用于控制具有包括至少一个公共区域的各自的工作空间的至少两个机械手的方法技术

技术编号:8674977 阅读:189 留言:0更新日期:2013-05-08 13:40
一种用于控制具有包括至少一个公共区域的各自的工作空间的至少两个机械手的方法,包括:在考虑存在于所述机械手的工作空间中的物体的情况下,通过限定一个或多个干扰区域对每个机械手的工作空间进行建模。干扰区域被分类成:抑制干扰区域,其被限定为机械手的存在必须始终被成功抑制的空间区域;监测干扰区域,其被限定为机械手的存在被接受但是受到控制的空间区域,机械手被预先设置为无论其在何时进入监测区域以及无论其在何时退出监测区域都发送信号给中央控制单元;以及混合干扰区域,其被限定为能够根据由中央控制单元发送给机械手的输入信号而在监测区域的状态和抑制区域的状态之间变化的空间区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,其中预先设置有用于机械手的控制的中央电子单元,该中央电子单元设置成用于与各个机械手通信并且管理机械手的运动,从而防止机械手之间在其公共的工作区域中的干扰。
技术介绍
在具有要在共享空间中工作的大量机械手的工业单元的标准编程中,必须在每个机械手的程序内限定指令,以使机械手接连地执行下面的操作:1.请求预约进入共享区域(到控制单元的输出信号)2.等待控制单元同意进入共享区域(从控制单元到机械手的输入信号)3.在共享区域内的存在(输出信号)4.退出共享区域。这些命令的连续性必须在程序的每个单独的部分上重复,其中设想了所谓的编程“块间”(对应于共享区域中的工作步骤)。调整对一个或多个共享区域的访问的策略的管理被授权给控制单元(PLC),该控制单元承担管理能够获得对所述区域的访问的机械手的优先级的任务。在仅仅两个机械手共享公共工作区域的程序的简单示例中,PLC在来自机械手R1的访问请求下检查没有来自机械手R2的其他等待中的请求并且机械手R2不在共享区域内工作。如果是这样的情况,则允许对R1的访问。类似地,可以重新形成用于机械手R2的访问的策略。上述PLC访问的系统能够如在附图1中显示地那样示意性地被表示。机械手程序必须自身能够管理输入信号(用于访问)和输出信号(用于向PLC传送预约和存在或以其它方式在共享区域内),从而能够适当地管理对共享区域的访问以及从共享区域的退出的策略。机械手程序的示例如下:send(req_I2, ON)wait (cons_I2, ON)send(interf_I2, OFF)send(req_I2, OFF)MOVEFLY JOINT TO pnt0650x ADVANCEMOVEFLY JOINT TO pnt0150x ADVANCEMOVEFLY JOINT TO pnt0653x ADVANCEMOVE JOINT TO wp4661,WITH C0NDIT10N[spot(l,4661,1, FALSE)],ENDM0VEMOVEFLY JOINT TO pnt0444x ADVANCEMOVEFLY JOINT TO pnt0443x ADVANCEMOVEFLY JOINT TO pnt0442x ADVANCEMOVE JOINT TO xtn0008XSend(interf_I2, ON)可以看到,设想了信号req_I2的发送,该信号req_I2代表对块间区域12的访问请求。从该信号之后,系统保持等待信号cons_I2,该cons_I2必须由PLC发送以使得能够访问块间区域。一旦已经从PLC获得了许可信号,机械手便发送干扰区域的占有信号interf_12并将预约信号req_I2变为零。最后,在执行完运动后,机械手将块间区域的占有信号interf_I2 变为零。在给定上述类型的构架的情况下,主要限制如下:-如果机械手的程序流程被改动,则很有可能将系统设定成不一致的情况;例如,如果机械手被手动(在PROG中)移动到共享区域,那么PLC不被“警告”机械手的存在,并且这可能导致块间系统的一般故障,结果是机械手之间可能碰撞。-就每个单个的块间而言,机械手程序的复杂程度非常高,必须输入用于共享区域的预约、等待、存在和丢弃的指令。-不存在用于识别机械手在共享区域中的存在的机械手位置实时控制;机械手的运动的程序的去激活暗示着在编程时不存在任何类型的用于防止机械手之间的撞击的控制;-机械手的工作程序的可能的修改暗示着关于一个或多个程序的每个部分中的块间的指令的一致的修改;-进一步的限制涉及非常常见的不测事件:用户可能跳过工作程序中的一些指令(在编程的初始步骤中普遍进行的分路,用于测试机械手的工作程序)或者另外地用户可能在程序内错误地移动光标,例如跳过用于块间区域的访问或占有的请求的操作。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是克服上述缺点。为了实现所述目的,本专利技术的主题是一种,其中预先设置有用于机械手的控制的中央电子单元,该中央电子单元设置为用于与各个机械手通信并且管理机械手的运动,从而防止机械手之间在其公共的工作区域中的任何干扰。所述方法的特征在于:-在考虑存在于机械手的工作空间中的物体的情况下,通过限定一个或多个干扰区域(IR)对每个机械手的工作空间进行建模,其中每个干扰区域由初等几何图构成;-将上述干扰区域分类成下面三个不同的类型:-抑制干扰区域(PIR),其限定为机械手的存在必须始终被成功抑制的空间区域,例如,由于机械手不应当干扰的一个或多个物体的永久存在。-监测干扰区域(MIR),其限定为机械手的存在被接受但是受到控制的空间区域,该机械手被预先设置为无论其在何时进入监测区域以及无论其在何时退出监测区域都发送信号给中央控制单元;以及-混合干扰区域(HIR),其限定为能够根据由所述中央控制单元发送给机械手的输入信号而在监测区域的状态和抑制区域的状态之间变化的空间区域;-每个机械手被预先设置为无论何时其即将进入混合区域都向中央控制单元发送用作进入预约的第一输出信号、以及无论何时其进入混合区域都向中央控制单元发送用作进入/存在警告的第二输出信号;以及-在机械手的操作期间,通过在中央控制单元的一部分上发送输入信号给机械手来根据所述混合区域是不受其他机械手约束还是以其它方式受其他机械手约束而对每个机械手动态地改变每个混合区域的状态,该输入信号使得对于所述机械手所述混合区域被抑制或监测。根据进一步的特性,当对于给定机械手通过由中央控制单元向所述机械手发送上述输入信号而使混合区域被切换到抑制区域的状态时,如果机械手正在朝所述区域移动,则该机械手以受控的方式被减速,直至混合区域的极限,在该极限处,机械手的速度达到零,而当所述区域被到所述机械手的新的输入信号重新激活时,系统自动地恢复所述机械手的运动而不在所述机械手仍处在进程中的情况下阻挡所述机械手的即将发生的运动,其中所述新的输入信号促使所述区域进入监测区域状态。可以看到,根据本专利技术的方法基本上特征在于,其并行地控制机械手,而不是采用现有技术的顺序操作模式。特别地,本专利技术的方法除了设想通过来自机械手的输出信号来进行每个机械手的工作空间的控制之外,还设想了利用从PLC到机械手的输入来管理对进入混合区域的抑制的激活/去激活的可能性,另外还设想了限定到PLC的用于预约进入混合区域的另一个输出信号的可能性。所述方法还管理机械手的运动的自动停止和恢复,调节其制动和恢复的速度,从而防止在抑制干扰区域的极限附近的骤停并尽可能快地恢复机械手的运动。附图说明本专利技术的进一步的特征和优点将从接下来参照附图的描述中显现,附图仅以非限制性示例的方式提供,并且在附图中:图1示出了前面已经描述的框图,其对应于根据现有技术的方法;图2是示意性透视图,其示出了具有两个工业机械手的单元,这两个工业机械手具有包括共享区域的各自的工作空间;以及图3-6示出了用于限定每个机械手的工作空间中的干扰区域的不同几何图。具体实施例方式参照图2,单元I设想具有工作台2的工作站,两个机械手3、4在工作台2上执行操作,例如用于部件的组装和/或焊接。这两个机械手3、4由各自的电控单元5和6控制,电控单元5和6依次都连接于用于执行根据本专利技术的方法的中央电控单元7。中央单元7例本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于控制具有各自的工作空间的至少两个机械手(3,4)的方法,所述工作空间包括至少一个公共区域,其中预先设置有用于控制所述机械手的中央电子单元(7),所述中央电子单元(7)设置成用于与各个机械手(3,4)通信并且管理所述机械手的运动,从而防止所述机械手之间在其公共的工作区域中的任何干扰,所述方法的特征在于:?在考虑存在于所述机械手的工作空间中的物体的情况下,通过限定一个或多个干扰区域(IR)对每个机械手的工作空间进行建模,其中每个干扰区域由初等几何图构成;?将上述干扰区域分类成下面三个不同的类型:?抑制干扰区域(PIR),所述抑制干扰区域被限定为所述机械手的存在必须始终被成功抑制的空间区域,例如,由于所述机械手不应当干扰的一个或多个物体的永久存在;?监测干扰区域(MIR),所述监测干扰区域被限定为所述机械手的存在被接受但是受到控制的空间区域,所述机械手被预先设置为无论其在何时进入监测区域以及无论其在何时退出监测区域都发送信号给所述中央控制单元;以及?混合干扰区域(HIR),所述混合干扰区域被限定为能够根据由所述中央控制单元发送给所述机械手的输入信号而在监测区域的状态和抑制区域的状态之间变化的空间区域;?每个机械手(3,4)被预先设置为无论何时其即将进入混合区域都向所述中央控制单元(7)发送用作进入预约的第一输出信号、以及无论何时其进入混合区域都向所述中央控制单元(7)发送用作进入/存在警告的第二输出信号;?在所述机械手的操作期间,通过从所述中央控制单元(7)发送输入信号给所述机械手来根据所述混合区域是不受其他机械手约束还是以其它方式受其他机械手约束而对每个机械手(3,4)动态地改变每个混合区域的状态,该输入信号使得对于所述机械手所述混合区域被监测或抑制。...

【技术特征摘要】
2011.10.31 IT TO2011A0009941.一种用于控制具有各自的工作空间的至少两个机械手(3,4)的方法,所述工作空间包括至少一个公共区域,其中预先设置有用于控制所述机械手的中央电子单元(7),所述中央电子单元(7)设置成用于与各个机械手(3,4)通信并且管理所述机械手的运动,从而防止所述机械手之间在其公共的工作区域中的任何干扰, 所述方法的特征在于: -在考虑存在于所述机械手的工作空间中的物体的情况下,通过限定一个或多个干扰区域(IR)对每个机械手的工作空间进行建模,其中每个干扰区域由初等几何图构成; -将上述干扰区域分类成下面三个不同的类型: -抑制干扰区域(PIR),所述抑制干扰区域被限定为所述机械手的存在必须始终被成功抑制的空间区域,例如,由于所述机械手不应当干扰的一个或多个物体的永久存在; -监测干扰区域(MIR),所述监测干扰区域被限定为所述机械手的存在被接受但是受到控制的空间区域,所述机械手被预先设置为无论其在何时进入监测区域以及无论其在何时退出监测区域都发送信号给所述中央控制单元;以及 -混合干扰区域(HIR),所述混合干扰区域被限定为能够根据由所...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·卡萨诺B·奇恰雷洛E·格拉西L·拉凯洛E·毛莱蒂F·罗马内利
申请(专利权)人:康茂股份公司
类型:发明
国别省市:

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