ES2338622B1 - Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares. - Google Patents

Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares. Download PDF

Info

Publication number
ES2338622B1
ES2338622B1 ES200802192A ES200802192A ES2338622B1 ES 2338622 B1 ES2338622 B1 ES 2338622B1 ES 200802192 A ES200802192 A ES 200802192A ES 200802192 A ES200802192 A ES 200802192A ES 2338622 B1 ES2338622 B1 ES 2338622B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
tool
robot arm
work
support
force sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
ES200802192A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2338622A1 (es
Inventor
Enric Vila Papell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Estudios de Ingenieria Adaptada SL
Original Assignee
Estudios de Ingenieria Adaptada SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to ES200802192A priority Critical patent/ES2338622B1/es
Application filed by Estudios de Ingenieria Adaptada SL filed Critical Estudios de Ingenieria Adaptada SL
Priority to PCT/ES2009/000387 priority patent/WO2010010214A1/es
Priority to CA2731266A priority patent/CA2731266C/en
Priority to CN200980128792.8A priority patent/CN102105277B/zh
Priority to US13/055,069 priority patent/US8914153B2/en
Priority to BRPI0911691A priority patent/BRPI0911691A2/pt
Priority to EP09800093.8A priority patent/EP2329924B1/en
Publication of ES2338622A1 publication Critical patent/ES2338622A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2338622B1 publication Critical patent/ES2338622B1/es
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/26—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding workpieces with arcuate surfaces, e.g. parts of car bodies, bumpers or magnetic recording heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1684—Tracking a line or surface by means of sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares, formado por un conjunto porta-herramienta que se acopla por medio de un soporte (3) a un brazo robot (4) portador, estando provisto el conjunto porta-herramienta con un sensor de fuerza (2) y detectores de distancia (7), mediante los cuales se establece un control que gobierna el accionamiento del brazo robot (4) para posicionar la herramienta de trabajo respecto de la superficie de operación.

Description

Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares.
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la automatización de trabajos sobre grandes superficies, para operaciones de limpieza, pulido o similares, proponiendo un cabezal destinado a acoplarse en un robot y que es capaz de controlar de manera continua la posición de la herramienta para adaptarla respecto de la superficie de trabajo, permitiendo operar sobre toda esa superficie en condiciones adecuadas para obtener un trabajo eficiente, sin necesidad de establecer una programación especifica de la superficie.
Estado de la técnica
En determinados sectores, como los de la aeronáutica, energía eólica, y otros semejantes, hay que realizar trabajos superficiales de limpieza, pulido, etc., sobre piezas de grandes dimensiones, las cuales presentan generalmente una superficie irregular, por lo que la programación de trabajos robotizados resulta muy complicada, recurriéndose por ello generalmente a la realización manual de dichos trabajos, con el inconveniente de costos y riesgos humanos que ello supone.
Objeto de la invención
De acuerdo con la invención se propone un cabezal portador de una herramienta para efectuar trabajos superficiales mediante un robot, con unas características que permiten adaptar automáticamente la posición de la herramienta para mantenerla de manera constante en la posición adecuada de trabajo respecto de la superficie de aplicación.
Este cabezal objeto de la invención consta de un plato porta-herramienta que va unido, mediante un sensor de fuerza, respecto de un soporte de acoplamiento a un brazo robot, incorporando dicho plato porta-herramienta centralmente una rótula mediante la que se sustenta un disco-herramienta de trabajo, permitiendo una variación de la posición de dicho disco-herramienta en inclinación para adaptarse a la superficie de trabajo.
Se obtiene así una disposición con la que el sensor de fuerza controla el esfuerzo que el disco-herramienta ejerce sobre la superficie de trabajo, generando una información que se aplica al gobierno del brazo robot portante en relación con el empuje operativo, para que la fuerza del disco-herramienta sobre la superficie de trabajo se mantenga constante.
En el plato porta-herramienta van además incorporados unos detectores de distancia, los cuales controlan la posición relativa entre dicho plato porta-herramienta y el disco-herramienta, generando a su vez una información que se aplica al gobierno del brazo robot portante, para corregir el posicionamiento, de forma que el cabezal se mantenga perpendicular respecto de la superficie de trabajo.
La herramienta puede ser también de un tipo que no establezca contacto físico con la superficie de trabajo, como un láser, una cámara termográfica, etc., controlando los detectores de distancia la posición relativa del soporte de acoplamiento al robot portador, respecto de la superficie de trabajo, para determinar un accionamiento de variación de la posición de forma que la herramienta utilizada incida constantemente de manera perpendicular sobre cada zona de la mencionada superficie de trabajo.
Por todo ello, el cabezal de la invención resulta de unas características ciertamente ventajosas para la aplicación a la que se halla destinado, adquiriendo vida propia y carácter preferente para trabajos automatizados sobre superficies irregulares.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una vista esquemática del cabezal objeto de la invención.
La figura 2 es una perspectiva de dicho cabezal de la invención en una aplicación práctica sobre el extremo de un brazo robot.
La figura 3 es una vista ampliada de la zona III indicada en la figura anterior.
La figura 4 muestra un ejemplo de aplicación para adaptar la posición de trabajo de una herramienta sin contacto físico con la superficie de trabajo, según el concepto de la invención.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a un cabezal portador de una herramienta para realiza trabajos de forma robotizada sobre superficies irregulares, con una realización que permite adaptar la posición de la herramienta en función de la configuración de cada zona de la superficie de trabajo, para llevar a cabo los trabajos con precisión y efectividad.
El cabezal comprende un plato (1) que va unido, por medio de un sensor de fuerza (2), respecto de un soporte (3) de acoplamiento sobre un brazo robot (4) portador.
El plato (1) posee además centralmente una rótula (5), sobre la cual se une un disco-herramienta (6), el cual es susceptible de variar de posición hasta una inclinación de unos 15º, mediante la mencionada rótula (5), para adaptarse a la superficie de trabajo.
En el plato (1) van dispuestos también unos detectores de distancia (7), los cuales controlan desde distintos puntos la posición del disco-herramienta (6) con respecto al mencionado plato (1).
Con ello así, cuando el disco-herramienta (6) apoya sobre una superficie de trabajo, los sensores de fuerza (2) controlan la fuerza de dicho apoyo, generando una información que se aplica al gobierno del brazo robot (4) portador, corrigiendo el esfuerzo de empuje del mismo para que la fuerza de apoyo del disco-herramienta (6) sobre la superpie de trabajo se mantenga constante.
Y por otra parte, los detectores de distancia (7) controlan la posición del disco-herramienta (6), generando a su vez una información que se aplica también al gobierno del brazo robot (4) portante, el cual en base a dicha información corrige el posicionamiento, para que el cabezal se mantenga perpendicular con respecto a la superficie de trabajo.
El concepto del control para adaptar la posición de trabajo de una herramienta en función de la configuración de la superficie de trabajo, según el objeto de la invención, es de aplicación también para herramientas (8) que no establecen contacto físico con la superficie de trabajo, como un láser, una cámara termográfica, etc., como muestra la figura 4.
En este caso la herramienta (8) sin contacto sobre la superficie de trabajo, se dispone sobre el soporte (3) de acoplamiento al brazo robot (4) portador, con unos detectores de distancia (9) dispuestos en dicho soporte (3), para controlar desde distintos puntos la posición del mismo con respecto a la superficie de trabajo (10) correspondiente, de modo que, mediante la información que proporcionan dichos detectores de distancia (9), se corrige la posición, mediante el brazo robot (4) portador, para que la herramienta (8) incida perpendicularmente sobre la zona de operación en la mencionada superficie (10) de trabajo y a una distancia constante.

Claims (3)

1. Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares, del tipo destinado para realizar un seguimiento robotizado de una herramienta de trabajo sobre superficies irregulares, caracterizado porque consta de un conjunto porta-herramienta que posee un soporte (3) de acoplamiento a un brazo robot (4) portador, yendo provisto dicho conjunto porta-herramienta con un sensor de fuerza (2) y detectores de distancia (7); y porque el conjunto porta-herramienta consta de un plato porta-herramienta (1) que va unido por medio del sensor de fuerza (2) respecto del soporte (3) de acoplamiento al brazo robot (4) portador, incorporando el plato porta-herramienta (1) centralmente una rótula (5) y alrededor una distribución de detectores de distancia (7), disponiéndose unido a la rótula (5) un disco-herramienta (6), el cual se adapta a la superficie de trabajo por el juego que permite la mencionada rótula (5), variando la fuerza y la posición del empuje del mismo sobre la superficie de trabajo, mediante el brazo robot (4), en función de la información que proporcionan el sensor de fuerza (2) y los detectores de distancia (7).
2. Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares, de acuerdo con la reivindicación primera, caracterizado porque las informaciones que proporcionan el sensor de fuerza (2) y los detectores de distancia (7), se aplican para gobernar el brazo robot (4) portador en el seguimiento del trabajo sobre la superficie de operación.
3. Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque sobre el soporte (3) de acoplamiento al brazo robot (4) portador es susceptible de incorporarse directamente una herramienta (8) sin contacto físico sobre la superficie de trabajo, disponiéndose en el soporte (3) unos detectores de distancia (9), mediante los cuales se determina un control con respecto a la superficie de trabajo (10) correspondiente, para situar la herramienta (8) perpendicular a la misma y a una distancia constante.
ES200802192A 2008-07-23 2008-07-23 Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares. Expired - Fee Related ES2338622B1 (es)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200802192A ES2338622B1 (es) 2008-07-23 2008-07-23 Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares.
CA2731266A CA2731266C (en) 2008-07-23 2009-07-23 Head for positioning a tool on irregular surfaces
CN200980128792.8A CN102105277B (zh) 2008-07-23 2009-07-23 用于将刀具定位在不规则表面上的刀头
US13/055,069 US8914153B2 (en) 2008-07-23 2009-07-23 Head for positioning a tool on irregular surfaces
PCT/ES2009/000387 WO2010010214A1 (es) 2008-07-23 2009-07-23 Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares
BRPI0911691A BRPI0911691A2 (pt) 2008-07-23 2009-07-23 cabeçote posicionador de ferramenta sobre superfícies irregulares
EP09800093.8A EP2329924B1 (en) 2008-07-23 2009-07-23 Head for positioning a tool on irregular surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200802192A ES2338622B1 (es) 2008-07-23 2008-07-23 Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2338622A1 ES2338622A1 (es) 2010-05-10
ES2338622B1 true ES2338622B1 (es) 2011-07-01

Family

ID=41570050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200802192A Expired - Fee Related ES2338622B1 (es) 2008-07-23 2008-07-23 Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8914153B2 (es)
EP (1) EP2329924B1 (es)
CN (1) CN102105277B (es)
BR (1) BRPI0911691A2 (es)
CA (1) CA2731266C (es)
ES (1) ES2338622B1 (es)
WO (1) WO2010010214A1 (es)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8573070B2 (en) * 2011-02-22 2013-11-05 The Boeing Company Force and normality sensing for end effector clamp
US8747188B2 (en) * 2011-02-24 2014-06-10 Apple Inc. Smart automation of robotic surface finishing
US9971339B2 (en) 2012-09-26 2018-05-15 Apple Inc. Contact patch simulation
JP6136337B2 (ja) * 2013-02-15 2017-05-31 株式会社Ihi 姿勢検知制御装置、研磨装置、および、姿勢検知制御方法
FR3033511B1 (fr) * 2015-03-09 2019-08-16 Gebe2 Productique Systeme de traitement de surface
DK201600053U3 (da) * 2015-08-12 2016-11-25 Senex As Slibehoved til et slibearrangement
DE202017006214U1 (de) * 2017-12-02 2019-03-06 Philipp Ossner Reinigungs-Poliervorrichtung
DE102018102994B4 (de) * 2018-02-09 2020-01-23 Haux Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zur gegenseitigen positionierung eines werkstücks und eines werkzeugs
JP6708675B2 (ja) * 2018-02-22 2020-06-10 ファナック株式会社 ロボット
US11590661B2 (en) * 2020-04-30 2023-02-28 The Boeing Company Robotic sanding systems and methods
DK180696B1 (en) * 2020-09-02 2021-12-02 Onrobot As Procedure for replacing sandpaper
CN112223283B (zh) * 2020-09-29 2024-06-25 腾讯科技（深圳）有限公司 机械臂、机器人、机械臂的控制方法、处理设备及介质
JP7563103B2 (ja) * 2020-10-16 2024-10-08 新東工業株式会社 自動研磨システム及び自動研磨装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA582993A (en) * 1959-09-08 C. Perry Robert Plate glass polishing apparatus
US4310958A (en) * 1977-12-07 1982-01-19 Regie Nationale Des Usines Renault Production-line automatic machine
US4531192A (en) * 1982-09-23 1985-07-23 Crc Welding Systems, Inc. Apparatus and method for sensing a workpiece with an electrical arc
US4611377A (en) * 1984-06-04 1986-09-16 Eoa Systems, Inc. Interchangeable robot end-of-arm tooling system
JPS6347058A (ja) * 1986-08-13 1988-02-27 Daikin Ind Ltd ロボツトの制御装置
US4823618A (en) * 1986-09-17 1989-04-25 Jr3, Inc. Force-moment sensors
US5077941A (en) * 1990-05-15 1992-01-07 Space Time Analyses, Ltd. Automatic grinding method and system
US5331770A (en) * 1991-07-26 1994-07-26 Hitachi, Ltd. Method for scraping off excessive portion of workpiece
KR100312437B1 (ko) * 1992-11-10 2001-12-28 제임스 이. 미러 도장막연마방법및그장치
JPH0810949A (ja) * 1994-06-23 1996-01-16 Fanuc Ltd 多層盛り溶接における溶接ロボットシステムの制御方法
WO1998042245A2 (en) * 1997-03-24 1998-10-01 William Anthony Briscoe Surface working apparatus
JP3761344B2 (ja) * 1998-12-01 2006-03-29 トヨタ自動車株式会社 溶接ガンとそれを用いたセンサー校正方法、溶接制御方法、溶接打点位置精度変化管理方法
DE50006680D1 (de) * 1999-01-11 2004-07-08 Thyssenkrupp Technologies Ag Einrichtung zum spannen und schweissen von blechen
JP2000301479A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Denso Corp ロボット制御装置
SE516877C2 (sv) * 1999-12-01 2002-03-19 Abb Ab Ett förfarande och ett vridorgan för dragning av ett kablage för en industrirobot
JP3715537B2 (ja) * 2001-02-19 2005-11-09 本田技研工業株式会社 多関節ロボットの干渉回避方法およびプログラム
SE524818C2 (sv) * 2003-02-13 2004-10-05 Abb Ab En metod och ett system för att programmera en industrirobot att förflytta sig relativt definierade positioner på ett objekt
SE0301754D0 (sv) * 2003-06-13 2003-06-13 Abb Ab Industrial Robot
JP4220944B2 (ja) * 2004-07-15 2009-02-04 三菱重工業株式会社 歯車研削盤
JP4597634B2 (ja) * 2004-11-01 2010-12-15 株式会社荏原製作所 トップリング、基板の研磨装置及び研磨方法
TWI386989B (zh) * 2005-02-25 2013-02-21 Ebara Corp 研磨裝置及研磨方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2329924A1 (en) 2011-06-08
EP2329924B1 (en) 2017-03-01
ES2338622A1 (es) 2010-05-10
EP2329924A4 (en) 2013-01-09
US8914153B2 (en) 2014-12-16
CN102105277B (zh) 2014-08-27
CA2731266A1 (en) 2010-01-28
WO2010010214A1 (es) 2010-01-28
BRPI0911691A2 (pt) 2015-10-06
WO2010010214A8 (es) 2011-03-10
US20110130878A1 (en) 2011-06-02
CN102105277A (zh) 2011-06-22
CA2731266C (en) 2016-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2338622B1 (es) Cabezal posicionador de herramienta sobre superficies irregulares.
ES2795979T3 (es) Aparato de perforación y método
JP6817227B2 (ja) 多関節アームロボットに取り付けられた穴加工工具を使用して、静的に装着された工作物の表面に穿孔を設けるための方法及び装置
US9254878B2 (en) Mobile robot
ES2283946T3 (es) Procedimiento para controlar la soldadura de una construccion tridimensional tomando una imagen bidimensional de la construccion y ajustando en tiempo real en la tercera dimension.
US8291855B2 (en) Mobile robot printer for large image reproduction
DE602005005889D1 (de) Werkzeugspindelkopf mit einer Messvorrichtung zur Tiefenkontrolle
ES2325433A1 (es) Robot trepador equipado con una unidad de trabajo, y equipo de gobierno de tales robots trepadores.
DE602006007274D1 (de) Automatische Machine zum Schleifen und Besäumen von Glasplattenkanten
CZ301571B6 (cs) Kalibracní zamerovac, robotizovaný stroj s kalibracním zamerovacem, a zpusob nastavení robotizovaného stroje prostrednictvím kalibracního zamerovace
JP2010502976A5 (es)
KR102365741B1 (ko) 철판 레이저 절단장치
JP5424864B2 (ja) 加工装置
CN109262146A (zh) 一种激光打标工作站
JP2009142885A (ja) ガラス刻印用レーザマーカおよびガラス刻印方法
ES2881608T3 (es) Robot de brazo articulado y método para mecanizar con arranque de virutas una pieza de trabajo mediante el robot de brazo articulado
ES2668930B1 (es) Dispositivo de marcado de la trayectoria de trabajo de un robot, sistema que incorpora dicho dispositivo y procedimiento para la identificacion de la trayectoria de trabajo del robot
ES2498193T3 (es) Procedimiento y dispositivo para la supervisión de un espacio de un manipulador
ES2626904T3 (es) Aparato y procedimiento para cortar piezas de trabajo
JP5070542B2 (ja) 塗布システム
KR101160782B1 (ko) 원주 용접용 원형 레일유닛
ES2234394A1 (es) Proceso de remachado.
KR102631302B1 (ko) 다관절 아암을 갖는 산업공구 취급장치
CN210789726U (zh) 一种用于激光打标机的定位夹具
CN204295183U (zh) 用于自动焊接机的定位装置

Legal Events

Date Code Title Description
EC2A Search report published

Date of ref document: 20100510

Kind code of ref document: A1

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2338622

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20110701

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20210929