WO2011047660A1 - Gedämpftes roboterhandgelenk für stossartige prozesskräfte - Google Patents

Gedämpftes roboterhandgelenk für stossartige prozesskräfte Download PDF

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WO2011047660A1
WO2011047660A1 PCT/DE2010/001205 DE2010001205W WO2011047660A1 WO 2011047660 A1 WO2011047660 A1 WO 2011047660A1 DE 2010001205 W DE2010001205 W DE 2010001205W WO 2011047660 A1 WO2011047660 A1 WO 2011047660A1
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robot wrist
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robot
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Karl Martin Weber
Maik Berger
Falk Ebert
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Wsm Weber Schweissmaschinen Gmbh
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • 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
    • B25J19/0091—Shock absorbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H9/00—Feeding arrangements for rolling machines or apparatus manufacturing articles dealt with in this subclass

Definitions

  • the invention relates to a damped robot wrist with the features of the preamble of claim 1.
  • a gripping tool for robots which serves for picking up and positioning a workpiece by means of a gripping device and represents a robot wrist within the meaning of the subject of the application.
  • the gripping tool is provided with a frame, which in one
  • Tool connection element is arranged, which is connectable to a robot.
  • a compensation device is included, which has a rail and a drive substantially.
  • the gripping device is disposed at a first end of the rail and linearly movable by the balancing device.
  • Compensating device may be connectable to a damping device, are damped with the shocks in the direction of the straight displacement line.
  • the known gripping tool is for loading a
  • Stretching roll arrangement provided with workpieces. After feeding the workpiece into the stretching roll arrangement, the workpiece is released by the gripping tool. With the damping device can
  • the invention was based on the object, a gripping tool
  • the robot wrist according to the invention represents a cost-effective and universal automation solution for forming processes, in particular stretching rolls, which are also used under extreme conditions
  • Disclosed is the construction of a mechanically compliant wrist, which is functionally mounted as a balancing unit between robot and process, so as to protect the drive elements of the robot from the shock-like process forces.
  • the robot removes the glowing stock from a transfer station and positions it for the first pass before roll engraving. Subsequently, the rolling stock is through Extending the compensating mechanism between the rollers positioned and the rolling process triggered. The rolling stock is accelerated jerkily and moved in the direction of the wrist. The path difference between the robot flange and the gripper tongs is absorbed by the balancing mechanism. After this first pass, the rolling stock is rotated along its longitudinal axis by 90 ° and in no time by the compensation mechanism in the 2nd
  • Traction rollers pass through up to four such engraving stages.
  • the robot places the rolling stock in a transfer station.
  • the new unit made of robots and flexible wrist impresses with its high flexibility and compact design combined with a large footprint
  • the rotober wrist has the basic functions
  • shock equalization and damping, pivoting and gripping while providing a compensation path of at least 300 mm in order to ensure sufficient decoupling from the process forces.
  • the active components required for the drive are with the generally available in forges electrical and
  • the balancing mechanism balances the shocks and is thus the centerpiece of the new wrist. Based on a comparison of classical linear guidance principles, the shortlisted mechanism fulfilling the technological requirements for a compact and lightweight design with the largest possible guide path was shortlisted.
  • the transmission components are only connected by dust-sealed and low-maintenance swivel joints.
  • the subject invention uses a
  • a cross-section of 120 ° rotationally symmetrical arrangement of the dividing shears is advantageous.
  • the planes are then inclined by 90 ° to one another.
  • Other cross-sectional symmetries may be advantageous in gripper arrangements that require only a linear feed and no rotation of the workpiece.
  • Robot wrist integrated swivel mechanism developed. This rotates alternately the rolling stock by 90 ° or 270 ° along the longitudinal axis to a uniform and axisymmetric
  • the robotic arm itself does not need to make any rotational movement, so even simpler robots can be equipped with the wrist.
  • the rotation is controlled by a pneumatic rotary actuator, which pivots the compensation mechanism with gripper via a gear stage.
  • the compensation mechanism mounted with a wide support distance is limited by fixed mechanical rotation stops. This is necessary due to the rolling idle time of 0.3 s
  • the essential requirement of the gripper is to grip the up to 1,300 ° C hot material safely to it from the
  • a gripper was designed in which the Moving members are protected from coarse dust in a sealed housing.
  • the gripper mechanism was designed as a toggle mechanism. The drive is made by a pneumatic cylinder, which is protected in a centrally located guide tube.
  • the rolling stock must not come into contact with the roll bodies during the entry process into the rolls.
  • Support supporting carriage additionally.
  • the robot wrist shown in Figures 1, 2 includes a
  • Workpiece connection device 1 which is provided with a mounting plate 2 for connection to a robot arm, not shown.
  • a pivoting device 3 Integrated into the workpiece connection device 1 is a pivoting device 3, which can be driven via toothed wheels 4, 5.
  • a compensating device 6 Fixed to the pivoting device 3 is a compensating device 6. This consists of three dividing shears 7, 8, 9, which are arranged parallel to each other in 120 ° inclined planes. Each of the
  • Part shears 7. 8, 9 consists of three two-armed scissor levers 10 and two-armed scissor levers 11.
  • the scissor levers 10, 11 are connected at their ends via joints 12 with one end of the scissor lever claw-shaped another end surrounds.
  • the two-armed scissor levers 10 have two equal-length arms.
  • the length of the one-armed scissor lever 11 is equal to half the length of the two-armed scissor lever 10th
  • Gripping tool 13 is connected to a not shown pneumatic clamping device 14 for clamping a workpiece 15th
  • the axes of rotation 16 of the two-armed scissors lever 0 are attached to the periphery of perpendicular to the direction of the compensation device 6 coupling plates 17.
  • the coupling plates 17 are arranged frame-shaped with three circumferentially offset by 120 ° flat bearing surfaces formed. This results in the center of the compensation device 6 along the direction of displacement, in which an outgoing from the tool connection device 1
  • Lifting device can be used.
  • the lifting device is not shown and attacks as a pneumatic feed preferably at the middle of the coupling plates 17.
  • the compensating device 6 formed from the three dividing shears 7, 8, 9 also has a high rigidity with negligible lowering of the workpiece 15 even in the extended state (FIG. 2).
  • Fig. 3 shows a cross section through the compensating device 6 in
  • the coupling plate 17 is formed as an equilateral triangle with flattened tips, which form the bearing surfaces for the dividing shears 7, 8, 9. In the bearing surfaces, the axes of rotation 16 are used.
  • the center of the coupling plate 17 is circular open, so that a frame is formed in which not further designated
  • pneumatic feed devices in the longitudinal direction can be passed through the compensating device 6.
  • the support rail 18 is located outside the compensation device 6 and extends parallel to the stretching direction of the compensation device 6.
  • a support carriage 19 is slidably mounted.
  • the gripper tool 13 nearest the coupling plates 17 is rigidly connected to the support carriage 19 via a support tube 20, which is also on rotation of the compensating device by 90 ° Compensation device additionally holds.
  • the support is preferably made at the middle of the coupling plates 17, so that there is a smaller projection of the support rail 18.
  • the connection of the support tube 20 with the coupling plate 17 is between the bearing surfaces of the scissors lever 10 with the axes of rotation 16.
  • the compensating movement of the dividers 7, 8, 9 is thereby not hindered with suitable dimensioning of the coupling plates 17.
  • the length of the support rail 18 is in support of the middle
  • Compensating device 6 adapted. The compactness of the wrist is thus not affected.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Ein gedämpftes Roboterhandgelenk für stossartige Prozesskräfte mit einem Greiferwerkzeug (13) zum Aufnehmen eines Werkstücks (15), einer Werkzeuganschlussvorrichtung (1) zur Verbindung des Handgelenks mit dem Roboter und einer Ausgleichsvorrichtung (6) zur linearen Führung und Dämpfung des Greiferwerkzeugs (13) gegenüber stossartigen Prozesskräften zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausgleichsvorrichtung (6) aus mindestens drei Teilscheren (7, 8, 9) besteht, die parallel zueinander in zueinander geneigten Ebenen angeordnet sind, wobei jede Teilschere (7, 8, 9) aus mindestens drei zweiarmigen (10) und zwei einarmigen (11) an ihren Enden über Gelenke (12) miteinander verbundenen Scherenhebeln besteht, wobei die freien Enden der einarmigen Scherenhebel (11) jeweils am Greiferwerkzeug (13) und an der Werkzeuganschlussvorrichtung (1) angelenkt sind und die Drehachsen (16) der zweiarmigen Scherenhebel (10) am Umfang von senkrecht zur Verschieberichtung des Greiferwerkzeugs (13) stehenden Koppelplatten (17) befestigt sind.

Description

Gedämpftes Roboterhandqelenk für stoßartige Prozeßkräfte
Die Erfindung betrifft ein gedämpftes Roboterhandgelenk mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus DE 10 2005 033 733 A1 ist ein Greifwerkzeug für Roboter bekannt, das zum Aufnehmen und Positionieren eines Werkstücks mittels einer Greifvorrichtung dient und im Sinne des Anmeldungsgegenstandes ein Roboterhandgelenk darstellt.
Das Greifwerkzeug ist mit einem Gestell versehen, das in einem
Werkzeuganschlußelement angeordnet ist, das mit einem Roboter verbindbar ist. In dem Gestell ist eine Ausgleichsvorrichtung enthalten, die im wesentlichen eine Schiene und einen Antrieb aufweist. Die Greifvorrichtung ist an einem ersten Ende der Schiene angeordnet und durch die Ausgleichsvorrichtung linear bewegbar. Die
Ausgleichsvorrichtung kann mit einer Dämpfungsvorrichtung verbindbar sein, mit der Stöße in Richtung der geraden Verschiebelinie gedämpft werden.
Das bekannte Greifwerkzeug ist zum Beschicken einer
Reckwalzanordnung mit Werkstücken vorgesehen. Nach dem Zuführen des Werkstückes in die Reckwalzanordnung wird das Werkstück vom Greifwerkzeug freigegeben. Mit der Dämpfungsvorrichtung können
Stöße beim Zuführen in die Reckwalzanordnung gedämpft werden. Von der Reckwalzanordnung erzeugte Prozeßkräfte am Werkstück werden vom Greifwerkzeug nicht aufgenommen, da das Werkstück bei diesem Vorgang vom Greifwerkzeug gelöst ist. Die Länge des Greifwerkzeugs und damit die Dimensionierung des notwendigen Freiraums zwischen Roboter und Bearbeitungsmaschine wird durch die Länge der die Greifvorrichtung tragenden Schiene bestimmt. Für eine Drehung des Werkstücks um seine Längsachse muß der Roboter eine Drehung des Greifwerkzeugs durchführen. Das erfordert einen zusätzlichen
Steuervorgang beim Einrichten des Roboters.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Greifwerkzeug
anzugeben, das das Werkstück auch bei der Bearbeitung durch eine Reckwalzanlage halten kann, das dabei erzeugte Prozeßkräfte auffängt, das einen geringen Einbauraum durch kompakte Bauweise erfordert und eine vereinfachte Steuerung des Roboters ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einem Roboterhandgelenk der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Roboterhandgelenk stellt eine kostengünstige und universelle Automatisierungslösung für Umformprozesse, im speziellen das Reckwalzen dar, die auch unter extremen
Umgebungsbedingungen, wie Schmutz und Hitze, sowie oftmals beengten Bauräumen, sicher und wartungsarm funktioniert.
Offenbart wird die Konstruktion eines mechanisch nachgiebigen Handgelenks, welches funktional als Ausgleichseinheit zwischen Roboter und Prozess montiert wird, um so die Antriebselemente des Roboters vor den stoßartigen Prozesskräften zu schützen.
In einem regulären Prozessablauf entnimmt der Roboter das glühende Walzgut aus einer Übergabestation und positioniert es für den ersten Stich vor der Walzengravur. Anschließend wird das Walzgut durch Ausfahren des Ausgleichsmechanismus zwischen den Walzen positioniert und der Walzvorgang ausgelöst. Dabei wird das Walzgut stoßartig beschleunigt und in Richtung des Handgelenks bewegt. Die Wegdifferenz zwischen dem Roboterflansch und der Greiferzange wird durch den Ausgleichsmechanismus aufgenommen. Nach diesem ersten Stich wird das Walzgut entlang seiner Längsachse um 90° gedreht und in kürzester Zeit durch den Ausgleichsmechanismus in die 2.
Walzposition gebracht. Je nach Prozesscharakteristik wiederholt sich dieser Bewegungsablauf mehrfach. Im Normalfall werden beim
Reckwalzen bis zu vier derartige Gravurstufen durchfahren.
Abschließend legt der Roboter das Walzgut in einer Übergabestation ab.
Gegenüber den bisherigen Automatisierungslösungen besticht die neue Einheit aus Roboter und nachgiebigem Handgelenk durch eine hohe Flexibilität und kompakte Bauweise bei gleichzeitig großem
Ausgleichsweg. Dies reduziert die Anlagenkosten und das System wird damit zukünftig für Unternehmen mit kleineren Ausbringungsmengen interessant. Nicht zuletzt kann damit auch im Sonderfertigungsbereich auf die den Schmiedearbeiter physisch hoch beanspruchende
Handbedienung der Reckwalze verzichtet werden.
Durch den mobilen Einsatz am Roboter ist für das neue Handgelenk generell ein kompakte Konstruktionsausführung in Leichtbauweise erforderlich. Das Rotoberhandgelenk muß die Grundfunktionen
Stoßausgleich und -dämpfung, Schwenken und Greifen sicher erfüllen und dabei einen Ausgleichsweg von mindestens 300 mm zur Verfügung stellen, um eine ausreichende Entkopplung von den Prozesskräften zu gewährleisten. Die zum Antrieb erforderlichen aktiven Komponenten sind mit der in Schmieden generell verfügbaren Elektro- und
Druckluftversorgung zu betreiben. Ferner müssen durch die im Schmieden vorherrschenden Umgebungsbedingungen konstruktive Schutzmaßnahmen zu Abweisen von Schmutz und Wärme getroffen werden.
Der Ausgleichsmechanismus dient zum Ausgleich der Stoßvorgänge und ist somit das Kernstück des neuen Handgelenks. Basierend auf einem Variantenvergleich von klassischen Geradführungsprinzipien wurde derjenige Mechanismus in die engere Wahl gezogen, der die technologischen Anforderungen nach einer kompakten und leichten Bauweise bei möglichst großem Führungsweg erfüllt. Dabei sind die Getriebekomponenten nur durch staubgekapselte und wartungsarme Drehgelenke verbunden.
Der Erfindungsgegenstand verwendet einen
Geradführungsmechanismus, der auf dem Prinzip der„Nürnberger Schere" beruht. Dieses Funktionsprinzip wurde in eine für diesen Anwendungsfall neuartige innovative Struktur umgesetzt. Das neue Handgelenk arbeitet mit drei Teilscheren, welche parallel und in 120° versetzten Ebenen angeordnet sind. Der Antrieb erfolgt pneumatisch am mittleren Steg der drei Koppelstränge. Dadurch ergibt sich zwischen Greifer und Antriebszylinder eine Übersetzung von 2:1. Im Ergebnis entsteht eine sehr kompakte, leichte und zugleich steife Greiferführung, die hohe Flexibilität bei gleichzeitig nachhaltiger Kostensenkung gegenüber den bisherigen stationären Automatisierungslösungen gewährleistet.
Aus Raum- und Stabilitätsgründen ist eine im Querschnitt um 120° drehsymmetrische Anordnung der Teilscheren vorteilhaft. Es können aber auch mehr als drei Teilscheren in drehsymmetrischer Anordnung vorgesehen sein. Bei vier Teilscheren ergibt sich dann eine Neigung der Ebenen um 90° zueinander. Andere Querschnittssymmetrien können bei Greiferanordnungen vorteilhaft sein, die nur einen linearen Vorschub und keine Drehung des Werkstücks erfordern.
Für das Drehen des Walzgutes nach jedem Stich wurde ein im
Roboterhandgelenk integrierter Schwenkmechanismus entwickelt. Dieser dreht alternierend das Walzgut um 90° bzw. 270° entlang der Längsachse, um eine gleichmäßige und achssymmetrische
Ausformung der Schmiederohlinge während des Walzvorgangs sicherzustellen. Der Roboterarm selbst braucht keine Drehbewegung auszuführen, so dass auch einfachere Roboter mit dem Handgelenk ausgestattet werden können.
Die Drehung erfolgt prozessgesteuert durch einen pneumatischen Drehantrieb, der über eine Zahnradstufe den Ausgleichsmechanismus mit Greifer schwenkt.
Um die Winkellagepositionierung des Greifers sicherzustellen, wird der mit weitem Stützabstand gelagerte Ausgleichsmechanismus durch feste mechanische Drehanschläge begrenzt. Notwendig wird dies durch den innerhalb der Walzenleerlaufzeit von 0,3 s zu realisierende
Schwenkvorgang. Gleichzeitig entlastet der Schwenkmechanismus den Roboter von der zwar einfachen aber hochdynamischen
Drehbewegung. Dadurch wird nicht nur Prozesszeitablauf abgesichert, sondern es werden auch die Roboterantriebskomponenten nachhaltig geringer beansprucht, was letztlich einer längeren Lebensdauer zugute kommt.
Die wesentliche Anforderung an den Greifer besteht darin, das bis zu 1.300°C heiße Walzgut sicher zu greifen, um es von der
Aufnahmestation zu den einzelnen Walzstichen bis zur Ablagestation zu transportieren. Zudem sind die Zangenbauteile erheblichen Staubund Schmutzbelastungen, vor allem durch ständig abplatzenden Zunder ausgesetzt. Deshalb wurde ein Greifer konstruiert, bei dem die bewegten Glieder vor groben Staub geschützt in einem gekapselten Gehäuse untergebracht sind. Um die geforderten großen Greifkräfte zu erzeugen, wurde die Greifermechanik als Kniehebelmechanismus ausgeführt. Der Antrieb erfolgt durch einen Pneumatikzylinder, der geschützt in einem zentral gelegenen Führungsrohr angeordnet ist.
Das Walzgut darf während des Einfahrvorganges in die Walzen nicht mit den Walzenkörpern in Kontakt geraten. Die maximale
Durchsenkung der Ausgleichsmechanismusstruktur am vorderen Walzgutende unter Eigengewichtsbelastung ist daher eine wichtige Einflußgröße für die Betriebssicherheit der Anordnung. Neben der statischen Durchsenkung sind auch dynamische Belastungen zu berücksichtigen. Durch den Transferprozeß von Stich zu Stich wirken zum Ende des Vorgangs Beschleunigungsspitzen auf die
Ausgleichsmechanismustruktur ein. Durch die Analyse des
Ausschwingverhaltens konnte nachgewiesen werden, dass die
Amplituden unterhalb der geforderten Maximalwertvorgaben liegen.
Zur Erweiterung des Belastungs- und Dynamikbereichs ist es jedoch vorteilhaft, bei schweren Werkstücken die
Ausgleichsmechanismusstruktur über eine außerhalb der Vorrichtung liegende und an der Schwenkvorrichtung im Bereich der
Werkzeuganschlußvorrichtung befestigten Stützschiene mit
Stützschlitten zusätzlich abzustützen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Roboterhandgelenks schematisch dargestellt. Dabei zeigen
Fig.1 eine Anordnung mit zusammengeschobener
Ausgleichsvorrichtung,
Fig.2 die Anordnung mit ausgefahrener Ausgleichsvorrichtung, Fig.3 einen Querschnitt durch die Ausgleichsvorrichtung im Bereich einer Koppelplatte und
Fig.4 eine Anordnung mit zusätzlicher Stützschiene.
Das in den Fig.1 , 2 dargestellte Roboterhandgelenk enthält eine
Werkstückanschlußvorrichtung 1 , die mit einer Montageplatte 2 zum Anschluß an einen nicht dargestellten Roboterarm versehen ist. In die Werkstückanschlußvorrichtung 1 integriert ist eine Schwenkvorrichtung 3, die über Zahnräder 4, 5 antreibbar ist.
An der Schwenkvorrichtung 3 befestigt ist eine Ausgleichsvorrichtung 6. Diese besteht aus drei Teilscheren 7, 8, 9, die parallel zueinander in 120° zueinander geneigten Ebenen angeordnet sind. Jede der
Teilscheren 7. 8, 9 besteht aus drei zweiarmigen Scherenhebeln 10 und zwei einarmigen Scherenhebeln 11. Die Scherenhebel 10, 11 sind an ihren Enden über Gelenke 12 miteinander verbunden, wobei ein Ende des Scherenhebels ein anderes Ende klauenförmig umgreift. Die zweiarmigen Scherenhebel 10 weisen zwei gleichlange Arme auf. Die Länge der einarmigen Scherenhebel 11 ist gleich der halben Länge der zweiarmigen Scherenhebel 10.
Die freien Enden der einarmigen Scherenhebel 11 sind zum einen an der Schwenkvorrichtung 3 der Werkzeuganschlußvorrichtung 1 angelenkt und zum anderen an einem Greifwerkzeug 13. Das
Greifwerkzeug 13 ist mit einer nicht weiter dargestellten pneumatischen Klemmvorrichtung 14 zum Einspannen eines Werkstücks 15
ausgestattet.
Die Drehachsen 16 der zweiarmigen Scherenhebel 0 sind am Umfang von senkrecht zur Verschieberichtung der Ausgleichsvorrichtung 6 stehenden Koppelplatten 17 befestigt. Die Koppelplatten 17 sind rahmenförmig mit drei am Umfang um 120° versetzt angeordneten ebenen Lagerflächen ausgebildet. Dadurch entsteht im Zentrum der Ausgleichsvorrichtung 6 längs der Verschieberichtung eine Freiraum, in dem eine von der Werkzeuganschlußvorrichtung 1 ausgehende
Hubvorrichtung eingesetzt werden kann. Die Hubvorrichtung ist nicht weiter dargestellt und greift als pneumatischer Vorschub vorzugsweise an der mittleren der Koppelplatten 17 an.
Die aus den drei Teilscheren 7, 8, 9 gebildete Ausgleichsvorrichtug 6 hat auch im gestreckten Zustand (Fig. 2) eine große Steifigkeit mit vernachlässigbarer Absenkung des Werkstücks 15.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Ausgleichsvorrichtung 6 im
Bereich einer Koppelplatte 17. Die Koppelplatte 17 ist als gleichseitiges Dreieck mit abgeflachten Spitzen ausgebildet, die die Lagerflächen für die Teilscheren 7, 8, 9 bilden. In die Lagerflächen sind die Drehachsen 16 eingesetzt. Das Zentrum der Koppelplatte 17 ist kreisförmig offen, so dass eine Rahmen entsteht, in dem nicht weiter bezeichnete
pneumatische Vorschubeinrichtungen in Längsrichtung durch die Ausgleichsvorrichtung 6 hindurchgeführt werden können.
Eine gesteigerte Steifigkeit der Ausgleichsvorrichtung 6 gegen
Absenkung des Werkstücks 15 im gestreckten Zustand kann durch eine sich dem Ausfahrzustand der Ausgleichsvorrichtung 6 anpassende
Abstützung erreicht werden. Dazu ist in Fig. 4 eine Stützschiene 18 mit der Schwenkvorrichtung 3 im Bereich der
Werkzeuganschlußvorrichtung 1 verbunden. Die Stützschiene 18 liegt außerhalb der Ausgleichsvorrichtung 6 und erstreckt sich parallel zur Streckrichtung der Ausgleichsvorrichtung 6. Auf der Stützschiene 18 ist ein Stützschlitten 19 verschiebbar gelagert. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die dem Greiferwerkzeug 13 nächstliegende der Koppelplatten 17 starr mit dem Stützschlitten 19 über ein Stützrohr 20 verbunden, das auch bei Drehung der Ausgleichsvorrichtung um 90° die Ausgleichsvorrichtung zusätzlich hält. In der Praxis wird die Abstützung vorzugsweise an der mittleren der Koppelplatten 17 vorgenommen, so dass sich eine geringere Ausladung der Stützschiene 18 ergibt. Die Verbindung des Stützrohres 20 mit der Koppelplatte 17 liegt zwischen den Lagerflächen der Scherenhebel 10 mit den Drehachsen 16. Die Ausgleichsbewegung der Teilscheren 7, 8, 9 wird dadurch bei geeigneter Dimensionierung der Koppelplatten 17 nicht behindert. Die Länge der Stützschiene 18 ist bei Unterstützung der mittleren
Koppelplatte 17 an den halben Verschiebeweg der
Ausgleichsvorrichtung 6 angepaßt. Die Kompaktheit des Handgelenks wird dadurch also nicht beeinflusst.
Bezuqszeichenliste
Werkstückanschlußvomchtung
Montageplatte
Schwenkvorrichtung
,5 Zahnräder
Ausgleichsvorrichtung ,8,9 Teilscheren
0 zweiarmige Scherenhebel
1 einarmige Scherenhebel 2 Gelenke
3 Greiferwerkzeug
4 pneumatische Klemmvorrichtung 5 Werkstück
6 Drehachsen
7 Koppelplatten 8 Stützschiene
9 Stützschlitten
0 Stützrohr

Claims

Patentansprüche
1 ) Gedämpftes Roboterhandgelenk für stoßartige Prozesskräfte mit einem Greiferwerkzeug (13) zum Aufnehmen eines Werkstücks (15), einer Werkzeuganschlussvorrichtung (1 ) zur Verbindung des Handgelenks mit dem Roboter und einer
Ausgleichsvorrichtung (6) zur linearen Führung und Dämpfung des Greiferwerkzeugs (13) gegenüber stoßartigen
Prozesskräften, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Ausgleichsvorrichtung (6) aus mindestens drei Teilscheren (7, 8, 9) besteht, die parallel zueinander in zueinander geneigten Ebenen angeordnet sind, wobei
b) jede Teilschere (7, 8, 9) aus mindestens drei zweiarmigen (10) und zwei einarmigen (11 ) an ihren Enden über Gelenke (12) miteinander verbundenen Scherenhebeln besteht, wobei c) die freien Enden der einarmigen Scherenhebel (1 1 ) jeweils am Greiferwerkzeug (13) und an der Werkzeuganschlussvorrichtung (1 ) angelenkt sind und
d) die Drehachsen (16) der zweiarmigen Scherenhebel (10) am Umfang von senkrecht zur Verschieberichtung des
Greiferwerkzeugs (13) stehenden Koppelplatten (17) befestigt sind.
2) Roboterhandgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweiarmigen Scherenhebel (10) zwei gleichlange Arme aufweisen und die Länge der einarmigen Scherenhebel (11 ) gleich der halben Länge der zweiarmigen Scherenhebel (10) ist.
3) Roboterhandgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelplatten (17) rahmenförmig mit drei am Umfang um 120° versetzt angeordneten ebenen Lagerflächen
ausgebildet sind.
4) Roboterhandgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in das Greiferwerkzeug (13) eine pneumatische
Spannvorrichtung eingesetzt ist.
5) Roboterhandgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuganschlussvorrichtung (1 ) eine
Schwenkvorrichtung (3) zur Drehung des Handgelenks um die Verschieberichtung des Greiferwerkzeugs (13) enthält.
6) Roboterhandgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuganschlussvorrichtung (1 ) eine an der mittleren Koppelplatte (17) angreifende Hubvorrichtung zum Strecken der Ausgleichsvorrichtung (6) enthält.
7) Roboterhandgelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine pneumatische Hubvorrichtung vorhanden ist.
8) Roboterhandgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Streckrichtung der Ausgleichsvorrichtung (6) an der Schwenkvorrichtung (3) im Bereich der
Werkzeuganschlussvorrichtung (1 ) eine außerhalb der
Ausgleichsvorrichtung (6) liegende Stützschiene (18) mit Stützschlitten (19) angeordnet ist.
9) Roboterhandgelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschiene (18) parallel zur Ebene einer Teilschere angeordnet ist. 10) Roboterhandgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere der Koppelplatten (17) mit dem Stützschlitten (19) über ein Stützrohr (20) verbunden ist.
PCT/DE2010/001205 2009-10-20 2010-10-11 Gedämpftes roboterhandgelenk für stossartige prozesskräfte WO2011047660A1 (de)

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DE102009049858.3 2009-10-20
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107471254A (zh) * 2017-09-29 2017-12-15 清华大学 一种可独立伸缩旋转的两自由度机器人臂
CN111042565A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 泰州市津专知识产权服务有限公司 一种全自动瓷砖更换机器人

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109773757B (zh) * 2019-03-08 2024-03-19 河北工业大学 Delta机器人

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2003288A1 (de) * 1970-01-26 1971-08-05 Demag Hydraulik Gmbh Manipulator Zangentraeger mit Parallellenker-Hebelsystem
DE3734302A1 (de) * 1986-10-09 1988-04-21 Fraunhofer Ges Forschung Greifer fuer industrieroboter
EP0670202A1 (de) * 1994-02-28 1995-09-06 Director-General of Agency of Industrial Science and Technology, Jiro Hiraishi Schmiedemanipulatorhand
DE102005033733A1 (de) 2005-07-15 2007-01-25 Abb Patent Gmbh Greifwerkzeug für einen Roboter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2003288A1 (de) * 1970-01-26 1971-08-05 Demag Hydraulik Gmbh Manipulator Zangentraeger mit Parallellenker-Hebelsystem
DE3734302A1 (de) * 1986-10-09 1988-04-21 Fraunhofer Ges Forschung Greifer fuer industrieroboter
EP0670202A1 (de) * 1994-02-28 1995-09-06 Director-General of Agency of Industrial Science and Technology, Jiro Hiraishi Schmiedemanipulatorhand
DE102005033733A1 (de) 2005-07-15 2007-01-25 Abb Patent Gmbh Greifwerkzeug für einen Roboter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107471254A (zh) * 2017-09-29 2017-12-15 清华大学 一种可独立伸缩旋转的两自由度机器人臂
CN111042565A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 泰州市津专知识产权服务有限公司 一种全自动瓷砖更换机器人

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