IT201900000184A1 - Contro polso di bracci robotizzati per l’azionamento di utensili - Google Patents

Description

Contro polso di bracci robotizzati per l’azionamento di utensili

DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce a un dispositivo montabile sul polso di un braccio robotizzato e che funziona da interfaccia tra il braccio robotizzato e un utensile montato sul dispositivo stesso, e funziona da attuatore dell’utensile. Per semplicità, il dispositivo verrà chiamato contro polso (counter wrist joint) del braccio robotizzato.

Stato dell’arte

Nel settore dell’automazione industriale è noto l’utilizzo di bracci robotizzati attrezzati con utensili, ad esempio pinze, altri elementi di presa, ventose, tenaglie, ecc..

Normalmente per consentire una facile sostituzione degli utensili, sul braccio robotizzato è presente un dispositivo cambia utensile, che permette di vincolare gli utensili al braccio in modo intercambiabile, per ottenere la sostituzione degli utensili in pochi secondi.

Un tipico dispositivo cambia utensile comprende una prima piastra destinata ad essere fissata al polso del robot (generalmente per mezzo di viti), e per questo motivo identificata come piastra lato robot, e una seconda piastra su cui è installato l’utensile necessario a svolgere il lavoro, e per questo chiamata piastra lato utensile; i dispositivi cambia utensile comprendono anche elementi di accoppiamento meccanico tra la prima e la seconda piastra.

I dispositivi cambia utensile hanno la funzione di mantenere gli utensili agganciati al braccio robotizzato, ma non hanno funzione di attuazione, cioè non sono progettati per comandare l’azionamento degli utensili. In questo senso, gli utensili ad azionamento elettrico sono essi stessi dotati del relativo motore elettrico, e al più il dispositivo cambia utensile fornisce le connessioni elettriche necessarie, mentre gli utensili ad azionamento pneumatico sono essi stessi provvisti di un pistone pneumatico, e l’alimentazione dell’aria compressa (o l’aspirazione) è fornita da condotti (tubicini) esterni.

Sono pure note soluzioni in cui un utensile è montato sul relativo braccio ma non deve essere sostituito spesso, e pertanto l’utensile è direttamente fissato al polso del braccio robotizzato, senza l’interposizione di un dispositivo cambia utensile. Anche in questa circostanza, comunque, il braccio robotizzato ha il compito di muovere l’utensile nello spazio, mentre l’attuazione dell’utensile è demandata all’attuatore a bordo dell’utensile stesso, elettrico o pneumatico.

Il polso del braccio robotizzato corrisponde alla flangia girevole sulla quale, normalmente, sono direttamente montati gli utensili, oppure sulla quale è montata la piastra lato robot di un dispositivo cambia utensile.

La Richiedente ha riscontrato che, in generale, l’utilizzatore del braccio robotizzato, ad esempio una casa automobilistica che assembla pezzi lungo una catena di montaggio, acquista gli utensili da diversi fornitori e ha l’incombenza di doverli montare sul braccio robotizzato e metterli a punto. La messa a punto può risultare complicata, perché il driver di comando degli utensili, di tipo hardware, è fornito dal relativo produttore, mentre il software di comando del braccio robotizzato non è facilmente modificabile; pertanto l’installazione del driver di comando degli utensili sull’unità di controllo del braccio robotizzato (ad esempio di tipo PLC) richiede l’intervento di un tecnico specializzato, nonché l’esecuzione di prove. Spesso accade che il driver di comando dell’utensile, fornito dal produttore, sia basato su software non compatibile con il software installato sull’unità di controllo del braccio robotizzato; in queste circostanze il tecnico specializzato programma lui stesso una specifica interfaccia software.

È invece auspicabile poter installare gli utensili sui bracci robotizzati senza incorrere nelle complicazioni appena descritte.

Sommario dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di interfaccia tra il braccio robotizzato e l’utensile che permetta di superare gli inconvenienti descritti, cioè un dispositivo che permetta non solo di agganciare l’utensile al braccio robotizzato, ma anche di agire da attuatore dell’utensile, in modo semplice ed efficace, senza richiedere particolari accorgimenti, e senza dover scrivere o modificare software o adattare driver, in sostituzione del tradizionale attuatore dell’utensile.

Un primo aspetto della presente invenzione concerne pertanto un dispositivo di supporto e azionamento di utensili, definito contro polso, secondo la rivendicazione 1.

In particolare, il contro polso è destinato a essere montato su un braccio robotizzato dotato di un polso girevole su un asse longitudinale.

Il contro polso comprende:

- un elemento di supporto di utensili, ad esempio una prima flangia, al quale un utensile è fissabile, preferibilmente in modo intercambiabile;

- un elemento di azionamento dell’utensile avente la funzione di provocarne l’azionamento, ad esempio la chiusura o l’apertura nel caso di una pinza, in sostituzione di un attuatore integrato nell’utensile stesso, e

- un meccanismo di trasmissione funzionalmente interposto tra il polso del braccio robotizzato e l’elemento di supporto dell’utensile.

In una prima configurazione del meccanismo di trasmissione l’elemento di azionamento dell’utensile e l’elemento di supporto dell’utensile sono solidali in rotazione al polso girevole del braccio robotizzato, cioè ruotano in modo sincrono; la rotazione del polso del braccio robotizzato sull’asse longitudinale provoca la rotazione dell’utensile, che però resta inattivo.

In una seconda configurazione del meccanismo di trasmissione l’elemento di azionamento dell’utensile è solidale in rotazione al polso girevole del braccio robotizzato e l’elemento di supporto dell’utensile è invece bloccato in rotazione; la rotazione del polso del braccio robotizzato sull’asse longitudinale provoca in questo caso l’azionamento dell’utensile, le cui rotazioni sull’asse longitudinale sono impedite.

Ai fini della presente invenzione l’espressione polso del braccio robotizzato, o polso del robot, identificano la porzione terminale del braccio robotizzato suscettibile di rotazioni su un asse di rotazione, qui chiamato asse longitudinale. Normalmente il polso dei bracci robotizzati è una flangia di accoppiamento azionata in rotazione da un motore elettrico.

Il vantaggio principale della soluzione proposta consiste nel fatto che l’utensile non necessita di un proprio attuatore: l’attuazione dell’utensile è ottenuta semplicemente sfruttando il movimento rotatorio del polso del braccio robotizzato. Questa semplificazione si riflette sulla messa a punto, in quanto non è necessario programmare il driver dell’utensile e renderlo compatibile con il software di controllo del braccio robotizzato: durante l’installazione e la messa a punto è sufficiente riprogrammare il braccio robotizzato, come risulterà più chiaro nella descrizione che segue.

In definitiva, la soluzione proposta permette di aggirare il problema di messa a punto del driver dell’utensile, cioè permette di superare l’inconveniente di dover rendere compatibili gli utensili al braccio robotizzato con lunghi interventi tecnici, a vantaggio della standardizzazione.

Un altro vantaggio è costituito dal fatto che non sono più necessarie connessioni elettriche o pneumatiche per l’attuazione dell’utensile, cioè non sono più presenti i fili elettrici o i condotti pneumatici che normalmente si estendono all’esterno del braccio robotizzato, e questo risulta particolarmente vantaggioso negli ambienti soggetti a normative restrittive sull’igiene, come ad esempio le camere bianche o i laboratori di analisi.

L’utensile può essere, ad esempio, un elemento di presa, ad esempio una pinza, oppure una tenaglia, un dito di presa e l’attivazione corrisponde a muovere le ganasce o il dito di presa, o le lame della tenaglia, per eseguire l’operazione cui l’utensile è destinato, ad esempio per agganciare un pezzo da manipolare o per tranciare sfridi di lavorazione.

Preferibilmente nella prima configurazione del meccanismo di trasmissione, le rotazioni impartite dal polso del braccio robotizzato provocano la rotazione dell’utensile sull’asse longitudinale, ma non la sua attivazione. Ad esempio, se l’utensile è una pinza a due o più ganasce, l’utensile ruota sull’asse longitudinale, ma le ganasce restano stazionarie rispetto al corpo dell’utensile. Se le ganasce inizialmente stringono un pezzo da manipolare, la rotazione del polso del braccio robotizzato provoca la rotazione dell’utensile, e quindi anche la rotazione del pezzo, ma non il suo rilascio.

Preferibilmente nella seconda configurazione del meccanismo di trasmissione le rotazioni impartite dal polso del braccio robotizzato provocano l’attivazione dell’utensile ma non la relativa rotazione sull’asse longitudinale. Ad esempio, se l’utensile è una pinza a due o più ganasce, l’utensile non ruota sull’asse longitudinale, potendo comunque essere spostato nello spazio dal braccio robotizzato, e le ganasce si aprono o si chiudono, a seconda del verso della rotazione, per rilasciare il pezzo o per stringerlo.

Nella forma di realizzazione preferita della presente invenzione l’elemento di azionamento dell’utensile è un albero di comando collegato al polso del braccio robotizzato, dal quale è spinto in rotazione sull’asse longitudinale, e l’elemento di supporto dell’utensile, ad esempio una flangia, è coassiale rispetto all’albero di comando ed è girevole rispetto ad esso sull’asse longitudinale.

Il meccanismo di trasmissione è preferibilmente scelto tra un cambio meccanico a ingranaggi, un cambio meccanico a cinghie, un dispositivo frenofrizione o una combinazione degli stessi.

In una prima forma di realizzazione il meccanismo di trasmissione è un dispositivo freno-frizione comprendente:

A) almeno un elemento vincolato al braccio robotizzato senza possibilità di ruotare sull’asse longitudinale, e per questo chiamato elemento stazionario, ad esempio una flangia bloccata in rotazione per mezzo di un involucro fissato all’avambraccio del braccio robotizzato;

B) un gruppo freno, a sua volta dotato di un disco vincolato radialmente all’elemento di supporto dell’utensile e mobile lungo l’asse longitudinale X, in cui - nella prima posizione del meccanismo di trasmissione, il disco di trasmissione del moto è accoppiato al disco della frizione di cui al seguente punto C), ed è da questo spinto in rotazione sull’asse longitudinale insieme all’elemento di supporto dell’utensile, e quindi insieme all’utensile, che resta inattivo, e

- nella seconda posizione del meccanismo di trasmissione, il disco di trasmissione è separato dal disco della frizione di cui al punto C) ed è funzionalmente accoppiato ad uno degli elementi stazionari, e previene le rotazioni dell’elemento di supporto dell’utensile sull’asse longitudinale, e quindi previene le rotazioni sull’asse longitudinale dell’utensile stesso, che in questo modo è attivabile dall’elemento di comando;

C) un gruppo frizione, a sua volta dotato di un disco calettato all’elemento di azionamento dell’utensile e con esso azionato in rotazione sull’asse longitudinale dal polso del braccio robotizzato.

Le configurazioni del meccanismo di trasmissione sono le seguenti:

- in una prima configurazione, definibile posizione di frizione collegata, il disco della frizione è accoppiato al disco di trasmissione di cui al precedente punto B) e lo trascina in rotazione sull’asse longitudinale, provocando quindi anche la rotazione dell’elemento di supporto dell’utensile e dell’utensile, inattivo, e

- in una seconda configurazione, definibile posizione di frizione aperta, il disco della frizione è separato dal disco di trasmissione di cui al punto B) e le rotazioni sull’asse longitudinale dell’elemento di supporto dell’utensile, e quindi anche dell’utensile, sono impedite e l’utensile è attivato dall’elemento di comando.

Come anticipato sopra, nella posizione di frizione aperta (corrispondente alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione) l’utensile non ruota sull’asse longitudinale e viene attivato dal relativo elemento di comando, ad esempio in apertura o chiusura a seconda del verso di rotazione del polso del braccio robotizzato.

Il contro polso comprende un attuatore del disco di trasmissione. L’attuatore impartisce al disco di trasmissione spostamenti sull’asse longitudinale, nei due versi, per portare il disco di trasmissione rispettivamente nella posizione di frizione collegata e nella posizione di frizione aperta, per ottenere corrispondentemente la rotazione dell’utensile sull’asse longitudinale o l’attivazione dell’utensile.

Preferibilmente la velocità di attuazione, cioè il lasso di tempo necessario per portare il disco di trasmissione dalla posizione di frizione collegata alla posizione di frizione aperta, e viceversa, è inferiore a 5 millisecondi (ms), preferibilmente inferiore a 2 ms, ad esempio 1 ms. L’attuazione praticamente istantanea del disco di trasmissione permette di passare da una configurazione all’altra del meccanismo di trasmissione senza giochi, ad esempio senza che l’utensile possa disattivarsi per un istante, rilasciando il pezzo prelevato.

Preferibilmente il meccanismo di trasmissione comprende un gruppo a doppia frizione, in cui il disco di trasmissione è definito a sua volta da tre dischi concentrici e coassiali, un disco centrale bloccato assialmente e due dischi frontali posizionati da parti opposte del disco centrale e movibili in modo selettivo per, rispettivamente, impegnare e disimpegnare il disco della frizione e impegnare e disimpegnare un elemento stazionario, in modo tale che l’utensile resti sempre in presa sul pezzo manipolato e non possa verificarsi una caduta accidentale. In pratica la doppia frizione lavora in modo tale che quando la frizione è collegata, il disco di trasmissione è separato dal corrispondente elemento stazionario, cioè non è frenato, quando la frizione è scollegata, il disco di trasmissione è aderente al corrispondente elemento stazionario, ed è quindi frenato senza possibilità di ruotare sull’asse longitudinale, e in una configurazione intermedia, temporanea durante il passaggio tra la prima e la seconda configurazione, e viceversa, i due dischi frontali sono separati dal disco centrale e aderenti uno al disco della frizione e l’altro al corrispondente elemento stazionario.

In una seconda forma di realizzazione della presente invenzione l’elemento di azionamento dell’utensile è un albero di comando collegato al polso del braccio robotizzato ed estendentesi lungo l’asse longitudinale; sull’albero di comando è calettato il pignone che aziona l’utensile. L’elemento di supporto dell’utensile è coassiale rispetto all’albero di comando ed è girevole rispetto ad esso sull’asse longitudinale. Il meccanismo di trasmissione è un cambio meccanico a ingranaggi, comprendente:

D) un primo treno di ingranaggi che definisce una prima catena cinematica tra l’albero di comando e l’elemento di supporto dell’utensile;

E) un secondo treno di ingranaggi che definisce una seconda catena cinematica tra una parte stazionaria del contro polso, ad esempio una parte collegata all’involucro, e l’elemento di supporto dell’utensile;

F) un meccanismo selettore, movibile tra

- una prima posizione, corrispondente alla prima configurazione del meccanismo di trasmissione, in corrispondenza della quale il primo treno di ingranaggi è attivo e il secondo treno di ingranaggi è inattivo, e questo fa sì che le rotazioni del polso del braccio robotizzato sull’asse longitudinale sono impartite sia all’albero di comando dell’utensile sia all’elemento di supporto dell’utensile, in modo sincrono e nello stesso verso, dimodoché tra l’albero di comando dell’utensile e l’elemento di supporto dell’utensile non si verificano rotazioni relative e l’utensile viene ruotato sull’asse longitudinale, ma non attivato, e

- una seconda posizione, corrispondente alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione, in corrispondenza della quale il primo treno di ingranaggi è inattivo e il secondo treno di ingranaggi è attivo e mantiene stazionario l’elemento di supporto dell’utensile rispetto all’asse longitudinale, e questo fa sì che tra l’albero di comando dell’utensile e l’elemento di supporto dell’utensile si verificano rotazioni relative, all’utensile sono impedite rotazioni sull’asse longitudinale, e le rotazioni dell’albero di comando provocano l’attivazione dell’utensile, ad esempio l’apertura o la chiusura di sue griffe.

La seconda forma di realizzazione si differenzia dalla prima per via del fatto che al posto del gruppo frizione è previsto un cambio meccanico. Il meccanismo selettore, analogamente al disco della frizione descritto sopra, muovendosi tra due posizioni operative permette di impostare una delle due configurazioni, cioè permette di passare da una condizione in cui l’utensile è ruotato sull’asse longitudinale, mantenendo inalterata la posizione delle relative griffe (nell’esempio della pinza) rispetto al corpo stesso dell’utensile, a una condizione in cui l’utensile non ruota sull’asse longitudinale, ma le sue griffe vengono aperte o chiuse.

Una terza forma di realizzazione della presente invenzione è simile alla seconda forma di realizzazione, con la differenza che il meccanismo di trasmissione è un cambio meccanico a cinghie e pulegge, cioè in alternativa agli ingranaggi sono previste pulegge accoppiate con corrispondenti cinghie.

Preferibilmente la seconda e la terza forma di realizzazione comprendono un attuatore del meccanismo selettore. L’attuatore impartisce all’elemento selettore spostamenti paralleli all’asse longitudinale, nei due versi, per portare l’elemento selettore rispettivamente nella prima posizione e nella seconda posizione, e viceversa, per ottenere la rotazione dell’utensile sull’asse longitudinale o l’attivazione dell’utensile.

Anche in questo caso, preferibilmente la velocità di attuazione, cioè il lasso di tempo necessario per portare il meccanismo selettore dalla prima posizione alla seconda posizione, e viceversa, è inferiore a 5 ms, preferibilmente inferiore a 2 ms, ad esempio 1 ms.

Preferibilmente in tutte le forme di realizzazione descritte l’attuatore è magnetico o meccanico.

Ad esempio, nel caso in cui l’attuatore è meccanico, esso comprende una leva la cui attivazione è demandata al braccio robotizzato stesso, ad esempio una leva che viene portata in battuta dal braccio robotizzato contro una superficie esterna di riscontro, per provocarne lo spostamento relativo rispetto al braccio robotizzato stesso.

Un secondo aspetto della presente invenzione concerne un braccio robotizzato comprendente una o più articolazioni e un polso girevole su un asse longitudinale, e vantaggiosamente attrezzato con un contro polso secondo una qualsiasi delle varianti descritte sopra. Il contro polso è funzionalmente interposto tra il polso del braccio robotizzato e un utensile: come descritto sopra, in risposta alle rotazioni impartite dal polso del braccio robotizzato, il contro polso ruota l’utensile inattivo sull’asse longitudinale o, in alternativa, attiva l’utensile impedendone le rotazioni sull’asse longitudinale.

Chiaramente il contro polso è vendibile separatamente, come accessorio da montare in retrofit su un braccio robotizzato esistente, oppure insieme al braccio robotizzato, come soluzione integrata.

Un terzo aspetto della presente invenzione concerne un metodo per attivare un utensile accoppiato a un braccio robotizzato dotato di un polso girevole su un asse longitudinale, sfruttando le rotazioni del polso del braccio robotizzato in alternativa all’uso di uno specifico attuatore dell’utensile.

In particolare il metodo comprende:

AA) montare l’utensile su un corrispondente elemento di supporto a sua volta collegato al polso del braccio robotizzato;

BB) collegare l’utensile al polso del braccio robotizzato per mezzo di un elemento di azionamento che trasmette all’utensile le rotazioni impartite dal polso del braccio robotizzato;

CC) in una prima configurazione, trasmettere all’elemento di supporto dell’utensile e all’elemento di azionamento dell’utensile le rotazioni impartite dal polso del braccio robotizzato, sull’asse longitudinale, in modo che tra l’elemento di supporto dell’utensile e l’elemento di azionamento dell’utensile non si verifichino rotazioni relative, per ottenere la rotazione sull ’asse longitudinale dell’elemento di supporto dell’utensile, e quindi dell’utensile stesso, con l’utensile non attivo, e

DD) in una seconda configurazione, impedire le rotazioni sull’asse longitudinale dell’elemento di supporto dell’utensile e trasmettere all’elemento di azionamento dell’utensile le rotazioni impartite dal polso del braccio robotizzato, sull’asse longitudinale, in modo che tra l’elemento di supporto dell’utensile e l’elemento di azionamento dell’utensile si verifichino rotazioni relative, per ottenere l’attivazione dell’utensile e impedirne la rotazione sull’asse longitudinale.

Il metodo è implementabile utilizzando il contro polso descritto sopra, e i vantaggi ottenibili sono gli stessi.

Elenco delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di tre forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, illustrate a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 è una vista in prospettiva e frontale di una prima forma di realizzazione di un contro polso secondo la presente invenzione e di utensili ad esso associabili;

- la figura 2 è una vista in prospettiva e posteriore degli utensili mostrati in figura 1;

- la figura 3 è una vista in prospettiva e in sezione assialsimmetrica del contro polso mostrato in figura 1, in una prima configurazione;

- la figura 4 è una vista isometrica, parzialmente esplosa e parzialmente in sezione, del contro polso mostrato in figura 1, in una prima configurazione;

- la figura 5 è una vista schematica, in sezione assialsimmetrica, del contro polso mostrato in figura 1, in una prima configurazione;

- la figura 6 è una vista schematica, in sezione assialsimmetrica, del contro polso mostrato in figura 1, in una seconda configurazione;

- le figure 7-9 sono viste schematiche, e in sezione assialsimmetrica, di un dettaglio del contro polso mostrato in figura 1, in tre corrispondenti configurazioni;

- la figura 10 è una vista in prospettiva e in sezione parziale di una seconda forma di realizzazione del contro polso secondo la presente invenzione;

- la figura 11 è una vista in prospettiva, e parzialmente esplosa, del contro polso mostrato in figura 10;

- la figura 12 è una vista schematica, e in parziale sezione, del contro polso mostrato in figura 10, in una prima configurazione;

- la figura 13 è una vista schematica, e in parziale sezione, del contro polso mostrato in figura 10, in una configurazione intermedia;

- la figura 14 è una vista schematica, e in parziale sezione, del contro polso mostrato in figura 10, in una seconda configurazione;

- la figura 15 è una vista in prospettiva e in sezione parziale di una terza forma di realizzazione del contro polso secondo la presente invenzione;

- la figura 16 è una vista in prospettiva, e parzialmente esplosa, del contro polso mostrato in figura 15;

- la figura 17 è una vista in prospettiva di una quarta forma di realizzazione del contro polso secondo la presente invenzione, in una prima configurazione;

- la figura 18 è una vista in prospettiva della quarta forma di realizzazione del contro polso mostrata in figura 17, in una seconda configurazione;

- la figura 19 è una vista in prospettiva della quarta forma di realizzazione del contro polso mostrata in figura 17, nella prima configurazione, su un piano di lavoro.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Le figure 1-6 mostrano una prima forma di realizzazione 100 del contro polso secondo la presente invenzione destinato ad essere montato su un braccio robotizzato 1 (mostrato in figura 13). Il contro polso 100 comprende una porzione 101 fissabile ad una articolazione del braccio robotizzato 1, in modo da risultare stazionaria rispetto ad essa, e un ulteriore involucro 102 fissato alla porzione stazionaria 101. Con il riferimento X è indicato un asse longitudinale, che corrisponde all’asse di rotazione del polso del braccio robotizzato 1.

Il contro polso 100 comprende un elemento 103 girevole sull’asse longitudinale X e che funge da supporto di un utensile 104. A sua volta l’utensile 104 è realizzato in due porzioni: una base 105, che resta fissata all’elemento di supporto 103, e una porzione intercambiabile 106-108. In figura 1 sono mostrati frontalmente tre esempi 106-108; una pinza 106 a due griffe parallele 106’, una pinza 107 con due dita di presa 107’ controrotanti, e una pinza 108 con tre griffe 108’ disposte a 120°. Ciascuna porzione intercambiabile 106-108 è fissabile alla base 105 e viene attivata dal movimento delle due cremagliere 109 a loro volta attivate dal pignone 110.

In generale altri utensili 104 sono utilizzabili, ad esempio tenaglie.

Come verrà descritto in dettaglio nei paragrafi successivi, quando l’elemento di supporto 103 e il pignone 110 ruotano in modo sincrono sull’asse longitudinale X, nello stesso verso, l’utensile 104 ruota in modo solidale all’elemento di supporto 103, ma gli elementi di presa, cioè le ganasce 106’ o 108’ o le dita 107’, non si muovono rispetto all’utensile 104 stesso, cioè restano stazionari rispetto all’elemento di supporto 103. Viceversa, quando si verifica una rotazione relativa tra l’elemento di supporto dell’utensile 104 e il pignone 110 il funzionamento cambia: in particolare bloccando l’elemento di supporto 103, cioè mantenendolo stazionario impedendone le rotazioni sull’asse longitudinale X, e ruotando il pignone 110, si provoca l’attivazione dell’utensile 104, cioè l’apertura o la chiusura (a seconda del verso di rotazione) delle ganasce 106’ o 108’ e delle dita 107’, mentre l’utensile 104 resta appunto fermo rispetto al contro polso 100; in questo modo si può prelevare o rilasciare un pezzo da manipolare.

La figura 2 mostra le porzioni intercambiabili 106-108 degli utensili 104, in una vista in prospettiva posteriore. Nel caso della pinza 106 a griffe 106’ parallele, le cremagliere 109 della base 105 impegnano direttamente le griffe 106’. Nel caso della pinza 107 con dita di presa 107’, le cremagliere 109 della base 105 impegnano una corrispondente ruota dentata 107” associata a un dito di presa 107’, per provocarne la rotazione. Nel caso della pinza 108 a griffe 108’ orientate a 120°, le cremagliere 109 della base 105 impegnano camme 108” che a loro volta spingono le griffe 108’ in avvicinamento (chiusura) o in allontanamento (apertura) a seconda del verso di rotazione del pignone 110.

La figura 3 è una vista in prospettiva e in parziale sezione assialsimmetrica del contro polso 100 e la figura 4 è una corrispondente vista parzialmente esplosa. Il contro polso 100 mostrato nell’esempio comprende un involucro esterno 111 fissabile per mezzo di viti 111’ all’ultima articolazione di un braccio robotizzato 1, in corrispondenza del collare 112. L’involucro 111 è quindi stazionario rispetto all’asse longitudinale X. All’interno dell’involucro 111 sono alloggiati tutti i componenti del contro polso 100. Con il numero di riferimento 113 è indicata una prima flangia destinata ad essere fissata alla flangia rotante 1’ che costituisce il polso del braccio robotizzato, mostrata nelle figure 5, 6. Una volta che il contro polso 100 è stato correttamente montato sul braccio robotizzato 1, il polso del braccio robotizzato, cioè la flangia 1’, spinge in rotazione la flangia 113 del contro polso 100, cioè questi due elementi ruotano in modo solidale.

Alla prima flangia 113 è fissato un elemento 114 di comando dell’utensile 104, in pratica un albero di comando portante il pignone 110 alla sua estremità distale opposta alla flangia 113. Ne consegue che le rotazioni del polso 1’ del braccio robotizzato sono impartite anche al pignone 110, e possono essere orarie o antiorarie. Il pignone 110 causa la traslazione delle cremagliere 109 e, conseguentemente, l’apertura e la chiusura scorrevole delle griffe 106’ nelle rispettive sedi.

L’utensile 104 è fissato all’elemento di supporto 103 per mezzo di perni 115, che servono anche a bloccare le porzioni intercambiabili 106-108 sulla base 105.

L’elemento di supporto 103 dell’utensile 104 è una seconda flangia calzata sull’albero di comando 114, in modo coassiale e con libertà di ruotare, cioè l’elemento di supporto 103 può ruotare rispetto all’albero di comando 114.

Tra la prima flangia 113 e l’elemento di supporto 103 è funzionalmente interposto un meccanismo di trasmissione 116 che ha il compito di trasmettere le rotazioni del polso del braccio robotizzato 1’ selettivamente all’albero di comando 114 dell’utensile 104 quando l’elemento di supporto 103 è stazionario, oppure sia all’albero di comando 114 sia all’elemento di supporto 103 dell’utensile 104.

In particolare, il meccanismo di trasmissione 116 comprende a sua volta terze flange contrapposte 117 e 118, preferibilmente bobine, collegate per mezzo di perni 119 a formare una struttura a gabbia. I perni 119 sono fissati all’involucro 111 in corrispondenza dei fori 119’. Con questa configurazione, le terze flange 117 e 118 sono pure stazionarie come l’involucro 111, cioè non possono ruotare rispetto all’asse longitudinale X. Tra le flange 117 e 118 sono inoltre presenti un disco 120 della frizione e un disco 121 di trasmissione, a sua volta comprendente più parti, come verrà descritto sotto.

Più in dettaglio, la flangia 117 è una bobina della frizione la quale permette di portare in battuta il disco di trasmissione 121 con quello della frizione 120; la flangia 118 è una bobina del freno contro la quale è destinato a portarsi in battuta il disco 121 di trasmissione.

Il disco 120 della frizione è calettato sull’albero di comando 114 con una chiavetta e quindi reso solidale al suddetto albero.

Nelle figure 5 e 6 per semplicità il disco 121 di trasmissione è mostrato come un singolo pezzo; nelle figure 3, 4 e 7-9 il disco 121 di trasmissione è mostrato in dettaglio, con tutte le sue parti. Come si comprenderà con riferimento alle figure 3-4 e 7-9, il disco 121 di trasmissione è in realtà formato da tre dischi distinti.

Il disco 121 di trasmissione è reso solidale in rotazione all’elemento di supporto 103 per mezzo della linguetta 122 (figura 4) e rimane scorrevole sull’albero di comando lungo l’asse longitudinale X; pertanto quando l’elemento di supporto 103 e il disco 121 di trasmissione sono spinti dal disco 112 della frizione in rotazione sull’asse longitudinale X, il disco 121 di trasmissione non è a contatto con la flangia 118 che è stazionaria, cioè ruota rispetto ad essa.

Le configurazioni possibili del disco 121 di trasmissione sono le seguenti: - una prima posizione assiale, mostrata nelle figure 3, 5 e 7 e definita posizione di frizione collegata, in cui il disco 121 di trasmissione è separato dalla flangia 118 del freno, che è stazionaria, ed è invece in battuta contro il disco 120 della frizione, e i due dischi 120 e 121 sono solidali in rotazione rispetto all’asse longitudinale X. In questa prima configurazione i dischi 120 e 121, insieme all’elemento di supporto 103 e all’utensile 104, ruotano in modo solidale sull’asse longitudinale X, e

- una seconda posizione assiale, mostrata nelle figure 6 e 9, e definita posizione di frizione aperta, in cui il disco 121 di trasmissione è scollegato dal disco 120 della frizione ed è in battuta con la flangia 118 del freno, che è stazionaria. In questa seconda configurazione il disco 120 della frizione ruota con l’albero di comando 114, mentre il disco 121 di trasmissione aderisce alla flangia 118 e mantiene quindi frenati, cioè bloccati in rotazione, l’elemento di supporto 103 e l’utensile 104;

- una terza posizione assiale del disco 121 di trasmissione, intermedia rispetto alle due precedenti posizioni descritte, assunta solamente durante il passaggio dalla prima alla seconda configurazione.

La prima configurazione corrisponde alla rotazione dell’utensile 104 ma non alla sua attivazione, cioè le griffe 106’-108’ non si attivano; la seconda configurazione corrisponde all’utensile 104 stazionario rispetto all’asse longitudinale X, ma le griffe 106’-108’ vengono attivate.

In pratica quando la flangia 117 della frizione è attiva, cioè quando la bobina è attiva, il disco 120 della frizione trasmette il moto al disco 121 di trasmissione, la flangia 118 del freno è disattivata, cioè la bobina è spenta, e viceversa, quando la flangia 118 del freno è attiva, cioè il disco 121 di trasmissione è aderente alla flangia 118 stazionaria, il disco 120 della frizione è separato dal disco 121 di trasmissione.

Nell’esempio mostrato nelle figure 1-9 l’attuatore del meccanismo di trasmissione 116 è magnetico: la flangia stazionaria 117 e la flangia stazionaria 118 comprendono mezzi magnetici attivabili a comando dall’esterno, in modo selettivo e alternato, ad esempio sono bobine, come descritto sopra, per cui attivando la flangia 117 si attira il disco 121 di trasmissione contro il disco 120 della frizione e la flangia 118 resta inattiva e quindi non esercita attrazione magnetica sul disco 121 di trasmissione, e attivando la flangia 118 il disco 121 di trasmissione viene attirato sulla flangia 118 stessa, e bloccato contro la rotazione sull’asse longitudinale X, e la flangia 117 viene disattivata.

Il passaggio da una configurazione all’altra, cioè dalla posizione di frizione collegata alla posizione di frizione aperta è praticamente istantaneo, meno di 5 ms, preferibilmente meno di 2 ms, ad esempio 1 ms.

La figura 5 mostra in modo schematico, con alcuni componenti omessi per semplicità, il contro polso 100 con il meccanismo di trasmissione 116 nella prima configurazione, cioè con il disco 120 della frizione nella posizione di frizione collegata. Il disco 121 di trasmissione è magneticamente attirato contro il disco 120 della frizione (attuazione magnetica) per far sì che la rotazione impartita dal polso 1’ del braccio robotizzato si trasmetta all’elemento di supporto 103, e quindi anche all’utensile 104, attraverso la catena cinematica definita dalla flangia 113, dall’albero di comando 114, dal disco 120 della frizione e dal disco 121 di trasmissione. Come già spiegato sopra, dato che in questa configurazione l’utensile 104 e il pignone 110 ruotano sincroni, non si ha attivazione delle griffe 106’ ma solo la rotazione dell’utensile 104 con le griffe 106’ che restano stazionarie rispetto al corpo dell’utensile stesso 104.

La figura 6 mostra in modo schematico, con alcuni componenti omessi per semplicità, il contro polso 100 con il meccanismo di trasmissione 116 nella seconda configurazione, cioè con il disco 120 della frizione nella posizione di frizione aperta. Il disco 121 di trasmissione viene attirato contro la flangia 118 e a causa dell’attrito non può ruotare sull’asse longitudinale X, cioè impedisce la rotazione anche agli elementi ad esso collegati, ovvero l’elemento di supporto 103 e l’utensile 104. In questo modo non si ha trasmissione del moto rotatorio al disco 121 di trasmissione e quindi nemmeno all’elemento di supporto 103, e all’utensile 104. In questa configurazione, come già spiegato sopra, l’utensile 104 resta stazionario rispetto all’asse longitudinale X mentre il pignone 110 è spinto in rotazione dal polso 1’ del braccio robotizzato 1, attraverso l’albero di comando 114; l’utensile 104 resta fermo e le griffe 106’ vengono azionate, in apertura o in chiusura a seconda del verso di rotazione del pignone 110.

Dalla descrizione che precede, si evince come il contro polso 100 permetta di sfruttare il movimento rotatorio del polso 1’ del braccio robotizzato 100, per ottenere l’attivazione dell’utensile 104, che pertanto può essere realizzato privo di un proprio attuatore. Nell’esempio mostrato nelle figure l’intervento di programmazione del tecnico installatore è limitato all’attuatore magnetico, ma si tratta di un funzionamento molto semplice, considerato che l’attuatore prevede solo due posizioni, cioè è di tipo ON/OFF: frizione aperta e freno attivo, frizione collegata e freno disattivato.

Le figure 7-9 mostrano nel dettaglio il funzionamento del meccanismo di trasmissione 116, e in particolare mostrano il disco 121 di trasmissione definito da tre elementi, che nel complesso costituiscono un meccanismo a doppia frizione: un primo disco 121a di trasmissione, mobile assialmente, un secondo disco 121b di trasmissione, assialmente bloccato perché calettato all’albero di trasmissione 114, e un terzo disco 121c di trasmissione, mobile assialmente.

Verrà ora descritto come avviene il passaggio dalla prima alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione 116.

La figura 7 mostra il meccanismo di trasmissione 116 nella prima configurazione della frizione collegata: il primo disco 121a di trasmissione è aderente al disco 120 della frizione, il secondo disco 121b di trasmissione è bloccato assialmente, e il terzo disco 121c di trasmissione è separato dalla flangia 118, in particolare tra essi è presente un interstizio di circa 0,5 mm. Anche tra il primo disco 121a di trasmissione e il secondo disco 121b di trasmissione è presente un interstizio di circa 0,5 mm.

La figura 9 mostra il meccanismo di trasmissione 116 nella seconda configurazione del freno collegato: il primo disco 121a di trasmissione è separato dal disco 120 della frizione, tra essi è presente un interstizio di circa 0,5 mm perché il primo disco 121a di trasmissione è stato richiamato dalla flangia (bobina) 118 sul secondo disco 121b di trasmissione, bloccato assialmente; il terzo disco 121c di trasmissione è aderente alla flangia 118 del freno. Anche tra il secondo disco 121b di trasmissione e il terzo disco 121c di trasmissione è presente un interstizio di circa 0,5 mm.

La figura 8 mostra il meccanismo di trasmissione 116 in una configurazione intermedia, durante il passaggio dalla prima alla seconda configurazione, o viceversa: il primo disco 121a di trasmissione è aderente al disco 120 della frizione e il terzo disco 121c di trasmissione è aderente alla flangia (bobina) 118). Tra il primo disco 121a di trasmissione e il secondo disco 121b di trasmissione, che è assialmente bloccato, è presente un interstizio di circa 0,5 mm, così come tra il secondo disco 121b di trasmissione e il terzo disco 121c di trasmissione. In questa configurazione le griffe 106’ restano in presa sul pezzo eventualmente presente tra esse, senza pericolo di accidentale caduta.

In altre parole, la configurazione intermedia mostrata in figura 8, che è temporanea durante la transizione tra la prima e la seconda configurazione (e viceversa) del meccanismo di trasmissione 116, garantisce che il contro polso 100 non causi la caduta dei pezzi manipolati.

Le figure 10-14 mostrano una seconda forma di realizzazione 200 del contro polso secondo la presente invenzione. Nelle figure, numeri uguali a quelli usati in precedenza identificano elementi uguali o equivalenti.

Questa seconda forma di realizzazione 200 si differenzia dalla prima 100 per via del fatto che il meccanismo di trasmissione 216 è differente: in alternativa al sistema freno-frizione, il meccanismo 216 comprende treni di ingranaggi organizzati come un cambio meccanico, di tipo automobilistico o motociclistico. Più in dettaglio, sull’albero di comando 214 è calzato un ulteriore albero 214” al quale è calettato l’ingranaggio (ruota dentata) 215. L’ulteriore albero 214” è girevole sull’albero 214. L’ingranaggio 215 ingrana l’ingranaggio 221 fissato a un secondo albero 214’, che a sua volta trasmette il moto rotatorio all’ingranaggio 222 e all’ingranaggio 217 ad esso funzionalmente accoppiato. L’ingranaggio 217 è fissato all’elemento di supporto 103, cioè è solidale ad esso in rotazione e girevole rispetto all’albero di comando 214.

Il meccanismo di trasmissione 216 comprende inoltre:

- sul secondo albero di comando 214’ gli ingranaggi 218-222, in cui gli ingranaggi 220 e 221 sono accoppiati e in cui l’ingranaggio 218 è stazionario, fissato all’involucro 111 del contro polso 200, senza possibilità di ruotare;

- un meccanismo selettore 226, a sua volta comprendente un elemento selettore 223 circolare e cavo, la cui superficie interna è dentata per ingranare contemporaneamente gli ingranaggi 218 e 219 o gli ingranaggi 219 e 220;

- un attuatore del meccanismo selettore 226, a sua volta comprendente un motore elettrico, un elemento di spinta 224, circolare, e due aste 227 parallele all’asse longitudinale X, definibili anche elemento a forchetta, in cui l’elemento di spinta 224 presenta due fori, nei quali si inseriscono scorrevolmente le aste 227, e in cui l’elemento di spinta 224 è traslato avanti e indietro lungo le due aste 227 dal motore 225 e trasmette gli spostamenti all’elemento selettore 223 innestandosi in una gola perimetrale dell’elemento selettore 223 stesso.

Il funzionamento del contro polso 200 verrà ora spiegato con riferimento alle figure schematiche 12-14.

In particolare, la figura 12 mostra il contro polso 200 con il meccanismo di trasmissione 216 nella prima configurazione: l’attuatore del meccanismo selettore 226 mantiene l’elemento selettore 223 nella posizione longitudinale in cui ingrana gli ingranaggi 219 e 220: una prima catena cinematica è costituita dall’albero di comando 214 e dal pignone 110 e trasmette il movimento rotatorio del polso 1’ del braccio robotizzato 1 direttamente al pignone 110 e all’utensile 104. Una seconda catena cinematica comprende l’albero 214” coassiale all’albero di comando 214, e calzato su di esso in modo scorrevole, con possibilità di ruotare sull’asse longitudinale X. Sull’albero 214” è calettato l’ingranaggio 215 e ingrana l’ingranaggio 221 che trasmette la rotazione al secondo albero di comando 214’, e quindi anche agli ingranaggi 222 e 217, e da ultimo all’elemento di supporto 103. La rotazione dell’utensile 104 e dell’elemento di supporto è sincrona in questa configurazione, nello stesso verso, cioè le griffe 106’ non si attivano, ma semplicemente l’utensile 104 viene ruotato sull’asse longitudinale X.

La figura 14 mostra il contro polso 200 con il meccanismo di trasmissione 216 nella seconda configurazione. L’attuatore del meccanismo selettore 226 mantiene l’elemento selettore 223 nella posizione longitudinale in cui ingrana gli ingranaggi 218 e 219, ma non l’ingranaggio 220: in questa configurazione la prima catena cinematica trasmette le rotazioni direttamente al pignone 110, la seconda catena cinematica blocca l’elemento di supporto 103. In particolare, la seconda catena cinematica è mantenuta stazionaria rispetto all’asse longitudinale X dall’elemento selettore 223 che ingrana l’ingranaggio 218 che è fissato all’involucro 111 stazionario: in questa configurazione le griffe 106’ si attivano in apertura o in chiusura mentre l’utensile 104 resta stazionario rispetto all’asse longitudinale X.

In pratica il meccanismo selettore 226 interviene sulla seconda catena cinematica per portare il meccanismo di trasmissione 216 dalla prima alla seconda configurazione, e viceversa.

La figura 13 mostra il contro polso 200 con il meccanismo di trasmissione 216 in una configurazione intermedia tra la prima, mostrata in figura 12, e la seconda, mostrata in figura 14. In questa configurazione intermedia, temporaneamente assunta durante la transizione dalla prima alla seconda configurazione, e viceversa, l’elemento selettore 223 ingrana contemporaneamente gli ingranaggi 218, 219 e 220, con il risultato di bloccare sia la rotazione dell’elemento di supporto 103 dell’utensile 104, sia le relative griffe 106’, per evitare la caduta accidentale di un pezzo.

Le figure 15-16 mostrano una terza forma di realizzazione 300 del contro polso secondo la presente invenzione. Questa forma di realizzazione è simile alla seconda 200, con la differenza che il meccanismo di trasmissione 316 comprende, in sostituzione degli ingranaggi descritti sopra, pulegge e relative cinghie. La descrizione delle figure 10-14 è quindi valida anche per questa forma di realizzazione 300, e per semplicità non verrà ripetuta.

Le figure 17-19 mostrano una quarta forma di realizzazione 400 del contro polso secondo la presente invenzione. Questa forma di realizzazione 400 è provvista di uno dei meccanismi di trasmissione 116, 216, 316 descritti sopra, ma si differenzia per il fatto che l’attuatore è puramente meccanico e non magnetico o elettrico. Come mostrato nelle figure, infatti, il contro polso 400 è provvisto di una leva 401 destinata ad essere portata in battuta contro un ostacolo P, ad esempio un palo, dallo stesso braccio robotizzato 1. La figura 17 mostra la leva 401 nella relativa posizione arretrata, corrispondente alla prima configurazione del meccanismo di trasmissione; la figura 18 mostra la leva 401 nella relativa posizione avanzata, corrispondente alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione. Questa forma di realizzazione 400 risulta quindi ancora più semplice, perché il meccanismo di trasmissione è sprovvisto di un proprio attuatore, e il passaggio dalla prima configurazione alla seconda configurazione, e viceversa, è demandato al braccio robotizzato 1, che sfrutta il palo P per spostare la leva 401 nella posizione di volta in volta desiderata.

La figura 19 mostra un braccio robotizzato 1 con le articolazioni lunghe, che si muove su un piano di lavoro 500.

Chiaramente, grazie al contro polso 400 (o a qualsiasi altra versione 100, 200, 300 installata sul braccio), il braccio robotizzato 1 è in grado di movimentare pezzi nello spazio, utilizzando l’utensile 104 per la presa e il rilascio dei pezzi (seconda configurazione) e per lo spostamento da un punto a un altro (prima configurazione).

Il tecnico del settore comprenderà che un contro polso secondo la presente invenzione è realizzabile anche mettendo a punto un meccanismo di trasmissione ibrido rispetto alle soluzioni descritte sopra.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo (100, 200, 300, 400) di supporto e azionamento di utensili (104), definito contro polso, destinato a essere montato su un braccio robotizzato (1) dotato di un polso (1’) girevole su un asse longitudinale (X), il contro polso (100, 200, 300, 400) comprendente un elemento (103) di supporto di utensili (104), al quale un utensile (104) è fissabile, un elemento (114, 214) di azionamento dell’utensile, e un meccanismo (116, 216, 316) di trasmissione funzionalmente interposto tra il polso (1’) del braccio robotizzato (1) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104), e in cui in una prima configurazione del meccanismo di trasmissione (116, 216, 316) l’elemento (114, 214) di azionamento dell’utensile (104) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) sono solidali in rotazione al polso (1’) del braccio robotizzato (1), e la rotazione del polso (1’) del braccio robotizzato (1) sull’asse longitudinale (X) provoca la rotazione dell’utensile (104), e in cui in una seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (116, 216, 316) l’elemento (114, 214) di azionamento dell’utensile (104) è solidale in rotazione al polso (1’) del braccio robotizzato (1) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) è bloccato in rotazione, e la rotazione del polso (1’) del braccio robotizzato (1) sull’asse longitudinale (X) provoca l’azionamento dell’utensile (104).
2. 2. Contro polso (100, 200, 300, 400) secondo la rivendicazione 1, in cui nella prima configurazione del meccanismo di trasmissione (116, 216, 316) le rotazioni impartite dal polso (1’) del braccio robotizzato (1) provocano la rotazione dell’utensile (104) sull’asse longitudinale (X), e la relativa attivazione è impedita.
3. 3. Contro polso (100, 200, 300, 400) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui nella seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (116, 216, 316) le rotazioni impartite dal polso (1’) del braccio robotizzato (1) provocano l’attivazione dell’utensile (104) e la relativa rotazione sull’asse longitudinale (X) è impedita.
4. 4. Contro polso (100, 200, 300, 400) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-3, in cui l’elemento (114, 214) di azionamento dell’utensile (104) è un albero di comando collegato al polso (1’) del braccio robotizzato (1) ed estendentesi lungo l’asse longitudinale (X), e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) è coassiale rispetto all’albero di comando (114) ed è girevole rispetto ad esso sull’asse longitudinale (X).
5. 5. Contro polso (100, 200, 300, 400) secondo la rivendicazione 4, in cui il meccanismo di trasmissione (116, 216, 316) è scelto tra un cambio meccanico a ingranaggi, un cambio meccanico a cinghie, un dispositivo frenofrizione o una combinazione degli stessi.
6. 6. Contro polso (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-5, in cui il meccanismo di trasmissione (116) è un dispositivo freno-frizione comprendente: A) almeno un elemento stazionario (117, 118) vincolato al braccio robotizzato (1) senza possibilità di ruotare sull’asse longitudinale (X), ad esempio per mezzo di un involucro (111) fissato all’avambraccio del braccio robotizzato (1); B) un gruppo frizione, a sua volta dotato di un disco (120) vincolato all’elemento (114) di azionamento dell’utensile (104) e girevole con esso sull’asse longitudinale (X), in cui nella prima configurazione del meccanismo di trasmissione (116) il disco della frizione (120) è accoppiato al disco di trasmissione (121) di cui al punto C), e lo spinge in rotazione sull’asse longitudinale (X) insieme all’elemento (103) di supporto dell’utensile (104), e quindi insieme all’utensile (104), inattivo, e nella seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (116) il disco della frizione (120) è separato dal disco di trasmissione (121) di cui al punto C) e quest’ultimo è accoppiato ad uno degli elementi stazionari (117, 118), e previene le rotazioni dell’elemento (103) di supporto dell’utensile (104), e quindi dell’utensile (104) stesso, attivo, sull’asse longitudinale (X); C) un gruppo freno, a sua volta dotato di un disco (121) di trasmissione vincolato all’elemento (103) di supporto utensile (104) e mobile lungo l’asse longitudinale (X) tra una prima posizione, definibile posizione di frizione collegata e corrispondente alla prima configurazione del meccanismo di trasmissione (116), in corrispondenza della quale il disco della frizione (120) di cui al punto B) è accoppiato al disco di trasmissione (121)e lo trascina in rotazione sull’asse longitudinale (X), provocando quindi anche la rotazione dell’elemento (103) di supporto dell’utensile e dell’utensile (104), inattivo, e una seconda posizione, definibile posizione di frizione aperta e corrispondente alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (116), in corrispondenza della quale il disco della frizione (120) di cui al punto B) è separato dal disco di trasmissione (121) e le rotazioni sull’asse longitudinale (X) dell’elemento (103) di supporto dell’utensile (104), e quindi anche dell’utensile (104), sono impedite e l’utensile (104) è attivo.
7. 7. Contro polso (100) secondo la rivendicazione 6, in cui nella posizione di frizione aperta corrispondente alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (116) l’utensile (104) non ruota sull’asse longitudinale (X) e viene attivato, ad esempio in apertura o chiusura a seconda del verso di rotazione del polso (1’) del braccio robotizzato (1).
8. 8. Contro polso (100) secondo la rivendicazione 6 o la rivendicazione 7, comprendente un attuatore del disco di trasmissione (121), in cui l’attuatore impartisce al disco di trasmissione spostamenti sull’asse longitudinale (X), nei due versi, per portare il disco di trasmissione (121) rispettivamente nella posizione di frizione collegata e nella posizione di frizione aperta, per ottenere la rotazione dell’utensile (104) sull’asse longitudinale (X) o l’attivazione dell’utensile (104), ad esempio l’apertura e la chiusura di sue griffe (106’).
9. 9. Contro polso (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-8, in cui il disco di trasmissione (121) a sua volta comprende un primo disco di trasmissione (121a), mobile assialmente, un secondo disco di trasmissione (121b), assialmente bloccato perché calettato all’elemento di azionamento (114), e un terzo disco di trasmissione (121c), mobile assialmente, in cui: nella prima configurazione del meccanismo di trasmissione (116) il primo disco di trasmissione (121a) è aderente al disco della frizione (120), il secondo disco di trasmissione (121b) è bloccato assialmente, e il terzo disco di trasmissione (121c) è separato dalla da un corrispondente elemento stazionario (118), e il primo disco di trasmissione (121a) è separato dal secondo disco di trasmissione (121b), e nella seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (116) il primo disco di trasmissione (121a) è separato dal disco della frizione (120), il terzo disco di trasmissione (121c) è aderente a un corrispondente elemento stazionario (118) e il secondo disco di trasmissione (121b) e il terzo disco di trasmissione (121c) sono separati
10. 10. Contro polso (100) secondo la rivendicazione 9, in cui in una configurazione intermedia del meccanismo di trasmissione (116), di passaggio dalla prima configurazione alla seconda configurazione, e viceversa, il primo disco di trasmissione (121a) è aderente al disco della frizione (120) e il terzo disco di trasmissione (121c) è aderente a un corrispondente elemento stazionario (118), e in cui il primo disco di trasmissione (121a) e il secondo disco di trasmissione (121b) sono separati, e in cui il secondo disco di trasmissione (121b) e il terzo disco di trasmissione (121c) sono separati, e l’utensile (104) resta attivo per la presa di un pezzo.
11. 11. Contro polso (200) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-5, in cui l’elemento di azionamento dell’utensile (104) è un albero di comando (214) collegato al polso (1’) del braccio robotizzato (1) ed estendentesi lungo l’asse longitudinale (X), e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) è coassiale rispetto all’albero di comando (214) ed è girevole rispetto ad esso sull’asse longitudinale (X), e in cui il meccanismo di trasmissione (216) è un cambio meccanico a ingranaggi, comprendente: D) un primo treno di ingranaggi che definisce una prima catena cinematica tra l’albero di comando (214) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104); E) un secondo treno di ingranaggi che definisce una seconda catena cinematica tra una parte stazionaria (111) del contro polso (200) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104); F) un meccanismo selettore (226), movibile tra - una prima posizione, corrispondente alla prima configurazione del meccanismo di trasmissione (216), in corrispondenza della quale il primo treno di ingranaggi è attivo e il secondo treno di ingranaggi è inattivo, e le rotazioni del polso (1’) del braccio robotizzato (1) sull’asse longitudinale (X) sono impartite sia all’albero di comando (214) dell’utensile (104) sia all’elemento (103) di supporto dell’utensile (104), in modo sincrono e nello stesso verso, dimodoché tra l’albero di comando (214) dell’utensile (104) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile non si verificano rotazioni relative, e l’utensile (104) viene ruotato sull’asse longitudinale (X), ma non attivato, e - una seconda posizione, corrispondente alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (216), in corrispondenza della quale il primo treno di ingranaggi è inattivo e il secondo treno di ingranaggi è attivo e mantiene stazionario l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) rispetto all’asse longitudinale (X), dimodoché tra l’albero di comando (214) dell’utensile (104) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) si verificano rotazioni relative, all’utensile (104) sono impedite rotazioni sull’asse longitudinale (X), e le rotazioni dell’albero di comando (214) provocano l’attivazione dell’utensile (104), ad esempio l’apertura o la chiusura di sue griffe (106’).
12. 12. Contro polso (300) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-5, in cui l’elemento di azionamento dell’utensile (104) è un albero di comando collegato al polso (1’) del braccio robotizzato (1) ed estendentesi lungo l’asse longitudinale (X), e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) è coassiale rispetto all’albero di comando ed è girevole rispetto ad esso sull’asse longitudinale (X), e in cui il meccanismo di trasmissione (316) è un cambio meccanico a cinghie e pulegge, comprendente: G) un primo treno di cinghie e pulegge che definisce una prima catena cinematica tra l’albero di comando e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104); H) un secondo treno di cinghie e pulegge che definisce una seconda catena cinematica tra una parte stazionaria (111) del contro polso (200) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104); I) un meccanismo selettore (326), movibile tra - una prima posizione, corrispondente alla prima configurazione del meccanismo di trasmissione (316), in corrispondenza della quale il primo treno di ingranaggi è attivo e il secondo treno di ingranaggi è inattivo, e le rotazioni del polso (1’) del braccio robotizzato (1) sull’asse longitudinale (X) sono impartite sia all’albero di comando dell’utensile (104) sia all’elemento (103) di supporto dell’utensile (104), in modo sincrono e nello stesso verso, dimodoché tra l’albero di comando dell’utensile (104) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile non si verificano rotazioni relative, e l’utensile (104) viene ruotato sull’asse longitudinale (X), ma non attivato, e - una seconda posizione, corrispondente alla seconda configurazione del meccanismo di trasmissione (316), in corrispondenza della quale il primo treno di ingranaggi è inattivo e il secondo treno di ingranaggi è attivo e mantiene stazionario l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) rispetto all’asse longitudinale (X), dimodoché tra l’albero di comando dell’utensile (104) e l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) si verificano rotazioni relative, all’utensile (104) sono impedite rotazioni sull’asse longitudinale (X), e le rotazioni dell’albero di comando provocano l’attivazione dell’utensile (104), ad esempio l’apertura o la chiusura di sue griffe (106’).
13. 13. Contro polso (200, 300) secondo la rivendicazione 11 o la rivendicazione 12, comprendente un attuatore (224, 225) del meccanismo selettore (226, 326), ad esempio elettrico, in cui l’attuatore (224, 225) impartisce ad un elemento selettore (223) del meccanismo selettore (226, 326) spostamenti paralleli all’asse longitudinale (X), nei due versi, per portare il meccanismo selettore (226, 326) rispettivamente nella prima posizione e nella seconda posizione, e viceversa, per ottenere la rotazione dell’utensile (104) sull’asse longitudinale (X) o l’attivazione dell’utensile (104).
14. 14. Contro polso (100, 400) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8-10 e 13, in cui l’attuatore è magnetico o meccanico.
15. 15. Contro polso (400) secondo la rivendicazione 14, in cui l’attuatore è meccanico e comprende una leva (401) movibile in risposta alle spinte esercitate dal braccio robotizzato (1) contro una superficie esterna di riscontro (P).
16. 16. Un braccio robotizzato (1) comprendente una o più articolazioni e un polso (1’) girevole su un asse longitudinale (X), caratterizzato dal fatto di comprendere un contro polso (100, 200, 300, 400) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il contro polso (100, 200, 300, 400) è funzionalmente interposto tra il polso (1’) del braccio robotizzato (1) e un utensile (104), e in cui in risposta alle rotazioni impartite dal polso (1’) del braccio robotizzato (1), il contro polso (100, 200, 300, 400) ruota l’utensile (104) inattivo sull’asse longitudinale (X) o, in alternativa, attiva l’utensile (104) impedendone le rotazioni sull’asse longitudinale (X).
17. 17. Un metodo per attivare un utensile (104) accoppiato a un braccio robotizzato (1) dotato di un polso (1’) girevole su un asse longitudinale (X), sfruttando le rotazioni del polso (1’) del braccio robotizzato (1) in alternativa all’uso di un attuatore integrato nell’utensile (104), comprendente: AA) montare l’utensile (104) su un corrispondente elemento (103) di supporto a sua volta collegato al polso (1’) del braccio robotizzato (1); BB) collegare l’utensile (104) al polso (1’) del braccio robotizzato (1) per mezzo di un elemento di azionamento (114) che trasmette all’utensile (104) le rotazioni impartite dal polso (1’) del braccio robotizzato (1); CC) in una prima configurazione, trasmettere all’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) e all’elemento (114) di azionamento dell’utensile (104) le rotazioni impartite dal polso (1’) del braccio robotizzato (1), sull’asse longitudinale (X), in modo che tra l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) e l’elemento (114) di azionamento dell’utensile (104) non si verifichino rotazioni relative, per ottenere la rotazione sull’asse longitudinale (X) dell’elemento (103) di supporto dell’utensile (104), e quindi dell’utensile (104) stesso, con l’utensile (104) non attivo, e DD) in una seconda configurazione, impedire le rotazioni sull’asse longitudinale (X) dell’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) e trasmettere all’elemento (114) di azionamento dell’utensile (104) le rotazioni impartite dal polso (1’) del braccio robotizzato (1), sull’asse longitudinale (X), in modo che tra l’elemento (103) di supporto dell’utensile (104) e l’elemento (114) di azionamento dell’utensile (104) si verifichino rotazioni relative, per ottenere l’attivazione dell’utensile (104) e impedirne la rotazione sull’asse longitudinale (X).
18. 18. Metodo secondo la rivendicazione 17, implementato utilizzando il contro polso (100, 200, 300, 400) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.
19. 19. Uso del contro polso (100, 200, 300, 400) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, associato a un braccio robotizzato (1) e a un utensile (104), in cui l’utensile (104) è sprovvisto di un proprio attuatore integrato nell’utensile (104) stesso.