[实用新型]驱动装置和机器人

说明书

本实用新型涉及一种驱动装置和机器人，其用于在机器人系统的操纵器的两个轴构件(A1、A2)之间设置的关节，以便对一个轴构件(A2)相对于另一个轴构件(A1)进行旋转驱动，该驱动装置包括：第一驱动模块(M1)，其能够借助于至少一个连接元件与第一轴构件(A1)传递力地且传递转矩地连接；以及，第二驱动模块(M2)，其能够借助于至少一个连接元件与第二轴构件(A2)传递力地且传递转矩地连接，其中连接元件被形成为，在与驱动装置的旋转轴成径向的方向上与轴构件(A1、A2)共同作用。

技术领域

本实用新型涉及一种用于机器人系统的操纵器(Manipulator)的两个轴构件(Achsgliedern)之间的关节的驱动装置，以及制造该驱动装置的方法。

背景技术

驱动单元(其使用在机器人系统的操纵器或机械臂中)用于将通常为多轴构造的机械臂的轴构件设置成相对于在其上连接的轴构件是可移动的，优选是可旋转的。通过这种方式所获得的、在两个彼此相邻的轴构件之间的可移动能力通过操纵器的轴构件的数量导致机器人系统的相应自由度。

在工业机器人中使用到了驱动单元，其允许轴构件围绕与其纵向延长部分成横向延伸的轴进行旋转。也可设想其它的驱动装置，以便允许围绕轴构件的纵轴进行旋转。为此，通常使用到了被相应地确定尺寸的电机，该电机在可能情况下与实现相应减速(Untersetzung)的传动装置(Getriebe)共同作用。

在轻型机器人中，驱动装置被装入到轴构件的封闭壳体中，其原因在于，该壳体对于此类机器人的操纵器而言实质上被构思成例如外骨骼的形式。因此，例如由国际专利申请WO 2007/099511A2已知一种驱动装置，其中，电机和与之共同作用的传动装置被设置到一共同的壳体中，在该壳体中将从动法兰(Abtriebsflansch)可旋转地安装于一端侧上。驱动装置的壳体被引入到轴构件的在径向上封闭的壳体中，同时从动法兰与连到其上的轴构件以如下方式连接，即使得该轴构件可相对于具有驱动装置的轴构件被可旋转安装。虽然驱动装置的壳体通常至少部分地在其周向上与轴构件的壳体相连接，但是从动法兰与连到其上的轴构件的一个元件具有只在轴向上对准的连接。由此，转矩通过在轴向上作用的连接装置传递到下一个轴构件。

然而，对于轻型结构的机器人系统的外骨骼式壳体而言存在以下问题，由于整个组件周围是本身封闭的壳体结构，以及驱动单元在轴向上被引入轴构件的壳体中并且由于在该处非常有限的可达到性，因此只能被非常繁琐地安装，其中不仅要从所述轴构件的端侧(其连在下一个轴构件的端侧上)出发而且要从与该端面对置的一侧出发来完成安装，为此，在壳体中必须设置可通过覆盖物关闭的安装开口，因此基本缺点在于此类壳体的强度和扭转刚度会被减弱。

此外，此类驱动装置的结构(无论是在驱动装置的壳体内的单个驱动组件的构造和共同功能作用，还是驱动装置在相对于彼此可旋转地安装的轴构件上的连接)必须在准备阶段已经在有限且难以到达的安装空间上被确定，由此产生了相当大的在结构方面的限制。

然而，对于此类操纵器，在径向上封闭的壳体结构还会不可避免地导致的是，除了安装外的可能的维护和修理也被证明为是很繁琐的，特别是在考虑到驱动装置在壳体中的固定本身和其构造时以及考虑到用于马达的供电线路和用于在驱动装置中使用的不同传感器的信号线路的安装或拆卸以及引导时尤其如此。

为了尽可能简化用于此类壳体结构的驱动装置的安装和拆卸，这些驱动装置通常被预先安装为不可分割的整体单元。

然而，还有缺点的是，在马达、传动装置、传感器以及其它计划要在此类驱动单元中使用的机械电子组件发生故障时，必须将整个驱动单元拆开，这特别会伴随出现与初始安装时相同的空间限制以及与之相关的成本。

作为单一整体结构被构思和构造的(例如由前述现有技术得出的)驱动装置，如果有的话，也仅仅能够以被提高的成本来修理；而当整个驱动单元被拆开时，也仅能够更换传动装置、马达或传感器的一些部分。