PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69620425T2 07.11.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0852172
Titel ANSCHLAG FÜR INDUSTRIEROBOTER
Anmelder Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki, Kitakyushu, Fukuoka, JP
Erfinder SHIRAKI, Tomoyuki, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP;
IWANAGA, Toshiaki, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP;
MATSUSHITA, Shigeo, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP;
HANIYA, Kazuhiro, Kitakyushu-shi, Fukuoka 806, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69620425
Vertragsstaaten DE, FR, GB, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.09.1996
EP-Aktenzeichen 969304120
WO-Anmeldetag 17.09.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/JP96/02647
WO-Veröffentlichungsnummer 0009710933
WO-Veröffentlichungsdatum 27.03.1997
EP-Offenlegungsdatum 08.07.1998
EP date of grant 03.04.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.11.2002
IPC-Hauptklasse B25J 19/00

Beschreibung[de]
[Gebiet der Erfindung]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anschlag einer Drehwellenvorrichtung eines Industrieroboters und insbesondere einen Anschlag, der fähig ist einen Überlauf in dem Fall zu erfassen, bei dem die Grenze des Arbeitswinkels einer Drehwellenvorrichtung auf den Wert von 360º oder größer gesetzt ist.

[Hintergrund der Technik]

Wie z. B. in Fig. 7 gezeigt, weist ein vorhandener Industrieroboter eine Montagebasis 1 auf, eine Drehbasis 2, die um die Achse S über der Montagebasis 1 dreht, und einen Roboterarm 3, der auf der Drehbasis 2 montiert ist und einen Mehrzahl von Verbindungen enthält. Ein Anschlag ist an der Montagebasis 1 und der Drehbasis 2 zum Zweck des mechanischen Verhinderns der Drehung der Drehbasis 2 befestigt, wenn der Arbeitswinkel der Drehbasis 2 eine vorhandene Grenze erreicht und die ein Signal nach dem Erfassen eines Überlaufs erzeugt. Wie in Fig. 8 gezeigt, weist der Anschlag einen mit der Montagebasis 1 befestigten feststehenden Abschnitt 41 auf; einen mit der Drehbasis 2 befestigten, bewegbarer Abschnitt 42; einen Mitnehmer 43, der mit dem bewegbarer Abschnitt 42 befestigt ist, um so in der tangentialen Richtung eines Abstandkreises der Drehbasis 2 bewegbar zu sein; Federn 44, jede von denen hält den Mitnehmer 43 an der Mitte des bewegbaren Abschnittes 42; und einen Detektor 45 zum Erfassen der Betriebsweise des Mitnehmers 43. Wenn die Drehbasis 2 einen vorbestimmten Arbeitswinkel übersteigt, kommt der feststehende Abschnitt 41 in Kollision mit dem Mitnehmer 43 und bewegt diesen Mitnehmer 43. Der Detektor 45 erfaßt dann die Bewegung des Mitnehmers 43 und erzeugt ein Signal, dadurch einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) der Drehbasis 2 zu deaktivieren. Falls die Drehbasis 2 weiterdreht, kommt der bewegbare Abschnitt in Kollision mit der Halterung 41, was dadurch mechanisch den Drehbetrieb der Drehbasis 2 behindert (wie z. B. in der Japanischen Patent- Offenlegung Nr. Hei. 2- 160497 gezeigt).

Das Problem der vorhergehend vorhandenen Technologie ist, daß die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis nicht auf einen Wert in der Nähe von 360º oder über einen Wert von 360º festgelegt werden kann. Noch genauer, die vorhandene Technologie hat das folgende Problem. Wie in Fig. 8 gezeigt, gibt es zwei Grenzen zu dem Umfang, zu dem die Drehbasis 2 dreht, nämlich eine Grenze (Position A), bei der der bewegbare Abschnitt 42 des Anschlags 4 in Zusammenstoß mit einer Seitenoberfläche des feststehenden Abschnittes 41, als ein Ergebnis des Drehens gegen den Uhrzeigersinn der Drehbasis 2 kommt, und eine Grenze (Position B), bei der bewegbare Abschnitt 42 in Zusammenstoß mit der gegenüberliegenden Seitenoberfläche des feststehendenden Abschnittes als ein Ergebnis des Drehens in Uhrzeigersinn der Drehbasis 2 kommt. Um die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis 2 auf einen größeren Wert festzusetzen, müssen die Grenze gegen den Uhrzeigersinn und die Grenze in Uhrzeigersinn enger zusammengebracht werden. Außerdem, um die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis auf einen Wert von 360º oder mehr festzusetzen, muß der Umfang gegen den Uhrzeigersinn und der Umfang in Uhrzeigersinn vom Arbeitswinkel der Drehbasis zueinander überlagert werden. Jedoch kann nach der vorhandenen Technologie die Grenze gegen den Uhrzeigersinn (d. h., die Position A) und die Grenze in Uhrzeigersinn (d. h., die Position B) nicht enger über die Grenzen der Größe des feststehenden Abschnittes 41 und dem bewegbaren Abschnitt 42 zusammengebracht werden, d. h., einem in der Zeichnung gezeigten Totraum. Aus diesem Grund kann der Arbeitswinkel der Drehbasis 2 nicht auf einen Wert von 360º oder mehr festgelegt werden. Außerdem, selbst wenn der Arbeitswinkel auf einen Wert geringer als 360º festgesetzt wird ist es schwierig, den Arbeitswinkel auf einen Wert nahe zu 360º festzusetzen.

Als eine Selbstverständlichkeit kann auch die Beseitigung des Anschlages 4 gewählt werden. Um jedoch ein zwischen der Montagebasis 1 und der Drehbasis 2 verbundenes Antriebskabel oder dergleichen (nicht gezeigt) des Roboterarms zu schützen, muß der Arbeitswinkel der Drehbasis 2 mechanisch begrenzt werden. Deshalb gibt es eine Forderung für einen Anschlag, der in der Lage ist die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis 2 auf einen Wert von 360º oder mehr zu begrenzen.

[Offenlegung der Erfindung]

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Anschlag zur Verwendung mit einem Industrieroboter zu schaffen, der in der Lage ist, die Grenze des Arbeitswinkels einer Drehbasis auf einen Wert von 360º oder mehr zu begrenzen.

Um dieses Ziel zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung einen Anschlag, wie in Anspruch 1 beansprucht. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Der Arbeitswinkel der Drehbasis kann durch den Winkel erhöht werden, der dem Schwenkhub des Eingriffshebels durch Verwendung der vorhergehenden Einrichtungen entspricht. Demgemäß, falls der Schwenkhub erhöht wird, kann die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis auf einen Wert von 360º oder mehr gesetzt werden.

Da die zwei Eingriffsanschläge an Positionen um die Drehbasis beliebig angeordnet sind, kann die Grenze der Drehbasis willkürlich festgelegt werden.

Da die Zugfeder zwischen dem Eingriffshebel und dem Rahmen ausgedehnt ist, kehrt der Eingriffswinkel zu der neutralen Position zurück, wenn die Eingriffsanschläge von dem Eingriffshebel losgelöst sind.

Anstelle der Zugfeder kann eine Blattfeder, gehalten in einer neutralen Position, hintereinander mit dem Eingriffshebel angeordnet werden. Selbst wenn die Blattfeder an einem Ende mit dem Rahmen befestigt ist und mit dem anderen Ende mit dem Eingriffshebel, kann der Eingriffshebel in die neutrale Position zurückkehren.

[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die die prinzipiellen Bauteile eines Anschlages zur Verwendung mit einem Industrieroboter nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 2 ist eine seitliche Schnittdarstellung, die die prinzipiellen Bauteile des Anschlages nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 3 ist eine Draufsicht, die über die Linie A -A in Fig. 2 genommen ist und die prinzipiellen Bauteile zeigt, wenn der Anschlag nach dem ersten Ausführungsbeispiel in Betrieb ist; und Fig. 4 ist eine Draufsicht, die über die Linie B -B in Fig. 2 genommen ist und die prinzipiellen Bauteile zeigt, wenn der Anschlag nach dem ersten Ausführungsbeispiel in Betrieb ist.

Fig. 5 ist eine Draufsicht, die die prinzipiellen Bauteile des Anschlages für die Verwendung in einem Industrieroboter nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung, die die prinzipiellen Bauteile nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht, die eine allgemeine Ansicht eines vorhandenen Anschlages zeigt, und Fig. 8 ist eine Draufsicht, die die prinzipiellen Bauteile des vorhandenen Anschlages zeigt.

[Die beste Art zum Ausführen der vorliegenden Erfindung]

In Bezug zu den in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen, wird die vorliegende Erfindung jetzt beschrieben. Fig. 1 ist eine Draufsicht, die die prinzipiellen Bauteile eines Anschlages zur Verwendung in einem Industrieroboter nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 2 ist eine seitliche Schnittdarstellung, die den Anschlag zeigt.

In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Montagebasis; 2 bezeichnet eine Drehbasis; und 5 bezeichnet einen Anschlag. Bezugszeichen 51 bezeichnet einen auf der Montagebasis 1 montierten Rahmen; 52 bezeichnet eine Stützwelle, die in einer aufrechten Position in Bezug zu der Richtung, in der die Drehbasis 2 dreht, befestigt ist; 53 bezeichnet einen stangenförmigen Eingriffshebel, der gelagert ist, um so in der Lage zu sein sich um die Stützwelle 52 zu drehen und der sich in Richtung der Mitte der Drehbasis 2 erstreckt, und 54 bezeichnet Pufferteile, vorgesehen an beiden Seiten des Eingriffshebels 53 in die Richtung, in der der Eingriffshebel 53 dreht. Bezugszeichen 55 bezeichnet einen Bolzen, in einer außermittigen Position an dem Eingriffshebel 53 in Bezug zu der Stützwelle 52 montiert; 56 bezeichnet einen Bolzen, befestigt an einer Position an der Innenseite des Rahmens 51, der von der Stützwelle 52 in Richtung der Mitte der Drehbasis 2 beabstandet ist; und 57 bezeichnet eine Zugfeder, die an beiden Enden zu den Bolzen 55 und 56 verbunden sind und auf den Eingriffshebel 53 wirken, um so den Eingriffshebel in Richtung der Mitte der Drehbasis 2, ohne Bezug zu der Position des Eingriffshebels 53, zurückzubringen. Bezugszeichen 58 bezeichnet einen Nocken, abwärts vorspringend von dem Eingriffshebel 53; und die Bezugszeichen 59A, 59B bezeichnen Anschläge, mit denen der Eingriffshebel 53, d. h. rotierend, in Kollision kommt und der an beiden Innenseiten des Rahmens 51, dem Eingriffshebel 53 zugewandt, befestigt ist. Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Positionsdetektor, der mit dem Nocken 58 im Eingriff ist, um dadurch einen Überlauf der Drehbasis 2 zu erfassen, wenn der Eingriffshebel 53 innerhalb des bestimmten Bereiches der Winkel ist. Bezugszeichen 7 bezeichnet einen auf der Drehbasis 2 montierten Eingriffsanschlag und ist bestimmt den Eingriffshebel 53 mittels des Pufferteiles 54 einzugreifen, wenn die Drehbasis 2 durch einen gegebenen Winkel dreht.

In Bezug auf die Fig. 3 und 4 wird die Betriebsweise des Anschlages beschrieben.

Wenn die Drehbasis 2 in Uhrzeigerrichtung durch einen gegebenen Winkel dreht, kommt der Eingriffsmitnehmer 7 in Kollision mit dem Pufferteil 54 des Eingriffshebels 53, das den Eingriffshebel 53 um die Stützwelle 52 dreht, bis es in Kollision mit dem Anschlag 59A kommt, um dadurch das Drehteil 2 anzuhalten.

Wie in Fig. 4 gezeigt, gleichzeitig mit der Schwenkbewegung des Eingriffshebels 53 wird auch der Nocken 58 geschwenkt, dadurch den Nocken von dem Positionsdetektor 6 lösend. Der Positionsdetektor 6 erfaßt dann daß die Drehbasis 2 durch einen gegebenen Winkel gedreht hat und sendet ein Signal zu einer nichtdargestellten Antriebsvorrichtung zur Verwendung mit der Drehbasis 2, dadurch die Antriebsvorrichtung inaktivierend.

Wenn der Eingriffsmitnehmer 7 mit dem Eingriffshebel 53 in Kollision kommt, in der Weise, wie durch eine gestrichelte, in Fig. 3 gezeigte Linie bezeichnet, im Ergebnis einer Schwenkbewegung der Drehbasis 2, kommt der Eingriffshebel 53 in Kollision mit dem Anschlag 59B. Der Nocken 58 dreht und löst sich ähnlich von dem Positionssensor 6, so daß der Positionsdetektor erfaßt, daß die Drehbasis 2 durch einen gegebenen Winkel gedreht hat.

Wie vorher erwähnt, da der Eingriffshebel um die Stützwelle 52 dreht und in Kollision mit dem Eingriffsmitnehmer 7 kommt, wird der Arbeitswinkel der Drehbasis 2 erhöht, um so dem Schwenkhub des Eingriffshebels 53 zu entsprechen. So lange wie der Schwenkhub von dem Eingriffshebel 53 erhöht wird, kann die Grenze vom Arbeitswinkel der Drehbasis 2 auf einen Wert von 360º oder mehr festgesetzt werden.

Als nächstes wird ein Anschlag zur Verwendung mit einem Industrieroboter nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 5 ist eine Draufsicht, die die prinzipiellen Bauteile des Anschlages nach dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt; und Fig. 6 ist eine seitliche Schnittdarstellung, die den Anschlag zeigt. Da der Anschlag nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im wesentlichen derselbe in Betrieb und Anordnung, wie der Anschlag nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wird eine Erklärung des Unterschiedes zwischen den Anschlägen nach dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel gegeben.

Anstatt der Zugfeder 57 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Blattfeder 61 hintereinander mit dem Eingriffshebel 53 angeordnet, gehalten in einer neutralen Position. Die Blattfeder ist an einem Ende mit dem Rahmen 51 mittels einer Befestigung 62 befestigt und mit dem anderen Ende zu der Position an dem Eingriffshebel 53, eine Entfernung beabstandet von der Stützwelle 52 durch die Entfernung der Befestigung 53. Die Blattfeder 61 wirkt, um so den Eingriffshebel 53 zu der neutralen Position zurückzubringen, wenn der Eingriffshebel von der neutralen Position abweicht. Wenn der Eingriffshebel 53 in der neutralen Position ist, erzeugt die Blattfeder 61 im wesentlichen keine Kraft. Demgemäß können die Stützwelle 52 und die Befestigungen 62, 63 einen einfacheren Aufbau haben, als den Aufbau der Stützwelle und die in dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzten Befestigungen.

Obwohl eine Erläuterung des Beispiels gegeben worden ist, in dem der Anschlag 5 auf der Montagebasis 1 montiert ist und der Eingriffsmitnehmer 7 ist auf der Drehbasis 2 montiert, kann der Anschlag 5 an der Drehbasis 2 vorgesehen sein und der Eingriffsmitnehmer 7 kann auf der Montagebasis 1 vorgesehen sein.

Außerdem, obwohl die Erläuterung des Beispiels gegeben worden ist, in dem nur ein Eingriffsmitnehmer 7 auf der Drehbasis 2 angeordnet ist und die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis 2 ist auf einen Wert von 360º oder mehr festgesetzt, kann die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis beliebig durch Platzieren zweier Eingriffmitnehmer 7 in beliebigen Positionen um die Drehbasis 2 festgesetzt werden.

Wie vorher erwähnt, bringt die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile hervor, von:

(1) in der Lage zu sein, die Grenze des Arbeitswinkels der Drehbasis auf einen Wert von 360º oder mehr festzusetzen, dadurch einen breiten Arbeitsbereich sicherzustellen;

(2) in der Lage zu sein, die Grenze des Arbeitswinkels durch Vorsehen des Anschlages mit zwei Mitnehmern beliebig festzusetzen;

(3) in der Lage zu sein einen Anschlag vorzusehen, der eine kleine räumliche Kapazität, wegen eines Eingriffshebels und einer überlappend positionierten Feder hat und die die Anordnung nahezu irgendwo erlaubt; und

(4) in der Lage zu sein einen Anschlag zu schaffen, der eine kleinere Anzahl von Bauteilen erfordert, einen einfachen Aufbau und einen hohen Grad von Zuverlässigkeit.

[Industrielle Anwendbarkeit der Erfindung]

Die vorliegende Erfindung kann an einem Industrieroboter angewendet werden, und insbesondere an einer Drehwellenvorrichtung, deren Arbeitsbereich 360º oder mehr übersteigt.


Anspruch[de]

1. Anschlaganordnung für die Verwendung mit einem Industrieroboter, einenthaltend eine Basishalterung (1), einer Drehbasis (2), die in der Lage ist, die Basishalterung (1) um einen Drehzapfen, der sich in der vertikalen Richtung erstreckt, zu drehen, einen festen Eingriffsabschnitt, befestigt an der Basishalterung (1), einem an der Drehbasis (2) befestigten Dreheingriffsabschnitt, und dem festen Eingriffsabschnitt, der als ein Ergebnis des Drehens der Drehbasis (2) mit dem Dreheingriffsabschnitt im Eingriff ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Eingriffsabschnitte aufweisen:

einen Rahmen (51), befestigt mit der Basishalterung (1) in einer aufrechten Position;

einer Haltewelle (52), die an dem Rahmen (51) in einer aufrechten Position befestigt ist;

einen stabförmigen Eingriffshebel (53), der an einem Ende gelagert ist, um so in der Lage zu sein, sich um die Haltewelle (52) zu drehen;

einer Feder (57) zum Vorspannen des Eingriffshebels (53) zu einer Neutralposition, bei der sie sich von der Befestigungswelle (52) in Richtung der Mitte der Drehbasis erstreckt;

Anschlägen (59a, 59b)vorgesehen an beiden Innenoberflächen des Rahmens (51), die dem Eingriffshebel (53) zugewandt sind; und

einem Eingriffsnocken (7), der an der Drehbasis befestigt ist und in der Lage ist mit dem Eingriffshebel (53) in Eingriff zu sein, bei einer relativen Rotation zwischen der Basishalterung (1) und der Drehbasis (2) in beiden Drehrichtungen, die Anordnung so getroffen ist, daß bei fortgesetzter relativer Drehung der Eingriffsnocken (7) den Eingriffshebel (53) drückt, so daß er eine Drehbewegung ausführt, bis er gegen den entsprechenden der Anschläge (59a, 59b) gedrückt wird.

2. Die Anschlaganordnung, wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Feder eine Zugfeder (57) ist und wobei ein Ende der Zugfeder (57)durch den Eingriffshebel (53) durch einen Bolzen (55) an einer Position weg von der Befestigungswelle (52) gehalten wird, in der Richtung der Mitte der Drehbasis (2), und das andere Ende der Zugfeder (57) durch einen Stift (56) bei einer Position gehalten wird, die näher zu der Mitte der Drehbasis (2) ist, als das eine Ende der Zugfeder.

3. Die Anschlaganordnung wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Feder eine Blattfeder (61) ist, die im Tandem mit dem Eingriffshebel (53), gehalten in einer neutralen Position, vorgesehen ist; und wobei ein Ende der Blattfeder an der Position entfernt von der Befestigungswelle des Eingriffshebels befestigt ist, und das andere Ende an dem Rahmen (51) befestigt ist.

4. Die Anschlaganordnung wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, mit außerdem einem Nocken (58), verbunden an einer Position auf dem Eingriffshebel (53) nahe zu der Mitte der Drehbasis (2) aufweisend und einem Positionserfasser (6), der ein Überdrehen der Drehbasis (2) erfaßt, wenn sie mit dem Nocken im Eingriff ist.

5. Die Anschlaganordnung wie in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert, mit außerdem zwei Eingriffsnocken (7), die an unterschiedlichen Positionen um die Drehbasis herum vorgesehen sind.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com