联接装置和联接方法与流程

文档序号:14955381发布日期:2018-07-17 23:27阅读:171来源:国知局

本发明涉及具有方法独立权利要求和装置独立权利要求的前序部分所述特征的一种联接装置和一种联接方法。



背景技术:

由de202012100646u1已知这种联接装置。该联接装置被构造为,在工业机器人的可行进承载设施和工件或工作场所之间形状配合地定线。承载设施通过工业机器人的自运动而运动。



技术实现要素:

本发明的目的在于提出一种改进的联接技术。

本发明的目的通过方法独立权利要求和装置独立权利要求的特征来实现。

根据本发明的联接技术,即联接装置和联接方法,具有不同的优点。特别突出的是:重量轻并由此获得能源效益,有利于机动性和灵活性的紧凑结构,以及有利于刚性和机械稳定性的有利的夹紧联接。

根据本发明的联接技术为移动的处理设备及其可编程的工业机器人在处理工作站的工作场所中的夹紧固定提供了特别简单和通用的可能性。这种固定的夹紧连接是在工作场所的固紧板上进行的。这种固紧板可以是在工作场所中大多数情况下都存在的工作台面。

通过这样的联接装置,能够根据需求将移动的处理设备联接在许多不同的工作场所。这特别是可以在具有所述工作台面的手工工作场所进行。通过所述的联接和夹紧固定,可以将工业机器人设置在工作台边缘上并且非常靠近工作场所的处理区域,并且大约位于工作台表面的高度上。

根据本发明的联接技术允许使用小型工业机器人。这种机器人特别可以是触觉工业机器人并具有配属的和记录外部负载的传感装置,其触觉能力和感知特性可用于所述处理,并且也可以根据需求在移动的处理设备行进期间探测可能的障碍物。

夹紧装置可以被不同地设计。优选地,夹紧装置具有多个平行的、水平的并可相对于彼此运动的夹爪,这些夹爪将固紧板或工作台平面地夹在中间。夹紧装置也可以具有单一的上夹爪或下夹爪,上夹爪或下夹爪通过张紧件压靠在固紧板的上侧或下侧。一个或多个夹爪被高度可调地设置在运输装置上。将夹紧点与地面间隔开地设置在工作台面上的优点在于,这是一种机械上特别适合的固定点。在处理中出现的并由工业机器人导入的反作用力可以在工作台面上有利地受到大面积地支撑并被吸收。

例如,将上夹爪构造为用于工业机器人的载体并具有机器人接口,在一种优选的实施方式中,下夹爪被构造为配对保持件。这些夹爪构成一成角度的、彼此搭接的轮廓,在此,张紧件被设置在夹爪之间。由此能够简单地相对于各个给定的固紧板高度或工作台面高度来调整夹紧装置。

至少一个夹爪可以根据固紧板或工作台面的造型被改造,在此,例如支撑框架等可以接在工作台面下侧,并且能够使夹爪大面积地夹紧贴靠在工作台面的上侧和下侧。

联接装置可以具有定位装置,用于夹紧装置和/或移动的处理设备在工作场所的定位。

优选地,定位装置包括机械的和/或光学的定位器件。

优选地,将运输装置设计为自动的无人驾驶运输车辆,其能够独立地转向和导航。利用光学定位器件,运输装置可以在行驶期间导航并相对于工作地点精确地定位。例如标志销和接收孔这样的机械定位器件可以用于上夹爪与工业机器人相对于工作场所的精确取向和定位。结果是,工业机器人立即具有所需的相对于处理区域的区域性参照物。此外还能够提高和监视行驶运行中的安全性。

联接装置可以具有用于探测在固紧板或工作台面上的正确夹紧的传感器装置。由此可以避免上夹爪与工业机器人在夹紧地点上出现错误。此外,还可以检测并避免事故危险。优选地,探测装置具有在突出于工作台面的夹爪边缘上旋转的传感器装置,该传感器装置指向固紧板表面或工作台表面。由此可以查明:上夹爪是否被充分准确地定位以及是否以预设的程度与固紧板表面或工作台表面搭接。此外,还可以探测到夹紧区域中可能的异物并发出信号。该探测装置也可以包含对驱动能量、特别是电机电流的测量。各种可能的故障情况例如可以通过有针对性地查问传感器装置的开关状态并结合对驱动能量的测量来可靠地识别。

联接装置还可以包括能量耦合器。能量耦合器可以例如通过工业机器人来激活或失活。移动的处理设备具有随身携带的能量存储器,例如电池,在此,利用能量耦合器可以在工作场所建立与外部电源的导电连接。工业机器人可以例如为了这种能量耦接而将随身携带的电源电缆插在工作场所的插座上。

优选地,处理设备被配置和设计用于人机协作或合作(mrk)。这允许将处理设备应用在手工工作场所并直接靠近工作人员。由此使得移动的处理设备及其优选的触觉工业机器人的使用范围显著地扩大。特别是通过将处理设备根据需求联接在许多不同的并且基本上可以是任意的工作场所上,能够实现高度的灵活性。

该联接装置是一种独立的装置。该联接装置可以是移动的处理设备的集成构件,并且属于其初始设备。替代地,可以将该联接装置加装在现有的处理设备上或根据现有的处理设备加以改装。

本发明的其他优选的设计方案由从属权利要求给出。

附图说明

在附图中示例性和示意性地示出了本发明。其中:

图1示出了一处理工作站,其包括工作场所和所联接的移动的处理设备及其夹紧装置,

图2和图3示出了夹紧装置被联接在工作场所的工作台面上时的不同工作位置,

图4示出了根据图1的处理工作站的透视图,

图5示出了具有定位和探测装置的夹紧装置的夹爪的剖视图,

图6至图8示出了处理设备及其联接的变型,

图9和图10示出了探测装置的功能示图,和

图11示出了根据图5的定位装置的补充。

具体实施方式

本发明涉及一种联接装置(8)和一种联接方法。本发明还涉及一种具有这种联接装置(8)的移动的处理设备(5)。此外,本发明又涉及一种处理工作站(1),该处理工作站包括工作场所(2)和带有联接装置(8)的移动的处理设备(5)。

图1和图4示出了包括工作场所(2)的处理工作站(1),在该工作场所中静止地设置带有工作台面(3)的工作台。在该工作台面(3)上设有一处理区域,在该处理区域中包括有工件(4),在该工件上可以执行任意的处理,例如接合或安装处理或加工处理等。工作台面(3)被与地面间隔开地设置。工作台面(3)的上侧和下侧可以从自由的工作台边缘进入。工作台面(3)支撑在分散的并间隔开的柱脚上和/或通过壁紧固受到支撑。

所述处理可以由工人(未示出)手动地执行,以及附加地或替代地借助移动的处理设备(5)全自动或半自动地执行。处理设备(5)具有可编程的工业机器人(7)和用于工业机器人(7)的运输装置(6)。工业机器人(7)可以是多重存在的。

在后面将要被详细说明的运输装置(6)优选与地面相连并具有多个车轮(11,12)以及可控制的行驶和转向驱动器(13)。运输装置可以全方位转向地在地面(例如车间地板)上行驶。运输装置可以借助定位装置(26)、特别是光学定位装置(28)来导航,并行驶到如图1和图4所示的工作场所(2)上的联接位置上。

所示出的运输装置(6)被构造为无人驾驶的、自动的、自行驶的和自转向的运输车辆,例如被构造为ftf或agv。为了实现全向运动,可配设合适的从动件,例如全向轮。替代地,运输装置(6)可以被构造为无驱动的手动运动运输车辆。

该多节肢工业机器人(7)具有多个机器人轴(i-vii)和一机器人控制器(未示出)。

该工业机器人(7)优选地被构造为触觉机器人,具有用于检测外部作用的机械负载的相关传感装置(32)。工业机器人(7)优选直立地设置在运输装置(6)上。替代地,工业机器人可以悬挂地或以其他的姿势设置在运输装置(6)上。

为了将移动的处理设备(5)联接在工作场所(2)上,设置联接装置(8)。该联接装置具有例如夹紧装置(9)。该可控的夹紧装置(9)具有一个或多个、特别是两个夹爪(14,19)和一张紧件(25)。在该优选的实施方式中,设有上夹爪(14)和另一下夹爪(19)。夹爪(14,19)至少局部被构造为板状的。

联接装置(8)还可具有一个或多个可控的侧向联接件(35),例如电磁铁,用于替代地联接在工作场所(2)的侧壁上。根据图4,联接件(35)可以例如设置在运输装置(6)上和/或上夹爪(14)上。

夹紧装置(9)用于形成将处理设备(5)固定在工作场所(2)上的夹紧连接。该夹紧连接在工作场所(2)形成于单个夹爪(14,19)或两个夹爪(14,19)与固紧板(3)之间。优选地,至少一个夹爪(14,15)平行于固紧板(3)地、特别是水平地取向。

固紧板(3)在所示出的实施例中由水平的工作台面形成。夹紧点位于工作台上的所述处理区域附近。在另一种实施方式中,固紧板(3)可以被构造为单独的水平的板,并且被牢固地设置在工作场所(2)的、特别是工作台的、壁等的其他地方。下面的说明是参照工作台面(3)的,并且相应地也适用于其他类型的固紧板。

夹紧装置(9)可以被配置和设计为安装在移动的处理设备(5)上,特别是安装运输装置(6)上。此外,夹紧装置(9)可以被配置和设计用于收纳和支撑工业机器人(7)。夹紧装置(9)可以是移动的处理设备(5)的集成构件。夹紧装置可以在首次装备时被安装,或者被改装或者说是替换现有联接装置并被改装。

夹紧装置(9)可以为了夹紧目的而运动,并具有可相对于彼此运动的组件。夹紧装置还可相对于运输装置(6)、特别是其基部或底盘运动。前述的相对运动优选为线性的。替代地,前述的相对运动可以是旋转运动或者是线性运动/旋转运动的组合。对所述相对运动的引导和驱动被相应地设计。

夹紧装置(9)有多种可能的设计方案。图1至图3示出了一种优选的实施例。图6至图8示出了变型。

在图1至图3的实施例中,夹紧装置(9)具有多个、特别是两个相互平行并可相对运动的夹爪(14,19),这些夹爪将固紧板(3)夹在它们之间。夹爪(14,19)形成为成角度的并且彼此搭接的轮廓,在此,张紧件(25)设置在夹爪(14,19)之间。

夹爪(14,19)以可调的距离设置在地面之上并被设置在工作台面(3)或工作高度的区域中。水平的夹爪(14,19)被构造为局部板状的,并在那里从上方和下方且平面地将工作台面(3)夹在它们之间。

上夹爪(14)被构造为工业机器人(7)的载体。为此,上夹爪具有机器人接口,该机器人接口具有限定的位置。下夹爪(19)形成配对保持件。

上夹爪(14)的横截面被构造为c形轮廓。上夹爪具有平躺的上部侧边(15)、在后部附接于该上部侧边的直立侧边(16)和附接与该直立侧边下部的平躺的第二侧边(17)。平躺的或水平的上部侧边(15)构成所述的载体,该载体在其上侧具有机器人接口。

下夹爪(19)的横截面被构造为l形,并且具有水平的或平躺的上部侧边(20)和附接在该上部侧边上的、向下指向的直立侧边(21)。在直立侧边的下端部上可以设置止动件(23),该止动件反作用于运输装置(6)。

两个夹爪(14,19)相对于彼此可沿高度方向或竖直方向运动地安装。两个夹爪彼此搭接,在此,下部的横侧边(17)和直立的侧边(21)具有直立运动间隙地相互穿过。在夹爪(14,19)之间,特别是在其直立的侧边(16,21)之间,设有导向件(18)。该导向件引导夹爪(14,19)在竖直方向上的相对运动。

夹紧装置(9)、特别是上夹爪(14)借助另一导向件(22)在运输装置(6)上、特别是在其基部或底盘(10)上被高度可调地安装和引导。下夹爪(19)在高度调节时随动。替代地或附加地,下夹爪也可以在基部(10)上具有自己的高度可调的支承件和导向件。

在所示出的实施例中,张紧件(25)被设置在夹爪(14,19)之间,特别是在其横躺的或水平的侧边(17,20)之间。张紧件具有可控制的制动或限动装置。张紧件(25)可以被控制地收缩和延伸,并且例如构造为流体缸,特别是气动缸。替代地,也可以采用其他的结构设计,例如,被设计为马达驱动的螺杆传动器或齿条传动器、剪切驱动器等。

张紧件(25)可以具有自己的控制器和/或连接在上一级的移动的处理设备(5)的控制器上。张紧件(25)也可以是自锁的。张紧件还可以具有相应的用于参数检测、特别是用于距离和/或力测量的传感装置。

在所示出的实施方式中,在下夹爪(19)上接合有回动件(24),该回动件使下夹爪(19)在张紧件(25)失活时朝止动件(23)运动并进入那里的起始位置中。竖直起作用并支撑在基部(10)上的回动件(24)可以例如被构造为弹簧并且可能具有阻尼。在另一种实施方式中,其可以是夹爪(19)的自重或重力。

通过张紧件(25)和回动件(24),可以调整夹爪(14,19)的起始点和夹爪的横侧边(15,20)之间的缝隙并保持。通过该预设的缝隙,夹紧装置(9)可以通过移动的处理设备(5)的行驶运动从前面的工作台面边缘出发移动到工作台面(3)之上。为了形成夹紧连接,夹爪(14,19)彼此相向地并朝向工作台面或固紧板(3)运动。

夹紧装置(9)的相对运动可适应于情况地例如在夹紧位置被附加地阻塞。这可以以任意合适的方式(例如通过制动器等)在一个或多个导向件(18,22)上实现。由此,移动的处理设备(5)、特别是运输装置(6)可以既支撑在固紧板(3)或工作台上,又支撑在地面上。这可以提高处理中的刚性和定位精度。

图1示出了初始位置,此时在侧边(15,20)之间有打开的缝隙,在此,这些侧边搭接在工作台面(3)的边缘区域。在侧边(15,20)上设置用于夹紧连接的水平夹紧面。

图2示出了下一个工作位置,在该工作位置中,张紧件(25)首先使上夹爪(14)下降,并使其侧边(15)接触工作台面(3)的上侧。下夹爪(19)停在止动件(23)上并通过回动件(24)保持在此处。

在根据图3的下一个工作位置上,张紧件(25)延伸并在夹爪(14,19)之间张开,在此,上夹爪(14)支撑在工作台(3)上,而下夹爪(19)提升并以其上部侧边(20)与工作台面(3)的下侧夹紧地接触。在这种情况下,与止动件(23)的接触被松开,并且回动件(24)张紧。在该夹紧位置上,夹紧装置(9)和移动的处理设备(5)被固定在工作台面(3)上和工作场所(2)上并定位。

至少一个夹爪(14,19)、特别是其横侧边(15,20)可以适配于固紧板或工作台面(3)的构型。由此,特别是对于下夹爪(19)而言,尽管在台面下侧或板下侧上存在附件(anbauten),例如承载横梁,但是却可以形成可靠的夹紧连接。这种适配可以通过嵌板或其他优选耐压的适配件(未示出)来形成,这些适配件使得所述的附件被省略。

运输装置(6)具有前述的基部(10),该基部可以构成底盘,并且该基部在背侧具有用于导向件(22)的直立的壁或支撑件。该基部在俯视图中具有向前渐细的或大概三角形的形状。其宽度大于其长度。该基部(10)可以具有一本体以及底部和一个或多个侧壁。

在基部(10)上设有行驶机构,该行驶机构带有多个车轮(11,12)。在所示出的实施方式中设有三个车轮(11,12),这些车轮在俯视图中以等腰三角形排列。后面的平行轮(11)以它们地转动轴线对齐,并分别具有自己的并且可单个控制的驱动件,例如电动机。在图1至图3中,在侧视图和所述宽度方向上仅能看到一个车轮(11)。

前面的车轮(12)例如被可自由转动地安装并且还可以围绕如图1所示的竖轴线枢转。它们构成从动轮或转向轮并中间地位于后面的车轮(11)之间。

运输装置(6)具有前述的行驶和转向驱动器(13)。其例如由车轮(11)的两个可单独控制的驱动件构成。由此,车轮(11)可以同方向地或反方向地并且以相同或不同的速度被驱动包括车轮停止。在以相同速度沿相同方向转动时,可以实现沿前进或后退方向的直线行进,如图1中的箭头所示。在一个车轮被阻止而另一个车轮(11转动)时,可以实现原地转弯或以非常窄小的转弯半径转弯。如果两个车轮(11)被反向地驱动,也会发生同样的情况。如果两个车轮(11)关于其共同转动轴线以相同的方向并以不同的速度被驱动时,则沿前进或后退方向曲线地行进,该曲线的曲率半径取决于速度差。

运输装置(6)可通过行驶和转向驱动器(13)在最狭窄的空间上并且以任意方向运动。行驶和转向驱动器(13)可设有自己的控制器和/或连接于上一级的移动的处理设备(5)的控制器。

联接装置(8)具有定位装置(26),用于将夹紧装置(9)和/或移动的处理设备(5)定位在工作场所(2)上。定位装置(26)可具有一个或多个定位件(27,28)。这些定位件可以是任意的类型。在所示出的实施方式中,使用机械定位件(27)和光学定位件(28)。

如图1和图5所示,定位装置(26)用于将上夹爪(14)精确地定位在工作台(3)上。在此,也将工业机器人(7)带入工作场所(2)的被精确预设的位置中并且与其处理区域对置。在运输装置(6)行驶期间,夹爪(14,19)可以处于降低的位置中。这降低了重心并提高了倾覆稳定性。

为了实现精确定位,使用一个或多个机械定位件(27)。这些机械定位件可以例如由工作台面(3)上侧的栓或销和夹爪(14)的、特别是侧边(15)下侧的合适的接纳孔构成。为了实现定位的目的,可以关闭或轻柔地打开行驶和转向驱动器(13),以便能够通过定位件(27)追踪运输装置(6)。

在对接装置(9)上或运输装置(6)上可以设置另一优选为光学的定位件(28)。该光学定位件可以例如是电子相机,并且被用于在行驶期间和在靠近并定位在工作场所(2)上时导航运输装置(6)。该光学定位件(28)例如被构造为数字测量相机,其检测并且测量周围环境。替代地,该光学定位件可以是激光扫描仪或以其他合适的方式构成。光学定位件(28)可以检测运输装置(6)关于周围环境、特别是工作台和工作场所(2)上的其他物体的相对位置。

定位件(28)可以单个或多个地存在。优选地,定位件位于运输装置(6)的前侧和/或后侧上。单个的光学定位件(28)可以例如借助可控制的调整装置可选地定位在前侧或后侧上。图11在剖面俯视图中示意性示出了光学定位件(28)的这种在不同功能位置之间可调节的、特别是可枢转的布置方案,两个功能位置以实线和虚线示出。

根据低成本结构的另一方面,仅使用一个光学定位件(28),例如激光扫描仪,根据图11用于导航和安全的目的。其默认被定向为,以大约180°的视野向前看(根据实线示出)。如果移动的处理设备(5)在狭窄情况下不能转弯,例如紧接在从角落离开之后或在端侧耦接过程时,则运输装置(6)的结构框架中的激光扫描仪可以例如向后运动到另一侧,并且在此例如枢转。该位置用虚线示出。为此,激光扫描仪可运动地、特别是可转动地悬挂在载体上,该载体可以无振动地固定在两个端部位置上。由于所应用的夹紧原理,运输装置(6)的结构刚度的降低是无关紧要的。此外,向后指向的激光扫描仪可以在联接之后用于防护工业机器人(7)的工作区域,特别是针对无授权的入场和人员接近处理设备(5)。

可能附加的光学定位件(28')可以用于将夹紧装置(9)、特别是上夹爪(14)定位在固紧板(3)上。在此,也可调整夹爪(14,19)或侧边(15,20)之间的所述缝隙。在图1和图5中示出的定位件(28')被设置在合适的位置上,例如上夹爪(14)的前端部,并且在夹紧之前探测固紧板(3)的上侧和/或下侧。这可以例如在接近工作场所(2)时或在上夹爪(14)向上行驶时发生。

联接装置(8)还可具有探测装置(29)。该探测装置可用于探测在工作台面(3)上的正确夹紧和/或用于防止事故。在夹紧时,夹爪(14,19)平面地贴靠固紧板(3)并以高夹紧力按压固紧板。

根据图1、图5、图9和图10,探测装置(29)可具有例如位于上夹爪(14)的自由边缘区域、特别是其侧边(15)上的传感器装置(30)。传感器装置位于夹爪(14)的或侧边(15)的下侧并且指向工作台面(3)的上侧。

传感器装置(30)可例如由多个可能设置在柔性软管中的接触传感器或压力传感器构成。传感器装置确定:是否有异物或身体部分位于夹紧区域中,它们会妨碍夹爪(14)与工作台面(3)的完全接触。在此,可探测各种故障情况,例如,异物或身体部分位于夹爪(14)的边缘上或内部或中央区域中,或者所夹住的工作台区段太小。此外,还可以探测可能发生在夹爪(14)与工作台面(3)之间的倾斜,这种倾斜例如是由大面积的单侧夹紧引起的。上述的传感探测也可以与对所产生的电机电流的测量组合起来。在探测到这种故障或干扰时,发出报警信号,并且也有可能会使张紧件(25)停止或逆转。

图9和图10示出了图5的截面剖视细节视图。传感器装置(30)例如被构造为有弹性的开关板(schaltleiste),其在夹爪(14)的下侧和边缘区域上沉入到其中。开关板在撞在工作台面(3)上时被压扁,使得夹爪(14)平面地压靠在工作台表面上并且可传递力f。

定位装置(26)和/或探测装置(29)可连接于上一级的移动的处理设备(5)的或夹紧装置(9)的控制器。

联接装置(8)还可具有图1所示的能量耦合器(34)。由此可以实现优选工作场所(2)上的外部电源(33)与移动的处理设备(5)或联接装置(8)之间的能量连接。能量耦合器(34)可以例如由设置在处理设备(5)上的和随身携带的电导线、特别是电缆和工作场所(2)上的、特别是工作台面(3)上的静止的能量接口(例如插座)构成。可编程的工业机器人(7)可以通过例如抓住电线上的插头并插入电源和再次拔出来使能量耦合器(34)被激活和失活。处理设备(5)、特别是其运输装置(6)可具有随身携带的能量存储器,例如电池(未示出),其与能量耦合器(34)连接。

在图6至图8中示出了联接装置(8)及其夹紧装置(9)的变型。各个夹紧力线通量由箭头示出。移动的处理设备(5)的其他组件、特别是定位装置(26)和探测装置(29)可以按照与前述实施例相同的方式或经调整的类似方式构成。

图6示出了联接装置(8)及其夹紧装置(9)的简化变型。夹紧装置(9)带有单个的上夹爪(14),该上夹爪具有例如所示出的成角度的l形或其他合适的形状。配对保持件(19)可由运输装置(6)构成,例如由其基部(10)或主体构成。张紧件(25)在夹爪(14)与配对保持件(19)或运输装置(6)之间起作用,在此,固紧板(3)被夹紧在载体侧边(15)与配对保持件(19)之间。在张紧和卡住时,运输装置(6)可能会上升。通过使具有载体侧边(15)的夹爪(14)在工作台(3)上行驶并随后下降,使夹爪贴靠并支撑在工作台表面上,就能够从上面实现夹紧,在此,随着进一步的张紧运动,运输装置(6)或配对保持件(19)被向上拉。在该变型中,可存在另一种类型的、用于夹爪(14)的初始位置的预定位装置。

在图7所示的第二种变型中仅存在下夹爪(19)。用于工业机器人(7)的载体(14)与运输装置(6)刚性地连接并以足够的距离设置在工作台上侧(3)的上方和基部(10)的上方。下夹爪(19)被设置在运输装置(6)上。下夹爪由支撑在运输装置(6)上的张紧件(25)加载,并且被提升以卡在工作台(3)上。在这种变型中,夹紧是从下面实现的,在此进行的是朝向地面的张紧。

图8示出了第三种变型,其与图1至图3的实施例具有相似性。在该变型中存在两个夹爪(14,19),它们分别在运输装置(6)上被支撑和引导,并且被共同的或它们自己的张紧件(25)加载。夹爪(14)的载体侧边(15)被向下拉向工作台上侧,而下夹爪(19)被向上压向工作台下侧。运输装置(6)保持站立在地板上,而工作台面(3)在两侧被夹紧。

处理设备(5)被配置和设计用于人机协作或合作(mrk)。这可能既涉及到工业机器人(7)的设计,又涉及到运输装置(6)以及可能还有夹紧装置(9)的设计。在此,可以探测到可能的和不可预见的与工人的碰撞。此外,可以将驱动力或驱动力矩和处理设备(5)的和联接装置(8)的或夹紧装置(9)的可运动组件的运动速度可以被子限制为适合于mrk的值。由此,可以避免在发生碰撞时伤害到工人。也可实现与工人的无伤害的接触。

定位装置(26)、特别是定位件(28')还能够降低工人被挤压的风险。在运输装置(6)使夹紧装置(9)运动到固紧板(3)或工作台上方之前,上夹爪(14)能够以较小的并且无挤压的例如大约4mm的高度距离被定位在固紧板(3)的上方。在张紧件(25)上所进行的传感式力测量使得能够监视夹紧力以及工人被夹伤的风险。传感器装置(30)还可倾斜向外地指向。由此,传感器装置可以在平面地驶过固紧板(3)或工作台时探测到与工人或物体的碰撞。控制器可以据此触发相应的安全措施。

如图1所示的工业机器人(7)优选被构造为触觉机器人,其具有感知能力并且也可能用于人机协作(mrk)。

工业机器人(7)具有多个机器人节肢和多个被驱动的机器人轴(i-vii)。工业机器人可以具有任意数量和配置的平移和/或旋转的机器人轴。在所示出的实施方式中,工业机器人(7)被构造为关节臂机器人或曲臂机器人,并且具有七个旋转的机器人轴(i-vii)。

工业机器人(7)根据图1具有多个(例如三个、四个或更多)可运动的并彼此连接的机器人节肢。这些机器人节肢是铰接的并通过转动的机器人轴(i-vii)彼此连接并且与基部连接。该基部连接机器人接口。基部可以具有用于生产资料的接口,并且可以在需要时接纳机器人控制器。还可以将单个的机器人节肢构造为多部分的和可运动的、特别是围绕纵轴线可转动的。

工业机器人(7)在端部具有从动节肢,从动节肢带有优选可转动的从动元件,该从动元件在所示出的实施方式中与处理工具(未示出)直接连接,或者通过更换联接件或介质联接件间接地连接。最后的机器人轴(vii)构成从动元件的转动从动轴。从随身携带的或外部的生产资料供应部输入生产资料到处理工具可以在内部通过中空的机器人节肢中的内部导线和介质联接件来实现。生产资料可以例如是电的信号流或功率流、压缩空气、液压液体、冷却剂等。

所述传感装置(32)配属于工业机器人(7),利用该传感装置可检测从外部作用的机械负载,特别是力和/或力矩。这特别可以是反作用于处理的反作用力或力矩。工业机器人通过传感装置(32)获得所述的触觉特性和感知能力。该传感装置可用于:寻找工件(4)上的处理点,处理工具在那里的定位;执行处理期间;以及在行驶时的碰撞监控。

所配属的传感装置(32)优选被集成到工业机器人(7)中、特别是其机器人节肢中。传感装置(32)可以具有一个或多个传感器,特别是力传感器和/或力矩传感器和可能的距离或位置传感器,它们分别优选被设置在轴颈上和/或机器人轴的驱动器上。在一种替代的实施方式中,传感装置(32)可以被设置在其他的地点,例如在从动元件与处理工具之间。

机器人轴分别具有轴承、特别是转动轴承和在此配属和集成的、可控的、可调节的轴驱动器,例如转动驱动器。机器人轴还可具有例如用于车辆运行的可控或可切换的制动器,和前述的可能是冗余的传感装置(32),用于探测外部作用的机械负载。

工业机器人(7)可以具有一个或多个力调节的或力和位置调节的机器人轴或轴驱动器。工业机器人还可具有柔性调节器,该柔性调节器可以使工业机器人在超过过载阈值时回避或弹性回退。机器人轴的所述力控制器或力调节器涉及向外对从动节肢的从动元件的作用,以及作用在那里的反作用力。机器人内部在机器人轴或轴驱动器上进行力矩控制或力矩调节。

触觉工业机器人(7)可以随着其机器人轴的不同刚性或柔性而具有不同的运行模式。这些运行模式可以例如是手动引导模式、定位或搜寻模式和刚性模式。可以根据需要在运行模式之间进行切换。

优选的触觉工业机器人(7)被设计用于mrk并被适宜地设计。工业机器人的一个或多个柔性机器人轴通过在意外发生碰撞时的力限制和可能的停车或弹性回避而避免了与工人的事故和与工作区域中的物体相撞。由此,触觉工业机器人(7)也可以在部分自动化的情况下用于mrk。工业机器人可以在避免受伤的条件下关于与人体的物理接触做出反应。在此,也可以实现无痛的接触。

触觉工业机器人(7)可以被构造为轻型机器人,并且由轻量材料、例如轻金属和塑料构成。其也具有较小的结构尺寸。此外,工业机器人可以具有例如5至20kg低承载力。处理工具的重量同样较轻。

所示出和所描述的实施方式可以具有不同方式的变型。特别是可以将不同实施例的和前述变型的特征任意地相互组合,特别是也可以相互替换。

夹紧装置(9)可以只具有单个的上夹爪(14),在此,张紧件(25)例如从下面按压工作台面(3)或另一固紧板。在这种情况下可以存在另一类型的、用于夹爪(14)的初始位置的预定位装置。在张紧和夹住时,也可以根据需要使运输装置(6)升起。

探测装置(29)可以具有一个或多个例如与定位装置(26)或者说与定位件(27,28)耦接的探测件。在机械的定位件(27)中,例如在定位开口中可以有一开关板。传感器装置(30)的传感器还可以其他的方式构成,例如被设计为接近传感器或接触开关等。

一个或多个夹爪(14,19)及其导向件(18,22)的结构设计也是可变的。同样的还有张紧件(25)的设计和布置。张紧件也可多重地存在,例如每个夹爪(14,19)具有自己的张紧件。张紧件(25)还可以支撑在运输装置(6)上,特别是支撑在基部(10)上。

行驶机构可以有不同的设计。例如,行驶机构可以具有:受控的、可转向的前轮(12),其具有转向驱动器;和具有共同的行驶驱动器的后主动轮。

如果工作台(3)具有直立的侧覆盖面,则可以使用该侧覆盖面,使移动的处理设备(5)通过一个或多个联接件(35)(例如电磁铁)被拉向工作场所(2)上的不同侧。在此,例如角落和端面设置都是可行的。工作场所(2)的侧面可以由含铁材料制成,其也可以被局部地改装。高度可调的上夹爪(14)可以在背侧具有一联接件(35),并因此可以齐平地联接在工作台面(3)上。

带有工业机器人(7)的联接装置(8)可以持久地或可更换地与运输装置(6)连接。这使得能够例如通过传送带实现拣选和递送服务。

附图标记列表

1处理工作站

2工作场所

3固紧板,面板,工作台面

4工件

5移动的处理设备

6运输装置

7工业机器人

8联接装置

9夹紧装置

10基部,底盘

11被驱动的轮

12可枢转的轮

13行驶和转向驱动器

14载体,夹爪

15横向载体侧边,平台

16直立的载体侧边

17横向载体侧边

18导向件

19配对保持件,夹爪

20横向保持侧边

21直立的保持侧边

22导向件

23止动件

24回动件,弹簧

25张紧件,缸

26定位装置

27机械定位件

28光学定位件

28'光学定位件

29探测装置

30传感器装置

31从动节肢

32传感装置

33电源

34能量耦合器

35联接件。

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