[go: up one dir, main page]

CZ25083U1 - Adaptive vacuum-type end effector - Google Patents

Adaptive vacuum-type end effector Download PDF

Info

Publication number
CZ25083U1
CZ25083U1 CZ201227024U CZ201227024U CZ25083U1 CZ 25083 U1 CZ25083 U1 CZ 25083U1 CZ 201227024 U CZ201227024 U CZ 201227024U CZ 201227024 U CZ201227024 U CZ 201227024U CZ 25083 U1 CZ25083 U1 CZ 25083U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
end effector
arm
arms
suction cups
vacuum
Prior art date
Application number
CZ201227024U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Kolíbal@Zdenek
Blecha@Radim
Blecha@Petr
Toman@Jirí
Bradác@Frantisek
Original Assignee
Vysoké ucení technické v Brne
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 Vysoké ucení technické v Brne filed Critical Vysoké ucení technické v Brne
Priority to CZ201227024U priority Critical patent/CZ25083U1/en
Publication of CZ25083U1 publication Critical patent/CZ25083U1/en

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Description

Adaptivní podtlakový koncový efektorAdaptive vacuum end effector

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká adaptivního podtlakového koncového efektoru pro robotickou manipulaci s různými typy plochých součástí s automaticky nastavitelným polohováním přísavek. Dosavadní stav technikyThe technical solution relates to an adaptive vacuum end effector for robotic handling of various types of flat parts with automatically adjustable suction cups positioning. BACKGROUND OF THE INVENTION

Při robotické manipulaci s různými typy plochých součástí je výhodné použití podtlakového koncového efektoru, který pomocí jedné, či souboru přísavek předmět pomocí podtlaku uchopí a přenese na žádané místo. Podtlakové koncové efektory průmyslových robotů (podtlaková chapadla) jsou běžným robotickým manipulačním prostředkem, který využívá především aktivně činných podtlakových přísavek, mnohdy odpružených, pevně rozmístěných v pracovní ploše chapadla.In the robotic manipulation of various types of flat parts, it is advantageous to use a vacuum end effector which, by means of one or a set of suction cups, grasps the object by means of vacuum and transfers it to the desired location. Vacuum end effectors of industrial robots (vacuum grippers) are a common robotic manipulation device, which uses primarily active vacuum suction cups, often suspended, fixedly located in the gripper working surface.

V řadě případů, kdy se manipuluje s plným polotovarem, ve kterém jsou při dalším technologickém procesu v polotovaru vytvořeny otvory v různé konfiguraci na ploše, nastává problém s vhodným umístěním přísavek tak, aby byly co nejlépe rozmístěny po ploše součásti, aby byla zajištěna maximální přilnavost k povrchu a nebylo třeba používat přísavek s automatickým uzavřením podtlaku. Kromě toho, že uzavření podtlaku je složitá funkce, dochází k situaci, kdy zbývající funkční přísavky nestačí na přemístění předmětu.In many cases, when a solid blank is handled, with holes in various configurations on the surface being formed in the next technological process in the blank, there is a problem with the appropriate placement of the suction cups to best fit the surface of the workpiece to ensure maximum grip to the surface and there was no need to use suction cups with automatic vacuum closing. In addition to being a complex function of closing vacuum, there is a situation where the remaining functional suction cups are not sufficient to move the article.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky odstraňuje adaptivní podtlakový koncový efektor podle technického řešení, umožňující automaticky nastavit polohu přísavek podle tvaru a členitosti součásti. Adaptivní podtlakový koncový efektor pro přemisťování ploché součásti je tvořen kuželem pro automatickou výměnu s konektorem pro přenos elektrických signálů a konektorem pro přenos pneumatické energie, přičemž na kuželu pro automatickou výměnu jsou upevněna tři vodorovná ramena, kde prostřední rameno je nepohyblivé a zbývající dvě ramena krajní se mohou působením krokového motoru umístěného ve středové části prostředního ramene vodorovně přibližovat nebo oddalovat od prostředního ramene. Na obou koncích každého ze tří ramen je umístěna přísavka, přičemž tyto přísavky se mohou působením tří krokových motorů umístěných ve středové části každého ramene pohybovat podél ramene, na kterém jsou umístěny. Ve středové části každého ramene se vedle krokového motoru nachází referenční spínače sloužící pro signalizaci dosažení krajní polohy přísavek na jednotlivých ramenech a ve středové části prostředního ramene na straně blíže ke kuželu pro automatickou výměnu leží referenční spínač pro signalizaci dosažení krajní polohy krajních pohyblivých ramen. Pod kuželem automatické výměny je umístěna řídicí elektronika s výkonovými kartami po stranách koncového efektoru pro řízení krokových motorů.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the adaptive vacuum end effector according to the technical solution allowing to automatically adjust the position of the suction cups according to the shape and segmentation of the component. The adaptive vacuum end effector for moving the flat component consists of an auto-exchange cone with an electrical signal connector and a pneumatic power transmission connector, with three horizontal arms fixed to the auto-exchange cone where the middle arm is stationary and the other two arms are extreme. they can horizontally approach or move away from the middle arm by the action of a stepper motor located in the central portion of the middle arm. A suction cup is provided at both ends of each of the three arms, and these suction cups can move along the arm on which they are positioned by three step motors located in the central portion of each arm. In the central part of each arm, beside the stepper motor, there are reference switches for signaling that the suction cups have reached the extreme position of the suction cups on each arm, and in the middle part of the middle arm on the side closer to the automatic exchange cone. Under the auto-exchange cone is located control electronics with power cards on the sides of the end effector for controlling stepper motors.

Koncový efektor podle technického řešení používá odpružených přísavek, nikoliv však pevně rozmístěných po pracovní ploše chapadla, ale pomocí speciálně řízeného mechanismu umožňuje upravit konfiguraci přísavek tak, aby se vždy dostaly do kontaktu s plným materiálem na ploše manipulovaného předmětu. Koncový efektor s proměnlivou konfigurací přísavek zastoupí v takovém případě řadu obyčejných koncových efektorů s pevnou konfigurací přísavek.The end effector according to the invention uses spring suction cups, but not fixedly positioned on the gripper work surface, but by means of a specially controlled mechanism allows to adjust the suction cups configuration so that they always come into contact with solid material on the surface of the handled object. In this case, the variable suction end effector replaces a series of fixed fixed suction end effectors.

Postup řízení robotického programu koncového efektoru pro ploché součásti spočívá v načtení typu součásti, uchopení správného koncového efektoru, který musí být potvrzen vzájemnou komunikací mezi řídicím systémem a koncovým efektorem. Po připojení podtlakového koncového efektoru k robotu, řídicí elektronika zadá povel k přiblížení všech přísavek a pohyblivých ramen, které se přibližují až do doby, než dojde k sepnutí odpovídajícího referenčního spínače. Jakmile dostane řídicí elektronika informaci od všech spínačů, že všechny přísavky a obě pohyblivá ramena jsou přiblížena, následně provede nastavení krajních ramen do potřebné polohy pomocíThe procedure for controlling a robotic end effector program for flat parts is to read the part type, grasping the correct end effector, which must be confirmed by communication between the control system and the end effector. After connecting the vacuum end effector to the robot, the control electronics commands the proximity of all suction cups and moving arms that approach until the corresponding reference switch is closed. As soon as the control electronics receives information from all switches that all suction cups and both movable arms are approached, it then adjusts the outer arms to the required position using

- I CZ 25083 Ul krokového motoru (3a) a rozmístění přísavek pomocí krokových motorů (3b) podle tvaru objektu.- I GB 25083 U1 of the stepper motor (3a) and the suction cup arrangement by the stepper motors (3b) according to the shape of the object.

Během rozmisťování přísavek robot přesune koncový efektor do požadované polohy a zajistí jeho správnou orientaci. Pokud koncový efektor ještě nepotvrdil správnou polohu přísavek, řídicí systém vyčká na potvrzení. Pokud potvrzení proběhlo, provede rameno robotu príbližovací pohyb, sepne se pneumatický obvod pro vytvoření vakua a vyčká se, dokud tlakový spínač pneumatického obvodu nepotvrdí dosažené vakuum. Potom robot provede potřebné přemístění koncového efektoru se součástí do nové polohy a dojde k odpojení pneumatického obvodu pro uvolnění součásti.During the deployment of the suction cups, the robot moves the end effector to the desired position and ensures its correct orientation. If the end effector has not yet confirmed the correct position of the suction cups, the control system waits for confirmation. If acknowledgment has been made, the robot arm performs a stroke, closes the pneumatic circuit to create a vacuum, and waits until the pneumatic circuit pressure switch confirms the vacuum reached. The robot then moves the end effector with the component to the new position and disconnects the pneumatic circuit to release the component.

ío Přehled vyobrazeníío Overview of illustrations

Obr. 1 : Celkový pohled na koncový efektor pro ploché součástiGiant. 1: Overview of the end effector for flat parts

Obr. 2: Umístění krokových motorů, základní rozmístění přísavek a ramenGiant. 2: Position of stepper motors, basic arrangement of suction cups and arms

Obr. 3: Umístění referenčních spínačůGiant. 3: Location of the reference switches

Obr. 4: Pracovní prostor vytyčený přísavkami !5 Obr. 5: Příklady možných tvarů manipulovaných součástí a rozmístění přísavek pro jejich uchopeníGiant. Fig. 4: Suction cup working area! 5: Examples of possible shapes of handled parts and placement of suction cups for gripping

Obr. 6: Pneumatický obvod koncového efektoruGiant. 6: Pneumatic end effector circuit

Obr. 7: Vývojový diagram řízení koncového efektoru v robotickém systému.Giant. 7: Flow diagram of the end effector control in a robotic system.

Příklad provedení technického řešeníExample of technical solution

Robotický systém načetl součást kulatého tvaru, kterou je třeba přemístit, vybral koncový efektor ze zásobníku koncových efektoru a ověřil, zda má podtlakový koncový efektor proměnlivou konfiguraci přísavek 2 ohlášením specifického kódu řídicímu systému. K přemístění součásti byl vybrán adaptivní podtlakový koncový efektor tvořený kuželem I pro automatickou výměnu s konektorem pro přenos elektrických signálů a konektorem pro přenos pneumatické energie a s třemi vodorovnými rameny 6 upevněnými na kuželu I pro automatickou výměnu. Prostřední rameno 6 bylo nepohyblivé a zbývající dvě ramena 6 krajní se mohla vodorovně přibližovat, popřípadě oddalovat od prostředního ramene 6 působením krokového motoru 3a umístěného ve středové části prostředního ramene 6. Na obou koncích každého ze tří ramen 6 byla umístěna přísavka 2, přičemž tyto přísavky 2 se mohly působením tří krokových motorů 3b umístěných ve středové části každého ramene 6 pohybovat podél ramene 6, na kterém jsou umístěny (obr. 2). Ve středové Části každého ramene 6 vedle krokového motoru 3b se nacházel referenční spínač 4b, sloužící pro signalizaci dosažení krajní polohy přísavek 2 na jednotlivých ramenech 6 a ve středové Části prostředního ramene 6 na straně blíže ke kuželu i pro automatickou výměnu ležel referenční spínač 4a pro signalizaci dosažení krajní polohy krajních pohyblivých ramen 6 (obr. 3). Pod kuželem i automatické výměny byla umístěna řídicí elektronika 5 s výkonovými kartami po stranách koncového efektoru pro řízení krokových motorů 3a, 3b (obr. 1).The robotic system has read the round shape component to be moved, removed the end effector from the end effector reservoir and verified that the vacuum end effector has a variable suction cup configuration 2 by reporting a specific code to the control system. An adaptive vacuum end effector consisting of an auto-exchange cone I with an electrical signal connector and a pneumatic energy connector and with three horizontal arms 6 mounted on the auto-exchange cone I was selected to reposition the component. The middle arm 6 was stationary and the remaining two outermost arms 6 could be horizontally approached or moved away from the middle arm 6 by a stepper motor 3a located in the central portion of the middle arm 6. A suction cup 2 was positioned at both ends of each of the three arms 6 2, they were able to move along the arm 6 on which they are located by the action of three stepper motors 3b located in the central part of each arm 6 (FIG. 2). In the central part of each arm 6 next to the stepper motor 3b there was a reference switch 4b for signaling the reached position of the suction cups 2 on the individual arms 6 and in the central part of the middle arm 6 on the side closer to the cone reaching the extreme position of the outer movable arms 6 (Fig. 3). A control electronics 5 with power cards on the sides of the end effector for controlling stepper motors 3a, 3b has been placed under the automatic exchange cone (Fig. 1).

Řídicí systém vyslal do koncového efektoru informaci o poloze přísavek 2. Řídicí elektronika 5 koncového efektoru zajistila pomocí krokových motorů 3a, 3b nastavení ramen 6 s přísavkami 2 do polohy vhodné pro uchopení plochy kruhového předmětu (obr. 5). Po sepnutí pneumatickéhoThe control system has sent information about the position of the suction cups to the end effector 2. The end electronics effector control 5 has adjusted the suction arm arms 6 with the stepper motors 3a, 3b to a position suitable for gripping the area of the circular object (Fig. 5). After switching on pneumatic

4o obvodu pro vytvoření vakua robot uchopil součást, přemístil ji na požadované místo, odpojením pneumatického obvodu se přerušilo vakuum a předmět se z efektoru uvolnil. Na obr. 6 je schematicky znázorněn pneumatický obvod koncového efektoru a obr. 7 popisuje vývojový diagram řízení koncového efektoru v robotnickém systému.At the vacuum generating circuit, the robot has grasped the component, moved it to the desired location, disconnecting the pneumatic circuit to break the vacuum and release the object from the effector. FIG. 6 is a schematic diagram of an end effector pneumatic circuit; and FIG. 7 illustrates a flow diagram of an end effector control in a worker system.

Tento koncový efektor je možné díky proměnlivé konfiguraci přísavek 2 použít pro přemísťování plochých součástí s různou členitostí a otvory. Systém základní konfigurace přísavek 2 a možné směry jejich pohybu jsou znázorněny na obr. č. 5.Due to the variable configuration of the suction cups 2, this end effector can be used to move flat parts with different articulations and openings. The system of the basic configuration of suction cups 2 and possible directions of their movement are shown in Fig. 5.

_ 2_ 2

CZ 25083 UlCZ 25083 Ul

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Adaptivní podtlakový koncový efektor je využitelný jako manipulační součást průmyslových robotů. Díky automaticky možným navoleným variantám různé konfigurace přísavek je možné jej použít pro přemisťování více plochých součástí, které mají různé členitosti a otvory a tím rozšiřuje adaptivitu celého robotizovaného systému.The adaptive vacuum end effector can be used as a handling component for industrial robots. Thanks to the automatically selectable variants of the various suction cup configurations, it can be used to move multiple flat parts having different articulations and openings, thus enhancing the adaptability of the entire robotized system.

Claims (1)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Adaptivní podtlakový koncový efektor, vyznačující se tím, že je tvořen kuželem (1) pro automatickou výměnu s konektorem pro přenos elektrických signálů a konektorem pro přenos pneumatické energie, přičemž na kuželu (1) pro automatickou výměnu jsou upevněna io tři vodorovná ramena (6), kde prostřední rameno (6) je nepohyblivé a zbývající dvě ramena (6) krajní jsou pro vodorovné přibližování opatřena krokovým motorem (3a) umístěným ve středové části prostředního ramene (6) na straně blíže ke kuželu (1) pro automatickou výměnu, popřípadě oddalovat od prostředního ramene (6), na obou koncích každého ze tří ramen (6) je umístěna přísavka (2), přičemž tyto přísavky (2) jsou pro pohyb podél ramene (6), na kterém jsou umístě15 ny, opatřeny krokovým motorem (3b) umístěným ve středové části každého ramene (6), přičemž se ve středové části každého ramene (6) vedle krokového motoru (3b) nachází referenční spínače (4b), sloužící pro signalizaci dosažení krajní polohy přísavek (2) na jednotlivých ramenech (6) a ve středové části prostředního ramene (6) na straně blíže ke kuželu (1) pro automatickou výměnu leží referenční spínač (4a) pro signalizaci dosažení krajní polohy krajních pohyblivých ramenAdaptive vacuum end effector, characterized in that it consists of an automatic exchange cone (1) with a connector for transmitting electrical signals and a connector for transmitting pneumatic energy, wherein three horizontal arms (1) are fastened to the automatic exchange cone (1). 6), wherein the middle arm (6) is stationary and the other two outermost arms (6) are provided with a stepper motor (3a) located in the central part of the middle arm (6) on the side closer to the automatic exchange cone (1) optionally to move away from the middle arm (6), a suction cup (2) is provided at both ends of each of the three arms (6), said suction cups (2) being provided with a stepper motor to move along the arm (6) on which they are located (3b) disposed in the central portion of each arm (6), the central portion of each arm (6) adjacent to the stepper motor (3b) a reference switch (4a) for signaling when the suction cups (2) have reached the limit position of the suction cups (2) on the individual arms (6) and in the middle part of the middle arm (6) on the side closer to the automatic exchange cone (1) reaching the extreme position of the extreme movable arms 20 (6).20 (6).
CZ201227024U 2012-11-15 2012-11-15 Adaptive vacuum-type end effector CZ25083U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201227024U CZ25083U1 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Adaptive vacuum-type end effector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201227024U CZ25083U1 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Adaptive vacuum-type end effector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ25083U1 true CZ25083U1 (en) 2013-03-14

Family

ID=47901688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201227024U CZ25083U1 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Adaptive vacuum-type end effector

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ25083U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10836046B2 (en) Robot gripper
KR102265504B1 (en) A loading line system and method for loading blanks discharged from a blanking shear or press
CN109605405B (en) Self-adaptive cylinder grabbing paw
KR20180112851A (en) An effect unit for a robot, a work device including a robot, and an effect exchange method of the robot
RU2019112828A (en) END EFFECTOR SYSTEM
EP3383600B1 (en) Manufacturing pickup tool
EP3028827B1 (en) Method and device for automating the assembly of automotive mirrors
KR101399507B1 (en) Gripping device for a workpiece
US9618857B2 (en) End effectors and reticle handling at a high throughput
EP3031586A1 (en) Flexible gripping device for a part stacking system, part stacking system and positioning method for positioning gripping elements for a part stacking system
EP3501685B1 (en) Steel bar transverse stepping conveying equipment and control method
CN110277712B (en) Wire Harness Forming Feeding Device
TWI756946B (en) Holding device, control method, control device, and robot system
CN111216155A (en) Simple dual-arm cooperative manipulator
CN111070197A (en) Automatic fixtures, automatic gripping devices, robotic arms, robots
GB2611769B (en) Gripper assembly for a robotic manipulator
CZ25083U1 (en) Adaptive vacuum-type end effector
JP2018171704A (en) Gripping device, and apparatus for loading/unloading slab material comprising gripping device
JP7770408B2 (en) Operating system with external control assembly
GB202213522D0 (en) A gripper assembly for a robotic manipulator
CN111267139B (en) Intelligent end effector of robot
CN107393743B (en) A low-pressure air switch automatic assembly system and method with dual manipulator arms working together
US12195287B2 (en) Robot system and method of operating the same
CN108582123A (en) A kind of manipulator with clamping device
CN102699745A (en) Self-adaptive manipulating arm device for change of positioning center and height of workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20130314

MK1K Utility model expired

Effective date: 20161115