[發明專利]具有桌下機械手的工作設備

在審

• 申請號: 201880095496.1
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN112384333A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: S·法克爾;M·萊布拉托-拉斯特羅約;T·A·勒貝克
• 申請（專利權）人: 海拉有限雙合股份公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16;B25J19/06;B25J21/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉盈

本發明的主題是一種用于部分自動地執行工作步驟的工作設備，所述工作設備包括具有工作臺面的工作臺和設置在所述工作臺面之上的協作工作區域，在所述協作工作區域中能手動地和自動地執行工作步驟，其中，用于執行自動的工作步驟的機械手設置在所述工作臺面之下，并且在所述工作臺面中存在至少一個開口，所述工作區域通過所述開口對于機械手而言是可接近的。

技術領域

本發明涉及一種用于部分自動地執行工作步驟的工作設備，所述工作設備包括具有工作臺面的工作臺和設置在所述工作臺面之上的協作工作區域，在所述協作工作區域中能手動地和自動地執行工作步驟。

背景技術

使用工業機械手是在當今的工業產品生產中重要的組成部分。工業機械手的典型應用包括例如焊接、結合、涂敷、切割、裝配、包裝、標記、檢驗或運輸和處理(Abfertigen)。工業機械手通常具有以下各組件：包括旋轉軸和平移軸的承載結構、設置在所述承載結構上的驅動單元、操作頭例如抓取系統、用于預定機械手動作的可編程的控制裝置以及用于監測運動學鏈的位置的內部傳感器。

傳統上在工業制造環境中機械手的工作區域(亦即以下空間：所述空間在機械手的正常運行中被所述機械手的承載結構、驅動單元或操作頭的任意部分占據)在所述機械手的運行期間嚴格防護以防人員的進入，以便保護所述人員以防由于機械手的工作事故。對此，機械手的工作區域通常用保護擋板或圍欄圍住并在必要時附加地還利用傳感器、例如光柵來監測。

而在推進自動化目標的進程中，對于機械手與人員的嚴格分離的工作區域的安全范例越來越多地被協作式方案所代替，所述協作式方案拓展人與機器的直接的、物理上的交互。特別是，所述方案的目標是提高制造效率，例如通過以下方式：機械手承擔對于人來說在身體上費力的工作，從而人可以更加專注于其優越的認知能力。為了在由人和機器共同使用的工作區域中避免工作事故，這樣的協作機械手與外部傳感器連接，所述外部傳感器給機械手控制裝置提供關于在協作工作區域中或在所述協作工作區域的周圍環境中工作的人員或其身體部分的位置和運動的信息，從而控制裝置一方面可以控制機械手以用于與人員直接交互以便共同實施工作步驟，并且另一方面可以在事故緊急情況下將機械手立刻置于靜止狀態中或觸發其他適當的安全措施。

用于可靠地開動工業機械手的推薦的保護措施在機械標準DIN EN ISO 12100和所應用的協調標準(DIN EN ISO 10218-1,ISO/TS15066)中說明。根據例如以公開文件WO2017/163251 A2和DE 10 2016 002 781 A1以及實用新型文件DE 20 2015 101 621 U1給出的現有技術，用于部分自動地制造產品的、具有用于機械手和人員的協作工作區域的設備包括具有工作臺面的工作臺和設置在所述工作臺面之上的協作工作區域，所述協作工作區域不僅對于站在或坐在所述工作臺前的人員而言、而且對于機械手而言是可接近的。所述機械手在現有技術中安裝在所述工作臺面上或設置在所述工作臺面之上、例如安裝在工作臺的后部結構上或在門架系統上。所述協作工作區域通常還被護欄包圍，所述護欄包括用于人員的可關閉的入口。這樣的護欄構成冗余的安全措施，所述安全措施附加地確保由機械手自行實施的并且無需與人直接配合工作的工作步驟的安全以防事故。

如以下所說明的那樣，根據現有技術的這種工作設備在靈活性和可接近性、規定時間以及投入成本和資格要求方面包含一系列缺點。

機械手在工作臺面上或在工作臺的后部擋板上的布置在工作設備集成到生產線中時對于材料物流構成強烈限制的邊界條件。所述材料物流例如包括由運抵的和運出的構件以及所供應的、要在所述工作設備中裝配到所述構件上的各組件組成的材料流。協作工作區域的對于材料物流而言的可接近性受機械手在工作臺面上或在后部擋板上的存在所強烈妨礙，從而工作臺的龐大的幾何尺寸可能是必要的，特別是因為工作設備的為了人員進入而設置的側面出于安全原因要盡可能保持暢通并且因此不應被用于材料物流。