DE2903186A1

DE2903186A1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen transportieren von gegenstaenden

Info

Publication number: DE2903186A1
Application number: DE19792903186
Authority: DE
Inventors: Hajimu Inaba; Shigemi Inagaki
Original assignee: Fujitsu Fanuc Ltd
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1979-01-27
Publication date: 1979-08-02
Also published as: FR2416095B1; GB2013535B; JPS571116Y2; FR2416095A1; JPS54114277U; DE7902275U1; US4299529A; GB2013535A

Description

PATENTANWÄLTE ^ * ^

DIpl.-lng. P. WIRTH ■ Dr. V. SCH Ml ED-KOWARZIK

DIpl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL Dipl.-Ing. S. Schubert

28Π34 GR. ESCHENHEIMER STR.

TELEFON: C06IO _eQQQ p_{RANKFURTAM MA}|_N ^

Gu/ki Case: 2068-DE

26. Januar 1979

FUJITSU FANUC LIMITED 5-1, Asahigaoka 3-chome, Hino-shi,
Tokyo, Japan

Vorrichtung zum selbsttätigen Transportieren von Gegenständen.

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Transportieren von Gegenständen mit einem Arm, einem Gelenk, das um vorbestimmte Winkel drehbar am Arm gehalten ist, und mit einer drehbar am Gelenk gehaltenen Hand. Mit einer derartigen Vorrichtung sollen im allgemeinen Werkstücke von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert werden, Werkzeuge sollen ausgewechselt werden und dergleichen. Die Vorrichtung ist Teil einer numerisch gesteuerten Werkzeug- bzw. Bearbeitungsmaschine.

Eine solche Maschine weist u.a. einen sogenannten Roboter auf. Dies ist eine automatisierte Vorrichtung. Sie weist fernerhin verschiedene Werkzeugmaschinen auf, beispielsweise numerisch gesteuerte Drehbänke, Tische für Werkstücke, Gestelle für Werkzeuge und dergleichen. Diese sind ringsum den Roboter geeignet angeordnet. Der Roboter bewirkt das Beschicken und Entladen von Werkstücken, er transportiert Werkstücke und Werkzeuge sowie Abfälle und dergleichen. Der Roboter besteht grundsätzlich aus einer Hand, die wenigstens zwei Finger zum Greifen von Werkstücken oder Werkzeugen hat» Außerdem ist ein Gelenk zum drehbaren Halten der Hand vorgesehen sowie ein Arm, mit dem das Gelenk verbunden ist. Die Hand kann bezüglich der Achse des Gelenks gedreht werden. Der Arm kann ausgestreckt und eingezogen werden. Außerdem ist es notwendig, daß die Hand Werkstücke oder Werkzeuge in beliebiger Position greifen kann. Aus diesem Grunde ist der Winkel zwischen der Achse der Hand und der Achse des Armes veränderlich. Um dies zu erreichen, soll das Gelenk in alle Richtungen gebogen werden können.

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung wird das Gelenk in drei Dimensionen durch Verwendung einer sehr großen Anzahl von Getriebeteilen mit Stützwellen und Lagern gebogen. Die Getriebeteile sind von elektrischen Motoren, beispielsweise

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Servo-Motoren, angetrieben, die eine Steuereinheit benötigen. Die Einrichtung zur Erzeugung der Biegungsbewegung der Vorrichtung ist daher sehr groß und mechanisch und elektrisch auch kompliziert aufgebaut. Auch ist die Vorrichtung daher relativ teuer.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die Biegung des Gelenkes von Hand durchgeführt werden kann, so daß keine gesonderte Steuereinheit hierfür notwendig ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs *

Das Biegen dieser neuartigen Vorrichtung wird somit durch eine relativ kleine, einfach konstruierte und kostengünstig herstellbare Vorrichtung durchgeführt.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 perspektivisch eine Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2A vergrößert eine Seitenansicht des Greifteils II der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 2B eine Ansicht entsprechend Fig. 2A, wobei der Greifteil abgebogen dargestellt ist;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie HI-III¹ von Flg. 2A.

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Figur 1 zeigt perspektivisch einen sogenannten Roboter bzw» eine Vorrichtung zum selbsttätigen Transportieren von Gegenständen» Die Vorrichtung besteht aus einem Hauptkörper I und einem Greifteil II„ Der Greifteil II ist in drei Richtungen beweglich, nämlich in den Richtungen R, H und Z (siehe die Pfeile R„ H und Z in Fig„ 1)„ Der Greifteil kann in Richtung des Pfeils R von einem Motor ausgefahren und eingezogen werden,, der in einer Antriebseinheit 1 enthalten ist. Der Greifteil II wird zusammen mit einem Drehtisch 2 in Richtung des Pfeiles H von einem Motor nach rechts und links verschwenkt,, der in einer Antriebseinheit III enthalten istο Der Greifteil II wird außerdem nach oben und unten in Richtung des Pfeiles Z von einem Motor bewegt,, der in der Antriebseinheit 1 enthalten ist« Diese Bewegung wird mittels zweier Führungsstangen 4„ 4" und einer Gewinde« stang© 5 durchgeführte Der Greifteil II kann also in drei Rielrfcösgen bewegt w@ra®n₀ Die Bauelemente de© Greifteils II w©rd©a isa folgoad@a a!h®r

Figur 2Δ ist ©in© detailliert® S@it©aansieht d@s ßsmifteils II &QF YoX¹¹Pi©htuag aaeta Fig_o 1 _o B©^ 6roift©il II testet au Gis©© Atm 21 ₉ ®ia®@ GQioate 22 «ad ©ia©x° Hand 25_o B©r Arm 21 Ist alt ©la©© B®f©©tIgnmgstQiI 24 gur YerTbiadiunag d@@ G®l®als 22 aa Arm 21 v©rs®lioa₀ Dal 6©leak 22 Tbesltst gx-j@I B®f©sti= gwagS5pl©tt®a 25 w&ä 26 _o 3D1® BsfsstigiMggsplatt© 25 1st ®a B©fegtigimgst©il 24 Mit Scarauto®» 24a v@rseta&Hlbt _o Di®

splmtt© 25 ist alt ä®r Befestigiangsplatt© 26 ₀ wobei afegefeogeae Teil© 25a äsr Bsfestlguags= platt© 25 w&d Yersprüag® 26a ü@r B@f©iätlgiaagsplatt© 26

<ä©r Aeas© des ¥®rbladimgsstift©go Dar üiaksl fi@n B@f®stlgisag@platt®a 25 naö 26 wird dör©a Yer-wondiasg ψ@η vl©? SeMraMböa 28 ^ustl©rtp Ύοη d@a@a

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eine Mutter 29 zur Sicherung der Schraube hat. Der Winkel kann also auf beliebige Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eingestellt werden. Das Gelenk hat fernerhin ein Befestigungsteil 30, mit dem die Befestigungsplatte 26 fest verbunden ist, sowie ein drehbares Betätigungselement 31 zum Drehen der Hand 23. Die Hand 23 hat zwei Finger 32 zum direkten Greifen von Werkstücken oder Werkzeugen. Die Hand 23 kann also bezüglich der Achse des Gelenks 22 mittels des Betätigungselementes 31 gedreht werden. Das Gelenk 22 kann fernerhin bezüglich der Achse des Armes 21 gebogen werden. Außerdem kann das Gelenk 22 bezüglich der Achse des Armes in vorbestimmten Intervallen gedreht werden, wobei dann die Schrauben 24a gelöst werden und das Gelenk 22 um einen Winkel von beispielsweise 90° gedreht wird. Es werden dann die Schrauben 24a am Befestigungsteil 24 wieder angezogen.

Figur 2B 1st eine Ansicht entsprechend Figur 2A, wobei der Greifteil II abgebogen dargestellt ist. In Figur 2B sind zwei der Schrauben 28 fest an der Befestigungsplatte 25 angezogen, während die anderen von der Befestigungsplatte 25 gelöst sind» Die Achse des Gelenks 22 wird dadurch auf einen Winkel alpha bezüglich der Achse des Armes 21 eingestellt. Das Gelenk 22 kann also nach oben und nach unten abgebogen werden. Soll das Gelenk 22 nach recht® oder lings abgebogen werden, so werden sämtliche Schrauben 24a gelöst. Anschließend wird das Gelenk 22 um einen vorbestimmten Winkel gedreht, beispielsweise um 90°. Die Schrauben 24a werden dann wieder an die Befestigungsplatte 25 angeschraubt, so daß der Arm 21 und das Gelenk 22 miteinander fest verbunden sind« Schließlich werden die Schrauben 28 auf eine gewünschte Position eingestellt. Das Gelenk 22 kann deshalb nach rechts und links abgebogen w@rd©n_e

Figur 3 1st ein Querschnitt längs der Linie III - III' von Figur 2Ao Die Befestigungsplatte 25 hat ein Paar abgebogener

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Teile 25a, während die Befestigimgsplatte 26 ein Paar Vorsprünge 26a hat, die sich zwischen den abgebogenen Teilen 25a befinden. Sowohl die abgebogenen Teile 25a wie auch die Vorsprünge 26a haben Durchgangslöcher. Der Verbindungsstift 27 wird in die Durchgangslöcher eingesteckt, so daß die Befestigungsplatten 25 und 26 bezüglich der Achse des Verbindungsstiftes 27 gedreht werden können. Der Winkel zwiscli den Befestigungsplatten 25 und 26 wird durch Anziehen oder Lösen der Schrauben 28 justiert. In diesem Fall liegen die Schrauben 28 an der Befestigungsplatte 26 durch die nichtgezeigten Gewindelöcher der Befestigungsplatte 25 an. Die Schrauben 28 sind mittels der Muttern 29 verriegelt.

Durch die beschriebenen Merkmale wird eine derartige Vorrichtung einfacher Konstruktion mit geringem Raumbedarf vorgeschlagen, weil keine komplizierten mechanischen und elektrischen Teile verwendet werden müssen. Auch entfällt jegliche Steuereinheit zum Abbiegen des Gelenks. Dadurch werden die Gesamtkosten der Vorrichtung verringert.

Wichtig bei der Erfindung ist es somit, daß ein Roboter vorgeschlagen ist, der einen Arm aufweist, ein Gelenk welches drehbar am Arm in vorbestimmten Winkeln gehalten ist, und der eine Hand aufweist,, die drehbar vom Gelenk gehalten ist. Das Gelenk schließt Mittel zum Andern des Winkels der Achse des Gelenks bezüglich der Achse des Arnes ein» Diese Mittel dienen auch zum Justieren des Winkels. Bei dieser Vorrichtung kann das Gelenk in alle Richtungen abgebogen werden,.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum selbsttätigen Transportieren von Gegenständen mit einem Arm, einem Gelenk, das um vorbestimmte Winkel drehbar am Arm gehalten ist, und mit einer drehbar am Gelenk gehaltenen Hand, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Gelenks (22) bezüglich der Achse des Armes (21) verschwenkbar ist, wobei der Schwenkwinkel justierbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Befestigungsplatte (25) mit einem Paar abgebogenen Teilen (25a) vorgesehen ist, ferner eine zweite Befestigungsplatte (26) mit einem Paar Vorsprüngen (26a), die sich zwischen den abgebogenen Teilen (25a) befinden, und ein Verbindungsstift (27), der durch die abgebogenen Teile und die Vorsprünge gesteckt ist, wobei die erste Befestigungsplatte und die zweite Befestigungsplatte bezüglich der Achse des Verbindungsstiftes gedreht werden können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Schraube (28) vorgesehen ist, die an der zweiten Befestigungsplatte (26) durch ein Gewindeloch in der ersten Befestigungsplatte (25) anliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (22) ein Betätigungselement (31) zum Drehen der Hand (23) bezüglich der Achse des Gelenks (22) einschließt. _Der p_aterrfaa#walt

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