DD225488A1

DD225488A1 - SAFETY DEVICE FOR GRIPPER SYSTEMS, ESPECIALLY ROBOTS

Info

Publication number: DD225488A1
Application number: DD26511984A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Bandow; Michael Grosse
Original assignee: Geraete & Regler Werke Veb
Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1985-07-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung fuer Greifersysteme, wie sie insbesondere bei Robotern und Handhabetechniken eingesetzt werden und stellt sich die Aufgabe, ohne zusaetzliche am Greifer zu befestigende Einrichtungen, wie Schalter und dergleichen, auszukommen. Erreicht wird dies dadurch, dass der eine Teil des zwischen Greiferhaltevorrichtung und Greifer ohnehin vorhandenen Anschlussflansches mindestens eine Bohrung aufweist, die mit einer Pneumatikleitung verbunden ist und die ueber eine Drossel und einen Druckminderer mit einer Druckquelle verbunden ist. Zwischen den Flanschbefestigungsschrauben und dem Anschlussflansch sind elastische Federelemente, z. B. aus Polyurethan, angeordnet, die eine Relativbewegung bei beiden Flanschhaelften bei Ueberschreitung einer vorherbestimmten Kraftschwelle fuer senkrecht zur Greiferachse wirkende Kraefte gestattet. Es sind Mittel vorgesehen, die eine Druckaenderung in der Pneumatikleitung feststellen und ein Signal fuer die Abschaltung des Antriebes fuer den Roboter bzw. die Handhabetechnik bereitstellen. FigurThe invention relates to a safety device for gripper systems, as they are used in particular in robots and handling techniques and has set itself the task, without additional to be attached to the gripper devices, such as switches and the like to get along. This is achieved by the fact that one part of the connecting flange already present between the gripper holding device and the gripper has at least one bore which is connected to a pneumatic line and which is connected to a pressure source via a throttle and a pressure reducer. Between the Flanschbefestigungsschrauben and the connecting flange are elastic spring elements, for. B. polyurethane, which allows a relative movement in both halves of the flange when exceeding a predetermined force threshold for acting perpendicular to the gripper axis forces. Means are provided which detect a pressure change in the pneumatic line and provide a signal for the shutdown of the drive for the robot or the handling technique. figure

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Sicherheitseinrichtung für Greifersysteme, insbesondere für RoboterSafety device for gripper systems, in particular for robots

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung, welche insbesondere bei Robotern oder Handhabetechniken einsetzbar ist, um eine mechanische Überlastung des Greifersystems und eine damit mögliche Beschädigung oder Zerstörung des Roboters bzw. der Handhabetechnik zu verhindern.The invention relates to a safety device which can be used in particular in robots or handling techniques in order to prevent mechanical overloading of the gripper system and thus possible damage or destruction of the robot or the handling technology.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bisher eingesetzte Greifersysteme von Robotern sahen keine Sicherheitseinrichtungen vor, so daß wiederholt infolge von Störungen im Betriebsregime Beschädigungen der Greifersysteme auftraten. Dabei hat es sich gezeigt, daß die Greifersysteme insbesondere durch Überlastungen, die eine Komponente senkrecht zur Greiferachse aufweisen, beschädigt werden und Beschädigungen durch achsiale Belastungen nicht auftraten.Previously used gripper systems of robots provided no safety devices, so that repeatedly occurred as a result of disturbances in the operating regime damage to the gripper systems. It has been shown that the gripper systems in particular by overloading, which have a component perpendicular to the gripper axis, damaged and damage caused by axial loads did not occur.

Aus dem DD-WP 61 894 ist eine Sicherheitseinrichtung an Schutzgittern für Maschinen bekannt, die eine an dem Schutzgitter angebrachte federnde Sicherheitsleiste vorsieht, die einen pneumatischen Schalter betätigt, wenn das Schutzgitter bei der Schließbewegung gegen einen Widerstand gefahren wird. Bei dieser Lösung wird eine Überlastung nur gegen achsial wirkende Kräfte gewährleistet.From the DD-WP 61 894 a safety device on protective grids for machines is known, which provides a mounted on the protective grid safety bar, which operates a pneumatic switch when the protective grid is moved during the closing movement against a resistance. In this solution, an overload is ensured only against axially acting forces.

Eine Sicherheitseinrichtung für o,g. Greif er syst etne muß. gewährleisten, daß die bei dem bestimmungsgemäßen Einsatz auftretenden Belastungen, insbesondere senkrecht zur Greiferachse wirkende Kräfte nicht zu einem Ansprechen dieser Einrichtung führen.A safety device for o, g. He must grasp syst etne. ensure that the loads occurring in the intended use, in particular acting perpendicular to the gripper axis forces do not lead to a response of this device.

Sine solche Forderung ist bei der o.g. Sicherheitseinrichtung an Schutzgittern nicht zu erfüllen. Auch besteht das Bedürfnis, die Ansprechschwelle der Sicherheitseinrichtung einfach einzustellen und in eined bestimmten Eereich variieren zu können, um damit ohne größeren Aufwand, wie z.E. Verwendung anderer Federelemente, die Anpassung an unterschiedliche Greifer herbeizuführen. Wegen der einfacheren Zuführung der Energie werden derartige Greifer seist pneumatisch betätigt, so daß der Einsatz pneumatischer Mittel für die Sicherheitseinrichtung wünschenswert ist. Die o.g. bekannte Lösung verwendet einen pneumatischen Schalter, um den in diesem Fall vorhandenen pneumatischen Zylinder entsprechend zu beaufschlagen. Der Einsatz von derartigen Schaltern bede-utet einen zusätzlichen Aufwand und bereitet bei derartigen Greifern auf Grund des begrenzten für derartige Zwecke zur Verfügung stehenden Saumes Probleme.Sine such demand is not met in the above-mentioned safety device to protective gratings. There is also the need to easily adjust the threshold of the safety device and to vary in a certain Eereich, so as to bring about the adaptation to different grippers without much effort, such as the use of other spring elements. Because of the easier supply of energy, such grippers are pneumatically operated, so that the use of pneumatic means for the safety device is desirable. The above-known solution uses a pneumatic switch to apply the present in this case, pneumatic cylinder accordingly. The use of such switches requires additional effort and presents problems with such grippers due to the limited seam available for such purposes.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Sicherheitseinrichtung für die Greifersysteme, die einfach und billigThe aim of the invention is to provide a safety device for the gripper systems, the simple and cheap

aufgebaut ist und insbesondere auf Überlastungen senkrecht zur Greiferachse bei einfach einzustellender Kraftschwelle anspricht.is constructed and in particular responsive to overloads perpendicular to the gripper axis at easy to set force threshold.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitseinrichtung für Greifersysteme zu schaffen, die keine zusätzlichen acn Greifer zu befestigenden Einrichtungen erfordert. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der eine Teil des zwischen Greiferhaltevorrichtung und Greifer ohnehin vorhandenen Anschlußflansches mindestens eine Bohrung aufweist, die mit einer Pneumatikleitung verbunden ist, die über eine Drossel und einen Druckminderer mit einer Druckquelle verbunden ist. Zwischen den Flanschbefestigungsschrauben und dem Anschlußflansch sind elastis-che Federelemente angeordnet, die eine Relativbewegung der beiden Flanschhälften bei Überschreitung einer vorherbestimmten Kraftschwelle für senkrecht zur Greiferachse wirkende Kräfte gestattet. Ferner sind Mittel vorgesehen, die eine Druckänderung in der Pneumatikleitung feststellen und ein Signal für die Abschaltung des Antriebes für den Roboter bzw. die Handhabetechnik bereitstellen.The object of the invention is to provide a safety device for gripper systems that requires no additional acn gripper to be fastened facilities. According to the invention, this object is achieved in that the one part of the gripper holding device and gripper already existing connection flange has at least one bore which is connected to a pneumatic line which is connected via a throttle and a pressure reducer to a pressure source. Elastis-che spring elements are arranged between the flange mounting screws and the connecting flange, which allows a relative movement of the two flange halves when exceeding a predetermined force threshold for acting perpendicular to the gripper axis forces. Furthermore, means are provided which detect a pressure change in the pneumatic line and provide a signal for the shutdown of the drive for the robot or the handling technique.

Die elastischen Federelemente können vorteilhafterweise Polyurethankörper sein. Die Mittel zur Feststellung der Druckänderung in der Pneumatikleitung umfassen ein T-Stück, welches die Pneumatikleitung zusätzlich mit einem mit einer Rückstellfeder versehenen Pneumatikkolben verbindet, dessen Kolbenstange auf einen induktiven Räherungsinitiator einwirkt,The elastic spring elements may advantageously be polyurethane body. The means for detecting the pressure change in the pneumatic line comprise a tee which additionally connects the pneumatic line to a pneumatic piston provided with a return spring, the piston rod of which acts on an inductive proximity initiator,

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the safety device according to the invention.

Ein Anschlußflansch 1 verbindet den Arm 2 einer Greiferhaltevorrichtung (nicht dargestellt) mit dem Greifer 3-Die beiden Elanschhälften 4 und 5 sind mittels Befestigungsschrauben 6 miteinander verbunden, wobei zwischen den Befestigungsschrauben 6 und mindestens einer der Flanschhälften elastische Polyurethanscheiben 7 angeordnet sind. Die 5¹I ans chhälf te 4 weist in ihrem periphere^ Bereich zwei Bohrungen 3 auf, die über Pneumatik-Einschraubverbinder 9 an die Pneumatikleitung 10 angeschlossen sind. Die Bohrungen 8 werden durch die ebene Innenseite der Planschhälfte im wesentlichen abgedichtet. Die Pneumatikleitung 10 ist über eine Drossel 11 und einen Druckminderer 12 mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbunden. Ferner ist die Pneumatikleitung 10 über einen T-Verbinder 13 mit einem mit einer Rückstellfeder 14 versehenen Pneumatikkolben 15 verbunden, dessen Kolbenstange 16 auf einen induktiven Räherungsinitiator 17 einwirkt.A connecting flange 1 connects the arm 2 of a gripper holding device (not shown) with the gripper 3-The two Elanschhälften 4 and 5 are interconnected by means of fastening screws 6, wherein between the fastening screws 6 and at least one of the flange halves elastic polyurethane discs 7 are arranged. The 5 ¹ I to chhälf te 4 has in its peripheral area on two holes 3, which are connected via pneumatic Einschraubverbinder 9 to the pneumatic line 10. The holes 8 are substantially sealed by the flat inner side of the chute half. The pneumatic line 10 is connected via a throttle 11 and a pressure reducer 12 with a pressure source, not shown. Further, the pneumatic line 10 is connected via a T-connector 13 with a provided with a return spring 14 pneumatic piston 15, the piston rod 16 acts on an inductive Räherungsinitiator 17.

Die Funktionsweise der Sicherheitseinrichtung wird nachstehend beschrieben. Die beiden Planschhälften 4 und 5 sind über die Befestigungsschrauben 6 und die Polyurethanscheiben 7 so aneinander gepresst, daß durch die beim bestimmungsgemäßen Einsatz des Greifers auftretenden senkrecht zur Greiferachse gerichteten Belastungen, keine Relativbewegung zwischen den Planschhälften stattfindet. Für den Fall, daß durch Störungen im Betriebsregime eine Überlastung des Greifers auftritt, d.h. daß die senkrecht zur Greiferachse wirkende Kraftkomponente einen vorausbestimmten Wert überschreitet, tritt eine Verschiebung der Flanschhälften aus ihrer parallel zu einanderliegenden Ausgangslage auf. Eaben die beiden Längsachsen der Flanschhälften in der Ausgangslage zu einander einen Winkel von 0 Grad, so vergrößert sich dieser Winkel in o.g. Fall. Als Folge dieser Verschiebung wird mindestens eine Bohrung 8 durch die Flanschhälfte 5 freigegeben, so daß LuftThe operation of the safety device will be described below. The two plan halves 4 and 5 are pressed together via the fastening screws 6 and the polyurethane discs 7 so that takes place by the normal use of the gripper occurring perpendicular to the gripper axis loads, no relative movement between the plan halves. In the event that an overload of the gripper occurs due to disturbances in the operating regime, i. that the force component acting perpendicular to the gripper axis exceeds a predetermined value, occurs a displacement of the flange halves from their parallel to each other starting position. Eaben the two longitudinal axes of the flange halves in the starting position to each other an angle of 0 degrees, so this angle increases in o.g. Case. As a result of this shift at least one bore 8 is released by the flange half 5, so that air

aus der Pneumatikleitung entweichen kann und dadurch der Druck in der Leitung abfällt. Als Folge des Druckabfalls bewegt sich der Pneumatikkolben 15 durch die Wirkung der Rückstellfeder nach oben, wodurch über die Kolbenstange in dem induktiven Näherungsinitiator 17 ein Signal erzeugt wird, welches zur Abschaltung des Roboterantriebes verwendet wird. Eine einfache Einstellung der Überlastschwelle ist durch eine Einstellung der Drossel 11 möglich. «7ird z.B. der pneumatische Widerstand der. Drossel 11 verkleinert, so wird dadurch die Überlastschwelle in Richtung größerer Belastungen verschoben. Diese Einstellung, die den Charakter einer Peineinstellung besitzt, kann, weiterhin durch Verändern der Anpreßkraft der Planschhälften über die Befestigungsschrauben 6, gewissermaßen als Grobeinstellung ergänzt werden.can escape from the pneumatic line and thereby the pressure in the line drops. As a result of the pressure drop, the pneumatic piston 15 moves upwards by the action of the return spring, whereby a signal is generated via the piston rod in the inductive proximity switch 17, which signal is used to switch off the robot drive. A simple adjustment of the overload threshold is possible by adjusting the throttle 11. «7 the pneumatic resistance of the. Threshold 11 reduced, so the overload threshold is shifted in the direction of greater loads. This setting, which has the character of a Peineinstellung, can continue to be supplemented by changing the contact pressure of the plan halves on the mounting screws 6, as a rule, as coarse adjustment.

Neben dieser einfachen Einstellbarkeit der Überlastschwelle ist es ein Vorteil der erfindungsgecnäßen Sicherheitseinrichtung, daß am Greifer selbst bis auf den Anschluß der Pneumatikleitungen keine zusätzlichen Einrichtungen wie Endschalter und dgl. angebracht werden müssen.In addition to this simple adjustability of the overload threshold, it is an advantage of erfindungsgecnäßen safety device that the gripper itself, except for the connection of the pneumatic lines no additional devices such as limit switches and the like. Must be attached.

Claims

claim

, Safety device for gripper systems, in particular for robots, having a connecting flange between gripper and gripper holding device, characterized in that one part of the connecting flange (1) has at least one bore (3) which is connected to a pneumatic line (10) which is connected via a throttle (11 ) and a pressure reducer (12) is connected to a pressure source that between the Flanschbefestigungsschrauben (6) and the connecting flange (1) elastic spring elements (7) are arranged, the relative movement of the two flange halves (4, 5) when exceeding a predetermined force threshold allow forces acting perpendicular to the gripper axis and that means are provided which detect a pressure change in the pneumatic line and provide a signal for the shutdown of the drive for the robot or the handling technique.

2. Safety device according to claim 1, characterized in that the elastic spring elements consist of polyurethane.

3. Safety device according to claim 1, characterized in that the pneumatic line (10) via a T-piece (ί3) with a return spring (14) provided Pneumaöikkolben (15) is in communication, the piston rod (16) with an inductive proximity switch (17) is in operative connection. "

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