用于工业用途的机器人制造技术

在本文中描述了SCARA机器人，其特征在于，确定机器人的操作轴线的终端主体包括伸缩元件，该伸缩元件可以沿所述轴线被平移地驱动，且在最小阻碍物条件中是可用的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人，具体而言涉及用于工业用途的机器人，其是包括以下的类型：-至少一个第一机器人主体和一个第二机器人主体，它们以铰接方式围绕第一轴线连接在一起；-端部连接器部件，其安装在所述第二主体上，操作单元(例如抓握工具)连接于该端部连接器部件；以及-用于移动所述端部主体的器件，其构造成用于根据围绕所述机器人的与所述第一轴线平行的第二轴线的旋转移动且根据沿所述相同的第二轴线的平移移动来选择性或同时地移动所述端部主体。
技术介绍
在例如美国专利申请号No.US2005/0087034A1中描述了在上面提及的类型的机器人。现在通过首字母缩略词SCARA(选择顺应性装配机器人臂)而公知的以上种类的机器人的特征在于，它们允许根据极快的旋转移动的在水平平面中侧向位移。出于此原因，它们普遍地用于拾取和放置种类的应用，其中，机器人通过与其相关的操作单元而从第一站接连地简单地拾起产品，且将它们堆积于在旁设定的第二站中。沿竖向发生的在上面提及的平移移动用于根据单元的降低和升起移动在不同站中通过操作单元来拾起和释放产品。在上面提及的公知解决方案中，设计成根据围绕一个轴线和沿相同的轴线的旋转和平移移动来控制连接器部件的器件包括螺旋轴，连接器部件和接合轴的内螺旋组件被约束至该螺旋轴。第一马达与轴相关，而第二马达与内螺旋组件相关，且马达中的一者或二者的促动引起轴的旋转和/或其升起或降低。在此公知的解决方案中，在上面提及的螺旋轴的长度必须至少等于沿第二轴线需要的位移的量和支承其的机器人主体的竖直阻碍物(encumbrance)的量之和。上述轴的存在因此显著地增加了机器人臂的整体竖直阻碍物，这以不可忽视的方式限制其的用途的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目标是克服所讨论的已知解决方案的上述缺点。通过呈现在后续权利要求中想起的特征的机器人来实现此目标。权利要求形成在本文中关于本专利技术提供的技术教导的整体部分。附图说明现在将仅作为非限制性示例，参考附图来描述本专利技术，在附图中：-图1是在本文中描述的机器人的实施例的示意例示；-图2a和2b是处于两种相应的不同构造的图1的机器人的终端部分的示意例示；-图3a、3b和3c例示处于三个相应的不同操作条件的图2a和2b的终端部分；以及-图4表示在本文中描述的机器人的另一实施例。具体实施方式在后续描述中，例示各种具体细节，以用于提供实施例的深入理解。可在没有具体细节中的一个或更多个的情况下，或者通过其他方法、构件或材料等来实现实施例。在其他情形下，未详细地示出或描述已知的结构、材料或操作，使得不会使实施例的各种方面不清楚。在本文中使用的引用仅是出于便利而提供的，且因此不限定保护范围或实施例的范畴。参考附图，在其中表示本文中描述的机器人的实施例，其整体由参考标号10指示。还通过缩写SCARA来限定此类型的机器人。机器人10包括一系列的主体2i，该一系列的主体2i以铰接的方式围绕相应的相互平行的轴线Xi连接在一起；在例示的示例中，所讨论的主体的数量为三个，且由标记21、22和23指示。而通过标记X1和X2来指示此系列的主体的两个铰接轴线。用于驱动不同主体围绕相应的旋转轴线旋转的器件可呈现本领域中已知的任何构造，且因此将不在本文中详细地描述。就此而论，对于各旋转轴线，图1通过示例例示了由马达和齿轮组成的整体，该齿轮设计成控制主体的旋转，该主体围绕前述轴线是可旋转的。如从现有技术已知的，在上面提及的系列中的第一主体21继而安装在滑动件(未例示)上，该滑动件通常可竖直或水平地移动，但显然也可沿其他方向移动。在任何情形中都可能设想在本文中描述的机器人的实施例，其中主体改为安装在固定结构上。系列中的终端主体23携带端部连接器部件4，操作单元(未例示)(例如抓握部件)连接于该端部连接器部件4。具体而言，主体23包括如下器件，该器件设计成在端部部件4上施加围绕轴线I的旋转移动，且此外沿相同轴线的平移移动。轴线I与其他轴线Xi平行，且限定机器人的操作轴线。在拾取和放置种类的应用的情形中，机器人一方面通过平移移动来操作，以用于拾起和堆积产品，且另一方面通过旋转移动来操作，以用于在堆积产品时将它们定向在特定位置中。主体23可改为通过围绕主体23自身和主体22的轴线Xi的旋转，以及通过可能支承系列的主体2i的滑动件的移动而在空间中移动。在本文中描述的机器人的特征在于：终端主体23包括一系列的管状元件6i，管状元件6i根据伸缩构造(telescopicconfiguration)连接在一起；在该系列中的各元件与下个元件之间设定螺旋器件11，该螺旋器件11设计成将该系列中的两个连续元件之间的相对旋转转换成一个元件相对于另一个的同时的平移移动。在例示的示例中，所讨论的元件的数目为三个，且在附图中通过标记61、62、63指示。在各种实施例中，所讨论的螺旋器件仍然具有都相同的螺纹扭转方向。在各种优选实施例中，螺旋器件由滚珠丝杠系统组成；可注意到，该系统可为适用于所需目的的对本领域而言已知的任何类型。经由专用的马达12来驱动该系列中的第一元件61围绕轴线I旋转。连接器部件4安装在该系列中的最末元件63上。终端主体23还包括轴8，该轴8继而由一系列的元件8i组成，它们也根据伸缩构造连接在一起；优选地，此系列与管状元件6i的系列在数目上是相同的，尽管在任何情形中都可能设想元件数量改为更多的实施例。通过标记81、82、83来指示所讨论的系列的元件。作为相互形状配合的结果，这些元件在旋转中约束在一起；可经由在元件的内和/或外表面上制作的合适的互补开槽轮廓来获得此类型的配合。最末元件83被约束至管状元件的系列中的最末元件63；具体而言，元件83固定于元件63，以便在旋转移动中且在平移移动中跟随元件63，或由元件63跟随。作为替代，第一元件81被固定在终端主体23上的合适位置，且经由专用马达14来驱动旋转。在各种实施例中，如在所例示的一个实施例中，马达12优选地为马达减速器，且第一管状元件61借助于齿轮16而运动学地连接于马达12，齿轮16联接于马达减速器12的输出轴，齿轮16与相对于管状元件61固定的齿轮18直接啮合。此外，马达14也优选地是马达减速器，且轴8借助于带22运动学地连接于马达14，带22连接轮24和轮26，轮24相对于元件81固定，轮26联接于马达减速器14的输出轴。应当注意的是，上述两个运动学链系还可颠倒；即，设有带的链系可与元件61相关，且另一个链系可与轴8相关。大体而言，可注意到的是，用于将马达12和14连接于元件61和81的这两个运动学链系的组合实现空间的最佳利用，且因此实现终端主体23自身的整体尺寸的限制。在任何情形中都显然可能根据具体应用的需要来提供其他类型的运动学链系。在各种实施例中，如在所例示的一个实施例中，机器人10还包括控制单元100，其构造成用于控制机器人的各种马达的驱动。现在参考机器人的操作，管状元件6i的系列可通过马达12的促动而在两个端部条件之间移动：第一最小延伸条件，在该第一最小延伸条件中，各种元件布置在彼此的内侧(图2b)；和最大延伸条件，在该最大延伸条件中，各元件已达到其相对于支承其的元件的最大拉出条件(图2a)。作为最末元件63上的相互约束的结果，轴8的元件8i也跟随沿轴线I的此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，具体而言用于工业用途，其为包括以下的类型：至少一个第一和一个第二机器人主体(21、22、23)，它们以铰接的方式围绕第一轴线(Xi)连接在一起；以及端部连接器部件(4)，其安装在所述第二主体上，例如抓握工具的操作单元待连接至所述端部连接器部件(4)；其中所述第二主体(23)包括用于移动所述端部主体的器件，所述器件构造成用于根据与所述第一轴线平行的所述机器人的第二轴线(A)的旋转移动且根据沿所述相同的第二轴线(A)的平移移动来选择性地或同时地移动所述端部主体，所述机器人的特征在于，所述第二主体(23)包括：第一系列的元件(6i)，其根据伸缩式构造以如下方式连接在一起：所述系列的元件(6i)可沿所述第二轴线(A)从最小延伸条件至最大延伸条件在长度方面改变，其中螺旋器件设置在所述系列中的各元件和下个元件之间；以及轴(8)，其由根据伸缩式构造连接在一起的第二系列的元件(8i)组成；其中所述第二系列(8i)中的最末元件(83)被约束至所述第一系列(6i)中的最末元件(63)，且其中，所述连接器主体(4)由所述第一系列的所述最末元件(63)或所述第二系列支承，其中所述机器人还包括第一马达(12)和第二马达(14)，所述第一马达(12)设计成控制所述第一系列的第一元件(61)的旋转，所述第二马达(14)设计成控制所述轴(8)的旋转。...

【技术特征摘要】
2015.08.03 IT 1020150000412791.一种机器人，具体而言用于工业用途，其为包括以下的类型：至少一个第一和一个第二机器人主体(21、22、23)，它们以铰接的方式围绕第一轴线(Xi)连接在一起；以及端部连接器部件(4)，其安装在所述第二主体上，例如抓握工具的操作单元待连接至所述端部连接器部件(4)；其中所述第二主体(23)包括用于移动所述端部主体的器件，所述器件构造成用于根据与所述第一轴线平行的所述机器人的第二轴线(A)的旋转移动且根据沿所述相同的第二轴线(A)的平移移动来选择性地或同时地移动所述端部主体，所述机器人的特征在于，所述第二主体(23)包括：第一系列的元件(6i)，其根据伸缩式构造以如下方式连接在一起：所述系列的元件(6i)可沿所述第二轴线(A)从最小延伸条件至最大延伸条件在长度方面改变，其中螺旋器件设置在所述系列中的各元件和下个元件之间；以及轴(8)，其由根据伸缩式构造连接在一起的第二系列的元件(8i)组成；其中所述第二系列(8i)中的最末元件(83)被约束至所述第一系列(6i)中的最末元件(63)，且其中，所述连接器主体(4)由所述第一系列的所述最末元件(63)或所述第二系列支承，其中所述机器人还包括第一马达(12)和第二马达(14)，所述第一马达(12)设计成控制所述第一系列的第一元件(61)的旋转，所述第二马达(14)设计成控制所述轴(8)的旋转。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，包括控制单元(100)，所述控制单元(100)构造成用于选择性地或同时地控制所述第一和第二马达，以便分别提供：所述机器人的第一操作模式，其中所述轴(8)和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S博德格诺尼，F西尼伊洛，
申请(专利权)人：康茂股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT