CN110325333B - 工业机器人和用于将介质从机器人传送到工具的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将介质从工业机器人传送到工具的装置，以及包括该装置的工业机器人。该装置包括具有主体(5)的旋转接头适配器(1)，主体(5)包括设置在主体的一端中的用于将旋转接头适配器连接到机器人的第一连接单元(7)，以及设置在主体的相对端部用于将旋转接头连接到工具的第二连接单元(9)，以及具有连接到第一连接单元的下部(15)和连接到第二连接单元的上部(17)的距离元件(13)，其中第一连接单元第二连接单元沿共同的中心轴线(C1)彼此间隔开，从而在它们之间形成间隙(11)。距离元件的下部设置在距第一连接单元的周边一距离处，并且第二连接单元设置有与间隙(11)连通的穿透孔(19)。距离元件的上部(17)设置成使得在距离元件(13)的上部和第一连接单元(7)之间形成一空间。穿透孔形成在距离元件和第二连接单元(9)之间。穿透孔部分地围绕距离元件。穿透孔围绕共同的中心轴线并且围绕距离元件沿弯曲方向延伸一角度。

Description

工业机器人和用于将介质从机器人传送到工具的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将介质(media)从工业机器人传送到工具的装置。本发明还涉及一种工业机器人，包括工具和用于将介质从机器人传送到工具的装置。

背景技术

在许多机器人应用中，需要在机器人的操作期间将介质传送到安装在机器人上的工具。这种介质可以是压缩空气、水、电和数据信号、以及电力。由于工具相对于最近的机器人臂的旋转运动，介质传送是困难的。众所周知，使用称为旋转接头(swivels)的装置将电力、空气供应和电信号从机器人传递到工具。传统的旋转接头包括固定地连接到机器人的臂的第一部分，该臂可围绕轴线5旋转。第二部分固定地连接到安装在轴线6上的机器人的工具架。第一部分和第二部分可相对于彼此旋转，并且，例如通过滑动触点的方式，介质在第一部分和第二部分之间滑动地传递。传统的旋转接头能够在完全保持机器人运动能力的情况下将介质传送到工具，并允许工具相对于机器人旋转无限次数的旋转。这允许机器人的轴线6自由旋转而不受软管(hoses)、电缆或其他障碍物的限制，并且轴线4和5也没有限制。然而，这种类型的现有技术旋转接头的问题在于，由于滑动运动而在第一部分和第二部分之间的接触表面上的大量磨损，因此需要定期维护旋转接头。这也可能导致现有技术旋转接头的寿命缩短。传统的旋转接头通常具有较大的高度，这可能在机器人的外轴上产生较大的扭矩。传统旋转接头的另一个问题是，它们不能转送所有类型的介质，例如，电缆、信号电缆和输送流体的软管。

该问题的解决方案是限制工具相对于机器人自由旋转的能力。在许多应用中，有限的旋转就足够了。KR20160020694公开了一种旋转接头的实施例，该旋转接头具有细长的圆柱形主体，其中第一部分连接到机器人的臂，第二部分固定地连接到工具。第二部分是中空的并且具有面向垂直于主体的纵向轴线的方向的第一开口，以及在第二部分的横截面的中心部分中并且面向与第一部分相反的方向的第二开口。旋转接头还包括固定地连接到旋旋环(rotary ring)的支架，旋转环围绕圆柱形主体并可旋转地连接到圆柱形主体。外管包括待转移到工具的介质，穿过旋转环的支架并穿过第一开口和第二开口并连接到工具。当工具和主体旋转时，管子旋转旋转环，从而防止管子缠绕自身。管子可能会阻止工具进一步旋转。该解决方案的问题是旋转接头的高度，这可能在机器人的外轴上引起大的扭矩。该解决方案的另一个问题是，电缆和软管位于机器人的工作区域中，并且在机器人的操作期间可能被机器人损坏。这也使得难以进行机器人的模拟，因为在模拟期间需要考虑电缆的位置。

JP2011115922公开了一种用于机器人的转动装置。转动装置是可旋转的并且包括曲轴，具有连接到转动部件的转动板。转动装置还具有连接到驱动部分的驱动板，用于可转动地驱动转动壳体。借助于设置在转动板和驱动部分周边的柱部分，驱动板以一距离连接到转动板，从而在驱动部分和转动板之间形成间隙。转动板在其中心有一个通孔。用于传输介质的电缆通过间隙和通孔馈送。该转动装置的问题在于，在转动装置旋转时，柱部分可能会阻塞电缆，从而防止转动装置以较大的角度旋转。这也可能会损坏电缆。另一个问题是柱部分限制了电缆和软管的运动，因此工具相对于机器人旋转的能力小于一圈，即小于360°。在许多机器人应用中，需要将工具旋转超过360°。另一个问题是，柱部件降低了转动装置的稳定性，并且转动装置可能容易变形。

发明内容

本发明的一个目的是至少部分地克服上述问题。

该目的通过如权利要求1所述的一种用于将介质从工业机器人传递到工具的装置来实现。

该装置包括旋转接头适配器(swivel adapter)，该旋转接头适配器具有主体，该主体包括设置在主体的一端用于将旋转接头适配器连接到机器人的第一连接单元，设置在主体的相对端用于将旋转接头适配器连接到工具的第二连接单元，以及距离元件(distance element)，其具有连接到第一连接单元的下部和连接到第二连接单元的上部。第一连接单元和第二连接单元沿共同的中心轴线彼此间隔开，使得在它们之间形成间隙(gap)，用于接收一个或多个用于传送介质的构件(members)。距离元件的下部设置在距第一连接单元的周边一定距离处，并且第二连接单元设置有与该间隙连通的穿透孔，用于从间隙接收一个或多个构件并引导一个或多个构件通过第二连接单元到工具。距离元件的上部设置成使得在距离元件的上部和第一连接单元之间形成一空间，并且在距离元件和第二连接单元之间形成穿透孔，穿透孔部分地围绕距离元件，并且穿透孔围绕共同的中心轴线并且围绕距离元件在弯曲方向(curved direction)上延伸一个角度。

用于传送介质的构件，例如是，用于传送电信号的电缆，以及电源，用于将压缩空气传送到工具的软管(hoses)，以及用于将液体传送到工具的管子(tubes)。构件是柔性的。根据本发明的旋转接头没有滑动表面，不会由于滑动运动而导致磨损。这增加了旋转接头的使用寿命并减少了维护需求。本发明允许工具相对于机器人臂以有限的旋转角度旋转，而不会使构件扭转在机器人臂周围。这些构件仅围绕其纵向轴线进行纯旋转运动。因此，构件没有弯曲运动，这可能导致软管和电缆的损坏。

本发明的另一个优点是，构件在旋转接头适配器的内部通过，直到它们到达工具，这防止了构件定位在机器人的工作区域中，从而防止构件被机器人损坏。而且，由于不必考虑突出构件的位置，因此便于模拟机器人。可以以相对直的方式将构件从机器人供应到旋转接头适配器的间隙。

由于构件进入旋转接头适配器的周边处的连接单元之间的间隙，而不是适配器的中心部分，因此可以减小第一连接单元和第二连接单元之间的距离，以实现高度降低的紧凑装置。

旋转接头适配器是机器人和安装在机器人上的设备(例如工具)之间的机械连接。根据本发明的旋转接头适配器坚固且机械稳定。通过将距离元件设置在距第一连接单元的周边(the periphery of the first coupling unit)一定距离处，与设置在第一连接单元和第二连接单元的周边处相比，旋转接头适配器变得更稳定。此外，第一连接单元和第二连接单元之间的间隙将完全包围距离元件的下部。因此，旋转接头适配器的入口是360°，这允许构件从所有可能的方向进入旋转接头适配器。

穿透孔形成在距离元件和第二连接单元之间，并且穿透孔部分地围绕距离元件。穿透孔具有弧形形状(arcuate shape)以围绕距离元件。穿透孔在距离元件和第二连接单元之间形成弯曲开口(curved opening)，用于接收用于将介质传递到工具的构件。这使得用于传送介质的构件能够围绕距离元件从穿透孔的一端移动到穿透孔的相对端，而不会绕着距离元件损伤。

此外，距离元件设计成使得在距离元件的上部和第一连接单元之间形成一空间。距离元件的上部设置在距第一连接单元一距离处，并且距离元件的上部具有面向第一连接单元的下表面。在距离元件的上部和第一连接单元之间形成的空间增加了构件相对于旋转接头适配器自由移动的空间。当构件位于穿透孔的端部中的一个并且旋转接头适配器仍在旋转时，允许构件移动到该空间中。因此，旋转接头适配器能够旋转超过穿透孔围绕距离元件延伸的角度。穿透孔的弧形形状和距离元件的上部与第一连接单元之间的空间的组合，使得可以围绕距离元件移动构件超过360°，而不会使构件围绕距离元件缠绕。因此，本发明允许工具相对于机器人臂旋转超过360°，而不会使构件围绕机器人臂扭转。

根据本发明的实施例，穿透孔围绕共同的中心轴线延伸至少240°，优选地至少270°，并且最优选地至少290°。使穿透孔围绕距离元件延伸至少240°，允许机器人的工具板在相反的方向上旋转至少+/－200°，即总共400°，而不会使构件缠绕在距离元件周围。使穿透孔围绕距离元件延伸至少290°，允许机器人的工具板在相反的方向上旋转至少+/－250°，即总共500°，而不会使构件缠绕在距离元件周围。

根据本发明的实施例，第一连接单元和第二连接单元的宽度大于第一连接单元和第二连接单元之间的距离。连接单元的宽度定义为连接单元周边的两个相对部分之间的距离。例如，如果连接单元是圆形的，则宽度是连接单元的直径。如果连接单元具有多边形形状，例如六边形、八边形或正方形，则宽度是连接单元的两个相对侧之间的距离。如果连接单元宽度变化；则宽度定义为连接单元的最大宽度。优选地，第一连接单元和第二连接单元的宽度比第一连接单元和第二连接单元之间的距离大至少50％，更优选地，第一连接单元和第二连接单元的宽度是第一连接单元和第二连接单元之间的距离的至少两倍，最优选是第一连接单元和第二连接单元之间距离的至少三倍。该实施例减小了旋转接头适配器的高度，因此减小了工具板和工具之间的距离。

根据本发明的实施例，第一连接单元和第二连接单元是圆形的，并且第一连接单元和第二连接单元的直径大于第一连接单元和第二连接单元之间的距离。

根据本发明的实施例，第一连接单元和第二连接单元之间沿共同的中心轴线的距离在20mm至80mm之间，优选地在30mm至60mm之间。因此，工具和机器人的工具板之间的距离很短，这减小了机器人轴上的扭矩，并且使得能够使用更重的工具。由于构件进入旋转接头适配器周边处的连接单元之间的间隙，而不是适配器的中心部分，因此可以减小第一连接单元和第二连接单元之间的距离，以实现高度降低的紧凑装置。

根据本发明的实施例，距离元件的下部在其最窄点处的宽度小于第一连接单元的宽度的一半。因此，增加了构件相对于旋转接头适配器自由移动的空间。

根据本发明的实施例，距离元件的下部是旋转对称的并且具有圆形横截面。第一连接单元的形状是圆形的，并且距离元件的下部在其最窄点处的直径小于第一连接单元的直径的一半。

根据本发明的实施例，距离元件的下部设置在距第一连接单元的周边一距离处，对应于第一连接单元的宽度的至少20％，优选地在距对应第一连接单元的宽度的至少30％的一距离处。例如，距离元件的下部设置在距第一连接单元的周边至少30mm处，优选地距第一连接单元的周边至少40mm，并且最优选地距第一连接单元的周边至少50mm。通过增加距离元件和第一连接单元的周边之间的距离，增加了构件相对于旋转接头适配器自由移动的空间。通过使距离部件远离第一连接单元的周边移动，旋转接头适配器的稳定性增加。此外，通过增加距离元件的下部与第一连接单元的周边之间的距离，构件卡在距离元件的下部中的风险降低。

根据本发明的实施例，第二连接单元是环形的。此外，距离元件的下部是旋转对称的。因此，构件和旋转接头适配器的主体之间的接触表面是光滑的，并且避免了当旋转接头适配器旋转时构件可能被卡住或被破坏的尖锐边缘。

根据本发明的实施例，穿透孔具有两个相对的端部，并且穿透孔的相对的端部中的每一个的形状是圆形的。这种设计进一步增加了穿透孔的平滑度，从而防止了构件卡在穿透孔中并减少了旋转接头适配器旋转期间构件的磨损。

根据本发明的实施例，距离元件设计成使得距离元件的下部在与共同的中心轴线平行的方向上延伸，并且距离元件的上部在距离元件的下部和第二连接单元之间沿与共同的中心轴线交叉的方向上延伸。由于距离元件的下部在与共同的中心轴线平行的方向上延伸，并且距离元件的上部在与共同的中心轴线交叉的方向上延伸，因此允许电缆和软管移动在距离元件的上部下方，从而增加了工具相对于机器人臂旋转的角度，而不会使构件扭转在机器人臂周围，并且仍然保持旋转接头适配器的稳定性。

根据本发明的实施例，距离元件的下部附接到第一连接单元的中央部分。优选地，距离元件的下部沿共同的中心轴线延伸。通过使距离元件附接到第一连接单元的中心部分，装置的稳定性增加。

优选地，距离元件是实心的，以进一步增加装置的稳定性。

根据本发明的实施例，距离元件具有倾斜部分(bevelled part)，倾斜部分具有朝向距离元件的下部倾斜的倾斜表面。倾斜部分设置在距离元件的上部和下部之间。这增加了穿透孔的尺寸，进一步增加了构件相对于旋转接头适配器自由移动的空间。

根据本发明的实施例，该装置包括至少部分地围绕旋转接头的周边的外部件(outer part)，并且包括用于附接到机器人的一个或多个附接元件，并且外部件设置有与间隙连通的开口，并且旋转接头适配器配置为相对于外部件旋转。外部件设计用于为电缆和软管创建开口和支架，以使它们能够相对于旋转接头适配器移动。

根据本发明的实施例，该装置包括具有弯曲引导表面的支撑元件。支撑元件可旋转地连接到第二连接单元的上表面，并设计成围绕穿透孔引导一个或多个构件。通过将构件引向开口，支撑元件围绕穿透孔以最有利的方式引导构件，从而防止构件卡住并允许通过使构件居中而进一步旋转。

根据本发明的另一方面，该目的通过根据权利要求14的工业机器人实现。

工业机器人包括第一臂部分和可旋转地连接到第一臂部分的腕部分。机器人包括附接到腕部分的本发明的装置。例如，腕部分包括可旋转的工具板，并且下部连接单元附接到工具板。

根据本发明的实施例，腕部分可相对于臂部分围绕至少两个腕轴线旋转，并且第一连接单元锁定到腕轴线之一，例如第六轴线，并且装置的外部件锁定到另一个腕轴线，例如第五轴线。旋转接头适配器锁定在最外轴线，装置的外部件锁定到下一个轴线。

附图说明

现在将通过本发明的不同实施例的描述并参考附图更加详细地解释本发明。

图1示出了本发明的装置的旋转接头适配器(swivel adapter)的第一实施例的上方透视图。

图2示出了图1中所示的旋转接头的下方透视图。

图3示出了图1中所示的旋转接头的侧视图。

图4示出了图1中所示的旋转接头的俯视图。

图5示出了本发明的装置的旋转接头的第二实施例的上方透视图。

图6a示出了本发明的用于将介质从工业机器人传送到工具的装置的实施例的后方透视图。

图6b示出了具有旋转接头的装置的侧面透视图。

图7a-d示出了处于不同旋转角度的装置和电缆。

图8示出了包括该装置的一部分工业机器人的透视图。

具体实施方式

用于将介质从工业机器人转移到工具的装置的基本部分是旋转接头适配器。图1示出了从上方透视看到的旋转接头适配器1的第一实施例。图2示出了从下方透视看到的旋转接头适配器1。图3示出了旋转接头适配器1的侧视图，以及图4示出了旋转接头适配器1的俯视图。旋转接头适配器1具有主体5，主体5包括适用于将旋转接头适配器1连接到机器人且设置在主体5的第一端的第一连接单元7，以及适用于将旋转接头适配器1连接到工具上且设置在主体5的相对端的第二连接单元9。如图3所示，第二连接单元9与第一连接单元7沿着共同的中心轴线C1间隔开一距离H。这允许在第一连接单元和第二连接单元7、9之间形成间隙11，用于接收一个或多个用于通过旋转接头适配器传送介质至工具的构件。因此，旋转接头适配器的入口是通过在第一连接单元和第二连接单元的周边之间形成的间隙11。间隙11围绕中心轴线C1延伸360°，因此适配器的入口围绕中心轴线C1 360°。构件可以是多个电缆或管子，用于将介质从机器人传递到工具。

旋转接头适配器1的主体5还包括设置在第一连接单元和第二连接单元7、9之间的距离元件13，用于将第一连接单元7连接到第二连接单元9。距离元件13设计成保持第一连接单元和第二连接单元7、9沿共同的中心轴线彼此间隔开并且承受作用在旋转接头适配器上的机械力。

距离元件13具有下部15，该下部15以距第一连接单元7的周边8的距离L附接到第一连接单元7，如图3所示。优选地，在下部的最窄部分和第一连接单元的周边之间的距离L至少为30mm，优选至少为40mm，最优选至少为50mm。

在该实施例中，距离元件13的下部15连接到第一连接单元7的中央部分。距离元件13具有连接到第二连接单元9的上部17。上部17设置在朝向旋转接头适配器的第二端的方向距第一连接单元7一距离，使得在距离元件13的上部17和第一连接单元7之间形成空间20，参见图3。

第二连接单元9包括与间隙11连通的穿透孔19，用于从间隙11接收构件并将构件通过第二连接单元9引导至工具。穿透孔19是第二连接单元9中的通孔。穿透孔19形成在距离元件13和第二连接单元9之间并且具有弧形形状，参见图4。穿透孔19部分地围绕距离元件13。穿透孔19围绕距离元件13在弯曲方向上延伸，其中构件适于移动。构件的一部分也可以在上部17和第一连接单元7之间的空间20内移动，允许旋转接头适配器1进一步旋转。穿透孔19围绕中心轴线C1延伸角度α，如图4所示。穿透孔19围绕中心轴线C1延伸至少240°。优选地，穿透孔19围绕中心轴线C1延伸至少270°，并且最优选地，穿透孔19围绕中心轴线C1延伸至少290°。在该实施例中，角度α是290°，这允许构件围绕第二连接单元9旋转到540°。

适当地，主体5制成一体。优选地，主体5由金属制成，例如，不锈钢或铝。在该实施例中，第二连接单元9成形为圆形板并且具有圆形周边10。然而，第二连接单元9的周边可以具有任何形状，例如六边形、八边形、椭圆形或正方形。适当地，第二连接单元9具有光滑的表面。在该实施例中，第一连接单元7成形为圆形板并且具有圆形周边8。然而，第一连接单元7的周边可以具有任何形状，例如六边形、八边形或椭圆形。为了避免电缆磨损，应该避免第一连接单元7的周边上的尖锐边缘。第一连接单元和第二连接单元7、9彼此间隔开一距离H布置，使得间隙11形成在它们的周边之间，用于接收用于将介质传递到工具的构件。例如，第一连接单元和第二连接单元之间沿共同的中心轴线的距离H在20mm至80mm之间，优选地在30mm至60mm之间。距离L可以独立于机器人的尺寸而变化。例如，对于小型机器人，L＝30mm，对于中型机器人，L＝40mm，对于大型机器人，L＝60mm。

距离元件13是实心的。距离元件13的下部15相对于共同的中心轴线C1旋转对称。在该实施例中，下部15具有圆形横截面。然而，在另一个实施例中，下部15可以具有椭圆形横截面。因此，下部15的直径可变化。在本发明的另一个实施例中，下部15可以是圆柱形的。

在该实施例中，距离元件13包括倾斜部分16，该倾斜部分16具有朝向距离元件的下部15倾斜的倾斜表面16b。这使得倾斜部分沿其延伸部分具有变化的宽度。下部15在第一连接单元7和倾斜部分16之间延伸。倾斜部分16沿共同的中心轴线C1在下部15和上部17之间延伸。

距离元件的上部17沿与共同的中心轴线C1交叉的方向在倾斜部分16和第二连接单元9之间延伸。在该实施例中，距离元件的上部17与第二连接单元9成一体，并且上部17的顶表面布置在与第二连接单元9的顶表面相同的水平面上，使得实现连续的光滑的表面。距离元件13的上部17具有两个朝上部的中心向内弯曲的凹部。距离元件13的上部17朝向其中心逐渐变细，使得其端部较宽并且中间较薄，因此增加了穿透孔19的角度。

旋转接头适配器1的第一连接单元7包括多个第一附接件(first attachmentmeans)21和连接板23，用于将旋转接头适配器1连接到机器人的工具板上。旋转接头适配器1的第二连接单元9包括第二附接件25，用于将旋转接头连接至工具上。在该实施例中，第一附接件和第二附接件是多个用于接收螺钉或螺栓的螺孔。

在该实施例中，第一连接单元和第二连接单元7、9的周边8、10是圆形的。优选地，第一连接单元和第二连接单元的直径D1、D2大于第一连接单元和第二连接单元之间的距离H。适当地，第一连接单元和第二连接单元的直径D1、D2是第一连接单元和第二连接单元之间的距离的至少两倍，如图3所示。适当地，距离元件的下部15在其最窄点处的直径D3小于第一连接单元7的直径D1的一半。

图5示出了从上方透视的本发明的装置的旋转接头适配器1'的第二实施例。在该实施例中，距离元件13'的下部15'是圆柱形的，具有圆形横截面，并且沿共同的中心轴线C1延伸，并且直接连接到上部。旋转接头适配器1'没有倾斜部分。

图6a示出了从后方透视看到的用于将介质从工业机器人传送至工具的本发明装置3的实施例。图6b示出了从侧面透视看到的装置3。装置3包括旋转接头适配器1和外部件27，外部件27至少部分地围绕旋转接头。在该实施例中，外部件27是圆柱形的。外部件27例如由塑料制成。旋转接头适配器设置在外部件27内。旋转接头适配器设置成相对于外部件围绕中心轴线C1旋转。外部件27具有与旋转接头适配器1的间隙11连通的开口28，使得旋转接头适配器可以接收构件29，用于从机器人向工具供应介质。构件29可包括一个或多个用于向工具供应电力和数据的电缆，和/或一个或多个用于向工具供应压缩空气的软管。构件29首先进入开口28，然后它们穿过第一连接单元和第二连接单元7、9之间的间隙11，然后构件29穿过穿透孔19。通过外管30包住构件，将构件供给开口28。外管30附接到电缆保持器(cable holder)31，电缆保持器31刚性地附接到外部件27。

旋转接头适配器固定地连接到机器人的工具板。因此，当工具板旋转时，旋转接头适配器旋转。外部件27刚性地连接到机器人的臂。因此，当工具板和旋转接头适配器1旋转时，防止外部件27旋转。由于开口28，防止位于开口28中的构件29相对于外部件27旋转。由于间隙11和穿透孔19，允许旋转接头适配器相对于构件29旋转至少达到360°，并且优选地至少高达400°，并且最优选地至少高达500°，而不会围绕机器人的臂扭转构件29。构件29暴露于纯旋转运动。

在该实施例中，装置3包括支撑元件32。支撑元件32可旋转地连接到第二连接单元9并且具有弯曲部分，该弯曲部分具有弯曲的引导表面32b。构件29附接到弯曲部分的弯曲的引导表面32b。引导表面32b将构件29从旋转接头适配器1引导向工具。支撑元件32至少部分地可围绕其自身轴线旋转，并且支撑元件的旋转角度取决于构件29从穿透孔19突出的角度。支撑元件32可沿不同方向引导构件29，取决于工具的连接点。在该实施例中，支撑元件可旋转地附接到第二部分，紧邻距离元件13的上部17。可以将旋转接头适配器1内部的构件29的长度调节到一定程度，从而进一步增加旋转接头适配器1的旋转角度的可能性。

外部件27通过附接元件(attachment elements)33连接到机器人。附接元件33的一端连接到外部件27，另一端连接到机器人。在该实施例中，两个附接元件33通过螺栓连接到外部件27，并且通过突出部分35连接到机器人。突出部分35接合在机器人上的凹部中，适于将突出部分35锁定在凹部中。在其他实施例中，可以使用不同的锁定机构，或者不同类型或数量的附接元件33。电缆保持器31还包括用于保持构件的保持器部分36。保持器36设置有用于接收围绕构件29的外管30的开口。

图7a-d示出了在旋转接头适配器1相对于电缆保持器31和外部件27的不同旋转角度下构件29通过装置3的实施例。构件29穿过穿透孔19的位置被称为作为当前延伸角度(the current extension angle)。构件29穿过电缆保持器31的支架部分36的开口并从外管30突出。然后，构件29穿过外部件27的开口28并进一步穿过旋转接头适配器的第一连接单元和第二连接单元7、9之间的间隙11。构件进一步穿过穿透孔19，并且附接到支撑元件32的引导表面32b。支撑元件32附接到第二连接单元9。支撑元件32相对于第二连接单元9且相对于外管30而旋转。根据支撑元件32相对于外管30的位置，需要采取不同的路径使构件29到达支撑元件32。这意味着在旋转接头适配器1旋转时，构件29的一部分必须弯曲以便连接到支撑元件32。由于支撑元件相对于旋转接头可适配器可旋转的事实，构件29将使支撑元件移动到适合于构件的方向。

在图7a中，旋转接头适配器1相对于电缆保持器31具有0°旋转角度。这意味着当前延伸角度为0°并且支撑元件32位于第二连接单元9的远端并面向外管30。因此，构件29可以在不弯曲的情况下到达支撑元件。

在图7b中，旋转接头适配器1相对于电缆保持器31具有90°的旋转角度。当前延伸角度约为90°。因此，构件29弯曲以便到达支撑构件32。构件29使支撑元件旋转，使其面向构件的最合适的方向。

在图7c中，旋转接头适配器具有相对于电缆保持器31的180°旋转角度。支撑元件32将构件保持在距第二连接单元9一定距离处，以防止构件29摩擦第二连接单元9的表面。因此，当前延伸角度受到支撑元件32的长度的影响，并且在进一步旋转时将保持相同的延伸角度。构件29的一部分移动通过距离元件13的上部17和第一连接单元7之间的空间，从而防止构件29缠绕在旋转接头适配器1中。在该实施例中，进一步旋转的程度可以通过构件29的长度确定。然而，在其他实施例中，可以通过其他方式实现进一步旋转的程度。

在图7d中，旋转接头适配器具有相对于电缆保持器31的240°旋转角度。构件29以240°旋转完全延伸。此实施例允许旋转接头适配器在两个方向上旋转240°，从而使旋转接头适配器总共旋转480°。然而，在另一个实施例中，旋转接头适配器的进一步旋转到270°，并且总共540°旋转是可能的。

在旋转接头适配器的大部分旋转期间，构件29相对于机器人静止不动。在旋转接头适配器转动期间，构件上的载荷通常是纯旋转，这减少了构件上的机械磨损并延长了构件的使用寿命。

图8示出了从透视看到的包括装置3的工业机器人37的实施例的一部分。在该实施例中，机器人具有六个轴。但是，机器人可以有多于或少于六个轴。在该实施例中，机器人是单臂机器人。但是，机器人也可以是双臂机器人。机器人37包括支撑支架(未示出)的固定基座(未示出)，可围绕第一轴线旋转。支架支撑第一臂部分39，第一臂部分39可相对于支架围绕第二轴线旋转。第一臂部分39支撑第二臂部分41，第二臂部分41可相对于第一臂部分围围绕第三轴线旋转。第二臂部分41支撑腕部分43，腕部分43可相对于第二臂部分围绕第四轴线、第五轴线A5和第六轴线A6旋转。腕部分43支撑工具。旋转接头适配器1的第一连接单元7锁定至机器人的第六轴线，使得旋转接头适配器跟随第六轴线移动。旋转接头适配器是机器人和安装在机器人第六轴线上的工具之间的机械连接。腕部分具有可围绕第六轴线旋转的工具板。然后，将装置3的第一连接单元7连接到工具板上。因此，旋转接头适配器1围绕第六轴旋转。

装置的外部件27锁定到机器人的第五轴线，因此跟随第五轴线运动。由于旋转接头适配器被锁定到第六轴线，旋转接头适配器跟随第五轴线的运动以及第六轴线的运动。外部件27相对于机器人的第六轴线并且相对于旋转接头适配器1静止。例如，腕部分包括确定第五轴线的轴45，并且外部件27的附接元件33附接到轴45。借助于外管30，将构件29引导到装置3。构件29跟随第五轴线和第六轴线运动。本发明不限于所公开的实施例，而是可以在所附权利要求的范围内变化和修改。例如，距离元件和穿透孔的形状可以变化。旋转接头适配器的尺寸适合于机器人或工具的尺寸。因此，旋转接头适配器可以根据机器人和/或工具的尺寸按比例放大或缩小。

Claims (20)

1.一种用于将介质从工业机器人传送到工具的装置，其中所述的装置包括具有主体（5）的旋转接头适配器，所述的主体（5）包括：

-第一连接单元，设置在所述的主体的一端，用于将所述的旋转接头适配器连接到所述的机器人，

-第二连接单元，设置在所述的主体的相对端，用于将所述的旋转接头适配器连接到所述的工具，以及

-距离元件，在第一连接单元和第二连接单元之间延伸，并且具有连接到所述的第一连接单元的下部和连接到所述的第二连接单元的上部，其中所述的第一连接单元和第二连接单元沿共同的中心轴线（C1）彼此间隔开，使得在它们之间形成间隙（11），并且所述的距离元件的下部设置在距所述的第一连接单元的周边的一距离（L）处，并且所述的第二连接单元设置有与所述的间隙（11）连通的穿透孔，其特征在于，所述的距离元件的上部与所述的第二连接单元的周边间隔开，使得在所述的距离元件的上部和第一连接单元之间形成空间（20），所述的穿透孔呈弧形并且形成在所述的距离元件和第二连接单元之间，从而所述的穿透孔部分地围绕公共中心轴线（C1），在围绕所述的距离元件的弯曲方向上且延伸至少240°。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的穿透孔围绕所述的共同的中心轴线（C1）延伸至少270°。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的第一连接单元和第二连接单元的宽度大于所述的第一连接单元和第二连接单元之间的距离（H）。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的第一连接单元和第二连接单元的宽度是所述的第一连接单元和第二连接单元之间的距离的至少两倍。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿着所述的共同的中心轴线（C1）的第一连接单元和第二连接单元之间的距离（H）在20mm至80mm之间。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第一连接单元的下部在其最窄部分处的宽度（D3）小于所述的第一连接单元的宽度（D1）的一半。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的距离元件的下部设置成距所述的第一连接单元的周边（8）至少30mm的距离（L）。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的穿透孔具有两个相对的端部（26a-b），并且相对的端部中的每一个的形状是圆形的。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的距离元件设计成使得所述的距离元件的下部在与所述的共同的中心轴线（C1）平行的方向上延伸，并且所述的距离元件的上部在所述的距离元件的下部和第二连接单元之间沿着与所述的共同的中心轴线（C1）交叉的方向延伸。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的距离元件的下部附接到所述的第一连接单元的中央部分。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的距离元件包括倾斜部分（16），所述的倾斜部分（16）具有朝向所述的距离元件的下部倾斜的倾斜表面（16b）。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的装置包括外部件（27），所述的外部件（27）至少部分地围绕所述的旋转接头适配器并且包括用于附接到所述的机器人的一个或多个附接元件（33），并且所述的外部件设置有与所述的间隙（11）连通的开口（28），并且所述的旋转接头适配器构造成相对于外部件旋转。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的装置包括支撑元件（32），所述的支撑元件具有弯曲的引导表面（32b）并且可旋转地连接到所述的第二连接单元（9；9'）。

14.一种工业机器人（37），包括臂部分（41）和可旋转地连接到第一臂部分的腕部分（43），其特征在于，所述的机器人包括附接到所述的腕部分的权利要求1中所述的装置（3）。

15.根据权利要求14所述的工业机器人，其特征在于，所述的机器人包括权利要求12所述的装置（3），并且所述的腕部分可相对于所述的臂部分围绕至少两个腕轴线旋转，并且所述的第一连接单元锁定到所述的腕轴线之一（A6），并且所述的装置（3）的外部件（27）锁定到另一个腕轴线（A5）。

16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的穿透孔围绕所述的公共中心轴线（C1）延伸至少290°。

17.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的第一连接单元和第二连接单元的宽度至少是所述的第一连接单元和第二连接单元之间的距离的三倍。

18.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第一连接单元和第二连接单元之间沿所述的公共中心轴线（C1）的距离（H）在30mm和60mm之间。

19.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的距离元件的下部设置在距离所述的第一连接单元的周边（8）至少40mm的距离（L）处。

20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的距离元件的下部设置在距离所述的第一连接单元的周边（8）至少50mm的距离（L）处。

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