[發明專利]具有分布在機器人結構上的電子驅動裝置的工業機器人

在審

• 申請號: 201310427158.2
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103770108A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: G.阿洛托
• 申請（專利權）人: 康茂股份公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姚李英;楊炯

技術領域

本發明涉及一種類型的工業機器人，包括：

-機器人結構，以及

-用于控制機器人結構的電子器件，

其中機器人結構包括：

-可相對于彼此移動的多個機器人元件，以及

-多個促動器件，各個器件均用于驅動相應的機器人元件的移動，

-其中與相應的機器人元件相關聯的各個所述促動器件均包括至少一個驅動電動機，

-其中所述電子器件包括：

-中央電子控制單元，該單元位于遠離機器人結構的位置，以及

-多個電子驅動裝置，各個裝置均用于與相應的機器人元件相關聯的電動機的電力供應和控制，所述電子驅動裝置連接到所述中央電子控制單元上，以及

-其中所述電子驅動裝置分布在機器人結構上，各個電子驅動裝置均鄰近于相應的電動機。

背景技術

例如，文獻：EP?0?728?559?B1?和?US?6,731,091?B2中示出了具有上述特點的工業機器人。

在常規類型的機器人控制系統中，控制柜位于遠離機器人結構的位置處，且包括中央控制單元和各種機器人馬達的電子驅動裝置兩者，中央控制單元設計成用以接收來自用戶程序的指令和用以生成必須由機器人馬達實施的移動軌跡，而電子驅動裝置接收來自中央單元的移動指令，且將它們轉換成電流信號來發送給機器人馬達以確保用戶程序的執行。

在以上所識別的文獻中，實際上已經提出了將前述電子驅動裝置分布在機器人結構上，各個驅動裝置緊鄰相應的電動機。然而，迄今為止已經提供的該類型的解決方案顯示出對具有分布在機器人結構上的電子驅動裝置的控制構架提供的所有可能性可發生既未理解又甚至沒有模糊的概念。

工業機器人領域中還待考慮的非常棘手的問題在于，機器人線束相對復雜，這意味著既在機器人的初期安裝時，又在每次需要更換機器人線束時消耗大量時間。在機器人元件的移動期間，線纜經受的彎曲和轉矩變形事實上賦予了線束自身相對較短的壽命，其中線束隨后需要更換。

機器人線束的簡化將同時解決較弱持久性(因為簡化的線束可以以最大限度減小變形的方式來更加容易地定位在機器人內)的問題，以及線束更換操作的復雜性和長度的問題兩者。

因此，從以上指出的現有技術出發，本發明的潛在問題在于，利用具有分布在機器人結構上的電子驅動裝置的控制構架，以便以一種方式徹底簡化機器人的線束，使得提高了線束的持久性且簡化了更換操作。

發明內容

為了實現該目的，本發明涉及一種工業機器人，其具有在本說明書的開始就已經指出的所有特點，且特征還在于：

-所述中央電子控制單元僅連接到分布在機器人的結構上的前述電子驅動裝置中的第一個上，其它電子驅動裝置串聯地連接到所述第一電子驅動裝置上，

-各個電子驅動裝置均利用介入的適配板剛性地連接到相應的電動機本體上，

-連接器單元安裝在各個電子驅動裝置的頂部上，所述連接器單元包括第一電連接器和第二電連接器，以用于提供各個電子驅動裝置在中央電子控制單元與其它電子驅動裝置之間的所述串聯連接，

-所述電連接器包括將所述電子驅動裝置與所述中央控制單元連接在一起的以太網線的連接元件。

由于前述特點，機器人線束、控制柜與機器人結構之間的連接線束，以及布置在機器人結構底座處以用于連接到控制柜上的電連接器所有都被徹底簡化。具體而言，在機器人結構的任何部分中，接線僅包括兩個連續的電子驅動裝置之間的必要連接，在這種特定的情況下是電源電線、用于控制信號的線，以及以太網通信線。這代表相比于已知解決方案的徹底簡化，其中所有電子裝置都并聯地連接到中央控制單元上，以至于機器人結構中的輸入接線包括一定數目的線纜，該線纜數目是本發明的情況下的數目的多倍。以太網線優選為實時的EtherCat或Powerlink?以太網線等。

此外，各個電子驅動裝置與附接于其上的電動機本體之間的適配板布置允許使用標準電動機。適配板可為相對于驅動裝置本體的單獨元件，或可為合并在其內的一部分。適配板布置有一個或多個通路，以用于電子驅動裝置與馬達之間的連接。其還有助于消散由馬達生成的一些熱，從而減少馬達自身由于過熱而引起轉矩降低。

以太網線的提供確保了各個電子驅動裝置與中央控制單元的通信效率，而不管以上提到的串聯連接。

根據另一個優選的特征，隔熱材料層可介入適配板與電動機自身之間，以便進一步減少馬達由于過熱而轉矩降低。

附圖說明