CZ307830B6 - Způsob a zařízení pro manipulaci s poddajnými tělesy - Google Patents

Abstract

Způsob manipulace poddajným tělesem prostřednictvím robotu, kde poddajné těleso uchopitelné rameny robota je přeneseno do definované polohy nebo statického přípravku a je uchopeno alespoň dvěma rameny robota pro jeho další manipulaci v rámci výrobní nebo montážní operace. Zařízení sestává z průmyslového nebo MRK robota s alespoň dvěma manipulačními nástroji (11) nesenými rameny (6) jednoho nebo více stacionárních průmyslových robotů (18) nebo mobilních průmyslových robotů (19) nebo stacionárních MRK robotů (2) nebo mobilních MRK robotů (3), z nichž každý je opatřen alespoň jedním manipulačním nástrojem (11). Průmyslové roboty (18, 19) nebo MRK roboty (2, 3) jsou opatřeny manipulačními nástroji (11) tvořenými přísavkami (13) a/nebo elektromagnetickými úchopy (14) a/nebo magnetickými úchopy (15) a/nebo mechanickými úchopnými hlavicemi (16) a/nebo tlačnými hlavicemi (17).

Description

Způsob a zařízení pro manipulaci s poddajnými tělesy

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu manipulace poddajným tělesem prostřednictvím robotu, kde poddajné těleso je uchopitelné rameny robota a zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem prostřednictvím ramen robotu.

Dosavadní stav techniky

Dnešní průmyslové roboty mohou manipulovat těžkými břemeny. Takové roboty však při poruše mohou být nebezpečné lidem přítomným v jejich pracovním prostoru. Byly proto vyvinuty roboty pro spolupráci s lidmi, označované jako MRK roboty (Mensch-Roboter-Kooperation). V jejich pracovním prostoru se mohou pohybovat lidé bez nebezpečí úrazu. MRK roboty však mají malou únosnost a nedokáží manipulovat s těžkými břemeny. Proto je problémem použití průmyslových robotů při manipulaci s poddajnými, zvláště ohebnými tělesy, zvláště při jejich větších rozměrech. Dnešní postup je totiž obvykle takový, že poddajné těleso je nejdříve připevněno k manipulačnímu přípravku nesenému úchopnou hlavicí průmyslového robota. Manipulační přípravek má obvykle velkou hmotnost kvůli větším rozměrům poddajného tělesa a jeho nesení úchopnou hlavicí na konci ramene robota vyžaduje užití průmyslového robota s velkou únosností, v jehož pracovním prostoru však nemohou být lidé s ohledem na jejich bezpečnost.

Složitější manipulace s ohebnými tělesy, jako jsou například kabely, dráty, hadice, textilie, pomocí tradičního průmyslového robota a jejich využití zvláště při montážních operacích se nedá uskutečnit. Jednoduché použití pomocí dvourukého průmyslového robota při skládání textilie na volném prostoru je známo, ale jeho použití za přítomnosti lidí je s ohledem na jejich bezpečnost opět problém.

Cílem tohoto vynálezu je způsob použití MRK robotů, které dokáží manipulovat s poddajnými, zvláště ohebnými tělesy a současně bez nebezpečí umožnit pohyb lidem v jejich pracovním prostoru. Dalším cílem je možnost pomocí MRK robotů docílit provádění složitějších manipulací s ohebnými tělesy, která nejsou uskutečnitelné ani pomocí průmyslových robotů.

Podstata vynálezu

Podstata způsobu manipulace poddajným tělesem prostřednictvím robotu, kde poddajné těleso je uchopitelné rameny robota, spočívá v tom, že poddajné těleso je přeneseno do definované polohy nebo statického přípravku a následně je uchopeno alespoň dvěma rameny robota nebo dvěma manipulačními nástroji přímo spojenými s rameny jednoho nebo více průmyslových robotů nebo MRK robotů pro další jeho manipulaci v rámci výrobní nebo montážní operace. Alternativně jsou pro další manipulaci s poddajným tělesem v rámci výrobní nebo montážní operace uchopena alespoň dvě samostatná poddajná tělesa alespoň dvěma skupinami průmyslových robotů nebo MRK robotů a poddajná tělesa se dále zpracují například vzájemným proplétáním.

Během manipulace s poddajným tělesem se manipulační nástroje přímo spojené s rameny průmyslových robotů nebo MRK robotů přehmatávávají na poddajném tělese.

Při určité manipulaci je poddajné těleso uchopeno manipulačními nástroji přímo spojenými s rameny robotů nebo MRK robotů před přepážkou s otvorem, následně je strčeno do otvoru v přepážce a vyjmuto z otvoru průmyslovým robotem nebo MRK robotem za překážkou.

- 1 CZ 307830 B6

Před strčením poddajného tělesa do otvoru je na poddajné těleso nasazen zpevňovací přípravek a po prostrčení poddajného tělesa otvorem je za přepážkou poddajné těleso uchopeno průmyslovým robotem nebo MRK robotem za zpevňovací přípravek. Alespoň jeden z robotů nebo ramen robotů před překážkou přechází během prostrkování poddajného tělesa otvorem za přepážku. Při vsouvání poddajného tělesa do otvoru v přepážce je poddajné těleso pomocí průmyslového nebo MRK robota otáčen v jednom směru nebo v opačných směrech kolem své podélné osy.

Podstata zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem prostřednictvím ramen robotu, spočívá v tom, že sestává z průmyslového nebo MRK robota s alespoň dvěma manipulačními nástroji nesenými rameny jednoho nebo více stacionárních průmyslových robotů nebo mobilních průmyslových robotů nebo stacionárních MRK robotů nebo mobilních MRK robotů, z nichž každý je opatřen alespoň jedním manipulačním nástrojem. Průmyslové roboty nebo MRK roboty jsou opatřeny manipulačními nástroji tvořenými přísavkami a/nebo elektromagnetickými úchopy a/nebo magnetickými úchopy a/nebo mechanickými úchopnými hlavicemi a/nebo tlačnými hlavicemi. Mobilní průmyslové roboty nebo mobilní MRK roboty jsou opatřeny přísavkou pro uchycení k podlaze. Zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem je přídavně vybaveno zpevňovacím přípravkem.

Objasnění výkresů

Na přiložených obrázcích je schematicky znázorněno zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem, kde znázorňuje:

obr. 1 známé zařízení s průmyslovým robotem, obr. 2 až 14 jednotlivé alternativy zařízení podle vynálezu s MRK roboty uvedené v příkladech provedení, obr. 15 a 16 zařízení podle vynálezu s průmyslovými roboty uvedené v příkladech provedení, obr. 17 až 22 jednotlivé alternativy manipulačních nástrojů a obr. 23 a 24 možná provedení zpevňovacího přípravku obr. 25 překážku s otvorem tvořenou druhým poddajným tělesem obr 26 schéma převlékání dvou poddajných těles a obr. 27 schéma manipulace dvěma poddajnými tělesy.

Příklady uskutečnění vynálezu

Na obrázku 1 je znázorněno známé řešení manipulace poddajnými tělesy. Tradiční průmyslový robot 20 upevněný na rámu 10 manipuluje poddajným tělesem 1, např. jej přenáší tak, že poddajné těleso 1 je připevněno manipulačními nástroji 11 k manipulačnímu přípravku 21 nesenému ramenem 6 průmyslového robota 20. V důsledku většího počtu manipulačních nástrojů 11 neseném jedním manipulačním přípravkem 21 se poddajné těleso 1 může při manipulaci deformovat jen omezeně, jak to umožní počet manipulačních nástrojů 11. Manipulačními nástroji 11 jsou například přísavky. Manipulační přípravek 21 má obvykle velkou hmotnost a vyžaduje použití tradičního průmyslového robota s velkou únosností, v jehož pracovním prostoru se nemohou pohybovat lidé s ohledem na nebezpečí jejich zranění.

-2CZ 307830 B6

Na obrázku 2 je znázorněn způsob manipulace s poddajnými, zvláště ohebnými tělesy 1 stacionárními MRK roboty 2 upevněnými na rámu 10. Rozdíl způsobu manipulace stacionárním MRK robotem 2 oproti manipulaci průmyslovým robotem 20 je v tom, že těžký manipulační přípravek s více manipulačními nástroji, kterými je poddajné těleso připevněno k manipulačnímu přípravku, používaný ve spojení s průmyslovými roboty je nahrazen více manipulačními nástroji 11, z nichž každý je nesen odlišným ramenem 6 jednoho nebo více stacionárních MRK robotů 2, a každý drží poddajné těleso 1. Postup manipulace je následující. Manipulované poddajné těleso 1 je umístěno do definované polohy, často nějakého statického přípravku na okraji pracovního prostoru stacionárních MRK robotů 2. To může provést průmyslový robot s těžkým manipulačním přípravkem 21 mimo pracovní prostor MRK robotů 2 nebo to mohou udělat i lidé pomocí jiných pomůcek. Potom podle obrázku 2 dva stacionární MRK roboty 2 manipulované poddajné těleso 1 uchopí manipulačními nástroji 11 upevněnými na ramenech 6, kterými jsou například přísavky, magnety, malé úchopné hlavice apod. Následně oba stacionární MRK roboty 2 koordinovaným pohybem v kooperaci přemístí manipulované poddajné těleso 1 do cílové žádané polohy a případně dokončí jeho montáž nebo jiné výrobní operace s ním.

Přestože stacionární MRK roboty 2 jsou schopny vyvinout menší síly, tak nepoužitím manipulačního přípravku s velkou hmotností pro průmyslové roboty a použitím dvou stacionárních MRK robotů 2 vznikne dostatečně velká síla pro manipulaci s poddajným tělesem 1. Užití stacionárního MRK robota 2 s více rameny pro nesení manipulačních nástrojů 11 nebo více stacionárních MRK robotů 2 pro manipulaci s poddajným tělesem 1 je nutné, protože současné užití více manipulačních nástrojů 11 zabraňuje nežádoucí deformaci poddajného tělesa 1.

Díky tomu, že každý jednotlivý MRK robot může vyvinout jen malou sílu a tedy nehrozí zranění lidí v jeho pracovním prostoru a současná porucha více MRK robotů ve shodném směru je velmi nepravděpodobná, mohou v pracovním prostoru MRK robotů pracovat lidé bez nebezpečí zranění MRK robotem.

Na obrázku 3 je znázorněno obdobné řešení jako na obrázku 2, s využitím většího počtu stacionárních MRK robotů 2 pro manipulaci s poddajným tělesem 1 o větší ploše nebo váze. Na obrázku je znázorněno užití tří stacionárních MRK robotů 2, které jsou připevněny na rám 10.

Na obrázku 4 je znázorněn obdobný způsob manipulace s poddajným tělesem 1 pomocí více stacionárních MRK robotů 2 jako na obrázku 2. Místo stacionárních MRK robotů 2 připevněných na rám 10 jsou užity dva mobilní MRK roboty 3, které se pohybují po rámu 10. Způsob manipulace je shodný jako na obrázku 2, ale pracovní prostor mobilního MRK robota 3 je větší než u stacionárního MRK robota 2.

Mobilní MRK robot 3 je případně vybaven zajišťovacím zařízením 12 pro upevnění na rám 10. například přísavkou (viz na obr. 11a 12). To umožní při dokončení montáže nebo jiné výrobní operace při manipulaci s poddajným tělesem ý upevnění mobilního MRK robotu 3 na rám 10 a nedojde tak ke snížení jeho ovládací síly v důsledku nežádoucího prokluzu pojezdu.

Na obrázku 5 je znázorněno obdobné řešení jako na obrázku 4, s využitím většího počtu mobilních MRK robotů 3 pro manipulaci s poddajným tělesem 1 o větší ploše nebo váze. Na obrázku je znázorněno užití tří mobilních MRK robotů 3, které jsou připevněny na rám 10.

Na obrázcích 6 až 9 je znázorněn způsob manipulace s poddajným, především ohebným tělesem 1 dvěma stacionárními MRK roboty 2 upevněnými na rámu 10. Na obr. 6 stacionární MRK robot 2 vlevo drží před otvorem v přepážce 4 manipulačním nástrojem 11 upevněným na rameni 6 poddajné těleso 1 určeným k jeho prostrčení (protáhnutí) otvorem v přepážce 4. Stacionární MRK robot 2 vlevo vsouvá poddajné těleso 1 do otvoru v přepážce 4 a na obr. 7 je znázorněno prostrčení přední části poddajného tělesa 1 otvorem v přepážce 4.

-3 CZ 307830 B6

V důsledku nízké vzpěrové tuhosti poddajného tělesa 1, je pohyb poddajného tělesa 1 v otvoru přepážky 4 zastaven, resp. nastane jen deformace tělesa 1 v důsledku tření v otvoru, převyšující obvykle tuhost poddajného tělesa 1 a poddajné těleso 1 se vlastně vzpříčí.

Pro odstranění tohoto problému působí stacionární MRK robot 2 vpravo, jak je patrné na obr. 8. Tento stacionární MRK robot 2 uchopí poddajné těleso 1 a táhne ho z otvoru v přepážce 4. Tahem lze dosáhnout větší síly než tuhostí poddajného tělesa 1 vlevo před otvorem v přepážce 4, a tak lze tahem stacionárního MRK robota 2 vpravo poddajné těleso 1 otvorem protáhnout.

Tažení poddajného tělesa 1 z otvoru v přepážce 4 je znázorněno na obrázku 9. Z manipulace schematicky znázorněné na obr. 6 až 9 je zřejmé, že dochází k přehmatávání robotů na poddajném tělese 1, a tak je poddajné těleso postupně manipulačními nástroji 11 uchopováváno v různých místech poddajného tělesa L To je zvláště možné díky kooperaci mezi alespoň dvěma roboty.

Na obrázku 10 je znázorněn obdobný způsob manipulace s poddajnými, především ohebnými tělesy MRK roboty spočívající v prostrčení (protažení) ohebného tělesa 1 otvorem v přepážce 4 jako na obrázku 6. V tomto případě je místo stacionárních MRK robotů 2 připevněných na rám 10 užito dvou mobilních MRK robotů 3, které se pohybují po rámu 10. Způsob manipulace je shodný jako na obrázku 6 až 9, ale pracovní prostor mobilních MRK robotů 3 je větší než stacionárních MRK robotů 2. Dále je zde znázorněno, že pro zlepšení manipulace je konec poddajného tělesa 1 opatřen zpevňovacím přípravkem 5, např. náprstkem. Tím vzroste tuhost konce poddajného tělesa ý a prostrčení (protažení) poddajného tělesa 1 otvorem v přepážce 4 je snazší.

Další zlepšení schopnosti prostrčení (protažení) poddajného, především ohebného tělesa 1 otvorem v přepážce 4 je postup, kdy při vsouvání poddajného tělesa 1 do otvoru v přepážce 4 je poddajné těleso 1 pomocí MRK robota 2 nebo 3 otáčen kolem své podélné osy nebo otáčen střídavě v jednom nebo druhém směru rotace, tedy rotačně vibruje. Tím se zvýší jeho tuhost v kontaktech s otvorem v přepážce 4.

Přepážka 4 s otvorem může být tvořena samotnými ohebnými poddajnými tělesy, například vlákny, lany, kabely, hadicemi. Popisovaný způsob protlačení ohebného poddajného tělesa 1 překážkou 4 tvořenou jiným poddajným tělesem umožňuje pomocí robotů automaticky tato ohebná poddajná tělesa proplétat a vytvářet z nich třeba uzly. Příklad takové přepážky 4 je znázorněn na obr. 25.

Na obrázku 11 a 12 je znázorněn obdobný způsob manipulace s poddajnými, především ohebnými tělesy, MRK roboty spočívající v prostrčení na obrázku 10. Zde je užito více mobilních robotů, než je nezbytně nutné. Jsou užity tři mobilní MRK roboty 3 pro protažení ohebného tělesa 1 otvorem v přepážce 4. S poddajným tělesem 1 v každý okamžik vždy manipulují dva mobilní MRK roboty 3, nahrazující manipulační přípravek 21 průmyslového robotu 20 uvedeného na obr. 1. Mobilní MRK robot 3 vlevo na obrázku 11 je opatřen zajišťovacím zařízením 12 pro upevnění na rám 10, například přísavkou. Na obrázku 12 je poddajné těleso 1 prostrčeno (protaženo) otvorem v přepážce 4 a je opět uchopeno dvěma mobilními MRK roboty 3, přičemž mobilní robot 3, zde se zajišťovacím zařízením 12, se přesunul zleva přepážky 4 doprava, aby uchopil poddajné těleso 1 jako druhý mobilní MRK robot 3.

Na obrázku 13 je znázorněn jeden stacionární MRK robot 2 opatřený dvěma rameny 6 s manipulačními nástroji 11, který lze použít náhradou za dva stacionární MRK roboty 2 opatřené jedním ramenem 6 s manipulačním nástrojem 11.

Obdobně na obrázku 14 je znázorněn jeden mobilní MRK robot 3 opatřený dvěma rameny 6 s manipulačními nástroji 11, který lze použít náhradou za dva mobilní MRK roboty 3 opatřené jedním ramenem 6 s manipulačním nástrojem 1T.

-4CZ 307830 B6

Na obrázku 15 je znázorněno řešení z obr. 6, ale realizované stacionárními průmyslovými roboty 18, v jejichž pracovním prostoru sice lidé být nemohou, ale které dosud nerealizovatelnou operaci prostrčení zvládnou. Manipulační nástroje 11 jsou přímo neseny rameny 6 stacionárních průmyslových robotů 18.

Na obrázku 16 je znázorněno řešení z obr. 4, ale realizované mobilními průmyslovými roboty 19, v jejichž pracovním prostoru sice lidé být nemohou, ale které mohou být menší pro realizaci manipulace s poddajným tělesem 1, neboť nenesou manipulačnímu přípravek 21 z obr. 1. Manipulační nástroje 11 jsou přímo neseny rameny 6 mobilních průmyslových robotů 19. Mobilní průmyslový robot 19 vpravo je opatřen zajišťovacím zařízením 12.

Na obrázku 17 je schematicky znázorněn manipulační nástroj 11 v podobě přísavky 13. Přísavka 13 je tvořena poddajným těsněním 31, v kterém je umístěna sací hlavice 32 napojená přívodní hadicí 33 na zdroj 34 vakua, obvykle vývěvu řízenou počítačem. Přísavka 13 je přiložena poddajným těsněním 31 k manipulovanému poddajnému tělesu 1, počítačem je spuštěn zdroj vakua (vývěva) 34 a pod poddajným těsněním 31 je vysát vzduch, což způsobí přítlačnou sílu mezi poddajným tělesem ý a přísavkou 13, kterou nese rameno 6.

Na obrázku 18 je schematicky znázorněn manipulační nástroj 11 v podobě elektromagnetického úchopu 14. Elektromagnetický úchop 14 je tvořen jádrem elektromagnetu 35, pólovou deskou 36, cívkou elektromagnetu 37, který je spojen přívodem 38 k řízenému zdroji elektrického proudu 39, jenž je řízen počítačem. Elektromagnetický úchop 14 je přiložen pólovou deskou 36 k manipulovanému poddajnému tělesu 1, počítačem je spuštěn elektrický proud z řízeného zdroje elektrického proudu 39, který způsobí magnetické pole v cívce elektromagnetu 37. Tím vznikne elektromagnetické pole, které přitáhne silou pólovou desku 36 a poddajné těleso 1. Tato síla působí mezi poddajným tělesem 1 a ramenem 6. V tomto případě je elektromagnetické pole uzavřeno přes vzduch kolem jádra elektromagnetu 35.

Na obrázku 19 je schematicky znázorněn manipulační nástroj 11 v podobě výkonnějšího elektromagnetického úchopu 14. Elektromagnetický úchop 14 je tvořen jádrem elektromagnetu 35, dělenou pólovou deskou 40 rozdělenou nemagnetickou spárou 41 na jednotlivé části pólové desky 40, pólovými nástavci 42, cívkou elektromagnetu 37, který je spojen přívodem 38 k řízenému zdroji 39 elektrického proudu, jenž je řízen počítačem. Elektromagnetický úchop 14 je přiložen dělenou pólovou deskou 40 k manipulovanému poddajnému tělesu 1, počítačem je spuštěn elektrický proud z řízeného zdroje elektrického proudu 39, který způsobí magnetické pole v cívce elektromagnetu 37. Tím vznikne elektromagnetické pole, které přitáhne silou dělenou pólovou desku 40 a poddajné těleso E Tato síla působí mezi poddajným tělesem 1 a ramenem 6. V tomto případě je však elektromagnetické pole uzavřeno přes pólové nástavce 42 oddělené nemagnetickými spárami 41 od jádra elektromagnetu 35. Díky větší magnetické vodivosti pólových nástavců 42 oproti vzduchu vznikne větší elektromagnetické pole a větší přitažlivá síla.

Na obrázku 20 je schematicky znázorněn manipulační nástroj 11 v podobě magnetického úchopu 15. Magnetický úchop 15 je tvořen permanentním magnetem 43 spojeným s pólovými nástavci 42 spojenými přes zkratovací planžetu 44 s dělenou pólovou deskou 40 rozdělenou nemagnetickou spárou 41 a následně i manipulovaným poddajným tělesem 1. Poloha zkratovací manžety 44 je ovládána pohonem 45 ovládaným počítačem. Na obrázku 20 vpravo je magnetický úchop 15 přiložen dělenou pólovou deskou 40 k manipulovanému poddajnému tělesu 1 při vysunuté zkratovací planžetě 44, která nemagnetickou spárou 41 oddělí spojený magnetický obvod přes zkratovací planžetu 44 od dělené pólové desky 40 a poddajného tělesa L Pak je počítačem spuštěn pohon 45, který zasune zkratovací planžetu 44 do polohy podle obrázku 20 vlevo a uzavře magnetický obvod přes dělenou pólovou desku 40 a poddajného tělesa 1. Tak vznikne přitažlivá síla mezi dělenou pólovou deskou 40 a poddajným tělesem 1, která působí mezi poddajným tělesem 1 a ramenem 6.

-5 CZ 307830 B6

Na obrázku 21 je schematicky znázorněn manipulační nástroj 11, v podobě mechanické úchopné hlavice 16. Mechanická úchopná hlavice 16 opatřená čelistmi 47 uloženými na společném rotačním kloubu 48 ovládaném pohonem 45, který je řízen počítačem, uchopí poddajné těleso L Mechanická úchopná hlavice 16 může manipulované poddajné těleso 1 uchopit buď za výstupek 46 (na obrázku vlevo) nebo za celé poddajné těleso 1, jestliže čelisti 47 poddajné těleso 1 obejmou (na obrázku vpravo). Pohon 45 v rotačním kloubu 48, řízený počítačem roztáhne čelisti 47 od sebe, rameno 6 robota přisune roztažené čelisti k výstupku 46 (na obrázku vlevo) nebo k poddajnému tělesu 1 (na obrázku vpravo). Pohon 45 řízený počítačem v rotačním kloubu 48 přitáhne čelisti 47 k sobě a čelisti 47 vyvinou na výstupek 46 (na obrázku vlevo) nebo na poddajné těleso 1 (na obrázku vpravo) přítlačnou sílu, která vede i k síle třecí kolmé na přítlačnou sílu v důsledku Coulombovského tření mezi materiálem čelistí 47 a materiálem poddajného tělesa 1. Tak vznikne síla mezi poddajným tělesem 1 a mechanickou úchopnou hlavicí 16, kterou nese rameno 6. Mechanická úchopná hlavice 16 může užívat místo rotačního kloubu 48 posuvné vedení s pohonem nebo jiný vhodný mechanismus.

Na obrázku 22 je schematicky znázorněn manipulační nástroj 11 v podobě tlačné hlavice 17. Tlačná hlavice 17 je tvořena přítlačnou hlavicí 49 z materiálu, který po přitlačení na manipulované poddajné těleso 1 jednak ho lokálně trvale nedeformuje a jednak vytvoří Coulombovské tření mezi přítlačnou hlavicí 49 a poddajným tělesem L K uchopení poddajného tělesa 1 je nutné užít alespoň dvou takových přítlačných hlavic 49, jejichž normály 50 směrem do materiálu poddajného tělesa svírají úhel větší než 90 stupňů. Na obrázku musí být užita alespoň jedna přítlačná hlavice 49 ze shora a alespoň jedna zespoda. Manipulace poddajným tělesem 1 probíhá tak, že počítačem řízená ramena 6 s přítlačnými hlavicemi 49 jsou současně přitisknuta k poddajnému tělesu l· Tím se vyvine mezi přítlačnými hlavicemi 49 a poddajným tělesem 1 přítlačné síly, které vedou i k silám třecím kolmým na přítlačné síly v důsledku Coulombovského tření mezi materiálem přítlačných hlavic 49 a materiálem poddajného tělesa 1,. Tak vznikne síla mezi poddajným tělesem 1 a tlačnými hlavicemi 49, které nesou ramena 6. Někdy místo ramen 6 s tlačnými hlavicemi 17 lze užít jen samotných ramen 6.

Na obrázku 23 je schematicky znázorněn zpevňovací přípravek 5 podobný náprstku. Je tvořen válcem na jedné straně ukončeným stěnou (na obrázku vpravo), jehož stěny 51 jsou poddajné buď svojí malou tloušťkou nebo ve stěně umístěnými otvory 52. Poddajnost válce zpevňovacího přípravku 5 umožňuje buď nasazení na ohebné poddajné těleso 1 s deformací jak zpevňovacího přípravku 5, tak ohebného poddajného tělesa 1 a v důsledku tření dojde k vzepření, díky kterému lze přes zpevňovací přípravek 5 na ohebné poddajné těleso 1 působit silou, například tažnou silou. Nebo poddajnost válce zpevňovacího přípravku 5 umožňuje jeho deformaci při sevření manipulačním nástrojem 11. a tak vznik třecích sil mezi zpevňovacím přípravkem 5 a ohebným poddajným tělesem 1.1 přes poddajnost zpevňovacího přípravku 5 je jeho tuhost větší než tuhost ohebného poddajného tělesa 1, a tak pomáhá s přenosem sil mezi manipulačním nástrojem 11 a poddajným tělesem 1.

Na obrázku 24 je schematicky znázorněn jiný zpevňovací přípravek 5 podobný duté jehle. Je tvořen válcem, jehož stěny 51 mohou být poddajné buď svojí malou tloušťkou nebo ve stěně umístěnými otvory 52, ale mohou být také tuhé. Funkce případné poddajnosti válce zpevňovacího přípravku 5 je obdobná jako na obr. 23. Válec má na obou stranách otvor, kterým prochází ohebné poddajné těleso 1 a které je na jednom konci ukončeno překážkou 53 na konci ohebného poddajného tělesa L Překážka 53 může být vytvořena uzlem nebo utaženou objímkou navlečenou na ohebné poddajné těleso 1 nebo nataveným koncem ohebného poddajného tělesa L Funkce překážky 53 je, aby ohebné poddajné těleso 1 neprošlo zpět otvorem ve zpevňovacím přípravku 5 a tedy ohebné poddajné těleso 1 mohlo být taženo zpevňovacím přípravkem 5 z otvoru v přepážce 4 nebo jinak pomocí pohybu zpevňovacího přípravku 5 manipulováno.

Na obrázku 25 je schematicky znázorněna jiná přepážka 4 s otvorem, která je tvořena ohnutým jiným, rovněž manipulovatelným, ohebným poddajným tělesem 1, jak je patrné z obrázku.

-6CZ 307830 B6

Protlačením ohebného poddajného tělesa 1 podle obrázku lze pomocí robotů automaticky tato ohebná poddajná tělesa 1 proplétat a vytvářet z nich uzly.

Na obrázku 26 je schematicky znázorněna manipulace ohebnými poddajnými tělesy 1 a 4 spočívajícími v prostrčení (protažení) ohebného poddajného tělesa 1 otvorem v přepážce 4 tvořené podle obr. 25 smyčkou z ohebného poddajného tělesa. Ohebné poddajné těleso 1 je opatřeno zpevňovacím přípravkem 5. Manipulace prostrčením je zde provedena působením tří stacionárních průmyslových robotů 18.

Na obrázku 27 je schematicky znázorněna manipulace dvěma poddajnými, zvláště ohebnými tělesy 1 (na obrázku vlevo a vpravo) pomocí dvou skupin MRK robotů 2 (na obrázku vlevo a vpravo). Na obrázku vlevo dva stacionární MRK roboty 2 upevněné na rámu 10 pomocí dvou manipulačních nástrojů 11 nesených rameny 6 uchopily poddajné těleso 1 a přemísťují ho do cílové žádané polohy. Podobně na obrázku vpravo dva stacionární MRK roboty 2 upevněné na rámu 10 pomocí dvou manipulačních nástrojů 11 nesených rameny 6 uchopily poddajné těleso 1 a přemísťují ho do cílové žádané polohy. Obě skupiny MRK robotů ve vzájemné kooperaci koordinovaným pohybem manipulovaná poddajná tělesa 1 přemísťují do cílové žádané polohy a případně dokončí jejich montáž nebo jiné výrobní operace s nimi. Příkladem takové operace je vzájemné spojování poddajných těles 1 skládajících se z kabelů konektory. Manipulovaných poddajných těles 1, skupin MRK robotů 2 a MRK robotů 2 v každé skupině může být více.

Shora, zvláště na obr. 17 až 22 jsou popsány jen postupy vzniku sil mezi manipulačním nástrojem 11 a poddajným tělesem 1. Opačný postup vede k jejich uvolnění.

Vzhledem k tomu, že každý jednotlivý MRK robot může vyvinout jen malou sílu a tedy nehrozí zranění lidí v jeho pracovním prostoru, přičemž současná porucha více MRK robotů ve shodném směru je velmi nepravděpodobná, mohou v pracovním prostoru MRK robotů pracovat lidé bez nebezpečí zranění MRK robotem.

Výhodou popisovaného vynálezu je rovněž využití MRK robotů pro složitější manipulace, např. jak bylo popsáno při prostrčení (protažení) poddajného tělesa 1 otvorem v přepážce 4.

Ve všech případech lze užít místo MRK robotů 2 nebo 3 tradiční průmyslové roboty 18 nebo 19. I pak dojde k úsporám, neboť nebude nutné užít přípravky 21 o velké hmotnosti a pro manipulaci bude výhodnější použití dvou menších robotů než jednoho velkého. Operace prostrčení ohebného poddajného tělesa 1 otvorem v přepážce 4 dosud nebylo možné ani průmyslovými roboty 20.

Všechny popsané varianty se mohou vzájemně kombinovat. MRK robot 2 nebo 3, průmyslové roboty 18 nebo 19 nebo další přípravky jsou řízeny počítačem.

Všechny obrázky jsou schematické v průmětu do roviny, zařízení jsou prostorová.

Claims (12)

1. Způsob manipulace poddajným tělesem prostřednictvím robotu, kde poddajné těleso je uchopitelné rameny robota, vyznačený tím, že poddajné těleso je přeneseno do definované polohy nebo statického přípravku a následně je uchopeno alespoň dvěma rameny jednoho nebo více průmyslových robotů nebo MRK robotů nebo dvěma manipulačními nástroji přímo spoj enými s rameny j ednoho nebo více průmyslových robotů nebo MRK robotů pro další j eho manipulaci v rámci výrobní nebo montážní operace, přičemž během manipulace poddajným tělesem se manipulační nástroje přímo spojené s rameny průmyslových robotů nebo MRK robotů přehmatávávají na poddajném tělese.

-7 CZ 307830 B6

2. Způsob manipulace poddajným tělesem podle nároku 1, vyznačený tím, že poddajné těleso je uchopeno manipulačními nástroji přímo spojenými s rameny robotů nebo MRK robotů před přepážkou s otvorem, následně je strčeno do otvoru v přepážce a vyjmuto z otvoru průmyslovým robotem nebo MRK robotem za překážkou.

3. Způsob manipulace poddajným tělesem podle nároku 2, vyznačený tím, že před strčením poddajného tělesa do otvoru je na poddajné těleso nasazen zpevňovací přípravek a po prostrčení poddajného tělesa otvorem je za přepážkou poddajné těleso uchopeno průmyslovým robotem nebo MRK robotem za zpevňovací přípravek.

4. Způsob manipulace poddajným tělesem podle nároků 2 a 3, vyznačený tím, že alespoň jeden z robotů nebo ramen robotů před překážkou přechází během prostrkování poddajného tělesa otvorem za přepážku.

5. Způsob manipulace poddajným tělesem podle nároků 2 a 3, vyznačený tím, že při vsouvání poddajného tělesa do otvoru v přepážce je poddajné těleso pomocí průmyslového nebo MRK robota otáčeno kolem své podélné osy.

6. Způsob manipulace poddajným tělesem podle nároku 5, vyznačený tím, že při vsouvání poddajného tělesa do otvoru v přepážce je poddajné těleso pomocí průmyslového nebo MRK robota otáčeno střídavě v opačných směrech kolem své podélné osy.

7. Způsob manipulace poddajným tělesem podle nároku 1, vyznačený tím, že jsou pro další manipulaci s poddajným tělesem v rámci výrobní nebo montážní operace uchopena alespoň dvě samostatná poddajná tělesa alespoň dvěma skupinami průmyslových nebo MRK robotů.

8. Způsob manipulace poddajným tělesem podle nároku 7, vyznačený tím, že výrobní nebo montážní operace spočívá ve vzájemném proplétání poddajných těles.

9. Zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem prostřednictvím ramen robotu, vyznačené tím, že sestává z jednoho nebo více průmyslových nebo MRK robotů opatřených alespoň třemi manipulačními nástroji (11) nebo alespoň dvěma manipulačními nástroji (11) a zpevňovacím přípravkem (5) poddajného tělesa (1), přičemž manipulační nástroje (11) jsou neseny rameny (6) jednoho nebo více stacionárních průmyslových robotů (18) nebo mobilních průmyslových robotů (19) nebo stacionárních MRK robotů (2) nebo mobilních MRK robotů (3), z nichž každý je opatřen alespoň jedním manipulačním nástrojem (11).

10. Zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem podle nároku 9, vyznačené tím, že průmyslové roboty (18, 19) nebo MRK roboty (2, 3) jsou opatřeny manipulačními nástroji (11) tvořenými přísavkami (13) a/nebo elektromagnetickými úchopy (14) a/nebo magnetickými úchopy (15) a/nebo mechanickými úchopnými hlavicemi (16) a/nebo tlačnými hlavicemi (17).

11. Zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem podle nároku 9, vyznačené tím, že mobilní průmyslové roboty (19) nebo mobilní MRK roboty (3) jsou opatřeny přísavkou (12) pro uchycení k podlaze.

12. Zařízení pro manipulaci s poddajným tělesem podle nároku 9, vyznačené tím, že je přídavně vybaveno zpevňovacím přípravkem (5).