工作站制造技术

技术编号:13243388 阅读:67 留言:0更新日期:2016-05-15 04:07
本发明专利技术涉及一种MRK工作站,其具有可编程工业机器人(4),其中,工作站(1)在工业机器人(4)附近具有工人(5)的手动工位(14)。在MRK工作站(1)中,工业机器人(4)的工作空间和工人(5)的工作空间交叉,其中,在工人(5)与工业机器人(4)之间能够发生物理接触。工作站(1)被划分成多个不同的区域(17,18,19,20),这些区域具有对于工人(5)而言不同程度的、源于所述工业机器人(4)的危险度。工业机器人(4)被设计为适用于人机协作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有主权利要求前序部分所述特征的、包括工业机器人的工作站
技术介绍
从实践当中已知的具有一个或多个机器人的工作站存在各种设计方案。这些工作站一般被设计为全自动的工作站并配备有用于防止发生安全事故的保护分离装置,这些保护分离装置以机械的方式阻止工人进入或者关闭工业机器人。此外还致力于实现人与工业机器人、尤其是触觉机器人的合作或协作。这被称为人机协作(MRK)。例如专利文献 DE102007063099A1、DE102007014023A1 和 DE102007028758B4公开了适用于此的触觉性关节臂工业机器人。另一方面,专利文献DE102007059481A1公开了利用额定值在工业机器人上实行安全监控。专利文献DE102005027522B4公开了一种工业机器人,其具有基于电容性传感装置的并围绕工具或危险区域运动的监控区域。对于工作站的布局,可以根据DIN EN ISO12100进行风险评估。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的工作站和一种改进的工作站布局。本专利技术的目的通过独立权利要求中所述的特征来实现。该工作站被设计用于人机协作(MRK),其中,工业机器人的工作空间和工人的工作空间交叉,并且在工业机器人与工人之间有可能发生物理接触。该工作站基于工业机器人对工人产生危害的不同程度被划分成多个不同的区域。该工业机器人被设计为适用于MRK。根据本专利技术的工作站、设备和可视显示器的优点在于:工作站能够在现实中和可视显示器中被划分成多个不同的危险区域,并且能够因此对工业机器人实现清楚、安全的工作站布局和控制或者编程。特别有利的是,这些不同的区域根据它们的危险程度被不同地标记并由此能够被清楚、明确和快速地区分开来。颜色标记特别适合用于此目的。还要进行适当的颜色分级,这种颜色分级类似于交通信号灯一样从绿向红地标记出危害等级。这种做法的优点很多。一方面能够快速、清楚地实现MRK可视化和设备可视化。此夕卜,还使得在布局过程中对动态或静态的力分类的应用变得简单。为此尤其有利的是,划分成包括人与机器人发生无痛接触的MRK区域和包括虽非无痛接触、但却是无损伤接触的过程区域。通过这种区域划分和区域限定,在MRK运行中就可以在这些区域中简单、明确地执行对工业机器人的速度限制。另外的优点在于能够简化风险评估和风险描述。例如可以印刷形式或作为屏幕显示存在的可视显示器能够在工作站中和设备中容易地实现人机协作。为了能够描述不同表现形式的MRK(例如用于供应商询问、物力资源许可等),需要向规划人员提供辅助手段。MRK应用的应用范围是很广泛的,例如包括无保护栏式装配、人在机器人旁边工作或与机器人一起工作、通过人来引导机器人,等等。这种可视显示器能够为此提供清楚的显示和可视化工具,以便可以评估MRK在工作站和整个设备中的活动潜力。有鉴于MRK工作站的新颖性和有限的经验积累,本专利技术使得企业内的新员工能够正确地评估和使用MRK工作站或MRK设备。规划部门的这样的员工和工作站的现场工作人员可以被清楚地告知:在哪些位置上其被允许进入工作站,在此,,可能会发生不会造成伤害的机器人接触;以及哪里是其不允许去的,因为在那里可能发生带来疼痛或者创伤的接触。通过这种根据本专利技术的区域划分和对区域划分的标记,可以减少利用机械保护分离装置所带来的安全费用和与之相关的障碍。相对于根据DIN EN ISO 12100通过单纯地确定机器边界所进行的风险评估,本专利技术提供了一种用于在机器边界内部进行风险评估的更好的划分,在此,尤其是可以对MRK功能实行不同的配置。对于按照工业机器人的危害潜力所进行的区域划分而言,特别有利的是:工业机器人本身具有MRK适用性,并且特别将工业机器人设计为触觉机器人。替代地,这种MRK适用性也可以通过其他的方式获得,例如:随动引导的监控系统;或者外部光学监控系统;或者其他的非接触式监控系统;在外部安装在工业机器人上或工具上的传感装置,例如具有电容式传感器或类似传感器的传感装置。适用于MRK的工业机器人、尤其是触觉机器人可以展示出与针对人的危险区域和接近或者说碰撞危险相对应的行为。这尤其是与反应阈值、速度和加速度有关。它的运动范围也可以是受限的。特别是可以由此使得机械式的和可能干扰处理流程的保护措施变成可有可无的或至少可以被减少。特别敏感的机器人行为可能会导致工业机器人的处理能力受限。通过区域划分和特定于区域的机器人行为,可以在过程中在工作能力与人员保护之间实现和谐和最优化。触觉机器人具有这样的优点:相对于开头提到的现有技术,不再需要额外的工具来监控所配置的MRK功能。此外,在具有集成传感装置的触觉机器人中可以取消外部监控系统和/或至少减少所述监控系统的使用。具有集成传感装置的触觉机器人不再具有由专利文献DE102005027522B4所设定的对各种用途或者说过程以及用于产生安全范围的特殊技术方案的设定的依赖性。安全范围也不必再作为用于安全监控的录入信息输入到该安全监控的MRK区域中。本专利技术还涉及一种用于MRK工作站的或可视显示器的布置方案、尤其是一种布局,其以印刷的形式或作为屏幕显示用于这种具有可编程工业机器人的工作站,在此,该工作站在工业机器人附近具有工人的手动工位。在从属权利要求中给出了根据本专利技术的其他优选的设计方案。【附图说明】在附图中示例性和示意性地示出了本专利技术。其中:图1示出了工作站,其包括工业机器人、工人和各种带有不同区域标记的危险区域;图2示出了如图1所示工作站的可视显示器;和图3示出了处于伸展姿态中的触觉工业机器人。【具体实施方式】本专利技术涉及一种工作站(I)、一种设备(2)和该工作站(I)的一种可视显示器(3)及其布置方案。图1示出了工作站(I),其可以被构造为单独的站,或者被构造为设备(2)、尤其是制造设备的组成部分。在设备(2)的内部也可以多重地存在工作站(I),其中,在这里实施相同或不同的过程。图2示出了该工作站(I)的可视显示器(3)。在工作站(I)的内部可以实施一个或多个任意形式的过程。在所示出的实施例中涉及一种装配过程,在此,在工件(8)上装配一个或多个构件(9)、尤其是小部件,或者由这样的构件(9)构成工件(8)。其他尽可能的过程类型包括接合过程、变形过程、涂覆过程、检查过程或类似的过程。工作站(I)具有可编程的工业机器人(4)和针对工人(5)的手动工位(16),工人位于工业机器人(4)附近。在此,工业机器人(4)的工作空间和工人(5)的工作空间可以交叉。在工作站(I)的内部也可以存在多个工业机器人(4)和/或多个手动工位(16)。工业机器人(4)承载了用于各种过程的工具(15),这种工具例如被构造为抓取工具。工具(15)可以固定地或可借助于更换联接器自动更换地装配在工业机器人(4)上。此夕卜,工作站(I)还可以具有一个或多个能手动操作的或自动的并可根据需要被驱动的辅助装置(未示出)。工业机器人(4)被设计为适用于人机协作(MRK)的。优选该工业机器人为具有优选为集成传感装置(14)的多轴触觉工业机器人(4),该工业机器人具有敏感的特性,可以自行探测与人体或其他的阻碍物所发生的物理接触,并可以对此做出反应。该工业机器人在此例如可以保持不动,或者也可以根据需要从接触部位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作站,具有可编程工业机器人(4),其中,所述工作站(1)在所述工业机器人(4)附近具有工人(5)的手动工位(14),其特征在于,所述工作站(1)被设计用于人机协作(MRK),其中,所述工业机器人(4)的工作空间和所述工人(5)的工作空间交叉,并且在所述工业机器人(4)与所述工人(5)之间能够发生物理接触,其中,所述工作站(1)被划分成多个不同的区域(17,18,19,20),这些区域具有不同程度的、源于所述工业机器人(4)的危险度,并且其中,所述工业机器人(4)被设计为适用于MRK。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·哈曼理查德·聪克W·克隆普M·齐恩R·屈内曼O·洪斯贝格M·赖兴巴赫S·克隆普A·多姆克K·沃斯C·艾伯特K·施特劳斯A·居特勒R·诺伊赖特T·劳J·施托克施莱德
申请(专利权)人:库卡系统有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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