NL2000962C2 - Werkwijze voor het automatisch verstellen van een onderdeel van een inrichting. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het automatisch verstellen van een onderdeel van een inrichting BESCHRIJVING: 5

Gebied van de uitvinding.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het automatisch verstellen van een eerste onderdeel van een inrichting die is voorzien van een 10 positioneersysteem voor het positioneren van een tweede onderdeel, welk positioneersysteem een stappenmotor of een actuator met een wegmeetsysteem omvat, alsmede een daarmee gekoppelde besturingsunit, waarbij het verstellen van het eerste onderdeel uitgevoerd wordt met gebruikmaking van het reeds aanwezige positioneersysteem voor het positioneren van het tweede onderdeel.

15

Stand van de techniek.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit JP-A-58114204. Bij de bekende werkwijze is het eerste onderdeel verplaatsbaar ten opzichte van de vaste wereld en wordt 20 de verstelling van het eerste onderdeel uitgevoerd door met het tweede onderdeel tegen het eerste onderdeel te duwen, totdat het tweede deel de gewenste stand ten opzichte van de vaste wereld heeft bereikt.

Samenvatting van de uitvinding.

25

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze van de in de aanhef omschreven soort waarmee een eerste onderdeel langs een op het tweede onderdeel aanwezige geleiding kan worden gepositioneerd. Hiertoe is de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat het eerste onderdeel langs een op het tweede 30 onderdeel aanwezige geleiding verplaatsbaar is, waarbij het tweede onderdeel verplaatst wordt naar een vast punt ten opzichte van het positioneersysteem, zodanig dat in deze 2 positie van het tweede onderdeel het eerste onderdeel in contact is met het vaste punt, waarna het positioneersysteem het tweede onderdeel verplaatst, waarbij het eerste onderdeel door het vaste punt wordt tegengehouden en de op het tweede onderdeel aanwezige geleiding ten opzichte van het eerste onderdeel wordt verplaatst. Het 5 positioneersysteem verplaatst hierbij het tweede onderdeel over een afstand gelijk aan, maar in tegengestelde richting aan de gewenste verplaatsing van het eerste onderdeel. Met deze werkwijze wordt een extra positioneersysteem voor het verstellen van de positie van het eerste onderdeel ten opzichte van de geleiding uitgespaard.

De werkwijze volgens de uitvinding is met name geschikt om bij 10 robotapplicaties toegepast te worden. Robots bestaan minimaal uit twee of meer actuatoren waarvan er minimaal één deel uitmaakt van een positioneersysteem. De robot wordt hierbij gebruikt voor het gedefinieerd verplaatsen van de robotkop in verscheidene vrijheidsgraden. Robots worden vaak ingezet voor het flexibel automatiseren van processen. Indien hierbij verschillende producten door de robot bewerkt dienen te worden, 15 is het vaak noodzakelijk de positie van een onderdeel van de robot, zoals bijvoorbeeld een gereedschapsdrager op een kop van de robot te verstellen langs een geleiding.

Voorts kan het eerste onderdeel door middel van een bedienbare rem of wrijvingsrem na het verstellen op de geleiding worden gefixeerd.

De werkwijze volgens de uitvinding kan ook gebruikt worden voor het 20 instellen van een kracht. Dit is bijvoorbeeld gewenst indien een gedefinieerde kracht op een voorwerp uitgeoefend dient te worden. Indien het eerste onderdeel via een veer is verbonden met een uiteinde van de geleiding waarlangs dit onderdeel verplaatsbaar is, kan de veerkracht ingesteld worden door het eerste onderdeel te verplaatsen langs de geleiding en daarna te fixeren op de geleiding. Vervolgens kan het veerkracht belaste, op de geleiding 25 vastgezette eerste onderdeel tegen het voorwerp geplaatst worden. Door daarna de fixatie van het eerste onderdeel op de geleiding op te heffen, zal het onderdeel een kracht uitoefenen op het voorwerp.

Beknopte omschrijving van de tekeningen.

30 3

Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de werkwijze volgens de uitvinding. Hierbij toont;

Figuur 1 een inrichting waarbij een eerste uitvoeringsvorm van de werkwijze 5 volgens de uitvinding wordt uitgevoerd;

Figuur 2 een bekende inrichting waarbij de bekende werkwijze wordt uitgevoerd;

Figuur 3 de inrichting waarbij een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt uitgevoerd; 10 Figuur 4 een tweede inrichting waarbij een derde uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt uitgevoerd;

Figuur 5 een verdere inrichting waarbij een verdere werkwijze wordt uitgevoerd; en

Figuur 6 nog een verdere inrichting waarbij weer een verdere werkwijze 15 wordt uitgevoerd.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen.

In figuur 1 is schematisch een inrichting weergegeven waarbij een eerste 20 uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor het verstellen van een langs een geleiding verplaatsbaar eerste onderdeel van een inrichting wordt uitgevoerd. De inrichting is hierbij gevormd door een robot 1, die voorzien is van een positioneersysteem 3 dat een tweede onderdeel, gevormd door een kop 5 van de robot, kan verplaatsen. Het positioneersysteem heeft discrete verplaatsingsmiddelen 3a in de vorm van een cilinder 25 waarvan de zuiger enkel in een volledig ingetrokken en een volledig uitgeschoven positie gebracht kan worden, alsmede proportionele verplaatsingsmiddelen 3 b in de vorm van een langs een geleiding verplaatsbare slede die in elke stand tussen twee uiterste posities kan verplaatsen. Op de kop 5 bevindt zich een geleiding 7 waarlangs het eerste onderdeel, gevormd door een verdere slede 9 met daarop een gereedschapsdrager 11, verplaatsbaar is. 30 Op de slede 9 bevindt zich voorts een houdrem 13, bijvoorbeeld een wrijvingsrem of pneumatische of elektromagnetische bediende rem.

4

Nadat de besturing de houdrem 13 heeft ontgrendeld, verschuift de robot 1 de slede 9 door de kop 5 te verplaatsten totdat de gereedschapsdrager 11 in contact komt met een vast punt 15 in de omgeving van de robot 1, waarna de kop 5 verder wordt verplaatst waarbij de slede 9 wordt tegengehouden door het vaste punt 15 en de geleiding 7 5 ten opzichte van de slede 9 verplaatst. Als de kop 5 hierbij bijvoorbeeld naar links gaat, verplaatst de slede 9 naar rechts. Zodra de gewenste positie is bereikt, wordt de houdrem 13 vergrendeld.

Bovengenoemde werkwijze volstaat als de positie van slede 9 bekend is voor aanvang van de beweging. Als de positie niet bekend is, dan kan de slede 9 altijd naar een 10 bekende beginpositie gebracht worden door de kop 5 eerst omhoog te sturen, daarna geheel naar links en daarna omlaag. Tenslotte de houdrem ontgrendelen en aansluitend de kop naar rechts bewegen totdat de slede 9 geheel links op de geleiding is aangekomen.

Met deze uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de slede 9 dus verplaatst door gebruik te maken van het reeds aanwezige positioneersysteem 3 15 voor het verplaatsen van de kop 5 van de robot. Hierdoor is slechts een extra houdrem 13 nodig, terwijl bij bekende systemen voor het verplaatsen van de slede 9 een motor 21 met spindel 23 en een encoder 25 op de kop 5 van de robot 1 gemonteerd moeten worden met bekabeling 27 en besturingsunit 29, zie figuur 2.

Bij de werkwijze die aan de hand van figuur 3 wordt geïllustreerd, wordt 20 tevens een veerkracht ingesteld. Hierbij is het eerste onderdeel (slede 9) via een veer 31 verbonden met een uiteinde van de geleiding 7. Het positioneersysteem 3 van de inrichting verplaatst de kop 5 tot tegen de op de slede 9 aanwezige gereedschapsdrager 11 waarna bij verdere verplaatsing van de kop 5 de slede 9 langs de geleiding 7 verschuift waarbij de veer 31 wordt uitgetrokken. Indien de gewenste veerkracht is bereikt wordt de slede 9 op de 25 geleiding gefixeerd met behulp van de houdrem 13. Vervolgens kan de veerkracht belaste slede 9 verplaatst worden tot tegen een voorwerp waarop een kracht uitgeoefend dient te worden. Door daarna de houdrem 13 vrij te geven, zal de slede 9 een kracht uitoefenen op het voorwerp. Naast deze toepassing kan de veer ook bij elke inrichting toegepast worden om na het verschuiven van de slede langs de geleiding doorschieten van de slede te 30 voorkomen bij het bereiken van de gewenste positie. De veer zorgt er ook voor dat de slede door het ontgrendelen van houdrem terugkeert naar de beginpositie.

5

In figuur 4 is een tweede inrichting weergegeven voor het volgens een verdere wijze volgens de uitvinding verstellen van een langs een geleiding 35 verplaatsbare slede 37. Hierbij is een kop 39 van een robot 33 in vooraanzicht weergegeven tijdens het uitvoeren van de werkwijze. Hierbij bevindt zich geen gereedschapsdrager op de slede 37 5 maar een vinger 41 die samenwerkt met een discreet verplaatsbare verdere vinger 43 voor het vastgrijpen van een voorwerp. Bij deze werkwijze wordt eerst een langs een geleiding 45 verplaatsbare aanslag 47, die in dit geval het eerste onderdeel vormt, op de aan de hand van figuur I beschreven werkwijze naar een gewenste positie op de geleiding 45 verplaatst met gebruikmaking van het vaste punt 15 waarna deze gefixeerd wordt door rem 46. 10 Vervolgens wordt de slede 37 naar de gewenste positie op de geleiding 35 verplaatst door de kop 39 in verticale richting schuin te houden (de in figuur 4 weergegeven situatie), waarbij de slede 37 ten gevolge van de zwaartekracht langs de geleiding 35 tot tegen de aanslag 47 verschuift. Hierna wordt een houdrem 49 vastgezet en is de robot 33 weer gereed voor gebruik.

15 Na fixatie van de slede 37 kan een product met de grijper vastgepakt worden door de verplaatsbare verdere vinger 43 naar rechts te sturen en eventueel de robotkop 39 naar links. De verplaatsbare vinger kan ook op de slede 37 gemonteerd worden, in dat geval wordt de verdere vinger 43 vast gemonteerd op de kop 39.

Het verplaatsen van het eerste onderdeel naar een van de uiterste posities of 20 een daartussen aanwezige tussenpositie op de geleiding kan ook geschieden door de geleiding schuin of verticaal te houden, waardoor het eerste onderdeel door de zwaartekracht langs de geleiding naar beneden schuift tot een gewenste positie.

De gewenste positie kan hierbij gevormd worden door één van de uiterste posities op de geleiding of een tussen de uiterste posities aanwezige tussenpositie op de 25 geleiding, welke tussenpositie gevormd wordt door een naast de geleiding aanwezige, vaste of verstelbare vergrendelpal te activeren, waarbij het eerste onderdeel tot tegen de aanslag in de uiterste positie of de vergrendelpal in de tussenpositie verschuift.

De gewenste positie kan echter ook worden bepaald door de geleiding schuin of verticaal te stellen, de bedienbare rem vrij te geven en na een vooraf bepaalde tijdsduur 30 het eerste onderdeel stil te zetten door de bedienbare rem te activeren.

6

Bij deze werkwijze wordt de inrichting bij voorkeur eerst gekalibreerd door de tijd te bepalen die het eerste onderdeel nodig heeft om bij een bepaalde schuingestelde stand vanuit een beginpositie naar de gewenste positie te verschuiven.

Ook kan de gewenste positie worden bepaald door na het schuin of verticaal 5 stellen van de geleiding de positie van het eerste onderdeel continu te bepalen en bij het bereiken van de gewenste positie het eerste onderdeel stil te zetten door de bedienbare rem te activeren. De positie van het eerste onderdeel kan hierbij bepaald worden met behulp van een meetsysteem of een camera.

In figuur 5 is een inrichting 51 weergegeven waarbij de hoogte van een 10 transportband 53 voor het aanvoeren van producten naar een robot 55 wordt ingesteld met behulp van deze robot en gebruikmakend van een daarop aanwezig positioneersysteem. Indien de robot 55 krachtig genoeg is om de transportband 53 langs een geleiding 57 omhoog of omlaag te brengen, dan kan met behulp van de robot de transportband versteld worden. Hierbij verplaatst het positioneersysteem van de robot de kop 58 tegen de 15 transportband 53 en drukt deze vervolgens omhoog of omlaag. De kop 58 van de robot vormt hierbij dan het tweede onderdeel.

Bij het bereiken van de gewenste positie (met onderbroken lijnen weergegeven) wordt de transportband 53 vastgezet op de geleiding 57 door een houdrem 63 te activeren.

20 Indien de robot niet krachtig genoeg is om de transportband (eventueel voorzien van hulpkrachten zoals contragewichten) te verplaatsen, dan kunnen hiervoor extra verplaatsingsmiddelen 59 (motor met spindel) worden toegepast. De robot 55 verplaatst de kop 53 die voorzien is van een sensor 61 naar de gewenste positie die de transportband 53 in dient te nemen. Daarna verplaatsen de verplaatsingsmiddelen 59 de 25 transportband 53 omhoog totdat de sensor 61 de transportband 53 waarneemt.

Nadeel van de beide aan de hand van figuur 5 beschreven werkwijzen is dat daarbij tijdens het verstellen van de transportband de robot niet voor andere doeleinden gebruikt kan worden. Aan de hand van de in figuur 6 weergegeven inrichting 65 wordt een verdere werkwijze beschreven waarbij dit nadeel zich niet voordoet. Hierbij verplaatst de 30 robot 55 eerst een sensor 67 langs een verdere geleiding 69 naar de gewenste positie van de transportband. Dit doet de robot door de kop 58 tot tegen de sensor 67 te brengen en daarna 7 de kop verder te verplaatsen waarbij de sensor langs de geleiding 69 verschuift, waarna deze middels een wrijvingsrem of houdrem wordt gefixeerd. Nadat de sensor 67 in de gewenste positie is gebracht kan de robot 55 weer voor andere doeleinden gebruikt worden. Daarna verplaatsten de verplaatsingsmiddelen 59 de transportband 53 langs de 5 geleiding 57 omhoog totdat de sensor 67 de transportband detecteert (met onderbroken lijnen weergegeven positie van de transportband).

Bij een conventionele inrichting zou de transportbandinrichting voorzien zijn van een extra positioneersysteem, waarbij de positie of verplaatsing van de transportband gemeten wordt en teruggekoppeld wordt naar de besturingseenheid van het 10 positioneersysteem. Door een van de aan de hand van de figuren 5 en 6 beschreven werkwijzen toe te passen is geen meetinrichting voor het meten van de positie of verplaatsing van de transportband nodig maar kan volstaan worden met slechts een eenvoudige sensor.

Het is ook mogelijk om de sensor 67 op de transportband 53 aan te brengen.

15 In dat geval kan het derde onderdeel gevormd zijn door een markering die langs de verdere geleiding 69 verschuifbaar is en door de sensor 67 gedetecteerd wordt. Bij deze variant van de werkwijze neemt de sensor 67 dus het derde onderdeel (markering) waar, terwijl bij de in figuur 6 getoonde inrichting de sensor het eerste onderdeel (transportband 53) waarneemt.

20 Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader.

25

Claims (3)

1. Werkwijze voor het automatisch verstellen van een eerste onderdeel van een inrichting, die is voorzien van een positioneersysteem voor het positioneren van een tweede onderdeel, welk positioneersysteem een stappenmotor of een actuator met een 5 weg meetsysteem omvat, alsmede een daarmee gekoppelde besturingsunit, waarbij het verstellen van het eerste onderdeel uitgevoerd wordt met gebruikmaking van het reeds aanwezige positioneersysteem voor het positioneren van het tweede onderdeel, met het kenmerk, dat het eerste onderdeel langs een op het tweede onderdeel aanwezige geleiding verplaatsbaar is, waarbij het tweede onderdeel verplaatst wordt naar een vast punt ten 10 opzichte van het positioneersysteem, zodanig dat in deze positie van het tweede onderdeel het eerste onderdeel in contact is met het vaste punt, waarna het positioneersysteem het tweede onderdeel verplaatst, waarbij het eerste onderdeel door het vaste punt wordt tegengehouden en de op het tweede onderdeel aanwezige geleiding ten opzichte van het eerste onderdeel wordt verplaatst.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste onderdeel door middel van een bedienbare rem of wrijvingsrem na het verstellen op de geleiding wordt gefixeerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het eerste onderdeel via een veer is verbonden met een uiteinde van de geleiding waarlangs dit 20 onderdeel verplaatsbaar is, waarbij de veerkracht ingesteld kan worden door het eerste onderdeel te verplaatsen langs de geleiding.