<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Meet- en stuurinri-cht-i-n-g--voor-bewegeTTe-strukturen.--- --------------------------------------------------Deze uitvinding heeft betrekking op een meet-en stuurinrichting voor bewegende strukturen, m. a. w. een inrichting om in de kontrole van bewegende strukturen zoals robotarmen en dergelijke te voorzien.
Het is bekend dat bij-bewegende strukturen, zoals bij
EMI1.2
¯ opeenvolgende door middel van scharnieren en/of gewrichten aan elkaar gekoppelde armen die elk t. o. v. elkaar bewogen worden door aandrijfmiddelen zoals stapmotoren. In elk van de scharnierpunten is tevens een hoekmeter of dergelijke voorzien zodanig dat uit de verschillende signalen van de verscheidene hoekmeter de positie van het eindpunt van de totale robotarm door berekening bekend is.
Deze inrichtingen vertonen echter het nadeel dat in het geval dat zware lasten moeten verplaatst worden iedere arm een
<Desc/Clms Page number 2>
doorbuigingzalondergaanwaardoordeuitgevoerdemetingen geen juiste weergave meer kunnen geven van de werkelijke positie van het uiteinde van de totale arm. In de praktijk' wordt dit nadeel zo veel mogelijk opgevangen door zulke robotarme en dergelijke uit zeer stevige en weinig buigzame
EMI2.1
struktuurelementen op te bouwen en legers--en-overbrengingen zo ----aHsJ. e-s-ij -a eryk-TTt e oe ------------ - ----- - - -- - - Jen-Afhankelijn vaa de zwaarte vao"de last zal dit probleem zieh echter altijd minder of meer blijven voordoen.
Bovendien is het niet steeds mogelijk, omwille van plaatsgebrek of omwille van de kostprijs, om in een zeer stevige, in het bijzonder weinig buigzame konstruktie te voorzien.
De huidige uitvinding heeft tot doel een oplossing- aan het
EMI2.2
...... . ""... voornoemde nadeel zonder dat speciale vereisten -v -o--o-x.-del-a-st-d-r-a--gend-e-struktuur -e-i Tot dit doel heeft de uitvinding betrekking op een meet-en ........ te bieden,stuurinrichting voor bewegende strukturen, daardoor gekenmerkt dat zij hoofdzakelijk bestaat in de kombinatie van een
EMI2.3
.... ......,..... ".... -.. -. lastdragende struktuur met een onbelaste meetstruktuur die de .... ... O'. 0 - -.. beweging van de lastdragende struktuur volgt, en deze beweging ".'"., 0-', ",'".. -. " -.. ".. van de lastdragende
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
a e AatezindeeetsstruktuurnietbelaJordjJshtjiuide da eventuele doorbuiging van de verschillende onderdelen van de lastdragende struktuur.
- - - --- -- --- - Ket te tonen i. fri. Ts r -
EMI3.2
karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 op overdreven wijze het zieh bij de bekende in- richtingen voordoende probleem weergeeft ; figuur 2 in perspektief en op schematische wijze een
EMI3.3
inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 3 een zieht weergeeft volgens pijl F3 in figuur 2 ; figuren 4 en 5, respektievelijk in achteraanzicht en in zijaanzicht varianten weergeven ; figuur 6 zeer schematisch een meetelement weergeeft zoals dat kan toegepast worden in de scharnierpunten van de opeenvolgende armen van een meetstruktuur.
In figuur l wordt een lastdragende struktuur l, m. a. w. een struktuur voor het dragen of verplaatsen van een last weergegeven, respektievelijk in onbelaste toestand A en belaste toestand B.
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
In deze figurenbestaatdestruktuurluitarmen2diein Scharnier 3 met elkaar KjBjajELb ssdr scha p scharnierpunt 3 voorzien is van een meetelement 4, puntenBefvrij uiteindei 5 van de uiterste arm 2 is voorzien van bijvoorbeeld middelen 6 voor het behandelen van produkten, het.
-uitvloeren van bepaalde handelingen en dergelijke. Ret geheel is bijvoorbeeld op een voet 7 bevestigd.
Het is duidelijk dat hierbij in beide toestanden A en B de in de scharnierpunt : en 3 geplaatste meetelementen 4 dezelfde meetresultaten zullen opleveren, alhoewel omwille van de doorbuiging van de struktuurgedeelten of armen 2 het uiteinde
5, van de struktuur 1, op verschillende plaatsen zal gesitueerd zijn. Eveneens is bet'duidelijk dat in de belaste to-es-tand B een foutieve berekening van de positie van het uiteinde 5 zal uitgevoerd worden daar, zulke berekening op basis van de voornoemde meetresultaten gebeurt.
De huidige uitvinding heeft tot doel hiervoor een opiossing te bieden door gebruik te maken van een meet-en stuurinrichting die, zoals weergegeven in figuur 2, hoofdzakelijk bestaat in een met de belaste struktuur 1 gekombineerde onbelaste meetstruktuur 8 die de beweging van de lastdragende of belaste struktuur 1, c, f althans van het uiteinde 5 ervan, volgt en
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
waarbij deze Bij de uitvoering volgens de figuren 2 en 3 wordt gebruik gemaakt van een- of d-i-e - -- -bestaat jnitmeerdere, o i rptLnten,' gekoppelde ----deeueöTgeüd aän pee neka truTurgdeelFenoYarmen 2, waarvan aan het uiteinde 5, bijvoorbeeld middelen 6 zijn voorzien voor het transport van garenvoorraadspoelen 9, bijvoorbeeld om deze automatisch op een bobijnstand 10 van een weefmachine te plaatsen.
De struktuur 1 is hierbij op een voet 7 bevestigd, terwijl de verscheidene struktuurgedeelten of armen 2 aangedreven worden door middel van elektrische motors 11, zoals bijvoorbeeld stapmotors die worden bevolen door middel van een stuureenheid 12.
EMI5.2
- ---- --- -- -
De meetstruktuur 8 is in dit geval vol. ledig parallel aan de lastdragende struktuur 1 uitgevoerd en bestaat zodoende ook uit meerdere struktuurgedeelten of armen 13 die onderling door middel van scharnierpunten 14, met elkaar verbonden zijn.
De meetstruktuur 8 is van de nodige meetelementen 4 voorzien, zoals bijvoorbeeld hoekmeters.
Opdat de meetstruktuur 8 altijd onbelast zou blijven is deze bijvoorbeeld door middelen 15 en 16 met de lastdragende struktuur 1. verbonden. Eventueel kunnen nog bijkomende
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
--- - ---flexibele of elastische verbindingselementen 17 voorzien - -- - ------ ------ worden een relatief eenduidige positie
EMI6.2
8 t. de struktuur 1 te behouden, m. uitslaan van struktuur 8 t. struktuur 1 te vermijden.
- --- - ------ - jk menten alaus--steeCJs - - informatie-¯-g-ev-et;- -om, bijvoo-rbeel-d door middel-- van - de informatie g er dm, b dybe e 1 door midd & l stuureenheid 12, de juiste positie van het uiteinde 5 van de lastdragende struktuur 1 t. een referentie, bijvoorbeeld de plaats van de voet 7, te berekenen, dit ongeacht van enige vervorming of speling die in de lastdragende struktuur 1 mocht optreden.
Figuur 4 geeft een variante weer waarbij de 8 in of tussen de lastdragende struktuur is en --r3 b e slechts tweetruktertfre'eiaeten13 evat.'"------Bij voorkeur zullen de strukturen 1 en 8 ieder gevormd zijn door evenveel struktuurelementen of armen 2-13 die twee aan twee dezelfde de armen 2 en anderzijds, de armen 13 door scharnierpunten met elkaar verbonden zijn en waarbij de vrije uiteinden van de uiterste struktuurelementen 2-13 met elkaar verbonden zijn door middelen 15-16.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Zoals weergeseven in figuur-5-bevat de > -str-uktu-rlwzowel armen ¯ als een uitschuivende arm 18 5 de middelen 6 draagt en die bijvoorbeeld de zuigerstang vormt van een De 8 bestaat tÄtgeval 13 die onderling scharnierend met elkaar zijn verbonden alsook repectievelijk met een voet 20 en het uiteinde 5.
Uit bet voorgaande blijkt dat de strukturen niet noodzakelijk door nagenoeg gelijke onderdelen moeten gevormd zijn.
Figuur 6 geeft schematisch nog een hoekmeter weer zoals deze in de inrichting volgens'de uitvinding kan toegepast worden om de onderlinge hoek tussen twee met elkaar gekoppelde struktuurgedeelten 13 op te meten. Hiertoe wordt op een struktuurgedeelte of arm 13 een detektie-element 21 voorzien dat door de verdraaiing van de struktuurgedeelten t. o. v. elkaar een verschillende positie inneemt t. o. v. meerdere detektie-elementen 22 die op het andere struktuurgedeelten staan gemonteerd.
Het is duidelijk dat door de samenwerking van de detektie-elementen 21 en 22, en uit de onderlinge
EMI7.2
... positie ervan, ook de onderlinge positie van de opeenvolgende struktuurgedeelten 13 kan bepaald worden, zodanig dat uit de signalen van verscheidene meetelementen 4 de juiste plaats van
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
. heteidnt5vandedragedesjtutuLkanbereken tot de als voorbeelden in de bijgaande figuren -----ö r g-e-meetHjke en - rbewegende in allerlei vormen ingn worden verwezenlijkt buiten buiten het kader der uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
Measuring and steering information - for bTe-structures .--- ------------------------------- This invention relates to a measuring and control device for moving structures, in other words a device for providing control of moving structures such as robot arms and the like.
It is known that co-moving structures, such as
EMI1.2
Consecutive arms linked by hinges and / or joints, each t. o. v. are moved together by drive means such as stepper motors. An angle meter or the like is also provided in each of the pivot points, such that the position of the end point of the total robot arm is known from the various signals of the various angle meters.
However, these devices have the disadvantage that in case heavy loads have to be moved, each arm has one
<Desc / Clms Page number 2>
deflection will not be able to accurately reflect the true position of the end of the total arm due to measurements taken. In practice, this drawback is overcome as much as possible by such robotic arms and the like of very sturdy and not very flexible
EMI2.1
to build structural elements and armies - and gears so ---- aHsJ. es-ij -a eryk-TTt e oe ------------ - ----- - - - - - Jen-Dependent line of the heaviness of "the burden will always see this problem less or more persist.
Moreover, due to lack of space or because of the cost price, it is not always possible to provide a very sturdy, in particular not very flexible construction.
The present invention aims to provide a solution to the problem
EMI2.2
....... "" ... the aforementioned drawback without special requirements -v -o -ox.-del-a-st-bearing-e-structure -ei. For this purpose the invention relates to a measuring and .. ...... to provide steering structures for moving structures, characterized in that it mainly consists of the combination of a
EMI2.3
.... ......, ..... ".... - .. -. load-bearing structure with an unloaded measuring structure showing the .... ... 0 '. 0 - - .. movement of the load-bearing structure, and this movement "." "., 0- ',", "" .. -. "- .." .. of the load-bearing
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
a eAatezindesstructuurnotbelaJordjJshtjiuide da possible deflection of the different parts of the load-bearing structure.
- - - --- - --- - Chain to show i. fri. Ts r -
EMI3.2
character, some preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 exaggerates the problem with the known devices; figure 2 in a perspective and schematic way a
EMI3.3
represents device according to the invention; figure 3 represents a view according to arrow F3 in figure 2; figures 4 and 5 show variants in rear view and in side view, respectively; figure 6 very schematically represents a measuring element as can be applied in the pivot points of the successive arms of a measuring structure.
In figure 1 a load-bearing structure l, m. A. W. a structure for carrying or moving a load is shown in unloaded condition A and loaded condition B, respectively.
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
In these figures, the structure of the closing arms 2 in Hinge 3 together with hinge point 3 is provided with a measuring element 4, points. Free end 5 of the extreme arm 2 is provided with, for example, means 6 for the treatment of products.
-flooring certain actions and the like. The ret assembly is, for example, mounted on a base 7.
It is clear that in both states A and B the measuring elements 4 placed in the pivot point and 3 will yield the same measuring results, although due to the bending of the structural parts or arms 2 the end
5, of the structure 1, will be situated at different places. It is also clear that in the loaded toes tooth B, an erroneous calculation of the position of the end 5 will be performed since such calculation takes place on the basis of the aforementioned measurement results.
The present invention has for its object to provide a solution for this by making use of a measuring and control device which, as shown in figure 2, mainly consists of an unloaded measuring structure 8 combined with the loaded structure 1, which controls the movement of the load-bearing or loaded structure 1, c, f at least from the end 5 thereof, follows and
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
In the embodiment according to Figs. 2 and 3 use is made of one or that - - - exists multiple, parts, 'coupled ---- deeueöTgeüd aanä pee neka truTurgdeelFenoYarmen 2, of which at the end 5, for example means 6 are provided for transporting yarn supply spools 9, for example to place them automatically on a bobbin position 10 of a weaving machine.
The structure 1 is hereby mounted on a base 7, while the various structural parts or arms 2 are driven by electric motors 11, such as, for example, stepper motors which are ordered by means of a control unit 12.
EMI5.2
- ---- --- - -
The measuring structure 8 is full in this case. empty in parallel to the load-bearing structure 1 and thus also consists of several structural parts or arms 13 which are mutually connected by means of pivot points 14.
The measuring structure 8 is provided with the necessary measuring elements 4, such as, for example, angle gauges.
In order for the measuring structure 8 to always remain unloaded, it is connected, for example, by means 15 and 16 to the load-bearing structure 1. Possibly additional
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
--- - --- flexible or elastic connecting elements 17 provided - - - ------ ------ become a relatively unambiguous position
EMI6.2
8 t. keep the structure 1, m. deflection of structure 8 t. avoid structure 1.
- --- - ------ - jk menten alaus - steeCJs - - information-g-ev-et; - -om, example-d by means of - of - the information g er dm , b dybe e 1 through midd & l control unit 12, the correct position of the end 5 of the load-bearing structure 1 t. calculate a reference, for example the location of the foot 7, regardless of any deformation or play that may occur in the load-bearing structure 1.
Figure 4 shows a variant in which the 8 is in or between the load-bearing structure and - r3 be only two-pressure freeforms13. "" ------ Preferably, structures 1 and 8 will each be formed by the same number of structural elements or arms 2-13 which are two by two the same, the arms 2 and, on the other hand, the arms 13 are connected to each other by pivot points and wherein the free ends of the extreme structural elements 2-13 are connected to each other by means 15-16.
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
As shown in figure-5, the> -str-uktu-rlw contains both arms ¯ and an extendable arm 18 5 which carries the means 6 and which, for example, forms the piston rod of a De 8 case 13 which are hingedly interconnected as well as respectively with a foot 20 and the end 5.
From the foregoing it appears that the structures need not necessarily be formed by substantially equal parts.
Figure 6 schematically shows another protractor as it can be used in the device according to the invention for measuring the mutual angle between two mutually coupled structural parts 13. For this purpose, a detection element 21 is provided on a structural part or arm 13, which is rotated by rotating the structural parts. o. v. occupies different positions t. o. for several detection elements 22 mounted on the other structural parts.
It is clear that through the cooperation of the detection elements 21 and 22, and from the mutual elements
EMI 7.2
... its position, the mutual position of the successive structural parts 13 can also be determined, such that from the signals of various measuring elements 4 the correct position of
<Desc / Clms Page number 8>
EMI8.1
. The result of the calculation can be done by way of which the examples shown in the accompanying figures can be realized in a variety of forms outside the scope of the invention.