能够以平移方式移位的机器人平台的支撑轨道以及具有该支撑轨道的位移系统和机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及用于能够以平移方式移位的机器人平台的支撑轨道。该支撑轨道以在主长度方向上定位的细长构造元件的方式被构造，该支撑轨道具有至少一个金属导轨以用于引导机器人平台，所述金属导轨被设置在外侧上并且在主长度方向上延伸。支撑轨道在向下指向的部件部分中具有至少一个下金属连接凸缘以用于将支撑轨道紧固在例如棚底部的下基部上，或者紧固到门架基部；并且在向上指向的部件部分中在外侧上具有至少一个上金属连接凸缘以用于附接金属导轨，和/或直接附接至少一个金属导轨。所提出的是，支撑轨道被设计成具有混凝土支撑结构。此外，支撑轨道具有金属张拉结构，该金属张拉结构被嵌入在混凝土支撑结构中并且在主长度方向上经受张应力。

The supporting track of a robot platform capable of translational displacement and the displacement system and the robot system with the supporting track

The invention relates to a support track for a robot platform that can be shifted in a translational manner. The supporting track is constructed in the form of a slender structural element positioned in the main length direction. The supporting track has at least one metal guide for guiding the robot platform, which is set on the outside and extends in the main length direction. The support rail has at least one lower metal connection flange in the downward-pointing component portion for fastening the support rail to the lower base of, for example, the shed bottom or to the base of the gantry; and at least one upper metal connection flange on the outer side of the upward-pointing component portion for attaching the metal guide rail, and/or directly attaching at least one metal guide rail. It is proposed that the supporting track is designed to have a concrete supporting structure. In addition, the supporting track has a metal tension structure, which is embedded in the concrete support structure and subjected to tension stress in the main length direction.

【技术实现步骤摘要】
能够以平移方式移位的机器人平台的支撑轨道以及具有该支撑轨道的位移系统和机器人系统本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于能够以平移方式移位的机器人平台的支撑轨道，并且涉及根据权利要求8的前序部分的用于机器人系统的门架基部。本专利技术进一步涉及具有这样的支撑轨道的包括机器人平台的位移系统，以及涉及具有这样的支撑轨道的机器人系统。另外，本专利技术涉及用于制造根据本专利技术的支撑轨道的方法。
技术介绍
通用支撑轨道总体上从现有技术中已知。这些支撑轨道有时也被称作第七轴或行进轴，其用于借助于机器人平台使常规工业机器人以水平平移的方式移位的目的，该机器人平台被附接到支撑轨道以便能够在所述支撑轨道上以平移的方式移位。因此在许多工业应用领域中存在需求，例如，在要在不同位置处使用机器人的制造过程中，或者在以下情形中：根据预期用途，机器人要能够自主接近工件库以便从中取得待安装的工件。通用类型的支撑轨道通常借助于底部上（特别是在棚底部（shedfloor）上或者门架基部（gantrybase）上）的连接凸缘被紧固到下基部，借助于该连接凸缘，该支撑轨道被定位成显著高于棚底部，或者优选地处于至少1.50m的高度。通用类型的支撑轨道在其上侧上通常具有平行延伸以便相互间隔分开的两个导轨，可移位机器人平台的轮在所述导轨上滚动。已知的支撑轨道被构造为完全金属的支撑轨道，在多数情形中由铝或者钢制成。这导致支撑轨道的相对高的价格。通用类型的门架基部用于下述目的：在升高的位置中提供通用类型的支撑轨道，优选地在棚底部上方至少1.50m处。因此，在支撑轨道以及能够在该支撑轨道上移位的机器人下方保留有空间以用于例如其他加工。当待被机器人执行的操作步骤理想地从上方被执行时，使用这样的门架构造模式也能够是有利的。
技术实现思路
本专利技术的目标是，特别地为在门架构造模式中的机器人系统的情形中的应用提供相对成本有效并且技术上有利的构造类型的支撑轨道、特别是用在门架基部上的支撑轨道，以及成本有效并且技术上有利的构造类型的门架基部。根据本专利技术，提出了一种用于能够以平移方式移位的机器人平台的支撑轨道。所述支撑轨道以已知的方式、以在主长度方向上定位的细长构造元件的方式被构造，所述支撑轨道具有至少一个金属导轨以用于引导机器人平台，所述金属导轨被设置在外侧上并且在主长度方向上延伸。所述支撑轨道在向下指向的部件部分中具有至少一个下金属连接凸缘，以用于将支撑轨道紧固到例如棚底部的下基部或者紧固到门架基部。与此相对，支撑轨道在向上指向的部件部分中在外侧上具有至少一个上金属连接凸缘以用于附接金属导轨，和/或直接附接至少一个金属导轨。本文中的“下”和“上”涉及支撑轨道的坐标系，并且不一定意味着下连接凸缘必须朝向底部定位，而是在多数情形中的确是水平底部区域的附接表面的方向上，但例如也能够是门架基部，支撑轨道能够通过指向侧面或甚至向上指向的下连接凸缘紧固于门架基部。根据本专利技术所设置的是，在所描述的类型的支撑轨道的情形中，所述支撑轨道具有混凝土支撑结构。在主长度方向上经受张应力的金属张拉结构被提供，以便嵌入在所述混凝土支撑结构中。张拉结构延伸跨过支撑结构的长度的至少60％，优选地跨过至少80％。嵌入在支撑结构中的金属张拉结构在如下方面已经被证明是非常有利的：借助于所述机器人平台的载荷，防止能够沿支撑轨道移位的机器人平台形成不可接受的严重弯曲。虽然在大多数情况下，通过直接在底部上设置小间距的底板的支撑轨道的情形中不会预期发生这种弯曲，但是在门架基部上使用支撑轨道时，在支撑件（例如，门架基部的柱）之间的显著较大的间距通常被设置，使得在所提到的载荷下的弯曲的风险目前很高。支撑轨道越长，或者相应地支撑轨道的支撑件的间距越大，金属张拉结构的使用越有利。根据本专利技术的支撑轨道优选地在主长度方向上具有至少3m的长度，特别是在4m和8m之间，特别优选为大约6m。支撑轨道特别优选地仅在两个相对端部处被支撑，特别地被门架基部的柱支撑。然而，经受张应力的张拉结构显著地减小这样的变形。通过支撑轨道的内部结构与连接凸缘之间的直接金属连接或者通过混凝土支撑构件将在外部作用在支撑轨道上的力引入到张拉结构中。混凝土支撑结构本身和/或支撑轨道的另一部分经受压缩应力。也是这种压缩应力减少了支撑轨道的弯曲。由张拉结构引入到混凝土中的压缩应力优选地足够强以使得在普通载荷下混凝土始终保持经受压缩应力并且不承受张应力。另外，这样的设计是可能的，其中，支撑轨道额外地具有金属压缩结构，该金属压缩结构在主长度方向上经受压缩应力。在本文中特别优选的是，压缩结构具有形成支撑轨道的外表面的外部结构，所述外部结构特别优选地由中空区段形成。在这样的设计的情形中，在压缩结构和张拉结构之间存在金属连接，使得张拉结构上的张力至少部分地由压缩结构上的压缩力平衡。该金属连接优选地设置在支撑轨道的两个相对端部处。压缩结构能够优选地以所提到的中空区段的形式存在，但是也能够代替地以嵌入在支撑结构中的压缩结构的形式存在。形式为起到压缩结构作用的中空区段的外部结构通过其相对的端部形成用于张拉结构的准锚点（quasianchorpoints）。具有压缩结构的这种设计的主要优点在于，不必把在制造过程中尚未完成的支撑轨道保留在制造工具中，直到混凝土已经充分固化，以便能够承受由张拉结构耦合在其中的压缩力。这包括这样的设计，其中，金属张拉结构与金属压缩结构的金属连接（优选地在端侧）以永久的方式设置。然而，替代地，还能够设置的是，内侧张拉结构和压缩结构之间的连接仅暂时存在，并且在制造过程中临时产品的情形中存在，以使得混凝土的固化能够在保持张应力的工具之外发生。随后能够在固化之后移除连接，使得由此产生的固化的混凝土被置于压缩应力之下。张拉结构能够由具有均匀横截面的简单的杆形成，该杆放置在主长度方向上，并且仅通过混凝土与杆的外侧的结合以力配合的方式来保持其应力。如下设计是有利的：张拉结构被构造成使得所述张拉结构与混凝土支撑结构横向于主长度方向相互作用，并且关于主长度方向以形状配合的方式与混凝土支撑结构相互作用。支撑结构与张拉结构之间的形状配合相互作用的区域形成用于张拉结构的准锚点。因此一个可能性在于张拉结构能够在两端侧处连接到横向于主长度方向延伸的压缩板。替代地或附加地，张拉结构能够关于主长度方向具有可变的横截面，例如借助于焊接到其上的横向支柱或者借助于提供锚定效应的其他形状。根据本专利技术的支撑轨道的支撑结构由混凝土构成。已经证明的是，混凝土具有非常有利的性能，特别是阻尼性能。为了在生产的复杂性方面具有低的要求，能够使用普通构造混凝土/水泥混凝土。然而，根据要求，使用聚合物混凝土也能够是有利的。通过额外地加入例如呈网或垫形式的纤维材料，能够额外增强稳定性。在此情形中，支撑结构是由织物混凝土制成的支撑结构。本专利技术还涉及一种用于机器人的位移系统，所述位移系统具有其上设置有至少一个导轨的支撑轨道、以及能够沿支撑轨道移位的机器人平台。此处的支撑轨道以上述方式被构造。此外，本专利技术还进一步涉及机器人系统的门架基部，以用于附接能够以平移方式移动的机器人平台的支撑轨道。该门架基部具有多个竖直延伸的门架柱。所述门架柱分别具有至少一个下金属连接凸缘和至少一个上连接凸缘，所述下金属连接凸缘用于将门架柱紧固到例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于能够以平移方式移位的机器人平台（120）的支撑轨道（10），所述支撑轨道具有如下特征：a. 所述支撑轨道（10）以在主长度方向上定位的细长构造元件的方式被构造，所述支撑轨道具有至少一个金属导轨（42）以用于引导所述机器人平台（120），所述金属导轨（42）设置在外侧上并且在主长度方向上延伸；以及b. 所述支撑轨道（10）在向下指向的部件部分中具有至少一个下金属连接凸缘（30）以用于将所述支撑轨道（10）紧固到例如棚底部的下基部，或者紧固到门架基部（200）；以及c. 所述支撑轨道（10）在向上指向的部件部分中在外侧上具有至少一个上金属连接凸缘（40）以用于附接所述金属导轨，和/或直接附接至少一个金属导轨（42）；其特征在于，d. 所述支撑轨道（10）具有混凝土支撑结构（20）；e. 所述支撑轨道（10）具有金属张拉结构（70），所述金属张拉结构被嵌入在所述混凝土支撑结构（20）中并且在主长度方向（A）上经受张应力。

【技术特征摘要】
2017.08.11 EP 17185997.81.一种用于能够以平移方式移位的机器人平台（120）的支撑轨道（10），所述支撑轨道具有如下特征：a.所述支撑轨道（10）以在主长度方向上定位的细长构造元件的方式被构造，所述支撑轨道具有至少一个金属导轨（42）以用于引导所述机器人平台（120），所述金属导轨（42）设置在外侧上并且在主长度方向上延伸；以及b.所述支撑轨道（10）在向下指向的部件部分中具有至少一个下金属连接凸缘（30）以用于将所述支撑轨道（10）紧固到例如棚底部的下基部，或者紧固到门架基部（200）；以及c.所述支撑轨道（10）在向上指向的部件部分中在外侧上具有至少一个上金属连接凸缘（40）以用于附接所述金属导轨，和/或直接附接至少一个金属导轨（42）；其特征在于，d.所述支撑轨道（10）具有混凝土支撑结构（20）；e.所述支撑轨道（10）具有金属张拉结构（70），所述金属张拉结构被嵌入在所述混凝土支撑结构（20）中并且在主长度方向（A）上经受张应力。2.根据权利要求1所述的支撑轨道（10），所述支撑轨道具有如下附加特征：a.所述支撑轨道（10）具有在主长度方向（A）上经受压缩应力的金属压缩结构（80）。3.根据权利要求2所述的支撑轨道（10），所述支撑轨道具有如下附加特征：a.所述压缩结构（80）具有形成所述支撑轨道（10）的外表面的外部结构（82）；所述支撑轨道特别地具有如下附加特征：b.所述外部压缩结构（82）由中空区段（84）形成。4.根据权利要求2或3所述的支撑轨道（10），所述支撑轨道具有如下附加特征：a.所述张拉结构（70）延伸跨过所述支撑结构的长度的至少60%，优选地延伸跨过所述支撑结构的长度的至少80%。5.根据权利要求1至4中任一项所述的支撑轨道（10），所述支撑轨道具有如下附加特征：a.所述张拉结构（70）在两个端侧处连接到压缩板（60），所述压缩板横向于所述主长度方向（A）延伸；和/或c.所述张拉结构关于所述主长度方向具有可变的横截面。6.根据前述权利要求中任一项所述的用于能够以平移方式移位的机器人平台（120）的支撑轨道（10），所述支撑轨道具有如下附加特征中的至少一个：a.所述支撑结构（20）由水泥混凝土或者由聚合物混凝土制成；和/或b.所述支撑结构（20）由织物混凝土制成；和/或c.为了减小质量，在所述支撑结构（20）的混凝土中设置至少一个空腔或者包括至少一个塑料块，特别是聚苯乙烯块；和/或d.所述至少一个下金属连接凸缘（30）由至少一个底板（31）形成，所述底板具有孔（32）以用于附接到所述下基部，其中，优选地设置有多个相互间隔分开的底板（31）；和/或e.所述支撑轨道（10）在主长度方向上具有至少3m的长度，特别地具有至少6m的长度。7.一种用于机器人（130）的位移系统（110），所述位移系统具有如下特征：a.所述位移系统（110）具有至少一个支撑轨道（10），所述支撑轨道具有设置于其上的至少一个导轨（42）；以及b.所述位移系统（110）具有至少一个机器人平台（120），机器人（130）根据预期用途设置在所述机器人平台上；其特征在于，c.所述支撑轨道（10）根据前述权利要求中的任一项被构造。8.一种机器人系统的门架基部（200），所述门架基部用于附接用于能够以平移方式移位的机器人平台的支撑轨道，所述门架基部具有如下特征：a.所述门架基部（200）具有多个门架柱（210）；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：F多尔，T科尔马，
申请(专利权)人：机器人用智能外部设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE