RU2019130038A - Робот с сочлененной рукой и способ обработки резанием заготовки посредством робота с сочлененной рукой - Google Patents

Робот с сочлененной рукой и способ обработки резанием заготовки посредством робота с сочлененной рукой Download PDF

Info

Publication number
RU2019130038A
RU2019130038A RU2019130038A RU2019130038A RU2019130038A RU 2019130038 A RU2019130038 A RU 2019130038A RU 2019130038 A RU2019130038 A RU 2019130038A RU 2019130038 A RU2019130038 A RU 2019130038A RU 2019130038 A RU2019130038 A RU 2019130038A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lead screw
robot
articulated arm
working
workpiece
Prior art date
Application number
RU2019130038A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019130038A3 (ru
RU2756228C2 (ru
Inventor
Харальд ЗЕРШЁН
Original Assignee
Филль Гезелльшафт М.Б.Х.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филль Гезелльшафт М.Б.Х. filed Critical Филль Гезелльшафт М.Б.Х.
Publication of RU2019130038A publication Critical patent/RU2019130038A/ru
Publication of RU2019130038A3 publication Critical patent/RU2019130038A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2756228C2 publication Critical patent/RU2756228C2/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1628Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1638Programme controls characterised by the control loop compensation for arm bending/inertia, pay load weight/inertia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B13/00Spanners; Wrenches
    • B25B13/02Spanners; Wrenches with rigid jaws
    • B25B13/08Spanners; Wrenches with rigid jaws of open jaw type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0055Cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/027Electromagnetic sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/028Piezoresistive or piezoelectric sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/108Bearings specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1628Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1633Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/14Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means involving the displacement of magnets, e.g. electromagnets
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39176Compensation deflection arm
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49185Position error compensation as function of position of slide, control bearing pressure
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49191Bending, tilt spindle in bearings to compensate for bending

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Claims (27)

1. Робот (1) с сочлененной рукой, включающий в себя:
- основание (2),
- прием (7) для рабочей головки,
- несколько рычажных плеч (3), которые расположены между основанием (2) и приемом (7) для рабочей головки, причем эти рычажные плечи (3) соединены друг с другом посредством вращающихся шарниров (4), и при этом для каждого вращающегося шарнира (4) выполнен по меньшей мере один исполнительный двигатель (6), который служит для перестановки угла (5) между указанными обоими соединенными посредством упомянутого вращающегося шарнира (4) рычажными плечами (3),
- рабочую головку (8), которая расположена на приеме (7) для рабочей головки, причем эта рабочая головка (8) включает в себя расположенный в корпусе (13) ходового винта рабочий ходовой винт (9), который установлен в корпусе (13) ходового винта по меньшей мере в одном первом месте (14) опоры и одном втором месте (15) опоры,
- вычислительный блок (12), который служит для управления исполнительными двигателями (6),
отличающийся тем, что
в первом месте (14) опоры рабочего ходового винта (9) и во втором месте (15) опоры рабочего ходового винта (9) выполнено по меньшей мере по одному сенсору (16) для регистрации радиальной силы (17), и что по меньшей мере в одном из указанных обоих мест (14, 15) опоры выполнен по меньшей мере один сенсор (18) для регистрации осевой силы (19).
2. Робот с сочлененной рукой по п. 1, отличающийся тем, что оба места (14, 15) опоры образованы магнитной опорой (30), и сенсоры (16, 18) реализованы посредством измерительного устройства для определения силы поля в магнитной опоре (30) и для регистрации отклонения рабочего ходового винта (9) относительно корпуса (13) ходового винта.
3. Робот с сочлененной рукой по п. 1 или 2, отличающийся тем, что рабочий ходовой винт (9) посредством магнитной опоры (30) может переставляться относительно корпуса (13) ходового винта.
4. Робот с сочлененной рукой по п. 1, отличающийся тем, что сенсоры (16) выполнены в виде пьезоэлементов.
5. Робот с сочлененной рукой по п. 1, отличающийся тем, что оба места (14, 15) опоры образованы гидродинамическим подшипником (35) скольжения, и сенсоры (16, 18) реализованы посредством измерительного устройства для определения гидравлического давления в местах (14, 15) опоры и для регистрации отклонения рабочего ходового винта (9) относительно корпуса (13) ходового винта, при этом посредством гидродинамического подшипника (35) скольжения рабочий ходовой винт (9) может переставляться относительно корпуса (13) ходового винта.
6. Робот с сочлененной рукой по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что корпус (13) ходового винта посредством линейной направляющей (25) помещен на рабочей головке (8) с возможностью осевого смещения.
7. Робот с сочлененной рукой по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на рабочей головке (8) выполнена прилегающая манжета (22), которая предусмотрена для прилегания к обрабатываемой заготовке (11), и что в прилегающей манжете (22) выполнен другой сенсор (27) для регистрации силы прилегания прилегающей манжеты (22) к заготовке (11).
8. Робот с сочлененной рукой по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на рабочей головке (8) выполнен вибрационный сенсор (28), который служит для регистрации колебаний на заготовке (11).
9. Робот с сочлененной рукой по п. 8, отличающийся тем, что вибрационный сенсор (28) помещен в прилегающей манжете (22).
10. Робот с сочлененной рукой по п. 8 или 9, отличающийся тем, что вибрационный сенсор (28) помещен с возможностью свободного колебания на рабочей головке (8), в частности в прилегающей манжете (22), и выполнен с возможностью соединения с заготовкой (11).
11. Робот с сочлененной рукой по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что вибрационный сенсор (28) выполнен в виде сенсора ускорения, в частности в виде пьезосенсора, посредством которого может определяться его собственная ориентация, а также амплитуда и направление колебания заготовки (11), когда вибрационный сенсор (28) прилегает к заготовке (11).
12. Робот с сочлененной рукой по одному из пп. 8-10, отличающийся тем, что вибрационный сенсор (28) выполнен в виде лазерного виброметра Доплера.
13. Способ обработки резанием заготовки (11) посредством робота (1) с сочлененной рукой по одному из предыдущих пунктов, при этом в рабочем ходовом винте (9) помещен обрабатывающий инструмент (10) для обработки резанием заготовки (11), отличающийся тем, что при прижатии обрабатывающего инструмента (10) к заготовке (11) посредством сенсоров (16, 18) регистрируют радиальную силу (17) и осевую силу (19) в местах (14, 15) опоры рабочего ходового винта (9), и по ним в вычислительном блоке (12) рассчитывают силу прижатия обрабатывающего инструмента (10).
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что на базе расчетной силы прижатия обрабатывающего инструмента (10) и на базе известной, зависящей от силы деформации конструктивных элементов робота (1) с сочлененной рукой рассчитывают необходимую компенсацию положения, и эту необходимую компенсацию положения реализуют по меньшей мере в одном из исполнительных двигателей (6).
15. Способ по п. 13 или 14, отличающийся тем, что на базе расчетной силы прижатия обрабатывающего инструмента (10) и на базе известной, зависящей от силы деформации конструктивных элементов робота (1) с сочлененной рукой рассчитывают необходимую компенсацию положения, и что эту необходимую компенсацию положения реализуют по меньшей мере частично путем перестановки рабочего ходового винта (9) относительно корпуса (13) ходового винта.
16. Способ по одному из пп. 13-15, отличающийся тем, что у магнитной опоры (30) радиальную силу (17) и осевую силу (19) в местах (14, 15) опоры регистрируют путем определения силы поля в магнитных опорах (30) и путем регистрации отклонения рабочего ходового винта (9).
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что перестановку рабочего ходового винта (9) относительно корпуса (13) ходового винта реализуют путем локальной адаптации силы поля в магнитных опорах (30).
18. Способ по одному из пп. 13-17, отличающийся тем, что при применении обрабатывающего инструмента (10), имеющего симметричную конструкцию лезвия, в частности при применении сверлильного инструмента, угол прилегания между осью вращения обрабатывающего инструмента (10) и поверхностью заготовки, к которой прилегает обрабатывающий инструмент (10), рассчитывают из зарегистрированных радиальных сил по закону рычага.
19. Способ по одному из пп. 13-18, отличающийся тем, что дополнительно к расчетной силе прижатия обрабатывающего инструмента (10), для расчета необходимой компенсации положения одновременно привлекают регистрируемую другим сенсором силу прилегания прилегающей манжеты (22) к заготовке (11).
20. Способ по одному из пп. 13-19, отличающийся тем, что в вычислительном блоке (12) оценивают сигнал вибрационного сенсора (28), и на базе сигнала вибрационного сенсора (28) и измеренной радиальной силы (17) и осевой силы (19) в местах (14, 15) опоры рассчитывают необходимую компенсацию положения.
RU2019130038A 2017-02-28 2018-02-27 Робот с сочлененной рукой и способ обработки резанием заготовки посредством робота с сочлененной рукой RU2756228C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50158/2017A AT519718B1 (de) 2017-02-28 2017-02-28 Knickarmroboter und Verfahren zum spanenden Bearbeiten eines Werkstückes mittels dem Knickarmroboter
ATA50158/2017 2017-02-28
PCT/AT2018/060052 WO2018157184A1 (de) 2017-02-28 2018-02-27 Knickarmroboter und verfahren zum spanenden bearbeiten eines werkstückes mittels dem knickarmroboter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019130038A true RU2019130038A (ru) 2021-03-30
RU2019130038A3 RU2019130038A3 (ru) 2021-07-26
RU2756228C2 RU2756228C2 (ru) 2021-09-28

Family

ID=61912907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019130038A RU2756228C2 (ru) 2017-02-28 2018-02-27 Робот с сочлененной рукой и способ обработки резанием заготовки посредством робота с сочлененной рукой

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11279029B2 (ru)
EP (1) EP3589459B1 (ru)
CN (1) CN110366478B (ru)
AT (2) AT519718B1 (ru)
ES (1) ES2881608T3 (ru)
RU (1) RU2756228C2 (ru)
WO (1) WO2018157184A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200551A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-18 Festool Gmbh Bearbeitungsvorrichtung
CN111283476B (zh) * 2020-03-26 2021-09-17 南开大学 一种面向易变形结构铣削加工的机器人触觉伺服控制方法
CN113172479B (zh) * 2021-03-25 2023-03-31 南京晓庄学院 一种自适应机器人螺旋铣孔孔径误差的补偿装置及方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2852747B2 (ja) 1988-03-18 1999-02-03 セイコー精機株式会社 内面研削盤
GB2218963B (en) * 1988-05-27 1992-01-02 Emi Plc Thorn Coupling mechanism
US5397212A (en) * 1992-02-21 1995-03-14 Ebara Corporation Robot with dust-free and maintenance-free actuators
JPH1158180A (ja) * 1997-08-13 1999-03-02 Seiko Seiki Co Ltd 磁気軸受スピンドルの切削位置補正装置
EP0985989B1 (de) * 1998-09-09 2006-02-22 KUKA Roboter GmbH Verfahren und Einrichtung zum Verbessern des dynamischen Verhaltens eines Roboters
ATE499162T1 (de) * 2000-11-22 2011-03-15 Ingersoll Cm Systems Inc Vorrichtung und verfahren für das walzen von werkstücken
CN1166496C (zh) * 2002-02-05 2004-09-15 华中科技大学 镗削尺寸误差预测补偿控制方法及其装置
US7264430B2 (en) * 2004-02-26 2007-09-04 Federal Mogul World Wide, Inc Magnetically levitated high-speed spindle for shaping irregular surfaces
EP1803536A1 (en) * 2004-08-25 2007-07-04 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot evaluation system and evaluation method
EP1696216A1 (en) * 2005-02-25 2006-08-30 Abb Ab Method and device for measuring torque in a robot
EP2361347A1 (en) * 2008-04-16 2011-08-31 Mitja Victor Hinderks New reciprocating machines and other devices
DE102008031487A1 (de) * 2008-07-03 2010-01-07 Ex-Cell-O Gmbh Bearbeitungsanlage für Werkstücke
EP2156921B1 (de) * 2008-08-21 2011-10-26 Step-Tec AG Vorrichtung zur Verminderung von Schwingungen einer Werkzeugspindel
EP2447013B1 (de) 2010-10-26 2013-06-19 MTU Aero Engines GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von robotergeführten Bauteilen
CN105269557B (zh) * 2012-03-23 2017-06-23 Ntn株式会社 连杆动作装置
JP2014237207A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 株式会社ジェイテクト 主軸装置
CN203679343U (zh) * 2013-12-11 2014-07-02 成都飞机工业(集团)有限责任公司 机器人末端制孔执行器
RU161185U1 (ru) * 2015-04-08 2016-04-10 Аркадий Николаевич Попов Манипулятор

Also Published As

Publication number Publication date
AT519822B1 (de) 2020-07-15
RU2019130038A3 (ru) 2021-07-26
ES2881608T3 (es) 2021-11-30
EP3589459A1 (de) 2020-01-08
RU2756228C2 (ru) 2021-09-28
CN110366478A (zh) 2019-10-22
AT519822A2 (de) 2018-10-15
EP3589459B1 (de) 2021-04-21
US11279029B2 (en) 2022-03-22
AT519822A3 (de) 2020-01-15
AT519718A1 (de) 2018-09-15
AT519718B1 (de) 2018-12-15
US20200230814A1 (en) 2020-07-23
CN110366478B (zh) 2022-08-30
WO2018157184A1 (de) 2018-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019130038A (ru) Робот с сочлененной рукой и способ обработки резанием заготовки посредством робота с сочлененной рукой
KR101549879B1 (ko) 중공 구동 모듈
WO2006038910A3 (en) Method and device for ultrasonic vibration detection during high-performance machining
JP2019162699A (ja) ロボットのアーム構造およびロボット
JP6832227B2 (ja) 固定振れ止め
US11534902B2 (en) Power tool and method
JP5983112B2 (ja) 工作機械の動特性算出装置および動特性算出方法
KR101050229B1 (ko) 토크 센서를 갖는 로봇 손
JPWO2015016223A1 (ja) 円形穴加工方法及び円形穴加工装置
CN107009228B (zh) 曲轴随动磨削在线测量仪
RU128855U1 (ru) Стол поворотно-качающийся двухкоординатный
CN102980724A (zh) 回转体动平衡仪
JP5983113B2 (ja) 工作機械の動特性算出装置および動特性算出方法
KR20150138991A (ko) 하모닉 드라이브 토크 측정 장치
KR101582372B1 (ko) 작업편의 마감 가공을 위한 마감 장치
JP2016191252A (ja) 起振軸
KR20220135729A (ko) 플렉스플라인의 변형량 시험 장치
CN211042090U (zh) 一种转轴定位装置
JP2000158282A (ja) 工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法
JP3815960B2 (ja) トルクセンサ及び舵取装置
RU2695042C1 (ru) Машина для испытания на трение и изнашивание
JP5179922B2 (ja) 回転体バランス補正装置
JPH0724952Y2 (ja) リニアアクチュエータの静推力測定装置
JP6749671B1 (ja) マスタースレーブアーム装置
CN219416698U (zh) 一种用于关节轴承加工的检测仪