DE8632874U1 - Sicherheitskupplung für einen Roboter - Google Patents
Sicherheitskupplung für einen RoboterInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/06—Safety devices
- B25J19/063—Safety devices working only upon contact with an outside object
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
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Sicherheitskupplung für einen Roboter
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Befestigen
eines Werkzeuges an eine Betätigungsarm eines Handhabungsroboters, wobei die Kupplung gegen überlastung durch Druckkräfte
und Kippmomente aus zwei axial federnd gegeneinander verspannten
Kupplungsteilen besteht.
eines Werkzeuges an eine Betätigungsarm eines Handhabungsroboters, wobei die Kupplung gegen überlastung durch Druckkräfte
und Kippmomente aus zwei axial federnd gegeneinander verspannten
Kupplungsteilen besteht.
Eine derartige Kupplung ist z. B. durch die DE-OS 32 41 132 bekannt
geworden. Danach sind die beiden Kupplungsteile zum einen
fest mit dem Roboterarm und zum anderen mit dem Werkzeug oder ; dem Werkzeughalter verbunden. Zwischen den beiden Kupplungsteilen ist eine Axialdruckfeder eingespanrt, die mittels Haltebol- ] zen zusammengehalten sind. Beim Auftreten eines Kippmomentes, jj das über die Wirkung der Federvorspannung hinausgeht, wird die | Feder einseitig zusammengedrückt, so daß die Werkzeugachse * gegenüber der Achse des Roboterarms abgeknickt werden kann. Da- \ bei entfernt sich ein am einen Kupplungsteil befestigtes Dek- \ tektnrstück von einem induktiven Näherungsschalter, der im ande- i ren Kupplungsteil koaxial angeordnet ist. Dieser erzeugt darauf- ^ hin ein Abschaltesignal für die Robotersteuerung. Die Haltebol- &iacgr; zen greifen in koaxiale Bohrungen des anderen Kupplungsteiles \ ein und sind gegenüber diesem schwenkbar. Zumindest einer der ■ Haltebolzen weist einen kugelförmig verdickten Kopf auf, der in
der entsprechenden Bohrung spielfrei und verdrehsichernd gegeführt ist.
fest mit dem Roboterarm und zum anderen mit dem Werkzeug oder ; dem Werkzeughalter verbunden. Zwischen den beiden Kupplungsteilen ist eine Axialdruckfeder eingespanrt, die mittels Haltebol- ] zen zusammengehalten sind. Beim Auftreten eines Kippmomentes, jj das über die Wirkung der Federvorspannung hinausgeht, wird die | Feder einseitig zusammengedrückt, so daß die Werkzeugachse * gegenüber der Achse des Roboterarms abgeknickt werden kann. Da- \ bei entfernt sich ein am einen Kupplungsteil befestigtes Dek- \ tektnrstück von einem induktiven Näherungsschalter, der im ande- i ren Kupplungsteil koaxial angeordnet ist. Dieser erzeugt darauf- ^ hin ein Abschaltesignal für die Robotersteuerung. Die Haltebol- &iacgr; zen greifen in koaxiale Bohrungen des anderen Kupplungsteiles \ ein und sind gegenüber diesem schwenkbar. Zumindest einer der ■ Haltebolzen weist einen kugelförmig verdickten Kopf auf, der in
der entsprechenden Bohrung spielfrei und verdrehsichernd gegeführt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheitskupplung
kompakt und einfach auszubilden und den Herstellungsaufwand dafür zu verringern.
kompakt und einfach auszubilden und den Herstellungsaufwand dafür zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelost.
Die Anschlagfläche kann z. B. als nach innen vorstehender umlaufender Wulst ausgebildet sein, an dem der Kolben anliegt.
Die beiden Kupplungsteile sind nun unmittelbar ineinander ge-
Die Anschlagfläche kann z. B. als nach innen vorstehender umlaufender Wulst ausgebildet sein, an dem der Kolben anliegt.
Die beiden Kupplungsteile sind nun unmittelbar ineinander ge-
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führt, so daß die Haltebolzen entfallen, wodurch sich die Kuppplung
konstruktiv erheblich vereinfacht. Aufgrund des großen Umfanges der Führungsfläche kann diese sehr schmal und damit
der Kolben sehr flach gehalten werden. Dies verringert die Bauhöhe und das Gewicht der Kupplung. Der radiale stiftartige Vorsprung
kann z. B. als Zylinderstift ausgebildet sein, der in
den Kolben eingepreßt ist. Der axiale Führungsschlitz kann in einfacher Meise dem Durchmesser des Zylinderstiftes sehr genau
angepaßt werden. Der Zylinderstift verhindert daher in Jeder Winkellage des Kolbens ein Verdrehen gegenüber dem Zylinder.
Da die Führungsfläche des Kolbens »ehr schmal ist,
kommt es auch bei starker Auslenkung zu keinem Verklemmen mit dem Zylinder. Zwischen dem Zylinderboden und dem Kolben gespannte
Druckfedern ermöglichen eine sichere Rückstellung des Kolbens nach dem Auslenken. Da der umlaufende Auflagerand des
Zylinders eine einzige Anschlagfläche für eine entsprechende Auflagefläche des Kolbens bildet, wird eine hohe Genauigkeit in
vier Normallage der beiden Teile zueinander erzielt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet:
Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 2 und 3 ermöglichen eine genaue Fuhrung des Kolbens im Zylinder auch bei sehr
großen Auslenkwinkeln, ohne daß es dabei zu einem Verkannten der beiden Teile kommt.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 ermöglicht ein Einstellen des Detektorstücks auf unterschiedliche Auslenkstellungen. Bei der
Weiterbildung nach Anspruch 5 wird der Detektor in dem Moment betätigt, in dem der Stufenübergang erfolgt. Dieser scharfe
Übergang ergibt eine geringe Streubreite bei der Auswertung des Signals. Die radiale Tastrichtung ermöglicht es, den Detektor
flachliegend in den Zylinder einzubauen, so daß sich die Bauhöhe der Kupplung noch weiter verringert.
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1st stabförmig ausgebildet und steht senkrecht zur Kupplungsachse.
Eine derartige Detektoranordnung ermöglicht eine langgruppige Verstellung des Detektorstucks. Dieses kann mittels
des verstellbaren Anschlages auf unterschiedliche Schwenkwinkel eingestellt werden, bei denen der Detektorschwellwert erreicht
wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die bsidsn Figuren is und Ib zeigen in einer axialen SQhnittdarstellung
und einer Seitenansicht eine Kupplung 1 zum Befestigen eines Werkzeuges bzw. Greifers an einem Betätigungsarm
eines Handhabungsroboters. Die Kupplung 1 besteht im wesentlichen aus einem topfartigen Zylinder 2 und einem flachen Kolben 3,
der spielfrei im Zylinder geführt ist. Der Kolben 3 und ein Boden 4 des Zylinders sind mit Befestigungslöchern 5 und Zentrieransätzen
6 für das Werkzeug bzw. den Roboterarm versehen. Zwischen dem Boden 4 und dem Kolben 3 sind Druckfedern 7 gespannt,
die den Kolben 3 gegen einen nach innen vorstehenden umlaufenden Wulst 8 des Zylinders 2 drücken. Dieser bildet eine ringförmige
Anschlagfläche für den Kolben 3.
Der Kolben 3 weist eine ballige Mantelfläche 9 auf, durch die ein Verkanten vermieden wird, wenn der Kolben 3 gegenüber dem
Zylinder 2 durch einen Kippmoment ausgelenkt wird. In den Kolben 3 ist eine verstellbare Anschlagschraube 10 für ein axial
am Zylinder 2 verschiebbares Detektorstuck 11 vorgesehen. Die ballige Anschlagfläche der Anschlagschraube 10 steht nur geringfügig
aus dem Kolben hervor, so daß der Anschlagpunkt dem Kolbenmittelpunkt eng benachbart ist. Das federnd gegen die Anschlagschraube
10 gedruckte Detektorstuck weist eine stufenförmig abgesetzte seitliche Kontur auf. Ein induktiver Näherungsschalter
12 ist auf das Detektorstück 11 gerichtet. Wird der Kolben 3 gegenüber dem Zylinder 2 gekippt, so verschiebt sich
das Detektorstück 11 in Richtung des Bodens 4. Beim Vorbeigleiten
des stufenförmigen Absatzes am Näherungsschalter 12 ändert
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dieser seinen elektrischen Status und zeigt damit der Robotersteuerung
die Überschreitung eines eingestellten Kippwinkels an.
In den Kolben 3 ist radial ein Zylinderstift 1? eingesetzt, der
in einen koaxialen Führungsschlitz 14 in der Außenwand das Zylinders
2 spielfrei hineinragt. Der Zylinderstift 13 verhindert damit ein Verdrehen der beiden Kupplungsteile gegeneinander,
ohne die Kippbewegung zu beeinträchtigen. * Patenty
2 Figuren
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Claims (6)
1.Kupplung (1) zum Befestigen eines Werkzeuges an einem Betätigungsarm
eines Handhabungsroboters, wobei die Kupplung (1) gegen Überlastung durch Druckkräfte- und Kippmomente aus zwei
axial federnd gegeneinander verspannten Kupplungsteilen (2,3) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß
ein erstes der beiden Kupplungsteile als topfertiger Zylinder (2) und ein zweites als scheibenartiges im Zylinder geführter
Kolben (3) ausgebildet ist, daß an der Zylinderwand zumindest eine Anschlagfläche (z. B. 8) fur den Kolben (3) vorgesehen ist
und daß der Kolben (3) zumindest einen radialen stiftartigen Vorsprung (z. B. 13) aufweist, der in einen koaxialen Führungsschlitz (14) des Zylinders (2) eingreift.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei c h &eegr; e t , daß der Kolben (3) eine schmale verrundete Mantelfläche
(9) aufweist.
3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzei c h &eegr; e t , daß die Mantelfläche (9) teilkugelförmig
ausgebildet ist.
4. Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e kennzeichnet, daß im Kolbenzentrum ein axial verstellbarer,
geringfügig, überstehender Anschlag (z. B. 10) fur
einen am Zylinder (2) axial federnd verschiebbares Detektorstück (11) für einen Wegdetektor (z. B. 12) vorgesehen ist.
5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektorstück (11) im Bereich des
Wegdetektors (z. B. .12) eine stufenförmig abgesetzte Kontur aufweist und daß die Schaltrichtung des Wegdetektors (z. B. 12)
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Detektorsstücks (11) angeordnet ist.
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6 8SP 1 85 3DE
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6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wegdetektor als Induktiver Näherungsschalter
(12) ausgebildet ist.
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Priority Applications (4)
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DE8632874U DE8632874U1 (de) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Sicherheitskupplung für einen Roboter |
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DE (1) | DE8632874U1 (de) |
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Also Published As
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