DE3340912A1

DE3340912A1 - Flansch zum automatisierten wechsel der greifer von industrie-robotern

Info

Publication number: DE3340912A1
Application number: DE19833340912
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8000 München Burger; Gerd Kohler
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1985-05-23

Description

Flansch zum automatisierten Wechsel der Greifer von In-
dustrie-Robotern.
Die Erfindung betrifft einen Greifer einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrie-Roboters, mit einem angeflanschten Greifer- und Werkzeugwechselsystem und Ubertragung von elektrischer und pneumatischer Energie (Vakuum) und Signalen an der Wechselschnittstelle.
Derartige Greif er mit einer zangenartigen Spanneinrichtung werden beispielsweise für Handhabungsaufgaben bei nach einem festen Programm arbeitenden Einlegegeräten oder bei frei programmierbaren Industrie-Robotern eingesetzt. Die industriell eingesetzten Roboter können aber erst mit Hilfe von flexiblen Greifern in der Montage sinnvoll angewendet werden. Aus den Montageaufgaben und den Einflüssen auf die Greifergestaltung ergeben sich vielfältige Anforderungen an einen flexiblen Greif er.
In dem Aufsatz "Die helfende Hand für den Roboter", abdruckt in der Zeitschrift "Roboter", Ausgabe 2/83, Seiten 26 bis 30, sind Greifer- und Werkzeughalter beschrieben, die automatische, programmgesteuerte Auswechselbarkeit von Greifern und Werkzeugen ermöglichen. Das Greiferset ist pneumatisch angetrieben. Es handelt sich um Parallelgreifer mit einstellbarer Greifkraft und Anwesenheitskontrolle des Werkstücks.
Von Nachteil ist hierbei, daß diese Mechanik räumlich am Flansch des Industrie-Roboters untergebracht werden muß und daß unter Umständen die Bewegungsmöglichkeit des Industrie-Roboters in sich selbst und auch in der Peripherie eingeengt wird. AuBerdem ergeben sich Probleme durch die relativ steifen Pneumatikschläuche, die den Bewegungen des Flansches, insbesondere der Drehung der Flanschachse, folgen müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wechsler der eingangs genannten Art mit wesentlich einfacherem Aufbau zu schaffen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Elektromagnete, die die Haltekraft zwischen dem Flansch und dem Wechselgreifer erzeugen, und ein IC-Sockel vorgesehen sind, in dessen Bohrungen gekappte Tastspitzen von Federkontakten gesteckt sind und ferner pneumatische Kopplungselemente zur Ankopplung der Pneumatikschläuche zwischen Roboterflansch und Wechselgreifer dienen. Es können die Tastspitzen beliebiger Federkontakte sein.
Der wesentliche Vorteil bei diesem Greifer- und Werkzeugwechselsystem ist der einfache, mechanische Aufbau und die Möglichkeit, schnell ohne bewegliche Teile koppeln zu können. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die leichte Austauschbarkeit von Tastspitzen und Federkontakten (Steckverbindung).
Wenn im folgenden auch nur von Industrierobotern (IR) ausgegangen wird, dann sollen darunter doch allgemein auch Handhabungseinrichtungen verstanden werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der Figur erläutert, die einen Flansch eines IR mit Werkzeugwechselsystem in der Vorderansicht zum Teil im Schnitt zeigt.
Nach der Darstellung in der Figur 1 ist mit einem Flansch 1 eines IR eine Platte 2 fest verbunden, auf der Elektromagnete 3 befestigt sind. Ebenfalls auf dieser Platte befinden sich Führungsstifte 4, die die genaue Zuordnung der Platte 2 zu einem Wechselgreifer 5 bewirken. Auf dem Wechselgreifer 5 sitzt eine Platte 6, auf der, analog zu der Position der Elektromagnete 3, Jochplatten 7 aus Weicheisen befestigt sind. Des weiteren befinden sich auf der Platte 6 zwei Führungsbuchsen 8, in die die Führungsstifte 4 beim Fügen von Platte 2 und Platte 6 eintauchen. Die Führungsstifte dienen einmal dem Zuordnen der beiden Platten 2 und 6. Außerdem nehmen sie Querkräfte auf, so daß auf die Elektromagnete nur noch Normalkräfte (herrührend aus Kräften und Momenten) auf den Greifer wirken.
Die Ankopplung der nicht dargestellten Pneumatikschläuche zwischen Roboterflansch und Wechselgreifer erfolgt automatisch über handelsübliche Pneumatiksteckkupplungen.
Auf der Platte 2'ist ein IC-Sockel 9 befestigt, in dessen Bohrungen die Tastspitzen 10 von handelsüblichen Federkontakten 11 gesteckt sind. Analog dazu sind auf der Platte 6 handelsübliche Federkontakte 12 angeordnet, die beim Fügen von Platte 2 und Platte 6 federnd gegen die Tastspitzen drücken. Damit mögliche Verunreinigungen der Federkontakte nicht zu Störungen führen, sind die Federkontakte 11 um ca. 3° zu den Tastspitzen geneigt. Beim Einfedern der Federkontakte ergibt sich dadurch eine Querbewegung der Federkontakte auf den Tastspitzen. Dies bewirkt eine Reinigung von Federkontakt und Tastspitze.
Um den Wechselgreifer bei Stromausfall am Herunterfallen zu hindern, sind an der Platte 2 zwei Klinken 15 angeordnet, die unter die Platte 6 greifen.
Durch entsprechende Abweiser 13 am Wechselgreifermagazin 14 werden die Klinken 15 beim Greiferwechsel so betätigt, daß die Platte 6 freigegeben wird. Im Bereich eines IR ist ein Magazin für mehrere Wechselgreifer vorgesehen.
Der Flansch 1 des IR ist drehbeweglich und schwenkbar mit dem Arm 17 des IR verbunden.
5 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche $)i. Greif er einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrieroboters, mit einem angeflanschten Greifer- und Werkzeugwechselsystem und Übertragung von elektrischer und pneumatischer Energie (Vakuum) und Signalen an der Wechselschnittstelle, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Elektromagnete (3), die die Haltekraft zwischen dem Flansch (1) und dem Wechselgreifer (5) erzeugen, und ein IC-Sockel (9) vorgesehen sind, in dessen Bohrungen gekappte Tastspitzen (10) von Federkontakten gesteckt sind und ferner pneumatische Kopplungselemente zur Ankopplung der Pneumatikschläuche zwischen Roboterflansch und Wechselgreifer dienen.
2. Greifer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß auf dem Flansch (1) des Industrieroboters eine Platte (2) angeordnet ist, auf der die Elektromagnete (3), Führungsstifte (4) und der IC-Sockel (9) befestigt sind und daß sich auf dem Wechselgreifer (5) eine Platte (6) befindet, auf der, analog zu der Position der Elektromagnete, Jochplatten (7) aus Weicheisen befestigt sind und sich ferner auf dieser Platte zwei Führungsbuchsen (8) befinden, in die die Führungsstifte (4) beim Fügen von den Platten (2, 6) eintauchen, und sich außerdem Tastspitzen (10) von Federkontakten (11) gegenüber dem IC-Sockel (9) sowie pneumatische Kopplungselemente befinden.
3. Greifer nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Federkontakte (12) gegenüber den Tastspitzen (io) geringfügig, zum Beispiel um 3Q, geneigt sind.
4. Greifer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Abweiser (13) am Wechselgreifermagazin (14) vorgesehen sind, die die Klinken (15) beim Greiferwechsel so betätigen, daß die Platte (6) am Wechselgreifer freigegeben wird.
5. Greifer nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß auf der Platte (2), die am Flansch (1) des Industrieroboters sitzt, ein berührungsloser Näherungsschalter angeordnet ist, der bei erfolgter Kopplung mit der unteren Platte (6) ein Signal abgibt.