JP2017213674A - 工業用装置のためのセンサ付き被覆材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動化装置の可動構造の少なくとも一部をカバーするために予め設定されたセンサ付き被覆材が、接触センサ手段C及び近接センサ手段Pを有し、それぞれの接触センサ手段C及び近接センサ手段Pを統合する1又は複数のセンサ付き被覆モジュールを含む、複数の被覆モジュールを備える。
【選択図】図6
Description
複数の生産工程における自動化への寄与を効果的に活用し、これにより複数の生産工程の効率を向上するため、ヒューマンオペレータと自動化装置、特に、ロボットとの間の対話を自然で安全に実行することが必要である。このように、ヒューマンオペレータが、過剰に複雑な自動化を必要とするであろうそれらの工程を任せられ得るが、一方で、例えば、大きな労力、実行の迅速性、高精度、及び品質などに関係する動作が自動化装置に任せられ得る。
‐ビデオカメラやレーザスキャナのような、マニピュレータを取り囲んでいる環境の幾何学の光学的再構成を目的とした複数のセンサと、
‐力センサ又は接触センサのような、マニピュレータとヒューマンオペレータとの間の接触又は衝突を認識することを目的とした複数の電気センサと、
‐近接センサのような、マニピュレータとヒューマンオペレータとの間の過度の接近を認識することを目的とした複数の電気センサ。
[本発明の概要及び目的]
モジュールに所望の所定形状を与えるために必要な剛性又は半剛性材料の少なくとも1つの層と、
生じ得る衝突を吸収するように設計された、降伏材料の少なくとも1つの層と、好ましくは、
少なくとも1つの外側被覆層を含む。
Claims (15)
- 自動化装置の可動構造の少なくとも一部をカバーするために予め設定されたセンサ付き被覆材であって、
センサ付き表面は、接触センサ手段及び近接センサ手段を有し、複数の被覆モジュールを備え、前記複数の被覆モジュールは、それぞれの接触センサ手段及び近接センサ手段を統合する1又は複数のセンサ付き被覆モジュールを含み、
各センサ付き被覆モジュールは、複数のアクティブ層及び複数のパッシブ層を備え、各センサ付き被覆モジュールは、
予め定められた形状を有する剛性又は半剛性材料の耐力構造と、
弾性降伏材料で形成され、前記耐力構造の外側に関連づけられるクッション層と、
下方の導電層と上方の導電層との間に設置されるピエゾ抵抗層を含む、前記クッション層上のピエゾ抵抗接触センサと、
それらの間に前記ピエゾ抵抗接触センサが設置され、電気絶縁材料で形成される下方の被覆層及び上方の被覆層と、
第1の導電層と第2の導電層とを含み、それらの間に電気絶縁材料の中間層が設定される、前記ピエゾ抵抗接触センサ上に設置される静電容量式近接センサと、
好ましくは電気絶縁材料で形成される、前記静電容量式近接センサ上の外側被覆層と、
を備える
センサ付き被覆材。 - 前記複数のアクティブ層は、柔軟であり、及び/又は、対応するセンサ付き被覆モジュールの、又はこれらの普及している一部の外面のエリアに実質的に対応する表面積を有する、
請求項1に記載のセンサ付き被覆材。 - 前記ピエゾ抵抗層は、前記ピエゾ抵抗層の周辺部分が前記下方及び上方の導電層を越えて突出するような態様で、前記下方及び上方の導電層の周囲寸法より大きい周囲寸法を有する、請求項1又は2に記載のセンサ付き被覆材。
- 前記耐力構造は、所定の安全閾値より高い運動エネルギーで生じる対応する前記被覆モジュールに対する衝突に引き続き、崩壊又は破壊のために予め設定された構造であり、前記所定の安全閾値は、好ましくは60Nmと200Nmとの間である、請求項1から3の何れか一項に記載のセンサ付き被覆材。
- 前記クッション層は、前記所定の安全閾値より低い運動エネルギーで前記対応する被覆モジュールに対する複数の衝突の場合、運動エネルギーを吸収するために予め設定され、前記クッション層は、好ましくは、高分子発泡体、更に好ましくは、発泡ポリウレタンで形成される、請求項4に記載のセンサ付き被覆材。
- 前記ピエゾ抵抗層は、ピエゾ抵抗布を備え、前記下方及び上方の導電層は、導電性の生地を備える、請求項1から5の何れか一項に記載のセンサ付き被覆材。
- 前記下方の被覆層及び前記上方の被覆層は、弾性降伏材料、好ましくは独立気泡高分子発泡体で形成される、請求項1から6の何れか一項に記載のセンサ付き被覆材。
- 前記静電容量式近接センサの前記第1の導電層及び前記第2の導電層は、それぞれの導電性の生地を備える、請求項1から7の何れか一項に記載のセンサ付き被覆材。
- 前記静電容量式近接センサの前記中間層は、弾性降伏材料、好ましくは独立気泡高分子発泡体を備える、請求項1から8の何れか一項に記載のセンサ付き被覆材。
- 自動化装置のためのセンサ付き被覆材のセンサ付き被覆モジュールを得る方法であって、前記センサ付き被覆モジュールは、複数のアクティブ層及び複数のパッシブ層を備え、前記方法は、
a)予め定められた形状を有する剛性又は半剛性材料の耐力構造を提供する段階と、
b)弾性降伏材料で形成されるクッション層を提供し、前記クッション層を前記耐力構造の外側に固定する段階と、
c)下方の被覆層と上方の被覆層との間にピエゾ抵抗接触センサを提供する段階であって、前記ピエゾ抵抗接触センサと前記下方及び上方の被覆層とは、互いに固定され、前記下方の被覆層は、前記クッション層上に固定される、段階と、
d)静電容量式近接センサを提供し、それを前記上方の被覆層上に固定する段階と、
f)外側被覆層を提供し、それを前記静電容量式近接センサ上に設置する段階と、
の複数の段階を備える、
方法。 - 段階c)は、下方の導電層と上方の導電層との間に設置されるピエゾ抵抗層を提供する段階を備え、そのような層は、前記下方及び上方の被覆層に対して互いに接着される、請求項10に記載の方法。
- 段階d)は、第1の導電層と第2の導電層との間に電気絶縁材料の層を提供する段階を備え、そのような層は、前記上方の被覆層に対して互いに接着される、請求項10又は11に記載の方法。
- 段階b)は、前記クッション層を前記耐力構造の前記外側へ接着する段階を備え、
段階c)は、前記下方の被覆層を前記クッション層上に接着する段階を備える、請求項10から12の何れか一項に記載の方法。 - 前記複数のアクティブ層を接着するための少なくとも1つの第1接着剤と、前記複数のパッシブ層を接着するための少なくとも1つの第2接着剤とを用いる段階を備え、前記少なくとも1つの第1接着剤は、前記少なくとも1つの第2接着剤の粘着性未満の前記粘着性を有する、請求項10から13の何れか一項に記載の方法。
- 自動化装置、特にロボットであって、
可動構造と、
前記可動構造の変位を引き起こすアクチュエータ手段と、
制御ユニットを含み、前記アクチュエータ手段を制御可能である制御システムと、
前記可動構造の少なくとも一部をカバーするセンサ付き被覆材とを備え、
前記センサ付き被覆材は、接触センサ手段及び近接センサ手段の少なくとも一方を含むセンサ手段を統合し、
前記センサ付き被覆材は、分離可能な方法で相互に連結可能であって、各々が、所定形状のそれぞれの耐力構造を有し、弾性降伏材料の少なくとも1つの層が、それに対して関連づけられる、複数の被覆モジュールを有する、
自動化装置。
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