[发明专利]带集成工具的多轴线工业机器人

说明书

技术领域

本发明涉及多轴线工业机器人的领域，多轴线工业机器人为包括下列的类型：底座结构；铰接的机器人腕部；以及将所述底座结构连接到机器人腕部的一连串彼此铰接的机器人元件，其中所述机器人腕部也终止于凸缘，需要电力供应和/或流体供应的工具刚性地连接到凸缘，并且其中穿过所述一连串的彼此铰接的机器人元件并且穿过所述机器人腕部，限定了连续内部通路，在连续内部通路中接纳了用于向所述工具提供所述电力供应和/或所述流体供应的一个或多个电缆和/或管路。

现有技术和一般技术问题

例如，上文所规定类型的机器人在由相同申请人所拥有的文献US 8,006,586 B2中描述和示出。

在上文所规定类型的机器人中，用于向由机器人所承载的工具进行电力供应和流体供应的电缆和管路的线束带来若干问题。一方面，需要制备用于固持和引导电缆和管路的系统，其最小化它们可能干涉生产线中机器人使用或者在在生产线中机器人使用期间变得缠结异物的风险。另一方面，也需要引导和保护电缆或管路以便在机器人移动期间尽可能多地减小它们所经受的扭转和弯曲变形，并且特别地以便于减轻电缆由于向工业生产线中常常存在的侵蚀性外部试剂（熔焊飞溅、污垢等）暴露而经受的劣化。电缆向这些试剂暴露常常导致这些部件更严重和过早磨损，结果导致电缆和管路的线束必须被更频繁地替换（甚至在自首次使用仅一或两年后），因此需要更大量地停止并且导致机器人更低的生产率。最后，还有重要的是制备线束使得其替换能以简单并且快速的方式进行。

发明目的

本发明的目的在于通过创造一种机器人以最佳方式解决所有上述问题，这种机器人在其使用方面通常更加高效并且需要最少维护操作次数。

本发明的合成

为了实现这个范围，本发明具有下列作为其主要目的：一种多轴线工业机器人，其具有在本描述的开始处已指示的全部特征并且进一步具有以下特征：用于向工具提供电力和/或流体供应的所述电缆和/或管路在穿过机器人的所述凸缘形成的通路中不间断地继续直到所述工具，由此所述电缆和/或管路完全布置于机器人内侧和工具内侧，无需铺设用于与机器人的电缆和管路相连接的、与所述凸缘相对应的工具的单独电缆和/或管路（这替代地在已知方案中发生）。

本发明的基本优点在于对于电缆和供应管路的总体保护完全避免了在已知方案中确定的由于工业环境中存在的侵蚀性外部试剂(熔焊飞溅、污垢等)的污染所造成的对这些部件的过早磨损。由本申请者进行的实验已允许预测本发明将得到在更少地替换机器人的线束方面的重要优点，因为线束的平均持续时间/寿命可以从约1.5-2年的最短时间变为约8-10年的最短时间，几乎与机器人的寿命相当。因此本发明能在机器人使用的实践中产生实际性突破。

在一特别优选的实施例中，所述工具为电点焊头，为包括下列的类型：支承结构，其刚性地连接到机器人腕部；一对焊接电极，其由相应电极保持臂承载，其中所述电极保持臂中至少一个在打开位置与关闭位置之间可移动地安装于头部的支承结构上；所述头还包括用于启动所述可移动臂的促动器和用于向电极施加焊接电压的电力变压器。在此优选实施例中，供电电缆在头的支承结构内侧继续不间断地穿过机器人的所述凸缘直到所述电力变压器的连接器输入。

在优选实施例的情况下，头的支承结构由螺钉固定到机器人凸缘上，优选地插入中间支架。

在上文所描述的焊头中，电力变压器的主体呈现朝向机器人凸缘的后壁、与后壁相对的前壁、两个侧壁和两个端壁。根据另一特别优选的特征，连接到两个电极保持臂上的变压器的两个输出极安置成：一个在所述前壁上并且另一个在变压器的主体的所述端壁上。由于这种布置，将电力变压器的输出极连接到相应电极保持臂的联结条带可以根据确保焊头更紧凑大小的配置来布置，特别是在头的纵向方向上，即，在其从机器人的凸缘朝向电极的方向上。

当然，具有上文所示特征的紧凑焊头也可以用于传统类型的机器人中并且因此，其也本身构成由同一申请人的共同待决的专利申请的主题。

还应当指出的是，为了更易于维护的原因，用于向工具供应流体的管路仍可以具有分离的端部，其与工具相关联并且借助于快速联接件而连接到与机器人相关联的相对应管路。在此情况下，本发明的基本原理仍适用于与机器人相关联的电缆（电力和/或信号）。

附图说明

现将参考以非限制性示例提供的附图来描述本发明，在附图中：

图1是根据现有技术的源自本申请者的文献US 8,006,586 B2的多轴线工业机器人的示意图，

图2是图1的机器人腕部的放大比例的截面图，