KR20210139169A - 조작 장치 - Google Patents

조작 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210139169A
KR20210139169A KR1020210060620A KR20210060620A KR20210139169A KR 20210139169 A KR20210139169 A KR 20210139169A KR 1020210060620 A KR1020210060620 A KR 1020210060620A KR 20210060620 A KR20210060620 A KR 20210060620A KR 20210139169 A KR20210139169 A KR 20210139169A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
arm
support
robot arm
arm element
operating device
Prior art date
Application number
KR1020210060620A
Other languages
English (en)
Inventor
파비오 페데리치
파비오 페로네
Original Assignee
소레마떼끄 에스.에이.
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 소레마떼끄 에스.에이. filed Critical 소레마떼끄 에스.에이.
Publication of KR20210139169A publication Critical patent/KR20210139169A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1684Tracking a line or surface by means of sensors
    • 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
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/086Proximity sensors
    • 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
    • B25J19/04Viewing 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
    • B25J19/06Safety devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/046Revolute coordinate type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • 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
    • B25J9/106Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • 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
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666Avoiding collision or forbidden zones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676Avoiding collision or forbidden zones
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/2007Undercarriages with or without wheels comprising means allowing pivoting adjustment
    • F16M11/2021Undercarriages with or without wheels comprising means allowing pivoting adjustment around a horizontal axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M13/00Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles
    • F16M13/02Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles for supporting on, or attaching to, an object, e.g. tree, gate, window-frame, cycle
    • 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
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40202Human robot coexistence

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

작업 공간(L) 내에서 조작하도록 구성된 조작 장치가 본원에서 개시되고, 그러한 조작 장치는: - 로봇 아암(10)으로서, 각각의 회전 축(Xi)을 중심으로 회전 가능한 방식으로 서로의 위에 장착된 연속적인 아암 요소들(10i)을 포함하고 그 단부에서 조작 유닛(12)을 수반하는, 로봇 아암; 및 - 조작자의 존재를 검출하도록 미리 배열된 적어도 하나의 존재 센서(14)를 포함한다. 그러한 장치는, 적어도 하나의 존재 센서(14)를 수반하는 그리고, 미리-설정된 배향에 따라 그리고 아암 요소(10II)에 대해서 배향 가능한 방식으로, 로봇 아암의 아암 요소(10II)에 장착되는 지지부(22)를 포함하는 지지부(22)를 포함하는 배치 시스템을 포함하고, 배치 시스템은, 지지부(22)의 미리-설정된 배향이 변화되지 않게 유지하도록, 로봇 아암(10)의 이동의 결과로서, 상기 지지부(22)를 아암 요소(10II)에 대해서 회전시키도록 미리 배열된 배치 유닛(24; 44; 54)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

조작 장치{OPERATING DEVICE}
본 발명은 작업자가 접근할 수 있는 작업 지역 내의 조작을 위해서 미리 배열된 조작 장치에 관한 것이다.
이러한 맥락에서, 조작 장치 주위의 지역의 모니터링, 그리고 조작자가 장치에 접근하는 것이 검출될 때, 장치가 정지 조건 또는 감속 동작 모드가 되게 하는 것을 고려하는, 작업자의 구성원들 또는 다른 조작자의 구성원의 안전을 보장하기 위한 기술적 해결책이 알려져 있다.
그러한 해결책은 일반적으로, 하나 이상의 모니터링 지역을 제공하기 위해서 장치 주위의 다수의 위치에서 복수의 존재 센서를 고려한다.
다른 한편으로, 당업계에서, 로봇 상에 직접적으로 가해지는 작용을 통해서 조작자에 의해서 발생되는 장치에 대한 명령을 검출 및 인지하기 위한 (예를 들어, 힘 센서, 근접도 센서, 접촉 센서, 또는 이들의 조합으로 구성된) 다양한 유형의 센서 시스템이 통합된, "협동 로봇"으로 일반적으로 알려진, 전체적인 안전과 관련하여, 연속적인 인간-기계 상호 작용을 위해서 특별히 미리 배열된 조작 장치가 알려져 있다.
전술한 제1 유형의 알려진 해결책은, 조작 장치에 할당되는 새로운 과제에 의해서 존재 센서를 빈번하게 재배치 및 재프로그래밍하여 모니터링 지역을 재구성할 필요가 있다는 사실을 고려할 때, 다기능적이지 못하다는 단점을 갖는다.
다른 한편으로, 협동 로봇의 해결책은, 로봇이 조작자와 직접적으로 그리고 순간적인 방식으로 상호작용할 수 있게 하기 위해서 필요한 수단으로 인해서, 매우 복잡하고 그에 따라 고비용적이라는 단점을 갖는다. 그러나, 이러한 유형의 해결책은 아직 대량 생산 사이클에 따라 동작하는 산업 라인의 필요성을 만족시킬 수 있는 것으로 입증되지 않았다.
마지막으로, 문헌 제WO2018/145990A1호로부터, 주어진 모니터링 지역을 규정하기 위해서 로봇 아암 주위에 복수의 존재 센서를 제공하는 해결책과, 조작 유닛에 대해서 고정된 모바일 모니터링 지역을 규정하기 위해서 로봇 아암의 조작 유닛 자체에 존재 센서를 제공하는 해결책을 조합하는, 로봇 아암을 위한 모니터링 시스템이 알려져 있다. 이러한 해결책은, 설명된 알려진 제1 유형의 해결책을 참조하여 전술한 것과 동일한 이유로 다기능적이지 못하다는 단점을 갖는다. 또한, 로봇의 조작 유닛과 함께 모바일 센서에 의해서 실시되는 모니터링 작용은, 높은 조작자 안전 레벨을 보장하기 위한 목적과 관련하여 효과적이지 못하다.
이러한 맥락에서, 본 발명의 목적은, 전술한 단점을 극복할 수 있는 조작 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구범위 제1항에 기재된 특성을 가지는 조작 장치에 의해서 달성된다.
본 발명의 추가적인 특성 및 장점은 후속 설명 및 첨부 도면에 의해서 명확해질 것이다.
도 1은 부등각 투영도에 따른, 본원에서 설명된 유형의 조작 장치의 예를 도시한다.
도 2는 도 1의 조작 장치를 위로부터 본 도면이다.
도 3은 도 1의 조작 장치의 상세도이다.
도 4는 도 1의 장치 및 그러한 장치가 내부에서 조작되는 작업 공간 주위 영역의 정면도이다.
도 5a 및 도 5b는 2개의 각각의 상이한 조작 조건에서의, 도 1의 조작 장치의 개략도이다.
도 6은 본원에서 설명된 조작 장치의 추가적인 예를 도시한다.
도 7은 본원에서 설명된 조작 장치의 또 다른 예를 도시한다.
이하의 설명에서, 실시예의 상세한 이해를 가능하게 하는 것을 목적으로, 다양한 구체적 상세 내용이 설명되었다. 실시예가 구체적인 상세 부분 중 하나 이상이 없이, 또는 다른 방법, 구성요소, 또는 재료 등과 함께 얻어질 수 있다. 다른 경우에, 실시예의 여러 양태를 불명료하게 하지 않도록, 공지된 구조물 재료, 또는 조작을 구체적으로 도시하거나 설명하지 않았다.
본원에서 사용된 참조는 단지 편의를 위해서 제공된 것이고, 그에 따라 실시예의 범위 또는 보호 범위를 규정하지 않는다.
도입부에서 예상되는 바와 같이, 본 발명은 작업자가 접근할 수 있는 작업 지역 내의 조작을 위해서 미리 배열된 조작 장치에 관한 것이다.
본 발명은 특히 식품 산업의 생산 및 포장 분야에서의 적용을 참조하여 제공되었다. 그러나, 이하에서 제공되는 동일한 교시 내용이 임의의 다른 산업에도 적용될 수 있다.
일반적으로, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본원에서 설명된 조작 장치는 로봇 아암(10)을 포함하고, 로봇 아암은 그 단부에서 조작 유닛(12)을 수반한다.
로봇 아암(10)은 (예에서 10I, 10II 및 10III에 의해서 표시된 아암 요소가 도시된) 연속적인 아암 요소들(10i)을 포함하고, 그러한 아암 요소는 (예에서 X1, X2, 및 X3에 의해서 표시된 회전 축으로 도시된) 각각의 회전 축(Xi)을 중심으로 회전 가능한 방식으로 서로 장착되며, 조작 유닛(12)을 공간 내에서 이동시키기 위해서, 개별적으로 또는 많은 수의 요소가 동시에, 이동 구동된다.
도시된 예에서, 로봇 아암(10)은 6개의 회전 축을 갖는 관절형 로봇 아암이다. 도시된 로봇 아암은 어떠한 경우에도 단지 예로서 제공된 것이다. 본원에서 설명된 조작 장치는 사실상 일부 다른 유형의 로봇 아암, 예를 들어, 상이한 워크스테이션들 사이의 로봇의 변위를 위한 7개의 병진운동의 축을 가지거나 가지지 않는, 의인화 로봇(anthropomorphic robot), SCARA 로봇 등을 고려할 수 있다.
다시 한번 도시된 예를 참조하면, 로봇 아암(10)은 하나 이상의 과제를 실행하기 위해서 작업 공간(L)에서 조작되도록 미리 배열된다.
전술한 바와 같이, 본원에서 설명된 해결책은, 특히 식품 산업에서의 생산 및 포장 분야를 참조하여 구성되었다. 이와 관련하여, 언급된 과제는, 예를 들어, 제품 및/또는 제품의 일부의, 및/또는 포장 및/또는 포장의 일부, 및/또는 생산 수단 및/또는 포장 수단의 처리, 및/또는 핸들링, 및/또는 배치에 관한 것일 수 있다.
조작 장치는 또한 언급된 과제의 실행을 위해서 다른 장치 또는 기계류, 예를 들어, 컨베이어 벨트, 팔레트, 트롤리, 벤치 등과 같은 이송 장치, 또는 다른 추가적인 조작 장치와 조작적으로 연관될 수 있다.
예를 들어, 본원에서 설명된 조작 장치는 제품을 집어 올리고 내려 놓기 위한 조작을 위해서 이용될 수 있다.
일반적으로, 본원에서 설명된 조작 장치의 이용이 식품 산업 분야만으로 제한되지 않고, 임의의 다른 분야와 관련될 수 있다는 것에 주목하여야 한다.
본원에서 설명된 조작 장치, 사람 또는 물체의 존재를 검출하기 위한 적어도 하나의 존재 센서(14)를 더 포함한다. 이하에서 더 구체적으로 확인되는 바와 같이, 센서 또는 센서들(14)은 모니터링 체적을 결정한다.
종래 기술과 비교하면, 본원에서 설명된 장치는, 로봇 아암(10)이 그 과제 수행을 위해서 작업 공간(L) 내에서 이동함에도 불구하고, 존재 센서를 미리-설정된 배향으로, 일정한 방식으로, 유지할 수 있는 배치 시스템에 의해서, 적어도 하나의 존재 센서가 로봇 아암 자체에 수반되는 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 언급된 배치 시스템은, 적어도 하나의 존재 센서(14)를 수반하고 배향될 수 있는 방식으로 로봇 아암의 요소(10i) 상에 장착되는 지지부, 및 지지부의 배향을 변화 없이 유지하기 위해서, 로봇 아암의 이동의 결과로서, 지지부를 그러한 지지부가 장착된 아암 요소(10i)에 대해서 회전시키도록 미리 배열된 배치 유닛을 포함한다.
도시된 예를 특히 참조하면, 배치 시스템은 지지부(22)를 포함하고, 그러한 지지부에는 2개의 평행한 행들로 배열된 복수의 센서(14)가 제공된다. 지지부(22)는, 특히, 기부(22A) 및 2개의 측면(22B)을 갖는 U 형태를 형성하도록 굽혀진 판에 의해서 구성되고, 2개의 측면들은 서로 대향되고 기부(22A)에 수직이다. 2개의 행의 센서가 판의 2개의 측면(22B) 상에 장착된다.
도시된 실시예에서, 배치 유닛은, 로봇 아암(10)에 구속되고 지지부(22)를 수반하는, 4-바아 링키지 메커니즘(four-bar linkage mechanism)(24)을 포함한다. 메커니즘(24)은 미리-설정된 배향에 따라 지지부(22)를 그리고 그에 따라 그 위에 배열된 센서(14)를 유지하도록 조작되고, 그에 따라 센서(14)의 2개의 행은, 수평 방향(Y)(도 2)으로 거리를 두고 이격되게 설정된 각각의 수직 방향(Z1, Z2)으로 연장된다. 센서(14)는 모니터링 체적(S1, S2)을 규정하고, 그러한 모니터링 체적은 방향(Y)에 대해서 대칭적이고 로봇 아암(10)의 대향 측면들 상에서 연장되어, 작업 공간(L)(도 4)의 가장자리로부터 연장되는 로봇을 따른 지역 위에 스스로를 설정한다.
특히, 도 3을 참조하면, 4-바아 링키지 메커니즘(24)은 제1 레버(24I)를 포함하고, 제1 레버는 아암 요소(10I)와 아암 요소(10II) 사이의 커플링 인터페이스에 장착되고 수평 배향에 따라 아암 요소(10I)에 고정된다. 메커니즘(24)은 제2 레버(24II)를 더 포함하고, 제2 레버는 아암 요소(10II)와 아암 요소(10III) 사이의 커플링 인터페이스에 장착되고, 아암 요소(10III)가 아암 요소(10II) 상에 회전 가능하게 장착되는 회전 축(X3)을 중심으로, 2개의 요소 모두에 대해서 회전될 수 있다. 마지막으로, 메커니즘(24)은 제3 레버(24III)를 포함하고, 제3 레버는, 그 대향 단부들에서, 2개의 레버(24I 및 24II)의 단부들에 회전 가능하게 연결된다.
레버(24II)는 편심 부분(24IIA)을 가지며, 편심 부분에는 지지부(22)가 고정된다. 지지부(22)는 그 기부(22A)가 수평으로 설정되도록 배향되고, 그에 따라 센서(14)의 2개의 행을 각각의 수직 방향(Z1, Z2)으로 유지한다.
전술한 내용으로부터, 해당 분야의 당업자는, 메커니즘(24)이, 지지부(22)를 그 수평 배향으로 유지하기 위해서, 회전 축(X2)을 중심으로 하는 아암 요소(10II)의 이동의 결과로서, 그 레버의 구성을 변경하도록 미리 배열된다는 것을 이해할 것이다.
이와 관련하여, 도 5a 및 도 5b는 로봇 아암(10)을 제1 조건 및 제2 조건으로 각각 도시하고, 제1 조건에서 아암 요소(10II)는 수직에 대해서 약 20°의 각도로 배향되어 설정되고, 제2 조건에서 아암 요소(10II)는 약 45°의 각도로 배향되어 설정된다. 이러한 도면들로부터, 아암 요소(10II)의 위치의 변동이 메커니즘(24)의 구성을 변화시키고, 그에 따라 지지부(22)가 아암 요소(10II)에 대해서 회전되어 수평 조건을 유지한다는 것이 명확하게 확인된다.
센서(14)의 배치 시스템의 전술한 조작 모드로 인해서, 모니터링 체적(S1, S2)이 작업 공간(L)과 관련하여 일정하게 유지된다.
이제, 4-바아 링키지 메커니즘(24)에 의해서 구성된, 설명된 배치 유닛이 단지 예로서 제공된 것임에 주목하여야 한다.
이러한 것은, 사실상, 센서(14)의 배향을 변화 없이 유지하는 것과 관련하여 언급된 기능을 실시하기 위한 다른 구성에 따라 얻어질 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 대안적인 실시예에 따라, 배치 유닛은 자이로스코프 시스템(44)에 의해서 구성되고, 자이로스코프 시스템은, 회전 축(I)을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 회전자(44I), 및 회전자(44I)를 수반하고 하나 또는 2개의 진동 축을 형성하는 모바일 프레임(44II)을 포함하고, 회전 축(I)은 공간 내에서 진동 축을 중심으로 배향될 수 있다. 지지부(22)는, 회전자(44I)를 수반하는 모바일 프레임의 모듈에 고정적으로 장착된다.
자이로스코프 시스템의 특징적인 조작 모드에 따라, 회전 축(I) 그리고 그에 따라 지지부(22)는, 할당 과제를 실행하기 위한 로봇 아암(10)의 이동에도 불구하고, 회전 축(I)을 중심으로 하는 회전자(44I)의 연속적인 회전에 의해서 생성되는 각도 모멘텀의 결과로서, 미리-설정된 배향으로 유지된다.
(도 7에 도시된) 추가적인 변형예에 따라, 배치 유닛은, 지지부(22)를 그러한 지지부가 장착된 아암 요소에 대해서 이동시키기 위한 작동기(54), 및 아암 요소의 공간 내의 위치를 나타내는 신호를 기초로 작동기(54)를 제어하여 지지부(22)를 미리-설정된 배향으로 유지하도록 구성된 제어 유닛(미도시)을 포함한다.
전술한 내용으로부터, 일반적으로, 지지부(22) 및 센서(14)의 전술한 미리-설정된 배향이 바람직하게 "수평" 배향일 것이고, 그에 따라 배치 유닛은, 일반적으로 비-수직인 축을 중심으로 하는, 지지부(22)를 수반하는 아암 요소의 임의의 이동의 결과로서 전술한 배향이 변경되지 않게 유지하기 위해서 개입하도록 미리 배열될 것임이 이해될 것이다(부언 하자면, 여기에서, "수평 배향"은, 지지부 및/또는 센서가 반드시 수평으로 배열될 필요가 없고, 그 대신, 수평 평면을 기준으로 하고, 이러한 평면과 관련하여, 지지부 및 센서의 임의의 하나의 지점이 고정되고 변화되지 않는 것을 고려하는 조건을 의미한다는 것에 주목할 수 있을 것이다). 다른 한편으로, 배치 유닛은 수직 축을 중심으로 하는 이동 중에 또는 아암 요소의 직선적인 이동 중에, 즉 전술한 미리-설정된 배향을 변경할 수 없는 이동 중에 개입하지 않을 것이다.
임의의 경우에, 지지부(22) 및 센서(14)의 미리-설정된 배향이 일부 다른 유형일 수 있고 배치 유닛이, 전술한 양상과 함께, 이러한 다른 배향을 유지하도록 미리 배열되는 실시예를 또한 고려할 수 있다.
이제, 지지부(22)가 유리하게, 작업 공간(L) 내의 조작을 위해서 배치된 로봇 아암(10)의 상단 지점에 장착되는 것에 주목하여야 한다. 이는, 센서(14)를 통해서, 작업 공간(L)으로부터 상당한 거리에서 비교적 광범위한 지역을 인터셉트(intercept)하는 모니터링 체적(S1, S2)을 결정할 수 있게 한다.
일반적으로, 본원에서 설명된 해결책은, 전술한 배치 시스템에 수반되는 적어도 하나의 존재 센서에 의해서 규정되는, 적어도 하나의 모니터링 체적을 결정하는 것을 고려한다. 모니터링 체적의 수, 형상, 및 치수는 구체적인 적용예에 따라 달라질 수 있다.
도시된 예의 모니터링 체적(S1, S2)은 일반적으로 구의 단면(도 4)과 유사하게 성형된다. 이들은 섹션(S1I, S1II, S1III 및 S2I, S2II, S2III)의 세트에 의해서 각각 형성되고, 각각의 섹션은 단일 센서(14)에 의해서 결정된다.
구체적으로 모니터링 체적(S1)을 참조하면, 이는 제1 섹션(S1I), 제2 섹션(S1II), 및 제3 섹션(S1III)을 포함하고, 각각의 섹션은 원뿔형 기하형태를 가지고, 제1 섹션으로부터 제3 섹션으로 점진적으로 증가되는, 바닥의 수평 평면에 대해서 규정된 각도에 따른 자체의 기하형태적 축을 가지고 배향된다. 제1 섹션(S1I)은 작업 공간(L)에 바로 인접한 조작자의 가능한 존재를 식별하도록 미리 배열된다. 제2 섹션(S1II)은, 그 대신, 작업 공간(L)으로부터 최대 거리에 배치되는 모니터링되는 지역 내로의 진입 지역(A1)을 규정하고, 그러한 진입 지역을 통해서, 조작자가 작업 공간에 접근한다는 것을 검출할 수 있다. 위쪽을 향하는 제3 섹션(S1III)은 작업 공간(L)에 접근하는 (예를 들어, 오버헤드 이동 크레인 또는 매달린 이송 라인과 같은, 오버헤드 이송 시스템 상의) 위쪽의 임의의 물체를 검출하도록 미리 배열된다.
모니터링 체적(S2)은 동일 양상에 따라 섹션(S2I, S2II, S2III)에 의해서 형성된다.
전술한 내용으로부터, 상응하는 수의 존재 센서(14)에 의해서 결정되는, 주어진 수의 섹션을 함께 배치하는 것에 의해서, 임의의 형상의 체적을 모니터링하는 것을 제공할 수 있다는 것이 명확하다. 다른 한편으로, 단일 존재 센서(14)에 의해서 결정되는, 단일 섹션에 의해서 형성된 체적을 모니터링하는 것을 또한 제공할 수 있을 것이다.
센서(14)는, 전술한 목적에 적합한, 임의의 알려진 유형일 수 있다. 예를 들어, 해당 센서는, 모듈에 의해서 방출되고 이어서 물체 자체에 의해서 반사된 후에 동일 모듈로 복귀되는 전자기파의 수신으로부터 생성된 신호의 하나 이상의 특성을 분석하는 것에 의해서 물체의 위치 및/또는 속도를 결정하도록 미리 배열된, 전자기파를 방출 및 수신하기 위한 모듈일 수 있다. 해당 파동은, 예를 들어, 무선 파동 또는 마이크로파일 수 있다. 시장에 존재하고 언급된 목적에 적합한 센서의 유형으로서, LEUZE라는 회사가 판매하는 안전 레이더 센서 LBK®가 있다. 위치 및 변위 레이저 센서에 의해서, 다른 유형이 구성된다.
당업자는, 모니터링 체적의 (전술한) 섹션이, 방출기 및 수신기 모듈에 의해서 방출되는 전자기파의 빔에 의해서 결정된다는 것을 이해할 것이다. 결과적으로, 섹션의 치수 및 기하형태는 사용되는 센서의 유형에 따라 달라질 것이다.
자체적으로 알려진 방식으로, 조작 중에, 장치에 의해서 제공되는 모니터링 체적을 이용하여, 작업 공간(L)에 접근할 수 있거나 접근하는 작업자의 구성원을 위한 안전 조건을 구축할 수 있다.
특히, 센서(14)로부터의 신호에 따라 로봇 아암(10)의 상이한 조작 상태들을 제어하도록, 장치의 제어 유닛(100)이 구성될 수 있다. 로봇 아암(10)의 조작에 개입할 때 이용되는 기준 및 양상이, 다양한 국가에서 그리고 다양한 활동 분야에서 현재 강제되는 표준에 의해서 구축될 수 있다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 적용예를 참조하면, 장치의 제어 유닛(100)은, 조작자가 진입 지역(A1)을 가로지른다는 것을 센서(14)가 검출하는 순간에, 더 느린 속력의 변위 모드에 따라, 로봇 아암(10)의 조작을 제어할 수 있고, 이어서, 모니터링 체적(S1I)에 의해서 인터셉트되는, 작업 공간(L)에 근접한, 작업 지역 내의 조작자의 존재를 센서(14)가 검출하는 순간에 로봇 아암(10)의 완전한 정지를 위한 명령을 생성할 수 있다.
물론, 본 발명의 원리에 대한 편견이 없이, 구성 및 실시예의 상세 부분은, 첨부된 청구항에서 규정되는 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고도, 단지 비제한적인 예로서 본원에서 설명 것과 관련하여, 심지어 상당히, 변경될 수 있다.

Claims (10)

  1. 작업 공간(L) 내에서 조작하도록 구성된 조작 장치이며:
    - 로봇 아암(10)으로서, 각각의 회전 축(Xi)을 중심으로 회전 가능한 방식으로 서로의 위에 장착된 연속적인 아암 요소들(10i)을 포함하고 그 단부에서 조작 유닛(12)을 수반하는, 로봇 아암; 및
    - 조작자의 존재를 검출하도록 미리 배열된 적어도 하나의 존재 센서(14)를 포함하는, 조작 장치에 있어서;
    상기 장치는 적어도 하나의 존재 센서(14)를 수반하는 그리고, 미리-설정된 배향에 따라 그리고 아암 요소(10II)에 대해서 배향 가능한 방식으로, 상기 로봇 아암의 아암 요소(10II)에 장착되는 지지부(22)를 포함하는 배치 시스템을 포함하고, 상기 배치 시스템은, 상기 지지부(22)의 미리-설정된 배향이 변화되지 않게 유지하도록, 상기 로봇 아암의 이동의 결과로서, 상기 지지부(22)를 상기 아암 요소(10II)에 대해서 회전시키도록 미리 배열된 배치 유닛(24; 44; 54)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조작 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부(22)는, 상기 로봇 아암의 연속적인 아암 요소들 중의 중간 아암 요소(10II)에 장착되는, 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 로봇 아암은, 6개의 각각의 회전 축(Xi)을 중심으로 회전 가능한 방식으로 서로의 위에 장착된 연속적인 6개의 아암 요소(10i)를 포함하는 관절형 로봇 아암이고, 상기 지지부(22)는, 상기 로봇 아암이 장착되는 기부로부터 시작할 때, 제2 아암 요소(10II) 상에 장착되는, 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 존재 센서(14)는, 상기 로봇 아암(10)에 대해서 측방향으로 배향되고 상기 작업 공간(L)에 접근하는 조작자를 검출하기 위한 유입 지역(A1)을 규정하는, 모니터링 체적(S1, S2)을 결정하는, 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    주어진 치수 및 기하형태를 가지는, 적어도 하나의 모니터링 체적(S1, S2)을 형성하도록 서로 배열되는, 복수의 존재 센서(14)를 포함하는, 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 존재 센서(14)는 전자기파를 방출 및 수신하기 위한 모듈인, 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 유닛은, 상기 지지부(22) 및 상기 지지부가 장착되는 상기 아암 요소(10II)에 연결되는, 4-바아 링키지 메커니즘(24)을 포함하고, 상기 4-바아 링키지 메커니즘은, 상기 지지부(22)를 미리-설정된 배향으로 유지하기 위해서, 상기 각각의 회전 축(X2)을 중심으로 하는 상기 아암 요소(10II)의 이동의 결과로서, 상기 지지부(22)를 상기 아암 요소(10II)에 대해서 회전시키는 조작을 하는, 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 유닛은, 상기 지지부(22)를 수반하고 상기 로봇 아암(10)의 이동의 결과로서 상기 지지부(22)를 미리-설정된 배향으로 유지하도록 동작하는, 자이로스코프 시스템(44)을 포함하는, 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 유닛은, 상기 지지부(22)를 상기 지지부가 장착된 아암 요소에 대해서 이동시키기 위한 작동기(54), 및 상기 아암 요소의 위치에 따라 상기 작동기(54)를 제어하여 상기 지지부를 미리-설정된 배향으로 유지하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 존재 센서(14)로부터의 신호에 따라, 상기 로봇 아암(10)을 안전 상태로 구동하도록 구성된 제어 유닛(100)을 포함하는, 장치.
KR1020210060620A 2020-05-12 2021-05-11 조작 장치 KR20210139169A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000010804 2020-05-12
IT202000010804 2020-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210139169A true KR20210139169A (ko) 2021-11-22

Family

ID=71784550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210060620A KR20210139169A (ko) 2020-05-12 2021-05-11 조작 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11801603B2 (ko)
EP (1) EP3909727B1 (ko)
JP (1) JP2021178400A (ko)
KR (1) KR20210139169A (ko)
CN (1) CN113650054A (ko)
CA (1) CA3117643A1 (ko)
IL (1) IL283101A (ko)
PL (1) PL3909727T3 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023068780A1 (ko) 2021-10-19 2023-04-27 주식회사 베터리얼 탄소나노튜브 분산액, 이의 제조방법, 이를 포함하는 전극 슬러리 조성물, 이를 포함하는 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022131773A1 (de) 2022-11-30 2024-06-06 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsvorrichtung zum Absichern eines Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Maschine, insbesondere eines Roboters
DE102022131775A1 (de) 2022-11-30 2024-06-06 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsvorrichtung zum Absichern eines Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Maschine, insbesondere eines Roboters

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4831549A (en) * 1987-07-28 1989-05-16 Brigham Young University Device and method for correction of robot inaccuracy
JP2005219161A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロボット把持制御装置及びロボット把持制御システム
JP3927994B2 (ja) * 2004-10-19 2007-06-13 松下電器産業株式会社 ロボット装置
JP4460528B2 (ja) * 2004-12-14 2010-05-12 本田技研工業株式会社 識別対象識別装置およびそれを備えたロボット
DE202007010884U1 (de) * 2007-08-03 2007-09-27 Sick Ag Überwachungsvorrichtung mit Nachführung des Bildsensors, um ein gefährdendes bewegliches Maschinenteil im Sichtfeld zu halten
JP4648486B2 (ja) * 2009-01-26 2011-03-09 ファナック株式会社 人間とロボットとの協調動作領域を有する生産システム
DE102012014249B4 (de) * 2012-07-19 2014-04-03 Audi Ag Schutzvorrichtung zur Bewegungsabsicherung eines über mehrere Achsen verstellbaren Roboterarms
US9452532B2 (en) * 2014-01-27 2016-09-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Robot, device and method for controlling robot, and computer-readable non-transitory recording medium
JP6586079B2 (ja) * 2014-03-28 2019-10-02 ソニー株式会社 アーム装置、及びプログラム
CN107427327A (zh) * 2014-09-30 2017-12-01 奥瑞斯外科手术机器人公司 具有虚拟轨迹和柔性内窥镜的可配置机器人外科手术***
JP6364096B2 (ja) * 2014-12-26 2018-07-25 川崎重工業株式会社 ロボットシステム
DE102015200428B3 (de) * 2015-01-14 2016-03-17 Kuka Roboter Gmbh Verfahren zur Ausrichtung eines mehrachsigen Manipulators mit einem Eingabegerät
EP3389955A2 (en) * 2015-12-16 2018-10-24 MBL Limited Robotic kitchen including a robot, a storage arrangement and containers therefor
CN109153134B (zh) * 2016-05-26 2021-08-13 三菱电机株式会社 机器人控制装置
CN107717982B (zh) * 2016-08-12 2020-09-25 财团法人工业技术研究院 机械手臂的控制装置及操作方法
EP4223206A1 (en) * 2016-09-16 2023-08-09 Verb Surgical Inc. Robotic arms
WO2018053361A1 (en) * 2016-09-16 2018-03-22 Verb Surgical Inc. Multi-degree of freedom sensor
WO2018073422A2 (de) * 2016-10-21 2018-04-26 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Innenraum-personenortung-basierte fertigungssteuerung in der metallverarbeitenden industrie
WO2018131237A1 (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 三菱電機株式会社 協働ロボットシステム、及びその制御方法
DE102017202004A1 (de) 2017-02-08 2018-08-09 Thyssenkrupp Ag Vorrichtung zur Absicherung eines maschinell gesteuerten Handhabungsgeräts und Verfahren
JP7049069B2 (ja) * 2017-05-19 2022-04-06 川崎重工業株式会社 ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法
CA3030734C (en) * 2017-06-16 2023-01-10 Robotiq Inc. Robotic arm camera system and method
JP7206638B2 (ja) * 2018-06-01 2023-01-18 セイコーエプソン株式会社 ロボット、制御装置およびロボットの制御方法
EP3578319B1 (de) * 2018-06-07 2021-01-20 Sick Ag Verfahren zum absichern einer gefahrenstelle
EP3578320B1 (de) * 2018-06-07 2021-09-15 Sick Ag Konfigurieren einer von einem 3d-sensor überwachten gefahrenstelle
US10795342B1 (en) * 2019-04-01 2020-10-06 The Boeing Company Proximity detection in assembly environments having machinery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023068780A1 (ko) 2021-10-19 2023-04-27 주식회사 베터리얼 탄소나노튜브 분산액, 이의 제조방법, 이를 포함하는 전극 슬러리 조성물, 이를 포함하는 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
EP3909727A1 (en) 2021-11-17
US11801603B2 (en) 2023-10-31
US20210354296A1 (en) 2021-11-18
CA3117643A1 (en) 2021-11-12
PL3909727T3 (pl) 2023-05-08
CN113650054A (zh) 2021-11-16
IL283101A (en) 2021-12-01
JP2021178400A (ja) 2021-11-18
EP3909727B1 (en) 2022-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210139169A (ko) 조작 장치
CN106965180A (zh) 流水线上瓶子的机械臂抓取装置与方法
US9505139B2 (en) Load handling robot with three single degree of freedom actuators
CN107243898B (zh) 一种连杆式智能机器人
KR102162311B1 (ko) 로봇
CN110993547B (zh) 一种晶圆花篮更迭装置
EP3766641B1 (en) Item handling manipulator
CN207810691U (zh) 取件检测机构及工件转运机构
CN110014429A (zh) 一种工业机器人控制***
JP2014108487A (ja) ロボット
CN205060980U (zh) 一种用于矿物棉制品自动码垛的装置
JP6045437B2 (ja) 仕分装置
CN215395264U (zh) 一种基于视觉检测技术的机器人
TW201700234A (zh) 機器人系統
JP2011194488A (ja) ロボットシステム
JP7227745B2 (ja) パレタイズ装置
CN208663812U (zh) 理件机械臂、理件机器人
CN108381559B (zh) 理件机械臂、理件机器人及其控制方法
CN211589187U (zh) 一种用于燃气热水器燃烧室的视觉引导装配机构
CN104746002A (zh) 一种遮挡盘传输装置、反应腔室及等离子体加工设备
CN210102955U (zh) 一种定位精度高的四轴码垛机器人
KR102669180B1 (ko) 서보를 이용한 로더 기반의 자동화 장치
CN219296602U (zh) 一种转运机构
CN111042752A (zh) 一种用于装卸钻杆机械手的定位装置及方法
CN208439973U (zh) 一种3d曲面盖板驱动装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination