涂覆机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种用于涂覆部件的涂覆机器人(1)，所述涂覆机器人具有机器人基座(2)；可旋转的机器人构件(4)；可枢转的近端机器人臂(5)，其具有两个能够相对于彼此旋转并且通过轴承环(6)彼此连接的臂部件(5.1、5.2)；可枢转的远端机器人臂(7)；机器人手轴(8)；位于机器人手轴(8)的自由端处的连接法兰(9)；以及从机器人基座(2)被引导到用于施涂装置的连接法兰(9)的管线结构(10)。本发明专利技术提出，管线结构(10)穿过位于近端机器人臂(5)的两个臂部件(5.1、5.2)之间的第一轴承环(6)。

Coating robot

The invention relates to a coating robot (1) for a coating component, which has a robot base (2); a rotating robot component (4); a pivotable proximal robot arm (5), which has two arm components (5.1, 5.2) that can rotate relative to each other and are connected with each other through a bearing ring (6); and a pivotable distant part (5.1, 5.2). The end robot arm (7); the robot hand axle (8); the connecting flange (9) at the free end of the robot hand axle (8); and the pipeline structure (10) which is guided from the robot base (2) to the connecting flange (9) for the coating device. The invention proposes that the pipeline structure (10) passes through the first bearing ring (6) between two arm components (5.1, 5.2) of the proximal robot arm (5).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂覆机器人
本专利技术涉及一种用于涂覆部件的涂覆机器人，特别是一种用于涂装机动车车身部件的涂装机器人。
技术介绍
从现有技术(例如DE102013109867A1、EP0511977B1、EP2213425B1)中已知涂覆机器人，其具有总共七个运动轴线，其允许宽范围的运动。这些众所周知的涂覆机器人具有机器人基座、可旋转的机器人构件、近端机器人臂(“臂1”)、远端机器人臂(“臂2”)和多轴机器人手轴。近端机器人臂分成两个臂部件，它们可以绕近端机器人臂的纵向轴线相对于彼此旋转。具有流体管线和电气管线的管线结构从机器人基座引导到机器人手轴的连接法兰，由此管线结构近端机器人臂区域中在近端机器人臂之外延伸，即在近端机器人臂的两个臂部件之间在轴线之外延伸。近端机器人臂的两个臂部件之间的可相对于彼此旋转的枢轴承被因此位于近端机器人臂的外侧的管线结构绕过。这些众所周知的涂覆机器人的缺点是管线结构的布线，这导致操作期间的各种问题。一方面，管线结构突出超过涂覆机器人的外轮廓，这是不希望的。另一方面，管线结构也承受高机械应力。关于现有技术，参见DE10010615A1、US2006/0294628A1、US2013/0260606A1、DE69402405T2、DE102004040162A1、DE102010024260A1、DE10139088A1、DE102009012140A1、DE202013105910U1、DE202013104544U1、US2008/0223170A1、US2016/0089797A1、WO2012/028197A1。
技术实现思路
因此，本专利技术基于提供相应改进的涂覆机器人的任务。该任务通过根据主要权利要求的有独创性的涂覆机器人来解决。根据现有技术，有独创性的涂覆机器人首先具有机器人基座，该机器人基座优选地安装在固定位置。此外，根据现有技术，有独创性的涂覆机器人具有可旋转的机器人构件，该可旋转的机器人构件附接到机器人基座并且可以围绕第一轴线相对于机器人基座旋转。此外，根据现有技术，有独创性的涂覆机器人具有近端机器人臂，根据常用的技术术语也称为“臂1”，近端机器人臂附接到可旋转的机器人构件并且可围绕第二轴线相对于可旋转的机器人构件枢转。近端机器人臂(“臂1”)包括两个臂部件，这两个臂部件可以借助于第一轴承环围绕第三轴线相对于彼此旋转，第三轴线基本上沿着近端机器人臂的纵向轴线定向。因此，近端机器人臂的两个臂部件的相对于彼此的旋转运动基本上围绕近端机器人臂的纵向轴线。然而，应该注意的是，本专利技术不要求第三轴线精确地平行于近端机器人臂的纵向轴线。而是，在本专利技术的情况下中，如果第三轴线基本上平行于近端机器人臂的纵向轴线定向就足够了，由此例如±20°、±10°或±5°的角度偏差是可能的。在该情况下还应该提到的是，近端机器人臂也可以略微弯折或弯曲。此外，有独创性的涂覆机器人包括远端机器人臂，根据常用技术术语也称为“臂2”，其中远端机器人臂附接到近端机器人臂并且可围绕第四轴线相对于近端机器人臂枢转。根据现有技术，机器人手轴附接到远端机器人臂，如现有技术中已知，其具有多个运动轴线。在本专利技术的优选示例性实施例中，机器人手轴具有三个运动轴线。然而，在本专利技术的情况下，例如，机器人手轴也可以具有两个运动轴线或四个运动轴线。在机器人手轴的远端处，设有用于连接施涂装置、例如旋转雾化器的连接法兰。此外，根据现有技术，有独创性的涂覆机器人包括管线结构，该管线结构从机器人基座引导到用于施涂装置的连接法兰并且用于供应施涂装置。有独创性的涂覆机器人在此特征在于，管线结构被引导通过近端机器人臂的两个臂部件之间的第一轴承环。这意味着该区域中的管线结构在近端机器人臂内延伸，因此不会向外突出超过涂覆机器人的外轮廓。在本专利技术的优选示例性实施例中，机器人基座与旋转的机器人构件之间的第一轴线和旋转的机器人构件与近端机器人臂之间的第二轴线在数学意义上是异面的。这表示这两个轴线不相交并且不彼此平行。第一轴线和第二轴线优选地以10cm-55cm、20cm-25cm或25cm-35cm范围内的轴线距离(在数学意义上为垂直距离)布置，其中，第一轴线和第二轴线之间的30cm的轴线距离已被证明是有利的。还应该提到的是，近端机器人臂(“臂1”)的可以相对于彼此旋转的两个臂部件可以优选地在至少90°、135°、180°、225°或者甚至至少240°的旋转角度范围内旋转，以使得能够实现最大可能的运动范围。然而，在本专利技术的优选示例性实施例中，当近端机器人臂竖直地定向时，机器人基座和可旋转的机器人构件之间的第一轴线优选地平行于近端机器人臂的两个可旋转臂部件之间的第三机器人轴线延伸。替代地，第一轴线和第三轴线可以相交，例如以1°-45°、2°-35°、5°-25°或10°-20°的角度相交。在本专利技术的优选示例性实施例中，可旋转的机器人构件通过第二轴承环连接到机器人基座。管线结构离开机器人基座的内部，然后在第二轴承环之外以及机器人基座之外确定路线至可旋转的机器人构件。机器人基座和可旋转的机器人构件之间的管线结构优选地形成具有大约90°的弯曲的管线弯头。旋转的机器人构件优选地具有两个侧向保持臂，近端机器人臂可枢转地安装在两个侧向保持臂之间。管线结构从机器人基座从下方基本竖直向上地在可旋转的机器人构件的两个保持臂之间被引导并且在此进入近端机器人臂。在近端机器人臂的两个可旋转的臂部件之间的第一轴承环后方，管线结构在此优选地再次向外离开近端机器人臂，然后在涂覆机器人之外被引导到远端机器人臂。然后，管线结构从近端机器人臂从外部返回到远端机器人臂。最后，管线结构在此在远端机器人臂和机器人手轴之内确定路线至用于施涂装置(例如旋转雾化器)的连接法兰。管线结构优选地从机器人基座确定路线至可旋转的机器人构件，使得管线结构与第二轴线相交、特别是以直角相交，这已被证明是有利的。关于在本说明书中使用的“前”和“后”的位置指示，应当注意，这些位置指示指的是沿着串联机器人运动学的各个机器人部件的运动序列。因此，机器人基座在这种意义上布置在机器人臂的前方，而机器人手轴在机器人臂的后方。优选地，管线结构包括电气管线和流体管线。流体管线可包括例如驱动空气管线、制动空气管线、成形空气管线、轴承空气管线或用于涂料的涂料管线。另一方面，仅举几个例子，电气管线可以包括例如用于静电涂覆剂充电的高电压线路或用于感测施涂装置中的传感器的传感器线路。上面已经说过，管线结构穿过近端机器人臂的可旋转臂部件之间的第一轴承环。在优选的实施例中，第一轴承环具有两个管线套管，即用于电气管线的第一管线套管和用于流体管线的单独的第二管线套管。用于电气管线的第一管线套管优选居中地布置在第一轴承环中，而用于流体管线的第二管线套管优选偏心地布置在第一轴承环中。在实践中，涂覆机器人中的电动马达的布置需要防爆外壳，其通常需要在近端机器人臂的两个臂部件的内部之间的空气交换。因此，用于电气管线的第一管线套管优选以可进行这种空气交换的方式设计。通常，关于机器人运动学，应该提到旋转的机器人构件优选地位于机器人基座的顶部处。然而，在本专利技术的情况下中，可旋转的机器人构件也可以布置在机器人基座的下侧上或机器人基座旁。还应该提到的是，旋转的机器人构件和机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于涂覆部件的涂覆机器人(1)、特别是用于涂装机动车车身部件的涂装机器人(1)，所述涂覆机器人具有：a)机器人基座(2)，b)可旋转的机器人构件(4)，其安装在机器人基座(2)上并且能够围绕第一轴线(A1)相对于机器人基座(2)旋转，c)近端机器人臂(5)，其安装在可旋转的机器人构件(4)上并且能够围绕第二轴线(A2)相对于可旋转的机器人构件(4)枢转，近端机器人臂(5)具有两个臂部件(5.1、5.2)，所述臂部件能够借助于第一轴承环(6)围绕第三轴线(A3)相对于彼此旋转，所述第三轴线基本上沿着近端机器人臂(5)的纵向轴线定向，d)远端机器人臂(7)，其附接到近端机器人臂(5)并且能够围绕第四轴线(A4)相对于近端机器人臂(5)枢转，e)机器人手轴(8)，其附接到远端机器人臂(7)并且具有多个、特别是三个运动轴线(A5、A6、A7)，f)连接法兰(9)，其位于机器人手轴(8)的自由端处，以用于连接施涂装置、特别是旋转雾化器，以及g)至少一个管线结构(10)，其从机器人基座(2)被引导到用于施涂装置的连接法兰(9)，其特征在于：h)管线结构(10)被引导通过位于近端机器人臂(5)的两个臂部件(5.1、5.2)之间的第一轴承环(6)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 DE 102016003966.31.用于涂覆部件的涂覆机器人(1)、特别是用于涂装机动车车身部件的涂装机器人(1)，所述涂覆机器人具有：a)机器人基座(2)，b)可旋转的机器人构件(4)，其安装在机器人基座(2)上并且能够围绕第一轴线(A1)相对于机器人基座(2)旋转，c)近端机器人臂(5)，其安装在可旋转的机器人构件(4)上并且能够围绕第二轴线(A2)相对于可旋转的机器人构件(4)枢转，近端机器人臂(5)具有两个臂部件(5.1、5.2)，所述臂部件能够借助于第一轴承环(6)围绕第三轴线(A3)相对于彼此旋转，所述第三轴线基本上沿着近端机器人臂(5)的纵向轴线定向，d)远端机器人臂(7)，其附接到近端机器人臂(5)并且能够围绕第四轴线(A4)相对于近端机器人臂(5)枢转，e)机器人手轴(8)，其附接到远端机器人臂(7)并且具有多个、特别是三个运动轴线(A5、A6、A7)，f)连接法兰(9)，其位于机器人手轴(8)的自由端处，以用于连接施涂装置、特别是旋转雾化器，以及g)至少一个管线结构(10)，其从机器人基座(2)被引导到用于施涂装置的连接法兰(9)，其特征在于：h)管线结构(10)被引导通过位于近端机器人臂(5)的两个臂部件(5.1、5.2)之间的第一轴承环(6)。2.根据权利要求1所述的涂覆机器人(1)，其特征在于：a)第一轴线(A1)和第二轴线(A2)在数学意义上是异面的，并具有10cm-55cm、20cm-45cm或25cm-35cm、特别是30cm的轴线距离(a)，和/或b)近端机器人臂(5)的两个臂部件(5.1、5.2)能够相对于彼此旋转，旋转角度范围至少为90°、135°、180°、225°或至少240°。3.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆机器人(1)，其特征在于：a)第一轴线(A1)和第三轴线(A3)平行地延伸，并具有5cm-100cm、7cm-80cm、9cm-70cm或10cm-50cm的轴线距离(b)，或b)第一轴线(A1)和第三轴线(A3)相交、特别是以1°-45°、2°-35°、5°-25°或10°-20°的角度相交。4.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆机器人(1)，其特征在于：a)可旋转的机器人构件(4)通过第二轴承环连接到机器人基座(2)，以及b)管线结构(10)离开机器人基座(2)并在第二轴承环之外且在机器人基座(2)之外被引导到可旋转的机器人构件(4)。5.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆机器人(1)，其特征在于：a)可旋转的机器人构件(4)具有侧向的两个保持臂(4.1、4.2)，b)近端机器人臂(5)可枢转地安装在可旋转的机器人构件(4)的所述两个保持臂(4.1、4.2)之间，以及c)管线结构(10)从机器人基座(2)由底到顶在可旋转的机器人构件(4)的两个保持臂(4.1、4.2)之间被引导并进入近端机器人臂(5)。6.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆机器人(1)，其特征在于：a)管线结构(10)在第一轴承环(6)之后再次离开近端机器人臂(5)并且在外部被引导到远端机器人臂(7)，b)管线结构(10)从近端机器人臂(5)由外部被引导到远端机器人臂(7)中，以及c)管线结构(10)在远端机器人臂(7)和机器人手轴(8)内被引导到连接法兰(8)。7.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆机器人(1)，其特征在于，管线结构(10)与第二轴线(A2)相交、特别是以直角相交。8.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·科尔默，S·海因，T·海泽尔，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE