用于工业机器人的模块化的机器人手臂的手臂模块制造技术

手臂模块具有外壳(10)，该外壳具有第一连接侧(11)和第二连接侧(12)。第一连接侧(11)被设计成能相对于第二连接侧(12)绕着旋转轴线可控地旋转。第一连接侧(11)具有可旋转的第一连接装置(30)，并且第二连接侧(12)具有固定于外壳的第二连接装置(40)。还设置一种用于数据信号、电能和流体的旋转传输的多功能旋转传输系统。还包括驱动装置(13)，该驱动装置具有带输出轴(17)的轴装置(19)，该轴装置与第一连接侧(11)的可旋转的第一连接装置(30)抗扭连接，其中该轴装置(19)形成该多功能旋转传输系统的部分。的部分。的部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业机器人的模块化的机器人手臂的手臂模块


[0001]本专利技术涉及一种用于工业机器人的模块化的机器人手臂的手臂模块。本专利技术还涉及一种工业机器人。

技术介绍

[0002]本专利申请要求德国专利申请DE 10 2019 120 135.7的优先权，该德国专利申请于2019年7月25日提交，名称为“用于工业机器人的模块化的机器人手臂的手臂模块”，其公开内容通过回引而并入本文。
[0003]自动化技术(实施、测量、控制/调节、通信、人/机接口、安全性等等)的技术学科的任务在于：使包括工业机器人和/或设施在内的机器自动化，也就是说从自身出发能够独立且无需人类协助地运行。在设施中的相应的机器和/或相关的设施越不受人类干预，自动化系统中的自动化程度(自动化的生产步骤与所有生产步骤的比例)就越高。
[0004]自动化技术的目标在于：使人类摆脱危险的、繁重的和/或单调的活动；通过技术设施来改善质量；设施的工作能力更高；以及通过设施来降低成本。随着在机器、信号采集、信号处理和/或自动化系统内的组件的通信(联网)方面的进步，现有的设施或者新设施的自动化程度与现有技术相比可以显著提高。
[0005]特定于应用的工业机器人(机械手)是自动化设施的固定组成部分。工业机器人是用于对工件进行操纵、安装和/或加工的可编程机器。工业机器人通常包括：机器人底座；机器人手臂(机械手)，该机器人手臂具有多个相对于彼此可枢转和/或可旋转(旋转角度受限，必要时略大于约360
°
)的近端(朝向机器人底座)手臂链节和远端(远离机器人底座)手臂链节；(末端)执行器(机器人手、工具、抓具等等)；本地控制器/调节器；以及必要时全局控制器/调节器。工业机器人通常装备有不同的传感器。在编程后，工业机器人能够自主执行工作流程或者根据传感器的信息来改变任务的执行。
[0006]彼此相关的、相对于彼此可枢转或可旋转的手臂链节具有共同的机械接口，其中除了该机械接口之外，必须传送光信号和/或电压(控制信息)以及电能并且必要时引导流体(一种或多种气体和/或一种或多种液体)离开。为此，需要拖链，以便引导并且不破坏相应的线路。在此，彼此相关的手臂链节无法实现任意的转圈(旋转)。此外，不同接口意味着有多个制造商。

技术实现思路

[0007]因而，本专利技术的任务在于：实现一种机器人手臂，该机器人手臂的手臂模块相对于彼此可旋转，其中控制信息、能量和流体可以通过相对于彼此可旋转的手臂链节。
[0008]本专利技术的任务利用一种按照独立权利要求所述的用于工业机器人的模块化的机器人手臂的手臂模块并且利用一种按照独立权利要求所述的工业机器人来被解决。有利的扩展方案在从属权利要求中说明。
[0009]该手臂模块具有外壳，该外壳具有第一连接侧和第二连接侧。第一连接侧被设计
成能相对于第二连接侧绕着旋转轴线可控地旋转。第一连接侧具有可旋转的第一连接装置，并且第二连接侧具有固定于外壳的第二连接装置。还设置一种用于数据信号、电能和流体的旋转传输的多功能旋转传输系统。
[0010]利用这种手臂模块，可以实现工业机器人的模块化的机器人手臂，该模块化的机器人手臂可以任意频繁地被旋转，使得也可以实现远大于360
°
的旋转角度(转角)。
[0011]在该手臂模块中，设置具有轴装置的驱动装置，该轴装置与第一连接侧的可旋转的第一连接装置抗扭连接，其中该轴装置构成该多功能旋转传输系统的部分。
[0012]该设计方案引起该手臂模块的紧凑结构，在该紧凑结构中，该多功能旋转传输系统的可旋转的部分组合在该轴装置的部分中。
[0013]该轴装置可具有输出轴，在该输出轴上布置有第一连接侧的可旋转的第一连接装置，其中信号通路被设立成在输出轴中的中央纵向通槽，电通路被设立成在输出轴中的偏心纵向通槽并且流体通路被设立成在输出轴中的另一偏心纵向通槽。
[0014]该多功能旋转传输系统具有电滑环装置，该电滑环装置具有带电刷的电刷装置和带滑动触点的滑动接触环装置。在此，在该轴装置的输出轴上的滑动接触环装置布置为使得电滑动接触环装置的滑动触点与输出轴一起旋转并且从电刷装置的所分配的电刷中获取电力。
[0015]该多功能旋转传输系统的这种设计方案能够实现电能量在该手臂模块之内在两个相对于彼此可旋转的连接侧之间的可靠传输。
[0016]该多功能旋转传输系统还具有流体供应装置，该流体供应装置具有周向流体通道。在输出轴内的流体通路的纵向通槽被设计成流体管线(Fluidleitungen)，其中这些流体管线分别具有被分配给相应的周向流体通道的流体管线通孔。因此，能在周向流体通道与流体管线之间传输流体。
[0017]利用这样设计的多功能旋转传输系统，尤其也可以在该手臂模块之内在两个相对于彼此可旋转的连接侧之间在多个通道上进行流体传输。
[0018]该多功能旋转传输系统的流体供应装置至少部分地布置在电滑环装置内。
[0019]相对于轴向布置而言，流体旋转穿通部和电滑环装置的这种径向布置比较短，使得总体尺寸小。
[0020]在下文，本专利技术依据实施例参考随附的示意性且未按正确比例的附图来进一步被阐述。在附图说明、附图标记清单、权利要求书中并且在附图的图中用相同的附图标记来表征具有相同或类似设计的部分、元件、构件、单元、组件和/或方案。
[0021]在本专利技术中，特征可以以肯定的方式、也就是说以存在的方式或者以否定的方式、也就是说以不存在的方式被设计，其中否定特征未明确解释成特征，除非按照本专利技术重视它不存在的事实，即实际做出的专利技术而非通过现有技术来构造的专利技术在于省去该特征。
[0022]说明书的特征也能被解读成可选特征；也就是说每个特征都可以被理解成任选的、任意的或优选的特征，即被理解成非约束性的特征。这样，从实施例中能够提取特征、必要时包括其外围在内，其中该特征接着能转用于广义的专利技术想法。在一个实施例中缺少特征表明该特征就本专利技术而言是可选的。
附图说明
[0023]在附图中：
[0024]图1以透视图示出了具有模块化六轴机器人手臂的工业机器人；
[0025]图2以透视图示出了用于图1中的机器人手臂的主动手臂模块；
[0026]图3以截面图示出了图1中的工业机器人的两个彼此连接的主动手臂模块；
[0027]图4以截面图示出了图3中的主动手臂模块，该主动手臂模块具有多功能旋转传输系统，其中示意性示出了信号传输、电能传输和流体传输的路径；
[0028]图5以透视图示出了在图4中的主动手臂模块中的可旋转的输出轴，该输出轴具有连接在其上的可旋转的连接装置；
[0029]图6以俯视图示出了图5中的可旋转的连接装置；
[0030]图7以截面图示出了图5中的可旋转的输出轴，该输出轴具有连接在其上的可旋转的连接装置；
[0031]图8以详细视图示出了在多功能旋转传输系统中的信号旋转传输装置的实施方式；
[0032]图9以详细视图示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于工业机器人的模块化的机器人手臂的手臂模块，所述手臂模块具有：外壳(10)，所述外壳具有第一连接侧(11)和第二连接侧(12)，其中所述第一连接侧(11)被设计成能相对于所述第二连接侧(12)绕着旋转轴线可控地旋转，其中所述第一连接侧(11)具有可旋转的第一连接装置(30)，所述第二连接侧(12)具有固定于外壳的第二连接装置(40)；用于数据信号、电能和流体的旋转传输的多功能旋转传输系统；和驱动装置(13)，所述驱动装置具有带输出轴(17)的轴装置(19)，所述轴装置与所述第一连接侧(11)的可旋转的第一连接装置(30)抗扭连接，其中所述轴装置(19)构成所述多功能旋转传输系统的部分。2.根据权利要求1所述的手臂模块，其中所述多功能旋转传输系统包括电旋转传输装置(21)和流体旋转传输装置(22)，其中所述电旋转传输装置(21)具有电滑环装置(14)，所述电滑环装置具有带电刷的电刷装置(141)和带滑动触点的滑动接触环装置(142)，其中所述滑动接触环装置(142)布置在所述轴装置(19)的输出轴(17)上，使得电滑动接触环装置(142)的滑动触点与所述输出轴(17)一起旋转以及从所述电刷装置(141)的所分配的电刷获取电力，其中所述流体旋转传输装置(22)流体旋转穿通部(16)和在所述输出轴(17)内的流体通路(27)的纵向通槽构造为流体管线(171)，所述流体旋转穿通部具有带周向流体通道(1616)的流体供应装置(161)，其中所述流体管线(171)分别具有被分配给相应的周向流体通道(1616)的流体管线通孔(1615)，这样能在周向流体通道(1616)与流体管线(171)之间传输流体，以及其中所述流体旋转穿通部(16)的流体供应装置(161)至少部分地布置在电滑环装置(14)内。3.根据权利要求2所述的手臂模块，其中所述流体供应装置(161)具有环形外壳(1611)，所述环形外壳具有流体转移法兰(1612)和沿轴向方向连接在所述流体转移法兰上的流体转移部分(1613)，其中所述流体转移法兰(1612)包括流体连接端(1614)，借助于所述流体连接端能将流体从所述流体输送管线供应给流体供应装置(161)，其中所述流体转移法兰(1612)从外部流体连接端(1614)出发分别在所述环形外壳(1611)中包括内部连接流体通道(1621)，所述内部连接流体通道延伸到所述流体转移部分(1613)中并且在径向上结束于所分配的、构造在所述流体转移部分(1613)内部的周向流体通道(1616)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的手臂模块，其中所述驱动装置(13)具有电动机(131)和传动装置(132)，其中所述电动机(131)被设计为以输出转速来驱动所述轴装置的作为所述传动装置(132)的输入轴的空心轴(133)，其中所述传动装置(132)的输出端与所述输出轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：贝克霍夫自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：