ES2878333T3 - Dispositivo cambiador de herramientas para un brazo robótico - Google Patents

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Dispositivo cambiador de herramientas para un brazo robótico, que comprende: - un adaptador de robot (1) particularmente adaptado para conectarse a un brazo robótico (5) y a una herramienta (6); - comprendiendo el adaptador de robot (1) un cilindro neumático (117) en cuyo interior un pistón (116) está dispuesto de manera deslizable para activar un mecanismo de acoplamiento y desacoplamiento (120) del brazo robótico (5) con la herramienta (6); caracterizado por que en una de las paredes del adaptador de robot (1) están dispuestos por lo menos cuatro conductos pasantes (24, 25, 26, 27), uno de cuyos extremos se abre al interior del cilindro neumático (117) y otro de cuyos extremos se abre al exterior del cilindro neumático (117); comprendiendo además el dispositivo un primer sensor (18) de presión diferencial conectado a por lo menos dos de los conductos pasantes (24, 25) y un segundo sensor (19) de presión diferencial conectado a otros dos de los conductos pasantes (26, 27).

Description

descripción
Dispositivo cambiador de herramientas para un brazo robótico
Campo técnico
La presente invención se refiere al sector de la robótica y, en particular, al sector de Ios dispositivos cambiadores de herramientas robóticas particularmente adaptados para acoplarse con un brazo robótico. La presente invención se ha desarrollado haciendo referencia particular, aunque sin limitarse a ello, a un dispositivo cambiador de herramientas con un control de seguridad.
Antecedentes
Los sistemas robóticos son conjuntos de máquinas que comprenden uno o más robots industriales o manipuladores para diversos usos, controlados o programables automáticamente para realizar movimientos sobre tres o más ejes.
Su uso es cada vez más común en muchas y diferentes aplicaciones industriales, desde la logística a la pintura, el montaje, la soldadura, etc. Dentro de estos sistemas existe, por lo tanto, la necesidad de que un robot utilice varias herramientas para realizar funciones diferentes entre sí y, por lo tanto, que el robot esté equipado con un dispositivo cambiador de herramientas particularmente adaptado para acoplarse con un brazo robótico.
En el documento JP S60 123287 A se divulga un ejemplo de un dispositivo cambiador de herramientas para un brazo robótico que comprende un cilindro neumático y un sensor de presión.
La integración e instalación de robots industriales y herramientas robóticas en líneas de producción implican riesgos particulares. Los estándares internacionales ya han identificado estos riesgos y contemplan una serie de prescripciones de seguridad mínimas que deben adoptar las personas implicadas en un sistema robótico (fabricante, proveedor, integrador y usuario) para garantizar un entorno de trabajo seguro.
Las prescripciones de seguridad necesarias para accionar el desacoplamiento de un cambiador de herramientas pueden ser, por ejemplo:
- cuando el cambiador de herramientas está acoplado con la herramienta (lado de robot y lado de herramienta acoplados) y está en su estación de estacionamiento, o
- cuando no está en la estación de estacionamiento (o está en movimiento), pero la herramienta no está acoplada con el adaptador de robot (el adaptador de robot está libre).
Otra condición fundamental para garantizar la seguridad es que el cambiador de herramientas esté alimentado con un valor de energía predeterminado previsto para su funcionamiento (energía neumática, energía eléctrica, hidráulica o similar). De hecho, la reducción del valor de la energía que se alimente o su insuficiencia según Ios criterios establecidos en el diseño del cambiador de herramientas o su variación más allá de Ios valores de diseño puede provocar, a corto o largo plazo, situaciones de desacoplamiento en condiciones inseguras y, por lo tanto, muy peligrosas.
En general, Ios fabricantes de cambiadores de herramientas contemplan, por razones de seguridad, un mecanismo de redundancia (mecánico o de otro tipo) que evite el desacoplamiento también en la condición de pérdida de la energía necesaria para el funcionamiento del cambiador de herramientas. Sin embargo, tales soluciones no han demostrado ser suficientes para garantizar la seguridad.
Por lo tanto, ha surgido la necesidad de diseñar y producir herramientas robóticas capaces de garantizar que la pérdida o variación de la alimentación de energía (por ejemplo, alimentación de potencia eléctrica, hidráulica, neumática, de vacío) no provoque la liberación de la carga que podría dar como resultado una condición peligrosa. También ha surgido la necesidad de asegurar que tal equipo robótico garantice que la liberación de herramientas liberables solo tenga lugar en determinadas ubicaciones o en condiciones específicas y controladas, si la liberación pudiera provocar una situación peligrosa, algo muy probable con referencia a un cambiador de herramientas.
El solicitante ha realizado varios experimentos y actividades de investigación y desarrollo a fin de identificar una solución capaz de proporcionar un control de seguridad asociado al cambiador de herramientas en una aplicación robótica que garantice que el propio cambiador de herramientas no pueda ser desacoplado a no ser que se verifique una o más condiciones de seguridad. Esto incluye la consideración de que no se pueda aplicar un mandato de desacoplamiento al cambiador de herramientas a menos que se cumplan las condiciones de seguridad necesarias.
En virtud de lo anterior, un objetivo de la presente invención es el de proporcionar una solución para tales necesidades.
Este y otros objetivos se alcanzan mediante las formas de realización de la invención que comprenden las características técnicas definidas en la reivindicación principal. Las reivindicaciones subordinadas esbozan unos aspectos preferidos y/o particularmente ventajosos de la invención.
Exposición de la invención
Un aspecto de la invención según la presente invención proporciona un dispositivo cambiador de herramientas para un brazo robótico, que comprende:
- un adaptador de robot particularmente adaptado para ser conectado a un brazo robótico y a una herramienta;
- comprendiendo el adaptador de robot un cilindro neumático en cuyo interior está dispuesto de manera deslizable un pistón para activar un mecanismo de acoplamiento y desacoplamiento del brazo robótico con la herramienta;
caracterizado por que en una de las paredes del adaptador de robot están dispuestos por lo menos cuatro conductos pasantes, uno de cuyos extremos se abre al interior del cilindro neumático y otro de sus extremos se abre al exterior del cilindro neumático;
comprendiendo el dispositivo además un primer sensor de presión diferencial conectado a por lo menos dos de los conductos pasantes y un segundo sensor de presión diferencial conectado a otros dos de los conductos pasantes. Gracias a tal solución, se pueden detectar no solo las posiciones acoplada y desacoplada del dispositivo de acoplamiento y desacoplamiento, sino también las intermedias, por lo que se obtiene una detección más directa y, por lo tanto, se aumenta la seguridad del dispositivo cambiador de herramientas.
Otro aspecto de la invención contempla que cada sensor de presión diferencial comprende por lo menos dos orificios de entrada de aire comprimido, estando dichos orificios en conexión de fluido con dichos conductos pasantes.
Un aspecto adicional de la presente invención contempla que cada sensor de presión diferencial comprende por lo menos una salida particularmente adaptada para proporcionar una señal de salida analógica o digital a un circuito procesador eléctrico.
Gracias a tal solución, se puede detectar una falta de presión de aire o una presión de aire insuficiente, lo que constituye un fallo peligroso del sistema, y bloquear la solicitud de desacoplamiento subsiguiente.
Otro aspecto de la presente invención contempla que el dispositivo comprende un adaptador de herramientas particularmente adaptado para ser conectado a una herramienta.
Un aspecto adicional de la presente invención contempla un módulo de control de seguridad para adaptador de robot, conectado al adaptador de robot, y un módulo de control de seguridad para adaptador de herramientas conectado al adaptador de herramientas. Gracias a tal solución, es posible realizar una arquitectura de control de seguridad con dos canales que realizan una monitorización cruzada entre s í.
Otro aspecto de la presente invención contempla que el módulo de seguridad para adaptador de robot comprende un circuito de control de seguridad.
Gracias a tal solución, se puede evitar un fallo individual que dé lugar a la pérdida de la función de seguridad. Aún otro aspecto de la presente invención contempla que el circuito de control de seguridad comprende dos dispositivos accionadores conectados en serie a un conducto de desacoplamiento particularmente adaptado para alimentar el cilindro desde el lado que activa el desacoplamiento.
Gracias a tal solución, se puede realizar una lógica neumática AND que incrementa adicionalmente las condiciones de seguridad para evitar el desacoplamiento de la herramienta del brazo robótico.
Un aspecto adicional de la presente invención contempla que uno de dichos dispositivos accionadores está conectado a un conducto de acoplamiento adaptado particularmente para alimentar el cilindro desde el lado que activa el acoplamiento.
Gracias a tal solución, se puede realizar una lógica neumática OR.
Otro aspecto de la presente invención contempla que los dispositivos accionadores sean válvulas solenoides neumáticas biestables.
Aún otro aspecto de la presente invención contempla que el módulo de seguridad para adaptador de robot comprende un circuito de seguridad adicional, comprendiendo dicho circuito dos sensores de presión conectados a un conducto de alimentación de aire neumático del módulo de control de seguridad o conectados a por lo menos dos de los conductos pasantes dispuestos en el cilindro neumático del adaptador de robot, y dos dispositivos accionadores dispuestos en serie y conectados al conducto de desacoplamiento.
En una variante de la presente invención dos sensores de presión están conectados a dos de los cuatro conductos pasantes para detectar la presión de aire en el interior del cilindro neumático y las señales de salida de estos sensores son utilizadas por el módulo de seguridad para adaptador de robot.
Gracias a tal solución, se puede evitar el peligroso desacoplamiento de la herramienta en caso de que el operario pase por alto las señales eléctricas de seguridad proporcionadas por el control de seguridad o el usuario no las integre en sus medidas de control de seguridad y el operario active el robot con el cambiador de herramientas sin alimentación de aire.
Otro aspecto de la presente invención proporciona por lo menos un sensor de presencia de herramientas, que está particularmente adaptado para detectar el acoplamiento del adaptador de herramientas con el adaptador de robot.
Un aspecto adicional de la presente invención contempla que el sensor de presencia de herramientas puede estar situado en el módulo de seguridad para adaptador de robot.
Breve descripción de Ios dibujos
Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción, proporcionada a modo de ejemplo haciendo referencia a las figuras adjuntas, en las que:
- la figura 1 es una vista en sección esquemática de un adaptador de robot según la presente invención;
- la figura 2 muestra una vista lateral esquemática de un dispositivo cambiador de herramientas según la presente invención;
- la figura 3 muestra una vista esquemática de los módulos de seguridad según la presente invención;
- la figura 4 es una representación esquemática de una estructura de control de seguridad de un cambiador de herramientas;
- la figura 5 es una vista esquemática de otra forma de realización de los módulos de seguridad según la presente invención; y
- la figura 6 es una vista en sección esquemática de otra alternativa del adaptador de robot según la presente invención.
Modo óptimo de accionar la invención
Como se ilustra en la figura 4, una estructura de control de seguridad, o arquitectura, para un cambiador de herramientas está caracterizada por una redundancia, es decir, por dos canales paralelos, cada canal con un dispositivo de entrada ll, 12 respectivo, una lógica de control L1, L2 respectiva y un dispositivo de salida O I, 02 respectivo conectados entre sí mediante unos elementos de interconexión im. Las dos lógicas de control L l, L2 de los dos canales están sujetas posiblemente a una monitorización cruzada 'c' y cada dispositivo de salida O I, 02 está sujeto a una monitorización 'm' por la lógica de canal para un posible fallo (en la que la detección del fallo es razonablemente factible).
Además, un fallo individual no da lugar a la pérdida de la función de seguridad. Si es razonablemente factible, el fallo individual debe ser detectado durante la solicitud de función de seguridad subsiguiente o antes de esta.
Según una de las formas de realización de la presente invención, ilustrada en las figuras 1 a 3, un cambiador de herramientas puede ser activado por aire comprimido y comprende un adaptador de robot 1, particularmente adaptado para ser conectado a un brazo robótico 5, y un adaptador de herramientas 2, particularmente adaptado para ser conectado a una placa 7 de soporte de herramientas para el alojamiento de una herramienta 6.
El adaptador de robot 1 comprende un cilindro neumático, preferentemente, pero no limitado a, un cilindro neumático 117 de efecto doble, compuesto de un cilindro 17, o cámara neumática, y un pistón 116 dispuesto de manera deslizable en el interior del cilindro 17. El pistón 116 comprende, a su vez, una parte plana 16, o cabeza, de una manera estanca contra las paredes del cilindro 17, preferentemente con la ayuda de un elemento de estanqueidad, por ejemplo, una junta tórica 118. El pistón 116 comprende además un vástago 119 conectado a un elemento de acoplamiento 120 particularmente adaptado para acoplarse, por uno de sus extremos, con una herramienta 6. Como se verá más claramente a continuación, el cilindro neumático 117 está particularmente adaptado para activar un mecanismo de acoplamiento/desacoplamiento del adaptador de robot 1 y una herramienta 6.
El cambiador de herramientas puede naturalmente también ser activado de manera manual, eléctrica, hidráulica o de otra manera, sin por ello apartarse del alcance de la presente invención.
En el caso de un cambiador de herramientas neumático como en las imágenes adjuntas, el aire es alimentado al interior del cilindro 117 a través de un par de conductos de aire, un conducto 23 de aire de desacoplamiento y un conducto 22 de aire de acoplamiento. Un primer extremo del conducto 23 de aire de desacoplamiento y del conducto 22 de aire de acoplamiento se abre al interior del cilindro 117, y un segundo extremo de estos se abre al exterior del adaptador de robot 1. Los conductos de aire 22, 23 se obtienen a lo largo de la extensión vertical de la cámara neumática 17. En particular, el conducto 23 de aire de desacoplamiento está posicionado en correspondencia con la parte superior de la cámara neumática 17, mientras que el conducto 22 de aire de acoplamiento está posicionado en correspondencia con la parte inferior de la cámara neumática 17. El aire es alimentado selectivamente al interior del cilindro 117 a través del conducto 23 de aire de desacoplamiento y del conducto 22 de aire de acoplamiento, a ambos lados de la cabeza 16 del pistón 116 por una o más válvulas solenoides 12, 13, que pueden ser biestables o monoestables.
Naturalmente, se pueden contemplar el conducto de aire 22 para el aire de desacoplamiento y el conducto de aire 23 para el aire de acoplamiento sin cambiar el funcionamiento del dispositivo cambiador de herramientas y, por lo tanto, sin apartarse por ello del alcance de la presente invención.
La cabeza 16 puede adoptar, en uso, dos posiciones separadas y definidas correspondientes, por ejemplo, pero no limitado a ello, a los extremos de la carrera del pistón 116 en el interior del cilindro 17. Una primera posición corresponde al acoplamiento del adaptador de robot 1 con el adaptador de herramientas 2 y una segunda posición corresponde al desacoplamiento del adaptador de herramientas 2 del adaptador de robot 1.
Una detección de la posición del pistón 116 permite determinar si el cambiador de herramientas está acoplado o desacoplado y, por lo tanto, consiguientemente, si las válvulas, en el caso de un cambiador de herramientas neumático, han completado su activación.
A Ios efectos de un control de seguridad para un cambiador de herramientas, es ciertamente ventajoso detectar la posición del pistón 116 en lugar de detectar la posición de las válvulas solenoides, ya que el aire comprimido puede no alcanzar el cilindro 17 y, por lo tanto, no activarlo o activarlo de una manera incompleta o incorrecta.
Según una característica particularmente ventajosa de la presente invención, la posición del pistón 116 en el cilindro neumático 17 tanto en la posición acoplada como en la posición desacoplada y, por lo tanto, la posición del mecanismo de acoplamiento, se monitoriza detectando directamente la presión diferencial de las dos partes de cilindro 17 en ambos lados de la cabeza 16 del pistón 116, tanto en la posición acoplada como en la posición desacoplada.
Como se ilustra en la figura 1, el adaptador de robot 1 comprende cuatro conductos de aire 24, 25, 26 y 27 obtenidos en una de las paredes laterales de este. Un primer extremo de cada conducto de aire 24, 25, 26, 27 se abre al interior del cilindro 17 y un segundo extremo de estos se abre al exterior del adaptador de robot 1. Dos primeros conductos 24, 25 se obtienen a lo largo de la extensión vertical de la cámara neumática 17 de manera que la posición de la cabeza 116 del pistón 16 en el estado del cambiador de herramientas desacoplado es intermedia entre ambos conductos 24, 25. Los otros dos segundos conductos 26, 27 se obtienen a lo largo de la extensión vertical de la cámara neumática 17 de manera que la posición de la cabeza 116 del pistón 16 en el estado del cambiador de herramientas desacoplado es intermedia entre ambos conductos 26, 27.
Naturalmente, se pueden contemplar Ios dos primeros conductos 24, 25 que están en relación con la posición del cambiador de herramientas desacoplada y Ios segundos conductos 26, 27 que están en relación con la posición del cambiador de herramientas acoplada, sin cambiar el funcionamiento del dispositivo cambiador de herramientas y, por lo tanto, sin apartarse por ello del alcance de la presente invención.
El dispositivo cambiador de herramientas además comprende un primer sensor 18 de presión diferencial conectado a por lo menos dos de Ios conductos pasantes 24, 25 y un segundo sensor 19 de presión diferencial conectado a dos de Ios otros conductos pasantes 26, 27. Cada sensor 18, 19 de presión diferencial comprende dos orificios de aire comprimido.
Los sensores 18, 19 de presión diferencial solo funcionan en una dirección, en el sentido de que el sensor devuelve una señal de salida eléctrica positiva o negativa solo si un orificio designado está a una presión mayor o menor que el otro orificio y no al contrario.
En el caso de igual presión en Ios orificios de un sensor 18, 19 diferencial, tal sensor 18, 19 genera una señal eléctrica con un valor nulo.
Cada sensor de presión diferencial 18, 19 puede presentar una salida eléctrica analógica, por ejemplo, voltaje o corriente, o una salida digital, por ejemplo, precalibrada según un valor umbral, y pueden estar conectadas a un circuito eléctrico 31 para procesar la señal de salida de estas.
En uso, la presión diferencial que genera la señal de estado acoplado es detectada entre Ios conductos 26 y 27 conectados a la cámara neumática 17. El conducto 27 está conectado a un orificio del sensor 19 neumático diferencial y el conducto 26 al otro orificio del mismo sensor 19. Cuando el aire es alimentado y se ha alcanzado el estado acoplado, el conducto 27 no recibirá aire, mientras que el conducto 26 recibirá presión positiva. Esto genera el diferencial necesario para activar el sensor: por lo tanto, el sensor diferencial (analógico o digital) produce una señal de salida eléctrica. Puede utilizarse un circuito eléctri
presión deseado.
Aún en la situación de cambiador de herramientas acoplado, el segundo sensor 18 de presión diferencial es alimentado a través de Ios conductos 24 y 25 de aire comprimido. Por lo tanto, Ios dos orificios están al mismo nivel de presión y el sensor 18 no genera ninguna señal de salida eléctrica.
La misma operación se utiliza para generar la señal de estado desacoplado, en la que el conducto 25 está conectado a un orificio del segundo sensor 18 de presión, y el conducto 24 está conectado al otro orificio del mismo sensor 18.
Parece evidente que, en condiciones de funcionamiento normales, las señales eléctricas generadas por Ios dos sensores 18, 19 de presión son antivalentes, es decir, cada sensor genera una señal de salida que presenta el valor opuesto a la del otro.
Si el sistema de acoplamiento mecánico queda atascado en una posición intermedia entre las dos designadas para el acoplamiento o desacoplamiento efectivo del sistema, y la cabeza 16 del pistón 116 se encuentra entre Ios conductos 25 y 26, no se cumplirá la diferencia de presión en Ios orificios de Ios dos sensores 18, 19, por lo que se produce una señal de salida eléctrica con un valor diferente al de funcionamiento normal.
Si la presión de aire fuese cero, tampoco se cumpliría el diferencial de presión, por lo que de nuevo se produciría una señal de salida eléctrica anormal.
De la misma manera, si la presión de aire fuese insuficiente según Ios parámetros de funcionamiento establecidos por el fabricante del cambiador de herramientas, la diferencia de presión generaría una señal de salida eléctrica anormal.
Si se produjera una pérdida de aire en la cámara neumática 17, por ejemplo entre un lado y el otro de la cabeza 16 del pistón 116, o una pérdida de estanqueidad, el sistema no sería capaz de alcanzar la presión diferencial necesaria para activar la señal de salida eléctrica, ya que Ios orificios de ambos sensores diferenciales serían alimentados con aire, por lo que no se crearía una condición de presión diferencial entre Ios orificios suficiente para activar la señal eléctrica de uno o de Ios dos sensores.
Como las dos señales de salida eléctricas de Ios dos sensores de presión son antivalentes, si uno de Ios dos sensores falla, el problema se detectaría antes o en el momento de la solicitud de función de seguridad subsiguiente, es decir, de la activación del pistón para realizar el acoplamiento o desacoplamiento.
De la misma manera, cualquier cortocircuito eléctrico entre cada una de las dos señales de salida y de alimentación de potencia, o entre las dos señales de salida, se detectaría antes de la solicitud de función de seguridad subsiguiente.
En una condición de funcionamiento normal, y no de cambio de herramientas, de un equipo robótico, en la que el adaptador de robot 1 está acoplado con el brazo robótico 5, una herramienta 6 está acoplada con el adaptador de robot 1 por medio del adaptador de herramientas 2 y la placa portadora de herramientas 7, el aire comprimido alimentado al cilindro neumático 117 garantiza un acoplamiento seguro.
Según otra característica técnica de la presente invención, el adaptador de robot 1 comprende un elemento elástico, preferentemente un muelle compresor, dispuesto en el interior del cilindro neumático insistente, por un lado, sobre la cabeza 16 del pistón 116 y, por otro, sobre una de las paredes inferiores del cilindro 17. En uso, si se perdiera el aire comprimido en el cambiador de herramientas (o , en general, la energía necesaria para un funcionamiento seguro), el cambiador de herramientas permanecería acoplado, ya que el muelle compresor (mecanismo de seguridad de redundancia) probado adecuadamente en el adaptador de robot 1 evitaría el desacoplamiento del adaptador de herramientas.
De otro modo, en una condición de funcionamiento del cambiador de herramientas, la herramienta 6 debe ser desacoplada del brazo robótico 5, y es necesario enviar una señal de mandato a una o más de las válvulas de activación neumáticas, situadas en el brazo robótico 5, compactamente constreñidas en el adaptador de robot 1 o bien en un módulo de control instalado en el propio adaptador de robot 1.
En la presente invención, la señal de mandato del cambiador de herramientas puede ser transmitida a una o más válvulas de desacoplamiento solo cuando el adaptador de robot 1 está acoplado con el adaptador de herramientas 2 y ambos están en una estación de estacionamiento 30.
En cualquier otra posición, no se puede transmitir de ninguna manera una señal de mandato de desacoplamiento al adaptador de robot 1
Un sistema de transmisión de señales hace posible este funcionamiento. El sistema de transmisión comprende un receptor 10 de señal de mandato, sujeto al adaptador de herramientas 2 o a una placa 7 compactamente constreñida en el adaptador de herramientas 2 o la herramienta 6, y un transmisor 11 de señal de mandato, acoplado con la estación de estacionamiento 30. La transmisión de señal puede ser por contacto o no por contacto, y la señal puede ser indiferentemente del tipo mecánico, neumático o hidráulico, magnético, de inducción, RFID, óptico, etc.
Según una de las posibles formas de realización de la presente invención, el sistema de transmisión puede proporcionar también una señal eléctrica "en zona" 39. La transmisión de la señal "en zona" 39 se produce cuando el transmisor 11 y el receptor 10 están en una posición tal que pueden transmitir un mandato. Esta señal de proximidad también puede ser proporcionada por otro sensor mecánico, magnético, óptico o electrónico.
Como se ilustra en la figura 3, las señales de mandato, para el acoplamiento o para el desacoplamiento, se envían mediante un PLC de control 4 conectado al transmisor de mandatos 11.
Cuando el adaptador de herramientas 2 es transportado por el adaptador de robot 1 a su estación de estacionamiento 30, el transmisor 11 y el receptor 10 están en una condición de proximidad que les permite primero activar y posteriormente realizar la transmisión de un mandato, por ejemplo, una señal de acoplamiento 34 o una señal de desacoplamiento 33.
Según otra de las formas de realización preferidas de la presente invención, el dispositivo cambiador de herramientas comprende un módulo de seguridad 8 para adaptador de robot, conectado al adaptador de robot 1, y un módulo de seguridad 9 para adaptador de herramientas, conectado al adaptador de herramientas 2.
Cuando el adaptador de herramientas 2 está acoplado con el adaptador de robot 1, la señal de control se transmite a través de unos contactos eléctricos 29 dispuestos en el módulo de seguridad 9 para adaptador de herramientas del adaptador de herramientas 2 y unos contactos eléctricos 28 dispuestos en el módulo de seguridad 8 del adaptador de robot 1.
Por lo tanto, el mandato alcanza el módulo de seguridad 8 para adaptador de robot en el adaptador de robot 1 y el módulo de seguridad 8 para adaptador de robot comprende un circuito 20 de control de seguridad. El circuito 20 de control de seguridad puede ser indiferentemente un circuito eléctrico y/o neumático con una función de control de seguridad.
El control de seguridad se realiza para evitar el desacoplamiento del cambiador de herramientas en condiciones inseguras.
Por consiguiente, la arquitectura del control de seguridad de esta invención presenta dos canales (para realizar una redundancia) que hacen una monitorización cruzada entre ambos, por ejemplo, por medio de unos relés con unos contactos forzosamente guiados. La arquitectura de dos canales permite evitar un fallo individual que dé lugar a la pérdida de la función de seguridad.
Si se cumplen todas las condiciones de seguridad para el desacoplamiento del cambiador de herramientas, la lógica de control envía la señal de mandato a dos dispositivos accionadores dispuestos en el interior del circuito 20 de control de seguridad.
Los dispositivos accionadores pueden ser, por ejemplo, dos válvulas solenoides 12, 13 neumáticas biestables, cada una con dos solenoides, de los cuales un solenoide está conectado a un mandato de acoplamiento eléctrico 38 y el otro a un mandato de desacoplamiento eléctrico 36.
Los conductos de aire en la salida de las válvulas solenoides 12, 13 están conectados en serie entre sí y con el conducto de aire 23'. El primer conducto de aire 23' es adecuado para alimentar aire al cilindro 17 desde el lado que activa el desacoplamiento y, en particular, para alimentar aire al conducto 23 de aire de desacoplamiento. El segundo conducto de aire 22' es adecuado para alimentar aire al cilindro 17 desde el lado que activa el acoplamiento y, en particular, para alimentar aire al conducto 22 de aire de acoplamiento.
Gracias a esta configuración, solo en el caso de que se activen ambas válvulas solenoides 12, 13 neumáticas biestables el conducto 23 de aire de desacoplamiento es alimentado (lógica neumática AND). En cambio, es suficiente activar solo una de las válvulas solenoides 12, 13 de acoplamiento biestable para alimentar el cilindro 17 desde el lado que acciona el acoplamiento a través del conducto de aire 22 (lógica neumática OR).
La monitorización del accionamiento se produce al detectar directamente la posición del pistón en lugar de detectar la posición de las válvulas solenoides 12, 13. Esto permite una detección más directa y, por lo tanto, más segura del mecanismo de acoplamiento.
A estos efectos, se utiliza el sistema de detección con unos sensores 18 y 19 de presión diferencial descrito anteriormente.
El sistema de detección de presión diferencial también permite detectar si no hay presión de aire o esta es insuficiente (fallo de sistema peligroso) y bloquea la solicitud de desacoplamiento subsiguiente (solicitud de función de seguridad).
La lógica de control de seguridad también incorpora una protección contra el arranque imprevisto después de la recuperación de la alimentación de aire comprimido, por ejemplo, después de una situación de posicionamiento inadecuado del pistón 116 en el cilindro neumático 17 o de pérdida de presión o presión insuficiente, o de fuga de aire o un fallo de uno de los dos sensores de presión diferencial.
El reinicio tras la pérdida de aire comprimido y tras la recuperación del aire comprimido solo es posible si la señal eléctrica "en zona" 39 está en una condición alta. El receptor 10 genera la condición alta solo cuando está cerca de la base transmisora 11, por lo tanto, cuando el cambiador de herramientas está en la estación de estacionamiento 30 y el desacoplamiento no crea ningún peligro.
Además, en la situación de pérdida de alimentación de potencia eléctrica y posterior recuperación en presencia de una alimentación de potencia neumática, el reinicio del control de seguridad solo es posible mediante la señal eléctrica "en zona" 39 alta.
El circuito 20 de control de seguridad también genera el uso de un controlador de seguridad maestro (típicamente presente en sistemas robóticos), una señal 42 de salida eléctrica doble, que es antivalente (una señal alta y una baja, o viceversa) para facilitar la detección de un cortocircuito o de la superposición de las dos señales de salida.
Los mayores riesgos de seguridad pueden producirse, de hecho, en las etapas de funcionamiento manual o semiautomático, a menudo debido a la pérdida de una o más energías de alimentación (por ejemplo, energía neumática).
A estos efectos, se ha incluido también una función de seguridad para evitar un desacoplamiento peligroso en el caso de que el operario pase por alto las señales de seguridad eléctricas proporcionadas por el control de seguridad según la presente invención, o que el usuario no las integre en sus medidas de control de seguridad y el operario active el robot con el cambiador de herramientas sin alimentación de aire (fuente de energía principal para la seguridad del cambiador de herramientas).
Esto podría dar lugar a la activación del mandato de desacoplamiento cuando el cambiador de herramientas está en la estación de estacionamiento. Si se perdiera la alimentación de aire antes del mandato, el cambiador de herramientas no se desacoplaría, sino que, debido al sistema de seguridad mecánica redundante (por ejemplo, un muelle) que sustituye la acción del aire, se mantendría acoplado. O si ya estuviese desacoplado y existiese una pérdida de aire, sería reacoplado debido al muelle. Si el operario hubiese pasado por alto las señales de seguridad que avisan de la pérdida de aire y movido el robot con el cambiador de herramientas acoplado, sacaría el cambiador de herramientas de la estación de estacionamiento. Cuando la alimentación de aire volviese, habiendo ya activado el mandato de desacoplamiento de las dos válvulas biestables y manteniéndose las válvulas en su posición, el aire alcanzaría el conducto de desacoplamiento liberando la herramienta, lo que, por tanto, causaría un peligro grave. Esta función de seguridad adicional puede ser realizada por el circuito previamente definido o , si es necesario para aplicaciones específicas, puede ser realizado con un circuito adicional con una arquitectura de doble canal (redundante). Este tipo de arquitectura permite evitar un fallo individual que dé lugar a la pérdida de la función de seguridad.
Dos sensores de presión 43 adicionales están conectados a un conducto de aire en la alimentación neumática 21 del módulo de control de seguridad 8 para adaptador de robot.
Según una posible alternativa de la presente invención, como se muestra en la figura 6, los dos sensores de presión 43 adicionales pueden estar conectados a por lo menos dos 25, 26 de los cuatro conductos pasantes 24, 25, 26, 27 del cilindro neumáti
Cada sensor de presión puede presentar una salida eléctrica analógica (voltaje o corriente) o una salida digital (precalibrada a un valor umbral) y puede estar conectado a un circuito eléctrico para procesar la señal de salida de este. También, puede ser un sensor de seguridad de salida doble.
Las señales eléctricas de estos sensores de presión actúan sobre una lógica de control con dos canales (para realizar una redundancia), canales que hacen una monitorización cruzada entre s í, por ejemplo, por medio de unos relés con unos contactos forzosamente guiados. Esta lógica de control está interconectada con el circuito 20 de control de seguridad o forma parte de este.
El módulo de control de seguridad 8 para adaptador de robot también comprende dos dispositivos accionadores adicionales, por ejemplo, dos válvulas solenoides 14 y 15 monoestables con un muelle mecánico, con una posición por defecto correspondiente al bloqueo del conducto 23 de alimentación de aire de desacoplamiento del cambiador de herramientas.
Los dos dispositivos accionadores 14 y 15 adicionales están en serie en el circuito de desacoplamiento neumático de las válvulas 12, 13 biestables para alimentar el conducto de aire 23', de manera que para desacoplar el cambiador de herramientas cuatro válvulas deben estar en el estado adecuado.
Al ser válvulas monoestables, en caso de pérdida de la alimentación de potencia eléctrica y/o neumática, las válvulas vuelven automáticamente a la posición de bloqueo de canal de desacoplamiento. Esto se conoce como principio de desenergización: si se retira la energía, la máquina o la parte de la máquina debe ser puesta en un estado seguro.
La lógica de control de seguridad también incorpora una protección contra un arranque imprevisto tras la recuperación de la alimentación de aire comprimido.
El reinicio tras la pérdida de aire comprimido y tras la recuperación de este solo es posible mediante la señal eléctrica "en zona" 39 alta, una condición que el receptor 10 solo genera cuando está cerca de la base transmisora 11, por lo tanto, cuando el cambiador de herramientas está en la estación de estacionamiento 30 y el desacoplamiento no supone ningún peligro.
Por el contrario, en caso de falta de coherencia de las dos señales de entrada procedentes de los sensores de presión 43, el sistema se bloquea mientras se mantenga la alimentación de potencia eléctrica de las entradas.
Esto permite la detección inmediata del fallo de uno de los dos sensores de presión 43.
Tras el reinicio de la alimentación de potencia eléctrica de las entradas, la presión de aire (iniciada por la alimentación de potencia eléctrica de las salidas) está típicamente ausente y, por lo tanto, en el caso de incoherencia de las señales procedentes de los sensores de presión 43, el sistema se bloquea de nuevo, hasta que el fallo sea resuelto por la intervención del operario o el módulo de seguridad 8 para adaptador de robot sea reemplazado por uno nuevo y completamente operativo.
La monitorización de la lógica de esta segunda función de seguridad está en serie con la monitorización de la función de seguridad principal, es decir, juntas generan para el uso de un controlador de seguridad del usuario una señal 42 de salida eléctrica doble con una lógica antivalente, para facilitar la detección de un cortocircuito o la superposición de dos señales de salida.
Según otra forma de realización de la presente invención, como se muestra en la figura 5, el dispositivo cambiador de herramientas comprende además por lo menos un sensor de presencia de herramientas, que está particularmente adaptado para detectar el acoplamiento del adaptador de herramientas 2 con el adaptador de robot 1. El sensor de presencia de herramientas podría comprender un sensor de doble canal o dos sensores 44 de canal único, como se muestra en la figura 5, sin apartarse del alcance de la presente invención.
Los sensores 44 de presencia de herramientas pueden ser indiferentemente de un tipo mecánico o inductivo o magnético, RFID, óptico o de cualquier otro tipo.
Como se muestra en la figura 5, los sensores 44 de presencia de herramientas pueden estar situados en el módulo de seguridad 8 para adaptador de robot, de manera que las salidas de los sensores 44 de presencia de herramientas puedan estar conectadas al circuito 20 de control de seguridad.
Los sensores 44 de presencia de herramientas permiten discriminar dos estados diferentes del dispositivo cambiador de herramientas: cuando el adaptador de herramientas 2 está acoplado con el adaptador de robot 1 o el adaptador de herramientas 2 no está acoplado con el adaptador de robot 1.
Por ejemplo, tras una pérdida de aire comprimido, el sistema de seguridad mecánico redundante (por ejemplo, un muelle) lleva al mecanismo de acoplamiento/desacoplamiento 17 a una posición acoplada.
Tras la recuperación de aire comprimido, si el adaptador de herramientas 2 está acoplado con el adaptador de robot 1, sería muy peligroso accionar el mecanismo 17. Por otra parte, en el caso de que el adaptador de herramientas 2 no esté acoplado con el adaptador de robot 1, tras la recuperación de aire comprimido, es seguro accionar el mecanismo 17 a la posición desacoplada.
Una solución a este problema después de la recuperación de aire podría ser dejar el mecanismo de acoplamiento/desacoplamiento 17 en la misma posición accionada por el sistema de seguridad mecánico redundante (por ejemplo, un muelle), es decir, en la posición acoplada. Sin embargo, esta solución provocaría otros problemas mecánicos cuando el adaptador de robot 1 necesita acoplar el adaptador de herramientas 2 que descansa en su estación de estacionamiento 30 de una manera automática.
Los sensores 44 de presencia de herramientas pueden ser utilizados por una lógica para determinar si el adaptador de robot 1 puede ser devuelto a la situación en la que estaba antes de perder la alimentación de aire comprimido.
En la presente invención, los otros sensores 44 adicionales permiten que el circuito 20 de control de seguridad determine si el adaptador de herramientas 2 está acoplado con el adaptador de robot 1 y, por lo tanto, tras la recuperación de aire accionar de manera automática y segura el mecanismo 17 a la posición desacoplada.
Todos los detalles pueden ser sustituidos por otros elementos técnicamente equivalentes. Asimismo, los materiales empleados y las formas y dimensiones contingentes pueden ser cualesquiera según las necesidades, pero sin apartarse por ello del alcance de la protección de las siguientes reivindicaciones.
Lista de referencias numéricas
1. Adaptador de robot
2. Adaptador de herramientas
3. Transmisor/receptor
4. PLC de control
5. Robot
6. Herramienta
7. Placa portadora de herramientas
8. Módulo de seguridad para adaptador de robot
9. Módulo de seguridad para adaptador de herramientas
10. Receptor
11. Transmisor
12. Válvula biestable
13. Válvula biestable
14. Válvula monoestable
15. Válvula monoestable
16. Cabeza de pistón
17. Cilindro activador de mecanismo de acoplamiento/desacoplamiento
18. Sensor 1 de presión diferencial
19. Sensor 2 de presión diferencial
20. Circuito de control de seguridad
21. Alimentación neumática
22. Conducto de aire de acoplamiento
23. Conducto de aire de desacoplamiento
24. Conducto
25. Conducto
26. Conducto
27. Conducto
28. Contactos eléctricos de módulo de seguridad del lado del adaptador de robot
29. Contactos eléctricos de módulo de seguridad del lado del adaptador de herramientas
30. Estación de estacionamiento
31. Electrónica de detección de sensores de presión diferencial
32. Alimentación de potencia de salida GND
33. Mandato de desacoplamiento
34. Mandato de acoplamiento
35. Alimentación de potencia de salida
36. Mandato de desacoplamiento
37. Alimentación de potencia de salida GND
38. Mandato de acoplamiento
39. Señal "en zona"
40. Alimentación de potencia de entrada
41. Alimentación de potencia de entrada GND
42. Señales eléctricas de seguridad
43. Sensores de presión conectados a la alimentación de aire 44. Sensores de presencia de herramientas
116. Pistón
117. Cilindro neumático
118. Junta tórica
119. Vástago
120. Mecanismo de acoplamiento y desacoplamiento

Claims (12)

reiv indicacio nes
1. Dispositivo cambiador de herramientas para un brazo robótico, que comprende:
- un adaptador de robot (1) particularmente adaptado para conectarse a un brazo robótico (5) y a una herramienta (6);
- comprendiendo el adaptador de robot (1) un cilindro neumático (117) en cuyo interior un pistón (116) está dispuesto de manera deslizable para activar un mecanismo de acoplamiento y desacoplamiento (120) del brazo robótico (5) con la herramienta (6); caracterizado por que en una de las paredes del adaptador de robot (1) están dispuestos por lo menos cuatro conductos pasantes (24, 25, 26, 27), uno de cuyos extremos se abre al interior del cilindro neumático (117) y otro de cuyos extremos se abre al exterior del cilindro neumático (117); comprendiendo además el dispositivo un primer sensor (18) de presión diferencial conectado a por lo menos dos de los conductos pasantes (24, 25) y un segundo sensor (19) de presión diferencial conectado a otros dos de los conductos pasantes (26, 27).
2. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 1, caracterizado por que cada sensor (18, 19) de presión diferencial comprende por lo menos dos orificios de entrada de aire comprimido, estando dichos orificios en conexión de fluido con dichos conductos pasantes (24, 25, 26, 27).
3. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 2, caracterizado por que cada sensor (18, 19) de presión diferencial comprende por lo menos una salida particularmente adaptada para proporcionar una señal de salida analógica o digital a un circuito procesador eléctrico (31).
4. Dispositivo cambiador de herramientas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que además comprende un adaptador de herramientas (2) particularmente adaptado para conectarse a una herramienta (6).
5. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 4, caracterizado por que comprende un módulo de seguridad (8) para adaptador de robot conectado al adaptador de robot (1) y un módulo de seguridad (9) para adaptador de herramientas conectado al adaptador de herramientas (2).
6. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 5, caracterizado por que el módulo de seguridad (8) para adaptador de robot comprende un circuito (20) de control de seguridad.
7. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 6, caracterizado por que el circuito (20) de control de seguridad comprende dos dispositivos accionadores (12, 13) conectados en serie a un conducto (23) de desacoplamiento particularmente adaptado para alimentar el cilindro (17) desde el lado que activa el desacoplamiento.
8. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 7, caracterizado por que uno de dichos dispositivos accionadores (12) está conectado a un conducto (22) de acoplamiento particularmente adaptado para alimentar el cilindro (17) desde el lado que activa el acoplamiento.
9. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 8, caracterizado por que los dispositivos accionadores son válvulas solenoides (12, 13) biestables neumáticas.
10. Dispositivo cambiador de herramientas según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por que el módulo de seguridad (8) para adaptador de robot comprende un circuito de seguridad adicional, comprendiendo dicho circuito dos sensores de presión (43) conectados a un conducto de aire (21) de alimentación neumática del módulo de control de seguridad (8) o conectados a por lo menos dos de los conductos pasantes (25, 26) dispuestos en el cilindro neumático (117) del adaptador de robot (1), y dos dispositivos accionadores (14, 15) dispuestos en serie y conectados al conducto de desacoplamiento (23).
11. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 5, caracterizado por que además comprende por lo menos un sensor (44) de presencia de herramientas, que está particularmente adaptado para detectar el acoplamiento del adaptador de herramientas (2) con el adaptador de robot (1).
12. Dispositivo cambiador de herramientas según la reivindicación 11, caracterizado por que el sensor (44) de presencia de herramientas puede estar situado en el módulo de seguridad (8) para adaptador de robot.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200086497A1 (en) 2018-09-13 2020-03-19 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Stopping Robot Motion Based On Sound Cues
KR102157422B1 (ko) * 2018-10-11 2020-09-17 권태환 선택적인 교체가 가능한 산업용 로봇에 장착되는 수동식 툴장치
KR20230162666A (ko) * 2021-03-26 2023-11-28 보스턴 다이나믹스, 인크. 액세서리 인터페이스들을 갖는 통합 모바일 조작기 로봇
EP4299259A1 (en) * 2022-06-20 2024-01-03 Effecto Group S.p.A. Safety control apparatus for tool changing device of a robotic arm
EP4296016A1 (en) * 2022-06-20 2023-12-27 Effecto Group S.p.A. Safety control apparatus for tool changing device of a robotic arm

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60123287A (ja) * 1983-08-22 1985-07-01 三菱電機株式会社 産業用ロボツトのハンド装置
IT1193450B (it) * 1986-07-16 1988-06-22 Comau Spa Dispositivo per il cambio automatico di attrezzi di robot industriali
JP2745217B2 (ja) * 1997-02-17 1998-04-28 アプライド ロボティックス インコーポレーテッド 自動工具交換装置
JP4342747B2 (ja) * 2000-10-06 2009-10-14 株式会社安藤製作所 シリンダ制御用センサ及びこれを備えたシリンダ装置
DE202012100384U1 (de) * 2012-02-06 2013-05-10 Kuka Systems Gmbh Kupplungseinrichtung
US20160052146A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 Ati Industrial Automation, Inc. Robotic tool changer with tool stand decouple power supply
US11097390B2 (en) * 2014-08-20 2021-08-24 Ati Industrial Automation, Inc. Pneumatic safety interlock
US10661449B2 (en) * 2014-08-20 2020-05-26 Ati Industrial Automation, Inc. Safe robotic tool changer
US10017366B2 (en) * 2016-04-01 2018-07-10 Cascade Corporation Clamp having a load-clamping hydraulic cylinder with multiple telescopically extensible stages adapted to apply load clamping force alternatively responsive to load-lifting force or load size
CN109311172A (zh) * 2016-06-08 2019-02-05 必爱路自动化设备株式会社 工具更换装置
DE202018102683U1 (de) * 2018-05-14 2018-05-30 MATHEUS Industrie-Automation GmbH Greifermodul und Vorrichtung zur Durchführung eines Steuerungsverfahrens für ein solches Greifermodul
US11198223B2 (en) * 2019-05-24 2021-12-14 Robot System Products In Scandinavia Ab Safe tool changer

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KR20190142722A (ko) 2019-12-27

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