[发明专利]与机器人臂一起使用的末端执行器所用的柔性管线包

说明书

技术领域

本发明涉及供机器人臂使用的末端执行器。

背景技术

在该部分中的声明仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

已知的末端执行器附接至机器人设备，以在制造过程期间操纵工件。末端执行器可利用工具模块抓取工件，将工件运输至新的位置，以及定向和释放工件。末端执行器优选地可调节以允许与多重设计的工件一起使用，包括调节工具模块。已知通过手动调节末端执行器的工具模块来调节供多重设计的工件使用的末端执行器。已知的是，手动调节末端执行器的工具模块非常费时，并且可能易于产生错误。具有末端执行器的机器人设备的应用可包括材料装卸、制造、包装和测试。

由末端执行器装卸的已知工件包括以三维形式成形并具有大的斜率和高程变化的零部件或片材金属板。但是，为自身适应工件的工具模块设计具有非常大的高度延伸和摆动角的末端执行器可能是不切实际的。

已知的末端执行器通过主悬臂和适配器连接至机器人臂，以将工件移入和移出诸如冲压机和相关模具之类的相关加工站。在有限的模口和三维模具形状的情况下，具有直悬臂的扁平末端执行器框架在工件的移动期间可能与模具和机架干涉。

已知的末端执行器包括具有管线包的工具模块，所述管线包容纳和路由用于压缩空气、液压流体和电力的线管，以致动安装在工具模块的端部上的例如真空杯和机械夹持器之类的工件接合工具。已知的管线包被捆扎或以另外的方式附接在末端执行器的框架上。末端执行器上的工具模块的变化或重构需要释放所述捆扎以实现这样的变化。用于安装在末端执行器上的工具模块的其他已知的管线包还包括为了夹持部件的调节或移动而以有些松弛的方式松散地保持的软管。设计成允许工具模块的宽广范围的运动的软管和动力线缆可能会缠结，并且与其他软管和动力线缆干涉。已知的管线包问题包括：与工件相互作用的末端执行器和工具模块的安装、末端执行器在操作期间的运动性、在重构期间的机械安装时间、和在装备的使用寿命期间的可维护性。

发明内容

一种用于将启动动力传送到可附接至机器人臂的可重构末端执行器的工具模块的线管系统，其包括：顺应可重构末端执行器的第一部分的固定线管部分，该第一部分包括主悬臂和可旋转的导轨的第一部分。线管系统包括以可平移的方式连接至可重构末端执行器的第二部分的可平移线管部分，该第二部分包括分支和可旋转的导轨的第二侧向部分。线管系统包括连接在可平移线管部分的端部与工具模块的工件接合工具之间的可旋转的部分。

本发明还包括以下方案：

1. 一种用于将启动动力传送到可附接至机器人臂的可重构末端执行器的工具模块的线管系统，包括：

固定线管部分，所述固定线管部分顺应所述可重构末端执行器的第一部分，所述第一部分包括主悬臂和可旋转的导轨的第一部分；

可平移线管部分，所述可平移线管部分以可平移的方式连接至所述可重构末端执行器的第二部分，所述第二部分包括分支和所述可旋转的导轨的第二侧向部分；以及

可旋转部分，所述可旋转部分连接在所述可平移线管部分的端部与所述工具模块的工件接合工具之间。

2. 根据方案1所述的线管系统，其中，所述可旋转部分包括连接在所述可平移线管部分的所述端部与所述工件接合工具之间的旋转联接头装置。

3. 根据方案1所述的线管部分，其中，所述可平移线管部分包括：

第一可平移线管段，所述第一可平移线管段被配置成在与所述末端执行器的肢部上的所述分支的平移一致的第一方向上平移；以及

第二可平移线管段，所述第二可平移线管段被配置成在与所述第一方向正交并且与所述末端执行器的所述分支上的工件接合工具的平移一致的第二方向上平移。

4. 根据方案3所述的线管系统，其中，所述第一可平移线管段包括被包含在柔性线缆携载器内的柔性线管部分。

5. 根据方案4所述的线管系统，其中，所述柔性线缆携载器邻接所述可旋转的导轨，并且包括：连接至所述可旋转的导轨的所述第二侧向部分的第一端；和连接至与所述分支对应的线性锁定机构的第二端。

6. 根据方案3所述的线管系统，其中，所述第二可平移线管段包括连接至张紧器的柔性线管部分。

7. 一种用于将启动动力传送到可附接至机器人臂的可重构末端执行器的多个工具模块的线管系统，包括：

固定线管部分，所述固定线管部分顺应所述可重构末端执行器的主悬臂和可旋转的导轨的第一部分；