Handhabungsautomaten, weiterhin Roboter genannt, sind allgemein bekannt und werden vielfach in der Industrie eingesetzt. Diese Roboter stehen auf einer festen oder beweglichen Plattform, die auftretenden Kräfte werden von dieser aufgenommen und über die Befestigung der Plattform in die Tragkonstruktion, zum Beispiel in eine Decke, in einen Fußboden oder in einen Fahrwagen, weitergeleitet.

Zur Bewegungskontrolle der Roboter sind in deren Konstruktion viele Arten von Sensoren eingebaut. Es werden zum Beispiel die Beschleunigung, die Durchbiegung einzelner Bauteile, die Drehung und die Position des Roboters oder einzelner Teile davon gemessen. Diese Sensoren benötigen vielerlei Verbindungen, sei elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Art und sind damit störanfällig.

Die Sensoren selber und deren Verbindungen erhöhen das Gewicht des Systems. Dies hat beim Anfahren und bei positiven und negativen Beschleunigungen, wie sie bei Positionswechsel entstehen, eine leistungsmindernde Auswirkung. Der Verschleiß von Antrieben und Bremsen wird erhöht. Das System muss mit genügend elektrischen und mechanischen Sicherheiten ausgelegt werden.

Ähnliches gilt für die Sensorik selber, sie muss von hoher Qualität sein. Ausfälle wirken sich auf die Einsatzbereitschaft und den Wartungsbedarf der Roboter negativ aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die wesentliche Mess-und Sensorfunktionen des Handhabungsautomaten übernimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mit Vorrichtungen zum Messen, Speichern und Auswerten der Lasten und Laständerungen, die bei Richtungs-und Gewichtsänderungen während der Bewegung eines Handhabungsgerätes erzeugt werden, wobei die Basis, Plattform und/oder Befestigung des Handhabungsgerätes-so auf mindestens drei Wägezellen oder Kraftaufnehmern gelagert ist, dass jede Beschleunigung des Automaten oder Roboters sowie jede Auslenkung des belasteten oder unbelasteten Armes sich als Gewichtsverlagerung auf die Wägezellen auswirkt, in elektrische Signale umgewandelt und zu einem Rechner übertragen wird.

Die Erfindung betrifft somit eine auf Kraftaufnehmern gelagerte Plattform von Handhabungsautomaten und deren Nutzung zur Steuerung und Regelung der gewünschten Arbeitspositionen und Drehmomente. Eine solche Vorrichtung weist eine ortsfeste Sensorik mit vielerlei Auswertungsmöglichkeiten auf.

Hierdurch wird die Konstruktion des Handhabungsautomaten vereinfacht und die Masse der beweglichen Teile verringert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Eine Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben.

Um die gestellte Aufgabe zu lösen, wird die Plattform des Roboters auf mindestens drei Kraftaufnehmer oder Wägezellen gelagert. Die Signale der Kraftaufnehmer werden einzeln ausgewertet und die Werte einem entsprechend programmierten Rechner zur Verfügung gestellt. Dieser erkennt anhand der Gewichtsverlagerung praktisch zu jedem Zeitpunkt genau, wo sich der Arm oder andere Teile des Roboters befinden. Ebenso kann festgestellt werden, wie weit die Auslenkung eines Roboterarmes ist und welches Gewicht sich dort befindet.

Soll der Roboter zum Beispiel Teile mittels Schrauben befestigen, werden die vorgeschriebenen Drehmomente genau erfasst und zur Kontrolle der Arbeit herangezogen. Jede kleinste Bewegung des Roboters wirkt sich als Gewichtsverlagerung auf seine Befestigungsplattform aus und wird gemessen.

Ebenso jede Gewichtsänderung an den Greifarmen und die Beschleunigung.

Die vorgeschlagene Anordnung wird gleichzeitig zum Erfassen des Gewichtes eines vom Automaten aufgenommenen Werkstückes genutzt. Als Kraftaufnehmer/Wägezellen können Dehnungsmessstreifen verwendet werden.

Ferner können die Messwerte zur Steuerung und Regelung von Drehmomenten eingesetzter Bohr-, Schneid-und Schraubwerkzeuge genutzt werden.