Indication apparatus for indicating operation states of a robot

Abstract

An indication apparatus for indicating an operation state of a robot, comprising: a first part (20) for forming a first component of a manipulator of a robot and comprising an inner chamber; a second part (10) for forming a second component of the manipulator of the robot and configured to be fixed to the first part (20) in a sealing manner to seal the inner chamber; and a sealing ring (40) circumferentially arranged around the inner chamber and sandwiched between the first part (20) and the second part (10) ; wherein the sealing ring (40) is made of a light transmissive material to allow light from the inner chamber to go to an outer side of the first part (20) through the sealing ring (40). A robot comprising the indication apparatus is also provided.

Description

INDICATION APPARATUS FOR INDICATING OPERATION STATES OF A ROBOTFIELD

[0001] Embodiments of the present disclosure generally relate to a robot, and more specifically, to an indication apparatus for indicating operation states of the robot.BACKGROUND

[0002] Multi-axis industrial robots are widely used in various fields. A robot typically comprises a manipulator formed by a plurality of joints. A tool may be fixed to an end flange of the manipulator. During operation of the robot, the manipulator and hence the tool is designed to move within a working space of the robot such that various tasks can be automatically performed. In many applications, the manipulator is provided an Arm Side Interface (ASI) . Structures of a conventional ASI is complex, resulting in high manufacturing costs. There is a need to further improve the ASI.SUMMARY

[0003] Example embodiments of the present disclosure provide an indication apparatus for indicating operation states of a robot which mitigates or obviates one or more above mentioned problems.

[0004] In a first aspect of the present disclosure, there is provided an indication apparatus for indicating an operation state of a robot. The indication apparatus comprises: a first part for forming a first component of a manipulator of a robot and comprising an inner chamber; a second part for forming a second component of the manipulator of the robot and configured to be fixed to the first part in a sealing manner to seal the inner chamber; and a sealing ring circumferentially arranged around the inner chamber and sandwiched between the first part and the second part; wherein the sealing ring is made of a light transmissive material to allow light from the inner chamber to go to an outer side of the first part through the sealing ring.

[0005] In some embodiments, the first part may comprise a first flange, the second part comprises a second flange configured to mate with the first flange, and the first part is fixed to the second part via a screw fastener while the first flange contacts the second flange.

[0006] In some embodiments, at least one of the first flange and the second flange may comprise a circumferential groove configured to receive the sealing ring, and the circumferential groove is adjacent to an outer peripheral surface of the respective flange such that the sealing ring is visible outside the manipulator.

[0007] In some embodiments, the at least one of the first flange and the second flange may comprise at least one cutout adjacent to the circumferential groove, and the at least one cutout is used as a light window which allows light from the inner chamber to directly illuminate the sealing ring.

[0008] In some embodiments, the apparatus may further comprise a printed circuit board arranged in the inner chamber of the first part, wherein a plurality of light sources is circumferentially distributed on the printed circuit board, and the plurality of light sources is configured to emit different colors according to different operation states of the robot.

[0009] In some embodiments, the at least one of the first flange and the second flange may comprise a plurality of connection posts and a plurality of cutouts alternating with the connection posts, at least one connection post of the plurality connection posts comprising a screw hole for receiving the screw fastener.

[0010] In some embodiments, the printed circuit board may comprise a body and a plurality of extensions extending from the body, the plurality of light sources is arranged on the respective extension of the plurality of extensions, and each of the plurality of extensions is arranged at the respective cutout of the plurality of cutouts.

[0011] In some embodiments, the at least one of the first flange and the second flange may comprise a second circumferential groove arranged adjacent to the circumferential groove, and the second circumferential groove is configured to receive a lighting strip such that light from the lighting strip illuminates the sealing ring.

[0012] In some embodiments, the second part may be an end flange of the manipulator configured to receive a tool, and the first part is a joint casing, or a flange adapter configured to be fixed to the joint casing.

[0013] In some embodiments, the first part may be a joint casing of the manipulator and comprising an opening, and the second part may be a cover for closing the opening.

[0014] In a second aspect of the present disclosure, there is provided a robot. The robot comprises: a manipulator; and at least one indication apparatus according to any of the first aspect.

[0015] In some embodiments, the robot may be a collaborative robot.

[0016] According to the present disclosure, the indication apparatus can be made with a simple structure and low costs.

[0017] It would be appreciated that this summary is not intended to identify key features or essential features of embodiments of the present disclosure, nor is it intended to be used to limit the scope of the present disclosure. Other features of the present disclosure will become evident through the following description.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0018] Through the following detailed descriptions with reference to the accompanying drawings, the above and other objectives, features and advantages of the example embodiments disclosed herein will become more comprehensible. In the drawings, several example embodiments disclosed herein will be illustrated in an example and in a non-limiting manner, wherein:

[0019] Fig. 1 is an overall perspective view of a robot according to a first example embodiment of the present disclosure;

[0020] Fig. 2 shows a detailed view of a distal end of the manipulator including an indication apparatus for indicating an operation state of a robot according to the first example embodiment of the present disclosure;

[0021] Fig. 3 is a sectional view of the indication apparatus in Fig. 2;

[0022] Fig. 4 is an exploded perspective view of the indication apparatus in Fig. 2;

[0023] Fig. 5 is a perspective view of a part of the manipulator as well as a printed circuit board;

[0024] Fig. 6 is a sectional view of an indication apparatus according to a second example embodiment of the present disclosure;

[0025] Fig. 7 is an exploded perspective view of the indication apparatus in Fig. 6; and

[0026] Fig. 8 is an exploded perspective view of an indication apparatus according to a third example embodiment of the present disclosure.

[0027] Throughout the drawings, the same or similar reference symbols are used to indicate the same or similar elements.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0028] Principles of the present disclosure will now be described with reference to several example embodiments shown in the drawings. Though example embodiments of the present disclosure are illustrated in the drawings, it is to be understood that the embodiments are described only to facilitate those skilled in the art in better understanding and thereby achieving the present disclosure, rather than to limit the scope of the disclosure in any manner.

[0029] The term “comprises” or “includes” and its variants are to be read as open terms that mean “includes, but is not limited to. ” The term “or” is to be read as “and / or” unless the context clearly indicates otherwise. The term “based on” is to be read as “based at least in part on. ” The term “being operable to” is to mean a function, an action, a motion or a state that can be achieved by an operation induced by a user or an external mechanism. The term “one embodiment” and “an embodiment” are to be read as “at least one embodiment. ” The term “another embodiment” is to be read as “at least one other embodiment. ” The terms “first, ” “second, ” and the like may refer to different or same objects. Other definitions, explicit and implicit, may be included below. A definition of a term is consistent throughout the description unless the context clearly indicates otherwise.

[0030] Fig. 1 is an overall view of a robot 100 according to one example embodiment of the present disclosure. In the shown example, the robot 100 is a collaborative robot. It is to be understood that the robot 100 may be any other robots comprising a manipulator. As shown in Fig. 1, the robot 100 comprises a manipulator 1. The manipulator 1 includes a plurality of joints. The manipulator may comprise a plurality of robot casings 30a, 30b, 30c, 30d, 30e. Actuators (not shown) for rotating the robot casings may be received in an inner chamber of the respective robot casing. In the shown example, the manipulator 1 is a six-axis manipulator. It is to be understood that the number of the axes may be any other proper number, for example, 4, 5, 7, and more.

[0031] An end flange 10 may be arranged at a distal end of the manipulator 1. In some embodiments, as shown in Fig. 1, the end flange 10 may be mounted on the robot casings 30a via a flange adapter 20. In some embodiments, the end flange 10 may be directly mounted onto the robot casings 30a. User’s tools, such as various grippers, may be fixed to the end flange 10. During operation of the robot, the manipulator is programmed to move and the end flange 10 moves accordingly to perform various tasks.

[0032] In some embodiments, the manipulator is also provided with an Arm Side Interface (ASI) . As shown in Fig. 2, the ASIs may include user’s interfaces, for example, electrical interfaces, pipe interfaces, communication interfaces and the like, configured to interface with components on the user’s side. The ASIs may include buttons which can be operated by the user to change operation modes of the robot. The ASIs may include one or more indication apparatus configured to indicate operation states of the robot. The indication apparatus may be in form of light sources configured to be of different colors according to the operation states of the robot.

[0033] Conventional indication apparatus may be a point light source. This results in poor user’s experience since the point light source is not easily seen by the user, in particular when the manipulator moves around within its workspace. Some conventional indication apparatus proposes area light sources but structures of these indication apparatus are complex, with high manufacturing costs. In one solution, the robot casing is specifically designed to arrange the light sources on the outer surfaces of the robot casing. This is not desired in many applications since the grooves on the outer surfaces of the robot casing may decrease the strength of the robot casing. In another solution, a lighting device provided with a transparent plastic cover is provided on the joint casing. This increases the manufacturing costs of the robot. On the other hand, providing the light sources on the outer surfaces of the robot casing also brings about the technical problem of how to provide wirings to power the light sources, which is technically challenging in view of the fact that the manipulator is moving around in the workspace. The present disclosure provides a novel indication apparatus which can provide an indication of the operation states of the robot without use of grooves on an outer surface of the robot casing.

[0034] The manipulator 1 generally comprises a plurality of parts. Typically, to meet Ingress Protection (IP) grade requirements, connection interfaces of two parts should be sealed. The inventors of the present disclosure found that it is technically feasible to arrange the light sources of the indication apparatus at the connection interfaces between two parts. With this arrangement, one or more technical problems mentioned above can be obviated.

[0035] As shown in Fig. 1, one indication apparatus may be provided on the manipulator 1. For example, one or more indication apparatus may be provided at the connection interface between the end flange 10 and the flange adaptor 20. One indication apparatus may be provided at connection interfaces between a cover 60a and the robot casing 30b. One indication apparatus may be provided at connection interfaces between a cover 60b and the robot casing 30c. It is to be understood that the shown positions are merely illustrative and the indication apparatus may be provided at any other proper connection interfaces of two parts constituting the manipulator.

[0036] Figs. 2-5 show an indication apparatus provided at a distal end of the manipulator of the robot according to the first example embodiment of the present disclosure. As shown in Figs. 2-5, the indication apparatus comprises a first part 20, a second part 10, and a sealing ring 40. The first part 20 is a part for forming a first component of the manipulator of the robot and may comprise an inner chamber. The second part 10 is a part for forming a second component of the manipulator of the robot. The second part 10 may be to be fixed to the first part 20 in a sealing manner to seal the inner chamber. In the shown example, the first part 20 is a flange adapter configured to be fixed to a joint casing. In some embodiments (not shown) , the first part 20 may be a robot joint casing. The second part 10 is an end flange of the manipulator configured to receive a tool. It is to be understood that the shown example is merely illustrative and the first part and second part may be any other proper parts of the manipulator.

[0037] A sealing ring 40 is circumferentially arranged around the inner chamber and is sandwiched between the first part 20 and the second part 10. The sealing ring 40 is made of a light transmissive material. The light transmissive material allows light from the inner chamber to exit the first part 20 through the sealing ring 40. When the sealing ring 40 is illuminated, the sealing ring 40 can indicate the operation states of the robot. For example, by arranging light sources inside the manipulator, the sealing ring 40 can be illuminated by light from the light sources.

[0038] In some embodiments, as shown in Figs. 2-4, the first part 20 may comprises a first flange 22. Alternatively, the first part 20 may be shaped to a flange. The second part 10 comprises a second flange 12. Alternatively, the second part 10 may be shaped to a flange. The flange 12 is configured to mate with the first flange 22 (as best shown in Fig. 3) . The second part 10 may be fixed to the second part 10 via screw fasteners 15 while the first flange 22 contacts the second flange 12. The flange defines a large contact surface for connection, which is advantageous in terms of connection strength. As shown in Figs. 2-4, the first part 20 may include a plurality of screw holes. The second part 10 may include a plurality of through holes. The second part 10 thus is fixed to the first part 20 via screw fasteners 15.

[0039] In some embodiments, as best shown in Figs. 3-5, the first flange 22 may comprise a circumferential groove 24 configured to receive the sealing ring 40. The sealing ring 40 is made of a flexible material. When the second part 10 is fixed to the second part 10, the sealing ring 40 is deformed and is compressed between the second part 10 and the first part 20. The circumferential groove 24 is adjacent to an outer peripheral surface of the flange 22. The sealing ring 40 thus is visible outside the manipulator. In the shown example, the sealing ring 40 is an O-ring and the circumferential groove 24 is circular. It is to be understood that the shown example is merely illustrative and the sealing ring 40 may be of any other proper shapes. In the shown example, the circumferential groove 24 is provided in an axial end of the first flange. In some other embodiment, the circumferential groove may be provided in an axial end of the second flange. In addition or alternatively, both the first flange 22 and the second flange 12 may be include the circumferential groove.

[0040] In some embodiments, as shown in Figs. 3-5, the first flange 22 may be partially removed, adjacent to the circumferential groove 24, to form one or more cutouts 26. The cutout 26 may be used as a light window which allows light from the inner chamber to directly illuminate the sealing ring 40. For example, light sources 52, for example LEDs, may be arranged within the cutouts 26. Thus, luminance of the sealing ring 40 can be improved.

[0041] In some embodiments, as shown in Figs. 3-5, the first flange 22 may comprise a plurality of connection posts 21 and a plurality of cutouts 26 alternating with the connection posts 21. At least one connection post 21 of the plurality connection posts 21 may comprise a screw hole 25 for receiving the screw fastener 15. With this arrangement, provision of cutouts does not sacrifice the connection strength among the first part and the second part and allows the light sources 56 to be closer to the sealing ring 40. More cutouts 26 may be provided for arranging light sources 56. Thus, luminance of the sealing ring 40 can be further improved.

[0042] In some embodiments, as shown in Figs. 3-5, a printed circuit board 50 may be arranged in the inner chamber of the first part 20. The plurality of light sources 52 is circumferentially distributed on the printed circuit board 50, and the plurality of light sources 52 is configured to emit different colors according to different operation states of the robot.

[0043] In some embodiments, as shown in Figs. 3-5, the printed circuit board 50 may comprise a body 54 and a plurality of extensions 56 extending from the body 54. The plurality of light sources 52 is arranged on the respective extension 56 of the plurality of extensions. The extension 56 may be shaped to fit the cutout 26 of the plurality of cutouts. Provision of the extensions 56 allows the light sources 52 to be placed closer to the sealing ring 40. In this way, the extension 56 may be is arranged at the respective cutout 26 of the plurality of cutouts.

[0044] Figs. 6 and 7 show an indication apparatus according to a second example embodiment of the present disclosure. The indication apparatus shown in Figs. 6 and 7 is analogous to that shown in Figs. 2-5. For sake of brevity, description of the same components is omitted and emphasis is placed on their differences.

[0045] In the embodiments shown in Figs. 6 and 7, in place of a printed circuit board 50, a lighting strip 45 is used for illuminating the sealing ring 40. The lighting strip 45 is flexible and comprises a number of light sources (for example, LEDs) . As shown in Figs. 6 and 7, a second circumferential groove 28 is provided in the first flange 22 adjacent to the circumferential groove 24. The second circumferential groove 28 is located closer to the inner chamber of the first part 20 than the circumferential groove 24. The lighting strip 45 received in the second circumferential groove 28 is used to illuminate the sealing ring 40. The lighting strip 45 can be electrically connected to a power line in the inner chamber of the first part 20. This arrangement may obviate the printed circuit board. This is advantageous when space in the inner chamber of the first part 20 is scarce.

[0046] In some embodiments, as best shown in Fig. 6, a height of the circumferential groove 24 is lower than a height of the second circumferential groove 28. A gap 27 may be formed between the circumferential groove 24 and the second circumferential groove 28. This gap 27 allows light from the lighting strip 45 to directly illuminate the sealing ring 40. In some embodiments, as shown in Fig. 7, a cutout 29 or a hole may be provided in the flange 20. The cutout 29 or the hole may allow passage of electrical wires for powering the lighting strip 45.

[0047] Fig. 8 is an exploded perspective view of an indication apparatus according to a third example embodiment of the present disclosure. The indication apparatus shown in Fig. 8 is analogous to that shown in Figs. 6 and 7. In some embodiments, the indication apparatus may be provoded at an interface where the cover 60 engages the robot casing 30 (also referring to Fig. 1) . The robot casing 30 may comprises one or more opening. In some embodiments, the opening may be a manhole. The opening is provided within the cover 60 to enclose the opening. The cover 60 may be corresponding to the second part of the present disclosure and the robot casing 30 may be corresponding to the first part of the present disclosure.

[0048] In some embodiments, as shown in Fig. 8, a sealing ring 40 is provided between the cover 60 and the robot casing 30 to seal the interface between the cover 60 and the robot casing 30. As shown in Fig. 8, a circumferential groove 24 is provided in an end wall of the robot casing 30. The end wall of the robot casing 30 may be shaped to a flange. The circumferential groove 24 is configured to receive the sealing ring 40. The sealing ring 40 is made of a flexible material. The sealing ring 40 may is compressed between the cover 60 and the robot casing 30. The circumferential groove 24 is adjacent to an outer peripheral surface of the robot casing 30. Thus, the sealing ring 40 is visible outside the manipulator. In the shown example, the sealing ring 40 is an O-ring and the circumferential groove 24 is circular. It is to be understood that the sealing ring 40 may be of any other proper shapes.

[0049] A second circumferential groove 28 is provided in the end wall of the robot casing 30 adjacent to the circumferential groove 24. The second circumferential groove 28 is located closer to the inner chamber of the robot casing 30 than the circumferential groove 24. A lighting strip 45 received in the second circumferential groove 28 is used to illuminate the sealing ring 40. The lighting strip 45 can be electrically connected to a power line in the inner chamber of the robot casing 30. This arrangement may obviate the printed circuit board. In some embodiments, as shown in Fig. 8, the end wall of the robot casing 30 may be provided with a cutout 39 or a hole (not shown) . The cutout 39 provides a path for passage of the power lines. With this arrangement, when the lighting strip 45 is energized, the lighting strip 45 can illuminate the sealing ring 40.

[0050] In the shown example, a lighting strip 45 is used to illuminate the sealing ring 40. It is to be understood that the shown example is merely illustrative. In some other embodiments, in place of the lighting strip 45, any of light sources may be used.

[0051] According to the present disclosure, with the sealing ring made of a light transmissive material, the sealing ring when illuminated is used to indicate the working states of the robot. The indication apparatus can be made with simple structure and low costs while the IP grade requirements is met.

[0052] The description of the various embodiments of the present invention have been presented for purposes of illustration, but are not intended to be exhaustive or limited to the embodiments disclosed. Many modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the described embodiments. The terminology used herein was chosen to best explain the principles of the embodiments, the practical application or technical improvement over technologies found in the marketplace, or to enable others of ordinary skill in the art to understand the embodiments disclosed herein.

Claims

1.An indication apparatus for indicating an operation state of a robot, comprisinga first part (20) for forming a first component of a manipulator of a robot and comprising an inner chamber;a second part (10) for forming a second component of the manipulator of the robot and configured to be fixed to the first part (20) in a sealing manner to seal the inner chamber; anda sealing ring (40) circumferentially arranged around the inner chamber and sandwiched between the first part (20) and the second part (10) ;wherein the sealing ring (40) is made of a light transmissive material to allow light from the inner chamber to go to an outer side of the first part (20) through the sealing ring (40) .2.The apparatus of claim 1, wherein the first part (20) comprises a first flange (22) , the second part (10) comprises a second flange (12) configured to mate with the first flange (22) , and the first part (20) is fixed to the second part (10) via a screw fastener (15) while the first flange (22) contacts the second flange (12) .3.The apparatus of claim 2, wherein at least one of the first flange (22) and the second flange (12) comprises a circumferential groove (24) configured to receive the sealing ring (40) , and the circumferential groove (24) is adjacent to an outer peripheral surface of the respective flange such that the sealing ring (40) is visible outside the manipulator.4.The apparatus of claim 3, wherein the at least one of the first flange (22) and the second flange (12) comprises at least one cutout (26) adjacent to the circumferential groove (24) , and the at least one cutout (26) is used as a light window which allows light from the inner chamber to directly illuminate the sealing ring (40) .5.The apparatus of claim 4, further comprising a printed circuit board (50) arranged in the inner chamber of the first part (20) , wherein a plurality of light sources (52) is circumferentially distributed on the printed circuit board (50) , and the plurality of light sources (52) is configured to emit different colors according to different operation states of the robot.6.The apparatus of any of claims 4-5, wherein the at least one of the first flange (22) and the second flange (12) comprises a plurality of connection posts (21) and a plurality of cutouts (26) alternating with the connection posts (21) , at least one connection post (21) of the plurality connection posts (21) comprising a screw hole (25) for receiving the screw fastener (15) .7.The apparatus of claim 6, wherein the printed circuit board (50) comprises a body (54) and a plurality of extensions (56) extending from the body (54) , the plurality of light sources (52) is arranged on the respective extension (56) of the plurality of extensions, and each of the plurality of extensions is arranged at the respective cutout (26) of the plurality of cutouts (26) .8.The apparatus of claim 3, wherein the at least one of the first flange (22) and the second flange (12) comprises a second circumferential groove (28) arranged adjacent to the circumferential groove (24) , and the second circumferential groove (28) is configured to receive a lighting strip (45) such that light from the lighting strip (45) illuminates the sealing ring (40) .9.The apparatus of any of the preceding claims, wherein the second part (10) is an end flange of the manipulator configured to receive a tool, and the first part (20) is a joint casing, or a flange adapter configured to be fixed to the joint casing.10.The apparatus of any of claims 1-8, wherein the first part (20) is a joint casing of the manipulator and comprising an opening, and the second part (10) is a cover for closing the opening.11.A robot, comprising:a manipulator; andat least one indication apparatus according to any of claims 1-10.12.The robot of claim 11, wherein the robot is a collaborative robot.

Images