DE29800217U1

DE29800217U1 - Industrial robots

Info

Publication number: DE29800217U1
Application number: DE29800217U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2008-01-10

Description

IndustrieroboterIndustrial robots

Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter mit einem Gestell, einem daran an einer senkrechten Achse gelagerten Karusell und einem Zwischenglied, an dessen Ende ein Roboterarm mit einer mehrgliedrigen Arbeitseinheit an einer horizontalen Achse schwenkbar gelagert ist.The invention relates to an industrial robot with a frame, a carousel mounted on it on a vertical axis and an intermediate link, at the end of which a robot arm with a multi-part work unit is pivotally mounted on a horizontal axis.

Bekannte Industrieroboter der vorgenannten Art weisen als Zwischenglied eine Schwinge auf, die in einer Vertikalebene arbeitet. Sie ist an einer horizontalen Querachse am Karusell gelagert und nimmt an ihrem Ende an einer horizontalen Querachse den Roboterarm auf. An diesem ist eine mehrgliedrige Arbeitseinheit, z.B. eine dreiachsige Roboterhand gelagert. Die Zustell- und Transportbewegungen in der Horizontalebene werden im wesentlichen durch das Karusell, in der Vertikalebene durch die Schwinge und den Roboterarm durchgeführt, während die dreiachsige Roboterhand im wesentlichen die Arbeitsbewegungen ausführt. Roboter dieser Art werden für Schweißarbeiten, fürKnown industrial robots of the aforementioned type have a swing arm as an intermediate link, which works in a vertical plane. It is mounted on a horizontal transverse axis on the carousel and at its end it receives the robot arm on a horizontal transverse axis. A multi-part work unit, e.g. a three-axis robot hand, is mounted on this. The delivery and transport movements in the horizontal plane are essentially carried out by the carousel, in the vertical plane by the swing arm and the robot arm, while the three-axis robot hand essentially carries out the work movements. Robots of this type are used for welding work, for

das Manipulieren von Werkstücken und Werkzeugen etc. . eingesetzt.manipulating workpieces and tools etc. .

Aufgrund der zuvor geschilderten Kinematik ist die Reichweite der Arbeitseinheit beschränkt, so daß diese Roboter vornehmlich für Arbeiten auf einem begrenzten Arbeitsfeld eingesetzt werden.Due to the kinematics described above, the range of the work unit is limited, so that these robots are primarily used for work in a limited work area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reichweite der Arbeitseinheit zu vergrößern.The invention is based on the object of increasing the range of the working unit.

Ausgehend von dem eingangs genannten Roboter wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zwischenglied aus einem auf dem Karusell sitzenden, im wesentlichen horizontalen Kragarm und einem an dessen freien Ende an einer vertikalen Achse gelagerten Schwenkarm besteht, der an seinem anderen Ende das horizontale Schwenklager für den Roboterarm aufweist.Based on the robot mentioned at the beginning, this task is solved in that the intermediate link consists of a essentially horizontal cantilever arm sitting on the carousel and a swivel arm mounted on a vertical axis at its free end, which has the horizontal swivel bearing for the robot arm at its other end.

Durch den am Karusell angeordneten horizontalen Kragarm und den daran gelagerten horizontalen Schwenkarm, an dem wiederum der Roboterarm mit der mehrgliedrigen Arbeitseinheit gelagert ist, ergibt sich in der Strecklage von Kragarm und Schwenkarm eine große Reichweite in der Horizontalen, so daß beispielsweise zwei auf Abstand stehende Maschinen mit der Arbeitseinheit angefahren und Werkstücke von der einen auf die andere Maschine umgesetzt oder nacheinander an beiden Maschinen gleiche Arbeitsgänge durchgeführt werden können. In Verbindung mit der vertikalen Beweglichkeit des Roboterarms ergibt sich eine große Reichweite in allen Raumkoordinaten. Wird der Schwenkarm aus der Strecklage in eine Lage nahe dem Kragarm eingeschwenkt, so ergibt sich eine relativ geringe Ausladung in der Horizontalebene.The horizontal cantilever arm arranged on the carousel and the horizontal swivel arm mounted on it, on which in turn the robot arm with the multi-part work unit is mounted, results in a large horizontal reach when the cantilever arm and swivel arm are extended, so that, for example, two machines that are at a distance can be approached with the work unit and workpieces can be transferred from one machine to the other, or the same operations can be carried out on both machines one after the other. In conjunction with the vertical mobility of the robot arm, this results in a large reach in all spatial coordinates. If the swivel arm is swiveled from the extended position into a position close to the cantilever arm, a relatively small overhang in the horizontal plane results.

Vorzugsweise ist der Schwenkarm oberhalb des Kragarms und im wesentlichen parallel zu diesem angeordnet. Dadurch ist es insbesondere möglich, den Schwenkarm um wenigstens 360°, gegebenenfalls auch darüber hinaus zu bewegen.Preferably, the swivel arm is arranged above the cantilever arm and essentially parallel to it. This makes it possible in particular to move the swivel arm by at least 360°, and possibly even beyond that.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn der dem Schwenkarm zugeordnete Antriebsmotor auf der Schwenkachse sitzt und am Schwenkarm abgestützt ist. Damit sind keine den Kragarm nach unten überragenden Bauteile vorhanden. Insbesondere kann der Kragarm in einer Höhe auf dem Karusell sitzen, die einen freien Durchgang unterhalb des Kragarms erlaubt .It is also advantageous if the drive motor assigned to the swivel arm is located on the swivel axis and is supported on the swivel arm. This means that there are no components that protrude downwards from the cantilever arm. In particular, the cantilever arm can be located on the carousel at a height that allows free passage underneath the cantilever arm.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below using an embodiment shown in the drawing. In the drawing:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht desFig. 1 is a perspective view of the

Roboters bei eingeschwenktem SchwenkRobot with swiveled in

arm;poor;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht desFig. 2 is a perspective view of the

Roboters in der Strecklage von Kragarm und Schwenkarm undRobot in the extended position of cantilever arm and swivel arm and

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht desFig. 3 is a perspective view of the

Roboters in einer Zwischenposition.Robot in an intermediate position.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Industrieroboter weist ein ortsfestes Gestell 1 auf, an dem ein Karusell 2 um eine senkrechte Achse drehbar ist. Das Karusell 2 wird von einem außenliegenden Motor 3 mit einem Drehwinkel bis zu 360° angetrieben. Auf dem Karusell 2 sitzt ein Zwi-The industrial robot shown in Fig. 1 to 3 has a stationary frame 1 on which a carousel 2 can rotate around a vertical axis. The carousel 2 is driven by an external motor 3 with a rotation angle of up to 360°. An intermediate

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schenglied 5, an dessen Ende ein Roboterarm 6 um eine horizontale Querachse beweglich ist. Der Roboterarm 6 ist von einem in der Schwenkachse angeordneten Motor 7 angetrieben. An dem Roboterarm sitzt eine mehrgliedrige Arbeitseinheit 8 in Form einer Roboterhand, die um drei Achsen beweglich ist, wobei die aufeinanderfolgenden Achsen jeweils senkrecht zueinander stehen. Die Antriebsmotoren 9 für diese drei beweglichen Glieder sind an der Rückseite des Roboterarms 6 angebracht.pivot link 5, at the end of which a robot arm 6 is movable about a horizontal transverse axis. The robot arm 6 is driven by a motor 7 arranged in the pivot axis. A multi-linked work unit 8 in the form of a robot hand is mounted on the robot arm and is movable about three axes, with the successive axes being perpendicular to one another. The drive motors 9 for these three movable links are attached to the rear of the robot arm 6.

Das Zwischenglied 5 besteht aus einem Kragarm 10 und einem an dessen freien Ende an einer vertikalen Achse gelagerten Schwenkarm 11. Kragarm 10 und Schwenkarm 11 erstrecken sich in etwa parallelen Horizontalebenen. Der Kragarm 10 sitzt auf einer Stütze 12 am Karusell 2. Diese Stütze 12 kann beispielsweise Teil einer herkömmlichen Stütze zur Lagerung einer vertikalen Schwinge sein. Der am freien Ende des Kragarms gelagerte Schwenkarm 11 kann mittels des in der Schwenkachse angeordneten Antriebsmotors 13, der am inneren Ende des Schwenkarms abgestützt ist, aus der in Fig. 1 dargestellten "Klapplage" in eine in Fig. 2 gezeigte Strecklage geschwenkt werden, wobei der Schwenkwinkel etwa 180° beträgt. Desgleichen kann der Schwenkarm 11, wie Fig. 3 zeigt, in beliebige Zwischenpositionen bewegt werden, in denen er winklig zum Kragarm verläuft.The intermediate link 5 consists of a cantilever arm 10 and a swivel arm 11 mounted on a vertical axis at its free end. The cantilever arm 10 and swivel arm 11 extend in approximately parallel horizontal planes. The cantilever arm 10 sits on a support 12 on the carousel 2. This support 12 can, for example, be part of a conventional support for supporting a vertical swing arm. The swivel arm 11 mounted on the free end of the cantilever arm can be swiveled from the "folded position" shown in Fig. 1 into an extended position shown in Fig. 2 by means of the drive motor 13 arranged in the swivel axis, which is supported on the inner end of the swivel arm, whereby the swivel angle is approximately 180°. Likewise, the swivel arm 11 can, as shown in Fig. 3, be moved into any intermediate position in which it runs at an angle to the cantilever arm.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 ohne weiteres ersichtlich ist, läßt sich mit der Ausbildung des Zwi-0 schengliedes 5 eine extrem große Reichweite für die mehrgliedrige Arbeitseinheit 8 erzielen, wobei diese Reichweite über den gesamten Drehwinkel des Karusells 2 nutzbar ist.As can be readily seen from a comparison of Fig. 1 and 2, the design of the intermediate link 5 enables an extremely large range to be achieved for the multi-link work unit 8, whereby this range can be used over the entire angle of rotation of the carousel 2.

Claims

Industrial robot with a frame (1), a carousel (2) mounted on it on a vertical axis and an intermediate member (5), at the end of which a robot arm (6) with a multi-membered work unit (8) is pivotably mounted on a horizontal axis, characterized in that the intermediate member (5) consists of a substantially horizontal cantilever arm (10) sitting on the carousel (2) and a pivot arm (11) mounted on a vertical axis at its free end, which has the horizontal pivot bearing for the robot arm (6) at its other end.

Industrial robot according to claim 1, characterized in that the swivel arm (11) is arranged above the cantilever arm (10) and substantially parallel to the latter.

3. Industrial robot according to one of claims 1 or 2, characterized in that the swivel arm (11) can be swiveled through at least 360°.

4. Industrial robot according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive motor (13) assigned to the swivel arm (11) sits on the swivel axis and is supported on the swivel arm (11).