DK171673B1

DK171673B1 - Energy transfer connection for manipulator, especially robot arm

Info

Publication number: DK171673B1
Application number: DK42496A
Authority: DK
Inventors: Jan Ebbe Soerensen
Original assignee: Georg Fischer Disa As
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-03-10
Also published as: WO1997039505A1; AU2380597A; DK42496A

Description

DK 171673 B1DK 171673 B1

Opfindelsen angår en energioverførselsforbindelse til en manipulator, især robotarm, af den i indledningen til krav 1 angivne art.The invention relates to an energy transfer connection for a manipulator, especially a robot arm, of the kind set forth in the preamble of claim 1.

Inden for den kendte teknik er det kendt at udforme 5 energioverførselsforbindelser til manipulatorer eller robotarme som fleksible ledninger, der har en fleksibel udbøjning omkring leddet, således at ledningen fleksibelt kan ændre sin afstand til leddet, og herved optage afstandsændringer, der forekommer ved leddets bevægelse. En sådan fleksibel 10 forbindelse er eksempelvis beskrevet i SE-B-457.744. Denne fleksible forbindelse har dog den ulempe, at den kræver et frirum omkring manipulatoren, som ledningen kan udbøje sig i. Dette er en ulempe ved arbejde under snævre pladsforhold, og det kan omvendt kræve, at pladsen til arbejdsproces-15 ser gøres større.In the prior art, it is known to design 5 energy transfer connections for manipulators or robotic arms as flexible wires having a flexible bend around the joint so that the wire can flexibly change its distance to the joint, thereby accommodating distance changes that occur with the movement of the joint. Such a flexible compound is described, for example, in SE-B-457,744. However, this flexible connection has the disadvantage of requiring a clearance around the manipulator into which the cord can bend. This is a disadvantage of working in tight space conditions and, conversely, it may require the space for working processes to be increased.

Det er specielt en ulempe, hvis to led sidder tæt ved hinanden, og at det sidste led er et rotationsled, hvor-omkring ledningen oprulles, da dette giver en stor afstandsændring ved det foregående led.In particular, it is a disadvantage if two joints sit close to one another and that the last joint is a rotary joint around which the cord is wound, as this gives a large distance change at the previous joint.

20 Dette problem er søgt løst inden for den kendte teknik ved at integrere energioverførslen i manipulatorarmen, hvilket medfører, at forbindelsen skal kunne drejes og/eller forlænges. Sådanne forbindelser er derfor sårbare og kostbare at udføre og kan medføre konstruktionskrav til manipulatoren, 25 der modvirker en hensigtsmæssig og enkel udformning af denne.This problem has been solved in the prior art by integrating the energy transfer into the manipulator arm, which means that the connection must be rotatable and / or extended. Such connections are therefore vulnerable and costly to perform and may result in design requirements for the manipulator, which counteract an appropriate and simple design thereof.

Det er således ønskeligt at tilvejebringe en energioverførselsforbindelse, der ikke er specielt pladskrævende omkring manipulatoren og samtidig er enkel og robust at udforme, uden at det kræver speciel tilpasning af manipula-30 torarmen.Thus, it is desirable to provide an energy transfer connection which is not particularly space consuming around the manipulator and at the same time is simple and robust to design without requiring special adaptation of the manipulator arm.

Dette opnås ved en energioverførsel af den i indledningen omtalte art, der er udformet, som det er angivet i krav l's kendetegnende del. Herved opnås, at energioverførselsforbindelsen kan føres tæt op ad manipulatorarmen.This is achieved by an energy transfer of the type mentioned in the introduction, as set out in the characterizing part of claim 1. This results in the fact that the energy transfer connection can be carried close up the manipulator arm.

35 Når energioverførselsforbindelsen endvidere er udfor met, som det er angivet i krav 2, opnås der, at enhver læng- 2 DK 171673 B1 deforskydning ikke behøver at overføres over alle robottens led til forspændingsorganerne.Furthermore, when the energy transfer connection is designed as set forth in claim 2, it is achieved that any longitudinal displacement need not be transmitted across all joints of the robot to the biasing means.

Ved den i krav 3 angivne udførelsesform kan der på enkel vis opnås en forspændingskraft over et vridled.In the embodiment of claim 3, a biasing force can be obtained simply over a pivot joint.

5 Udførelsesformen, der er angivet i krav 4, er specielt velegnet, hvor pladsen er lille, og længden på en langstrakt manipulatordel ønskes udnyttet optimalt, eller hvor energioverførselsledningen skal passere to led, og det er ønskeligt at tilvejebringe forspændingskraften imellem de to led.The embodiment of claim 4 is particularly suitable where the space is small and the length of an elongated manipulator part is desired to be utilized optimally or where the energy transfer line has to pass two joints and it is desirable to provide the biasing force between the two joints.

10 Ved den i krav 5 angivne udførelsesform er det speci elt enkelt at tilvejebringe trækkraften.In the embodiment of claim 5, it is particularly simple to provide the traction.

Ved udformningen, som den er angivet i krav 6, opnås der en speciel skånsom håndtering af energioverførselsforbindelsen.In the design as defined in claim 6, a particularly gentle handling of the energy transfer connection is achieved.

15 Ved at tilvejebringe en ekstra rulle, som det er angivet i krav 7, kan der på enkel vis opnås større frihed med hensyn til udsvingningsvinkler for vridleddet.By providing an additional roller as defined in claim 7, greater freedom can be obtained in a simple manner with respect to the pivot angles of rotation.

Ved at føre energioverførselsledningen over mere end ét vridled, som det er angivet i krav 8, kan der opnås en 20 større længde, hvor energioverførselsforbindelsen er ført tæt på manipulatoren, eller inertitunge energitransmissionsorganer kan anbringes fjernere fra den distale ende af manipulatoren.By passing the energy transfer line over more than one pivot joint as defined in claim 8, a greater length can be obtained where the energy transfer connection is conducted close to the manipulator, or inertial energy transmission means can be placed further from the distal end of the manipulator.

Ved en udformning, som den er angivet i krav 9, opnås 25 der, at energi på relativ ukritisk vis kan føres frem til et sted i nærheden af den distale ende af manipulatoren, hvor den omsættes til det ønskede hydraulik- eller pneumatiktryk, denne overførsel kan eksempelvis ske til en trykakkumulator eller trykgenererende anordning. Denne udformning 30 er specielt velegnet, når arbejdshovedet er forsynet med en griber, der har funktionen grib-slip, der i en arbejdscyklus kræver én periode med stort tryk og i resten af perioden har et lille tryk.In a design as defined in claim 9, it is achieved that energy can be conveyed in a relatively uncritical manner to a location near the distal end of the manipulator where it is reacted to the desired hydraulic or pneumatic pressure, this transfer. can, for example, be done to a pressure accumulator or pressure generating device. This configuration 30 is particularly suitable when the working head is provided with a gripper having the gripping-release function which, during a work cycle, requires one period of high pressure and a low pressure during the rest of the period.

Ved udførelsesformen, der er angivet i krav 10 og/-35 eller 11, opnås der en speciel gunstig tilpasning af stan-dardmanipulatorer eller -robotter til at arbejde under snævre 3 DK 171673 B1 forhold, og er denne specielt udformet ifølge krav 9, kan en standardmanipulator på enkel vis ændres fra en standardrobot til en specialmanipulator, idet pladsen, som eksempelvis er tilvejebragt til en svejsetransformator på en stan-5 dardrobot i nærheden af manipulatorens distale ende, udnyttes til en krafttransformering, der ifølge opfindelsen overføres til arbejdshovedet, således at store tryk kan overføres til arbejdshovedet, og at energioverførslen frem til krafttransformeringen kan udføres på mindre kritisk vis.In the embodiment according to claims 10 and / -35 or 11, a particularly favorable adaptation of standard manipulators or robots is obtained for operating under tight conditions, and this is specially designed according to claim 9, a standard manipulator is simply changed from a standard robot to a special manipulator, the space provided, for example, to a welding transformer on a standard robot near the distal end of the manipulator, is utilized for a power transformation transmitted to the working head according to the invention, high pressure can be transferred to the working head and the energy transfer up to the power transformation can be performed in a less critical way.

10 Tegningen viser:10 The drawing shows:

Fig. 1 en standardrobot med seks frihedsgrader, fig. 2 og 3 en del af en manipulator med distale led set henholdsvis fra siden og fra oven, fig. 4 det distale led set nedenfra mod den flade, 15 hvorpå arbejdshovedet fastgøres, fig. 5 et forspændingshjul ifølge opfindelsen, fig. 6 et forspændingshjul ifølge opfindelsen med vendehjul, og fig. 7 og 8 et afstandsholdeorgan med afstandsruller 20 set henholdsvis fra siden og fra oven.FIG. 1 shows a standard robot with six degrees of freedom; FIG. 2 and 3 are a side view of a distal link manipulator, respectively; FIG. 4 is a bottom view of the distal link to the surface 15 to which the working head is attached; FIG. 5 shows a biasing wheel according to the invention; FIG. 6 shows a biasing wheel according to the invention with reversing wheels, and FIG. 7 and 8 are a spacer means with spacers 20 viewed from the side and from above, respectively.

Fig. l viser en standardmanipulator med fem til seks frihedsgrader, hvilken manipulator består af en base 30, der udgør den proksimale reference, en første manipulatordel 31, der er forbundet til basen 30 og kan drejes i forhold 25 til denne i en retning Al, en anden manipulatordel ellerarm 32, der kan drejes omkring en aksel 31a i en retning A2, en tredje manipulatordel 33, der kan drejes omkring en aksel 32a i en retning A3, en fjerde manipulatordel ellerarm 34, der kan drejes i en retning A4, en femte manipulator-30 del 35, der kan drejes omkring en aksel 34a i en retning A5, som sidder på den forreste del 37 af manipulatorarmen 34, og en distal manipulatordel 36, der kan rotere i en retning A6 i forhold til manipulatordelen 35. På manipulatordelen 36 fastgøres arbejdshovedet 4, der kan være en griber, 35 værktøj eller lignende. Leddet, hvorom manipulatordelen 36 kan dreje i forhold til manipulatordelen 35 i retningen A6, 4 DK 171673 B1 udgøres af et rotationsled, der kan rotere eksempelvis 720°. Leddet, hvorom manipulatordelen 35 kan drejes i forhold til manipulatordelen 37 i retningen A5, udgøres af et vridningsled, der kan drejes med mindre end én omgang, eksempelvis 5 240° eller ± 120°. Manipulatorarmen 34 med sin forreste eller distale del 37 udgør et langstrakt stift manipulatorelement, hvorpå der kan fastgøres ekstraudstyr, som eksempelvis en svejsetransformator ved svejserobotter. Standardrobotter og manipulatorer af denne art med fem til seks friheds-10 grader fremstilles i stort styktal til eksempelvis bilindustrien og giver derfor et meget gunstigt pris/kvalitetsfor-hold i forhold til specialfremstillede manipulatorer med færre frihedsgrader.FIG. 1 shows a standard five to six degrees of freedom manipulator, which consists of a base 30 constituting the proximal reference, a first manipulator portion 31 connected to the base 30 and rotatable relative thereto in a direction A1, a second manipulator part or arm 32 that can be rotated about a shaft 31a in a direction A2, a third manipulator part 33 that can be rotated about a shaft 32a in a direction A3, a fourth manipulator part or arm 34 that can be rotated in a direction A4, a fifth manipulator -30 portion 35 which can be rotated about a shaft 34a in a direction A5 which sits on the front portion 37 of the manipulator arm 34 and a distal manipulator portion 36 which can rotate in a direction A6 relative to the manipulator portion 35. On the manipulator portion 36 the working head 4 which may be a gripper, tool or the like is secured. The link through which the manipulator portion 36 can rotate with respect to the manipulator portion 35 in the direction A6, 4 is formed by a rotary joint capable of rotating, for example, 720 °. The joint through which the manipulator portion 35 can be rotated relative to the manipulator portion 37 in the direction A5 is constituted by a pivot joint which can be rotated by less than one turn, for example 5 240 ° or ± 120 °. The manipulator arm 34 with its anterior or distal portion 37 constitutes an elongated rigid manipulator element on which attachments can be attached, such as a welding transformer by welding robots. Standard robots and manipulators of this kind with five to six degrees of freedom are manufactured in large numbers for, for example, the automotive industry and therefore provide a very favorable price / quality ratio compared to custom made manipulators with fewer degrees of freedom.

Når en standard- eller specialmanipulator anvendes, 15 vil det ofte være nødvendigt at holde energioverførselsledningerne tæt på eller inden i manipulatoren, for at undgå at ledningen beskadiges, eller at bevægelsesmønsteret skal tilpasses ledningen.When a standard or special manipulator is used, it will often be necessary to hold the energy transfer lines close to or inside the manipulator to avoid damage to the cord or to adjust the pattern of movement to the cord.

På fig. 2 og 3 er der vist en udførelsesform ifølge 20 opfindelsen, der er specielt velegnet til at føre en energioverførselsledning 62 frem over ét eller flere led af dreje-karakter til et arbejdshoved 4 eller et andet led, hvorved der fremkommer store ændringer i længdekravet for ledningen 62, samtidigt med at ledningen 62 holdes tæt på manipulatoren 25 3. Den viste udførelsesform er specielt fordelagtig ved på enkel og driftssikker vis at holde ledningen 62 tæt på manipulatoren, således at denne kan arbejde under snævre pladsforhold, som de der eksempelvis forekommer i en afgratnings-celle. I det viste eksempel er der et led af rotationskarak-30 ter, der ved drejning omkring A6-aksen vikler ledningen 62 op omkring manipulatordelen 36, og denne opvikling kan ske over flere omgange, eksempelvis to. Ved denne opvikling stilles der store krav til længdeændringen, for at ledningen 62 kan holdes stramt til manipulatoren, og dette er løst 35 ved at tilvejebringe en forspændingskraft, der søger at trække ledningen 62 mod den proksimale side af manipulatoren DK 171673 Bl 5 3 i forhold til manipulatordelen 36. Denne forspændingskraft for ledningen 62 har i det viste eksempel en retning hen imod føringsrullerne 65, 65a. Denne forspændingskraft er tilvejebragt for ledningen 62, der udgår fra en energikilde 5 61 og dennes grundplade 50, 60, hvortil ledningen 62 er fastgjort, ved at føre ledningen 62 omkring et forspændingshjul 63, der er placeret imellem enheden, som udgøres af delene 50, 60, 61 og hvorfra ledningen 62 udgår, og føringsrullen 65, samt at forspænde dette forspændingshjul 63 til 10 at trække ledningen 62 væk fra den direkte vej for ledningen 62 imellem enheden 50, 60, 61 og føringshjulet 65. Denne forspænding af føringshjulet 63 er her tilvejebragt ved hjælp af en fjeder eller balance 68, der er en fjeder forspændt snor eller tilsvarende, som tilnærmelsesvis udøver en ensar-15 tet trækkraft, eller tilsvarende, som via en hjulgaffel 69 eller tilsvarende er fastgjort til forspændingshjulet 63, som det er vist på fig. 5.In FIG. 2 and 3, an embodiment of the invention is shown, which is particularly suitable for passing an energy transfer line 62 over one or more links of a rotary nature to a working head 4 or another link, whereby large changes in the length requirement of the line are obtained. 62, while holding the wire 62 close to the manipulator 25 3. The embodiment shown is particularly advantageous in holding the wire 62 close to the manipulator in a simple and reliable manner, so that it can operate in narrow space conditions such as those which occur, for example, in a Deburring cell. In the example shown, there is a line of rotational characters which, when rotating about the A6 axis, the wire 62 winds up around the manipulator portion 36, and this winding can occur over several turns, for example two. In this winding, great demands are made on the length change in order that the wire 62 can be held tight to the manipulator, and this is solved by providing a biasing force which seeks to pull the wire 62 towards the proximal side of the manipulator DK 171673 B1 5 to the manipulator portion 36. This biasing force for line 62 has in the example shown a direction towards guide rollers 65, 65a. This biasing force is provided for line 62 starting from an energy source 561 and its base plate 50, 60, to which line 62 is attached, by conducting line 62 around a biasing wheel 63 located between the unit constituted by members 50, 60, 61 and from which line 62 exits and guide roller 65, and biasing this bias wheel 63 to 10 to pull line 62 away from the direct path of line 62 between unit 50, 60, 61 and guide wheel 65. This bias of guide wheel 63 is here provided by means of a spring or balance 68, which is a spring biased cord or the like, which exerts approximately a uniform pulling force, or the like, which is attached via a wheel fork 69 or the like to the bias wheel 63, as shown. in FIG. 5th

Denne forspænding af ledningen 62 væk fra manipulatordelen 36 i retning mod føringshjulet 65 fungerer udmærket, 2 0 så længe manipulatordelen 36 er i den på tegningen viste stilling, dvs. så længe vridningsleddet omkring akslen 34a er svunget ind i en stilling for A5 på -90°, men svinges manipulatordelen 36 op til en stilling, hvor A5 er +90°, vil ledningen 62 blive trukket ind mod vridningsleddet, det 25 vinkeludsvingningsområde for A5, hvor ledningen 62 kan blive trukket til anlæg mod selve vridningsleddet eller anlægsområdet, ligger typisk fra en vinkelstilling A5 på -90°, hvor delen 36 står vinkelret ud fra siden, hvor ledningen 62 tilføres, og frem til stillingen, hvor vridningsleddet er 30 drejet væk fra denne side, eksempelvis til A5 på +120°. I anlægsområdet bliver ledningen 62 yderligere udsat for slid og friktion, især når manipulatordelen 36 roterer i denne stilling og trækker ledningen frem og tilbage ved op- og afvikling. For at undgå denne slitage og eventuelt havari 35 af ledningen 62 er der ved opfindelsen tilvejebragt afstandsruller 67 ved den ydre omkreds af vridningsleddet omkring 6 DK 171673 B1 akslen 34a på steder, hvor ledningen 62 ellers ville ligge an. Disse afstandsruller 67 holder ledningen 62 fri fra selve vridningsleddets dele og mindsker friktionen.This biasing of the conduit 62 away from the manipulator portion 36 in the direction of the guide wheel 65 is excellent, as long as the manipulator portion 36 is in the position shown in the drawing, i. as long as the pivot joint around shaft 34a is pivoted into a position of A5 of -90 °, but if the manipulator portion 36 is pivoted up to a position where A5 is + 90 °, line 62 will be retracted against the pivot joint, the angular pivot range of A5, where the conduit 62 can be drawn to abut against the torsion joint or abutment region, typically lies from an angular position A5 of -90 ° where the portion 36 is perpendicular to the side where the conduit 62 is fed, and to the position where the torsion joint 30 is turned away from this page, for example to A5 of + 120 °. In the abutment area, the conduit 62 is further subjected to abrasion and friction, especially as the manipulator portion 36 rotates in this position and pulls the conduit back and forth during up and down. In order to avoid this wear and possibly breakage 35 of the conduit 62, by the invention spacers 67 are provided at the outer circumference of the torsion joint about the shaft 34a in places where the conduit 62 would otherwise abut. These spacer rollers 67 keep line 62 free from the parts of the torsion joint itself and reduce friction.

I den viste udførelsesform er afstandsrullerne 67 5 tilvejebragt i form af et afstandsrulleorgan eller -enhed 66, der er en selvstændig enhed 66, som det er vist på fig.In the illustrated embodiment, the spacer rollers 67 are provided in the form of a spacer roll member or unit 66 which is a standalone unit 66 as shown in FIG.

7 og 8, som kan monteres på en standardrobots vridningsled. Afstandsrulleenheden 66 kan være udformet med en arm 71, som er tilpasset i form og størrelse til vridningsleddets dele 10 og frigangen ved vridningsleddet samt den ønskede placering af afstandsrullerne 67. Afstandsrulleenheden 66 har endvidere befæstigelsesorganer, eksempelvis i form af en befæstigel-sesplade 72 med fastgørelseshuller 70 til fastgørelse på vridningsleddet ved hjælp af skruer eller lignende. Rullerne 15 67, der er fastgjort til armen 71, kan udformes på forskellig vis, eksempelvis som aflange valser, der kan dække alle de steder, hvorpå ledningen 62 kan ligge an, eller være ruller 67 med føringsspor, som det er vist på tegningen. Er rullerne 67 udformet som afstandsruller med føringsspor, og ændrer 20 udgangsvinklen for ledningen 62 fra manipulatordelen 36 sig med drejning af vridningsleddet, som skitseret på fig. 4, kan armen 71 være udformet med en delvis spiralsnoning omkring vridningsakslen, der svarer til de steder, hvor ledningen vil ligge an, når ledningen i en given vinkelposition 25 trækkes til anlæg mod en afstandsrulle 67.7 and 8, which can be mounted on the rotary joint of a standard robot. The spacer assembly 66 may be formed with an arm 71 adapted in shape and size to the parts of the pivot joint 10 and the clearance at the pivot joint, as well as the desired location of the spacer rollers 67. The spacer unit 66 further has fasteners, for example in the form of a fastening plate 72 with fastening holes. 70 for attaching to the torsion joint by means of screws or the like. The rollers 15 67 attached to the arm 71 can be formed in various ways, for example as elongated rollers which can cover all the places on which the conduit 62 may lie, or rollers 67 with guide grooves as shown in the drawing. If the rollers 67 are formed as spacer rollers with guide grooves, the output angle of the conduit 62 from the manipulator portion 36 changes with rotation of the twisting joint as outlined in FIG. 4, the arm 71 may be formed with a partial helical twist around the pivot shaft which corresponds to the places where the cord will lie when the cord in a given angular position 25 is pulled to abut a spacer 67.

I den viste udførelsesform på tegningen er ledningen 62 en hydraulik- eller pneumatikledning, der tilfører energi til arbejdshovedet 4, fra en energikilde 61, men det kan også være en elledning. Energikilden 61 er placeret på en 30 grundplade 50, 60, der er fastgjort på en standardrobot på et aflangt manipulatorelement 34, hvortil der som standard er afset plads til ekstraudstyr, som eksempvelvis en svejsetransformator. Denne hydraulik- eller pneumatikkilde har den fordel, at den med et lille kontinuert energiforbrug 3 5 kan oplagre en stor energi, som momentant kan udløses til et grib ved et arbejdshoved med en stor kraft, hvilket specielt 7 DK 171673 B1 er aktuelt, når et emne skal gribes og føres igennem en arbejdsproces. Ved denne udformning kan en relativ enkel energitilførselsledning i form af en elektrisk ledning eller anden energitilførselsledning føres frem til energikilden 5 61, og her konverteres til den ønskede kraft i form af hy draulik- eller pneumatiktryk, som kan akkumuleres over en længere tidsperiode og momentant udløses. Dette forenkler ledningsføringen, da den komplicerede ledningsføring ved trykledninger, kun skal udføres over få drej eled.In the illustrated embodiment of the drawing, conduit 62 is a hydraulic or pneumatic conduit supplying energy to the working head 4 from an energy source 61, but it may also be an electrical conduit. The energy source 61 is located on a base plate 50, 60 which is attached to a standard robot on an elongated manipulator element 34, for which space is provided as standard for accessories, such as, for example, a welding transformer. This hydraulic or pneumatic source has the advantage that with a small continuous energy consumption 35 it can store a large energy, which can be momentarily released to a grip by a working head with a large force, which is especially relevant when a topic must be grasped and put through a work process. In this embodiment, a relatively simple energy supply line in the form of an electric line or other energy supply line can be advanced to the energy source 5 61, and here converted to the desired power in the form of hydraulic or pneumatic pressure, which can be accumulated over a longer period of time and instantaneously triggered. . This simplifies the wiring, since the complicated wiring of pressure lines must only be performed over a few turns.

10 Forspændingen af ledningen 62 kan endvidere være tilvejebragt ved hjælp af andre organer end de her omtalte, eksempelvis ved hjælp af en ledningsoprulningstromle, der er fjederforspændt.The biasing of line 62 may further be provided by means other than those mentioned herein, for example by means of a spring reel drum which is spring biased.

Er pladsen lille, og ønskes længden på en langstrakt 15 manipulatordel 34 udnyttet optimalt, eller skal overførselsledningen passere mindst to led, hvor det er ønskeligt at tilvejebringe forapændingskraften imellem to led, kan dette ske ved hjælp af et vendehjul 64, der eventuelt kan være forspændt, som det er vist på fig. 6.If the space is small and if the length of an elongated manipulator part 34 is desired to be utilized optimally, or should the transfer line pass at least two joints, where it is desirable to provide the biasing force between two joints, this can be done by means of a turning wheel 64, which may be biased , as shown in FIG. 6th

20 Ved hjælp af opfindelsen er det enkelt at konvertere en standardmanipulator til en specialmanipulator, der er velegnet til at arbejde under snævre arbejdsforhold og kan udføre specialoperationer som eksempelvis kalibrering og afretning af slibesten m.m. Dette kan ske ved at påspænde 25 en grundplade 50, 60 med det nødvendige ekstraudstyr i form af energiomformere 61, afretnings-, kalibrerings- eller andre enheder 54, og fastgøre denne grundplade 50, 60 på en standardmanipulatorarm på et sted, eksempelvis et sted, der er beregnet til ekstraudstyr, og endvidere påsætte en 30 afstandsrulleenhed 66 på et vridningsled, og påsætte en enhed med føringsrulle eller føringsruller 65, 65a på en manipulatordel, samt eventuelt fastgøre en forspændingsenhed 68 til en manipulatordel, der i hovedsagen er holdt eller bliver holdt stift i forhold til den manipulatordel, hvor 35 grundenheden 50, 60 er fastgjort.By means of the invention, it is easy to convert a standard manipulator to a specialized manipulator suitable for working under tight working conditions and capable of performing special operations such as calibration and alignment of abrasive stones and the like. This can be done by attaching a base plate 50, 60 with the necessary accessories in the form of energy converters 61, alignment, calibration or other units 54, and attaching this base plate 50, 60 to a standard manipulator arm at a location, for example a location, which is intended for enhancement and furthermore, attach a spacer unit 66 to a pivot joint, and attach a unit with guide roller or guide rollers 65, 65a to a manipulator part, and optionally attach a bias unit 68 to a manipulator part which is generally held or held rigid with respect to the manipulator part where the base unit 50, 60 is secured.

Ved den specielle udformning af især energioverførslen DK 171673 B1 3 kan der opnås øget hastighed, hvilket er meget væsentligt ved afgratning. Det skal her bemærkes, at en automatisk støbemaskine ofte kan producere emner otte gange hurtigere end de kan af grates, hvor hastighedsforskellen afhænger af 5 emnets størrelse. Det er således fordelagtigt, at manipulatoren kan føres tæt til værktøjer og emner, uden at det er nødvendigt at tage hensyn til energiledningen ved manipulatorens bevægelsesmønster.By the special design of the energy transfer DK 171673 B1 3 in particular, increased speed can be achieved, which is very important in degrading. It should be noted here that an automatic casting machine can often produce items eight times faster than they can of grates, where the speed difference depends on the size of the workpiece. Thus, it is advantageous for the manipulator to be brought close to tools and objects without having to take into account the energy conduction of the manipulator's movement pattern.

Den beskrevne ledningsføring og de tekniske løsninger 10 den omfatter, gør det muligt på enkel vis at special-tilpasse en manipulator til en kundes ønsker.The wiring described and the technical solutions 10 it encompasses make it easy to customize a manipulator to a customer's wishes.

I forbindelse med ansøgerens samtidigt indleverede DK patentansøgning: "System til afgratning eller slibning af et emne under anvendelse af en manipulator og fremgangsmåde 15 til anvendelse ved samme, samt anvendelse af systemet og fremgangsmåden" (dansk patentansøgning nr. 0425/96), gør opfindelsen det let at omforme en standardmanipulator til en specialmanipulator, eksempelvis til afgratning, hvilken specialmanipulator i forbindelse med ansøgerens samtidigt 20 indleverede DK patentansøgning: "Integreret afgratningscelle til afgratning af støtteemner" (dansk patentansøgning nr. 0423/96) , kan tilvejebringe en hurtig funktionsdygtig afgratningscelle, der på enkel vis er tilpasset et aktuelt behov.In connection with the applicant's concurrent patent application, DK filed: "System for deburring or grinding a workpiece using a manipulator and method 15 for use therewith, and using the system and method" (Danish patent application no. 0425/96), the invention makes it is easy to transform a standard manipulator into a special manipulator, for example for degrading, which special manipulator, in connection with the applicant's simultaneously filed 20 patent application: "Integrated degradation cell for degrading support elements" (Danish patent application no. 0423/96), can provide a fast functional ability. that is simply adapted to a current need.

Genstandsfortegnelse 9 DK 171673 B1 1 Robotcelle/afgratningscelle 2 Styreudrustning 5 3 Manipulator 4 Arbejdshoved 5 Afsætningsområde, indgang 6 Ydre låge 7 Indre låge 10 8 Emne 9 1. værktøj 9a Skæreskive 10 Slidske 10a Kasse 15 11 2. værktøj 11a Slibesten 12 Afsætningsområde, udgang, transportbånd 13 Aflæsningsplads 14 Dør 20 15 Bundplade, grundplanelement 16 Bundramme, grundplanelement 17 Robotfastgørelse, bolte 18 Løftefastgørelse, øjebolte 19 Bagvæg 25 20 Frontvæg 21 Top 22 Sidevæg 23 Sidevæg 24 Løftehul 30 25 Inspektionsvindue 26 Energitilslutning 27 Afgangsåbning 28 UdløbshulItem list 9 DK 171673 B1 1 Robot cell / deburring cell 2 Control equipment 5 3 Manipulator 4 Work head 5 Outlet area, input 6 Outer door 7 Inner door 10 8 Item 9 1. tool 9a Cutting disc 10 Slot 10a Box 15 11 2nd tool 11a Abrasive 12 , conveyor belt 13 Reading space 14 Door 20 15 Base plate, floor plan element 16 Bottom frame, floor plan element 17 Robot fastening, bolts 18 Lifting fastening, eye bolts 19 Rear wall 25 20 Front wall 21 Top 22 Side wall 23 Lift hole 30 25 Inspection window 26 Energy connection 27 Exit opening 28

Genstandsfortegnelse (fortsat) 10 DK 171673 B1 I Optagning af emne (8) II 1. bearbejdning 5 III 2. bearbejdning IV Afgivelse af emne 30 Base (proksimal ref. manipulator) 31 1. manipulatordel/armdel 10 31a Forbindelsesled 32 2. manipulatordel/armdel 33 3. manipulatordel/armdel 34 4. manipulatordel/armdel 34a Forbindelsesled 15 35 5. manipulatordel/armdel 36 Fastgørelsessted til arbejdsh.List of items (continued) 10 DK 171673 B1 I Picking up item (8) II 1. machining 5 III 2. machining IV Delivery of item 30 Base (proximal ref. Manipulator) 31 1. manipulator part / arm part 10 31a Connector link 32 2. manipulator part / arm part 33 3. manipulator part / arm part 34 4. manipulator part / arm part 34a Connector joint 15 35 5. manipulator part / arm part 36 Fastening point for working parts.

37 Forreste del af 4. led37 Front part of 4th indent

Al 1. frihedsgrad, drejeledsforbindelse 20 A2 2. frihedsgrad, drejeledsforbindelse A3 3. frihedsgrad, drej eledsforbindelse A4 4. frihedsgrad, drej eledsforbindelse A5 5. frihedsgrad, vridledsforbindelse A6 6. frihedsgrad, rotationsforbindelse 25 50 Grundplade til afretningssystem 51 Afretter 52 1. sensor 53 2. sensor 30 54 Målebearbejdningskredsløb 55 Ledning 56 Fastgørelsesskruer 57 Stationær sensorAll 1st degree, rotary joint 20 A2 2nd degree, rotary joint A3 3rd degree, rotate joint A4 4th degree, rotate joint A5 5. degree of freedom, rotary joint A6 6th degree, rotational joint 25 50 Base plate for drainage system 51 Straightener 52 53 2nd sensor 30 54 Measuring machining circuit 55 Wiring 56 Fastening screws 57 Stationary sensor

Genstandsfortegnelse (fortsat) 11 DK 171673 B1 60 Grundplade til hydraulik/energi 61 Energikilde 5 62 Energioverførselsforbindelse/ledning 63 Forspændingshjul 64 Vendehjul 65 Indre føringshjul 65a Ydre føringshjul 10 66 Afstandsrulleenhed/-organ 67 Afstandsrulle 68 Fjeder/balance 69 Hjulgaffel 70 Fastgørelsesorganer/-skruer 15 71 Arm (til ruller) 72 BefæstigelsespladeList of objects (continued) 11 DK 171673 B1 60 Hydraulic / energy base plate 61 Energy source 5 62 Energy transfer connection / line 63 Pre-tensioning wheel 64 Turning wheel 65 Inner guide wheel 65a Outer guide wheel 10 66 Spacer unit / member 67 Spacer shaft 68 Spring / balance 69 Wheel / balance 69 15 71 Arm (for rollers) 72 Mounting plate

Claims

12 DK 171673 B1

An energy transfer connection to a manipulator (3), in particular a robot arm, which manipulator has a manipulator base (30) which is here a proximal reference, and a distal working head (4) with a gripper, tool or the like, to which energy must be supplied, which further comprises at least from the distal working head and towards the manipulator base: at least one last joint (36, A6) with a degree of freedom, 10 in particular a rotary joint with a degree of freedom of proximal position. relationship with the working head; a pivot joint (32a, 33, A3; 34a, 35, A5) having a degree of freedom of rotation approximately proximal to said last joint (s); and 15 wherein the energy transfer connection (62) comprises a flexible conduit which transfers energy from an energy source to the working head, during which the energy transfer connection must be able to absorb the length changes occurring in the conduction path over the torsion joint and at least one last 20 joint, characterized in that provision is made. a biasing force by means of biasing means (63, 68), said biasing force biasing the line with a force towards biasing means (63, 68) and / or guiding means (65, 65a) located proximal to the twisted joint, and are spacer means (66, 67.) located on the pivotal portion of the pivot joint, which of the spacer means comprises at least two rollers (67) which are successively rotated between the pivot joint and the lead (62) to support the lead as the pivot joint is rotated. an abutment area where the wire is subjected to a force which seeks to pull the cord inward axis of rotation.

Energy transfer connection according to claim 1, characterized in that the biasing means (63, 68), for example a biased reel drum, are located on a manipulator part (32, 33, 34, 37) which is proximal to the twisted joint and is designed so For example, the bias is applied to the wire at least one point proximal to the torsion joint, as a force substantially parallel to an elongate manipulator portion (32, 33, 34) located at the point.

An energy transfer connection according to claim 1, characterized in that the biasing means comprise a wheel (63, 64) which is fastened biased to a biased relative elongated manipulator part (32, 33, 34.) having a biasing force substantially parallel to it. 10, and that the energy transfer line (62) arrives from an upstream side of the wheel and runs around the wheel for departure on a downstream side of the wheel and proceeds to the twist joint, where the cord is supported on at least one spacer roller when the twist joint is rotated into the abutment area. .

An energy transfer connection according to claim 3, characterized in that an additional wheel (63, 64) is provided which the energy transfer line passes to reverse the direction of the line (62) relative to the direction of the line upon arrival or departure from it. first 20 wheels (63, 64).

An energy transfer connection according to claim 3 or 4, characterized in that the wheel and / or additional wheels (63, 64) are biased, in particular with a tension spring or balance (68) which extends or draws substantially parallel to the elongated part. .

Energy transfer connection according to one or more of Claims 1 to 5, characterized in that the spacer rollers (67) at the pivot joint are rotatable and are positioned such that interconnection lines between the smallest outer periphery of the rollers as seen from the rotational axis of the pivot joint do not intersect. twisting wrist.

The energy transfer connection according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that there is a guide roller (65a) immediately proximal to the torsion joint 35 which is arranged so that the energy transfer line (62) is passed between the roller and a part of the manipulator which is 14 DK 171673 B1 connected to the pivot joint, and that the roller supports the cord when the pivot joint makes reciprocating angular swings.

The energy transfer connection according to one or more of claims 5-7, characterized in that the energy transfer line (62) passes at least one additional link (32a,

33, A3; 34, A4; 34a, 35, A5) of rotary character, wherein the additional link (s) is provided with spacer rollers and the bias of the lead is provided either proximal to or between the pivot joint and an additional 10 joints of rotary character by at least one biased wheel (63, 64).

Energy transfer connection according to one or more of claims 1-8, characterized in that the energy transfer line (62) is a hydraulic or pneumatic conduit conducting from a pressure source (61) located on an elongated manipulator part (32, 33, 34) which are proximal to the torsion joint.

Energy transfer connection according to one or more of claims 1-9, characterized in that the twisting joint or joints with rollers (67) are among the distal joints (32a, 33, A3; 34, A4; 34a, 35, A5). on a standard robot with five to six degrees of freedom.

An energy transfer connection according to one or more of claims 1-10, characterized in that the spacer means are formed as a part (66, 67, 70, 71, 72) which can be mounted on a rotary joint of a rotary nature.