[實用新型]驅動裝置和機器人

有效

• 申請號: 201720423709.1
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN207788960U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: T·羅卡爾;S·哈達丁
• 申請（專利權）人: 弗蘭卡埃米卡有限公司
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J9/08
• 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，其用于在機器人系統的操縱器的兩個軸構件(A1、A2)之間設置的關節，以便對一個軸構件(A2)相對于另一個軸構件(A1)進行旋轉驅動，該驅動裝置包括：第一驅動模塊(M1)，其能夠借助于至少一個連接元件與第一軸構件(A1)傳遞力地且傳遞轉矩地連接；以及，第二驅動模塊(M2)，其能夠借助于至少一個連接元件與第二軸構件(A2)傳遞力地且傳遞轉矩地連接，其中連接元件被形成為，在與驅動裝置的旋轉軸成徑向的方向上與軸構件(A1、A2)共同作用。

技術領域

本實用新型涉及一種用于機器人系統的操縱器(Manipulator)的兩個軸構件(Achsgliedern)之間的關節的驅動裝置，以及制造該驅動裝置的方法。

背景技術

驅動單元(其使用在機器人系統的操縱器或機械臂中)用于將通常為多軸構造的機械臂的軸構件設置成相對于在其上連接的軸構件是可移動的，優選是可旋轉的。通過這種方式所獲得的、在兩個彼此相鄰的軸構件之間的可移動能力通過操縱器的軸構件的數量導致機器人系統的相應自由度。

在工業機器人中使用到了驅動單元，其允許軸構件圍繞與其縱向延長部分成橫向延伸的軸進行旋轉。也可設想其它的驅動裝置，以便允許圍繞軸構件的縱軸進行旋轉。為此，通常使用到了被相應地確定尺寸的電機，該電機在可能情況下與實現相應減速(Untersetzung)的傳動裝置(Getriebe)共同作用。

在輕型機器人中，驅動裝置被裝入到軸構件的封閉殼體中，其原因在于，該殼體對于此類機器人的操縱器而言實質上被構思成例如外骨骼的形式。因此，例如由國際專利申請WO 2007/099511A2已知一種驅動裝置，其中，電機和與之共同作用的傳動裝置被設置到一共同的殼體中，在該殼體中將從動法蘭(Abtriebsflansch)可旋轉地安裝于一端側上。驅動裝置的殼體被引入到軸構件的在徑向上封閉的殼體中，同時從動法蘭與連到其上的軸構件以如下方式連接，即使得該軸構件可相對于具有驅動裝置的軸構件被可旋轉安裝。雖然驅動裝置的殼體通常至少部分地在其周向上與軸構件的殼體相連接，但是從動法蘭與連到其上的軸構件的一個元件具有只在軸向上對準的連接。由此，轉矩通過在軸向上作用的連接裝置傳遞到下一個軸構件。

然而，對于輕型結構的機器人系統的外骨骼式殼體而言存在以下問題，由于整個組件周圍是本身封閉的殼體結構，以及驅動單元在軸向上被引入軸構件的殼體中并且由于在該處非常有限的可達到性，因此只能被非常繁瑣地安裝，其中不僅要從所述軸構件的端側(其連在下一個軸構件的端側上)出發而且要從與該端面對置的一側出發來完成安裝，為此，在殼體中必須設置可通過覆蓋物關閉的安裝開口，因此基本缺點在于此類殼體的強度和扭轉剛度會被減弱。

此外，此類驅動裝置的結構(無論是在驅動裝置的殼體內的單個驅動組件的構造和共同功能作用，還是驅動裝置在相對于彼此可旋轉地安裝的軸構件上的連接)必須在準備階段已經在有限且難以到達的安裝空間上被確定，由此產生了相當大的在結構方面的限制。

然而，對于此類操縱器，在徑向上封閉的殼體結構還會不可避免地導致的是，除了安裝外的可能的維護和修理也被證明為是很繁瑣的，特別是在考慮到驅動裝置在殼體中的固定本身和其構造時以及考慮到用于馬達的供電線路和用于在驅動裝置中使用的不同傳感器的信號線路的安裝或拆卸以及引導時尤其如此。

為了盡可能簡化用于此類殼體結構的驅動裝置的安裝和拆卸，這些驅動裝置通常被預先安裝為不可分割的整體單元。

然而，還有缺點的是，在馬達、傳動裝置、傳感器以及其它計劃要在此類驅動單元中使用的機械電子組件發生故障時，必須將整個驅動單元拆開，這特別會伴隨出現與初始安裝時相同的空間限制以及與之相關的成本。

作為單一整體結構被構思和構造的(例如由前述現有技術得出的)驅動裝置，如果有的話，也僅僅能夠以被提高的成本來修理；而當整個驅動單元被拆開時，也僅能夠更換傳動裝置、馬達或傳感器的一些部分。