[发明专利]偏转元件

说明书

本发明涉及一种用于机器人臂的偏转元件，其包括两个可枢转地支承在活节装置上的臂支柱，提出：所述两个臂支柱(12)分别通过一个臂活节(18)支承在活节装置的支承结构(20)上并且这两个臂支柱(12)与所述两个臂活节(18)之间的一个可相对于支承结构(20)移动的连接元件(22)耦合，在支承结构(20)和连接元件(22)之间设有至少一个调节元件(50、51)，该调节元件移动连接元件(22)并因此使臂支柱(12)在臂支柱的端部位置之间枢转。

技术领域

本发明涉及一种偏转元件、尤其是用于机器人臂的偏转元件，所述偏转元件包括两个可枢转地支承在活节装置上的臂支柱。

背景技术

为了优化的可移动性，常常在机器人臂方面需要为其设置活节，所述活节构成弯曲点，在此，驱动装置结合适合的测量和控制技术确保可精确地达到特定的弯曲角度。机器人臂可用于各种应用，它们要克服不同的载荷并且有时必须被非常精确地控制，以便例如在生产高质量产品时能够在制造中使用。通常，为偏转元件使用不同类型的驱动装置、如电驱动装置，所述驱动装置可设置在偏转元件本身中或通过牵引机构作用在活节上。还已知作用在臂支柱之间的气动或液压调节元件。总的来说始终希望能供轻质、但承载能力高的偏转元件。

发明内容

本发明的任务在于提供一种偏转元件，其在空间需求小的同时可普遍使用。

根据本发明，所述任务通过开头所提类型的偏转元件解决，在所述偏转元件中，两个臂支柱分别通过一个臂活节支承在活节装置的支承结构上并且这两个臂支柱与在所述两个臂活节之间的一个可相对于支承结构移动的连接元件耦合，在支承结构和连接元件之间设有至少一个调节元件，该调节元件移动连接元件并因此使臂支柱在它们的端部位置之间枢转。

本发明与已知解决方案的重要区别在于：两个臂支柱并非仅通过具有一个活节轴的一个活节相互连接，而是在支承结构上为每个臂支柱设置一个自身的活节。由此在这两个活节之间的连接元件区域中产生扩大的结构间隙，该结构间隙可用于适应不同类型(电动、气动或液压)的驱动装置及其电源线和控制线并适应具体应用情况，以便例如在高承载能力或高精度方向上优化偏转元件。

在本发明的一种优选实施方式中规定，所述连接元件具有至少一个柔性元件，所述柔性元件将两个臂支柱彼此连接。

柔性元件确保与角度位置无关地将两个臂支柱彼此保持在定义位置中，这例如在通过适合的传感器确定偏转元件的精确位置方面是有利的。

优选柔性元件构造为弯曲弹性的弹簧元件。在该实施方式中，例如可将弹簧元件构造成向中性位置复位，使得在没有驱动力的自由状态下基于弹簧元件的复位力总是呈现拉伸的中间位置。在此也可以说是弹簧活节(Federgelenk)，其作为第三活节处于两个外侧臂活节之间并且将两个臂支柱彼此间的运动同步为连接元件的一部分。

但代替弯曲弹性元件，柔性元件也可构造为简单的弯曲活节。

本发明的另一种优选实施方式规定，每个臂支柱分别单独通过一个活节连接部铰接在连接元件上。

该实施方式能实现具有大横截面的连接元件，这种连接元件特别适合用于在偏转元件中与调节元件直接耦合。已表明，通过该措施也可在结构上实现两个臂支柱之间更大的最大枢转角。

本发明的一种特别优选的实施方式规定，所述连接元件在支承结构上的导向部中可移动地被引导。

通过连接元件的导向部可在向不同角度位置移动时显著提高偏转精度。在此在绝大多数应用中特别有利的是，将连接元件的导向部构造为线性导向部，所述线性导向部设置在所述两个臂支柱之间的对称平面中。

通过这种布置方式，连接元件在枢转期间总是在所述两个臂支柱之间的对称平面中移动，从而机械负荷总是均匀地分布。但也可有针对性地使用不对称结构，例如为了在所述两个臂支柱之间设置传动比，如果需要如此。