[发明专利]操作装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理和/或加工工件的操作装置。 

背景技术

操作装置是用于处理、装配和/或加工工件的可编程机器。它们通常用于工业环境。此类装置能够通过合适的编程可靠地并且自主地执行特定的工作例程。关于经编程的工作例程的可靠性和准确再现性，对操作装置有较高的要求。此外，此类设备应为紧凑并且稳固的。此外，此类设备（也称为工业机器人）的商业成功大体上依赖于工作例程能够快速执行，也即，通过操作装置产生的移动应该具有高动态。 

发明内容

本发明的目标为提供上述类型的操作装置，所述设备满足所描述的要求并且同时制造成本也很便宜

此目标通过具有根据权利要求1所述的特征的操作装置来满足。

根据本发明，用于处理和/或加工工件的操作装置包含基底和操纵器臂，所述操纵器臂可以借助于第一驱动单元来驱动以相对于基底进行第一移动。操纵器单元布置在操纵器臂处，所述操纵器单元可以借助于第二驱动单元来驱动以相对于操纵器臂进行第二移动，其中第二驱动单元布置在基底处。

换句话说，操纵器臂和操纵器单元可以通过两个驱动单元独立于彼此而移动，以移动工件或借助于合适的工具加工工件。第二驱动单元布置在基底处以保持操纵器臂和/或操纵器单元的待移动部分尽可能小并且因此能够以更大的动态和精度移动该部分。因此，第二驱动单元相对于根据本发明的基底布置成静止的。例如，所述第二驱动单元被紧固到基底上或被紧固到基底中。因此，第二驱动单元既不在操纵器臂相对于基底的移动上也不在操纵器单元相对于基底的移动上移动，因此大部分第二驱动单元绝不会对将产生的操纵器臂和/或操纵器单元相对于基底的移动的动态产生负面影响。

根据简单的构造设计，操纵器臂和/或操纵器单元是线性可移动的，也即通过两个驱动单元产生的移动是直线的。确切地说，所述组件可垂直于彼此而移动。可以规定，配置并且布置操纵器臂和操纵器单元，使得移动平面、操纵平面和/或加工平面由通过驱动单元产生的两个移动来界定。

第一驱动单元可以为线性马达。确切地说，线性马达的定子固定连接到基底上，而操纵器臂包含线性马达的转子。根据简单且紧凑构造的一个实施例，操纵器臂大体上由线性马达的转子形成。

可以配置第二驱动单元，使得所述第二驱动单元产生旋转驱动移动。此类驱动单元是可靠且便宜的，并且可以以简单的方式进行控制。所产生的旋转驱动移动通过合适的机制传输到操纵器单元并且这样一来被转换，因此，（例如）产生了操纵器单元的位移移动。

为了实现尽可能紧凑的的构造，第二驱动单元的输出轴可以平行于操纵器臂的第一移动的方向而布置。

确切地说，第二驱动单元通过传输单元以驱动有效的方式耦合到操纵器单元上。传输单元可以包含相对于基底可移位的传输轴，以便能够考虑到由于操纵器臂的移动而导致的操纵器单元相对于驱动所述操纵器单元的第二驱动单元的位置改变。

传输轴可以平行于操纵器臂的第一移动的方向和/或平行于其纵向延伸而布置。确切地说，传输轴以旋转方式支撑在操纵器臂处。

如果传输轴关于中间轴同轴布置并且相对于中间轴轴向可移位，所述中间轴以可旋转且轴向固定的方式支撑在基底处并且以驱动有效的方式耦合到第二驱动单元上，那么产生非常紧凑且确切地说狭窄的传输单元构造并且因此最终也产生非常紧凑且确切地说狭窄的基底构造，在许多实施例中所述基底承载了传输单元的大部分组件。传输轴可以延伸穿过中间轴，以便更高效地使用可用构造空间。当传输轴为通过互补配置的滚珠槽螺母（ball groove nut）以旋转固定且轴向可移位方式耦合到中间轴上的滚珠槽轴（ball groove shaft）时，实现传输轴和中间轴的可靠耦合。滚珠槽螺母可以大体上为中间轴的整体组件。然而，在大部分应用中，使用滚珠槽螺母是有利的，所述滚珠槽螺母可以便宜地制造、单独形成并且以旋转固定且轴向固定的方式耦合到中间轴上。

操纵器单元可以包含托架，所述托架以可移位方式支撑在操纵器臂处并且固定连接到齿形带或连接到齿轮齿条上，其中齿形带或齿轮齿条以驱动有效的方式耦合到第二驱动单元上。此构造形式伴随着以下优点：布置在操纵器臂处并且与操纵器单元相关联的组件可以以低重量形成。随后，有可能（例如）借助于由第二驱动单元提供的旋转运动驱动齿轮，所述齿轮与齿形带或齿轮齿条有效连接。确切地说，旋转驱动移动从第二驱动单元到齿轮的转移可以通过根据上述实施例中的一者的传输单元来实现。