本发明专利技术公开了一种工业机器人（１），该工业机器人包括设置成相对彼此运动的机器人第一部分（３）和机器人第二部分（６），以及设置在机器人第一部分和机器人第二部分之间的平衡装置（８），其中，所述平衡装置（８）设置成随着机器人第一和第二部分（３，６）的相对运动抵消重力。所述平衡装置包括机械弹簧部件（１０）和包围所述弹簧部件的弹簧壳体（１５），所述弹簧壳体（１５）包括适于供应压缩空气的至少一个空气入口（２３）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种工业机器人，该工业机器人包括具有机械的弹簧 部件的平衡装置。
技术介绍
工业机器人通常包括机器人脚、支架和机器人臂。支架可转动 地设置在机器人脚上。机器人臂可转动地设置在支架上的关节中。 例如，六轴工业机器人包括机器人第一臂、机器人第二臂、带有工 具保持器的腕部和驱动部件，该驱动部件包括电机和每根轴的旋转 减速装置。在机器人的初始位置(也可以是静止位置)，机器人的第一臂 定向成大致竖直。当机器人运动/工作时，第一臂相对于支架旋转， 同时第 一臂和第二臂相对彼此旋转。总运动质量包括施加到腕部的 搬运重量以及机器人的实际静重。机器人一旦运动，有关的驱动部 件就使机器人臂从以上限定的静止位置/初始位置开始旋转，从而作 用在臂上的重力产生扭矩。本文中从静止位置/初始位置的旋转的表述意为沿着使重力 能够促进机器人臂旋转的方向旋转。这个旋转在下文中称为平衡。 平衡装置是这样构造的装置，即在从所述静止位置开始的旋转过程 中，平衡装置产生用作使机器人返回到其静止位置/初始位置的扭矩。 因此，平衡装置在升举/旋转返回过程中辅助/卸载启动的驱动电机。因此，旋转返回到静止位置/初始位置的表述意为抵消并因此补 偿重力的旋转。通常使用的平衡装置包括平衡汽缸、活塞、弹性弹簧部件和拉 杆。在包括平衡汽缸的机器人的工作过程中，拉杆被设置用来离开或进/v所迷》气紅以压纟宿或释万文t^L置在〉气虹内的弹黄部件。由jt匕^j夸能 量存储到弹簧单元内或从弹簧单元释放。如上所述，平衡汽缸包括在汽缸内部的腔。该腔填充油脂和空 气。所述汽缸具有至少一个开口 ，拉杆由此离开和进入所述汽缸， 且该开口被密封。如果出于某些原因在汽缸中还有其它开口 ，则这 些开口也要被密封。未加载的平衡汽缸的拉杆占据汽缸内很小的体积。在工作过程 中拉杆每次运动出汽缸，就会在汽缸内产生真空。如果机器人在高 湿度的环境下工作，就存在湿气由于该真空而被通过任何密封件吸 入的风险。当机器人在100%湿度的应用中工作时会发生同样的问题。从而存在密封表面上的液体由于所述真空而被吸入的风险。在工业机器人的工作过程中，机器人内部的温度升高。另外， 环境可能是湿热的。在机器人的工作过程中温度的升高会引起平衡 汽缸内的空气体积膨胀。最后，当机器人停止运转时，温度下降， 引起平衡汽缸内部的空气体积减小，从而产生真空。当在包括磨损 的密封件的平衡汽缸内发生这种情况时，甚至存在液体灌注到汽缸 中的风险。由于湿气或者液体会导致整个平衡汽缸的腐蚀，因此避免湿气 或液体进入平衡装置的汽缸内是很重要的。平衡汽缸内的腐蚀引起 故障，这会对弹簧式平衡装置的寿命产生负面影响。JP9085674教导通过以下方式无需安装冷却风扇就能冷却关节 运动机器人的驱动电机，即提供平衡器，在该平衡器的两侧上具 有向平衡器敞开的气孔，并将所述气孔连接到向驱动电机的侧面敞 开的排气管。活塞43压缩压缩弹簧42,同时通过气孔46和排气管 48将活塞43和缸体41的顶部元件412之间的空气排出到驱动电机 21的侧面以冷却驱动电才几21 (图6)。JP04372383教导了一种工业机器人，其包括机器人臂和具有包 括弹簧部件的活塞-汽缸机构的平衡装置。汽缸壳体包括空气入口 ，压缩空气通过该空气入口被供应到弹簧壳体。机器人臂与在其能够 旋转的整个区域中的压缩空气能量和弹簧能量的总和相平衡。因此，需要增加包含在高湿度环境中工作的机器人中的弹簧式 平衡单元的使用寿命。这些需要通过根据上述现有技术的平衡系统不能得到满足。
技术实现思路
本专利技术的 一 个目的是提高工业机器人在高湿度环境下的可用 性。所要解决的问题是消除特别是包含在机器人中的弹簧式平衡装 置内的腐蚀风险。根据本专利技术的一个方面，提供一种工业机器人，该工业机器人 包括设置成相对彼此运动的机器人第一臂和机器人第二臂以及设置 在机器人第一臂和机器人第二臂之间的平衡装置。所述平衡装置设 置成在所述机器人臂相对运动时抵消重力。所述平衡装置包括机械 弹簧部件和包围所述弹簧部件的弹簧壳体，所述弹簧壳体包括连接到压缩空气供应装置的至少一个空气入口 ，从而使所述弹簧壳体填 充压缩空气。在机器人的工作过程中，压缩空气供应在所述弹簧壳体内的空 的空间内填充压缩空气从而阻止任何湿气或者液体/水通过例如上述 用于拉杆的密封开口进入平衡汽缸内部的任何地方。因此，所述工 业机器人适于高湿度和温度变化的环境。尽管在温度降低/减小的过 程中会产生小的真空，但不会有湿气或者水被吸入到平衡装置的弹 簧壳体内。甚至在机器人停止工作期间，压缩空气供应装置也将使弹簧壳方。由于上述同样的原因，所述工业机器人能够关闭和冷却，因此 其适于高湿度的环境。由于压缩空气供应装置，例如上述围绕拉杆的密封件可以是简6单且便宜的类型。并且，当上述围绕拉杆的密封件无意中受到磨损 且其密封功能削弱时，空气供应提供了额外的安全装置。在一种实施方式中，在弹簧壳体中设置出口阀。从而可以将平 衡装置中的内部空气压力预先设定在一个选定的值。在一种实施方式中，第一空气软管连接到平衡装置，第二空气 软管连接到驱动装置，用于同时向平衡装置和驱动装置供应空气。 尽管在温度降低/减小的过程中会产生小的真空，但由于压缩空气的 供应，不会有湿气或者水分被吸入平衡装置或驱动装置中。在一种实施方式中，第一空气软管通过如上面限定的出口阀连 接到弹簧壳体。在出口阀和驱动装置之间连接另外的空气软管。通 过出口阀离开平衡装置的压缩空气被供应到驱动装置，用于防止由 于温度降低产生的真空引起的湿气或者水分被吸入到平衡装置和驱 动装置中。所述空气软管可以是单独的软管或者是分叉成多根空气供应软 管的一根软管。特征空气用来限定包括空气或者干净空气。替代地，空气 也可以富含油。本专利技术适于例如水喷射式清洗。特征空气供应被定义成空气连续流动或者替代地是空气的 间歇流动，还可以是实际机器人不工作时的空气流动。根据本专利技术的一种实施方式，空气的温度是可以调整的。.根据本专利技术的第二方面，提供一种用于工业机器人的方法，机 器人具有包括机械弹簧部件和包围所述弹簧部件的弹簧壳体的平衡 装置。所述方法包括向弹簧壳体中供应压缩空气以防止湿气或者液 体由于真空而被吸入到壳体内。在一种实施方式中，所述方法包括保持壳体中的内部空气压力恒定。在一种实施方式中，所述方法包括向弹簧壳体和至少第一驱动 单元供应压缩空气。该实施方式的目的是阻止湿气或液体由于温度 降低产生的真空而被吸入到平衡装置和驱动单元中。在一种实施方式，所述方法包括将通过出口阀离开弹簧壳体的 压缩空气从弹簧壳体供应到至少第二驱动单元中。附图说明通过参照附图对本专利技术的不同实施方式的描述能更加详细地解释本专利技术。其中图1是包括本专利技术的平衡单元的工业机器人；图2是根据本专利技术的平衡单元；图3是根据本专利技术的平衡单元的截面图4是根据本专利技术的一种实施方式的具有第二空气软管的工业 机器人；图5是根据本专利技术的一种实施方式的具有第三空气软管的工业 机器人；图6是根据现有技术的工业机器人。 具体实施例方式工业机器人1 (图1 )包括机器人脚2;支架3，该支架枢转 地设置在机器人脚2上；和机器人第一臂6，其与支架3上的关节4 相连。机器人第一臂6绕关节4中的水平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种工业机器人（１），该工业机器人包括设置成相对彼此运动的机器人第一部分（３）和机器人第二部分（６），和设置在机器人第一部分和机器人第二部分之间的平衡装置（８），其中，所述平衡装置（８）设置成在所述机器人第一和第二部分（３，６）相对运动时抵消重力，所述平衡装置包括机械的弹簧部件（１０）和包围所述弹簧部件的弹簧壳体（１５），其特征在于，所述弹簧壳体（１５）包括连接到压缩空气供应装置（２９）的至少一个空气入口（２３），从而使所述弹簧壳体填充压缩空气。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-9-27 06121306.21. 一种工业机器人(1)，该工业机器人包括设置成相对彼此运动的机器人第一部分(3)和机器人第二部分(6)，和设置在机器人第一部分和机器人第二部分之间的平衡装置(8)，其中，所述平衡装置(8)设置成在所述机器人第一和第二部分(3，6)相对运动时抵消重力，所述平衡装置包括机械的弹簧部件(10)和包围所述弹簧部件的弹簧壳体(15)，其特征在于，所述弹簧壳体(15)包括连接到压缩空气供应装置(29)的至少一个空气入口(23)，从而使所述弹簧壳体填充压缩空气。2. 根据权利要求1所述的工业机器人，其中，出口阀(24)设 置在所述弹簧壳体(15)中。3. 根据权利要求1所述的工业机器人，其中，第二空气软管(25) 设置成连接到至少一个驱动单元(27)，用于从所述压缩空气供应 装置(29)向所述驱动单元供应压缩空气。4. 根据权利要求2所述的工业机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：A布罗伯格，R埃尔克基，
申请(专利权)人：ABB公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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