Die Erfindung betrifft ein Roboter-Handführgerät, aufweisend einen ersten Anschlussflansch, der zum Verbinden des Roboter- Handführgeräts mit einem Werkzeugflansch eines Roboterarms ausgebildet ist, einen zweiten Anschlussflansch, der ausge bildet ist zur Befestigung eines vom Roboterarm handzuhaben den Werkzeugs an dem Roboter-Handführgerät, sowie eine Über tragungsvorrichtung, die ausgebildet ist, Kräfte und Momente zwischen dem ersten Anschlussflansch und dem zweiten An schlussflansch zu übertragen und eine an der Übertragungsvor richtung angebrachte Sensoreinrichtung, die ausgebildet ist, die über die Übertragungsvorrichtung übertragenen Kräfte und Momente zu erfassen.

DE 10 2015 200 514 B3 beschreibt eine Kraft-/Momenten- Sensorvorrichtung, aufweisend einen ersten Anschlussflansch mit mehreren Flanschbohrungen eines ersten Bohrbildes, einen zweiten Anschlussflansch mit mehreren Flanschgewindebohrungen eines mit dem ersten Bohrbild fluchtenden zweiten Bohrbildes und wenigstens einen den ersten Anschlussflansch mit dem zweiten Anschlussflansch verbindenden Verformungsabschnitt, der wenigstens einen Verformungsaufnehmer aufweist, der mit einer Auswerteinrichtung verbunden ist, wobei die Flanschge windebohrungen des zweiten Anschlussflansches jeweils einen Durchmesser aufweisen, der größer ist, als der Durchmesser der jeweilig fluchtenden Flanschbohrung des ersten Anschluss flansches und zwar mindestens derart größer ist, dass Befes tigungsschrauben, welche zum Anflanschen des ersten An schlussflansches sich in die Flanschbohrungen des ersten An schlussflansches nur mit ihren Gewindeschäften einstecken lassen und sich durch die Flanschgewindebohrungen des zweiten Anschlussflansches auch mit ihren Schraubköpfen hindurchfüh ren lassen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Roboter-Handführgerät zu schaffen, mit dem ein Roboterarm besonders flexibel und posi tionsgenau manuell geführt und programmiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Roboter- Handführgerät, aufweisend einen ersten Anschlussflansch, der zum Verbinden des Roboter-Handführgeräts mit einem Werkzeug flansch eines Roboterarms ausgebildet ist, einen zweiten An schlussflansch, der ausgebildet ist zur Befestigung eines vom Roboterarm handzuhabenden Werkzeugs an dem Roboter- Handführgerät, sowie eine Übertragungsvorrichtung, die ausge bildet ist, Kräfte und Momente zwischen dem ersten Anschluss flansch und dem zweiten Anschlussflansch zu übertragen und eine an der Übertragungsvorrichtung angebrachte Sensorein richtung, die ausgebildet ist, die über die Übertragungsvor richtung übertragenen Kräfte und Momente zu erfassen, wobei das Roboter-Handführgerät wenigstens ein erstes Anschlussmit tel aufweist, das mit dem ersten Anschlussflansch verbunden ist, und das wenigstens eine erste Anschlussmittel ausgebil det ist zum lösbaren Anschließen eines Führungshandgriffes des Roboter-Handführgerätes an den ersten Anschlussflansch.

Ein Roboter-Handführgerät dient im Allgemeinen dazu, einen Roboterarm, der in einer anderen Betriebsart mittels einer Robotersteuerung auch automatisch, insbesondere gemäß einem Roboterprogramm angesteuert werden kann, in der Betriebsart des Handführens durch ein manuelles Führen des Roboterarms durch eine Person auch von Hand verstellen zu können. Insbe sondere dient ein Roboter-Handführgerät dazu, einen Werkzeug flansch des Roboterarms im Raum manuell zu bewegen und zu verstellen, wobei die einzelnen Gelenke des Roboterarms elektromotorisch angetrieben, der manuell veranlassten Bewe gung des Werkzeugflansches folgen. Die Gelenke des Roboter arms werden insoweit (halb- ) automatisch verstellt und zwar angesteuert durch die Robotersteuerung in Verbindung mit ent- sprechenden Antriebsverstärkern. Damit ein handgeführtes Be wegen des Werkzeugflansches überhaupt manuell möglich ist, müssen Kräfte und/oder Momente, die eine Person beispielswei se über einen Handgriff des Roboter-Handführgeräts in das Ro boter-Handführgerät einleitet hinsichtlich ihren Richtungen, Orientierungen und/oder Beträgen erfasst werden. Denn die Glieder des Roboterarms werden nicht durch die menschliche Kraft der führenden Person bewegt, d.h. verstellt, sondern, wie bereits erwähnt, durch die den Gelenken des Roboterarms zugeordneten Motoren, die von der Robotersteuerung angesteu ert werden. Insoweit benötigt die Robotersteuerung Informati onen über die Kräfte und/oder Momente, die eine Person bei spielsweise über einen Handgriff des Roboter-Handführgeräts in das Roboter-Handführgerät einleitet, hinsichtlich ihren Richtungen, Orientierungen und/oder Beträgen, um auf deren Grundlage die Gelenke des Roboterarms entsprechend (halb automatisch ansteuern zu können.

Um die von einer Person über den Handgriff in das Roboter- Handführgerät eingeleiteten Kräfte und/oder Momente hinsicht lich ihren Richtungen, Orientierungen und/oder Beträgen er fassen zu können, verfügt das Roboter-Handführgerät über we nigstens eine Sensoreinrichtung, welche die über den Hand griff in das Roboter-Handführgerät eingeleiteten Kräfte und/oder Momente erfasst. Eine solches Roboter-Handführgerät bzw. eine solche Sensoreinrichtung ist im Allgemeinen bei spielsweise aus der DE 10 2015 200 514 B3 bekannt.

Die Übertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann insoweit mehrere Verformungsabschnitte und zugehöriger Sensoren, wie Dehnmessstreifen (DMS) aufweisen, wie sie in DE 10 2015 200 514 B3 offenbart sind. Die Verformungsabschnitte sind entsprechend gestaltet und verbinden den ersten An schlussflansch mit dem zweiten Anschlussflansch derart, dass Kräfte und/oder Momente, die eine Person beispielsweise über einen Handgriff des Roboter-Handführgeräts in das Roboter- Handführgerät einleitet, zu spezifischen Verformungen, insbe sondere Verbiegungen der Verformungsabschnitte führen. Diese Verformungen, insbesondere Verbiegungen werden dann von den Verformungsaufnehmern, d.h. Sensoreinrichtungen erfasst.

Die Übertragungsvorrichtung kann mehrere Verformungsabschnit te aufweisen und jeder Verformungsabschnitt kann mehrere Ver formungsaufnehmer aufweisen.

Die Sensoreinrichtung kann zur eindimensionalen oder mehrdi mensionalen Erfassung von Kräften und/oder Momenten ausgebil det sein. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung zur sechsdimensionalen Erfassung ausgebildet sein, insbesondere zur Erfassung von Kräften in den drei kartesischen Raumrich tungen und zur Erfassung von Momenten um die drei kartesi schen Raumrichtungen.

Die ein oder mehreren Verformungsabschnitte können von Biege abschnitten, insbesondere stegförmigen Biegeabschnitten ge bildet werden, welche die beiden Anschlussflansche verbinden, insbesondere können die ein oder mehreren Verformungsab schnitte einteilig mit den beiden Anschlussflanschen ausge bildet, insbesondere aus einem Stück, d.h. aus dem Vollen ge fertigt sein.

Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise mehrere eindimensi onale oder mehrdimensionale DMS-Messstreifen bzw. DMS- Messfelder aufweisen. Ein einzelner Verformungsaufnehmer kann beispielsweise ein eindimensionaler oder mehrdimensionaler DMS-Messstreifen bzw. ein DMS-Messfeld sein.

Das erste Anschlussmittel kann unmittelbar an dem ersten An schlussflansch angeordnet sein. Das erste Anschlussmittel muss jedoch nicht unmittelbar direkt an dem ersten Anschluss- flansch befestigt sein. Vielmehr kann das erste Anschlussmit tel auch an einem vom ersten Anschlussflansch verschiedenen Bauteil des Roboter-Handführgeräts angeordnet sein, sofern dieses Bauteil starr mit dem ersten Anschlussflansch verbun den ist. Funktionell ist das erste Anschlussmittel derart auszubilden, dass Kräfte und/oder Momente, die eine Person mittels des an das erste Anschlussmittel angeschlossenen Füh rungshandgriffes in das erste Anschlussmittel einleitet, un verändert, d.h. unverfälscht in den ersten Anschlussflansch weitergeleitet werden.

Indem das Roboter-Handführgerät wenigstens ein erstes An schlussmittel aufweist, das mit dem ersten Anschlussflansch verbunden ist, und das wenigstens eine erste Anschlussmittel ausgebildet ist zum lösbaren Anschließen eines Führungshand griffes des Roboter-Handführgerätes an den ersten Anschluss flansch, wird ein Roboter-Handführgerät geschaffen, mit dem ein Roboterarm besonders flexibel und positionsgenau manuell geführt und programmiert werden kann.

Die Lösbarkeit des Führungshandgriffes von dem Anschluss flansch weist mehrere Vorteile auf. So kann der Führungshand griff in der grundlegenden Ausgestaltung von dem Roboter- Handführgerät einfach gelöst werden, wodurch sich die Außen kontur des Roboter-Handführgeräts verkleinert, wenn der Füh rungshandgriff nicht benötigt wird, beispielsweise dann, wenn der Roboterarm mittels der Robotersteuerung in einem Automa tikbetrieb gemäß einem Roboterprogramm automatisch angesteu ert bewegt wird, ohne dass ein manuelles Handführen erfolgt.

In den im Folgenden noch näher beschriebenen weiteren Ausfüh rungsformen können aufgrund der Lösbarkeit des Führungshand griffs sich noch weitere Vorteile ergeben. So kann im Falle von mehreren ersten Anschlussmitteln oder mehreren zweiten Anschlussmitteln, der Führungshandgriff wahlweise an ver- schiedenen Stellen desselben Anschlussflansches, d.h. des ersten Anschlussflansches bzw. des zweiten Anschlussflansches angebracht werden. So kann beispielsweise in Abhängigkeit des Standortes einer den Roboter bedienenden Person relativ zum Roboterarm, beispielsweise rechts vom Roboterarm oder links vom Roboterarm stehend, der Führungshandgriff an einer Seite des jeweiligen Anschlussflansches angebracht werden oder an einer anderen, beispielsweise gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Anschlussflansches angebracht werden, je nachdem, wo die Person sich aufhält.

Im Fall eines Roboter-Handführgeräts mit einem ersten An schlussflansch und einem zweiten Anschlussflansch, kann der Führungshandgriff wahlweise an dem ersten Anschlussflansch oder dem zweiten Anschlussflansch angebracht werden, so dass sich je nach Anbringungsstelle des Führungshandgriffes unter schiedliche Funktionsweisen des Roboter-Handführgeräts konfi gurieren lassen.

Das Roboter-Handführgerät kann somit in einer speziellen grundlegenden Ausführungsform zusätzlich zu dem wenigstens einen ersten Anschlussmittel wenigstens ein zweites An schlussmittel aufweisen, das mit dem zweiten Anschlussflansch verbunden ist, wobei das wenigstens eine erste Anschlussmit tel und das wenigstens eine zweite Anschlussmittel ausgebil det sind zum wahlweisen lösbaren Anschließen eines Führungs handgriffes des Roboter-Handführgerätes an den ersten An schlussflansch oder den zweiten Anschlussflansch.

Das zweite Anschlussmittel kann unmittelbar an dem zweiten Anschlussflansch angeordnet sein. Das zweite Anschlussmittel muss jedoch nicht unmittelbar direkt an dem zweiten An schlussflansch befestigt sein. Vielmehr kann das zweite An schlussmittel auch an einem vom zweiten Anschlussflansch ver schiedenen Bauteil des Roboter-Handführgeräts angeordnet sein, sofern dieses Bauteil starr mit dem zweiten Anschluss flansch verbunden ist. Funktionell ist das zweite Anschluss mittel derart auszubilden, dass Kräfte und/oder Momente, die eine Person mittels des an das zweite Anschlussmittel ange schlossenen Führungshandgriffes in das zweite Anschlussmittel einleitet, unverändert, d.h. unverfälscht in den zweiten An schlussflansch weitergeleitet werden.

Indem das wenigstens eine erste Anschlussmittel und das we nigstens eine zweite Anschlussmittel ausgebildet sind zum wahlweisen lösbaren Anschließen eines Führungshandgriffes des Roboter-Handführgerätes an den ersten Anschlussflansch oder den zweiten Anschlussflansch, können die Kräfte und/oder Mo mente, die ein Person über den Führungshandgriff in das Robo ter-Handführgerät einleitet, wahlweise zwischen dem Werkzeug flansch des Roboters und der Sensoreinrichtung des Roboter- Handführgeräts eingeleitet werden oder zwischen der Sen soreinrichtung und dem Werkzeug eingeleitet werden.

Wenn der Führungshandgriff derart am Roboter-Handführgerät angeschlossen ist, dass der Führungshandgriff zwischen dem Werkzeugflansch des Roboters und der Sensoreinrichtung des Roboter-Handführgeräts angeordnet ist, können Prozesskräfte und/oder Prozessmomente von der Sensoreinrichtung erfasst werden, wenn durch Bewegen des Führungshandgriffes das am Ro boterarm angeschlossene Roboter-Handführgerät zusammen mit dem Roboterarm bewegt wird und dabei ein an dem Roboter- Handführgerät angeschlossenes Werkzeug gehandhabt wird. Das manuelle Bewegen der Gelenke des Roboterarms kann dabei bei spielsweise auf Basis von Gelenkmomentsensoren des Roboter arms selbst erfolgen oder durch Auswerten der Motorströme der Gelenksmotoren des Roboterarms, die den jeweiligen Gelenken des Roboterarms zugeordnet sind. Wenn der Führungshandgriff derart am Roboter-Handführgerät angeschlossen ist, dass der Führungshandgriff zwischen der Sensoreinrichtung und dem Werkzeug angeordnet ist, kann der Roboterarm auf Grundlage der Sensorsignale der Sensoreinrich tung in einem Handführbetrieb in seinen Gelenkbewegungen ge steuert werden. In diesem Fall benötigt der Roboterarm selbst keine entsprechenden Sensoren, wie Gelenkmomentsensoren . Ohne eine zweite Sensoreinrichtung ist es dann jedoch nicht mög lich mittels des Roboter-Handführgeräts Prozesskräfte

und/oder Prozessmomente des Werkzeugs zu erfassen.

Wenn eine zusätzliche Erfassung von Prozesskräften und/oder Prozessmomenten des Werkzeugs gewünscht ist, kann das Robo ter-Handführgerät, wie im Folgenden noch beschrieben wird, durch eine zweite Sensoreinrichtung ergänzt werden, so dass sowohl ein Handführbetrieb mittels des Roboter-Handführgeräts möglich ist und gleichzeitig eine Erfassung von Prozesskräf ten und/oder Prozessmomenten des Werkzeugs stattfinden kann.

Das erste Anschlussmittel und das zweite Anschlussmittel kön nen jeweils eine mechanische Kupplungsvorrichtung aufweisen, die ausgebildet sind zum kraftschlüssigen und/oder form schlüssigen mechanischen Verbinden des Führungshandgriffes wahlweise mit dem jeweiligen ersten Anschlussflansch oder zweiten Anschlussflansch.

Über die mechanische Kupplungsvorrichtung werden die Kräfte und/oder Momente, die eine Person mittels des an das jeweili ge Anschlussmittel angeschlossenen Führungshandgriffes in das Anschlussmittel einleitet, unverändert, d.h. unverfälscht in den zugeordnete Anschlussflansch weitergeleitet.

Die jeweilige mechanische Kupplungsvorrichtung des ersten An schlussmittels und des zweiten Anschlussmittels können eine mechanische Sicherheitseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, einen Betrieb des Führungshandgriffes ausschließlich entweder an dem ersten Anschlussmittel oder an dem zweiten Anschlussmittel zuzulassen.

Die erste mechanische Kupplungsvorrichtung oder die mehreren ersten mechanischen Kupplungsvorrichtungen der ersten An schlussmittel oder die zweite mechanische Kupplungsvorrich tung oder die mehreren zweiten mechanischen Kupplungsvorrich tungen der zweiten Anschlussmittel sind dabei identische Ar ten von Kupplungsvorrichtungen. Der Führungshandgriff weist eine entsprechend zum Ineinanderstecken passende Gegenkupp lungsvorrichtung auf.

Die mechanische Sicherheitseinrichtung kann somit ausgebildet sein, in einem Zustand, in dem der Führungshandgriff an dem ersten Anschlussmittel angeschlossen ist, das wenigstens eine zweite Anschlussmittel mechanisch zu sperren, so dass dort kein weiterer Führungshandgriff angekoppelt werden kann.

Die mechanische Sicherheitseinrichtung kann, im Falle von mehreren ersten Anschlussmitteln an dem ersten Anschluss flansch, auch derart ausgebildet sein, in einem Zustand, in dem der Führungshandgriff an einem der mehreren ersten An schlussmittel angeschlossen ist, die weiteren ersten An schlussmittel mechanisch zu sperren, so dass an diesen weite ren ersten Anschlussmittel kein weiterer Führungshandgriff angekoppelt werden kann.

Die mechanische Sicherheitseinrichtung kann analog, im Falle von mehreren zweiten Anschlussmitteln an dem zweiten An schlussflansch, auch derart ausgebildet sein, in einem Zu stand, in dem der Führungshandgriff an einem der mehreren zweiten Anschlussmittel angeschlossen ist, die weiteren zwei ten Anschlussmittel mechanisch zu sperren, so dass an diesen weiteren ersten Anschlussmittel kein weiterer Führungshand griff angekoppelt werden kann.

Das erste Anschlussmittel und das zweite Anschlussmittel kön nen jeweils ein elektrisches Kontaktmittel aufweisen, die ausgebildet sind zum elektrischen Verbinden eines Zustimm schalters, eines Bestätigungsschalters und/oder eines Notaus- Schalters des Führungshandgriffes in einem mechanisch an den jeweiligen ersten Anschlussflansch oder zweiten Anschluss flansch angekoppelten Zustand des Führungshandgriffes mit ei ner elektrischen Steuervorrichtung.

Insoweit kann der Führungshandgriff einen Zustimmschalter, einen Bestätigungsschalter und/oder einen Notaus-Schalter aufweisen. Das elektrische Kontaktmittel kann beispielsweise ein elektrischer Stecker, eine elektrische Buchse oder eine elektrische Kupplung sein. Der Führungshandgriff weist ein entsprechend zum Ineinanderstecken passendes elektrisches Ge genanschlussmittel, bzw. elektrisches Gegenkontaktmittel auf. Die elektrischen Kontaktmittel des ersten Anschlussmittels oder der mehreren ersten Anschlussmittel und die elektrischen Kontaktmittel des zweiten Anschlussmittels oder der mehreren zweiten Anschlussmittel sind dabei identische Arten von Kon taktmitteln .

Das Roboter-Handführgerät kann eine Sicherheitssteuereinrich tung aufweisen, die ausgebildet ist, über das jeweilige elektrische Kontaktmittel des ersten Anschlussmittels und des zweiten Anschlussmittels einen Betrieb des Führungshandgrif fes ausschließlich entweder in einem an dem ersten Anschluss mittel mechanisch angekoppelten Zustand zuzulassen oder in einem an dem zweiten Anschlussmittel mechanisch angekoppelten Zustand zuzulassen. Auf diese Weise kann statt einer mechanischen Vorrichtung auf einer elektronischen Weise eine Sicherheitseinrichtung ge schaffen werden, die verhindert, dass zwei Führungshandgriffe gleichzeitig an zwei verschiedenen Stellen funktionsfähig an das Roboter-Handführgerät angekoppelt werden könnten. Die Si cherheitssteuereinrichtung kann auch eingerichtet sein, in Abhängigkeit der Orientierung des Führungshandgriffes relativ zum Roboter-Handführgerät, d.h. je nach Anbringungsort des Führungshandgriffes an einem der Anschlussmittel, die Sen soreinrichtungen des Roboter-Handführgeräts demgemäß einzu richten, d.h. zu kalibrieren.

Die elektrische Steuervorrichtung, die Sicherheitssteuerein richtung und/oder eine Auswerteelektronik können für die Sen soreinrichtung in dem Führungshandgriff und/oder in dem Robo ter-Handführgerät untergebracht sein. Die Auswerteelektronik kann beispielsweise ausgebildet sein, aus den Signalen der Sensoreinrichtungen, die beispielsweise im Falle von DMS ei ner elektrischen Widerstandsänderung entsprechende Spannungs und/oder Stromänderungen sein können, zu den Kräften und/oder Momenten korrelierende Signale zu erzeugen und der Roboter steuerung bereitzustellen.

Das Roboter-Handführgerät kann eine erste umlaufende Außen mantelwand aufweisen, die mit dem ersten Anschlussflansch verbunden ist und die mehrere über die umlaufende Außenman telwand verteilt angeordnete erste Anschlussmittel aufweist.

Das Roboter-Handführgerät kann eine zweite umlaufende Außen mantelwand aufweisen, die mit dem zweiten Anschlussflansch verbunden ist und die mehrere über die umlaufende Außenman telwand verteilt angeordnete zweite Anschlussmittel aufweist.

Der erste Anschlussflansch kann eine erste elektrische Kon taktegruppe aufweisen, die ausgebildet ist, in einem an dem Werkzeugflansch des Roboterarms mechanisch angekoppelten Zu stand des Roboter-Handführgeräts mit einer ersten Gegenkon taktegruppe am Werkzeugflansch des Roboterarms sich

elektrisch zu kontaktieren, um den Zustimmschalter, den Be stätigungsschalter, den Notaus-Schalter des Führungshandgrif fes und/oder die Sensoreinrichtung elektrisch mit dem Robo terarm zu verbinden.

Der zweite Anschlussflansch kann eine zweite elektrische Kon taktegruppe aufweisen, die ausgebildet ist, in einem an den zweiten Anschlussflansch mechanisch angekoppelten Zustand ei nes Werkzeugs mit einer zweiten Gegenkontaktegruppe des Werk zeugs sich elektrisch zu kontaktieren, um das Werkzeug elektrisch mit dem Roboter-Handführgerät und/oder mit dem Ro boterarm zu verbinden.

Das Roboter-Handführgerät kann ein zumindest im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse mit einer zumindest im Wesentlichen kreiszylindrischen Mantelwand aufweisen, wobei eine kreisför mige Stirnseite des Gehäuses durch den ersten Anschluss flansch gebildet wird und die gegenüberliegende andere kreis förmige Stirnseite des Gehäuses durch den zweiten Anschluss flansch gebildet wird.

Im Inneren des Gehäuses können elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Leitungen hindurchgeführt sein. Im In neren des Gehäuses können elektronische Platinen, elektroni sche Bauteile und/oder elektrische Kontaktpins angeordnet sein. Die elektrischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Leitungen können dazu dienen, Prozessmittel aus dem Inneren des Roboterarms durch das Innere des Roboter-Handführgeräts hindurch an das Werkzeug hinzuführen. Somit können außerhalb des Roboter-Handführgeräts andernfalls erforderliche Leitun gen entfallen. Das Gehäuse kann aus Kunststoff oder aus Me tall hergestellt sein. Das Roboter-Handführgerät kann eine Steuervorrichtung aufwei send, die eingerichtet ist, in einem an das erste Anschluss mittel des ersten Anschlussflansches angeschlossenen Zustand des Führungshandgriffes Sensorsignale der Sensoreinrichtung auszuwerten, derart, dass auf Grundlage der Sensorsignale der Sensoreinrichtung Prozesskräfte und/oder Prozessmomente er fasst werden, wenn durch Bewegen des Führungshandgriffes das mit seinem ersten Anschlussflansch an einem Werkzeugflansch eines Roboterarms angeschlossene Roboter-Handführgerät zusam men mit dem Roboterarm bewegt wird und dadurch ein an dem zweiten Anschlussflansch des Roboter-Handführgeräts ange schlossenes Werkzeug gehandhabt wird.

Das Roboter-Handführgerät kann eine Steuervorrichtung aufwei sen, die eingerichtet ist, in einem an das zweiten Anschluss mittel des zweiten Anschlussflansches angeschlossenen Zustand des Führungshandgriffes Sensorsignale der Sensoreinrichtung auszuwerten, derart, dass auf Grundlage der Sensorsignale der Sensoreinrichtung ein Roboterarm in einem Handführbetrieb in seinem Gelenkbewegungen gesteuert wird, wenn durch Bewegen des Führungshandgriffes das mit seinem ersten Anschluss flansch an einem Werkzeugflansch des Roboterarms angeschlos sene Roboter-Handführgerät zusammen mit dem Roboterarm bewegt wird .

Das Roboter-Handführgerät kann zusätzlich zu dem ersten An schlussflansch und dem zweiten Anschlussflansch einen dritten Anschlussflansch aufweisen, wobei die zwischen dem ersten An schlussflansch und dem zweiten Anschlussflansch angeordnete Übertragungsvorrichtung eine erste Übertragungsvorrichtung bildet, an der eine erste Sensoreinrichtung angebracht ist, die ausgebildet ist, die über die erste Übertragungsvorrich tung übertragenen Kräfte und Momente zu erfassen, und zwi schen dem ersten Anschlussflansch und dem dritten Anschluss flansch eine zweite Übertragungsvorrichtung angeordnet ist, an der eine zweite Sensoreinrichtung angebracht ist, die aus gebildet ist, die über die zweite Übertragungsvorrichtung übertragenen Kräfte und Momente zu erfassen.

Das Roboter-Handführgerät kann eine Steuervorrichtung aufwei sen, die eingerichtet ist, in einem an das erste Anschluss mittel des ersten Anschlussflansches angeschlossenen Zustand des Führungshandgriffes Sensorsignale der zweiten Sensorein richtung auszuwerten, derart, dass auf Grundlage der Sensor signale der zweiten Sensoreinrichtung ein Roboterarm in einem Handführbetrieb in seinem Gelenkbewegungen gesteuert wird, und eingerichtet ist, in dem an das erste Anschlussmittel des ersten Anschlussflansches angeschlossenen Zustand des Füh rungshandgriffes Sensorsignale der ersten Sensoreinrichtung auszuwerten, derart, dass auf Grundlage der Sensorsignale der ersten Sensoreinrichtung Prozesskräfte und/oder Prozessmomen te erfasst werden, wenn durch Bewegen des Führungshandgriffes das mit seinem dritten Anschlussflansch an einem Werkzeug flansch des Roboterarms angeschlossene Roboter-Handführgerät zusammen mit dem Roboterarm bewegt wird und dadurch ein an dem zweiten Anschlussflansch des Roboter-Handführgeräts ange schlossenes Werkzeug gehandhabt wird.

Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nach folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplari schen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in wel chem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, all gemeine Merkmale der Erfindung darstellen.

Es zeigen: Fig . 1 eine perspektivische Ansicht eines Industrierobo ters, der einen Roboterarm, eine Robotersteuerung, sowie ein Werkzeug und ein erfindungsgemäßes Robo ter-Handführgerät aufweist,

Fig . 2 eine schematische Darstellung einer repräsentativen

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Roboter- Handführgeräts bei entferntem Gehäuse,

Fig . 3 eine schematische Darstellung einer erweiterten Aus führungsform eines erfindungsgemäßen Roboter- Handführgeräts bei entferntem Gehäuse,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Handbereiches eines Roboterarms mit einem Werkzeugflansch, an dem beispielhaft das Roboter-Handführgerät gemäß Fig. 3 befestigt ist,

Fig . 5 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaf ten Führungshandgriffes, das an dem Roboter- Handführgerät gemäß Fig. 4 lösbar befestigt werden kann, und

Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung eines repräsentativen anderen Beispiels eines erfindungsgemäßen Roboter- Handführgerät mit elektrischen Kontaktgruppen.

Die Fig. 1 zeigt einen Industrieroboter 1, der einen Roboter arm 2 und eine Robotersteuerung 10 aufweist. Der Roboterarm 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehre re, nacheinander angeordnete, und mittels Gelenke LI bis L6 drehbar miteinander verbundene Glieder Gl bis Gl. Der Industrieroboter 1 weist die Robotersteuerung 10 auf, die ausgebildet ist, ein Roboterprogramm auszuführen, sowie den Roboterarm 2 mit mehreren Gliedern G1-G7 auf, die über Gelen ke L1-L6 verbunden sind, die zum automatischen gegeneinander Verstellen der Glieder G1-G7 gemäß dem Roboterprogramm ausge bildet sind, wobei eines der mehreren Glieder G1-G7 ein End glied (G7) des Roboterarms 2 bildet, das einen Werkzeug flansch 8 mit Roboterflansch-Gewindebohrungen 8.1 bis 8.7 und einer Roboterflansch-Passungsbohrung 8.8, insbesondere eines ersten Bohrbildes, aufweist.

Die Robotersteuerung 10 des Industrieroboters 1 ist ausgebil det bzw. eingerichtet, ein Roboterprogramm auszuführen, durch welches die Gelenke LI bis L6 des Roboterarms 2 gemäß des Ro boterprogramms automatisiert oder in einem Handfahrbetrieb automatisch verstellt bzw. drehbewegt werden können. Dazu ist die Robotersteuerung 10 mit ansteuerbaren elektrischen An trieben Ml bis M6 verbunden, die ausgebildet sind, die Gelen ke LI bis L6 des Industrieroboters 1 zu verstellen.

Bei den Gliedern Gl bis G7 handelt es sich im Falle des vor liegenden Ausführungsbeispiels um ein Gestell 3 und ein rela tiv zum Gestell 3 um eine vertikal verlaufende Achse Al dreh bar gelagertes Karussell 4. Weitere Glieder des Roboterarms 2 sind eine Schwinge 5, ein Armausleger 6 und eine vorzugsweise mehrachsige Roboterhand 7 mit einer als Werkzeugflansch 8 ausgeführten Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugs 11 bzw. einer erfindungsgemäßen Kraft-/Momenten- Sensorvorrichtung 12. Die Schwinge 5 ist am unteren Ende, d.h. an dem Gelenk L2 der Schwinge 5, das auch als Schwingen lagerkopf bezeichnet werden kann, auf dem Karussell 4 um eine vorzugsweise horizontale Drehachse A2 schwenkbar gelagert.

Das Werkzeug 11 ist im Falle des dargestellten Ausführungs beispiels repräsentativ für jegliches andersartiges Roboter- _W erkzeug als ein Sauggreifer ausgebildet. Das Werkzeug 11 bzw. der Sauggreifer weist einen Befestigungsflansch 11a auf.

Am oberen Ende der Schwinge 5 ist an dem ersten Gelenk L3 der Schwinge 5 wiederum um eine ebenfalls vorzugsweise horizonta le Achse A3 der Armausleger 6 schwenkbar gelagert. Dieser trägt endseitig die Roboterhand 7 mit ihren vorzugsweise drei Drehachsen A4, A5, A6. Die Gelenke LI bis L6 sind durch je weils einen der elektrischen Antriebe Ml bis M6 über die Ro botersteuerung 10 programmgesteuert antreibbar.

Der Roboterarm 2 weist ein wie im Folgenden beschriebenes Ro boter-Handführgerät 12 auf, das mittels Befestigungsschrauben über einen ersten Anschlussflansch 14.1 der Roboter- Handführgerät 12 an dem Werkzeugflansch 8 des Roboterarms 2 festgeschraubt ist.

In Fig. 2 ist das Roboter-Handführgerät 12 in seiner grundle genden Ausführungsart schematisch dargestellt.

Das Roboter-Handführgerät 12 weist einen ersten Anschluss flansch 14.1 auf, der zum Verbinden des Roboter- Handführgeräts 12 mit dem Werkzeugflansch 8 des Roboterarms 2 ausgebildet ist. Das Roboter-Handführgerät 12 weist außerdem einen zweiten Anschlussflansch 14.2 auf, der ausgebildet ist zur Befestigung eines vom Roboterarm 2 handzuhabenden Werk zeugs 11 an dem Roboter-Handführgerät 12, sowie eine Übertra gungsvorrichtung 13, die ausgebildet ist, Kräfte und Momente zwischen dem ersten Anschlussflansch 14.1 und dem zweiten An schlussflansch 14.2 zu übertragen und eine an der Übertra gungsvorrichtung 13 angebrachte Sensoreinrichtung 15, die ausgebildet ist, die über die Übertragungsvorrichtung 13 übertragenen Kräfte und Momente zu erfassen, wobei das Robo ter-Handführgerät 12 wenigstens ein erstes Anschlussmittel 16.1 aufweist, das mit dem ersten Anschlussflansch 14.1 ver- bunden ist, und das wenigstens eine erste Anschlussmittel

16.1 ausgebildet ist zum lösbaren Anschließen eines Führungs handgriffes 17 (Fig. 5) des Roboter-Handführgerätes 12 an den ersten Anschlussflansch 14.1. Dazu weist das Roboter- Handführgerätes 12 ein Gegenanschlussmittel 29 auf, das in einem mit dem erstes Anschlussmittel 16.1 oder zweiten An schlussmittel 16.2 verbundenen Zustand sowohl mechanisch als auch elektrisch zusammenwirkt.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weist das Ro boter-Handführgerät 12 zusätzlich zu dem wenigstens einen ersten Anschlussmittel 16.1 wenigstens ein zweites Anschluss mittel 16.2 auf, das mit dem zweiten Anschlussflansch 14.2 verbunden ist, wobei das wenigstens eine erste Anschlussmit tel 16.1 und das wenigstens eine zweite Anschlussmittel 16.2 ausgebildet sind zum wahlweisen lösbaren Anschließen des Füh rungshandgriffes 17 (Fig. 5) des Roboter-Handführgerätes an den ersten Anschlussflansch 14.1 oder den zweiten Anschluss flansch 14.2.

Das erste Anschlussmittel 16.1 und das zweite Anschlussmittel

16.2 weisen jeweils eine mechanische Kupplungsvorrichtung

18.1, 18.2 auf, die ausgebildet sind zum kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen mechanischen Verbinden des Führungs handgriffes 17 (Fig. 5) wahlweise mit dem jeweiligen ersten Anschlussflansch 14.1 oder zweiten Anschlussflansch 14.2.

Die jeweilige mechanische Kupplungsvorrichtung 18.1, 18.2 des ersten Anschlussmittels 16.1 und des zweiten Anschlussmittels

16.2 können eine mechanische Sicherheitseinrichtung 28 (Fig. 2) aufweisen, die ausgebildet ist, einen Betrieb des Füh rungshandgriffes 17 (Fig. 5) ausschließlich entweder an dem ersten Anschlussmittel 16.1 oder an dem zweiten Anschlussmit tel 16.2 zuzulassen. In den Ausführungsformen gemäß Fig. 2 bis Fig. 6 weisen das erste Anschlussmittel 16.1 und das zweite Anschlussmittel 16.2 jeweils auch ein elektrisches Kontaktmittel 19.1, 19.2 auf, die ausgebildet sind zum elektrischen Verbinden eines Zustimmschalters 20, eines Bestätigungsschalters 21 und/oder eines Notaus-Schalters 22 des Führungshandgriffes 17, wie in Fig. 5 aufgezeigt, in einem mechanisch an den jeweiligen ers ten Anschlussflansch 14.1 oder zweiten Anschlussflansch 14.2 angekoppelten Zustand des Führungshandgriffes 17 mit einer elektrischen Steuervorrichtung 27.

Das Roboter-Handführgerät 12 kann eine Sicherheitssteuerein richtung 27a aufweisen, die ausgebildet ist, über das jewei lige elektrische Kontaktmittel 19.1, 19.2 des ersten An schlussmittels 16.1 und des zweiten Anschlussmittels 16.2 ei nen Betrieb des Führungshandgriffes 17 ausschließlich entwe der in einem an dem ersten Anschlussmittel 16.1 mechanisch angekoppelten Zustand zuzulassen oder in einem an dem zweiten Anschlussmittel 16.2 mechanisch angekoppelten Zustand zuzu lassen .

Die elektrische Steuervorrichtung 27, die Sicherheitssteuer einrichtung 27a und/oder eine Auswerteelektronik 27b für die Sensoreinrichtung 15 kann in dem Führungshandgriffes 17 und/oder in dem Roboter-Handführgerät 12 untergebracht sein.

Das Roboter-Handführgerät 12 weist, wie insbesondere in Fig.

4 und Fig. 6 dargestellt ist, eine erste umlaufende Außenman telwand 23 auf, die mit dem ersten Anschlussflansch 14.1 ver bunden ist und die mehrere über die umlaufende Außenmantel wand 23 verteilt angeordnete erste Anschlussmittel 16.1 auf weist .

Das Roboter-Handführgerät 12 in der Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 und Fig. 6 weist außerdem eine zweite umlaufende Au- ßenmantelwand 24 auf, die mit dem zweiten Anschlussflansch

14.2 verbunden ist und die mehrere über die umlaufende Außen mantelwand 24 verteilt angeordnete zweite Anschlussmittel

16.2 aufweist.

In der in das Fig. 4 und Fig. 6 gezeigten Ausführungsvariante weist das Roboter-Handführgerät 12 zusätzlich zu dem ersten Anschlussflansch 14.1 und dem zweiten Anschlussflansch 14.2 einen dritten Anschlussflansch 14.3 auf, wobei die zwischen dem ersten Anschlussflansch 14.1 und dem zweiten Anschluss flansch 14.2 angeordnete Übertragungsvorrichtung 13 eine ers te Übertragungsvorrichtung 13.1 bildet, an der eine erste Sensoreinrichtung 15.1 angebracht ist, die ausgebildet ist, die über die erste Übertragungsvorrichtung 13.1 übertragenen Kräfte und Momente zu erfassen, und zwischen dem ersten An schlussflansch 14.1 und dem dritten Anschlussflansch 14.3 ei ne zweite Übertragungsvorrichtung 13.2 angeordnet ist, an der eine zweite Sensoreinrichtung 15.2 angebracht ist, die ausge bildet ist, die über die zweite Übertragungsvorrichtung 13.2 übertragenen Kräfte und Momente zu erfassen.

Der erste Anschlussflansch 14.1 oder, wie in Fig. 6 darge stellt, der dritte Anschlussflansch 14.3 weist eine erste elektrische Kontaktegruppe 25.1 auf, die ausgebildet ist, in einem an dem Werkzeugflansch 8 des Roboterarms 2 mechanisch angekoppelten Zustand des Roboter-Handführgeräts 12 mit einer ersten Gegenkontaktegruppe am Werkzeugflansch 8 des Roboter arms 2 sich elektrisch zu kontaktieren, um den Zustimmschal ter 20, den Bestätigungsschalter 21, den Notaus-Schalter 22 des Führungshandgriffes 17 und/oder die erste Sensoreinrich tung 15.1 und/oder die zweite Sensoreinrichtung 15.2

elektrisch mit dem Roboterarm 2 bzw. dessen Robotersteuerung 10 zu verbinden. Der zweite Anschlussflansch 14.2 kann demgemäß die zweite elektrische Kontaktegruppe 25.2 aufweisen, die ausgebildet ist, in einem an den zweiten Anschlussflansch 14.2 mechanisch angekoppelten Zustand eines Werkzeugs 11 mit einer zweiten Gegenkontaktegruppe des Werkzeugs 11 sich elektrisch zu kon taktieren, um das Werkzeug 11 elektrisch mit dem Roboter- Handführgerät 17 und/oder mit dem Roboterarm 2 bzw. dessen Robotersteuerung 10 zu verbinden.

Das Roboter-Handführgerät 12 weist im Falle der vorliegenden Ausführungsbeispiele ein zumindest im Wesentlichen zylindri sches Gehäuse 26 (Fig. 6) mit einer zumindest im Wesentlichen kreiszylindrischen Mantelwand auf, wobei eine kreisförmige Stirnseite des Gehäuses 26 durch den ersten Anschlussflansch 14.1 gebildet wird und die gegenüberliegende andere kreisför mige Stirnseite des Gehäuses 26 durch den zweiten Anschluss flansch 14.2 gebildet wird.

Das Roboter-Handführgerät 12, wie in Fig. 2 aufgezeigt, kann eine Steuervorrichtung 27 aufweisen, die eingerichtet ist, in einem an das erste Anschlussmittel 16.1 des ersten Anschluss flansches 14.1 angeschlossenen Zustand des Führungshandgrif fes 17 Sensorsignale der Sensoreinrichtung 15, 15.1 auszuwer ten, derart, dass auf Grundlage der Sensorsignale der Sen soreinrichtung 15, 15.1 Prozesskräfte und/oder Prozessmomente erfasst werden, wenn durch Bewegen des Führungshandgriffes 17 das mit seinem ersten Anschlussflansch 14.1 an einem Werk zeugflansch 8 eines Roboterarms 2 angeschlossene Roboter- Handführgerät 12 zusammen mit dem Roboterarm 2 bewegt wird und dadurch ein an dem zweiten Anschlussflansch 14.2 des Ro boter-Handführgeräts 12 angeschlossenes Werkzeug 11 gehand- habt wird.

Das Roboter-Handführgerät 12, wie in Fig. 2 aufgezeigt, kann eine Steuervorrichtung 27 aufweisen, die eingerichtet ist, in einem an das zweiten Anschlussmittel 16.2 des zweiten An schlussflansches 14.2 angeschlossenen Zustand des Führungs handgriffes 17 Sensorsignale der Sensoreinrichtung 15, 15.1 auszuwerten, derart, dass auf Grundlage der Sensorsignale der Sensoreinrichtung 15, 15.2 ein Roboterarm 2 in einem Hand führbetrieb in seinem Gelenkbewegungen gesteuert wird, wenn durch Bewegen des Führungshandgriffes 17 das mit seinem ers ten Anschlussflansch 14.1 an einem Werkzeugflansch 8 des Ro boterarms 2 angeschlossene Roboter-Handführgerät 17 zusammen mit dem Roboterarm 2 bewegt wird.

Das Roboter-Handführgerät 12, wie in Fig. 3 und Fig. 6 aufge zeigt, kann eine Steuervorrichtung 27 aufweisen, die einge richtet ist, in einem an das erste Anschlussmittel 16.1 des ersten Anschlussflansches 14.1 angeschlossenen Zustand des Führungshandgriffes 17 Sensorsignale der zweiten Sensorein richtung 15.2 auszuwerten, derart, dass auf Grundlage der Sensorsignale der zweiten Sensoreinrichtung 15.2 ein Roboter arm 1 in einem Handführbetrieb in seinem Gelenkbewegungen ge steuert wird, und eingerichtet ist, in dem an das erste An schlussmittel 16.2 des ersten Anschlussflansches 14.1 ange schlossenen Zustand des Führungshandgriffes 17 Sensorsignale der ersten Sensoreinrichtung 15.1 auszuwerten, derart, dass auf Grundlage der Sensorsignale der ersten Sensoreinrichtung 15.1 Prozesskräfte und/oder Prozessmomente erfasst werden, wenn durch Bewegen des Führungshandgriffes 17 das mit seinem dritten Anschlussflansch 14.2 an einem Werkzeugflansch 8 des Roboterarms 2 angeschlossene Roboter-Handführgerät 17 zusam men mit dem Roboterarm 2 bewegt wird und dadurch ein an dem zweiten Anschlussflansch 14.2 des Roboter-Handführgeräts 17 angeschlossenes Werkzeug 11 gehandhabt wird.