[发明专利]用于机器人装置的位置监测的监测装置及含其的生产系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监测和/或感测具有至少两个运动轴线的机器人装置的预限定的位置的监测装置，该机器人装置包括围绕垂直轴线(Z轴线)可旋转的主支承件、以及由主支承件支承的机器人臂。此外，本发明涉及一种包括一个此类监测装置的生产系统。

背景技术

对于机器人装置的安全操作，例如，在生产系统中，必须采取预防措施，以便安全地排除机器人装置的运动对操作者的任何伤害。除主动系统如光栅、限位开关等之外，这些预防措施主要还涉及一些类型的安全栅栏形式的屏障。在屏障布置在对应的机器人装置的运动地带内的情况下，其需要足够坚固，以便机器人装置即机器人臂或抓爪或工件不可穿透屏障，必须使得机器人臂不会因为故障或对机器人臂编程或操作时的误差而穿透屏障。当然，很清楚的是，在涉及很繁重的转移运动的情况下，此类屏障中涉及的复杂性巨大，尤其是因为通常工具并且具体地工件重达100kg，且更需要通过普通机器人装置运输。尽管当然有可能将栅栏置于机器人装置的运动地带外，但这对于生产管理几乎是不可接受的，尤其是在至机械工具、框等的整齐通路的情况下需要最小覆盖区域时。

从EP0122147A1中已知了一种工业机器人装置，其特征为320°的旋转轴线和径向轴线，以便机器人臂可旋转且可沿径向移位。如图1至图5中所示的径向轴线组件R包括支承可动托架22的水平臂结构20，包括轨道62和64的双轨道引导系统、滚珠螺杆驱动机构30，以及包括驱动马达42、转速计44和分解器46的DC伺服驱动件40。水平臂结构20终止于抓爪G。行程接近开关24的端部固定到可动托架22上，且与连续的接近目标板25对准，目标板25延伸可动托架22的规定行程的长度。接近目标板25的端部28和29限定可动托架22的行程极限的端部。当接近开关24超过接近目标板25的边缘时，接近开关信号被传输回控制操纵台RC，且控制操纵台RC使工业机器人装置的驱动马达断电。如果与接近开关24的接线中断或受损，则这种停机动作也会发生。返回位置接近开关26也固定到可动托架22上，且用于在控制操纵台RC生成试图返回的命令时指示可动托架22的返回位置。径向轴线组件R通过使可动托架22朝θ轴线组件T移动来响应于试图返回命令，直到接近开关26探测到接近目标板27。然后，接近开关26将信号传输至控制操纵台RC，且控制操纵台RC搜索分解器45的无效位置。这最终将可动托架22定位在其返回位置处。返回位置用作储存在控制操纵台RC的存储器中的所有程序信息的初始位置的参照。附接到径向轴线组件R上的行程接近开关110的端部跟随固定到θ轴线组件T的壳体82上的目标板112。如图8清楚的是，目标板112覆盖大约320°的角。另一个限制开关110通过向控制操纵台RC发信号来使驱动马达断电来探测移动(旋转运动)的角度的行程极限113和115的端部。因此，在此机器人装置中，也感测径向轴线、旋转轴线以及托架的端部位置。

US4,795,957A公开了一种分配有台14的常规机器人装置10，以用于在X方向和Y方向上移位和旋转。如从图1和图2中清楚的那样，机器人臂20由两个路径56电连接到AC电源上，其中的一个路径的特征为串联连接的三个开关S1,S2,S3。一旦机器人臂违反预定位置，则通过从闭合定位至断开来机械地促动这三个开关S1,S2,S3中的各个开关，从而导致停机。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于上述技术领域的监测装置，利用该监测装置，现在可主动地感测和/或监测机器人装置和机器人臂的特定位置，尤其是简化了对任何安全栅栏的需要，现在仅需要将其构造成对于接近和拾取是安全的。

该目的的实现方式由权利要求1的特征限定。如本发明阐明的那样，监测装置包括至少两个传感器和分配给传感器的传感器工作面，所述监测装置向机器人装置发送随一个传感器和/或另一个传感器处可获得的信号变化的启动信号以实现预定移动，且第一传感器限定为感测主支承件的水平位置和/或旋转位置，而第二传感器感测机器人臂的限定的水平位置，具体是其收缩的静止位置，且传感器工作面与用于第一传感器的机器人装置的选择性传感器工作面独立地布置在机器人装置的水平运动范围和/或回转范围中。

通过该设计，实现了如下基本要求：一方面使特征为至少两个运动轴的机器人装置的特定位置能够得到主动监测和/或感测，而另一方面触动机器人装置使得其仅可在预定范围中实现限定移动。