[發(fā)明專利]用于處置物品的設(shè)備和用于運(yùn)行這種設(shè)備的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410252673.6
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104227719A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米夏埃爾·哈特爾;科爾特·珀?duì)?/a>;施特凡·埃爾施佩格;漢斯·魯伯爾
• 申請（專利權(quán)）人: 克朗斯股份公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J18/06
• 代理公司: 北京博華智恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11431
• 代理人: 樊衛(wèi)民;黃向陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于處置物品的設(shè)備以及一種用于運(yùn)行處置物品的設(shè)備的方法。

背景技術(shù)

處置物品可以設(shè)定或包含：操縱一個或更多個物品、和/或概括稱為傳送的將物品移動和/或提升、和/或圍繞一條或多條軸線轉(zhuǎn)動、和/或在一個面上移位、或者還有從第一面移到第二面上、和/或處置一個或更多個物品、例如借助于捆扎、包裝，如纏繞件、熱縮管或紙板來提供一個或更多個物品，僅列出幾個能夠考慮的設(shè)計(jì)方案。

物品可以例如是物體，如已包裝的或未包裝的物件、容器、紙板箱，或者由多個物體組成的包扎件，其中，包扎件的各物體例如借助捆扎、包裝、如纏繞、熱縮管或紙板或者承載架而保持在一起，僅列出幾個能夠考慮的設(shè)計(jì)方案。

處置物品也可以設(shè)定同時(shí)處置多個例如相對彼此分成組的物品和/或物品組，其中多個物品按照期望的取向相對彼此布置。

對于處置一個或更多個物品已知的是，使用至少一個操縱器，例如工具，如夾具或支承面，該操縱器借助于用于處置物品的設(shè)備在工作空間之內(nèi)定位并且例如能夠按照用于實(shí)施操縱和/或傳送和/或處置一個或更多個物品所需要的運(yùn)動而運(yùn)動。在此借助于用于處置物品的設(shè)備實(shí)施的運(yùn)動可以如在圍繞一個或更多個軸線轉(zhuǎn)動的情況下設(shè)定點(diǎn)狀的運(yùn)動軌跡或者在平移運(yùn)動的情況下設(shè)定直線的或者二維或三維地彎曲分布的運(yùn)動軌跡。例如也可以是由上述運(yùn)動軌跡構(gòu)成的部分組合。

操縱器可以是上述用于處置物品的設(shè)備的一部分、可以包含該設(shè)備或者由該設(shè)備包含。該操縱器可以在借助用于處置物品的設(shè)備能夠?qū)⑵鋫魉偷降牡攸c(diǎn)處自身實(shí)施一個或更多個動作，例如單軸或多軸的轉(zhuǎn)動運(yùn)動和/或一維或多維的平動運(yùn)動和/或夾取運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)，僅僅列出幾個能夠考慮的設(shè)計(jì)方案。工作空間在此通過用于處置物品的設(shè)備來預(yù)設(shè)。該工作空間對應(yīng)于由包絡(luò)面圍成的體積，包括例如操縱器的用于處置物品的設(shè)備在占有極限位置的條件下相應(yīng)地在最大可能偏移的情況下在整個空間角范圍中最大能夠達(dá)到的所有點(diǎn)位于該包絡(luò)面上。

已知的用于處置物品的設(shè)備是所謂的三角式機(jī)器人(Deltaroboter)。三角式機(jī)器人包括在在其上進(jìn)行處置物品的一個面之上或在其間進(jìn)行處置物品的多個面之上的支架上設(shè)置的基座。在該基座上設(shè)置有連桿機(jī)構(gòu)，該連桿機(jī)構(gòu)包括至少三個臂和與至少三個臂中的每個臂鉸接連接的中心的聯(lián)接元件。該聯(lián)接元件位于該連桿機(jī)構(gòu)的中心。該聯(lián)接元件在此位于基座與所述面之間或者位于基座與在其間進(jìn)行處置物品的多個面之間。

帶有三個臂的三角式機(jī)器人也被稱為三足機(jī)器人。

每個臂都包括在基座上以能夠圍繞與支架固定的樞轉(zhuǎn)軸線受驅(qū)動可偏轉(zhuǎn)的方式設(shè)置的上臂和與上臂及聯(lián)接元件鉸接連接的下臂。該下臂在這里實(shí)施為被動式的、沒有用來使其相對于上臂或聯(lián)接元件偏轉(zhuǎn)的驅(qū)動器。一個或更多個下臂可以例如通過球節(jié)與相應(yīng)配屬的上臂和聯(lián)接元件連接。這樣的各個下臂可以自由樞轉(zhuǎn)并且不具備固有穩(wěn)定性。

例如實(shí)施成三足機(jī)器人的三角式機(jī)器人的所有的上臂分別以能夠圍繞優(yōu)選位于公共面之內(nèi)的樞轉(zhuǎn)軸線偏轉(zhuǎn)地受驅(qū)動的方式支承。三個與聯(lián)接元件并且分別與其相配屬的上臂連接的下臂在任何位置都形成力三角，該力三角只有當(dāng)三個上臂同步地實(shí)施為其計(jì)算好的圍繞其與支架固定的樞轉(zhuǎn)軸線的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)才可運(yùn)動。

所述下臂中的至少一個下臂可以包括兩個也被稱為尺骨和橈骨的、形成也稱作為并聯(lián)連桿的平行四邊形連桿的連桿元件，以便將聯(lián)接元件在至少一個預(yù)定的取向上相對于基座引導(dǎo)。

聯(lián)接元件在此作為工作平臺用于所謂的工具中心點(diǎn)(TCP)。在該工具中心點(diǎn)上可以設(shè)置前述的操縱器，或者它可以包含前述的操縱器，或者它可以由前述的操縱器包含。下面，為簡單起見，不再在這些設(shè)計(jì)方案變型形式之間進(jìn)行區(qū)分，并且取而代之的是，代表性地，只要沒有明示地提到不同之處，就統(tǒng)一地將設(shè)在或設(shè)置在聯(lián)接元件上的操縱器的表達(dá)用于所有三種設(shè)計(jì)方案變型形式。

為了對設(shè)置在聯(lián)接元件上的操縱器在該操縱器借助聯(lián)接元件在工作空間之內(nèi)被傳送到的地點(diǎn)處進(jìn)行操作和/或圍繞例如豎直地豎立在聯(lián)接元件上和/或在基座上和/或豎直地豎立在與支架固定的樞轉(zhuǎn)軸線在其內(nèi)部延伸的共同平面上的轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，以便例如實(shí)施期望地處置物品和/或設(shè)定操縱器取向，已知的是，在基座和聯(lián)接元件之間設(shè)有至少一個以可轉(zhuǎn)動受驅(qū)動的方式支承的軸。如果操縱器要相對于聯(lián)接元件旋轉(zhuǎn)，那么在聯(lián)接元件上設(shè)有操縱器的可驅(qū)動可轉(zhuǎn)動的支承裝置，所述支承裝置例如經(jīng)由傳動裝置或直接地以不可轉(zhuǎn)動的方式與在基座和聯(lián)接元件之間以可轉(zhuǎn)動受驅(qū)動的方式支承的軸連接。