本發(fā)明總體上涉及工業(yè)機(jī)器人。特別地，提供了一種包括氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的工業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)機(jī)器人被廣泛用于各種目的。工業(yè)機(jī)器人通常包括多個(gè)連桿和連桿之間的多個(gè)關(guān)節(jié)。通過驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，一個(gè)連桿可以相對(duì)于另一個(gè)連桿移動(dòng)。為此，每個(gè)關(guān)節(jié)通常包括齒輪箱和被布置為經(jīng)由齒輪箱驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的電動(dòng)馬達(dá)。每組電動(dòng)馬達(dá)和齒輪箱通常相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的殼體被定位在外部。在這些情況下，可以容易地接近電動(dòng)馬達(dá)和齒輪箱，諸如用于維護(hù)。

2、一些工業(yè)機(jī)器人在外殼內(nèi)部包括電動(dòng)馬達(dá)和齒輪箱。例如，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人在其中工業(yè)機(jī)器人不應(yīng)引起污染的衛(wèi)生環(huán)境中操作時(shí)，這可能是期望的。這種衛(wèi)生環(huán)境的例子包括食品、飲料或藥品的處理環(huán)境。在這樣的衛(wèi)生環(huán)境中，工業(yè)機(jī)器人還可能需要承受苛刻的沖洗環(huán)境。同樣由于這個(gè)原因，如果電動(dòng)馬達(dá)和齒輪箱位于殼體內(nèi)部以降低這些部件的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)是有利的。在殼體內(nèi)部包括電動(dòng)馬達(dá)和齒輪箱的工業(yè)機(jī)器人是先前已知的。

3、jp?h?07246587a公開了一種工業(yè)機(jī)器人，其包括基座、端部執(zhí)行器、多個(gè)關(guān)節(jié)和多個(gè)連桿。連桿形成殼體。多個(gè)馬達(dá)和減速器被布置在殼體內(nèi)部。內(nèi)部空氣軟管從基座穿過到末端執(zhí)行器?？諝廛浌馨ㄔ诿總€(gè)馬達(dá)處的分支出口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、對(duì)于包括布置在密閉封閉的操縱器內(nèi)部的內(nèi)部區(qū)域中的馬達(dá)和傳動(dòng)裝置的工業(yè)機(jī)器人，存在與未密閉封閉的操縱器中的內(nèi)部區(qū)域相比溫度上升得更快的風(fēng)險(xiǎn)。因此，這種密閉封閉的操縱器對(duì)工業(yè)機(jī)器人的冷卻性能提出了更高的要求。如果冷卻不充分，則存在工業(yè)機(jī)器人必須以較低速度驅(qū)動(dòng)和/或必須在冷環(huán)境中操作的風(fēng)險(xiǎn)。

2、本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人。該目的通過根據(jù)所附權(quán)利要求1的工業(yè)機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)。

3、本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)：通過提供一種密閉密封的操縱器，該操縱器具有氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括與每個(gè)關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的用于氣體流動(dòng)的至少一個(gè)通道并且被布置為引導(dǎo)氣體流動(dòng)穿過關(guān)節(jié)以控制關(guān)節(jié)的傳動(dòng)裝置的溫度，工業(yè)機(jī)器人可以被快速驅(qū)動(dòng)，同時(shí)盡管操縱器被密閉地密封但仍維持傳動(dòng)裝置的目標(biāo)溫度。因此，可以提高工業(yè)機(jī)器人的性能。

4、根據(jù)第一方面，提供了一種工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人包括：基座；操縱器，相對(duì)于基座是可移動(dòng)的，操縱器是密閉封閉的并且包括多個(gè)關(guān)節(jié)；在操縱器內(nèi)部的多個(gè)傳動(dòng)裝置，每個(gè)傳動(dòng)裝置與唯一關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)；在操縱器內(nèi)部的多個(gè)馬達(dá)，每個(gè)馬達(dá)被布置為經(jīng)由與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)；在操縱器內(nèi)部的出口，在多個(gè)傳動(dòng)裝置之中的遠(yuǎn)端傳動(dòng)裝置的遠(yuǎn)端；在基座與出口之間穿過的氣體管線；以及氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，被配置為在操縱器內(nèi)部在出口與基座之間引導(dǎo)氣體流動(dòng)，對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)通道，至少一個(gè)通道被布置為引導(dǎo)氣體流動(dòng)穿過關(guān)節(jié)。

5、通過引導(dǎo)氣體流動(dòng)穿過與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)通道，可以控制與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)裝置的溫度。氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)使得能夠?qū)Σ倏v器內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行有效氣候控制。特別地，氣體傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)能夠非常有效地冷卻傳動(dòng)裝置。冷卻允許工業(yè)機(jī)器人被配置為衛(wèi)生機(jī)器人，同時(shí)仍然能夠與其他非衛(wèi)生機(jī)器人一樣快地運(yùn)行。

6、氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以被配置為在操縱器內(nèi)部將氣體流動(dòng)從出口引導(dǎo)至基座。作為一種可能的備選方案，氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以被配置為在一個(gè)相反的方向上引導(dǎo)氣體流，即從基座到出口并且進(jìn)入氣體管線。

7、氣體傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)還使得能夠有效地加熱和除濕內(nèi)部區(qū)域。例如，通過提供加熱的氣體流動(dòng)，工業(yè)機(jī)器人可以在極冷的環(huán)境中可靠地操作。

8、氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的操作原理使得至少一個(gè)通道能夠針對(duì)每個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。例如，至少一個(gè)通道可以被設(shè)計(jì)為針對(duì)需要高冷卻效果的關(guān)節(jié)提供相對(duì)低速的氣體流動(dòng)，反之亦然。對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，至少一個(gè)通道可以被布置為沿著與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)裝置的表面?zhèn)鲗?dǎo)氣體流動(dòng)。對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，至少一個(gè)通道可以包括多個(gè)通道。

9、操縱器可以包括包含內(nèi)部區(qū)域的密閉封閉的殼體。在這種情況下，傳動(dòng)裝置、馬達(dá)、出口、氣體管線和氣體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以被布置在殼體內(nèi)。密閉封閉的殼體意味著至少在很大程度上防止流體在操縱器外部區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域之間移動(dòng)。

10、在出口處，氣體流動(dòng)可以離開氣體管線進(jìn)入內(nèi)部區(qū)域。氣體管線可以是軟管。氣體管線可以在操縱器內(nèi)部在基座與出口之間穿過。

11、操縱器可以包括至少三個(gè)可編程關(guān)節(jié)，諸如六個(gè)或七個(gè)可編程關(guān)節(jié)。操縱器可以是系列操縱器?；梢员还潭ǖ酵獠拷Y(jié)構(gòu)，諸如地板或墻壁。

12、每個(gè)傳動(dòng)裝置可以是齒輪箱。遠(yuǎn)端傳動(dòng)裝置可以是最遠(yuǎn)端傳動(dòng)裝置，即與操縱器的最遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)裝置。如在此使用的，遠(yuǎn)端方向是沿著操縱器朝向其末端執(zhí)行器的方向，并且近端方向是沿著操縱器朝向基座的方向。

13、每個(gè)馬達(dá)可以是電動(dòng)馬達(dá)。出口可以是氣體管線的端部開口。每個(gè)通道可以包括在操縱器的兩個(gè)或更多個(gè)不同部件中的一個(gè)開口。備選地或附加地，用于每個(gè)關(guān)節(jié)的至少一個(gè)通道可以包括多個(gè)平行通道。

14、對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)通道可以被定位在距關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線為關(guān)節(jié)的徑向尺寸的至少30％的距離處。對(duì)于至少一個(gè)關(guān)節(jié)，與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的每個(gè)通道可以被定位在距關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線為關(guān)節(jié)的徑向尺寸的至少50％的距離處。對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，徑向尺寸是相對(duì)于關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線在徑向方向上的尺寸。

15、至少一個(gè)通道可以被布置為沿著與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)裝置的外部引導(dǎo)氣體流動(dòng)。關(guān)節(jié)的傳動(dòng)裝置的外部表面可以背離關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線。

16、工業(yè)機(jī)器人可以包括附接接口。在這種情況下，出口可以鄰近附接接口被定位在與用于驅(qū)動(dòng)附接接口的關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)裝置的遠(yuǎn)端。附接接口可以是工具法蘭。

17、附接接口可以包括圍合出口的套環(huán)。套環(huán)可以被固定到(諸如直接固定到)與用于驅(qū)動(dòng)附接接口的關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的傳動(dòng)裝置的輸出齒輪。

18、套環(huán)可以包括用于引導(dǎo)氣體流動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)徑向通孔。徑向通孔相對(duì)于用于驅(qū)動(dòng)附接接口的關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線可以是徑向的。

19、每個(gè)傳動(dòng)裝置可以是中空的。在這種情況下，氣體管線可以穿過每個(gè)傳動(dòng)裝置。

20、每個(gè)傳動(dòng)裝置可以包括傳動(dòng)裝置法蘭。在這種情況下，每個(gè)傳動(dòng)裝置法蘭可以包括形成至少一個(gè)通道的部分的至少一個(gè)傳動(dòng)裝置通孔。每個(gè)傳動(dòng)裝置法蘭可以相對(duì)于與傳動(dòng)裝置相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地向外突出。傳動(dòng)裝置通孔可以基本上平行于或平行于旋轉(zhuǎn)軸線。

21、對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，傳動(dòng)裝置通孔可以圍繞關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線在圓周方向上分布。對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，傳動(dòng)裝置通孔中的一些或所有可以被定位在距關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線相同或基本上相同的徑向距離處。備選地或附加地，對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，傳動(dòng)裝置通孔中的一些或所有可以被定位在橫向于該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線的公共平面中。

22、工業(yè)機(jī)器人可以包括在關(guān)節(jié)之間的多個(gè)連桿。在這種情況下，每個(gè)連桿可以包括形成至少一個(gè)通道的部分的至少一個(gè)連桿通孔。連桿通孔可以基本上平行于或平行于旋轉(zhuǎn)軸線。

23、對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，連桿通孔可以圍繞關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線在圓周方向上分布。對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，連桿通孔中的一些或所有可以被定位在距關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線相同或基本上相同的徑向距離處。備選地或附加地，對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，連桿通孔中的一些或所有可以被定位在橫向于該關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸線的公共平面中。

24、每個(gè)連桿可以包括連桿法蘭。在這種情況下，每個(gè)連桿法蘭可以包括至少一個(gè)連桿通孔中的一些或全部。每個(gè)連桿法蘭可以相對(duì)于與傳動(dòng)裝置相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)軸線徑向向內(nèi)突出。對(duì)于每個(gè)關(guān)節(jié)，連桿法蘭可以被固定到傳動(dòng)裝置法蘭，例如被直接固定到傳動(dòng)裝置法蘭。

25、對(duì)于與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的每對(duì)馬達(dá)和傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置可以相對(duì)于氣體流動(dòng)被布置在馬達(dá)的上游。

26、對(duì)于至少一個(gè)關(guān)節(jié)，工業(yè)機(jī)器人可以包括與關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器。

27、工業(yè)機(jī)器人可以包括被配置為將加壓氣體遞送到氣體管線中的氣體源。

28、工業(yè)機(jī)器人可以被配置為基于由至少一個(gè)溫度傳感器測量的溫度來控制氣體源。