[發(fā)明專利]可重構(gòu)機(jī)器人末端執(zhí)行器組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410238774.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN104209950A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y-T.林;R.J.梅納薩;J.波勒斯;L.倫格;小約瑟夫.J.埃克爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B25J15/00
• 分類號(hào): B25J15/00;B25J17/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 賀紫秋

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及可重構(gòu)機(jī)器人末端執(zhí)行器組件。

背景技術(shù)

機(jī)器人末端執(zhí)行器被用于多種制造工藝中來執(zhí)行對(duì)指定工件的作業(yè)。末端執(zhí)行器可包括具有末端工具的工具模塊，末端工具根據(jù)設(shè)計(jì)可以夾持、運(yùn)輸、取向和釋放工件。某些末端執(zhí)行器包括主臂，其根據(jù)需要由物料處理機(jī)器人抓握和移動(dòng)。末端執(zhí)行器的支臂從主臂向外延伸。多個(gè)分支從支臂徑向向外延伸，以形成工具模塊陣列。

各個(gè)工具模塊和末端工具可在執(zhí)行作業(yè)任務(wù)之前手動(dòng)調(diào)節(jié)到期望的位置和取向。這樣的末端執(zhí)行器可便于制造工藝。但是，傳統(tǒng)的用于相互連接多個(gè)支臂和分支以及用于將功率按一定路線引導(dǎo)到末端工具的設(shè)計(jì)相對(duì)于包裝尺寸、可調(diào)節(jié)性和重量來說可能仍然不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開的末端執(zhí)行器組件旨在通過使用重量輕的串聯(lián)分支關(guān)節(jié)組件，一定程度上解決前述問題，串聯(lián)分支關(guān)節(jié)組件的每一個(gè)利用一對(duì)具有相應(yīng)手柄的凸輪鎖。該對(duì)凸輪鎖形成能夠相對(duì)快速地鎖定/解鎖并且再定位末端執(zhí)行器組件的多個(gè)分支的偏心關(guān)節(jié)。

末端執(zhí)行器組件可包括具有致動(dòng)器的配置工具。致動(dòng)器可被用于直接接合凸輪鎖手柄和每一個(gè)串聯(lián)分支關(guān)節(jié)組件的兩個(gè)分支關(guān)節(jié)。配置工具自動(dòng)地釋放凸輪鎖，并且之后關(guān)于指定支臂旋轉(zhuǎn)和/或線性地定位分支關(guān)節(jié)，其中由工件的設(shè)計(jì)確定特定配置。

另外，還可包括柔性裙?fàn)罱M合件，其將氣動(dòng)管或其他柔性導(dǎo)管按一定路線引導(dǎo)到末端工具中的每一個(gè)。與現(xiàn)有組合件不同，本發(fā)明的柔性裙?fàn)罱M合件實(shí)現(xiàn)此而無需承載分支的結(jié)構(gòu)載荷。

在結(jié)合附圖時(shí)，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)從后面實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式中的一些和其他實(shí)施例的詳細(xì)描述變得顯而易見。

附圖說明

圖1是具有根據(jù)本公開的多個(gè)可配置工具模塊和配置工具的可重構(gòu)末端執(zhí)行器組件的示意性平面示圖。

圖2是圖1的末端執(zhí)行器組件的分支部分的示意性立體示圖。

圖3是圖2中所示的示例性串聯(lián)分支關(guān)節(jié)組件的示意性立體示圖。

圖3A是可與圖3的串聯(lián)分支關(guān)節(jié)組件一起使用來結(jié)合單獨(dú)的偏心分支關(guān)節(jié)的柔性卡入式套筒的示意性立體示圖。

圖4是圖1中所示的配置工具的示例性實(shí)施例的示意性平面示圖。

圖5是可與圖1的可重構(gòu)末端執(zhí)行器組件一起使用的柔性裙?fàn)罱M合件的示意性側(cè)示圖。

圖6是圖5中所示的柔性裙?fàn)罱M合件的示意性平面示圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，其中在全部附圖中，相似的附圖標(biāo)記指代相似的部件，可重構(gòu)末端執(zhí)行器組件10示意性地顯示在圖1中。末端執(zhí)行器組件10包括主臂12，其經(jīng)由T形配件15或其他適當(dāng)連接器連接到具有縱向軸線11的支臂16。支臂16可具有內(nèi)壁19，如圖2和4中所示。主臂12可根據(jù)機(jī)器人(R)14的需要(例如通常在制造設(shè)施中用于物流目的的類型的多軸線物料處理機(jī)器人)定位在笛卡爾(xyz)參照系(即自由空間)中的任何位置。如本領(lǐng)域很容易理解的，這樣的機(jī)器人14可編程、固定到靜止或可動(dòng)基底并且配置為根據(jù)需要關(guān)于工件(WP)定位主臂12。

末端執(zhí)行器組件10的支臂16通過T形配件15關(guān)于主臂12正交地延伸，并且對(duì)多個(gè)分支18提供必要的橫向結(jié)構(gòu)支撐。分支18中的每一個(gè)支撐工具模塊20，其中每一個(gè)工具模塊20包括末端工具22。分支18可以懸臂方式附接到支臂16。如本文所述，具有附接的工具模塊20的分支18是可動(dòng)的，并且因而可根據(jù)需要布置為允許末端工具22附接到工件(WP)或以其他方式與工件相互作用，所述工件例如為一片玻璃、結(jié)構(gòu)主體面板等。

與非限制性主體面板示例一致，對(duì)應(yīng)的末端工具22在全部多幅附圖中顯示為用于固定和移動(dòng)汽車或其他主體面板，而不劃傷其制成的顯示表面類型的氣動(dòng)吸盤。但是，可在本發(fā)明的預(yù)期范圍內(nèi)容易地預(yù)見其他末端工具22，例如夾鉗、夾具、噴嘴等，并且因此末端工具22的特定構(gòu)造可改變。

圖1中所示的工具模塊20通過線性/可旋轉(zhuǎn)鎖定機(jī)構(gòu)24(即允許工具模塊20沿關(guān)于分支18的縱向軸線13的旋轉(zhuǎn)方向(箭頭A)和線性方向(箭頭B)鎖定在位并且沿任一方向解鎖以允許工具模塊20關(guān)于分支18平移或旋轉(zhuǎn)的任何裝置或機(jī)構(gòu))連接到對(duì)應(yīng)的分支18。例如Lin等的US2011/0182655(其以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式合并在此)中公開了可適用于用作鎖定機(jī)構(gòu)24的示例性鎖定機(jī)構(gòu)。每一個(gè)分支18從支臂16的縱向軸線11徑向向外延伸。接著，多個(gè)分支18通過對(duì)應(yīng)的串聯(lián)分支關(guān)節(jié)組件30連接到支臂16。