具有驱动装置的机器人夹持器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种机器人夹持器(1)，其具有：第一夹持器手指(16.1)和至少一个第二夹持器手指(16.2)；夹持器基体(12)；基部节肢(14)，其借助于第一转动关节(15.1)围绕第一转动轴(D1)关于所述夹持器基体(12)可转动地安装；和中间节肢(18)，其借助于第二转动关节(15.2)关于所述基部节肢(14)可转动地安装；还具有手指载体(17)，其承载所述第一夹持器手指(16.1)并且借助第三转动关节(15.3)关于所述中间节肢(18)可转动地安装、更确切地说围绕第三转动轴(D3)可转动地安装；以及具有与所述第一转动关节(15.1)、所述第二转动关节(15.2)和所述第三转动关节(15.3)分开的驱动装置(20)，该驱动装置抵靠所述夹持器基体(12)被支撑并且被设计为，以驱动力使所述手指载体(17)相对于所述第二夹持器手指(16.2)调节，该驱动力通过所述驱动装置(20)被导入所述手指载体(17)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有驱动装置的机器人夹持器
本专利技术涉及一种机器人夹持器，其具有：第一夹持器手指和至少一个第二夹持器手指；夹持器基体；基部节肢，其借助于第一转动关节围绕第一转动轴关于夹持器基体可转动地安装；以及中间节肢，其借助于第二转动关节关于基部节肢可转动地安装、更确切地说围绕第二转动轴可转动地安装，该第二转动轴平行于第一转动轴取向并且与第一转动轴以恒定的第一间距设置。
技术介绍
由专利文献WO2008/083995A1已知一种用于旋转对称体品质检查的装置，其中，该装置具有：一带有夹持器的处理系统，该夹持器用于夹持物体和将物体输送到工作位置中；以及至少一个用于对工作位置中的物体进行光学扫描的电子相机，其中，处理系统的夹持器具有夹持器手指，夹持器手指具有用于固定保持物体的旋转对称保持元件，其中，这些保持元件被设计为可围绕其旋转轴旋转。夹持器的夹持器手指的保持元件在此分别与一齿轮抗扭地连接，其中，夹持器的所有夹持器手指的齿轮间接地通过至少一个另外的齿轮与夹持器的中央齿轮相接合，并且该夹持器具有驱动机构，该驱动机构使中央齿轮置身于旋转运动中。由专利文献EP2660015B1可知一种用于操作特别是小管状的样品容器的夹持器，其具有：夹持器基部；至少两个夹持器手指，夹持器手指各具有用于检测样品容器的保持区段并分别围绕手指旋转轴相对于夹持器基部可转动地设置在夹持器基部上，其中，夹持器手指的保持区段分别关于配属的手指旋转轴无中心地设置；以及用于使夹持器手指转动的第一驱动器，其中，夹持器手指彼此耦接，使得它们由驱动器同时地并且分别以相同的旋转速度和旋转方向驱动，其中，夹持器基部被设置在基体上并且相对于该基体围绕一不同于手指旋转轴的基部旋转轴可转动地设置，配置有用于使夹持器基部相对于基体转动的第二驱动器，并配置有用于控制驱动器的控制装置，使得通过由夹持器手指相对于夹持器基部的转动和夹持器基部相对于基体的转动所组成的运动组合，针对夹持器手指的保持区段中的每个分别实现了相对于基体的基本上线性的运动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器人夹持器，其具有简单和可靠的机械结构。本专利技术的目的通过一种机器人夹持器来实现，其具有：第一夹持器手指和至少一个第二夹持器手指；夹持器基体；基部节肢，其借助于第一转动关节围绕第一转动轴关于夹持器基体可转动地安装；以及中间节肢，其借助于第二转动关节关于基部节肢可转动地安装、更确切地说围绕第二转动轴可转动地安装，该第二转动轴平行于第一转动轴取向并且与第一转动轴以恒定的第一间距设置；还具有手指载体，其承载第一夹持器手指并且借助第三转动关节关于中间节肢可转动地安装、更确切地说围绕第三转动轴可转动地安装，该第三转动轴既平行于第一转动轴又平行于第二转动轴取向并且与第二转动轴以恒定的第二间距设置；以及具有与第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节分开的驱动装置，该驱动装置抵靠夹持器基体受支撑并且被设计为，以驱动力使手指载体相对于第二夹持器手指调节，该驱动力通过驱动装置被导入手指载体。带有所属机器人控制器的机器人臂、特别是工业机器人是工作机，其可以配备有工具以自动地处理和/或加工物件，并在多个运动轴中例如关于定向、位置和工作流程是可编程的。工业机器人通常具有：机器人臂，其带有多个通过关节连接的节肢；以及可编程的机器人控制器(控制装置)，其在运行期间自动地控制或调节机器人臂的运动流程，以使机器人臂的机器人法兰在空间中定位和运动。为此，节肢通过受到机器人控制器操控的驱动马达、特别是电驱动马达，特别是关于工业机器人的运动轴运动，这些运动轴代表关节的运动自由度。机器人可以例如是工业机器人，其特别可以是具有彼此串联跟随的转动轴(例如六个转动轴)的曲臂机器人。替代地，机器人可以是SCARA机器人，即水平的关节臂机器人，其通常具有四个自由度或者说轴、也就是关节，其中的三个关节可以是转动关节，一个关节是滑移关节。但是，机器人也可以是所谓的轻型机器人，其可以具有特别是七个彼此串联跟随的转动轴。轻型机器人与常规的工业机器人的不同之处首先在于：轻型机器人具有有利于人机协作的结构尺寸，并在此具有相对于其自重而言相对高的承载能力。其次，轻型机器人特别还能以力和/或力矩调节方式运行，而不是仅仅以位置调节方式运行，这点例如使得人机协作更安全。此外，也可以通过如下方式实现这种安全的人机协作，即，例如要么阻止，要么至少使得人或者说装配工不受伤害地减弱机器人臂与人(例如工人和装配工)的意外碰撞。这种机器人臂或这种轻型机器人优选具有六个以上的自由度，从而在一定程度上提供了一种超定系统，由此可以在相同的定向上以机器人臂的多个、特别是甚至无穷多的不同姿势来到达空间中的同一点。轻型机器人能够以合适的方式对外部的力作用做出反应。可以分别使用设置在关节上的转矩传感器来实现力测量，这些转矩传感器可以在多个空间方向上检测或测量转矩和力。替代地或补充地，也可以在没有传感器的情况下，例如根据在轻型机器人的关节上测得的驱动器马达电流来估计外部的力。作为调节方案，可以例如通过将轻型机器人塑造为机械阻力(阻抗)来使用间接的力调节，或者使用直接的力调节。以相同方式，SCARA机器人也可以分别具有设置在关节上的转矩传感器，这些转矩传感器可以在多个空间方向上检测或测量转矩和力。替代地或补充地，在SCARA机器人中也可以在没有传感器的情况下，例如根据在SCARA机器人关节上所测得的驱动马达马达电流来估计外部的力。通过如下方式可实现机器人夹持器的简单和可靠的机械结构，即，机器人夹持器具有与第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节分开的驱动装置，该驱动装置抵靠夹持器基体受支撑并且被设计为，以驱动力使手指载体相对于第二夹持器手指调节，该驱动力通过驱动装置被导入手指载体。这点尤其地通过如下方式实现，即驱动力不通过第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节来传导，也就是不通过存在的转动关节来引导，而是更确切地说直接地从夹持器基体被导入手指载体以及由此导入第一夹持器手指。驱动力相应地仅通过驱动装置来引导并且不通过包括基部节肢和中间节肢的支承装置来引导。另一方面在于，尽管支承装置、也就是说第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节的结构实施方式不变，但是视用于第一夹持器手指运动的期望的运动轨道而定可以在结构上不同地设计驱动装置。第一特定的运动形式的驱动装置可例如被第二运动形式的另一驱动装置以简单的方式替换，而不必替换支承装置、也就是说三个转动关节或基部节肢或中间节肢。第一运动形式可例如是直线运动，第一夹持器手指如下实施该直线运动，即其以最短路径直接向尤其固定不动的第二夹持器手指运动。另外的第二运动形式可例如是第一夹持器手指在斜的或圆弧形的轨道上的运动。这点通过运动部件的，尤其是基部节肢、中间节肢和手指载体的支承装置的形式来实现。支承装置部位可具有明显的彼此间距，支承装置部位例如可由下轴承和上轴承构成。通过这种形式的支承装置可实现支承力与夹持力脱耦，该夹持力由驱动器、也就是说由被分开的驱动装置施加。在单侧轴承的情况下也发生脱耦，该单侧轴承可在两个方向上接收力矩。支承力接收如下这样的力矩，该力矩由于夹持器手指(夹持器夹片)的长度而施加在夹持器手指的接近夹持器基体的端部上。力矩由结构形式造成地首先通过力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人夹持器，其具有：第一夹持器手指(16.1)和至少一个第二夹持器手指(16.2)；夹持器基体(12)；基部节肢(14)，所述基部节肢借助于第一转动关节(15.1)围绕第一转动轴(D1)关于所述夹持器基体(12)能转动地安装；以及中间节肢(18)，所述中间节肢借助于第二转动关节(15.2)关于所述基部节肢(14)能转动地安装、更确切地说围绕第二转动轴(D2)能转动地安装，所述第二转动轴平行于所述第一转动轴(D1)取向并且与所述第一转动轴(D1)以恒定的第一间距(A1)设置；所述机器人夹持器还具有手指载体(17)，所述手指载体承载所述第一夹持器手指(16.1)并且所述手指载体借助第三转动关节(15.3)关于所述中间节肢(18)能转动地安装、更确切地说围绕第三转动轴(D3)能转动地安装，所述第三转动轴既平行于所述第一转动轴(D1)又平行于所述第二转动轴(D2)取向并且与所述第二转动轴(D2)以恒定的第二间距(A2)设置；以及所述机器人夹持器具有与所述第一转动关节(15.1)、所述第二转动关节(15.2)和所述第三转动关节(15.3)分开的驱动装置(20)，所述驱动装置抵靠所述夹持器基体(12)被支撑并且被设计为，以驱动力使所述手指载体(17)相对于所述第二夹持器手指(16.2)调节，所述驱动力通过所述驱动装置(20)被导入所述手指载体(17)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.13 DE 102016208331.71.一种机器人夹持器，其具有：第一夹持器手指(16.1)和至少一个第二夹持器手指(16.2)；夹持器基体(12)；基部节肢(14)，所述基部节肢借助于第一转动关节(15.1)围绕第一转动轴(D1)关于所述夹持器基体(12)能转动地安装；以及中间节肢(18)，所述中间节肢借助于第二转动关节(15.2)关于所述基部节肢(14)能转动地安装、更确切地说围绕第二转动轴(D2)能转动地安装，所述第二转动轴平行于所述第一转动轴(D1)取向并且与所述第一转动轴(D1)以恒定的第一间距(A1)设置；所述机器人夹持器还具有手指载体(17)，所述手指载体承载所述第一夹持器手指(16.1)并且所述手指载体借助第三转动关节(15.3)关于所述中间节肢(18)能转动地安装、更确切地说围绕第三转动轴(D3)能转动地安装，所述第三转动轴既平行于所述第一转动轴(D1)又平行于所述第二转动轴(D2)取向并且与所述第二转动轴(D2)以恒定的第二间距(A2)设置；以及所述机器人夹持器具有与所述第一转动关节(15.1)、所述第二转动关节(15.2)和所述第三转动关节(15.3)分开的驱动装置(20)，所述驱动装置抵靠所述夹持器基体(12)被支撑并且被设计为，以驱动力使所述手指载体(17)相对于所述第二夹持器手指(16.2)调节，所述驱动力通过所述驱动装置(20)被导入所述手指载体(17)。2.根据权利要求1所述的机器人夹持器，其特征在于，所述至少一个第二夹持器手指(16.2)关于所述夹持器基体(12)固定不动地设置。3.根据权利要求1或2所述的机器人夹持器，其特征在于，所述驱动装置(20)具有马达(M)以及围绕丝杠轴(S)能转动地安装在所述夹持器基体(12)上且由所述马达(M)转动驱动的驱动丝杠(21)，从动丝杠螺母(22)沿着所述丝杠轴(S)能线性调节地被安装在所述驱动丝杠上，其中，为了通过所述马达(M)的驱动而使所述手指载体(17)运动，所述从动丝杠螺母(22)被耦接到所述手指载体(17)上。4.根据权利要求3所述的机器人夹持器，其特征在于，所述手指载体(17)刚性地与所述从动丝杠螺母(22)连接。5.根据权利要求3所述的机器人夹持器，所述机器人夹持器具有线性导向器，所述线性导向器被设计为，将所述手指载体(17)关于所述夹持器基体(12)借助用于接收力的、二元的第一支承装置受引导地安装，使得所述手指载体(17)仅能沿所述丝杠轴(S)的方向被调节，其中，所述手指载体(17)借助一元的第二支承装置被耦接到所述从动丝杠螺母(22)上，用于力传递。6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人夹持器，所述机器人夹持器具有一元的转矩支撑件，所述转矩支撑件被设计为，使所述手指载体(17)关于所述夹持器基体(12)仅以一唯一的转动自由度安装，用以接收围绕所述第一夹持器手指(16.1)的纵向延伸部的转矩，其中，所述手指载体(17)借助所述第一转动关节(15.1)、所述第二转动关节(15.2)和所述第三转动关节(15.3)在所述手指载体(17)的两个另外的转动自由度上被支撑。7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人夹持器，其特征在于，所述基部节肢(14)具有旋转对称的外罩壁，所述基部节肢(14)完全地在所述夹持器基体(12)的外轮廓内部能转动地被安装在所述外罩壁上，所述机器人夹持器(11)的所述中间节肢(18)具有旋转对称的外罩壁，所述中间节肢(18)完全地在所述基部节肢(14)的外轮廓内部能转动地被安装在该外罩壁上，并且所述机器人夹持器(11)的手指载体(17)具有旋转对称的外罩壁，所述手指载体(17)完全地在所述中间节肢(18)的外轮廓内部能转动地被安装在该外罩壁上，其中，-所述第一转动关节(15.1)具有：围住所述基部节肢(14)的第一下轴承(19.1a)，所述第一下轴承被设置在接近所述手指载...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·布鲁德尼克，
申请(专利权)人：库卡德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE