加工转盘、包括加工转盘的机械手以及机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种加工转盘，可连接至电动机的输出轴，由此使加工转盘可围绕加工转盘的第一中心轴旋转，并被设置用于引导线缆或软管，该加工转盘包括可连接至机械手的末端部分的第一法兰和可连接至工具元件的第二法兰。法兰通过中间连接元件被彼此分隔开，连接元件被连接至法兰，并且连接元件在法兰之间提供了通道，该通道被设置用于接收和引导线缆／软管并且所述通道具有用于线缆／软管的入口侧和用于线缆／软管的出口侧。本实用新型专利技术还定义了一种包括这种加工转盘的机械手，以及包括这种机械手的机器人。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

加工转盘、包括加工转盘的机械手以及机器人
本技术涉及一种用于机械手的加工转盘。本技术还涉及一种包括所述 加工转盘的机械手，并涉及一种机器人。
技术介绍
在不同的行业例如制造业中，机器人已经被使用了几十年。具体地，机器人已 经成为用于自动化加工的有效工具并由此使生产率和效率都得以提高。已知的机器人可 以具有连接至躯体的手臂，该手臂被按照预先设定的程序移动。手臂可以持有设计用于 完成例如材料的焊接的所需工作或工艺的工具。连接至机械手的工具通常通过使用电力 或者某种其它的动力源例如压缩空气来进行操作。可以通过沿着手臂的线缆给工具提供 动力。还需要各种线缆和软管用于其他目的，并因此通常要将一般被称为线束包(dress package)的整包线缆都从机器人的底座或者脚部沿着机械手拉伸到上臂末端、腕部和工 具处。根据现有技术，机械手的末端设有腕部。腕部装有加工转盘并在加工转盘上安 装工具。腕部装有电动机，并且电动机的输出轴围绕也延伸穿过腕部的中心轴转动加工 转盘和工具。安装在腕部的工具类型由用户决定。腕部还可以是绕垂直于上述中心轴的 另一中心轴可旋转/可倾斜的。通常，线缆沿着手臂在彼此间隔开的多个点被连接至手臂，并进一步连接到腕 部和工具上。在各个点之间以未拉紧的方式设置线缆，这样就能够使手臂具有相当大的 自由移动范围而不会受到线缆的限制。如上所述的线缆主要会由于和手臂不同部位之间 的摩擦而受到磨损。这就导致在使用一段时间之后就必须更换或者替换线缆。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种改进的用于机器人的加工转盘。另一个目的是提 供一种线缆和手臂在一起的紧凑单元，该单元使机器人能够在难以在其中移动的狭小空 间内工作。本文中的线缆主要涉及用于电力和信号的工作线缆，用于液体和气体的导管或 软管，以及为了在将来铺设一根或者多根导管、软管和线缆而设置的可弯曲的保护性空 套管。无论何时在以下的说明和权利要求书中使用了术语线缆时，它都表示包括了可用 于各种用途例如如上所述在线束包内的单根线缆或软管或者多根线缆和软管。术语线缆 还表示包括了各种类型的线缆导管或者在其中聚集了大量不同的线缆或软管的保护性套 管。通过在所附独立权利要求中定义的本技术来实现上述以及其他的目的。根据本技术定义了一种加工转盘，可连接至电动机的输出轴，由此使加工 转盘可围绕加工转盘的第一中心轴旋转，并被设置用于引导线缆或软管，该加工转盘包 括可连接至机械手的末端部分的第一法兰和可连接至工具元件的第二法兰，其中第一法兰和第二法兰通过中间连接元件被彼此分隔开，连接元件被连接至第一法兰和第二法 兰，并且连接元件在第一法兰和第二法兰之间提供了通道，该通道被设置用于接收和引 导线缆/软管并且所述通道具有用于线缆/软管的入口侧和用于线缆/软管的出口侧。本技术所实现的优点是线缆通过加工转盘来引导和保护。根据一个特征，加工转盘可以被直接连接至电动机的输出轴，由此使加工转盘 可围绕加工转盘的第一中心轴旋转。根据另一个特征，机械手的末端部分是腕部并且加工转盘被集成在腕部内。因 此本技术的加工转盘能够容易地替代普通加工转盘。根据另一个特征，通道具有形成连接元件的一部分并在第一法兰和第二法兰之 间延伸的内壁，并且所述内壁的至少一部分相对于第一中心轴是弯曲的。弯曲的内壁具 有的优点是对线缆更宽容因此磨损较小。根据再一个特征，通道内壁的至少一部分相对于通道的第二中心轴是弯曲的，该第二中心轴垂直于第一中心轴。根据一个实施例，第一中心轴穿过连接元件并穿过第一法兰和第二法兰的中 心。根据另一个实施例，连接元件内的通道是贯通通道，并且连接元件在通道一端 形成了用于接收线缆/软管的入口，而在通道的另一端形成了用于线缆/软管的出口。根据该实施例的一个特征，入口的横截面面积大于出口的横截面面积，其中沿 通道每单位长度的通道横截面沿着从入口向出口的方向逐渐变细。因此，入口具有与出 口相比被制成更宽的外形，从而得到漏斗状的形状。这样的外形或形状有助于减少穿过 的线缆通过与入口和通道之间的边缘摩擦而可能产生的磨损。根据该实施例的进一步特征，通道具有距第一中心轴一定距离并且位于第一中 心轴两侧的在第一法兰和第二法兰之间延伸的内壁，并且通道内壁的至少一部分是弯曲 的。根据本技术进一步的特征，第一法兰和第二法兰和连接元件形成一个单 元。加工转盘可以根据现有技术由单片材料制造并成形。这样做的效果在于能够因为不 再需要将各部分彼此组装起来以形成一个单元而优化加工转盘的生产。根据另一个特征，在入口区域内面向相对法兰的法兰表面上设有磨损元件。磨 损元件可以被可拆卸地设置。在机械手运动期间线缆会由于在入口的空间和区域内与法 兰的内表面摩擦而受到磨损。设置在其中一个内表面上的磨损元件能够防止加工转盘由 于线缆和加工转盘之间的摩擦而被损坏。磨损元件的材料选取可以被选择为使得在磨损 元件损坏时，这能够成为例如机器人需要进行维修的指示。根据另一个特征，工具元件可以通过快速安装工具被可拆卸地设置到第二法兰 上。这样做的效果是在必须要更换工具时使其发挥快速的“接合”(snap-on)功能。更 换工具通常是相当耗时的过程。因此，该快速安装工具的使用使得用户能够由于工具可 以被更快地更换而节约时间。根据本技术的另一方面，定义了一种机械手，包括具有任一上述特征的加 工转盘。而且，加工转盘可以被设置在机械手的末端部分，该末端部分被可移动地连接 至机械手的第二部分，其中从机械手的第二部分延伸至加工转盘的线缆至少部分地位于机械手的第二部分内，并被引导通过加工转盘内的通道。通过在机械手内部提供线缆并 穿过加工转盘，包括线缆线路的机械手与现有技术中具有外部线缆线路的机械手所需的 对应面积相比具有更小、或更窄的横截面积。这样就使得机械手比其他已知的机械手更 加紧凑并因此能在更狭窄的场所工作。根据本技术的另一方面，定义了一种机器人，包括具有任一上述定义特征 的机械手。包括具有上述定义特征的机械手的机器人具有的优点是与现有技术中的机器 人相比，由于线缆被穿过加工转盘和在手臂内部引导使得机械手能够更加紧凑，因此它 们能够在更狭窄的空间内以更高的效率工作。根据本技术的另一方面，具有所述特征的加工转盘能够被应用于使用包括 焊接、钎焊、材料加工、夹持、粘合、上漆、压制、打孔或/和材料处理在内的任何工 艺的产品生产中。附图说明现在将参照仅作为由附图示意性地示出的示例给出的实施例对本技术进行 介绍。附图具体体现了本技术并切仅仅示出了对于理解本技术来说必要的细 节。图1示出了根据本技术的加工转盘的第一实施例的侧视图，其沿通道通过 入口向出口观察得到，图2示出了沿图1中加工转盘的C-C线的剖视图，图3示出了根据本技术的加工转盘的第二实施例的侧视图，图4示出了沿图3中加工转盘的D-D线的剖视图，图5示出了根据第二实施例的一种变形的加工转盘的透视图，图6示出了与图5类似但具有安装至加工转盘的线缆的透视图，图7示出了根据本技术的包括快速安装工具的加工转盘，以及图8示出了根据本技术的包括加工转盘的机械手的剖视图。具体实施方式图1示出了根据本技术的具有集成的线缆/软管引导装置的加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工转盘（１），可连接至电动机（２１）的输出轴，由此使所述加工转盘（１）可围绕所述加工转盘的第一中心轴（１３）旋转，并被设置用于引导线缆（２）或软管，其特征在于，该加工转盘包括可连接至机械手（５）的末端部分（４）的第一法兰（３；３３）和可连接至工具元件（７）的第二法兰（６；３６），其中第一法兰和第二法兰（３，６；３３，３６）通过中间连接元件（８；３８）被彼此分隔开，所述连接元件（８；３８）被连接至所述第一法兰和第二法兰（３，６；３３，３６），并且所述连接元件（８；３８）在所述第一法兰和第二法兰之间提供了通道（９；３９），所述通道（９；３９）被设置用于接收和引导线缆／软管（２）并且所述通道具有用于线缆／软管的入口侧（１１；４１）和用于线缆／软管（２）的出口侧（１２；４２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L巴克曼，M林德瓦尔，P卡巴尼，P比路德，J利均克维斯特，
申请(专利权)人：ABB技术公司，
类型：实用新型
国别省市：SE[瑞典]