具有設(shè)置在懸臂上的驅(qū)動器布局的工業(yè)機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種工業(yè)機器人，其具有機器人臂，該機器人臂具有：多個通過關(guān)節(jié)連 接的節(jié)肢，其中一個節(jié)肢被構(gòu)造為搖臂，而另一節(jié)肢被構(gòu)造為懸臂，該懸臂通過一個關(guān)節(jié)圍 繞轉(zhuǎn)動軸可樞轉(zhuǎn)地支承在搖臂的一側(cè)，并承載至少兩個構(gòu)成機器人臂的手部節(jié)肢的其他節(jié) 肢；被法蘭安裝在懸臂上的懸臂驅(qū)動器，該懸臂驅(qū)動器被設(shè)計用于使懸臂關(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)動器，該第一手部節(jié)肢驅(qū)動器被設(shè)計用于使一個手 部節(jié)肢關(guān)于懸臂運動；被法蘭安裝在懸臂上的第二手部節(jié)肢驅(qū)動器，該第二手部節(jié)肢驅(qū)動 器被設(shè)計用于使另一個手部節(jié)肢關(guān)于懸臂和/或關(guān)于所述一個手部節(jié)肢運動。
【背景技術(shù)】
[0002] 專利文獻(xiàn)EP2024144B1公開一種工業(yè)機器人，其具有機器人手驅(qū)動裝置，該機器 人手驅(qū)動裝置具有多個設(shè)置在機器人懸臂中的驅(qū)動電機，驅(qū)動電機包括用于驅(qū)動懸臂的 機器人手的驅(qū)動軸，在此，至少一個驅(qū)動電機相對于至少一個其他的驅(qū)動電機沿軸向方 向向前錯開地設(shè)置在機器人手上，并且驅(qū)動電機的驅(qū)動軸被構(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個驅(qū)動軸，運Ξ個 驅(qū)動軸被設(shè)置為，中間的驅(qū)動電機的驅(qū)動軸相對于兩個側(cè)面的驅(qū)動電機的驅(qū)動軸的距離小 于軸向彼此錯開的驅(qū)動電機的相鄰一對的電機殼體的半徑之和。

【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)機器人來實現(xiàn)，該工業(yè)機器人具有：
[0005] 機器人臂，該機器人臂具有多個通過關(guān)節(jié)連接的節(jié)肢，其中一個節(jié)肢被構(gòu)造為搖 臂，而另一個節(jié)肢被構(gòu)造為懸臂，該懸臂通過一個關(guān)節(jié)圍繞轉(zhuǎn)動軸可樞轉(zhuǎn)地支承在搖臂的 一側(cè)，并承載至少兩個構(gòu)成機器人臂的手部節(jié)肢的其他節(jié)肢，
[0006] 設(shè)置在懸臂上的懸臂驅(qū)動器，其被設(shè)計為，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)動器，其被設(shè)計為，使一手部節(jié)肢關(guān)于懸臂運動， 在此，
[0008] 懸臂驅(qū)動器的電機軸與轉(zhuǎn)動軸間隔開地相對于轉(zhuǎn)動軸平行錯開延伸地設(shè)置在懸 臂上，并且在此，
[0009] 第一手部節(jié)肢驅(qū)動器的電機軸垂直于轉(zhuǎn)動軸并與轉(zhuǎn)動軸間隔開延伸地設(shè)置在懸 臂上。
[0010] 優(yōu)選工業(yè)機器人還具有設(shè)置于懸臂上的第二手部節(jié)肢驅(qū)動器，其被設(shè)計為，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)肢運動，在此，第二手部節(jié)肢驅(qū)動器的電機 軸垂直于轉(zhuǎn)動軸并與轉(zhuǎn)動軸間隔開延伸地設(shè)置在懸臂上。
[0011] 驅(qū)動器的布局，即懸臂驅(qū)動器、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)動器的法蘭安裝來實現(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)機器人來實現(xiàn)，該工業(yè)機器人具有機器人 臂，該機器人臂具有多個通過關(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)動軸可樞轉(zhuǎn)地支承在搖臂的一側(cè)，并承載至少兩個構(gòu) 成機器人臂的手部節(jié)肢的其他節(jié)肢；此外，機器人臂還具有：被法蘭安裝在懸臂上的懸臂 驅(qū)動器，該懸臂驅(qū)動器被設(shè)計為使懸臂關(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)動器，其被設(shè)計為使一手部節(jié)肢關(guān)于懸臂運動；被法蘭安裝在懸臂上的第二手部節(jié)肢 驅(qū)動器，其被設(shè)計為使另一手部節(jié)肢關(guān)于懸臂和/或所述一手部節(jié)肢運動，在此，懸臂驅(qū)動 器W其電機軸與轉(zhuǎn)動軸間隔開地相對于轉(zhuǎn)動軸平行錯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)動器和第二手部節(jié)肢驅(qū)動器均通過其電機軸法蘭安裝在懸臂上，其中， 第一手部節(jié)肢驅(qū)動器和第二手部節(jié)肢驅(qū)動器的電機軸彼此間隔開并平行地延伸且垂直于 轉(zhuǎn)動軸，并各自與轉(zhuǎn)動軸間隔開。
[0013] 工業(yè)機器人是一種工作機器，其可W裝備有工具W自動處理和/或加工對象，并 能夠利用其關(guān)節(jié)在多個運動軸上例如關(guān)于方向、位置和工作進程編程。
[0014] 工業(yè)機器人具有機器人臂和可編程控制器（控制裝置），在運行期間，通過利用特 別是電驅(qū)動器使一個或多個可自動調(diào)節(jié)或手動調(diào)節(jié)的關(guān)節(jié)（機器人軸）運動（在此，控制 器控制或調(diào)節(jié)驅(qū)動器），使控制器控制或調(diào)節(jié)工業(yè)機器人的運動進程。
[0015] 此外，機器人臂還可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。懸臂承載機器人手，在此，懸臂和/或機器人手總體而言可W具有多個其他的關(guān)節(jié)。 根據(jù)機器人臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可W利用機械的固定止擋件或借助軟件開關(guān)軟件技術(shù)實現(xiàn)地限 定一個或多個關(guān)節(jié)或機器人軸的可能的轉(zhuǎn)動運動。
[0016] 具有多個通過關(guān)節(jié)連接的節(jié)肢的機器人臂可W被設(shè)計為曲臂機器人，其具有多個 連續(xù)依次設(shè)置的節(jié)肢和關(guān)節(jié)，特別是可W將機器人臂設(shè)計為六軸曲臂機器人。
[0017] 懸臂可W承載一個或至少兩個用于使手部法蘭運動的手部節(jié)肢，手部法蘭被設(shè)計 用于固定例如機器人工具。在一種優(yōu)選的實施方式中，懸臂承載有Ξ個手部節(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，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)動地安裝。
[0018] 通過使懸臂驅(qū)動器W其電機軸與轉(zhuǎn)動軸間隔開地并相對于轉(zhuǎn)動軸平行錯開延伸 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)置兩個手 部節(jié)肢驅(qū)動器。通過運樣的布局，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)動器，而不會使驅(qū)動器殼體更多地伸出機器人臂的輪廓。由于驅(qū)動器殼體能夠不再更多 地伸出機器人臂的輪廓，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，因為伸出過多的驅(qū)動殼體可能會例如與 轉(zhuǎn)盤發(fā)生碰撞。
[0019] 通過使第一手部節(jié)肢驅(qū)動器和優(yōu)選第二手部節(jié)肢驅(qū)動器均W其各自的電機軸法 蘭安裝在懸臂上（在此，第一手部節(jié)肢驅(qū)動器和第二手部節(jié)肢驅(qū)動器的電機軸彼此間隔開 并平行地延伸且垂直于轉(zhuǎn)動軸，并各自與轉(zhuǎn)動軸間隔開），可W將根據(jù)懸臂驅(qū)動器的軸向長 度所提供的沿轉(zhuǎn)動軸的軸向方向延伸的輪廓區(qū)域用于在兩個或多個手部節(jié)肢驅(qū)動器的情 況下使兩個或多個手部節(jié)肢驅(qū)動器依次設(shè)置的布局，由此例如使得懸臂在機器人臂的基礎(chǔ) 位置上所獲得的結(jié)構(gòu)高度是非常緊湊的。
[0020] 機器人臂的基礎(chǔ)位置可W理解為機器人臂的一種姿勢，在運種姿勢中，在工業(yè)機 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)動器和/或第二手部節(jié)肢驅(qū)動器能夠W其各自的電 機軸相對于轉(zhuǎn)動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)動器和/或第二手部節(jié)肢驅(qū)動器設(shè)置在轉(zhuǎn)動軸的同 一側(cè)。運使得能夠在轉(zhuǎn)動軸與一個或兩個手部節(jié)肢驅(qū)動器相對置的一側(cè)，在位于懸臂和搖 臂之間的機器人臂關(guān)節(jié)的高度上提供一位置，W便能夠在那里將懸臂驅(qū)動器設(shè)置或法蘭安 裝在懸臂上。懸臂驅(qū)動器總體上關(guān)于轉(zhuǎn)動軸與手部節(jié)肢驅(qū)動器相對置地設(shè)置。轉(zhuǎn)動軸關(guān)系 到使懸臂與搖臂可轉(zhuǎn)動連接的關(guān)節(jié)。
[0023] 在所有的實施方式中，第一手部節(jié)肢驅(qū)動器和/或第二手部節(jié)肢驅(qū)動器可W利用 其各自的電機軸沿如下方向與轉(zhuǎn)動軸間隔開地設(shè)置或法蘭安裝在懸臂上：該方向與懸臂驅(qū) 動器的電機軸相對于轉(zhuǎn)動軸間隔開并平行錯開延伸地設(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。在運種情況下可W設(shè)計為，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)機器人的基礎(chǔ)位置上，第一手部節(jié)肢驅(qū)動器和/或第二 手部節(jié)肢驅(qū)動器W其各