工业机器人和用于将介质从机器人传送到工具的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将介质从工业机器人传送到工具的装置，以及包括该装置的工业机器人。该装置包括具有主体(5)的旋转接头适配器(1)，主体(5)包括设置在主体的一端中的用于将旋转接头适配器连接到机器人的第一连接单元(7)，以及设置在主体的相对端部用于将旋转接头连接到工具的第二连接单元(9)，以及具有连接到第一连接单元的下部(15)和连接到第二连接单元的上部(17)的距离元件(13)，其中第一连接单元第二连接单元沿共同的中心轴线(C1)彼此间隔开，从而在它们之间形成间隙(11)。距离元件的下部设置在距第一连接单元的周边一距离处，并且第二连接单元设置有与间隙(11)连通的穿透孔(19)。距离元件的上部(17)设置成使得在距离元件(13)的上部和第一连接单元(7)之间形成一空间。穿透孔形成在距离元件和第二连接单元(9)之间。穿透孔部分地围绕距离元件。穿透孔围绕共同的中心轴线并且围绕距离元件沿弯曲方向延伸一角度。

Industrial robots and devices for transferring media from robots to tools

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工业机器人和用于将介质从机器人传送到工具的装置
本专利技术涉及一种用于将介质(media)从工业机器人传送到工具的装置。本专利技术还涉及一种工业机器人，包括工具和用于将介质从机器人传送到工具的装置。
技术介绍
在许多机器人应用中，需要在机器人的操作期间将介质传送到安装在机器人上的工具。这种介质可以是压缩空气、水、电和数据信号、以及电力。由于工具相对于最近的机器人臂的旋转运动，介质传送是困难的。众所周知，使用称为旋转接头(swivels)的装置将电力、空气供应和电信号从机器人传递到工具。传统的旋转接头包括固定地连接到机器人的臂的第一部分，该臂可围绕轴线5旋转。第二部分固定地连接到安装在轴线6上的机器人的工具架。第一部分和第二部分可相对于彼此旋转，并且，例如通过滑动触点的方式，介质在第一部分和第二部分之间滑动地传递。传统的旋转接头能够在完全保持机器人运动能力的情况下将介质传送到工具，并允许工具相对于机器人旋转无限次数的旋转。这允许机器人的轴线6自由旋转而不受软管(hoses)、电缆或其他障碍物的限制，并且轴线4和5也没有限制。然而，这种类型的现有技术旋转接头的问题在于，由于滑动运动而在第一部分和第二部分之间的接触表面上的大量磨损，因此需要定期维护旋转接头。这也可能导致现有技术旋转接头的寿命缩短。传统的旋转接头通常具有较大的高度，这可能在机器人的外轴上产生较大的扭矩。传统旋转接头的另一个问题是，它们不能转送所有类型的介质，例如，电缆、信号电缆和输送流体的软管。该问题的解决方案是限制工具相对于机器人自由旋转的能力。在许多应用中，有限的旋转就足够了。KR20160020694公开了一种旋转接头的实施例，该旋转接头具有细长的圆柱形主体，其中第一部分连接到机器人的臂，第二部分固定地连接到工具。第二部分是中空的并且具有面向垂直于主体的纵向轴线的方向的第一开口，以及在第二部分的横截面的中心部分中并且面向与第一部分相反的方向的第二开口。旋转接头还包括固定地连接到旋旋环(rotaryring)的支架，旋转环围绕圆柱形主体并可旋转地连接到圆柱形主体。外管包括待转移到工具的介质，穿过旋转环的支架并穿过第一开口和第二开口并连接到工具。当工具和主体旋转时，管子旋转旋转环，从而防止管子缠绕自身。管子可能会阻止工具进一步旋转。该解决方案的问题是旋转接头的高度，这可能在机器人的外轴上引起大的扭矩。该解决方案的另一个问题是，电缆和软管位于机器人的工作区域中，并且在机器人的操作期间可能被机器人损坏。这也使得难以进行机器人的模拟，因为在模拟期间需要考虑电缆的位置。JP2011115922公开了一种用于机器人的转动装置。转动装置是可旋转的并且包括曲轴，具有连接到转动部件的转动板。转动装置还具有连接到驱动部分的驱动板，用于可转动地驱动转动壳体。借助于设置在转动板和驱动部分周边的柱部分，驱动板以一距离连接到转动板，从而在驱动部分和转动板之间形成间隙。转动板在其中心有一个通孔。用于传输介质的电缆通过间隙和通孔馈送。该转动装置的问题在于，在转动装置旋转时，柱部分可能会阻塞电缆，从而防止转动装置以较大的角度旋转。这也可能会损坏电缆。另一个问题是柱部分限制了电缆和软管的运动，因此工具相对于机器人旋转的能力小于一圈，即小于360°。在许多机器人应用中，需要将工具旋转超过360°。另一个问题是，柱部件降低了转动装置的稳定性，并且转动装置可能容易变形。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是至少部分地克服上述问题。该目的通过如权利要求1所述的一种用于将介质从工业机器人传递到工具的装置来实现。该装置包括旋转接头适配器(swiveladapter)，该旋转接头适配器具有主体，该主体包括设置在主体的一端用于将旋转接头适配器连接到机器人的第一连接单元，设置在主体的相对端用于将旋转接头适配器连接到工具的第二连接单元，以及距离元件(distanceelement)，其具有连接到第一连接单元的下部和连接到第二连接单元的上部。第一连接单元和第二连接单元沿共同的中心轴线彼此间隔开，使得在它们之间形成间隙(gap)，用于接收一个或多个用于传送介质的构件(members)。距离元件的下部设置在距第一连接单元的周边一定距离处，并且第二连接单元设置有与该间隙连通的穿透孔，用于从间隙接收一个或多个构件并引导一个或多个构件通过第二连接单元到工具。距离元件的上部设置成使得在距离元件的上部和第一连接单元之间形成一空间，并且在距离元件和第二连接单元之间形成穿透孔，穿透孔部分地围绕距离元件，并且穿透孔围绕共同的中心轴线并且围绕距离元件在弯曲方向(curveddirection)上延伸一个角度。用于传送介质的构件，例如是，用于传送电信号的电缆，以及电源，用于将压缩空气传送到工具的软管(hoses)，以及用于将液体传送到工具的管子(tubes)。构件是柔性的。根据本专利技术的旋转接头没有滑动表面，不会由于滑动运动而导致磨损。这增加了旋转接头的使用寿命并减少了维护需求。本专利技术允许工具相对于机器人臂以有限的旋转角度旋转，而不会使构件扭转在机器人臂周围。这些构件仅围绕其纵向轴线进行纯旋转运动。因此，构件没有弯曲运动，这可能导致软管和电缆的损坏。本专利技术的另一个优点是，构件在旋转接头适配器的内部通过，直到它们到达工具，这防止了构件定位在机器人的工作区域中，从而防止构件被机器人损坏。而且，由于不必考虑突出构件的位置，因此便于模拟机器人。可以以相对直的方式将构件从机器人供应到旋转接头适配器的间隙。由于构件进入旋转接头适配器的周边处的连接单元之间的间隙，而不是适配器的中心部分，因此可以减小第一连接单元和第二连接单元之间的距离，以实现高度降低的紧凑装置。旋转接头适配器是机器人和安装在机器人上的设备(例如工具)之间的机械连接。根据本专利技术的旋转接头适配器坚固且机械稳定。通过将距离元件设置在距第一连接单元的周边(theperipheryofthefirstcouplingunit)一定距离处，与设置在第一连接单元和第二连接单元的周边处相比，旋转接头适配器变得更稳定。此外，第一连接单元和第二连接单元之间的间隙将完全包围距离元件的下部。因此，旋转接头适配器的入口是360°，这允许构件从所有可能的方向进入旋转接头适配器。穿透孔形成在距离元件和第二连接单元之间，并且穿透孔部分地围绕距离元件。穿透孔具有弧形形状(arcuateshape)以围绕距离元件。穿透孔在距离元件和第二连接单元之间形成弯曲开口(curvedopening)，用于接收用于将介质传递到工具的构件。这使得用于传送介质的构件能够围绕距离元件从穿透孔的一端移动到穿透孔的相对端，而不会绕着距离元件损伤。此外，距离元件设计成使得在距离元件的上部和第一连接单元之间形成一空间。距离元件的上部设置在距第一连接单元一距离处，并且距离元件的上部具有面向第一连接单元的下表面。在距离元件的上部和第一连接单元之间形成的空间增加了构件相对于旋转接头适配器自由移动的空间。当构件位于穿透孔的端部中的一个并且旋转接头适配器仍在旋转时，允许构件移动到该空间中。因此，旋转接头适配器能够旋转超过穿透孔围绕距离元件延伸的角度。穿透孔的弧形形状和距离元件的上部与第一连接单元之间的空间的组合，使得可以围绕距离元件移动构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将介质从工业机器人传送到工具的装置，其中所述的装置包括具有主体(5)的旋转接头适配器(1；1')，所述的主体(5)包括：‑第一连接单元(7；7')，设置在所述的主体的一端，用于将所述的旋转接头适配器连接到所述的机器人，‑第二连接单元(9；9')，设置在所述的主体的相对端，用于将所述的旋转接头适配器连接到所述的工具，以及‑距离元件(13；13')，具有连接到所述的第一连接单元的下部(15；15')和连接到所述的第二连接单元的上部(17；17')，其中所述的第一连接单元和第二连接单元沿共同的中心轴线(C1)彼此间隔开，使得在它们之间形成间隙(11)，并且所述的距离元件的下部设置在距所述的第一连接单元的周边的一距离处，并且所述的第二连接单元设置有与所述的间隙(11)连通的穿透孔(19；19')，其特征在于，所述的距离元件的上部(17；17')设置成使得在所述的距离元件(13；13')的上部和第一连接单元(7；7')之间形成空间20，所述的穿透孔(19；19')形成在所述的距离元件(13；13')和第二连接单元(9；9')之间，所述的穿透孔部分地围绕所述的距离元件，并且所述的穿透孔围绕共同的中心轴线并围绕所述的距离元件在弯曲方向延伸一角度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.06 SE 1750250-11.一种用于将介质从工业机器人传送到工具的装置，其中所述的装置包括具有主体(5)的旋转接头适配器(1；1')，所述的主体(5)包括：-第一连接单元(7；7')，设置在所述的主体的一端，用于将所述的旋转接头适配器连接到所述的机器人，-第二连接单元(9；9')，设置在所述的主体的相对端，用于将所述的旋转接头适配器连接到所述的工具，以及-距离元件(13；13')，具有连接到所述的第一连接单元的下部(15；15')和连接到所述的第二连接单元的上部(17；17')，其中所述的第一连接单元和第二连接单元沿共同的中心轴线(C1)彼此间隔开，使得在它们之间形成间隙(11)，并且所述的距离元件的下部设置在距所述的第一连接单元的周边的一距离处，并且所述的第二连接单元设置有与所述的间隙(11)连通的穿透孔(19；19')，其特征在于，所述的距离元件的上部(17；17')设置成使得在所述的距离元件(13；13')的上部和第一连接单元(7；7')之间形成空间20，所述的穿透孔(19；19')形成在所述的距离元件(13；13')和第二连接单元(9；9')之间，所述的穿透孔部分地围绕所述的距离元件，并且所述的穿透孔围绕共同的中心轴线并围绕所述的距离元件在弯曲方向延伸一角度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的穿透孔(19；19')围绕所述的共同的中心轴线(C1)延伸至少240°，优选地至少270°，最优选至少290°。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的第一连接单元和第二连接单元的宽度(D1，D2)大于所述的第一连接单元和第二连接单元之间的距离(H)。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的第一连接单元和第二连接单元(7，9；7'，9')的宽度(D1，D2)是所述的第一连接单元和第二连接单元之间的距离的至少两倍，并且优选地是所述的第一连接单元和第二连接单元之间的距离的至少三倍。5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，沿着所述的共同的中心轴线(C1)的第一连接单元和第二连接单元(7，9；7'，9')之间的距离(H)在20mm至80mm之间，并且优选地在30mm至60mm之间。6.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述的下部(15；15')在其最窄部分处的宽度(D3)小于所述的第一连接单元(7；7)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：摩根·约翰内斯森，
申请(专利权)人：机器人自动化瑞典公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE