工业机器人的臂部件以及具有该臂部件的工业机器人制造技术

一种工业机器人的机械手的臂部件（２０４），其在每端处具有用于将所述臂部件连接到传动装置的装置以及用于增强臂部件的端部区域的刚度的装置。在所述增强刚度装置的中空结构（２２１）中设置有至少一个开口（２２３，２２４），以为连接件（２１２）提供通路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及工业机器人的设计。
技术介绍
工业机器人的下臂是连接工业机器人的所谓"第二轴线"以及"第 三轴线"的臂，当机器人站立在地面(水平面)上的时候这些轴线水平 延伸。本专利技术涉及所有类型的、具有这样的下臂的工业机器人，例如用 于点焊、铣削、包装以及其他类型的搬运负载等的机器人。这样的已经公知的下臂在所附的图1中示出，该图l显示了设置有这样的下臂的工业机器人。该机器人具有基座1以及机架2，基座1用 于将机器人安装在地板或者类似物上，机架2以能够绕竖直的第一旋转 轴线3旋转的方式连接到基座1。下臂4接着以能够绕水平的第二旋转 轴线5旋转的方式连接到机架2,并且以能够绕水平的第三旋转轴线7 旋转的方式连接到上臂6。该机器人还包括分别以8、 9和10示例性地 表示的第四、第五和第六旋转轴线。不过，缺少所有这些旋转轴线中任 一的工业机器人仍在本专利技术的范围之内，只有所述的第二和笫三旋转轴 线是必需的，而一个或者多个其他旋转轴线可以省略。下臂4在其每端处具有用于将该下臂与传动装置连接的装置，并且 对于图1中所示的机器人来说，这些装置由平坦部11获得，该平坦部 11具有孔和螺栓从而将该下臂固定到相关的所述传动装置。该臂在其端 部区域必须具有特定的刚度，这一点可以通过使所述平坦部11足够厚 实来实现，但是这将显著增加该下臂的重量，所以取而代之地或者作为 补充地，通过围绕所述平坦部设置外部材料缘13来实现增强刚度。该 材料缘13与所述平坦部的特定厚度相结合，以获得所需的刚度。通过WO 96/31325能够知悉根据所附权利要求1的前序部分的臂部件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改善的、工业机器人的机械手的臂部件。根据本专利技术，该目的通过提供如权利要求1前序部分所述的工业机器人的机械手的臂部件来实现，该臂部件的特征在于在所述增强刚度 装置的中空结构中设置有至少一个开口 ，用来为包含在所述连接装置中 的连接件提供通路。这就使得可以将一些连接件设置在增强刚度装置的"内部"，并且 仍能紧固或者放松这些连接件以获得所需要的、与传动装置连接的稳定 性。根据本专利技术的一个实施例，在所述臂部件的所述端部的至少一个端 部处，所述连接装置的至少一部分的位置比所述增强刚度装置更靠近所 述臂部件的外周，并且从所述传动装置的旋转轴线的方向上看至少部分 地围绕所述增强刚度装置，所述连接装置包括基本平坦的臂部，所述臂 部被固定在所述传动装置上并且属于所述连接装置的、比所述增强刚度 装置更靠近所述臂部件外周的所述部分，所述连接装置包括设置在所述 平坦臂部中的孔，所述孔用以通过长形的所述连接件例如螺栓等将所述 臂连接到所述传动装置，并且所述开口祐j殳置用来为相对于所述臂部件 的纵向延伸方向位于距所述臂部件的端部最远处的所述连接件提供通 路。根据本专利技术的 一个实施例，所述增强刚度装置与所述臂部件的其他 部分一起形成了在整个长度上均中空的臂部件，这将使得实现预定刚度 的该臂部件比实心时实现该预定刚度的情况要轻，并且由于连接装置更 靠近臂部件的外周设置，所以该中空的臂部可以有利地延长以在每个臂 端部形成增强刚度装置。根据本专利技术的一个实施例，所述连接装置的所述部分具有弧状的延 伸部，所述延伸部位于所述臂部件的、相对于所述臂部件的纵向延伸方 向而言的外部，并且所述延伸部包围相对于所述弧而言位于内部的所述 增强刚度装置，并且所述连接装置的所述部分的所述弧状的延伸部可以 是圆形的。这意味着，连接装置与图1中所示的已经公知的下臂中的增 强刚度缘交换了位置，所述连接装置使得位于其内部的增强刚度装置的设计具有更大的自由度，例如使其中空。根据本专利技术的另 一个实施例，当沿所述传动装置的所迷旋转轴线的 方向上看时，所述连接装置基本上按照圆形区延伸，并且所述增强刚度 装置至少在所述臂部件的相对于所述臂部件的纵向延伸方向而言的外 部处位于所述圃形区的内侧。这构成了将臂部固定到传动装置上的有利方式，同时由于增强刚度装置至少在所述臂部件的外部处^:置于所述圆 形区的内侧，使得能够设计以较少材料获得较高刚度的增强刚度装置。根据本专利技术的另一个实施例，所述臂部件的两端均设置有连接装 置，所述连接装置的至少 一部分比所述增强刚度装置更靠近所述臂部件 的外周，并且从所述传动装置的旋转轴线的方向上看至少部分围绕所述 增强刚度装置，从而有利于获得本专利技术的、如此构建的臂部件的优点的 最佳效果。根据本专利技术的另一个实施例，所述臂部件是工业机器人的下臂。本专利技术还涉及设置有根据本专利技术的臂部件的工业机器人。该工业机 器人在具有特定刚度的情况下可以制造得更轻，从而，例如通过降低了对材料和/或电动机扭矩的需求而节省成本。根据本专利技术的实施例，本专利技术的机器人臂部件的、在具有特定刚度 的情况下可以制造得更轻的设计使得可以提供一种适于携带重量超过 100千克的工具和/或负载的工业机器人，其中，设置在所谓的第二轴线 一一即当将所述机器人设置在水平面上时与所述机器人的基座最接近 的水平轴线一一处的电动机和传动箱的尺寸设计成无需任何与该轴线 相关联的配重装置即能传递使机器人部件能够执行移动以实现机器人功 能所必须的转矩和力，并且设计尺寸时要考虑自该轴线开始的机器人部件 的重量和设计以及应用于所述机器人上的所述工具和/或负载的重量和设 计。因此，本专利技术已经意识到在该类型的机器人中真正地可以省去配重 装置，从而带来很多优势。没有了任何阻隔的配重装置，第一和第二轴 线区域的布线将能够更容易进行。因为机器人部件的运动不会因为碰击 配重装置而受到止挡，所以机器人的可能的运动模式将可以扩展。这意 味着机器人也可以设置在搁板上，以在与其基座高度接近甚至更低的位 置执行操作。另外，不再需要任何配重装置的维护，并且也没有了可能 由于配重装置的不正确操作所导致的机器人功能变差的风险。这也意味着，工业机器人可以被倒置悬桂(因为重力的原因，具有配重装置的机 器人不能倒置悬挂)，这就使得能够以较高密度设置该类型的机器人， 从而能够增加包括若千这种机器人的机器人系统的效率。根据本专利技术的 工业机器人的另一个优点在于，能够使用一个机器人来安装另一个该类 型的机器人，而这一点对于具有配重装置的机器人而言是不可能的。进 一步的优点在于，降低了事故(例如在更换电动机时)的风险。根据本专利技术的另外一个实施例，所述工业机器人适于配置成用于点 焊并且携带呈点焊枪形式的所述工具。本专利技术还涉及用于对工件进行点焊的机器人系统，所述系统包括多 个被配置成用于点焊的工业机器人，其特征在于，所述机器人系统包含 多个根据本专利技术的工业机器人，并且所述机器人中的至少 一个设置在与 一个或者多个其他机器人不同的高度上并且/或者具有与所述的一个或 者多个其他机器人的基座取向不同的基座。所述机器人中的至少 一个机 器人之所以可以具有这样的设置和取向要归功于如上所述的这种机器 人的设置自由度。这意味着，相对于包含已经公知的、具有配重装置的 该类型工业机器人的机器人系统而言，该机器人系统可以更为高效地利 用工厂中可用的地面和占地面积。根据本专利技术的实施例，所述机器人中的至少 一个机器人倒挂设置， 其中所述基座位于上方，这降低了该机器人系统所需的占地面积，并且 也提高了够到工件的、难以够到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机器人的机械手的臂部件（２０４），所述臂部件（２０４）在其每一端部处具有用于将所述臂部件连接到传动装置（２１６，２１７）的装置和用于增强所述臂部件的端部区域的刚度的装置，所述增强刚度装置的至少一部分设计为在所述臂部件的至少一端处形成所述臂部件的中空部（２２１），其特征在于，在所述增强刚度装置的中空结构（２２１）中设置有至少一个开口（２２３，２２４），用来为包含在所述连接装置中的连接件（２１２）提供通路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔米凯尔松，波特雷松，马格努斯赫尔贝里，迈克尔福什，马茨图林，
申请(专利权)人：ABB公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]