本发明专利技术涉及一种工业机器人，该机器人包括用于空间中的物体的移动的操作器。该操作器包括：被配置为携带该物体的可移动平台(4)；第一臂(1)，该第一臂被配置为在第一方向中影响该平台并且包括可关于第一轴(A1)旋转的第一内臂部分(1a)、被枢轴地连接到该第一内臂部分和该平台的第一外臂部分(1b；1b-c)以及用于致动该第一臂的第一致动器(5)；第二臂(2)，第二臂被配置为在第二方向中影响该平台并且包括可关于第二轴(A2)旋转的第二内臂部分(2a)、被枢轴地连接到该第二内臂部分和该平台的第二外臂部分(2b-2；2b-d)以及用于致动该第二臂的第二致动器(6)；第三臂(3)，第三臂被配置为在第三方向中影响该平台并且包括可关于第三轴(A3)旋转的第三内臂部分(3a)、被枢轴地连接到该第三内臂部分和该平台的第三外臂部分(3b-c)以及用于致动该第三臂的第三致动器(7)，其中，该内臂部分的该旋转轴是平行的。该操作器包括被连接到该第三内臂部分(3a)的中空部分(14)，以及经过所述中空部分延伸并且被配置为刚性地支撑所述第一致动器(5)和第二致动器(6)中的至少一个致动器的支撑构件(16)，并且该第三内臂部分被配置为可关于该支撑构件旋转。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于物体在空间中的移动的包括操作器的エ业机器人，其中，该操作器是并联运动操作器。并联运动操作器包括:被配置为携带物体的可移动平台；第一臂，该第一臂被配置为在第一方向中影响该平台并且包括第一内臂部分、被枢轴地连接到该第一内臂部分和该平台的第一外臂部分以及具有用于致动该第一臂的第一驱动轴的第一致动器；第二臂，第二臂被配置为在第二方向中影响该平台并且包括第二内臂部分、被枢轴地连接到该第二内臂部分和该平台的第二外臂部分以及具有用于致动该第二臂的第二驱动轴的第二致动器；第三臂，第三臂被配置为在第三方向中影响该平台并且包括第三内臂部分、被枢轴地连接到该第三内臂部分和该平台的第三外臂部分以及具有用于致动该第三臂的第三驱动轴的第三致动器。
技术介绍
エ业机器人包括操作器和具有用于自动地操作该操作器的装置的控制单元。存在不同类型的操作器如串联运动操作器和并联运动操作器。今日，典型地由并联运动操作器执行平坦表面如传送带的表面上的组件的快速处理和装配。将并联运动操作器(PKM)定义为包括至少ー个静止元件、可表示为平台的移动元件和通常三个臂的操作器。每个臂包括被连接到可移动平台的链接配置。由被优选地配置在静止元件上的致动器致动每个臂以降低移动质量。链接配置将カ传递到可移动平台。为了用于具有三个自由度的平台的移动的并联运动操作器的完全的建立，需要三个并联的エ作臂。为了获得具有大的负载容量和低的重量的刚性的臂系统，被连接到并联运动操作器的可移动平台的臂应该具有总共六个链接。存在用于快速材料处理、拾取与放置以及装配的不同类型的操作器如Scara操作器、Gantry操作器和Delta PKM操作器。Delta PKM操作器由于它的重量轻的臂结构占领特别是Scara操作器的市场份额，其中该重量轻的臂结构关于操作器制造成本提供较高的动态性能。然而，Scara操作器具有由Delta操作器不能实现的一些特征例如小的占用空间、在工作空间旁边安装操作器的可能性、获得较大的垂直行程的可能性以及进行具有较高的操作器密度的安装的可能性。来看运动学，増加水平工作空间大小意味着仅需要重新设定Scara操作器的臂的尺寸，而对于Delta操作器必须重新设定整个框架和操作器的尺寸，这意味着将需要操作器位于工作空间上方更高地放置。为了将传统Scara运动学的优点与Delta PKM操作器的性能潜能结合，开发了Scara Tau PKM概念。在WO 03/066289中公开了该概念。现有技术Scara Tau操作器具有安装在三个轴承上的三个内臂部分，三个轴承进而被安装到垂直柱上，该垂直柱还保持具有齿轮箱的马达。将来自齿轮箱的输出轴连接到齿轮，该齿轮接合被安装到该臂轴承的臂侧面的齿轮圏。因为马达和齿轮箱必须与它们的轴一起与臂的旋转轴平行安装，所以在臂轴承之间需要大量的空间，以便得到致动系统所需要的空间。这意味着，即使机器人获得小的占用空间，其仍然在垂直方向中需要大量空间。如果机器人用于服务例如传送带，特别是如果机器人必须被安装到传送带上，则这特别成问题。除了在Z方向中需要大量空间之外，由干支撑臂和致动系统的安装柱，现有技术机器人还将是笨重的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供并联运动机器人，它是紧凑的、与公开的Scara Tau操作器相比较不昂贵的并且与其所占用的空间相比具有大的工作空间即具有小的占用空间。通过如在权利要求1中定义的エ业机器人实现该目标。该机器人包括用于空间中的物体的移动的操作器，其中，该操作器包括:被配置为携带该物体的可移动平台；第一臂，该第一臂被配置为在第一方向中影响该平台并且包括可关于第一轴旋转的第一内臂部分、被枢轴地连接到该第一内臂部分和该平台的第一外臂部分以及具有用于致动该第一臂的第一致动器；第二臂，第二臂被配置为在第二方向中影响该平台并且包括可关于第二轴旋转的第二内臂部分、被枢轴地连接到该第二内臂部分和该平台的第二外臂部分以及具有用于致动该第二臂的第二致动器；第三臂，第三臂被配置为在第三方向中影响该平台并且包括可关于第三轴旋转的第三内臂部分、被枢轴地连接到该第三内臂部分和该平台的第三外臂部分以及具有用于致动该第三臂的第三致动器，其中，该内臂部分的该旋转轴是平行的。该机器人的特征在于该操作器包括被连接到该第三内臂部分的中空部分，以及经过所述中空部分延伸并且被配置为刚性地支撑所述第一致动器和第二致动器中的至少ー个致动器的支撑构件，并且该第三内臂部分被配置为可关于该支撑构件旋转。优选地，该支撑构件被垂直地安装在工作车间中。术语“支撑构件被配置为刚性地支撑至少一个致动器”意味着该支撑构件被配置为以这样ー种方式支撑该致动器，其中在该方式中两个组件相对于彼此的安装的机械刚度很高，这意味着支撑构件和支撑构件与致动器之间的安装接ロ的刚度被设计为刚性的。支撑构件可以被配置为单独支撑该致动器或者作为用于支撑该致动器的支撑结构的一部分。应该注意到，该支撑构件可以是具体的机械构件或者可以是致动器封装的一部分。例如该支撑构件被机械刚性地连接到第一致动器和第二致动器中的至少ー个致动器，这意味着要么彼此直接接触地安装该支撑结构和该致动器，要么经由ー个或多个其他组件以这样ー种方式安装该支撑结构和该致动器，其中在该方式中两个组件相对于彼此的安装的机械硬度很闻。本专利技术提供进行具有高的操作器密度的安装的可能性，并且当机器人从例如传送带侧面工作时这是受欢迎的。该安装还使其容易安装并且交換机器人，并且将容易为了服务和维护而接近机器人。由于能够在工作空间外部移动机器人臂和平台，机器人的清洁和清洗将更容易，因为无需在例如传送带上方做这些事。根据本专利技术的一个实施方式，将该中空部分安装到围绕该支撑构件的轴承上。这将给予该第三内臂部分使用高硬度轴承作为例如滚珠轴承的自由旋转。根据本专利技术的一个实施方式，将传动単元机械地连接到该中空部分以利用第三致动器可旋转地驱动该中空部分。根据本专利技术的一个实施方式，该传动単元包括由至少ー个齿条连接到该第三致动器的驱动轴的齿轮圏。由于齿轮圈的相对大的直径，这是用于获得高的齿轮齿数比的ー个简单的方式。根据本专利技术的一个实施方式，将第三致动器机械地连接到该支撑构件。这将给出用于该致动器的紧凑的设计，由于利用大直径齿轮圈能够获得的齿轮齿数比，所以该设计将无需输出像其他致动器那么大的扭矩。根据本专利技术的一个实施方式，该支撑构件的中心线与全部该内臂部分的该旋转轴平行。当不使用角度撕裂时，这还意味着该支撑构件与该致动器的全部驱动轴平行。这对致动器扭矩上的重力给予最低的影响。根据本专利技术的一个实施方式，该臂中的至少两个臂具有包括被枢轴连接到各自的内臂部分和该平台的至少两个链接的外臂部分。根据本专利技术的一个实施方式，全部三个臂具有包括被枢轴连接到各自的内臂部分和该平台的至少两个链接的外臂部分。这给出用于整个机器人的対称的链接结构。根据本专利技术的一个实施方式，该臂中的ー个臂具有包括被枢轴连接到各自的内臂部分和该平台的三个链接的外臂部分。这将使其有可能获得机器人的硬度的较小的变化。附图说明将通过本专利技术的不同实施方式的描述并且參考附图来更严密地解释本专利技术。图1显示了根据本专利技术的第一实施方式的操作器。图2显示了沿线A-A通过图1中所示的操作器的横截面。图3显示了根据本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.10 EP PCT/EP2010/0633101.一种エ业机器人，包括用于空间中的物体的移动的操作器，其中，所述操作器包括: -可移动平台(4)，被配置为携带所述物体； -第一臂(1)，被配置为在第一方向中影响所述平台并且包括可关于第一轴(Al)旋转的第一内臂部分(la)、被枢轴地连接到所述第一内臂部分和所述平台的第一外臂部分(lb ；lb-c)以及用于致动所述第一臂的第一致动器(5)； -第二臂(2)，被配置为在第二方向中影响所述平台并且包括可关于第二轴(A2)旋转的第二内臂部分(2a)、被枢轴地连接到所述第二内臂部分和所述平台的第二外臂部分(2b-c ；2b-d)以及用于致动所述第二臂的第二致动器(6)； -第三臂(3)，被配置为在第三方向中影响所述平台并且包括可关于第三轴(A3)旋转的第三内臂部分(3a)、被枢轴地连接到所述第三内臂部分和所述平台的第三外臂部分(3b-c)以及用于致动所述第三臂的第三致动器(7)，其中，所述内臂部分(la，2a，3a)的所述旋转轴是平行的，其特征在干:所述操作器包括被连接到所述第三内臂部分(3a)的中空部分(14 ；46 ;62)，以及经过所述中空部分延伸并且被配置为刚性地支撑所述第一致动器(5)和第二致动器(6)中的至少ー个致动器的支撑构件(16 ;48)，并且所述第三内臂部...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·布罗加尔德，M·艾萨克森，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：
国别省市：
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