CN107097208A

CN107097208A - 多轴工业机器人

Info

Publication number: CN107097208A
Application number: CN201710086597.XA
Authority: CN
Inventors: S.博德个诺尼; F.西尼伊洛
Original assignee: Comau SpA
Current assignee: Comau SpA
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2017-08-29
Also published as: JP2017144545A; ITUB20160906A1; MX2017001716A; EP3208050A1; RU2017103979A; CA2955394A1; KR20170098172A; US10456908B2; US20170239810A1

Abstract

本文描述了一种多轴工业机器人，特别是SCARA型多轴工业机器人，其中被设计成使得机器人能够安装在外部支撑结构上的基座结构（2）能够根据两种相反取向安装，其中一种取向相对于另一种取向上下倒置，而同时机器人的操作头（8）可以维持同一取向。

Description

多轴工业机器人

技术领域

本发明涉及多轴工业机器人，特别是选择顺应性装配机器臂（SCARA）型多轴工业机器人。

大体而言，SCARA机器人包括:

-基座结构；

-第一臂，该第一臂绕第一旋转轴枢转地连接到基座结构；

-第二臂，该第二臂绕与第一轴平行的第二旋转轴枢转地连接到所述第一臂；以及

-操作单元，该操作单元被轴承载，该轴安装在第二臂上，并且能够借助于驱动组件以沿第三轴的第一平移运动和绕所述第三轴的第二旋转运动被驱动，所述第三轴平行于前述第一轴和第二轴。

背景技术

在工业自动化的领域中，SCARA型多轴机器人由于其相对简单的结构、紧凑性和通用性（这使其容易适用于执行新的和不同的操作）而在各种生产领域中变得非常普遍。

由于这种日益普遍的应用，感觉需要工业自动化领域的操作者能够为这种类型的机器人提供尽可能广泛的技术方案，以便满足各种应用的所有特定需求。

在这点上，文献JP2010-158753提出了一种装备有臂的SCARA机器人，该臂的特征是，其具有模块化结构以便能够呈现不同长度。因此该技术方案使得能够简单地通过将机器人的臂设置成适于所需动作范围的长度，来使用同一机器人用于需改变机器人动作范围的不同应用。

发明内容

在上文的背景下，本发明的目的是提供将在通用性以及安装和使用的便利性方面有所改进的SCARA型多轴机器人。

特别地，本发明提出了一种将呈现下述优点中的一个或多个的SCARA型的多轴机器人：

-能够以两种模式（即所谓的地板安装模式和天花板安装模式）安装机器人；

-能够改变机器人的总长度；

-能够改变机器人的基座结构上的连接器的设置；以及

-能够改变将基座结构连接到机器人的第二臂的连接设备束从基座结构的出口。

经由具有权利要求1的特征的机器人来实现上述一个或多个目的。

权利要求形成关于本发明在本文中提供的技术教导的整体部分。

附图说明

将从参考附图的下文描述中清楚地呈现本发明的进一步特征和优点，附图仅借助非限制性示例提供，并且其中：

-图1是本文描述的机器人的一个实施例的透视图；

-图2是图1的机器人的分解图；

-图3A-图3B图示了图1的机器人的一些可能的安装构造；

-图4以分解图的形式图示了图1的机器人的基座结构的细节；

-图5图示了处于组装状态的图4的细节；

-图6是图1的机器人的一些可能的组装构造的示意图；

-图7是图1的机器人的基座结构的一些可能的安装构造的示意图；

-图8图示了图1的机器人的基座结构的连接器的两种可能的定位；

-图9图示了图1的机器人的另一种安装状态；

-图10是图1的机器人的局部横截面图；

-图11图示了图1的机器人的远端臂的细节图，其中已经移除了所述臂的覆盖主体；

-图12是图1的机器人的分解图；

-图13是图1的机器人的远端臂的细节的透视图；以及

-图14是图1的机器人的远端臂的进一步细节的透视图。

具体实施方式

在下文描述中，示出了各种特定的细节以便能够深入地理解实施例。可以在缺少一个或多个特定细节情况下、或者借助其他方法、部件或材料等提供实施例。在另一些情况下，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以便不会使实施例的各个方面难理解。

本文所用的参考仅为了方便而提供并且因此不限定保护范围或实施例范围。

如上所述，本发明涉及多轴工业机器人，特别地涉及SCARA机器人。

大体而言，本文描述的机器人在附图中作为整体被附图标记10表示，包括：

-基座结构2；

-第一臂4，该第一臂4绕第一旋转轴I枢转地连接到基座结构2；

-第二臂6，该第二臂6绕与前述第一轴平行的第二旋转轴II枢转地连接到第一臂；以及

-操作单元8，该操作单元8被轴12承载，该轴12安装在第二臂6上，并且能够借助于驱动组件以沿第三轴III的第一平移运动和绕相同第三轴的第二旋转运动被驱动。

第三轴平行于上述的两个轴，即第一和第二轴。

在本文描述的机器人中，第一臂4具有模块化结构，其能够以宽范围的方式组装并且由一系列元件4X构成。该系列尤其包括（见图1、图2和图6）：

-基座元件4A，其被构造成枢转地安装在基座结构2上；

-远端元件4B，其被设计成接收第二臂6，该第二臂6枢转地安装在远端元件4B自身上；以及

-一个或多个中间元件4I，其被构造成使得它们能够无差异地安装在其他元件4I上、基座元件4A上和/或远端元件4B上。

在各种优选实施例中，如一种所示实施例中，中间元件4I由通用的平行六面体形状的块构成，每个块均限定两个相反的面41和42、前侧43、后侧44以及相反的横向侧45。在前和后侧43、44上，设置有用于将该元件连接到系列中的其他元件的部件101，该部件101可以例如具有孔（如在所示实施例中）、狭缝、销、螺柱等等。

而基座和远端元件4A、4B分别由限定相应第一部分410或420以及相应第二部分412或422的主体构成，所述第一部分410或420用于分别安装在基座结构2上或第二臂6上，并且所述第二部分412或422用于连接到元件4I或者直接连接到远端元件4B或基座元件4A。这些部分412和422特别地具有相应的端侧413、423，其装备有用于与该系列的其他元件连接的部件101，该部件101可以预见为，如元件4I的侧43和44的情况，孔（如在所示实施例中）、狭缝、销、螺柱等等。

现在应该注意到的是，该系列的各种元件的相应连接部件被构造成使得元件4I的侧43和44能够连接到任何其他元件4I或者连接到基座元件4A，或者连接到远端元件4B。类似地，元件4A和4B的远端侧413和423能够连接到任何元件4I或者直接连接到该系列的其他端部元件，即分别连接到元件4B和元件4A。

在所示实施例中，借助于螺钉或螺栓103获得在该系列的各种元件之间的固定，所述螺钉或螺栓103与设置在如上所述的连接部件中的相应孔接合。这些辅助固定装置也可以是一些其他类型，并且另一方面，在各种元件的连接部件装备有开槽装置（例如销和孔）的情况下，可以不是必要的。

根据特定应用所需的长度，臂4可以由前述元件的给定组合构成。关于这一点，图6图示了在臂的整体结构包括两个元件4A和4B以及两个中间元件4I的情况下所讨论的臂的三种不同的可能构造。如该图所示，在缩短长度的构造中，臂4仅由两个元件4A和4B构成。

应该注意到，本文描述的机器人能够与整组元件4X一起销售，并且将由使用者在安装机器人时根据所需应用来决定所讨论的臂要采用的构造。

现在参考基座结构2（见图4和图5），其通常具有双重功能：预先设置用于将机器人固定到外部结构的装置，所述外部结构将在安装状态下支撑该机器人；以及承载用于将机器人的设备（即马达的电源线缆、空气供应管等等）连接到外部供应源的连接器。基座结构2通常还包括用于致动第一臂4的马达。

在其本身公知的方式中，基座结构2具有（见图4和图5）主体18，其通过模制熔融金属材料而获得，该主体18在其内部限定空腔，前述用于驱动第一臂的马达和机器人的设备的终端部分容纳在该空腔内。结构2还包括板20，其相对于外部环境闭合主体18的空腔，并且在其上承载连接到前述设备的终端部分的不同连接器和/或端口C1，其可以不仅是电气类型的，而且还可以是例如气动类型的。由线缆束和/或管束构成的所述设备穿过在结构的顶壁中形成的开口18’离开基座结构2，并且直接连接到第二臂的顶部外壳。

在本文描述的机器人的基座结构中，主体18具有相对于彼此处于横向的第一壁18A和第二壁18B，主体的内部空腔在所述第一壁18A和第二壁18B上限定相应的开口18A’、18B’；如将在下文中看到的，第一壁18A被设计成构成基座结构2的后壁，而第二壁18B被设计成根据结构安装的模式替代性地构成结构的底壁或顶壁。具有不同连接器和/或端口C的板20被构造成用于无差异地关联于这两个壁18A和18B中的某一个，从而完全覆盖相应的开口。

上述特征带来以下优点：使得能够实现机器人的设备至外部供应源的两种不同连接模式，其在图8中示意性示出：即，所讨论的连接无差异地设置在基座结构的底侧上（见图8），其中板20安装在主体18的底壁18B上，或者所讨论的连接可以无差异地设置在基座结构的后侧上，其中板20替代地抵靠后壁18A安装。

在各种实施例中，如一种所示实施例中，基座结构2还包括另一板21，其类似于板20，能够关联于两个壁18A和18B二者并且仅具有覆盖这些壁的相应开口的功能。在替代性实施例中，板21替代地也具有用于将机器人的设备连接到外部供应源的一个或多个连接器。

板20、21能够优选地经由螺钉或螺栓连接到主体18，该螺钉或螺栓与在板和主体中形成的相应孔接合；在任何情况下，均能够预见甚至一些其他类型的连接方式，例如经由开槽、胶接等等。在此方面，应该注意到的是，连接可以是临时类型的，以便使得能够甚至在随后（例如在新安装机器人以用于其新应用时）改变板的设置，或者连接可以是永久类型的，至少对于板21来说是永久类型的，使得在制造机器人时选择的设置将保持固定并且不能更改。

再次参考基座结构，在各种实施例中，如一种所示实施例中，主体18具有一对凸缘18C，其紧邻两个壁18A和18B中的每个且在两个壁18A和18B中的每个的相反侧处，其被预先设置成用于将结构2安装并固定到外部支撑结构。特别地，凸缘18C具有预先设置成用于经由螺钉或螺栓固定的一系列孔。

在各种优选实施例中，如一种所示实施例中，壁18A和18B相对于相邻凸缘18C降低，以便在这些凸缘之间确定相应的座，所述座预先设置以用于无差异地接收两个板20、21中的每个，并且用于接收处于以下状态中的板：即这些板保持在由两个凸缘占据的前部空间中，或在任何情况下与该两个凸缘齐平。

本文描述的机器人的基座结构2能够经由邻近壁18B的凸缘18C或者替代性地经由邻近壁18A的凸缘18C安装并固定到外部支撑结构。为此目的，凸缘18C、以及大体地主体18可实际上适当地设计尺寸，使得即使两对凸缘中的仅一对也将能够单独地承受整个机器人的重量。在此方面，如上文已经可见的，主体18优选地由例如镁合金的金属材料制成。

图7示出了基座结构2的不同的可能安装模式。

如该图中可见的，基座结构2能够根据两种不同的安装模式经由邻近壁18B的凸缘18C被安装，在第一模式（所谓的地板安装模式）中，壁18B和凸缘18C面向下（图7的模式A）并且凸缘被固定到地板结构，例如基座，并且在第二模式（所谓的天花板安装模式）中，壁18B和凸缘18C相反地面向上（模式B）并且这些凸缘被固定到高架结构。

另一方面，基座结构2能够经由邻近壁18A的凸缘18C安装到大致竖直的外部结构，在该情况下也根据两种相反取向，在第一种取向中，壁18B和凸缘18C面向下（模式C），并且在第二种取向中，它们面向上（模式D）。

在模式B（天花板安装模式）和模式D中，基座结构2处于以下状态：其相对于在另两种模式A和C中呈现的状态上下倒置地设置。这意味着控制轴I的马达的轴也面向下，并且如果机器人的剩余部分保持在其正常构造，则第二臂及其操作头也将被设置成上下倒置的状态，其中操作头8面向上而不是向下。

然而，同样在所述的模式B和D中，希望第二臂保持在常规取向，这是用于机器人的恰当操作的最适合的取向。

在本文描述的机器人中，借助臂4解决了上述问题，该臂4实际上被预先设置成使得其元件中的至少一个能够相对于基座结构2和/或第二臂6以两种不同取向安装，其中一种取向相对于另一种取向是上下倒置的，这使得即使在基座结构2被上下倒置地安装时，也能够将操作头8维持在其面向下的正常状态中。

特别地，在各种优选实施例中，如一种所示实施例中，构成臂4的系列中的至少一个元件能够根据绕臂的纵轴L（在图1中示出）的取向相对于该系列中的在该元件之后的元件安装，这选择性地预见第一状态和第二状态，在第一状态中，该元件和下一元件具有同一取向，在第二状态中，该元件相对于下一元件基本上上下倒置。

为了更好地理解，现在参考图2，其图示了分别由处于地板安装模式（图7的模式A）（图的底部部件）和天花板安装模式（图7的模式B）（图的顶部部件）的机器人的不同部件所呈现的取向。基座结构在第一安装模式中明确地面向上，并且在第二模式中被上下倒置地设置，因此被设置成面向下。而第二臂6在这两种安装模式中根据需要都保持相同取向。现在参考臂4，应该注意到，远端元件4B和中间元件4I也维持同一取向，如第二臂6的情况那样，而基座元件4A在第二天花板安装模式中呈现上下倒置的位置设置，如基座结构2的情况那样，并且在该上下倒置的位置设置下，其连接到中间元件4I。

鉴于已经在上文描述的，因此，由于以某一个状态将基座元件4A和中间元件4I连接在一起的可能性，使得能够将基座结构2预先设置成地板安装和天花板安装这两种安装模式中的任一种，而同时相反地将第二臂维持在如图所示的相同取向。

再次参考图2，可以理解的是，能够通过预见除了基座元件4A之外，针对该系列的任何其他元件改变相对于下一元件的取向的可能性，从而获得相同结果。事实上，优选的是，预见的这种可能性针对该系列的所有元件，以便提供机器人构造的修改的最大自由度，以便以最好的方式使其适应于在各种应用中预见的状态。

在各种替代性实施例中，上述的取向的双重可能性可以代替地考虑基座元件4A和基座结构2，或者考虑远端元件4B和第二臂6；即，换言之，基座元件4A或者远端元件4B可以被构造成使得它们能够根据预见的安装模式以两种不同的取向（一种取向相对于另一种取向上下倒置）连接到基座结构2或第二臂6。在这种情况下，构成臂4的各种元件均维持同一共同取向，并且相反是基座元件4A或远端元件4B改变其分别连接到基座结构或第二臂的面。在第一情况下，在从图7的模式A至模式B的过程中，臂4能够与基座结构2一起被上下倒置并且第二臂6能够连接到臂4的面向上的新面。在第二情况下，在从模式A至模式B的过程中，臂4相反能够维持与第二臂一样的取向，并且上下倒置的基座结构2因此在臂4的面向上的面处连接到臂4。

为了能够提供这种替代性实施例，基座元件4A和远端元件4B必须在其两个相反面（根据安装模式是底面和顶面，反之亦然）上都明确地存在被构造成使得枢转型元件能够安装到基座结构2或第二臂6的部分。

关于基座结构2被上下倒置地设置的状态，应该注意到的是，该结构可以具有设置在壁18B上的第二开口18”（图3A和图3B），机器人的连接设备能够穿过该第二开口18”而不是设置在主体18的相反壁上的开口18’向上离开，（在翻倒的状态下）连接设备将穿过该开口18”相反地向下离开。使用所讨论的这两个开口中的一个还是另一个可以取决于各种应用中的空间的特定需求和/或总尺寸限制。例如，在机器人下方存在外部结构的情况下（其中连接设备束可能会被卡住），则将选择使得该束穿过开口18”直接向上离开，而在机器人上方可获得很少的空间的情况下，将相反地选择使其穿过开口18’向下离开。

再次如图3A和图3B所示，并且如已经参考图8所描述的，针对关于基座结构2预见的安装模式中的每种，根据接收机器人的操作区域的构造或建筑架构，具有连接器C的板20可以被安装在基座结构的壁18B上或者壁18A上。

最后，参考图9，本文描述的机器人还可以预见具有间隔件主体300，其设置在臂4和基座结构2之间，其特别地被设计成，用于天花板安装模式，并且具有将臂6设置成与高架支撑结构竖直分开的功能，以便例如使得头8能够在底层区域上操作（否则无法到达该底层区域），或者以便在支撑结构下方获得足够头8操作的空间。

当然，在不偏离本发明原理的情况下，构造和实施例的细节相对于已经在本文中仅借助于非限制性示例示出的内容可以改变，甚至是显著改变，而不会背离如所附权利要求所限定的本发明的范围。特别地，应该注意的是，在前述描述中，已经参考了以下实施例：结构2能够被设置成相对于彼此上下倒置的两种取向（分别面向上和面向下）。但是，通常，上文所述的教导以相同方式适用于根据两种不同取向的基座结构的任何设置，所述取向能够由于结构本身绕横向于轴I、II和III的轴旋转近似180°而相对于彼此被限定。根据机器人的特定建筑架构，所讨论的旋转在另一方面，可以甚至明显偏离于值180°。

应该再次注意到，在替代所示实施例的实施例中，代替提供上述的另一板21，相同的板20能够呈现为两个相对于彼此正交定向的不同部分，该两个不同部分能够以与上述两个板20和21相同的方式使用。

现在参考第二臂6（见图10至图14），其包括基座主体61和覆盖主体63，所述的驱动组件被固定在该基座主体61上，该覆盖主体63安装在基座主体上并且被设计成与基座主体一起构成封闭壳体，驱动组件在该封闭壳体内。在各种实施例中，如一种所示实施例中，臂6在其内部还容纳马达，该马达（在附图中由附图标记M3表示）用于驱动该臂6绕第二轴II旋转，其以常规方式安装在基座主体61上。

在本文描述的机器人中，所讨论的第二臂还包括中间主体62，覆盖主体63能够经由该中间主体62固定到基座主体而不需要在这两个主体之间提供直接固定。特别地，中间主体62被预先设置成固定在基座主体上，并且具有以下这样的结构：被构造成至少部分地设置在覆盖主体和驱动组件之间，且装备有用于将覆盖主体固定到中间主体自身的部分。

所述的特征带来在基座主体和覆盖主体之间提供联接的优点，该联接在构造上比已知技术方案更加简单，并且同时具有以下特征，其有助于提供臂的壳体的密封闭合。特别地，这些特征使得能够提供具有防护等级（也被称为IP等级）的臂，该IP等级由当前的CEI标准UNI EN60529定义，其比市场上当前可获得的相同类型的机器人的IP等级更高。如下文更详细可见的，优选地，所讨论的两个主体均具有通用的半壳构造，并且在其相应的周边边缘处联接在一起。

在各种实施例中，如在一种所示实施例中，基座主体61具有底壁61^I，在该底壁61^I上设置供轴12穿过的开口61’。而且，在底部61^I上设置有支撑构造61^III的阵列，上文提到的中间主体62和轴12的驱动组件的至少部分固定在该阵列上。

特别地，驱动组件具有两个电动马达M1、M2以及传动构件R，其中每个均安装在相应的板上，所述板经由螺钉固定到底部61^I的相应的支撑构造61^III。在各种优选实施例中，这些支撑构造由具有内螺纹孔的销构成，上文提到的用于固定板的螺钉被拧入在所述内螺纹孔内。

驱动组件还包括第一带轮（未示出），其经由带连接到马达M1，并且与用于传动运动的螺纹构件22相关联，该螺纹构件22接合设置在轴12上的相应的螺纹表面。该构件22经由插入的支承装置被支撑到板72，该板72也经由螺钉固定到基座主体的相应的支撑构造61^III。

所讨论的驱动组件还包括第二带轮23，其经由驱动带通过传动构件R连接到马达M2，并且与用于将带轮23的旋转运动传动到轴12的构件24相关联。构件24接合设置在底部61^I上的开口61’并且经由螺钉或螺栓固定于此。半壳状的端盖64固定到底部61^I并且相对于外部环境闭合所述构件。端盖64具有底部开口64A，轴12穿过该底部开口64A。但是，应该注意，构件22和24的设置可以颠倒。

在各种实施例中，如在一种所示实施例中，中间主体62由金属板材构成，该金属板材被切割和弯折成限定升起的壁62^I和一系列折片（flap）62^II，该升起的壁62^I位于电动马达M1、M2、M3和传动构件R上方，该一系列折片62^II相对于前述的壁基本上弯折90°，并且被固定到底部61^I的相应的支撑构造61^III。如下文中将可见的，被设置成面向轴12的前折片62^II可以构成用于分隔覆盖主体63的内部的壁。

在各种实施例中，如在一种所示实施例中，升起的部分62^I具有限定内部开口（附图中不可见）的框架构造。经由可移除类型的连接装置（例如螺钉）固定在其上的是壁或板65，在所述壁或板65上定位的是适当的元件T，该适当的元件T用于控制机器人和/或与其连接的工具（诸如警报灯、按钮、连接器等等）、以及连接器C，该连接器C用于将机器人的设备连接到本文描述的臂6。设备以将基座结构2连接到臂6的管束和/或电气线缆束的形式延伸。部分62^I的上述开口使得元件T能够面向并接近臂6的内部。

而且，升起的部分62^I具有适当的孔62’，其被定位成与设置在覆盖主体63的顶壁中的相应的孔63’匹配，以便使得前述主体能够经由螺钉相互固定到中间主体62。在各种优选实施例中，如在一种所示实施例中，覆盖主体63具有顶部开口63”，该顶部开口63”被设计成将其自身设置在升起的部分62^I上和由升起的部分62^I承载的壁65上，以便使得上面提到的一系列警报灯、键和连接器能够浮现在外侧上；壁65保持完全在主体63的前述顶部开口内。作为其自身公知的方式，主体63还具有顶部开口63A，轴12穿过该开口63A。

应该注意，在替代性实施例中，壁65可以由与中间主体62一体的零件制成，并且在这种情况下，该主体由被切割和弯折成直接限定壁65而不是上述升起的部分62^I的板材金属板构成。然而，壁65构成不同于中间主体62的元件的实施例带来了如下优点：能够在不需要从基座主体移除覆盖主体63的情况下，拆下壁并且获得到覆盖主体63内部的通路。

如上文预期的，在各种优选实施例中，如在一种所示实施例中，在本文描述的机器人中，臂6的壳体被密封地闭合，以便防止操作区域中的污染材料离开，并且使得其能够被用在臂或者通常的机器人也可以被暴露于液体的应用中。

为了获得臂的密封性密封，环形垫圈32被设置在覆盖主体63和基座主体61的相互联接的相应的嘴部边缘之间，并且完全围绕基座主体的嘴部边缘延伸。在各种优选实施例中，如在一种所示实施例中，基座主体61具有向上抵靠其嘴部边缘的相对边缘61^II，垫圈32抵靠该相对边缘61^II放置。再次，在对应于主体61的嘴部边缘的区域中，主体的侧壁还稍微锥形化，以有助于将嘴部边缘插入到覆盖主体63的互补嘴部边缘内。

而且，第二环形垫圈34设置在中间主体62的升起的部分62^I和覆盖主体63的界定开口63”的内表面之间。前述垫圈安置在升起的部分62^I上并且围绕直接浮现在臂的外侧上的一系列连接器、按钮、警报灯等等。另一垫圈36设置在端盖64和基座主体的底部61^I之间。

在各种实施例中，如在一种所示实施例中，臂6还可以提供均由附图标记38表示的顶部波纹管和底部波纹管。顶部波纹管在一端被限制到覆盖主体63的壁顶部并且在其相反端被限制到轴12的从前述壁离开的端部，而底部波纹管被限制到端盖64和轴12的从端盖64离开的端部。这两个波纹管的内部均被设置成与覆盖主体63的内部连通，特别地，顶部波纹管穿过主体63的顶部开口63A，并且底部波纹管穿过端盖64的底部开口64A。基座主体61的底壁61具有开口61”，其被设计成使覆盖主体63的内部与端盖64的内部连通。波纹管的端部经由插入的垫圈而联接到相应的元件，波纹管被限制到该相应的元件。

鉴于上文已经描述的，将意识到因此臂6的构造确保了其理想的密封闭合。此外，在各种实施例中，如在一种所示实施例（结合图13所见）中，覆盖主体63在其内部具有一个或多个间隔壁63^I，该间隔壁63^I被定向在横向于覆盖物的相反侧壁的方向上，并且被设计成部分地与中间主体62的前折片62^II重叠，从而与其配合以便将容纳致动马达的腔室与容纳轴12及相应的传动构件22和24的腔室分隔开。这种分隔确保了对马达的有效防护，特别是在不存在上文所述的波纹管38的情况下。

再次参考没有波纹管的机器人的构造，在覆盖主体63内可设置由塑料材料（例如PET）制成的管111，该管111能够通过开槽到主体63的顶部开口63A中而安装，例如通过使开口与其一端接合并且使构件22的圆筒形部分与其相反端接合，并且管111具有收集可能通过开口63A和轴12之间存在的间隙渗入的任何水的功能。所讨论的管具有闭合的底部并且具有小的排水管113，排水管113具有将水从臂的底侧排放到外部的功能。特别地，排水管113被设置在形成在底部61^I中的开口61”中的一个的上方以用于将水排出到端盖64中，然后水将由于重力从端盖64穿过所述端盖的开口64A流出。在各种实施例中，在没有波纹管的构造中，在开口61”处设置有补片（patch）115，其具有闭合开口（除了排水管113的端部所至的开口之外）的功能。该补片具有防止材料（例如水）通过前述开口而渗入到覆盖主体63中的功能。

在各种优选实施例中，本文描述的机器人的其他部件也能够针对机器人在上文所述的具体应用中的使用被适当地预先设置。

在这一点上，在各种优选实施例中，如在一种所示实施例中，通常由金属材料制成并且预见具有带加强肋的底部结构的第一臂4具有覆盖板（未示出），该覆盖板被施加到臂的底侧上，并且在该侧上限定完全平滑的表面以便防止任何灰尘沉积。

而且，在各种优选实施例中，如在一种所示实施例中，机器人的基座结构2也可以被密封地闭合，该基座结构2容纳用于致动第一臂的马达和机器人的设备的终端部分。特别地，基座结构2的主体18可以用板20和21经由插入适当的垫圈47来闭合。

最后，本文描述的机器人还可以在臂4和6的相互联接的部分的区域中与基座结构2的相互联接的部分的区域中装备另外的垫圈46、48。

大体而言，应该注意到，本文描述的机器人也可以在固定到机器人的结构的所有那些部件或元件（其中可能形成会允许空气通过的小狭缝或间隙）中设置适当的垫圈，所述部件或元件例如是连接器构件C、按钮或警报灯T、连接器C1等等。

总之，本文描述的多轴工业机器人改进了目前已知的技术方案，还考虑下述方面。

1. 多轴工业机器人，特别是SCARA型多轴工业机器人，包括：

-基座结构（2）；

-第一臂（4），所述第一臂（4）绕第一旋转轴（I）枢转地连接到所述基座结构；

-第二臂（6），所述第二臂（6）绕与所述第一轴（I）平行的第二旋转轴（II）枢转地连接到所述第一臂；以及

-操作单元（8），所述操作单元（8）被轴（12）承载，所述轴（12）安装在所述第二臂上，并且能够借助于驱动组件（M1、M2、R、22、24）以沿第三轴（III）的第一平移运动和绕所述第三轴的第二旋转运动被驱动，所述第三轴平行于所述第一轴和所述第二轴；

其中所述第二臂包括：

-基座主体（61），所述驱动组件固定在所述基座主体（61）上；以及

-覆盖主体（63），所述覆盖主体（63）安装在所述基座主体（61）上,

其中所述基座主体（61）和所述覆盖主体（63）构成壳体，所述驱动组件被封闭在该壳体内并且与外部环境隔离开；

所述机器人的特征在于，所述第二臂（6）包括中间主体（62），所述中间主体（62）固定在所述基座主体上，并且装备有将中间主体（62）自身至少部分地设置在所述覆盖主体（63）和所述驱动组件之间的结构，并装备有用于将所述覆盖主体固定在所述中间主体上的部分，使得所述覆盖主体（63）通过所述中间主体（62）被固定在所述基座主体（61）上，并与所述基座主体一起构成壳体，所述驱动组件和所述中间主体被封闭在该壳体内。

2. 根据第1点的机器人，

其中所述中间主体（62）限定壁（62^I），所述壁（62^I）自身设置在所述覆盖主体（63）和所述驱动组件之间，并且装备有所述固定部分；

其中在所述壁（62^I）上承载有用于连接线缆束和/或管束的构件与所述机器人的警报装置和/或控制装置（T、C）中的至少一个；

其中所述覆盖主体（63）具有开口（63”），所述开口（63”）被定位在所述壁上，使得所述连接构件和/或所述警报装置和/或控制装置浮现在所述第二臂（6）的外侧上，

其中环形形状的第一垫圈元件（34）被设置在所述壁（62^I）和所述覆盖主体（63）的围绕所述开口（63”）延伸的内部部分之间，使得所述固定部分和所述连接构件和/或所述警报装置和/或控制装置被定位在所述第一垫圈元件（34）内部的区域中；并且

其中第二垫圈元件（32）被设置在所述基座主体（61）和所述覆盖主体（63）之间。

3. 根据第2点的机器人，其中所述中间主体（62）由板材金属板构成，所述板材金属板被切割和弯折成限定所述壁（62^I）和相应的折片（62^II），所述折片（62^II）沿横向于所述壁的方向弯折并且被固定到所述基座主体（61）。

4. 根据前述任意一点的机器人，其中所述基座主体（61）具有底壁（61^I），在所述底壁（61^I）上设置有相对于所述底壁的表面升起的支撑构造（61^III）的阵列，所述驱动组件（M1、M2、R、22、24）或所述驱动组件的一部分和所述中间主体（62）被固定在所述支撑构造（61^III）的阵列上。

5. 根据第4点的机器人，其中所述构造（61^III）由具有螺纹轴向孔的销构成。

6. 根据第4点或第5点的机器人，其中所述驱动组件包括第一电动马达（M1）和第二电动马达（M2）、以及用于将运动从所述马达传递到所述轴（22、24）的至少一个构件，该至少一个构件被承载在相应的板上，该相应的板被固定到设置在所述底壁上的所述支撑构造的阵列的相应支撑构造上。

7. 根据前述任意一点的机器人，其中所述第二臂包括：

-第一波纹管（38），所述第一波纹管（38）在一端关联于所述覆盖主体（63）的壁顶部，并且在其相反端关联于所述轴（12）的离开所述覆盖主体的端部；以及

-第二波纹管（38），所述第二波纹管（38）在一端关联于所述覆盖主体的底壁或固定到所述底壁的端盖（64），并且在其相反端关联于所述轴（12）的离开所述底壁或离开所述端盖的端部。

8. 根据前述任意一点的机器人，其中所述覆盖主体（63）在其内部具有一个或多个壁（63^I），所述壁（63^I）被设计成与所述中间主体（62）配合，以便将所述覆盖主体的内部划分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室彼此分隔开并且分别容纳所述轴（12）和用于驱动所述轴的马达（M1、M2）。

9. 根据第8点的机器人，其中所述中间主体（62）具有面向所述轴（12）的前折片或壁（62^II），并且其中所述覆盖主体（63）的所述内部壁（63^I）被构造成用于与所述中间主体（62）的所述前壁（62^II）配合。

Claims

1.一种多轴工业机器人，特别是SCARA型多轴工业机器人，包括：

-基座结构（2）；

-第一臂（4），所述第一臂（4）绕第一旋转轴（I）枢转地连接到所述基座结构（2）；

-操作单元（8），所述操作单元（8）被轴（12）承载，所述轴（12）安装在所述第二臂上，并且能够借助于驱动组件以沿第三轴（III）的第一平移运动和绕所述第三轴的第二旋转运动被驱动，所述第三轴平行于所述第一和所述第二轴；

其中所述第一臂由能够可移除地固定在一起的至少一个第一元件（4A）和一个第二元件（4B）构成；并且

其中所述第一元件（4A）被预先设置成安装在所述基座结构（2）上，而所述第二元件（4B）被预先设置成接收所述第二臂（6），所述第二臂（6）安装在所述第二元件（4B）自身上，

所述机器人的特征在于：

所述第一和第二元件中的至少一个被预先设置成，相对于所述基座结构（2）和/或所述第二臂（6）以两种不同的取向安装，其中一种取向相对于另一种取向是上下倒置的。

2.根据权利要求1所述的机器人，其中所述第一和第二元件具有相互联接的部件，所述相互联接的部件被构造成使得所述第一和第二元件能够根据绕横向于所述第一、第二和第三轴（I、II、III）的轴（L）的相互取向而固定，这选择性地预见第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述第一和第二元件具有同一取向，在所述第二状态中，所述第二元件相对于所述第一元件基本上上下倒置。

3.根据权利要求1所述的机器人，其中所述第一元件或所述第二元件具有联接部件，以便实现根据绕横向于所述第一、第二和第三轴（I、II、III）的轴（L）的取向的、所述第一元件与所述基座结构的组装或者所述第二元件与所述第二臂的组装，这选择性地预见第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述第一元件或所述第二元件以及相应地所述基座结构或所述第二臂具有相同取向，在所述第二状态中，所述第一元件或所述第二元件分别相对于所述基座结构或所述第二臂基本上上下倒置地设置。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的机器人，其中所述第一臂（4）还包括一个或多个中间元件（4I），所述中间元件（4I）被构造成使得其能够无差异地安装在其他中间元件（4I）上、所述第一元件（4A）上和/或所述第二元件（4B）上。

5.根据权利要求4所述的机器人，其中构成所述第一臂（4）的系列中的至少一个元件能够根据绕横向于所述第一、第二和第三轴（I、II、III）的轴（L）的取向相对于该系列中的在该元件之后的元件而安装，这选择性地预见第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述元件和下一元件具有同一取向，在所述第二状态中，所述元件相对于所述下一元件基本上上下倒置。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的机器人，其中所述基座结构（2）包括：

-主体（18），所述主体（18）限定内部空腔，在所述内部空腔中容纳有用于致动所述第一臂的马达和所述机器人的一系列连接；以及

-板（20），所述板（20）承载连接到所述连接的一个或多个连接器（C），并且联接到所述主体以用于相对于外部环境闭合所述空腔，

其中：

-所述主体（18）包括相对于彼此处于横向的第一壁（18A）和第二壁（18B），所述内部空腔在所述第一壁（18A）和第二壁（18B）上分别限定第一开口（18A’）和第二开口（18B’）；

-所述板（20）被构造成无差异地关联于所述第一和第二壁中的某一个，从而完全覆盖相应的开口（18A’、18B’）。

7.根据权利要求6所述的机器人，包括另一板（21），所述另一板（21）也被构造成无差异地关联于所述第一和第二壁中的某一个，从而完全覆盖相应的开口（18A’、18B’），

使得所述板和所述另一板（20、21）能够选择性地以第一状态或第二状态安装在所述主体上，

在所述第一状态中，所述板（20）关联于所述第一壁（18A）并且覆盖所述第一开口（18A’），并且所述另一板（21）关联于所述第二壁（18B）并且覆盖所述第二开口（18B’），

在所述第二状态中，所述板（20）关联于所述第二壁（18B）并且覆盖所述第二开口（18B’），并且所述另一板（21）关联于所述第一壁（18A）并且覆盖所述第一开口（18A’）。

8.根据权利要求6或7所述的机器人，其中所述主体（18）在对应于所述第一和第二壁（18A、18B）中的每个的区域中具有相应的部分（18C），该相应的部分（18C）被预先设置成将所述基座结构（2）安装和固定到外部结构。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的机器人，其中所述主体在所述第二壁（18B）上包括用于供所述机器人的线缆和/或管从所述主体的内部朝向外部通过的开口（18”），并且其中所述主体在与所述第二壁相反的壁上具有用于供所述线缆和/或管通过的另一开口（18’）。

10.根据权利要求6至9中任意一项所述的机器人，其中所述第一壁（18A）被设计成构成所述基座结构的后壁，并且其中所述第二壁（18B）被设计成根据所述结构的安装模式构成所述基座结构的底壁或顶壁。

11.根据前述权利要求中任意一项所述的机器人，其中所述基座结构（2）被构造成根据第一取向和第二取向固定到所述机器人的外部支撑结构，其中相对于所述第一取向，在所述第二取向中所述结构关于横向于所述第一、第二和第三轴（I、II、III）的轴（L）上下倒置。