具有設(shè)置在懸臂上的驅(qū)動(dòng)器布局的工業(yè)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種工業(yè)機(jī)器人，其具有機(jī)器人臂，該機(jī)器人臂具有：多個(gè)通過關(guān)節(jié)連 接的節(jié)肢，其中一個(gè)節(jié)肢被構(gòu)造為搖臂，而另一節(jié)肢被構(gòu)造為懸臂，該懸臂通過一個(gè)關(guān)節(jié)圍 繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸可樞轉(zhuǎn)地支承在搖臂的一側(cè)，并承載至少兩個(gè)構(gòu)成機(jī)器人臂的手部節(jié)肢的其他節(jié) 肢；被法蘭安裝在懸臂上的懸臂驅(qū)動(dòng)器，該懸臂驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)用于使懸臂關(guān)于搖臂樞轉(zhuǎn)； 被法蘭安裝在懸臂上的第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器，該第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)用于使一個(gè)手 部節(jié)肢關(guān)于懸臂運(yùn)動(dòng)；被法蘭安裝在懸臂上的第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器，該第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng) 器被設(shè)計(jì)用于使另一個(gè)手部節(jié)肢關(guān)于懸臂和/或關(guān)于所述一個(gè)手部節(jié)肢運(yùn)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 專利文獻(xiàn)EP2024144B1公開一種工業(yè)機(jī)器人，其具有機(jī)器人手驅(qū)動(dòng)裝置，該機(jī)器 人手驅(qū)動(dòng)裝置具有多個(gè)設(shè)置在機(jī)器人懸臂中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括用于驅(qū)動(dòng)懸臂的 機(jī)器人手的驅(qū)動(dòng)軸，在此，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相對于至少一個(gè)其他的驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿軸向方 向向前錯(cuò)開地設(shè)置在機(jī)器人手上，并且驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸被構(gòu)造為彼此平行延伸的直軸 (Geradwellen)，它們在前面基本上終止于相同的軸向高度，在此設(shè)有Ξ個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，運(yùn)Ξ個(gè) 驅(qū)動(dòng)軸被設(shè)置為，中間的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸相對于兩個(gè)側(cè)面的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸的距離小 于軸向彼此錯(cuò)開的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的相鄰一對的電機(jī)殼體的半徑之和。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提出一種工業(yè)機(jī)器人，其雖然具有緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸，但卻具有 較大的工作區(qū)域。
[0004] 本發(fā)明的目的通過一種工業(yè)機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)，該工業(yè)機(jī)器人具有：
[0005] 機(jī)器人臂，該機(jī)器人臂具有多個(gè)通過關(guān)節(jié)連接的節(jié)肢，其中一個(gè)節(jié)肢被構(gòu)造為搖 臂，而另一個(gè)節(jié)肢被構(gòu)造為懸臂，該懸臂通過一個(gè)關(guān)節(jié)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸可樞轉(zhuǎn)地支承在搖臂的 一側(cè)，并承載至少兩個(gè)構(gòu)成機(jī)器人臂的手部節(jié)肢的其他節(jié)肢，
[0006] 設(shè)置在懸臂上的懸臂驅(qū)動(dòng)器，其被設(shè)計(jì)為，使懸臂關(guān)于搖臂樞轉(zhuǎn)，
[0007] 設(shè)置在懸臂上的第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器，其被設(shè)計(jì)為，使一手部節(jié)肢關(guān)于懸臂運(yùn)動(dòng)， 在此，
[0008] 懸臂驅(qū)動(dòng)器的電機(jī)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開地相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行錯(cuò)開延伸地設(shè)置在懸 臂上，并且在此，
[0009] 第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器的電機(jī)軸垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸并與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開延伸地設(shè)置在懸 臂上。
[0010] 優(yōu)選工業(yè)機(jī)器人還具有設(shè)置于懸臂上的第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器，其被設(shè)計(jì)為，使另 一手部節(jié)肢關(guān)于懸臂和/或關(guān)于所述一手部節(jié)肢運(yùn)動(dòng)，在此，第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器的電機(jī) 軸垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸并與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開延伸地設(shè)置在懸臂上。
[0011] 驅(qū)動(dòng)器的布局，即懸臂驅(qū)動(dòng)器、第一手部節(jié)肢或第二手部節(jié)肢的布局，可W特別是 通過驅(qū)動(dòng)器的法蘭安裝來實(shí)現(xiàn)。需要說明的是，出現(xiàn)在下文中的概念"法蘭安裝"既可w被 理解為"設(shè)置"、"固定"，特別是被理解為"可松脫地固定"，也可W優(yōu)選被理解為借助于法蘭 的固定。
[0012] 換句話說，本發(fā)明的目的通過一種工業(yè)機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)，該工業(yè)機(jī)器人具有機(jī)器人 臂，該機(jī)器人臂具有多個(gè)通過關(guān)節(jié)連接的節(jié)肢，其中一節(jié)肢被構(gòu)造為搖臂，而另一節(jié)肢被構(gòu) 造為懸臂，該懸臂借助一關(guān)節(jié)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸可樞轉(zhuǎn)地支承在搖臂的一側(cè)，并承載至少兩個(gè)構(gòu) 成機(jī)器人臂的手部節(jié)肢的其他節(jié)肢；此外，機(jī)器人臂還具有：被法蘭安裝在懸臂上的懸臂 驅(qū)動(dòng)器，該懸臂驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)為使懸臂關(guān)于搖臂樞轉(zhuǎn)；被法蘭安裝在懸臂上的第一手部節(jié) 肢驅(qū)動(dòng)器，其被設(shè)計(jì)為使一手部節(jié)肢關(guān)于懸臂運(yùn)動(dòng)；被法蘭安裝在懸臂上的第二手部節(jié)肢 驅(qū)動(dòng)器，其被設(shè)計(jì)為使另一手部節(jié)肢關(guān)于懸臂和/或所述一手部節(jié)肢運(yùn)動(dòng)，在此，懸臂驅(qū)動(dòng) 器W其電機(jī)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開地相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行錯(cuò)開延伸地法蘭安裝在懸臂上，并且在 此，第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器均通過其電機(jī)軸法蘭安裝在懸臂上，其中， 第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器的電機(jī)軸彼此間隔開并平行地延伸且垂直于 轉(zhuǎn)動(dòng)軸，并各自與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開。
[0013] 工業(yè)機(jī)器人是一種工作機(jī)器，其可W裝備有工具W自動(dòng)處理和/或加工對象，并 能夠利用其關(guān)節(jié)在多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸上例如關(guān)于方向、位置和工作進(jìn)程編程。
[0014] 工業(yè)機(jī)器人具有機(jī)器人臂和可編程控制器（控制裝置），在運(yùn)行期間，通過利用特 別是電驅(qū)動(dòng)器使一個(gè)或多個(gè)可自動(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)節(jié)（機(jī)器人軸）運(yùn)動(dòng)（在此，控制 器控制或調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器），使控制器控制或調(diào)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)程。
[0015] 此外，機(jī)器人臂還可W包括支架和借助于第一關(guān)節(jié)相對于支架可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的轉(zhuǎn) 盤，搖臂借助另一關(guān)節(jié)可樞轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)盤上。在此，懸臂利用另一關(guān)節(jié)可樞轉(zhuǎn)地支承在搖 臂上。懸臂承載機(jī)器人手，在此，懸臂和/或機(jī)器人手總體而言可W具有多個(gè)其他的關(guān)節(jié)。 根據(jù)機(jī)器人臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可W利用機(jī)械的固定止擋件或借助軟件開關(guān)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)地限 定一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)或機(jī)器人軸的可能的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0016] 具有多個(gè)通過關(guān)節(jié)連接的節(jié)肢的機(jī)器人臂可W被設(shè)計(jì)為曲臂機(jī)器人，其具有多個(gè) 連續(xù)依次設(shè)置的節(jié)肢和關(guān)節(jié)，特別是可W將機(jī)器人臂設(shè)計(jì)為六軸曲臂機(jī)器人。
[0017] 懸臂可W承載一個(gè)或至少兩個(gè)用于使手部法蘭運(yùn)動(dòng)的手部節(jié)肢，手部法蘭被設(shè)計(jì) 用于固定例如機(jī)器人工具。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，懸臂承載有Ξ個(gè)手部節(jié)肢，其中，例 如第一手部節(jié)肢由前臂構(gòu)成，該前臂可W利用關(guān)節(jié)相對于基礎(chǔ)臂圍繞沿懸臂的縱向延伸部 伸展的前臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第二手部節(jié)肢由手部基體構(gòu)成，該手部基體通過隨后的關(guān)節(jié)相對于前 臂、特別是前臂叉圍繞垂直于前臂軸延伸的手部軸可樞轉(zhuǎn)地安裝，第Ξ手部節(jié)肢由手部法 蘭構(gòu)成，該手部法蘭圍繞手部法蘭軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝。
[0018] 通過使懸臂驅(qū)動(dòng)器W其電機(jī)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開地并相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行錯(cuò)開延伸 地法蘭安裝在懸臂上，將在該區(qū)域中提供一空間，W便能夠在那里至少部分地設(shè)置兩個(gè)手 部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器。通過運(yùn)樣的布局，可W使懸臂可樞轉(zhuǎn)地連接搖臂的關(guān)節(jié)的附近安放必需的 驅(qū)動(dòng)器，而不會使驅(qū)動(dòng)器殼體更多地伸出機(jī)器人臂的輪廓。由于驅(qū)動(dòng)器殼體能夠不再更多 地伸出機(jī)器人臂的輪廓，因此可W例如使搖臂非常簡潔和/或緊湊，而不再存在懸臂在仰 焊位置（Oberkopfstellimg)上不能樞轉(zhuǎn)的問題，因?yàn)樯斐鲞^多的驅(qū)動(dòng)殼體可能會例如與 轉(zhuǎn)盤發(fā)生碰撞。
[0019] 通過使第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和優(yōu)選第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器均W其各自的電機(jī)軸法 蘭安裝在懸臂上（在此，第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器的電機(jī)軸彼此間隔開 并平行地延伸且垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸，并各自與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開），可W將根據(jù)懸臂驅(qū)動(dòng)器的軸向長 度所提供的沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向方向延伸的輪廓區(qū)域用于在兩個(gè)或多個(gè)手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器的情 況下使兩個(gè)或多個(gè)手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器依次設(shè)置的布局，由此例如使得懸臂在機(jī)器人臂的基礎(chǔ) 位置上所獲得的結(jié)構(gòu)高度是非常緊湊的。
[0020] 機(jī)器人臂的基礎(chǔ)位置可W理解為機(jī)器人臂的一種姿勢，在運(yùn)種姿勢中，在工業(yè)機(jī) 器人的底部組裝的情況下，搖臂W其縱向延伸部豎直地向上取向地設(shè)置，懸臂相對于搖臂 成直角角度地設(shè)置，并總體水平地取向。在所有的實(shí)施方式中，懸臂均可W僅支承在搖臂的 一側(cè)。
[0021] 一般情況下，第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和/或第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器能夠W其各自的電 機(jī)軸相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸相同間隔延伸地設(shè)置或法蘭安裝在懸臂上。
[0022] 在此，可W將第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和/或第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的同 一側(cè)。運(yùn)使得能夠在轉(zhuǎn)動(dòng)軸與一個(gè)或兩個(gè)手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器相對置的一側(cè)，在位于懸臂和搖 臂之間的機(jī)器人臂關(guān)節(jié)的高度上提供一位置，W便能夠在那里將懸臂驅(qū)動(dòng)器設(shè)置或法蘭安 裝在懸臂上。懸臂驅(qū)動(dòng)器總體上關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸與手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器相對置地設(shè)置。轉(zhuǎn)動(dòng)軸關(guān)系 到使懸臂與搖臂可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的關(guān)節(jié)。
[0023] 在所有的實(shí)施方式中，第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和/或第二手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器可W利用 其各自的電機(jī)軸沿如下方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開地設(shè)置或法蘭安裝在懸臂上：該方向與懸臂驅(qū) 動(dòng)器的電機(jī)軸相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隔開并平行錯(cuò)開延伸地設(shè)置或法蘭安裝在懸臂上的方向相 反。
[0024] 搖臂通常具有第二搖臂關(guān)節(jié)，該第二搖臂關(guān)節(jié)可W與搖臂的具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第一搖 臂關(guān)節(jié)相對置地或者說相反地設(shè)置或構(gòu)成。換句話說，搖臂關(guān)節(jié)可W設(shè)置在搖臂的彼此遠(yuǎn) 離的端部或端部區(qū)域上。在運(yùn)種情況下可W設(shè)計(jì)為，在懸臂W其縱向延伸部相對于搖臂的 縱向延伸部成直角角度取向的工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)位置上，第一手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器和/或第二 手部節(jié)肢驅(qū)動(dòng)器W其各