DD242855A1

DD242855A1 - LEVEL GUIDE GEAR TO CHANGE THE POSITIONING ANGLE OF A WORKER AT A CONSTANT ENDING POINT

Info

Publication number: DD242855A1
Application number: DD28304585A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Poetzsch
Original assignee: Babelsberg Masch Veb
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1985-11-21
Publication date: 1987-02-11

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein ebenes Fuehrungsgetriebe, dessen Fuehrungscharakteristik den Anstellwinkel eines Arbeitsorganes derart variabel macht, dass sein Eingriffspunkt konstant bleibt und somit keiner diesbezueglichen Positionsregelung bedarf. Damit wurde die Zielstellung realisiert, den Vorgang der Aenderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes dynamisch, d. h. ohne Unterbrechung des technologischen Prozesses, sowie ohne notwendigerweise erforderliche Positionskorrektur des Eingriffspunktes, zu realisieren. Eine derartige technische Loesung war Voraussetzung, den Vorgang der Anstellwinkelaenderung eines Arbeitsorganes zu automatisieren und dennoch nicht auf dessen zentralgesteuerte Positionierung angewiesen zu sein. Unabhaengig davon besteht die Moeglichkeit, das Gestell des ebenen Fuehrungsgetriebes an einer Rotationsachse anzubringen, wodurch die ebene Winkelveraenderung in eine raeumliche transformiert wird. Fig. 1The invention relates to a flat Fuehrungsgetriebe whose Fuhrungscharakteristik makes the angle of attack of a working body so variable that its point of engagement remains constant and thus requires no relevant position control. Thus, the objective was realized, the process of changing the angle of attack of a working organ dynamic, d. H. without interrupting the technological process, as well as without necessarily required position correction of the engagement point to realize. Such a technical solution was a prerequisite to automate the process of Anstellwinkelaenderung a working organ and yet not rely on its centrally controlled positioning. Regardless of this, it is possible to mount the frame of the flat guide gear on an axis of rotation, whereby the plane angle change is transformed into a spatial one. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Das ebene Führungsgetriebe zur Veränderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes bei konstantem Eingriffspunkt dient vorrangig der Automatisierung dieses Vorganges.The planar guide gear for changing the angle of attack of a working body at a constant point of intervention is primarily the automation of this process.

Sein Hauptanwendungsgebiet ist daher das der Handhabetechnik. Infolge seiner Gestaltung ermöglicht das Führungsgetriebe eine prozeßflexible Anpassung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes, ohne dessen Positionskorrektur zu erzwingen. Daraus folgt, daß die Verwendung dieses Führungsgetriebes nicht an die Verfügbarkeit einer Zentralsteuerung der Handhabe- oder Trägereinrichtung gebunden ist.Its main field of application is therefore that of handling technology. As a result of its design, the guide gear allows a process-flexible adjustment of the angle of attack of a working organ, without forcing its position correction. It follows that the use of this guide gear is not tied to the availability of a central control of the handle or support device.

Characteristic of the known technical solutions

Die bekannten technischen Lösungen zur Veränderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes unterteilen sich in zwei grundsätzlich verschiedene Gruppen.The known technical solutions for changing the angle of attack of a working organ are divided into two fundamentally different groups.

Es handelt sich dabei einerseits um einfachste mechanische Vorrichtungen und andererseits um lagegeregelte Bewegungsachsen von Handhabeeinrichtungen.On the one hand, these are the simplest mechanical devices and, on the other hand, position-controlled axes of movement of handle devices.

Das Funktionsprinzip der mechanischen Vorrichtungen beruht auf dem manuellen Einrichten des Anstellwinkels. Dadurch bedingt ist der technologische Prozeß zu unterbrechen und das Arbeitsorgan neu zu positionieren. Den Anstellwinkel eines Arbeitsorganes mit Hilfe lagegeregelter Bewegungsachsen einer Handhabeeinrichtung zu verändern, ist zwar prinzipiell möglich, jedoch an eine Vielzahl hard-und softwaremäßiger Voraussetzungen dieser gebunden und erfordert daher eine Zentralsteuerung.The operating principle of the mechanical devices is based on the manual setting of the angle of attack. As a result, the technological process must be interrupted and the work organ repositioned. Although it is possible in principle to modify the angle of attack of a work organ with the aid of position-controlled movement axes of a handle device, it is bound to a multiplicity of hardware and software requirements and therefore requires a central control.

Object of the invention

Die Zielstellung der Erfindung besteht darin, ein automatisierungsgerechtes und-fähiges ebenes Führungsgetriebe zu schaffen, das im wesentlichen unabhängig von einer diesbezüglichen Konfiguration der Handhabeeinrichtung, eine kontinuierliche Veränderung des Anstellwinkels eines Arbeitsorganes ermöglicht, ohne dessen vorgegebene Eingriffsposition zu verändern. Demzufolge soll die Anstellwinkeländerung keine Unterbrechung des technologischen Prozesses erfordern und im Automatikbetrieb nicht notwendigerweise einer eigenen Lageregelung bedürfen.The object of the invention is to provide an automation-compatible and capable planar guide transmission, which allows substantially independent of a related configuration of the handle device, a continuous change in the angle of attack of a working organ without changing its predetermined engagement position. Consequently, the pitch change should not require interruption of the technological process and in automatic mode does not necessarily require its own position control.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Führungsgetriebestruktur zu entwickeln, deren Zwangslauf die Bewegung eines Arbeitsorganes auf einer Kreisbahn sicherstellt, deren Mittelpunkt identisch mit dem Eingriffspunkt des Arbeitsorganes ist.The object of the invention is to develop a guide transmission structure whose forced operation ensures the movement of a working organ on a circular path whose center is identical to the point of engagement of the working organ.

Darüber hinaus ist der Arbeitsraum des Arbeitsorganes unbedingt freizuhalten von Teilen des Führungsgetriebes, so daß in keiner Position dadurch bedingte Einschränkungen bestehen.In addition, the working space of the working body is necessarily kept free of parts of the guide gear, so that there are no restrictions in any position.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch erreicht, daß an einem Gestell eine neungliedrige Getriebekombination, bestehend aus einem Doppelkurbelgetriebe mit angeschlossenem Parallelogramm und ein weiteres Doppelkurbelgetriebe gelenkig angeordnet sind. Letzteres Doppelkurbelgetriebe ist gelenkig mit dem Parallelogramm verbunden.According to the invention, this object is achieved in that a nine-unit gear combination, consisting of a double crank gear with connected parallelogram and another double crank gear are articulated on a frame. The latter double crank gear is hinged to the parallelogram.

Das Arbeitsorgan ist an dem äußeren Lenker des Parallelogramms starr befestigt.The working member is rigidly attached to the outer link of the parallelogram.

Den geführten Körper bildet das Arbeitsorgan, das in dem in der Bezugsebene liegenden Kreissektor jede beliebige Lage zwischen den Endpunkten einnehmen kann und somit den Eingriffswinkel kontinuierlich verändert. Identisch mit dem Kreismittelpunkt ist der Eingriffspunkt des Arbeitsorganes.The guided body forms the working organ, which can assume any position between the end points in the circular sector lying in the reference plane and thus continuously changes the pressure angle. Identical to the circle center is the point of intervention of the working organ.

Die Lageänderung des geführten Körpers ist kontinuierlich möglich, ohne daß sein Bewegungsraum von Teilen des Führungsgetriebes durchlaufen oder eingeschränkt wird. Demgemäß befindet sich das Führungsgetriebe in jeder möglichen Position außerhalb des Aktionsbereiches des geführten Körpers und beansprucht selbst nur den kleinstmöglichen Raum. Sein Gestell liegt ständig innerhalb dieses Raumes und wurde so bestimmt, daß es gleichzeitig als Trägerelement des gesamten Systems fungieren kann. Das ebene Führungsgetriebe ist durch maßstäbliche Veränderung seiner Glieder den geometrischen Bedingungen des zu führenden Körpers anzupassen.The change in position of the guided body is continuously possible without its movement space is passed through or restricted parts of the guide gear. Accordingly, the guide gear is in any position outside the range of action of the guided body and claimed even the smallest possible space. Its frame is constantly within this space and has been designed so that it can simultaneously act as a carrier element of the entire system. The planar guide gear is to adapt by scaling its members to the geometric conditions of the leading body.

embodiment

Das im folgenden an Hand der Zeichnungen zu beschreibende Ausführungsbeispiel des ebenen Führungsgetriebes bezieht sich auf dessen Anwendung zur Führung eines Lichtbogenschweißbrenners an einem Portalroboter.The exemplary embodiment of the flat guide transmission to be described below with reference to the drawings relates to its application for guiding an arc welding torch on a gantry robot.

Es zeigen:Show it:

FIg. 1: das Getriebeschema Fig.2: ein AnwendungsbeispielFIG. 1: the transmission diagram Fig.2: an application example

In der das Anwendungsbeispiel darstellenden Figur 2 sind der Lichtbogenschweißbrenner 11, die Ausgleichseinheit 12, das ebene Führungsgetriebe 13, dessen Gestell 1 die Antriebswelle 15 des ebenen Führungsgetriebes und die die gesamte Einrichtung tragende Rotationsachse 16 des Portalroboters abgebildet.In the application example representing Figure 2, the arc welding torch 11, the compensation unit 12, the planar guide gear 13, the frame 1, the drive shaft 15 of the flat guide gear and the entire device supporting axis of rotation 16 of the gantry robot imaged.

Der Lichtbogenschweißbrenrier 11 ist das geführte Arbeitsorgan AO, gemäß Figur 1, dessen Eingriffspunkt EP unabhängig von Veränderungen des Anstellwinkels φ (siehe Figur 1) sowie Drehungen der Rotationsachse 16 des Portal ro böte rs seihe Position konstant halten soll. Der Eingriffspunkt EP ist identisch mit dem Kreismittelpunkt M.The arc welding furnace 11 is the guided working member AO, according to Figure 1, the engagement point EP regardless of changes in the angle of attack φ (see Figure 1) and rotations of the axis of rotation 16 of the portal ro bote rs should hold his position constant. The engagement point EP is identical to the circle center M.

Die Ausgleichseinheit 12 dient als Kollisionsschutzsystem des Lichtbogenschweißbrenners.The compensation unit 12 serves as a collision protection system of the arc welding torch.

Vermittels der Antriebswelle 15 wird das ebene Führungsgetriebe 13 entsprechend den Koppelkurven bewegt und die Führungskurve erzeugt. Dementsprechend verändert sich der Anstellwinkel φ des Lichtbogenschweißbrenners in der Ebene E₀ des Führungsgetriebes. Somit kann das Arbeitsorgan AO in dem in der Bezugsebene E₀ liegenden Kreissektor jede beliebige Lage zwischen den Punkten E₁ und E_n einnehmen.By means of the drive shaft 15, the planar guide gear 13 is moved according to the coupling curves and generates the guide curve. Accordingly, the angle of attack φ of the arc welding torch in the plane E _{0 of} the guide transmission changes. Thus, the working member AO can assume any position between the points E ₁ and E _{n in} the circular sector lying in the reference plane E ₀ .

Räumlich ist der Anstellwinkel durch Drehung der Rotationsachse 16 veränderbar.Spatially, the angle of attack by rotation of the axis of rotation 16 is changeable.

Ermittelt und ausgewertet wird der aktuelle Anstellwinkel des Lichtbogenschweißbrenners indirekt auf der Basis von Impulsen eines inkrementalen rotatorischen Gebers, der synchron zur Antriebswelle rotiert.The current angle of incidence of the arc welding torch is determined and evaluated indirectly on the basis of pulses from an incremental rotary encoder, which rotates synchronously with the drive shaft.

Claims

Invention claim:

A planar guide gear for changing the angle of attack of a working member at a constant point of engagement, characterized in that a ten-unit gear combination consisting of a double crank gear with the gear members (1,2,3) and a connected parallelogram, consisting of the gear members (4, 5,6u. 7) with a further double crank gear, consisting of the gear members (8,9 and 10), hinged to the hinges (A ₀ , B ₀ , C ₀ and D ₀ ) of the frame and in the swivel joints (A, B, C, D, F, G and H) are interconnected, so that a defined arcuate guide curve k _H , k _{G is} realized.