一种操作设备制造技术

本发明专利技术涉及一种配置为在工作空间中进行操作的操作设备，包括：机械臂，其包括一系列臂元件，所述臂元件围绕各自的旋转轴以可旋转的方式彼此安装，并且机械臂在其末端承载操作单元；和至少一个存在传感器，其用于检测操作者的存在；该设备包括定位系统，该定位系统包括支撑件，通过该支撑件承载至少一个存在传感器，并且根据预设定向并以使得支撑件能够相对于臂元件可定向的方式，将支撑件安装在机械臂的臂元件上；并且其中定位系统还包括定位单元，该定位单元被预先设置用于，通过机械臂的运动，使支撑件相对于臂元件旋转，从而保持支撑件处于预设定向不变。撑件处于预设定向不变。撑件处于预设定向不变。

【技术实现步骤摘要】
一种操作设备


[0001]本专利技术涉及一种被预先设置用于在操作人员可进入的工作区域中进行操作的操作设备。

技术介绍

[0002]在此背景下，存在用于保证操作人员或其他操作者的安全的已知的技术方案，其设想监视操作设备周围的区域，并且在当该设备检测到操作者正在接近该设备时，使得该设备处于停止状态或进入慢速操作模式。
[0003]所讨论的解决方案通常设想在该设备周围的多个位置中放置多个存在传感器，以提供一个或多个监视区域。
[0004]另一方面，在本领域中还已知为总体上安全地连续进行人机交互而特别预设的操作设备，通常被称为“协作机器人”，其内部集成了各种类型的传感器系统(例如，由力传感器、接近传感器、接触传感器或它们的组合组成)，用于检测和识别操作者通过直接施加在机器人上的动作发出的设备命令。
[0005]上面提到的第一类已知解决方案具有以下缺点：由于要分配给操作设备的新任务可能经常需要对存在传感器进行重新定位和重新编程以便重新配置监视，因此存在非通用性的缺点。
[0006]另一方面，协作机器人的解决方案具有呈现高复杂性和相应地高成本的缺点，这是由于使机器人能够直接且即时地与操作者交互的必要手段所致。但是，尚未证明这种解决方案能够满足生产量大的周期运行的工业生产线的需求。
[0007]最后，文件WO2018/145990A1中披露了一种用于机械臂的监视系统，其将在机械臂周围提供多个存在传感器以限定给定监视区域的解决方案与在机械臂本身的操作单元上提供存在传感器以限定一个相对于该操作单元固定的移动监控区域的解决方案相结合。由于上面讨论的第一类已知解决方案所提到的相同原因，该解决方案也呈现出非通用性的缺点。此外，就保证操作者的高安全性的目的而言，由移动传感器与机器人的操作单元执行的监视动作被证明是远远无效的。
[0008]在这种情况下，本专利技术的目的是提供一种能够克服上述缺点的操作设备。
[0009]上述目的是通过一种具有技术方案1所述特征的操作设备来实现的。
附图说明
[0010]从下面的描述和附图中，本专利技术的其他特征和优点将变得显而易见。
[0011]‑
图1示出了本申请所述类型的操作设备的示例的轴测图；
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图2是图1的操作设备的俯视图；
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图3是图1的操作设备的详细视图；
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图4是图1的设备以及工作空间(该设备在其中工作)周围的区域的正视图；
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图5A和5B是图1的操作设备在两个不同的操作条件下的示意图；
[0016]‑
图6示出了本申请所述的操作设备的另一示例；和
[0017]‑
图7示出了本申请所述的操作设备的又一示例。
具体实施方式
[0018]在下文中，示出了各种具体细节，旨在实现对实施方案的深入理解。可以在没有一个或多个特定细节的情况下，或者在具有其他方法、组件或材料等的情况下获得该实施方案。在一些情况下，没有详细示出或描述已知的结构、材料或操作，因此该实施方案的各个方面将不会含糊不清。
[0019]本申请中使用的附图标记仅出于方便起见，因此不限定保护范围或实施方案的范围。
[0020]如开始时所预期的，本专利技术涉及一种被预先设置用于在操作人员可进入的工作区域中进行操作的操作设备。
[0021]本专利技术特别参考在食品工业的生产和包装领域中的应用。但是，以下内容中提供的相同教导可以应用于任何其他工业领域。
[0022]通常，参考图1至图4，本申请所述的操作设备包括机械臂10，该机械臂10在其端部承载有操作单元12。
[0023]机械臂10包括一连串的臂元件10i(在该示例中以10I、10II和10III表示的臂元件)，它们绕各自的旋转轴Xi(在该示例中由X1，X2和X3表示的旋转轴)以可旋转的方式彼此安装；并且一连串的臂元件10i分别地或多个元件同时地被驱动以使操作单元12在空间中运动。
[0024]在所示的示例中，机械臂10是具有六个旋转轴的铰接机械臂。在任何情况下，仅以示例的方式提供所示的机械臂。实际上，本申请描述的操作设备可以设想某种其他类型的机械臂，例如人形机器人，SCARA机器人等，其可以具有或不具有用于在不同工作站之间移动机器人的第七平移轴。
[0025]再次参考所示的示例，机械臂10被预先设置为在工作空间L中操作以执行一个或多个任务。
[0026]如前所述，本申请所述的解决方案已经特别参考食品工业中的生产和包装领域而设计。就此而言，上文所述的任务可以例如涉及产品和/或其部分、和/或包装和/或其部分、和/或生产方式和/或包装方式的处理和/或操纵和/或定位。
[0027]该操作设备还可以可操作地与其他设备或机器相关联，以执行所涉及的任务，例如传送带、托盘、手推车、工作台等的输送设备，或者其他操作设备。
[0028]例如，本申请描述的操作设备可以用于拾取和放下产品的操作。
[0029]通常应注意，本申请描述的操作设备的使用不仅限于食品工业领域，而是可以考虑任何其他领域。
[0030]本申请描述的操作设备还包括至少一个存在传感器14，用于检测人或物体的存在。如将在下文中更详细地看到的，一个或多个传感器14用以确定监视体积。
[0031]与现有技术相比，本申请所述的操作设备的特征在于，至少一个存在传感器由机械臂本身通过定位系统承载，尽管机械臂10在工作空间L中运动以执行其任务，该定位系统能够以恒定的方式将存在传感器保持在一个预设定向。
[0032]通常，所涉及的定位系统包括：支撑件，至少一个存在传感器14被支撑在该支撑件上，该支撑件以可定向的方式安装在机械臂的元件10i上；以及定位单元，其被预先设置用于，通过机械臂的运动，定位单元使支撑件相对于该支撑件所安装处的臂元件10i旋转，从而保持支撑件的定向不变。
[0033]特别参考所示出的示例，定位系统包括支撑件22，在支撑件22上设置有布置在两条平行列的多个传感器14。特别地，支撑件22由弯曲成U形的板构成，该U形具有基部22A和彼此相对并且正交于基部22A的两个侧部22B。两列传感器安装在板的两侧部22B上。
[0034]在所示的实施方案中，定位单元包括四杆联动机构24，该四杆联动机构24被限定到机械臂10并承载支撑件22。机构24进行操作以保持支撑件22，并因此保持布置在其上的传感器14为预设定向，从而使两排传感器14在各自的垂直方向Z1、Z2上延伸，该垂直方向Z1、Z2在水平方向Y上隔开一定距离设置(图2)。传感器14限定了监视体积S1、S2，它们相对于方向Y对称并在机械臂10的相对侧上延伸，以便将使其自身覆盖机械臂旁边的从工作空间L的边缘延伸的区域(图4)。
[0035]特别地，参考图3，四杆联动机构24包括第一杆24I，第一杆24I安装在臂元件10I与臂元件10II之间的联接接口处，第一杆24I根据水平定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配置为在工作空间(L)中进行操作的操作设备，包括：
‑
机械臂(10)，其包括一系列臂元件(10i)，所述臂元件(10i)围绕各自的旋转轴(Xi)以可旋转的方式彼此安装，并且机械臂(10)在其末端承载操作单元(12)；和
‑
至少一个存在传感器(14)，其被预先设置以用于检测操作者的存在；其特征在于，所述设备包括定位系统，该定位系统包括支撑件(22)，通过该支撑件(22)承载至少一个存在传感器(14)，并且根据预设定向并以使得支撑件(22)能够相对于臂元件(10II)可定向的方式，将支撑件(22)安装在机械臂的臂元件(10II)上；并且其中定位系统还包括定位单元(24、44、54)，所述定位单元被预先设置用于，通过机械臂的运动，使支撑件(22)相对于臂元件(10II)旋转，从而保持支撑件(22)的预设定向不变。2.根据权利要求1所述的操作设备，其特征在于，所述支撑件(22)安装在所述机械臂的一系列臂元件的中间臂元件(10II)上。3.根据权利要求1或权利要求2所述的操作设备，其中，所述机械臂是铰接式的机械臂，其包括一系列六个臂元件(10i)，所述六个臂元件(10i)以可绕着各自的六个旋转轴(Xi)旋转的方式彼此安装，并且其中，支撑件(22)安装在第二臂元件(10II)上，且该第二臂元件(10II)从安装有机械臂的基座开始。4.根据前述权利要求中的任一项所述的操作设备，其中，所述至少一个存在传感器(14)确定监视体积(S1、S2)，所述监视体积相对于所述机械臂(10)横向地定向并且限定...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：索雷马泰克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：