofil geführter Schlitten als Arbeitsschlitten geradlinig, also linear, zwischen feststehenden Begrenzungen hin- und herbewegbar ist und ein Arbeitswerkzeug, beispielsweise einen Greifer, trägt oder mit einem Lastaufnahmemittel, z. B. einer Trageeinrichtung zur Aufnahme von Behältnissen (Ladeeinheiten, Paletten und dergleichen) oder einer anderen Nutzlast ausgerüstet ist. Steht das Führungsprofil senkrecht (Z-Richtung), spricht man von einem Mast.

Zur (rechnergesteuerten) Bewegung des an der NC-Linearachse entlangbewegbaren Schlittens dient ein in der Roboterachse eingeordnetes, von einem Elektromotor angetriebenes Transportmittel. Ein solches Transportmittel kann beispielsweise ein Spindeltrieb sein oder ein flexibles bzw. gelenkiges Zugmittel wie ein vor- und zurückbewegbarer endloser Zahnriemen oder eine endlose Transportkette. Aus Gründen höherer Transportgeschwindigkeiten und vor allem geringerer Herstellungskosten werden die flexiblen bzw. gelenkigen Zugmittel einem Spindelbetrieb vorgezogen.

Ferner ist nach Patent Abstracts of Japan 1991, Vol. 15/No. 267, M-1133, zur JP 3-92 276 A2 bekannt, für den Antrieb des Lastaufnahmemittels einer Linearachse ein endloses Flachband aus Stahl eines hohen Elastizitätskoeffizienten zu verwenden, um die Laufgeräusche bei schneller Bewegung des Lastschlittens zu reduzieren und den Lastschlitten schnell positiv und negativ beschleunigen zu können.

Bei derartigen, mit einem internen endlosen Zugmittel wie einem Zahnriemen oder einer Transportkette getriebenen NC-Linearachsen gelten für den vertikalen Betrieb (Z-Richtung) Besonderheiten. Zur Reduzierung der Antriebsleistung für die vertikale Bewegung sind in der Regel konventionellerweise an dem Mast Gegengewichte als Ausgleichsgewichte vorgesehen. Diese Gegengewichte werden von dem endlosen Zugmittel in die jeweilige Gegenrichtung zur Bewegungsrichtung des Lastaufnahmemittels bzw. des bewegten Förderungsgutes oder der Nutzlast bewegt und benötigen eigene Halte- und Führungseinrichtungen. Die Masse des Gegengewichts ist so ausgelegt, daß sie die Masse des Lastaufnahmemittels und sämtlicher anderer mittels des Zugmittels zu bewegenden Massen der NC- Linearachsenkonstruktion kompensiert, einschließlich einer Masse, die etwa der Hälfte der mittleren nominellen Nutzlast entspricht. Damit reduziert sich das Antriebs- und Haltemoment des Antriebsmotors der NC- Linearachse bei gleichzeitiger Verbesserung des Beschleunigungsverhaltens.

Die eigentliche Aufgabe der Ausgleichsgewichte beruht aber auf einem Sicherheitsaspekt und liegt darin, im Falle eines Bruches des Zugmittels (Endloskette, Endloszahnriemen oder dergleichen) der Z-Linearachse ein allzu heftiges Herabsinken des Lastaufnahmemittels und der Nutzlast zu verhindern. Jedoch ist bei konventionellen, mit einem Ausgleichsgewicht ausgerüsteten vertikalen NC-Linearachsen bei einem Bruch des Zugmittels immer mit Schäden an der Achse selbst, am Fördergut und an den peripheren Einrichtungen (z. B. X-Achse eines Regalbediengerätes; Regal) zu rechnen.

Daher kommen bei bestimmten Einsatzgebieten zur Vermeidung derartiger Schäden als vertikale NC-Linearachsen bislang nur solche Achsen zur praktischen Verwendung, die mit einem gegenüber einem Riemen- oder Kettentrieb wesentlich kostenaufwendigeren Spindeltrieb ausgerüstet sind, da der Spindeltrieb beim Ausfall des motorischen Antriebs durch seine selbsthemmende Wirkung ein Absinken der Last verhindert.

Demgegenüber dient gemäß der DE 32 18 712 C2 bei einem zweiachsigen, auf zwei Portsäulen ruhenden Handhabungsgerät, bei dem das Lastaufnahmemittel einerseits an einer horizontalen, feststehenden Zahnstange hin- und herbewegbar und andererseits an einer vertikalen, feststehenden Zahnstange mittels eines Antriebsmoments und zusätzlich eines Luftlamellenmotors auf- und abbewegbar ist, eine an der Antriebseinheit des Luftlamellenmotors angeordnete, jedoch nicht näher beschriebene, elektrisch zu belüftende Bremse dazu, bei Ausfall der Energiezufuhr für den Luftlamellenmotor ein Herabstürzen des Lastaufnahmemittels entlang der vertikalen Zahnstange zu verhindern. Vermutlich wirkt diese Bremse auf eine der vertikalen Führungsstangen, an denen entlang das Lastaufnahmemittel auf- und abgeführt wird.

Neben den zu den vertikalen NC-Linearachsen mit Ausgleichsgewicht erläuterten Vorteilen (insbesondere Funktion als Sicherheitseinrichtung beim Bruch des Zugmittels) wirkt sich die Anordnung von Ausgleichsgewichten besonders nachteilig aber dadurch aus, daß bei einer Horizontalfahrt (X-Richtung) des Robotersystems, insbesondere eines Regalbediengerätes, die Masse des Ausgleichsgewichts, die bei Kleinteileläger 100 kg oder mehr betragen kann, mitbeschleunigt werden muß, so daß zusätzliche Kräfte und Momente erzeugt werden und von der Konstruktion aufgenommen werden müssen. Außerdem können wegen der mitbeschleunigten Masse des Ausgleichsgewichs unkontrollierte Schwingungen des gesamten Robotersystems entstehen, welche besonders bei schnellen Horizontalbewegungen, aber auch bei schnellen Vertikalbewegungen des Robotersystems zu Instabilitäten der Konstruktion bzw. der einzelnen funktionellen Teile des Robotersystems führen. Derartige Instabilitäten lassen sich dann nur durch entsprechende Versteifungen der Konstruktion ausschalten oder jedenfalls mindern.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, eine sowohl für den Horizontalbetrieb als auch für den Vertikalbetrieb geeignete, von einem endlosen Zugmittel getriebene NC-Linearachse zur Verfügung zu stellen, die für den Vertikalbetrieb kein Ausgleichsgewicht als Sicherheitseinrichtung für den Fall eines Bruches des Zugmittels benötigt und dadurch den Vorteil geringerer Massenbewegungen aufweist und die einen wesentlich höheren Grad an Sicherheit bietet, daß bei einem Bruch des Zugmittels ein Herabstürzen des insbesondere Qbeladenen Lastaufnahmemittels verhindert wird.

Ausgehend von einer konventionellen, mittels eines Zahnriemens oder einer Kette oder dergleichen angetriebenen NC-Linearachse wird die Aufgabe gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst; spezielle Ausführungsformen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, die Konstruktionsprinzipien der bekannten, mit einem Zahnriemen oder mit einer Kette als endlose Zugmittel zur Bewegung des Lastaufnahmeschlittens arbeitenden NC- Linearachsen beizubehalten und bei einem Bruch des Zugmittels den Bruch selbst als auslösende Funktion für die spontane Ingangsetzung einer mechanischen Bremseinrichtung wirken zu lassen, welche den von dem gebrochenen Zugmittel nicht mehr gehaltenen Schlitten sichert.

Im Ergebnis wurde gemäß der Erfindung erkannt, daß als sensibelster Indikator für den Bruch des Zugmittels ein mit dem Bruch des Zugmittels eingetretener Bruch einer stromführenden Leitung dienen kann, deren Stromunterbrechung spontan zur Auslösung einer mechanischen Bremseinrichtung führt, die von dem zu sichernden Schlitten getragen wird und, vorzugsweise als Reibungsbremse, unmittelbar gegen das den Schlitten führende Führungsprofil der NC-Linearachse wirkt.

Zum Vergleich sei angemerkt, daß nach Patent Abstracts of Japan 1990, Vol. 14/No. 52, M-928, zur JP 1-2 79 152 A2 eine für endlose V-Riemen allgemein vorgeschlagene Warneinrichtung bei fortgeschrittenem Verschleiß des V-Riemens auf folgender technischer Grundlage basiert: Der V-Riemen trägt eine elektrisch leitfähige Gummischicht und läuft über ein Paar von Umlenkrollen, zwischen denen der elektrische Widerstand der leitenden Gummischicht gemessen wird. Nutzt sich der V-Riemen durch Verschleiß ab, erhöht sich sein elektrischer Widerstand, der nach Erreichen eines vorgegebenen Höchstwertes ein Alarmsignal auslöst, das zum Auswechseln des verschlissenen Riemens vor dessen Bruch auffordert.

Die mechanische Bremseinrichtung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise ein druckluftbeaufschlagbarer Federkraft-Kurzhubzylinder, dessen gegen die Oberfläche des Führungsprofils vortretbarer Kolben im nichtbremsenden Zustand mittels Druckluft gegen die Feder gespannt gehalten wird, wobei der Druckluftbedarf des Zylinders durch eine Druckluftquelle aufrechterhalten wird. Die Druckluftzufuhr zum Zylinder wird mittels eines elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wegeventils unterbrochen und der Zylinder spontan entleert, wenn das elektromagnetische 3/2-Wegeventil durch einen Bruch des Zugmittels der NC-Linearachse stromlos wird. Dazu ist erforderlich, daß das elektromagnetische 3/2-Wegeventil an einem Stromkreis angeschlossen ist, der durch die Erstreckung des Zugmittels der NC-Linearachse führt. Zur Stromleitung durch das Zugmittel (beispielsweise Zahnriemen, Kette) können die in einem Zahnriemen ohnehin konventionellerweise enthalten metallischen Verstärkungseinlagen in Form von beispielsweise Litzen ohne weiteres genutzt werden (Verwendbarkeit konventioneller Zahnriemen für NC-Linearachsen gemäß der Erfindung), wohingegen konventionellerweise vorgesehene metallische Endlosketten als Zugmittel zur Bewegung des Schlittens insgesamt als Stromleiter fungieren können. In sämtlichen Fällen muß jedoch dafür gesorgt sein, daß die Stromführungsleitung des Zugmittels gegen dessen antreibende bzw. führende Teile elektrisch isoliert ist.

Das geschilderte Prinzip gemäß der Erfindung wird nachfolgend anhand einer prinziphaften Figur, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert, wonach weitere Ausgestaltungen gemäß der Erfindung, allerdings ohne Bezugnahme auf Figuren, angegeben werden.

Die Figur zeit eine NC-Linearachse gemäß der Erfindung in vertikaler Stellung.

Die gezeigte NC-Linearachse ist hinsichtlich ihrer Konstruktion als Roboterachse konventionell und weist eine Brems- oder Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung auf (im wesentlichen der rechte Teil der Darstellung).

Der konventionelle Teil der NC-Linearachse gemäß der Erfindung weist ein Führungsprofil 1 oder einen Mast und einen daran entlangbewegbaren Schlitten 2, der seinerseits ein Lastenaufnahmemittel 3 trägt, auf. Der gezeigte Schlitten 2 umgreift das Führungsprofil 1 mehr oder weniger und kann konventionellerweise auch so ausgebildet sein, daß er sich im wesentlichen nur an der einen Seite des Führungsprofils 1 erstreckt. Zur Auf- und Abbewegung des Schlittens 2 mit Lastaufnahmemittel 3 dient ein endloser Zahnriemen 4, der von einem Elektromotor 5 als NC-Antrieb über ein Zahnriemenrad 6 antreibbar und an einem gegenübergelegenen Zahnriemenrad 7 gelagert ist. Der Zahnriemen 4 ist aus einem Langstück durch Verbindung an dessen beiden Enden mittels eines Klemmstücks 8 und einer Klemmschraube 9, die in den Schlitten 2 hineingedreht ist, zum Endlosriemen gefertigt. Die aus den Teilen 2, 8, 9 gebildete Klemme dient außer zur Montage des Zahnriemens 4 zugleich als mechanische Kupplung des Zahnriemens 4 mit dem von ihm zu bewegenden Schlitten 2.

Weitere Einzelheiten einer kompletten NC-Linearachse gemäß des Standes der Technik, wie Riemenspanneinrichtung, Riemenabdeckung, komplizierte Lagerung des Schlittens 2, Ausgestaltung des Führungsprofils 1 und des Schlittens 2 mit Lastaufnahmemittel 3, sind, da zur Erläuterung der Erfindung unwesentlich, nicht dargestellt. Ferner bleiben die konstruktiven Merkmale einer NC-Linearachse zur Adaptiion an ein mehrachsiges Robotersystem ungezeigt. Die Figur gibt insoweit also nur eine vereinfachte Darstellung des Bekannten wieder.

Bei einem Bruch des Zahnriemens 4 (oder einer gleichwirkenden Kette oder dergleichen), demzufolge der Schlitten 2 mit Lastaufnahmemittel 3 nicht mehr von dem Zugmittel 4 gehalten werden könnte, dient zur Sicherung des Schlittens 2 vor einem Herniederstürzen erfindungsgemäß eine Bremseinrichtung am Schlitten 2, die elektrisch mittelbar oder unmittelbar gesteuert, synchron mit dem Bruch des Zugmittels spontan in Funktion tritt.

Gemäß der in der Figur gezeigten Lösung besteht die Bremseinrichtung aus einem eine Druckfeder 10 aufweisenden, am Schlitten 2 montierten, an sich konventionellen Kurzhubzylinder 11, dessen Druckfeder 10 einen Kolben 12 mit Reibbelag 13 derartig fest gegen die Außenfläche des Führungsprofils 1 anzupressen vermag, daß der sich bewegende Schlitten 2 aus seiner ursprünglichen Funktionsbewegung (nach oben oder unten) schnell zum Stillstand gelangt. Näheres wird weiter unten erläutert. Der Zylinder 11 ist über einem Durchlaß im Schlitten 2 für den Durchtritt des Kolbens 12 fest am Schlitten 2 montiert, beispielsweise angeflanscht.

Gemäß der Figur ist der Kolben 12 im normalen (nicht bremsenden) Betriebszustand gezeigt und mittels eines in der Zylinderkammer 14 aufrechterhaltenen Luftüberdrucks gegen die Feder 10 gespannt. Der Luftdruck in der Kammer 14 wird von einer Druckluftquelle 15 aufrechterhalten, die über ein 3/2-Wegeventil 16 und eine Druckluftleitung 17 mit der Zylinderkammer 14 verbunden ist.

Das 3/2-Wegeventil 16 ist ein konventionelles, elektromagnetisch betätigtes Pneumatikventil, dessen Funktionsstellungen über die Magnetspule 18 des Ventils 16 gesteuert werden.

Zur Betätigung der Megnetspule 18 dient eine Gleichstromquelle 19, die bei intaktem Stromkreis die Druckluftquelle 15 mit der Zylinderkammer 14 verbunden hält und im stromlosen Zustand die Druckluftleitung 17 nach außen hin öffnet und gleichzeitig die Druckluftquelle 15 schließt, so daß der Luftüberdruck in der Zylinderkammer 14 sich spontan abbaut und die nunmehr dominierende Federkraft der gespannten Druckfeder 10 den Kolben 12 mit der Reibfläche 13 gegen die Oberfläche des Führungsprofils 1 vorspringen läßt.

Für den mit der Stromquelle 19 zu verbindenden Stromkreis dienen gemäß der Figur einerseits die in dem isolierenden Kunststoffmaterial des Zahnriemens 4 eingearbeiteten metallischen Verstärkungseinlagen oder (gegebenenfalls eigens eingelassene) Metallitzen 20 und andererseits mit den Litzen 20 verbundene elektrische Zuleitungen 21 (zur besseren Übersicht in der Figur gestrichelt dargestellt), die zusammen mit der flexiblen Druckluftleitung 17 in einem Kabelschleppkanal 22 mit der Bewegung des Schlittens 2 mitgeführt werden können. Für die Stromleitung im Zahnriemen 4 dienen entweder eine einzige Litze 20 (wie in der Figur gezeigt) oder mehrere hintereinander geschaltete Litzen 20.

Ersichtlicherweise wird sich ein Bruch des Zugmittels 4 auf den Schlitten 2 in der Weise auswirken, daß mit dem synchronen Bruch der oder einer der stromführenden Litzen 20 die bis dahin erregte Magnetspule 18 stromlos wird und dadurch die Druckluftquelle 15 zur Zylinderkammer 14 schließt, zugleiche die Zylinderkammer 14 zur Atmosphäre öffnet und somit den Kolben 12 spontan gegen das Führungsprofil 1 vorspringen läßt.

Bei der in der Figur gezeigten Ausführungsform dient zur Abmessung bzw. zur Festlegung des Schlittens 2 am Führungsfprofil 1 eine Reibungsbremse, bei der ein Reibbelag 13 gegen die Oberfläche des Führungsprofils 1 wirkt. Je nach Wahl der Kraft der Feder 10 und der Art des Reibbelags 13 läßt sich eine mehr oder weniger starke Bremswirkung für einen Schlitten 2 von vorgegebener Masse des Schlittens 2 und dessen Aufbauten samt Nutzlast einstellen.

Bevorzugt ist eine Bremswirkung, die den bewegten Schlitten 2 nicht schlagartig zum Stillstand bringt, sondern zur Vermeidung von zu hohen, auf das Gesamtsystem einwirkenden negativen Beschleunigungskräften verzögert zum Stillstand bringt.

Beispielsweise lassen sich bei Robotersystemen als Regalbediengeräte bei Kleinteileläger, bei denen Masthöhen (Höhen des Führungsprofils 1) von 12 m und mehr und Nutzlasten bis 200 N üblich sind, mittels eines Kurzhubzylinders 11 mit einer Kraft der Feder 10 von 1000 N Fallbremswege des Schlittens 2 von einem oder weniger als einem Meter einstellen, wobei als Bremsfläche für den Reibbelag 13 die normale, glatte Oberfläche des metallenen Mastes 1 dient (beispielsweise die technisch unbehandelte Oberflächenstruktur eines im Aluminiumstranggußverfahren erhaltenen, extrudierten Führungsprofils) und das Material des Reibbelages beispielsweise aus profilierten Hartgummi besteht.

Setzt man für den Schlitten 2 einen Bremsweg von 1 m voraus, wird er lediglich bei Abwärtsgang und bei Einsetzen der Bremskraft unterhalb von 1 m oberhalb seines Arbeitstiefpunktes (Z = 0) nicht mehr völlig abgebremst werden, was in Anbetracht des geringen Fallweges und vorgesehener Puffer (nicht gezeigt) beispielsweise aus Gummi jedoch unschädlich ist.

Bei einer Kraft der Feder 10 von 1000 N reicht bei entsprechender Auslegung der die Zylinderkammer 14 begrenzenden Druckfläche des Kolbens 12 ein Druck der Druckluftquelle 15 von beispielsweise 6 bar vollkommen aus, um den Kolben 12 gegen die Kraft der Feder 14 gespannt zu halten.

Die die Litzen 20 und die Magnetspule 18 versorgende Gleichstromquelle 19 kann beispielsweise eine Spannung von 24 V haben.

Im Rahmen der Erfindung und des Patentanspruchs 1 sind weitere Ausgestaltungen einer NC-Linearachse gemäß der Erfindung möglich.

Wird beispielsweise ein spontanes Abbremsen des Schlittens 2 angestrebt, läßt sich die in der Figur gezeigte Anordnung in der Weise abwandeln, daß der Kolben 12 anstatt eines Reibbelages 13 ein riegelartiges Endstück, etwa in Gestalt eines Dorns, aufweist, das in entsprechende Aussparungen oder gegen Vorsprünge des Führungsprofils 1, beispielsweise in eine Zahnleiste, eingreift und damit den Schlitten formschlüssig arretiert.

Für einen solchen Fall würde es dann auch genügen, anstatt eines Kurzhubzylinders 11 mit zugeordneter Druckluftversorgung 15, 17 lediglich einen von einer Magnetspule zurückgehaltenen Riegel oder Dorn einzusetzen, der bei Stromlosigkeit der Magnetspule infolge Bruchs des Zugmittels 4 durch Federkraft gegen das Führungsprofil 1 vorbewegt wird.

Bei NC-Linearachsen, die anstatt eines Riementriebes mit integrierter Stromleitungsbahn eine metallische Kette, ein metallisches Zugband oder dergleichen aufweist, läßt sich die Erfindung, soweit geschildert, in gleicher Weise ausüben, wobei nur dafür zu sorgen ist, daß die stromführenden metallischen Leiter gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert sind. Dies ist in einfacher Weise dadurch möglich, daß man die Mittel, die das Zugmittel 4 antreiben bzw. lagern und führen aus elektrisch nicht leitendem Material baut. Derartige Wirkstoffe sind bekannt und daraus gefertigte Zahnräder, Lager und dergleichen stehtn allgemein zur Verfügung.

Die Gleichstromquelle 19 kann eine eigenständige Stromversorgung aufweisen oder, vorzugsweise, aus dem Stromnetz für den NC-Antriebsmotor 5 gespeist werden. Im letzteren Falle sichert die Bremseinrichtung gemäß der Erfindung den Schlitten 2 dann selbsttätig auch vor einem Herabsinken am Mast 1, sofern der Antriebsstrom für den Antriebsmotor 5 ausfällt oder - bei entsprechender elektrischer Schaltung - der Antriebsmotor 5 versagt oder normal abgeschaltet wird. Dank der vorliegenden Erfindung braucht der Antriebsmotor 5 für den bevorzugten Fall, daß der Motor 5 und die Gleichstromquelle 19 aus demselben Stromnetz versorgt werden, auch keine integrierte Motorbremse aufzuweisen, da bei stromlosem Zustand des Motors 5 der Schlitten 2 dann immer automatisch gebremst gehalten ist.

Beim Betrieb eines Robotersystems mit einer vertikal arbeitenden NC- Linearachse gemäß der Erfindung muß sichergestellt sein, daß die Druckluftversorgung für den Kurzhubzylinder 11 gewährleistet ist. Dies wird entweder durch Druckluftwächter, die den Druck im Druckluftsystem 14, 17 überwachen, oder durch Positionssensoren am Kolben 12 kontrolliert, wobei mittels dieser Einrichtungen bei abfallendem Betriebsdruck des die Feder 14 gespannt haltenden Luftdrucks der Antriebsmotor 5 abgeschaltet und die Bremseinrichtung für den Schlitten 2 in Gang gesetzt wird. Zur Funktion und Schaltungen derartiger Druckluftwächter und Positionssensoren wird auf den diesbezüglichen Stand der Technik verwiesen.

Claims (7)

1. NC-Linearachse für Robotersysteme, aufweisend ein Führungsprofil (1), einen an dem Führungsprofil (1) entlang bewegbaren Schlitten (2) als Trageeinrichtung für ein Lastaufnahmemittel (3), ein im Führungsprofil (1) integriertes, als flexible Endloskonstruktion ausgestaltetes, hin- und herbewegbares, NC-Motor-getriebenes (5) Zugmittel (4) zur Bewegung des mechanisch mit dem Zugmittel (4) gekoppelten Schlittens (2), wobei das Zugmittel (4) aus oder unter Verwendung von Metall gefertigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Anteil des Zugmittels (4) ganz oder teilweise Teil eines gegenüber den das Zugmittel (4) bewegenden bzw. führenden Einrichtungen elektrisch isolierten Stromkreises ist, der bei seiner Unterbrechung, insbesondere durch Bruch des Zugmittels (4), eine in dem Stromkreis gelegene Steuereinrichtung veranlaßt, eine am Schlitten (2) montierte, mechanische Einrichtung spontan in bremsenden Kontakt mit der Außenfläche des Führungsprofils (1) treten zu lassen und einen Bewegungsablauf des Schlittens (2) zum Stillstand zu bringen.

2. NC-Linearachse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kurzhubzylinder (11) mit federbetätigbarem (10) Kolben (12) mit Reibbelag (13) als mechanische Bremseinrichtung, wobei der Kolben (12) mittels Druckluft aus einer Druckluftquelle (15) gegen die Kraft der Feder (10) gespannt gehalten ist, solange eine in dem Stromkreis einer Gleichstromquelle (19) gelegene Magnetspule (18) als Steuerungseinrichtung eines den Luftfluß aus der Druckluftquelle (15) regelnden elektromagnetischen 3/2-Wegeventils (16) erregt ist.

3. NC-Linearachse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in dem Stromkreis gelegene, von einer Gleichstromquelle (19) gespeiste Magnetspule mit zugeordnetem Riegel oder Dorn als Steuereinrichtung und zugleich mechanische Bremseinrichtung, wobei eine Unterbrechung des Stromflusses die Magnetspule ihren Riegel oder Dorn in Aussparungen oder gegen Vorsprünge des Führungsprofils (1) vortreten läßt.

4. NC-Linearachse nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Druckluftwächter oder durch einen Positionssensor am Kolben (12) zur Kontrolle des Luftdrucks für den Kurzhubzylinder (11) und gegebenenfalls zur Abschaltung des Antriebsmotors (5).

5. NC-Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen mit einer metallischen Verstärkungseinlage oder mit Metallitzen (20) als Teil des Stromkreises ausgerüsteten Zahnriemen (4) als Zugmittel für den Schlitten (2).

6. NC-Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine metallische Kette oder ein Metallband oder dergleichen als Teil des Stromkreises und als Zugmittel für den Schlitten (2).

7. NC-Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da die Stromquelle (19) aus dem Stromnetz für den NC-Antriebsmotor (5) gespeist wird.