FI81982C - Adaptation element for a robot - Google Patents
Adaptation element for a robot Download PDFInfo
- Publication number
- FI81982C FI81982C FI890789A FI890789A FI81982C FI 81982 C FI81982 C FI 81982C FI 890789 A FI890789 A FI 890789A FI 890789 A FI890789 A FI 890789A FI 81982 C FI81982 C FI 81982C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- robot
- horizontal
- flexible
- flexible part
- vertical
- Prior art date
Links
Description
8198281982
ROBOTIN JOUSTOELEMENTTI - ADAPTIONSELEMENT FÖR EN ROBOTROBOT FLEXIBLE ELEMENT - ADAPTIONSELEMENT FOR ROBOT
Tämän keksinnön kohteena on robotin tai manipulaattorin ranteen ja tarttujan väliin asennettava joustoelementti, jo-5 ka joustoelementti muodostuu robotin tai manipulaattorin ranteeseen kiinnitettävästä runko-osasta, runko-osaan ja ranteen akselin suuntaan laakeroidusta pystyjousto-osasta, sekä ranteen akselin poikittaistasossa laakeroidusta ja robotin tai manipulaattorin tarttujaan kiinnitettävästä il-10 malaakeroidusta vaakajousto-osasta, joiden jousto-osien laakerointiin järjestetyin liikkumavaroin robotin tai manipulaattorin mahdolliset asema- ja asemointivirheet ovat kompensoitavissa ainakin kahdessa dimensiossa.The present invention relates to a resilient element to be mounted between the wrist and gripper of a robot or manipulator, the resilient element consisting of a body part attached to the robot or manipulator wrist, a vertical resilient part mounted on the body part and the wrist axis, and an il-10 low-bearing horizontal spring part to be attached to the gripper, the means of which are mounted on the bearing of the spring parts in order to compensate for possible positioning and positioning errors of the robot or manipulator in at least two dimensions.
15 Robotisoidussa kappaleenkäsittelyssä ja varsinkin kokoonpanossa on usein vaikeutena riittävän asemointitarkkuuden saavuttaminen. Tuotantokäytössä asemointitarkkuuteen vaikuttaa laitteiston kuluminen (robotti, tarttuja, kiinnittimet) sekä käsiteltävien kappaleiden muotovaihtelut.15 Robotic part handling, and especially assembly, often has difficulty achieving adequate positioning accuracy. In production use, the positioning accuracy is affected by the wear of the equipment (robot, gripper, fasteners) and the shape variations of the parts to be processed.
2020
Asemointiepätarkkuuksien kompensoimiseksi on aikaisemmin kehitetty ns. RCC (Remote Clear Compliance)-elementti, joka asennetaan robotin ranteen ja tarttujan väliin. RCC:n epäkohtana voidaan pitää sen soveltumista vain tietyn kappaleen 25 käsittelyyn, koska piste, jonka suhteen jousto tapahtuu, on kullekin elementille ominainen vakio.In order to compensate for positioning inaccuracies, a so-called RCC (Remote Clear Compliance) element, which is installed between the wrist of the robot and the gripper. The disadvantage of an RCC can only be considered to be its suitability for handling a particular body 25, since the point at which elasticity occurs is a constant specific to each element.
Ns. aktiivisena asemointivirheiden korjauselementtinä voidaan pitää RCC:n tapaan asennettavaa voima- ja/tai moment-30 tianturia, joka mittaa asennustyössä syntyviä voimia ja momentteja ja pystyy antamaan robotille tiedot tarvittavista korjausliikkeistä. Voima- tai momenttianturin haittapuolena on kallis hinta, suuri koko ja sen soveltuvuus vain roboteille, joilla on valmius ulkoiseen ohjausliitäntään.The so-called active positioning error correction element can be considered to be a force and / or torque-30 sensor installed in the manner of an RCC, which measures the forces and moments generated during the installation work and is able to provide the robot with information on necessary repairs. The disadvantage of a force or torque sensor is the high cost, large size and its suitability only for robots that are ready for external control connection.
35 2 81 982 Tämän keksinnön kohteena on robotin tai manipulaattorin ranteen ja tarttujan väliin asennettava paikoitusvirheitä korjaava joustoelementti, jolla ei ole yllä mainittuja rajoituksia ja joka siten on yleiskäyttöinen, kappaleriippumaton, 5 mahdollistaa monipuolisen anturoinnin sekä on hinnaltaan edullinen. Keksinnön mukaiselle joustoelementille on siten tunnusomaista se, että pystyjousto-osan ja runko-osan väliin on asennettu yksi tai useampia antureita, jotka rekisteröivät ranteen akselin suuntaisia kontakti- ja/tai ase-10 mointivoimia.The present invention relates to a resilient error-correcting resilient element to be mounted between the wrist and gripper of a robot or manipulator, which does not have the above-mentioned limitations and which is thus universal, piece-independent, enables versatile sensing and is inexpensive. The elastic element according to the invention is thus characterized in that one or more sensors are mounted between the vertical elastic part and the body part, which register the contact and / or positioning forces along the axis of the wrist.
Keksinnön muille edullisille sovellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa on esitetty.Other preferred embodiments of the invention are characterized by what is set out in the claims below.
1515
Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista joustoelementtiä sivulta 20 katsottuna ja läpi leikattuna,Figure 1 shows a side view and section through of a resilient element according to the invention,
Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista joustoelementtiä päältä katsottuna, 25 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista joustoelementtiä robotin käsivarteen asennettuna.Figure 2 shows a top view of a resilient element according to the invention, Figure 3 shows a resilient element according to the invention mounted on the arm of a robot.
Kuviossa 1 keksinnön mukaisen joustoelementin 3 pääosat muodostuvat robotin ranteeseen 1 kiinnitettävästä runko-osasta 30 4, pystysuuntaan laakeroidusta kaksiosaisesta pystyjousto- osasta 5a ja 5b sekä niihin vaakatasossa laakeroidusta ke-hikkomaisesta vaakajousto-osasta 6, jonka alapintaan robotin tarttuja 2 on kiinnitetty.In Fig. 1, the main parts of the resilient element 3 according to the invention consist of a body part 30 4 to be fastened to the robot's wrist 1, a vertically mounted two-part vertical resilient part 5a and 5b and a horizontally mounted frame-like horizontal resilient part 6 on the lower surface.
35 Vaakajousto-osa 6 on ilmatyynylaakeroitu kanavistoihin 7a ja 7b johdetun paineilman avulla, jolloin vaakajousto-osa liik-35 The horizontal spring part 6 is hovered by means of compressed air supplied to the duct systems 7a and 7b, whereby the horizontal spring part moves
IIII
3 81982 kuu pystyjousto-osan levyjen 5a,5b välissä ylä- ja alapuolisen ilmatyynyn varassa. Ilmatyynylaakerointi sallii kitkattoman liikkeen X- ja Y-suunnissa (esim ±2 mm), sekä pystyakselin Z ympäri (esim. 5*), taaten tarttujan joustavan käyt-5 täytymisen, vaikka pieniä asemointivirheitä kappaleen käsittelyssä esiintyisikin. Täten virheistä muuten johtuvat jännitykset, kolhiintumiset ja tartunnan epäonnistumiset voidaan tiettyyn rajaan asti välttää. Keksinnön mukainen jous-toelementti 3 on lisäksi käsiteltävän kappaleen muodosta, 10 painosta ja materiaalista riippumaton.3 81982 between the plates 5a, 5b of the vertical elastic part on the upper and lower air cushion. The air cushion bearing allows smooth movement in the X and Y directions (e.g. ± 2 mm), as well as around the vertical axis Z (e.g. 5 *), ensuring flexible gripping of the gripper, even if small positioning errors occur during part handling. Thus, stresses, knocks, and infection failures otherwise caused by errors can be avoided to a certain extent. In addition, the spring element 3 according to the invention is independent of the shape, weight and material of the body to be treated.
Vaakajousto-osan 6 itsekeskittämiseksi Z-akselin suhteen pystyjousto-osa 5a ja vaakajousto-osa 6 on varustettu kahdella parilla toisiaan puoleensa vetävillä kestomagneettipa-15 loilla 8 ja 9 (kuvio 2). Keskitysvoima säädetään sopivaksi magneettien 8,9 keskinäistä etäisyyttä muuttamalla.In order to self-center the horizontal resilient part 6 with respect to the Z-axis, the vertical resilient part 5a and the horizontal resilient part 6 are provided with two pairs of mutually attracting permanent magnet poles 8 and 9 (Fig. 2). The centering force is adjusted to suit by changing the distance between the magnets 8.9.
Pystyjousto-osa 5a,5b on laakeroitu neljään lineaarilaakeriin 10, joiden tappien 11 varassa se voi liikkua pystysuun-20 nassa. Pystyjousto-osan liikealue on n. 2 mm, ja sen toiminta perustuu siihen, että kun robotin tarttuja tarttuu johonkin, pystyjousto-osa sallii pienen esim. etäisyysvir-heestä johtuvan tasoittavan liikkeen robotin ranteeseen 1 päin.The vertical resilient part 5a, 5b is mounted on four linear bearings 10, on the pins of which it can move in a vertical direction. The range of movement of the vertical elastic part is about 2 mm, and its operation is based on the fact that when the gripper of the robot grips something, the vertical elastic part allows a small compensating movement towards the wrist 1 of the robot, e.g. due to distance error.
2525
Robottien yleensä hyvin nopeiden työskentelyliikkeiden aikana vaakajousto-osa 6 on yleensä lukittu tiettyyn asentoon tarttujan heilahtelun välttämiseksi nopeiden liikkeiden johdosta. Vaakajousto-osan 6 lukitseminen keskiasentoonsa ta-30 pahtuu pienten paineilmarasioiden 14 ja kartiotappien 15 avulla. Kartiotapit työntyvät paineilmarasioita aktivoitaessa vaakajousto-osan päädyissä oleviin kartiomaisiin keskity ssyvennyks iin , jolloin vaakajousto-osa mekaanisesti pakotetaan keskiasentoonsa. Vaakajousto-osan 6 lukitseminen 35 tiettyyn keskiasennosta poikkeavaan tai satunnaiseen asentoon tapahtuu keksinnön mukaisesti johtamalla alipainetta 4 81 982 pystyjousto-osan levyjen 5a,5b väliin kanavistoja 7a,7b pitkin ylipaineen sijasta. Alipaineen johdosta vaakajousto-osan 6 molemmilla puolilla vaikuttava imu lukitsee osan tehokkaasti paikalleen.During the generally very fast working movements of the robots, the horizontal spring part 6 is usually locked in a certain position to avoid the oscillation of the gripper due to the rapid movements. Locking of the horizontal spring part 6 in its central position ta-30 takes place by means of small compressed air boxes 14 and conical pins 15. When the compressed air boxes are activated, the conical pins protrude into the conical centering recesses at the ends of the horizontal spring part, whereby the horizontal spring part is mechanically forced into its central position. According to the invention, the locking of the horizontal resilient part 6 to a certain non-central or random position takes place by applying a vacuum 4 81 982 between the plates 5a, 5b of the vertical resilient part along the ductwork 7a, 7b instead of overpressure. Due to the vacuum, the suction acting on both sides of the horizontal spring part 6 effectively locks the part in place.
55
Yleensä on tärkeätä tietää täsmällinen ajankohta, jolloin robotin tarttuja tarttuu käsiteltävään kappaleeseen, koska vaakajousto-osa on silloin vapautettava lukituksestaan, jotta se voisi toimia. Tämä hetki voidaan detektoida varus-10 tamalla osan 5a ja rungon 4 väliin jäävä tila 12 yhdellä tai useammalla asennus- ja/tai kosketusvoimia aistivalla anturilla 13. Kosketusvoiroan on/off-detektointi kertoo jo robotin tarttumisajankohdan tarkasti, ja aikaansaa vaakajousto-osan ilmatyynylaakeroinnin palautuksen. Asennusvoiman detek-15 tointia, joka tapahtuu kun pystyjousto-osa liukuu tappeja 11 pitkin kuviossa 1 ylöspäin samalla puristuen asennusvoimaan verrannollisesti anturia 13 vasten, voidaan käyttää häiriö-valvontaan, aktiivisen asemointivirheiden korjausjärjestel-män takaisinkytkentänä tai tilapäisesti asennusvaiheessa oh-20 jelmoinnin tukena.In general, it is important to know the exact time when the robot gripper grips the workpiece, because the horizontal spring part must then be unlocked in order for it to function. This moment can be detected by providing the space 12 between the part 5a and the body 4 with one or more sensors 13 sensing mounting and / or contact forces. On / off detection of the contact current already tells the exact time of the robot's grip, and provides a horizontal resilient airbag. The detection of the installation force, which occurs when the vertical resilient part slides along the pins 11 in Fig. 1 upwards while compressing the installation force against the sensor 13, can be used for fault monitoring, feedback of the active positioning error correction system or temporarily in the installation phase.
Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukainen joustoelementti päältä katsottuna. Siinä erottuu molempien kestomagneettipa-rien 8,9 sijainti ja ilmatyynylaakerointiin käytetyn kana-25 viston 7a muoto, jotka päättyvät ilmatyynyä muodostaviin ympyränmuotoisiin suuttimiin.Figure 2 shows a top view of the elastic element according to Figure 1. It distinguishes between the location of the two pairs of permanent magnets 8,9 and the shape of the duct 7a used for the air cushion bearing, which terminates in the circular nozzles forming the air cushion.
Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen joustoelementti 3 robotin käsivarteen 1 asennettuna. Kuviosta ilmenee myös 30 pystyjousto-osa 16 ja vaakajousto-osa 17 sekä siihen kiinnitetty robotin tarttuja 18. Nähdään siis, että tarttujan 18 liikkeet välittyvät välittömästi vaakajousto-osaan 17 ja pystysuuntaiset liikkeet sen kautta pystyjousto-osaan 16.Figure 3 shows a resilient element 3 according to the invention mounted on a robot arm 1. The figure also shows the vertical resilient part 16 and the horizontal resilient part 17 and the robot gripper 18 attached thereto. Thus, it can be seen that the movements of the gripper 18 are immediately transmitted to the horizontal resilient part 17 and the vertical movements therethrough to the vertical resilient part 16.
35 5 8198235 5 81982
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu-tusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyyn esimerkkiin, vaan ne voivat vaihdella jäljempänä olevien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä termit robotin ranne ja robotin tarttuja 5 ovat yleisnimityksiä mille tahansa robotin käsivarsi- tai pidinrakenteelle ja vastaavasti kappalekäsittelyn suorittaville työkaluille.It will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the example given above, but may vary within the scope of the claims below. Thus, the terms robot wrist and robot gripper 5 are generic terms for any robot arm or holder structure and tools that perform part handling, respectively.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI890789A FI81982C (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Adaptation element for a robot |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI890789 | 1989-02-17 | ||
FI890789A FI81982C (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Adaptation element for a robot |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI890789A0 FI890789A0 (en) | 1989-02-17 |
FI81982B FI81982B (en) | 1990-09-28 |
FI81982C true FI81982C (en) | 1991-01-10 |
Family
ID=8527923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI890789A FI81982C (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Adaptation element for a robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI81982C (en) |
-
1989
- 1989-02-17 FI FI890789A patent/FI81982C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI890789A0 (en) | 1989-02-17 |
FI81982B (en) | 1990-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4919586A (en) | Mechanical closed loop robotic arm end effector positioning system | |
EP2866981B1 (en) | Grasping method by grasping apparatus | |
EP3127663B1 (en) | Industrial robot and frame unit thereof | |
ES2839278T3 (en) | Pendulum handling system for a pressing line | |
US4741642A (en) | Safety joint for robotic arm | |
JPH0769254A (en) | Wheel installing device and installing method | |
EP0304370B1 (en) | Robotic hand for transporting semiconductor wafer carriers | |
EP0083410B1 (en) | Multiple degree of freedom compliance structure | |
FI81982C (en) | Adaptation element for a robot | |
CN102985235A (en) | Industrial robot | |
KR910007272B1 (en) | System for handling structaral components | |
CN109834716B (en) | Force detection device and robot | |
US20050019146A1 (en) | Device for selectively displacing holding devices and fitting head for transporting components | |
CN212146436U (en) | Flexible compensation arrangement of robot | |
JP2706767B2 (en) | Working robot | |
CN110640772B (en) | Gripping device | |
JP2514928Y2 (en) | Position error automatic correction device | |
JPS5947129A (en) | Assembly device for shaft or the like | |
CN113496931B (en) | Silicon wafer handover device | |
JP7349189B1 (en) | Smart sensor gripper | |
EP4039423B1 (en) | Chuck apparatus | |
JP6278620B2 (en) | Active compliance equipment | |
CN216606185U (en) | Nut automated inspection structure | |
CN114474113A (en) | End effector and mechanical arm | |
CN116262349A (en) | Controlled compliant gripping and handling system for robots |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS |