CN205209426U - 确定部件的错误的负载的装置和机器人、并行运动结构、并行运动结构的或机器人的部件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种确定部件的错误的负载的装置和机器人、并行运动结构以及并行运动结构的或机器人的部件，部件是机器人或并行运动结构的负载和/或能运动的部件(A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE)。机器人或并行运动结构(PK)的负载和/或能运动的部件在此配有电导体(L1，L2)，电导体(L1，L2)由控制装置(KV)施加电压。电导体(L1，L2)有利地回路状沿着至少一个能运动/负载的部件(A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE)延伸。在部件(A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE)断裂时，电导体(L1，L2)也分离/变形且中断或阻碍由电压导致的电流。控制装置(KV)记录该中断/变形并发送信号(S)、尤其是报警信号(S)到主管位置。

Description

确定部件的错误的负载的装置和机器人、并行运动结构、并行运动结构的或机器人的部件
技术领域
本实用新型涉及一种用于确定部件的错误负载的装置。此外，本实用新型还涉及具有这种装置的机器人、并行运动结构以及并行运动结构的或机器人的部件。
背景技术
现在，并行运动结构或者机器人广泛地应用在物品生产中、尤其是在为电路板装配电子组件时。
机器人或者并行运动结构通常具有至少一个部件，如臂或者铰链，其中，至少一个臂与例如是抓取装置的终端效应器连接。
尤其是在并行运动结构中，这种臂的断裂或者变形是疑难问题，因为并行运动结构在这种情况下不能按规定地运作。根据至今的现有技术，在缺乏视觉接触时很难可靠并简单地识别出臂的变形或者断裂。
在此描述的用于确定错误的负载的装置也称为断裂保险装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是，在没有视觉接触的情况下识别出部件中的损坏或负载。
该目的通过一种用于确定尤其是用于机器人或者并行运动结构的部件的错误的负载的装置来实现。其中，该装置具有至少一个电导体和控制装置，其中，至少一个电导体沿着臂、终端效应器和/或铰链延伸，其中，至少一个电导体的端部与控制装置连接，其中，至少一个电导体布置为，在至少一个臂、铰链、和/或终端效应器断裂和/或变形时，电导体发生中断和/或电阻变化，并且其中，控制装置设置用于在至少一个电导体有中断和/或电阻变化时输出信号。
部件在此理解为尤其是机器人或者并行器的铰链、臂、终端效应器或者另外的组件，其在运行时能够承受机械负载。机器人或者并行运动结构的臂能够是每个用于对终端效应器进行定位的组件。部件也能够是齿轮、偏转装置或者另外的承受机械负载的组件。
部件的错误负载理解为机器人或者并行运动结构的部件的一种机械负载，其中，该机械负载例如在部件、尤其是终端效应器与其他部件碰撞时出现。这种错误的负载经常导致部件的变形、断裂或者部件的其他过载。
电导体理解为例如细的金属线或者金属薄膜，其例如固定在臂上或者固定在要保护的部分上。其它可行性在于，将电导体集成到臂、铰链或者终端效应器自身中。作为能运动的和待配备这种断裂保护装置的部分是臂、终端效应器、固定在终端效应器处的工具、或者偏转单元。电导体例如能够在制造时一同浇铸到部件中，例如浇铸在臂或者铰链中。
有利地，控制装置测量一个或者多个电导体的电阻并且在超过规定的电阻时输出信号、尤其是报警信号。在简单的实施方案中，控制装置能够在导体中断时(在电阻无限大时)输出信号。有利的是，该信号也传导到主管位置处，例如用于请求维修程序。
有利地，电导体沿着能运动的部件、尤其是臂的纵向侧(或者在其内部)延伸。在有利的设计方案中，电导体沿着有断裂危险的侧延伸，从例如一个端部至例如另一个端部且U形地再次返回到该侧的一个端部。
电导体的回路式设计理解为沿着臂、终端效应器的部件的或者其它有断裂危险的部件的一侧U形地延伸。
导体也能够部分地横向于部件的纵向方向地延伸。在此，导体能够沿着表面延伸和/或在部件的内部延伸，尤其是集成到注塑件中。
有利地，导体也能够沿着多个有断裂危险的部件走向，例如沿着第一臂、经过铰链并且然后沿着第二臂并且再次回到出发点。在由于部件朝向彼此运动而不适合使导体在内部或者这两个部件(铰链)的联结部的外侧处延伸的区域中，电导体能够部分暴露地悬挂在空气中或者在联结部的附近受引导。
此外，电导体能够由以下材料制成，其在拉应力和/或变形时其电阻发生变化。因此，尽管臂或者能运动的部件没有断裂/折断，也能够可靠和简单地识别出臂或者其他部件的变形。
在有利的设计方案中，导体沿着至少一个臂以回路延伸。
以下部件称为并行运动结构的臂，经由该部件定义了电机的运动，在可能的情况下，经由铰链定义了终端效应器的位置和/或定向。电导体也能够沿着多个臂延伸并且在此跨接了可能的铰链。导体也能够设置用于确定铰链的损坏。为了确定部件的损坏，导体例如在铰链的内部延伸或者固定在铰链的外表面上。
在其它有利的设计方案中，臂经由铰链连接，其中，各一个电导体配属于至少一个臂。
特别危险的部件，如臂或者铰链能够配备一个导体或者多个导体。
在另一个有利的设计方案中，一个电导体配属于经由铰链彼此连接的臂。
在另一个有利的设计方案中，至少一个电导体配属于经由铰链彼此连接的臂。
在该简化的设计方案中，一个导体以U形的延伸穿过多个臂。因此能够有利地简化控制装置。
在另一个有利的设计方案中，电导体至少部分地沿着至少一个臂的表面延伸。
对于这种设计方案而言特别适合的是金属薄膜，该金属薄膜固定在臂上的或者其他部件的一侧处，尤其是粘接上。通过这种设计方案，现有的并行运动结构也能够有利地加装在此描述的断裂保险装置。
在其他的有利的设计方案中，电导体至少部分地在至少一个臂的内部延伸。
有利地，电导体、尤其是一条或者多条细金属线或者金属薄膜能够集成到部件自身的材料中。因此，用于确定错误负载的装置能够设计为特别能抵御外界影响的。此外，引导电压的导体有利地不存在于部件的外侧处。导体到部件中的集成例如由此实现，即导体在(注塑)浇铸部件时一同浇铸并且此外导体的端部在侧面处伸出。
如果例如部件中的一个导体回路分离并且另外的没有分离，通过为部件加载多个间隔开的导体或者导体回路和为此所装备的控制装置，能够精确地定位方向上的负载。
本实用新型也能够用于在起重机、提升装置、生产机器、机床中确定部件的错误负载。
本实用新型还涉及一种具有上述装置的部件，其特别是臂、铰链；一种具有上述装置的并行运动结构；一种具有上述装置的机器人。
附图说明
下面以实施例根据附图进一步说明本实用新型。
其示出：
图1是在并行运动结构处的在此描述的装置的示意图，以及
图2是并行运动结构的剖面图。
具体实施方式
图1示出了在并行运动结构PK处的在此描述的装置的示意图。在此描述的装置下面被称为断裂保险装置。在基板GP上布置有两个偏转装置U1，U2。偏转装置U1，U2用于改变臂A1，A2的取向，该偏转装置与偏转装置U1，U2的各一个第一臂连接。为了改变臂A1，A2的取向而设置有电机M1，M2，其中电机M1，M2的转子的移动设置用于改变第一臂A1，A2的取向，并且经由第二臂A3，A4改变终端效应器EE的位置和/或取向。在配属于偏转装置U1，U2的(第一)臂A1，A2处经由铰链G1，G2在其另外的端部处固定第二臂A3，A4。第二臂A3，A4在一侧上利用铰链G1，G2来固定并且在另一侧上经由铰链G3，G4与终端效应器连接。
在所示出的并行运动结构PK的实施方案中，偏转装置U1配属有第一臂A1。第二臂A3经由铰链G1配属于第一臂A1。第二臂A3经由铰链G3配属于终端效应器EE。
在所示出的并行运动结构的实施方案中，偏转装置U2配属有第一臂A2。第二臂A4经由铰链G2配属于第一臂A2。第二臂A4也经由铰链G4同样配属于终端效应器EE。
在本实施方案中，第一电导体L1以回路延伸，沿着第一臂A1、经过铰链G1并沿着第二臂A3直至几乎到达终端效应器，并且沿着这两个臂A1，A3返回。在臂A1，A3断裂时，电导体中断。该中断由控制装置KV记录。在臂A1，A2，A3，A4断裂或者臂A1，A2，A3，A4以及可能的情况下铰链G1，G2，G3，G4中的一个强烈变形时，电导体分离。因此，中断了通过电导体L1，L2的电流。该中断通过控制装置KV记录。在电流中断时，控制装置KV输出信号S到主管位置处。
也能够使多个导体L1，L2分别配属于一个臂和/或一个铰链。因此，有利地提高了用于确定并行运动结构PK的部件A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE，U1，U2(断裂保险装置)的错误负载的装置的敏感度和/或减小了用于确定部件A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE，U1，U2的错误负载的装置的易受干扰性。
类似地，控制装置KV也记录了臂A2，A4中的一个的断裂。
在确定部件A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE，U1，U2的错误负载时，尤其是在部件断裂时，控制装置将信号发送到主管位置处，输出报警信号和/或负责中断并行运动结构PK的运作。
有利地，导体在至少一个臂A1，A2，A3，A4的外侧处或者在相应的臂A1，A2，A3，A4的内部中延伸。因为即使在铰链中能够出现损害，电导体L1，L2也能够有利地在铰链自身内部或者铰链自身的外侧处延伸。
为了精确地分析在并行运动结构PK处的损害，也能够选择以下导体L1，L2，其在有机械应力时具有增大的电阻。该增大的电阻能够在臂A1，A2，A3，A4、终端效应器EE或者铰链G1，G2，G3，G4伸长时由控制装置KV记录。因此，在拉应力敏感的电导体的电阻增大时，能够推断出电导体L1，L2的未预见的变形并进而推断出部件A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE，U1，U2的错误负载。
图2示出了并行运动结构PK的剖面图。所示出的是经由铰链G1与第二臂A3连接的第一臂A1。在该实施方式中，并行运动结构PK具有两个导体，其中第一导体L1配属于第一臂A1并且其中第二电导体L2配属于第二臂A3。
这两个电导体L1，L2与控制装置KV连接。在图2示出的断裂保险装置的实施方案中，针对损害的控制装置KV能够配属于第一臂A1和/或第二臂A2。
因此能够改进以下分析，并行运动结构的哪个臂A1，A2，A3，A4断裂或者损坏。
有利地，这种断裂保险装置能够加装在现有的机器人或者现有的并行运动结构PK处，尤其是如果至少一个导体L1，L2例如以薄膜的形式固定到臂A1，A2，A3，A4、铰链G1，G2，G3，G4和/或终端效应器EE的表面上。
电导体L1，L2也能够用于为终端效应器EE、例如抓取装置供电。此时，电导体L1，L2并不以回路的形式来使用，而是从电源直至终端效应器贯通地并联延伸。对此合适的电路、尤其是终端效应器EE处的控制装置在终端效应器EE的供电中断时输出信号S、尤其是报警信号。
断裂保险装置也能够用于每个机器人，其中导体L1，L2配属于至少一个臂A1，A2，A3，A4。
尽管示出了具有两个臂的并行运动结构，这种断裂保险装置也能够用于另外的结构，例如六足机器(Hexpoden)。
此外，这种用于确定部件的错误负载的装置(断裂保险装置)能够与另外的这种装置(具有其他运作原理的断裂保险装置)组合。例如以下断裂保险装置，其中分析电机电流变化并且比较所测定的实际电机电流与计算出的额定电机电流的偏差并且在这两个值有偏差时输出信号S。
在此描述的、用于确定部件的错误负载的装置当然也适用于并行运动结构或者机器人的全部有断裂危险/负载集中的部件。例如对于机器人或者并行运动结构PK的有断裂危险的部件来说是终端效应器EE、工具和/或另外的能运动的或者所负载的部分。
综上，本实用新型涉及一种用于确定机器人或者并行运动结构PK的所负载的和/或能运动的部件A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE的部件的错误负载的装置。在此，机器人或者并行运动结构PK的所负载的和/或能运动的部件配有电导体L1，L2，其中，电导体L1，L2由控制装置KV施加电压。有利地，电导体L1，L2回路状沿着至少一个所负载的和/或能运动的部件A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE延伸。在部件A1，A2，A3，A4，G1，G2，G3，G4，EE断裂时，电导体L1，L2也分离/变形，并且由电压导致的电流中断或者被阻碍。控制装置KV记录该中断/变形并且发送信号S、尤其是报警信号S到主管位置。

Claims (14)

1.一种用于确定部件的错误的负载的装置，其特征在于，所述装置具有至少一个电导体(L1，L2)和控制装置(KV)，其中，至少一个所述电导体沿着臂(A1，A2，A3，A4)、终端效应器(EE)和/或铰链(G1，G2，G3，G4)延伸，其中，至少一个所述电导体(L1，L2)的端部与所述控制装置(KV)连接，其中，至少一个所述电导体(L1，L2)布置为，在至少一个所述臂(A1，A2，A3，A4)、所述铰链(G1，G2，G3，G4)、和/或所述终端效应器(EE)断裂和/或变形时，所述电导体(L1，L2)发生中断和/或电阻变化，并且其中，所述控制装置(KV)设置用于在至少一个所述电导体(L1，L2)有中断和/或电阻变化时输出信号(S)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述部件是用于机器人或者并行运动结构的部件。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电导体(L1，L2)沿着至少一个所述臂(A1，A2，A3，A4)以回路延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述臂(A1，A2，A3，A4)经由所述铰链(G1，G2，G3，G4)连接，其中，各一个所述电导体(L1，L2)配属于至少一个所述臂(A1，A2，A3，A4)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，一个所述电导体(L1，L2)配属于经由所述铰链(G1，G2，G3，G4)彼此连接的所述臂(A1，A2，A3，A4)。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，一个所述电导体(L1，L2)配属于经由所述铰链(G1，G2，G3，G4)彼此连接的所述臂(A1，A2，A3，A4)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述电导体(L1，L2)至少部分地沿着至少一个所述臂(A1，A2，A3，A4)的表面延伸。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电导体(L1，L2)至少部分地沿着至少一个所述臂(A1，A2，A3，A4)的表面延伸。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述电导体(L1，L2)至少部分地在所述臂(A1，A2，A3，A4)的内部延伸。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述电导体(L1，L2)至少部分地在所述臂(A1，A2，A3，A4)的内部延伸。
11.一种并行运动结构的或机器人的部件，具有根据权利要求1至10中任一项所述的装置。
12.根据权利要求11所述的部件，其特征在于，所述部件是臂(A1，A2，A3，A4)和/或铰链(G1，G2，G3，G4)。
13.一种并行运动结构，具有根据权利要求1至10中任一项所述的装置。
14.一种机器人，具有根据权利要求1至10中任一项所述的装置。
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