[實用新型]驅動裝置和機器人

有效

• 申請號: 201720423658.2
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN207548790U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: T·羅卡爾;P·萊恩德克;N·貝姆;S·哈達丁
• 申請（專利權）人: 弗蘭卡埃米卡有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本實用新型涉及一種驅動裝置和機器人。該驅動裝置用于設于機器人系統的機械手的兩個軸節之間的關節，用于相對于另一個軸節轉動驅動一個軸節，其具有驅動驅動軸(8)的馬達(7)和與一個軸節相連接且間接或直接被該驅動軸(8)置于轉動的從動件(3,4)，還具有電路板(13)，在該電路板上設置用于驅動的傳感器裝置(18)和用于從動的傳感器裝置(22)，所述驅動由所述驅動軸(8)提供，所述從動由所述從動件(3,4)提供。

技術領域

本實用新型涉及用于在機器人系統的機械手的兩個軸節(Achsglied)之間的關節的驅動裝置。

背景技術

應用在機器人系統或機器人臂的機械手中的驅動單元用于一般多軸構造的機器人臂的軸節相對于與之連接的軸節可運動地、最好是可轉動地布置。通過這兩種方式在兩個鄰接的軸節之間出現的可活動性通過所述機械手的多個軸節實現了機器人系統的相應自由度。

此時在工業機器人中采用了下述的驅動單元，其允許軸節繞橫向于其縱向延伸的軸線的轉動。設想出其它的驅動裝置以允許繞該軸節的縱軸線的轉動。為此，一般采用相應設定尺寸的電動機，其或許與相應的輔助傳動裝置合作。

在輕型機器人中，驅動裝置被裝入軸節的封閉殼體中，因為在這種機器人的機械手中的外殼原則上以外骨骼形式構成。

在從現有技術知道的驅動裝置中，一般在從動側設有至少一個傳感器裝置，以探測使一個軸節相對于另一軸節轉動的從動件的位置、轉矩和/或轉速。另外，為了檢測由馬達驅動的驅動軸的驅動轉速、驅動轉矩和/或位置，在馬達側或驅動裝置側設有另一個傳感器裝置。

每個傳感器裝置一般位于各自一個單獨的電路板或印刷電路板(PCB)上，它們設置在該驅動裝置的相應位置上。

具有用于所述驅動的傳感器裝置的電路板此時位于馬達或由其驅動的驅動軸的區域內，其中，該馬達容納在可相對于另一軸節可轉動安裝的軸節中。因此，為了檢測該驅動裝置，也可能包括用于驅動裝置的整體控制電路的電路板只具有一個位置傳感器。

驅動裝置的檢測通過另一個位置傳感器進行，其安置在單獨的電路板上，該電路板在空間和信號技術方面完全與具有第一位置傳感器的電路板分開地構成。該電路板在驅動裝置內位于從動部件區域內，即與從動件如從動凸緣或從動殼體合作，其一般設置在可轉動安裝的軸節的殼體中。

但是，采用設于該區域內的位置傳感器連同裝有它的單獨的電路板帶來以下缺點，第二位置傳感器一方面恰好必須在驅動裝置內對準方向，這帶來誤差，另一方面，由其產生的信號須通過布線被傳導至與所述從動軸向對置的且包含控制和分析電路的且具有用于所述驅動的第一位置傳感器的電路板。

因此可以由分析電路只讀取每個電路板的一個位置傳感器。

但在輕型結構的機器人系統的外骨骼殼體情況下存在以下問題，因為殼體結構是在周向上閉合的，故驅動單元連同全部零部件沿軸向被加入軸節殼體中并在那里因為可接近性十分有限故必須繁瑣地安裝。這也適用于由從動側引導至驅動側的布線。

此外也存在以下問題，簡單的布線并不足以直接獲得由從動側的傳感器裝置產生的信號，因為該信號在其經驅動裝置傳向具有驅動側位置傳感器的電路板時在電動機旁經過地被干擾。因此，一般需要相應的總線，其提高了用于該驅動裝置的電路成本。

另外，當該驅動裝置的活動部件和進而該軸節相互扭轉時，至少延伸于驅動裝置長度的一部分、若非甚至幾乎整個軸向長度的電纜從從動側電路板至驅動側電路板經受扭曲應力。這可能在一定時間后導致布線失效。

如果在驅動裝置中也還采用也可以安置在單獨的電路板上的轉矩傳感器，則已經有三個不同的電路板安置在驅動裝置內，這增大了所需要的結構空間，或者說在規定了節殼體結構情況下明顯限制了實際可供使用的結構空間。所述布線由此還變得進一步復雜化。