CH701886A2

CH701886A2 - Handhabungsautomat oder Roboterarm mit Sicherheitseinrichtungen und Einrichtungen für die Darstellung der Betriebszustände.

Info

Publication number: CH701886A2
Application number: CH15602009A
Authority: CH
Inventors: Stefan Fischer; Heinz Domeisen; Christian Ruedlinger
Original assignee: Stefan Fischer Neuronics Ag
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-03-31

Abstract

Handhabungsautomat oder Roboterarm mit Einrichtungen für die Darstellung seiner Betriebszustände. Dazu gehören die Anzeige visueller Signale mit Hilfe von Leuchtelementen (1–5) und die Wiedergabe von Audiosignalen sowie die Wiedergabe natürlicher Sprache, um den Benutzer über die Betriebszustände des Geräts zu informieren.

Description

Beschreibung Stand der Technik

[0001] Patent WO 02 086 637 beschreibt einen Knickarmroboter, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er ohne Absperrungen mit Menschen im kollaborierenden Betrieb betrieben werden kann und überlappende oder gemeinsame Arbeitsbereiche mit Menschen hat. Industrieroboter haben typischerweise Signalfarben, um leicht wahrgenommen werden zu können und befinden sich hinter Absperrungen um Gefährdungen von Menschen ausschliessen zu können. Leuchtsignale und akustische Signale werden systematisch benutzt um potentielle und akute Gefahrensituationen zu signalisieren. Die visuellen und akustischen Anzeigeelemente sind jedoch räumlich von den Bauelementen und Komponenten getrennt, von denen eine Gefährdung ausgeht und können keine differenzierten und fein abgestuften Gefahrensituationen darstellen.

Beschreibung der Erfindung

[0002] Um die Arbeit mit Handhabungsautomaten effizienter und sicherer zu machen, muss deren Betriebszustand zuverlässig und eindeutig signalisiert werden. Damit können gefährliche Situationen und Verletzungen oder Beschädigungen vermieden werden.

[0003] Die Erfindung beruht darauf, dass die mechanischen Komponenten des Roboterarms oder Handhabungsautomaten, von denen ein Gefährdung durch eine Kollision mit Körperteilen des Menschen ausgehen können, aktiv leuchten. Grossflächige und helle Leuchtelemente, können durch diffuse Reflexionen auch ausserhalb des Blickfeldes wahrgenommen werden. Durch Farbänderungen, Variation der Helligkeit, periodische Helligkeitsänderungen oder Blinken können Betriebszustände oder potentielle Gefahrensituation signalisiert werden und unterschiedliche Gefahrenniveaus dargestellt werden.

[0004] Die akustische Darstellung der Betriebszustände ermöglicht es in in ähnlicher Weise, vor potentiellen Gefahrensituationen zu warnen.

[0005] Zusätzlich erlauben die visuellen Anzeigeelemente und akustische Signale, technische und mechanische Fehler, Programmfehler oder Bedienungsfehler eindeutig zu signalisieren, was die Ergonomie des Handhabungsautomaten verbessert und die Fehlerdiagnose vereinfacht.

Beispiele für Betriebszustände sind:

[0006] Roboter in Bewegung Roboter steht still Kollision wurde detektiert Kollision imminent Kinematik wurde «weich» geschaltet Ergebnis des Selbsttests: Fehler, alles in Ordnung,... Programmsequenz gestartet/beendet Kinematikfehler: Schlupf detektiert Bremsen aktiviert

[0007] Weitere Betriebszustände können durch Fehlerbedingungen ausgelöst werden: Überhitzung eines Bauelements Programmfehler Bedienungsfehler Mechanische oder elektrische Fehler

[0008] Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist Möglichkeit schnell auf Gefahrensituation reagieren zu können, ohne dass ein mechanischer Kontakt mit Schalteinrichtungen oder mit einem Notausschalter bestehen muss. Die Steuerung des Roboters und die Beeinflussung der Betriebszustände durch akustische und Sprachsignale ermöglicht es direkt auf Gefahrensituation reagieren zu können, ohne dass hastige und unkontrollierte Bewegungen durchgeführt werden müssen um mechanische Schalteinrichtungen zu betätigen. Hastige Bewegungen in ohnehin schon gefährlichen Situationen bergen das Potential zusätzlicher Gefährdungen.

[0009] Die Zeichnung 1 zeigt eine mögliche Ausführung eines Handhabungsgeräts mit Leuchtelementen zur Anzeige der Betriebszustände. Die Leuchtelemente 1-5 können je nach Farbe, Intensität oder Variation der Beleuchtung verschiedene Betriebszustände wie die Drehrichtung einzelner Gelenke, für den Menschen gefährliche Verfahrgeschwindigkeiten oder Kollisionen anzeigen.

Claims

1. Handhabungsautomat oder Roboterarm mit sichtbaren Leuchtelementen, die als Matrix angeordnet sind oder frei platziert sind oder Symbole darstellen oder Leuchtelemente, die in Form einfarbiger oder mehrfarbiger Piktogramme oder alphanumerischer Zeichen ausgeführt sind.

2. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm wie in Anspruch 1, wobei die Betriebszustände oder Änderungen der Betriebszustände des Handhabungsautomaten oder Roboterarms durch Einschalten oder Ausschalten und/oder Veränderung der Helligkeit und/oder regelmässiges oder unregelmässiges Blinken und/oder Wechseln der Farbe der Leuchtelemente angezeigt werden können.

3. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm, der über Einrichtung für die Wiedergabe akustischer Signale verfügt und dessen Betriebszustände durch akustische Signale signalisiert werden können.

4. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm wie in Anspruch 3, mit einer Einrichtung für die akustische Wiedergabe von Audiosignalen, dessen Betriebszustände durch die Wiedergabe von digital gespeicherten Audiosignalen angezeigt werden können.

5. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm wie in Anspruch 3, wobei die digitalen gespeicherten Audiosignale von den Benutzern des Roboters geändert werden können.

6. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm wie in Anspruch 4, wobei die Betriebszustände durch die Wiedergabe von digital gespeicherten oder dynamisch abhängig vom Betriebszustand generierten Sprachsignalen dargestellt werden.

7. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm wie in Anspruch 4 wobei die Lautstärke oder die Tonhöhe oder die Wiedergabegeschwindigkeit einzelner Phoneme der Sprachsignale je nach Betriebszustand geändert werden können.

8. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm wie in den Ansprüchen 1-7, mit Leuchtelementen und Audiosignalen zur Anzeige der Betriebszustände.

9. Ein Handhabungsautomat oder Roboterarm, der den Betriebszustand einzelner Komponenten durch Leuchtelemente oder akustische Signale anzeigen kann.

10. Handhabungsautomat oder Roboterarm, dadurch gekennzeichnet, dass er über eine Einrichtung für die Digitalisierung und Auswertung von Audiosignalen verfügt und dass der Übergang von Betriebszuständen und/oder die Position im Raum des Werkzeugpunkts und/oder die Winkel einzelner Gelenke und/oder die Verfahrgeschwindigkeit und/oder die Verfahrwege durch akustische oder Sprachsignale gesteuert werden kann.