CN110366478B - 铰接臂机器人和借助于铰接臂机器人来切削加工工件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铰接臂机器人(1)以及一种借助于所述铰接臂机器人(1)来加工工件的方法。所述铰接臂机器人(1)包括：基座(2)；工作头接纳部(7)；多个杠杆臂(3)，所述杠杆臂设置在所述基座(2)和所述工作头接纳部(7)之间，其中，所述杠杆臂(3)借助于转动铰接件(4)彼此耦联；和工作头(8)，所述工作头设置在所述工作头接纳部(7)中，其中，所述工作头(8)包括设置在主轴壳体(13)中的工作主轴(9)，所述工作主轴至少支承在所述主轴壳体(13)中的第一支承部位(14)和第二支承部位(15)上。在所述第一支承部位(14)和所述第二支承部位(15)上分别构成有用于检测径向力(17)的至少一个传感器(16)。在两个支承部位(14、15)中的至少一个上构成有用于检测轴向力(19)的至少一个传感器(18)。

Description

铰接臂机器人和借助于铰接臂机器人来切削加工工件的方法
技术领域
本发明涉及一种铰接臂机器人，以及一种借助于铰接臂机器人来加工工件的方法。
背景技术
从现有技术中已知铰接臂机器人，所述铰接臂机器人具有工作头，所述工作头具有接纳在主轴壳体中的工作主轴。加工刀具夹紧在所述工作主轴中。通过将加工刀具挤压到要加工的工件上来将力施加到铰接臂机器人上，铰接臂机器人由于所述力而轻微变形。由于铰接臂机器人的变形引起在加工工件时的不准确性。
EP 1696216 A1公开了一种铰接臂机器人，所述铰接臂机器人包括基座、工作头接纳部、多个杠杆臂，所述杠杆臂设置在基座和工作头接纳部之间，其中，所述杠杆臂借助于转动铰接件彼此耦联，并且每个转动铰接件构成有至少一个伺服马达，所述伺服马达用于调节在两个借助于相关的转动铰接件耦联的杠杆臂之间的角度。此外设有一种工作头，所述工作头设置在工作头接纳部上，其中，工作头包括设置在主轴壳体中的工作主轴，所述工作主轴至少支承在主轴壳体中的第一支承部位和第二支承部位上。此外规定，在伺服马达与相关的转动铰接件之间构成有传动装置。在所述传动装置中构成传动轴，其中，在传动轴的支承部位中设有传感器，所述传感器用于检测在传动轴中的扭矩和弯曲力矩。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的缺点并且提供一种改进的铰接臂机器人，以及一种用于加工工件的改进的方法。
所述目的通过根据本发明所述的铰接臂机器人和借助于铰接臂机器人来切削加工工件的方法来实现。
根据本发明构成铰接臂机器人。铰接臂机器人包括：基座；工作头接纳部；多个杠杆臂，所述杠杆臂设置在所述基座和所述工作头接纳部之间，其中，所述杠杆臂借助于转动铰接件彼此耦联，并且每个转动铰接件构成有至少一个伺服马达，所述伺服马达用于调节在两个借助于相关的转动铰接件耦联的杠杆臂之间的角度；工作头，所述工作头设置在工作头接纳部中，其中，所述工作头包括设置在主轴壳体中的工作主轴，所述工作主轴至少支承在主轴壳体中的第一支承部位和第二支承部位上；计算单元，所述计算单元用于控制伺服马达。在第一支承部位和第二支承部位上分别构成用于检测径向力的至少一个第一传感器。在两个支承部位中的至少一个支承部位上构成有用于检测轴向力的至少一个第二传感器。计算单元构造用于基于借助于第一传感器检测到的径向力和借助于第二传感器检测到的轴向力来计算加工刀具对工件的挤压力。
根据本发明构成铰接臂机器人的优点在于，通过将传感器直接设置在支承部位中能够检测作用到加工刀具上的轴向负载、径向负载以及弯曲力矩。此外，设置在支承部位上的传感器具有高的检测精度，因为能够尽可能直接地测量所出现的力。在刀具中心点与传感器之间位于中间的部件的质量并且因此还有惯性是非常低的，因为在此仅涉及加工刀具本身和工作主轴。因为所述加工刀具和工作主轴具有低的质量，要考虑的质量惯性也是低的并且必要时能够一并考虑。
此外适宜的可以是，所述两个支承部位通过磁体支承件形成，并且所述传感器通过如下测量装置实现，所述测量装置用于确定在磁体支承件中的场强度并且用于检测工作主轴相对于主轴壳体的偏转。在此的优点是，借助于磁体支承件能够实现加工刀具的高的转速。此外，能够在磁体支承件中精确地确定所施加的力。
此外可以规定，所述工作主轴能借助于磁体支承件相对于主轴壳体被调节。在此的优点是，通过该措施，所述工作主轴能够相对于主轴壳体移动以用于补偿变形，由此能够补偿在铰接臂机器人中产生的小的变形。在此尤其有利的是，借助于磁体支承件能够仅以非常短的反应时间来补偿小的变形。此外，例如也可以设想的是，借助于磁体支承件所述工作主轴相对于主轴壳体被置于振动中，并且因此例如执行高频的轴向振动。所述轴向振动例如可以引起改进的切屑形成。
在一个替代的变型方案中可以规定，所述传感器以压电元件的形式构成。呈压电元件形式的这样的传感器例如可以与传统的滚动支承件或滑动支承件组合。
在又一替代的变型方案中可以规定，所述两个支承部位通过流体动力的滑动支承件形成，并且所述传感器通过如下测量装置实现，所述测量装置用于确定在支承部位中的液压并且用于检测工作主轴相对于主轴壳体的偏转，其中，所述工作主轴借助于流体动力的滑动支承件可相对于主轴壳体被调节。流体动力的滑动支承件具有用于将工作主轴相对于主轴壳体调节的可能性。流体动力的滑动支承件例如可以在使用油的情况下来驱动。此外还可以设想的是，在使用气体的情况下来驱动流体动力的滑动支承件。
根据一种进一步改进方案，所述主轴壳体可以借助于线性引导件可轴向移动地接纳在工作头上。在此的优点是，例如在借助于夹紧在工作主轴中的钻头执行钻削过程时，钻头的进给运动不必借助于机器人臂进行，而是可以线性移动所述主轴壳体。由此能够提高孔的精度。此外，能够直接在支承部位的传感器上探测这样的进给运动。
此外适宜的可以是，在工作头上构成有贴靠套环，所述贴靠套环设置用于贴靠在要加工的工件上，并且在贴靠套环中构成有用于检测贴靠套环对工件的贴靠力的另一传感器。在此的优点是，能够通过贴靠套环将整个工作头以预定的力挤压到要加工的工件上，由此能够使铰接臂机器人处于预应力下。在随后将加工刀具挤压到工件上时，能够确定在另一传感器上测量到的挤压力的减小，并且由此直接推断出通过加工刀具施加的挤压力。这例如可以用于与传感器中测量到的力平衡。
此外可以规定，在工作头上构成振荡传感器，所述振荡传感器用于检测在工件上的振动。在此的优点是，借助于振荡传感器能够检测从加工刀具传递到工件上的振动，并且随后能够在计算单元中评估所述振荡。
此外可以规定，所述振荡传感器接纳在贴靠套环中。在此的优点是，接纳在贴靠套环中的振荡传感器能够直接与工件接触。
根据一个特殊的实施方案，所述振荡传感器能自由振动地接纳在工作头上，尤其是接纳在贴靠套环中，并且能够与工件耦联。在此的优点是，通过这种措施，能够耦合工作头的振动，并且因此能够检测在工件上出现的振动。
根据一个有利的进一步改进方案可以规定，所述振荡传感器以加速度传感器的形式，尤其以压电传感器的形式构成，当所述振荡传感器贴靠在工件上时，能借助于所述传感器确定其自身的定向以及还有工件的振动的幅度和方向。在此的优点是，借助于这样构成的加速度传感器，不仅能够在数量上而且能够在质量上检测和评估所述工件的振动。此外，能够借助于呈加速度传感器形式的振荡传感器来检测所述振荡传感器的空间定向。
在一个替代的变型方案中可以规定，所述振荡传感器以激光多普勒振动计的形式构成。在此的优点是，借助于激光多普勒振动计能够实现以无接触的方式检测工件的表面振动。
根据本发明提出一种借助于根据本发明的铰接臂机器人来加工工件的方法，其中，将用于切削加工所述工件的加工刀具接纳或夹紧在工作主轴中。在将加工刀具挤压到工件上时，借助于传感器检测在支承部位中的径向力和轴向力。在计算单元中能够由此计算加工刀具对工件的挤压力。通过检测振动结合所检测到的加工刀具对工件的挤压力例如可以推断出，在切削刃上的磨损或工件特性。
此外可以规定，基于所计算的加工刀具的挤压力并且基于铰接臂机器人的已知的与力相关的构件变形来计算必要的位置补偿，并且至少在伺服马达之一中实现必要的位置补偿。在此的优点是，通过考虑铰接臂机器人的与力相关的构件变形，能够提高铰接臂机器人的精度。
此外可以规定，基于加工刀具的所计算的挤压力并且基于铰接臂机器人的已知的与力相关的构件变形来计算必要的位置补偿，并且至少部分地通过相对于主轴壳体调节所述工作主轴来实现必要的位置补偿。在此的优点是，通过相对于主轴壳体调节所述工作主轴，能够以提高的精度执行位置补偿。此外，这种位置补偿能够相对快速地并且以短的反应时间进行。借助于工作主轴的位置补偿能够与借助于铰接臂机器人的位置补偿叠加。
也有利的是如下实施方案，根据该实施方案可以规定，在磁体支承件中通过确定在磁体支承件中的场强度并且通过检测工作主轴的偏转来检测在支承部位中的径向力和轴向力。
根据一种进一步改进方案可行的是，所述工作主轴相对于主轴壳体的调节通过如下方式实现：局部地调整在磁体支承件中的场强度。
此外适宜的可以是，在使用具有对称的切割结构的加工刀具时，尤其是在使用钻削刀具时，借助于杠杆定律从所检测到的径向力中计算出在加工刀具的转动轴线与加工刀具贴靠的工件表面之间的贴靠角。在此的优点是，能够仅通过确定径向力来计算加工刀具相对于要加工的工件的贴靠角，并且在需要情况下，能够相应地再车削所述加工刀具，使得加工刀具的旋转轴线与工件表面成直角。
此外可以规定，除了要计算的加工刀具的挤压力以外，将贴靠套环在工件上的通过另外的传感器检测到的贴靠力一并考虑用于计算必要的位置补偿。
此外可以规定，在计算单元中评估振荡传感器的信号，并且基于所述振荡传感器的信号和在支承部位中所测量到的径向力和轴向力来计算必要的位置补偿。
术语径向力和轴向力涉及工作主轴的轴线位置。
附图说明
为了更好地理解本发明，根据下述附图更详细地阐述本发明。
在此分别以强烈简化的、示意的视图示出：
图1示出铰接臂机器人的一个实施例的立体图；
图2示出工作头的细节视图；
图3示出主轴壳体的立体图；
图4示出主轴壳体与接纳在其中的工作主轴的示意剖视图和支承情况的视图；
图5示出在加工刀具不与工件的表面垂直的情况下对支承情况下的力作用的示意图；
图6示出具有磁体支承件的工作主轴的一个实施例；
图7示出具有流体动力的支承件的工作主轴的一个实施例。
具体实施方式
首先要注意的是，在不同地描述的实施方式中，相同的部件具有相同的附图标记或相同的构件名称，其中，包含在整个说明书中的公开内容能够根据意义转用于具有相同的附图标记或构件名称的相同的部件。在说明书中选择的位置说明，例如上部、下部、侧面等与直接描述的以及示出的附图相关，并且所述位置说明在位置变化时根据意义转用于新的位置。
在图1中示出铰接臂机器人1的立体图。所述铰接臂机器人1包括基座2，所述基座优选借助于紧固器件固定在设立地点的地面上。例如，还可以设想的是，所述基座2设置在线性引导件上，使得完整的铰接臂机器人1可沿纵向方向移动。
多个杠杆臂3与基座2耦联，其中，各个杠杆臂3彼此间或者杠杆臂3之一与基座2借助于转动铰接件4耦联。转动铰接件4可以不同地构成。所述转动铰接件优选用于调节在两个相互耦联的杠杆臂3之间的角度5。
在转动铰接件4的第一实施类型中，这两个杠杆臂3关于它们的纵轴线彼此轴向对齐地设置，并且这两个杠杆臂3之一借助于转动铰接件4相对于另一杠杆臂3围绕中心纵轴线旋转地扭转。
在转动铰接件4的第二实施方式中，这两个杠杆臂3并排地设置并且所述杠杆臂3能够相对于彼此枢转，使得在这些杠杆臂3的两个纵轴线之间的角度5可以被改变。
此外，每个转动铰接件4与伺服马达6相关联，借助于伺服马达能够调节在这两个杠杆臂3之间的角度5。伺服马达6例如可以以伺服电动机的形式构成。在距基座2最远的杠杆臂3上构成有工作头接纳部7，工作头8固定在工作头接纳部7上。
工作头8具有工作主轴9，加工刀具10可以接纳在所述工作主轴上。尤其是，在工作主轴9上可以构成有刀具接纳部，以用于接纳不同的加工刀具10，或者说这样的刀具接纳部可以与工作主轴9耦联。加工刀具10用于加工工件11。尤其是可以规定，加工刀具10是用于切削加工的刀具，例如为钻头或铣刀。
此外设有计算单元12，在计算单元中基于材料变形来计算相应的控制规定或校正。
在图2中示出工作头8的细节视图，其中，所述工作头8的组成部分部分剖开地示出，使得工作头8的结构是可见的。
在图3中详细地示出用于接纳工作主轴9的主轴壳体13的立体图。
在图4中为了进一步图解说明，以剖开的方式示出主轴壳体13，以便描述支承情况。
根据图2至图4的概览来描述工作头8的精确结构。如从图4中能够特别清楚地可见，工作主轴9借助于第一支承部位14和第二支承部位15支承在主轴壳体13中。第一支承部位14和第二支承部位15在图4中示意性地表示并且可以通过不同的支承件实现。例如可以设想的是，支承部位14、15以滚动支承件、滑动支承件、磁体支承件或流体动力的流体支承件的形式构成。如图4中示意性示出的安装情况例如可以在使用滚动支承件的情况下实现。
如从图4中可见的那样，可以规定，这两个支承部位14、15之一以固定支承件的形式构成，所述固定支承件用于吸收轴向力。在本实施例中，第一支承部位14构成为固定支承件。尤其是，在这种情况下可以规定，在第一支承部位14中构成传感器16，所述传感器用于检测径向力17。此外，在第一支承部位14上可以构成传感器18，所述传感器用于检测轴向力19。此外，在在第二支承部位15上同样构成用于检测径向力17的传感器16。当然，第二支承部位15或者也在两个支承部位14、15上可以构成用于检测轴向力的传感器18。
用于检测径向力17的传感器16例如可以以压电元件的形式构成，所述压电元件可以以分布在环周上的方式设置在主轴壳体13中或设置在工作主轴9上。所述传感器16不仅可以用于检测径向力17的大小，而且还可以用于检测径向力17的方向。用于检测轴向力19的传感器18同样可以以压电元件的形式构成，所述压电元件例如可以用作为支承部位14、15之一的轴向止挡件。
通过支承部位14、15的已知的几何形状或者通过工件11的精确测量的刀具中心点，可以借助于传感器16、18精确地确定作用到刀具中心点20上的力21的大小和方向。
力21通过如下方式引起：用于加工所述工件11的加工刀具10、尤其是在其刀具中心点20上贴靠或挤压在工件11上。忽略在工件11和加工刀具10之间的摩擦，因此力21总是与工件11的表面成直角。由于在加工刀具10与工件11之间的摩擦，力21作用到工件11的表面的作用角可能不同于直角。
由于能够借助于传感器16、18确定作用到刀具中心点20上的力21的大小和角度，因此也能够计算作用于整个铰接臂机器人1系统上的力。
借助于有限元计算或通过经验确定，能够为铰接臂机器人1的每个位置以及还有为每个力作用确定铰接臂机器人1的与力相关的变形、尤其是杠杆臂3的或转动铰接件4的与力相关的变形。因此，在了解铰接臂机器人1的变形、其当前的位置和当前施加到刀具中心点20上的力21的情况下，能够计算所述刀具中心点20从其理论位置到其实际上的实际位置的因变形引起的偏差。如已经描述的那样，该偏差可以在位置补偿中被补偿。
此外也可以设想的是，通过确定力21作用到刀具中心点20上的角度来确定：加工刀具10是否实际上以直角贴靠到工件11的表面上。必要时，在这里同样可以在计算单元12中计算和执行必要的补偿。
如从图4中进一步可见的那样，可以规定，在工作头8上构成贴靠套环22，所述贴靠套环用于贴靠在工件11上。抽吸壳体23能够与贴靠套环22耦联，抽吸软管24连接到抽吸壳体23上。抽吸壳体23能够位置固定地固紧固在工作头8上。
此外还可以设想的是，主轴壳体13与工作主轴9一起借助于线性引导件25相对于工作头8的基座26可移动地设置在所述工作头上。换言之，由此能够实现，主轴壳体13与工作主轴9一起能相对于工作头8的基座26线性移动。
由此，仅通过对主轴壳体13的线性调节就能够实现加工刀具10的进给。当然，实际的加工过程或钻削过程也可以通过仅移动主轴壳体13来实现。因为贴靠套环22与工作头8的基座26耦联，因此在这样的移动过程中工作主轴9并且因此还有加工刀具10朝向贴靠套环22移动。
此外还可以规定，工作头8的基座26与贴靠套环22一起可相对于工作头接纳部7移动。例如在此可设想的是，工作头8的基座26可以与贴靠套环22一起借助于气动缸移动，其中，所述气动缸能够以预定的力将贴靠套环22挤压到工件上。所述主轴壳体13能够借助于电驱动装置相对于贴靠套环22移动。由此，主轴壳体13能够精确地向前移动或者说进给。
此外可以规定，在贴靠套环22中构成另一传感器27，所述传感器用于检测贴靠套环22对工件11的挤压力。在计算单元12中，能够从由传感器16测量到的径向力17和在传感器18中测量到的轴向力19以及在另一传感器27中测量到的力中计算出所产生的力。
此外还可以设想的是，在贴靠套环22中设置有振荡传感器28，该荡传感器用于检测工件11中的振荡。所述振荡传感器28例如可以通过磁力保持在工件11上并且以可自由振动的方式接纳在贴靠套环22中。由此能够实现：由振荡传感器28仅检测工件11的振荡。
振荡传感器28在贴靠套环22中的自由振动的悬挂例如可以通过如下方式实现：所述振荡传感器28嵌入凝胶垫中并且由此可相对于贴靠套环22移动。此外还可以设想的是，振荡传感器28借助于弹性膜片或其余弹性元件与贴靠套环22耦联。例如还可以设想的是，振荡传感器28借助于基于弹簧的悬挂与贴靠套环22耦联。
如在图2中清晰可见，还可以设想的是，在贴靠套环22的区域中环绕工作主轴9或加工刀具10设置有至少三个测量元件29，借助于所述测量元件能够分别确定距工件11的表面的间距。通过了解工件11的表面特性或表面几何形状，例如从CAD模型中了解，并且通过测量表面距相应的测量元件29的实际间距，能够计算出：加工刀具10是否与工件11的表面垂直定向。
测量元件29例如可以以测量销的形式构成，所述测量销借助于弹簧预紧地挤压到工件11的表面上。因此，能够通过触觉扫描来测量所述间距。此外还可以设想的是，测量元件29例如以光学传感器、例如激光传感器的形式构成，所述光学传感器用于检测间距。
图5示出当加工刀具10没有垂直地定向到工件11的表面上并且被挤压到该工件上时在支承部位14、15和在加工刀具10上出现的力17、18的示意图。在了解加工刀具10的几何形状并且当然还有了解主轴壳体13的几何形状的情况下，能够通过确定在支承部位14、15上的力17、18的大小和方向来计算在加工刀具10与工件11的表面之间的角度，并且通过使加工刀具10枢转来补偿所述角度，使得所述加工刀具10在加工过程中与工件11的表面垂直。
图6示出工作主轴9和具有磁体支承件30的主轴壳体13的另一可能的实施例的示意剖视图。
在根据图6的实施例中规定，工作主轴9借助于磁性支承件30支承在主轴壳体13中或者可选地被驱动。磁性支承件30不仅可以具有径向支承件31而且可以具有轴向支承件32。尤其是可以规定，磁性支承件30通过如下方式形成：在主轴壳体13中构成绕组33，所述绕组与设置在工作主轴9上的永磁体34共同作用。
在绕组33中可以借助相应的控制这样地改变场强度，使得工作主轴9通过磁体支承件30保持在其位置中。此外，可以这样地改变在各个径向支承件31的绕组33中的场强度，使得工作主轴9非中心地设置，而是朝向一侧移动。由此，能够实现工作主轴9在主轴壳体13中的倾斜或偏心。此外可以规定，调整在轴向支承件32的绕组33中的场强，使得工作主轴9能够轴向移动。尤其是在这种情况下可能的是，通过工作主轴9的轴向和/或径向移动来补偿铰接臂机器人1的小的因力引起的变形。此外，还可以设想的是，工作主轴9借助于磁体支承件30置于轴向和/或径向振荡中，以便例如影响断屑。
此外可以规定，在主轴壳体13中构成另一未示出的用于驱动工作主轴9的绕组。替代于此可以规定，工作主轴9与电动机耦联，所述电动机用于将扭矩施加到工作主轴9上。
图7示出工作主轴9和具有流体动力的滑动支承件35的主轴壳体13的另一可能的实施例的示意性剖视图。
类似于图6中的磁体支承件30的构成方案，在这里可以构成径向支承件31和轴向支承件32。
此外，每个径向支承件31和每个轴向支承件32设有多个支承介质流入开口36，所述支承介质流入开口用于泵入支承介质。尤其是，在径向支承件31中，支承介质流入开口36以分布在环周上的方式设置。通过有针对性地将支承介质、如空气或液压流体泵入特定的分布在环周上的支承介质流入开口36中，能够控制作用到工作主轴9上的力并且因此也控制工作主轴9的位置。这同样适用于轴向支承件32。
当然，必须设有支承介质流出开口37，经由该支承介质流出开口37能够将所引入的支承介质再次从主轴壳体13的内部移除。不仅支承介质流入开口36而且支承介质流出开口37都在图7中简化地示出，并且当然必须耦联到相应的控制阀、供应管路和支承介质输送泵上。
实施例示出可能的实施变型方案，其中，在该处应注意，本发明不局限于其具体示出的实施变型方案，而是各个实施变型方案彼此间的各种不同的组合是可能的，并且这种变型可能性基于关于技术行为的教导通过本发明位于在本领域技术人员的能力中。
保护范围通过权利要求确定。然而，说明书和附图应被用于解释所述权利要求。在所示出和描述的不同的实施例中的各个特征或特征组合能够代表独立的创造性解决方案。能够从说明书中获得基于独立的创造性解决方案的任务。
关于在本说明书中的数值范围的所有说明应理解为：其包括任意的和所有的子范围，例如，说明1至10应理解为，包括从下限1和上限10起的所有子范围，意即，所有子区域从下限1或更大开始，并且在上限10或更小处结束，例如，1至1.7，或3.2至8.1或5.5至10。
为清晰起见最后应指出，为了更好地理解所述结构，元件部分地未按比例地和/或放大地和/或减小地示出。
附图标记列表：
1 铰接臂机器人
2 基座
3 杠杆臂
4 转动铰接件
5 在杠杆臂之间的角度
6 伺服马达
7 工作头接纳部
8 工作头
9 工作主轴
10 加工刀具
11 工件
12 计算单元
13 主轴壳体
14 第一支承部位
15 第二支承部位
16 传感器径向力
17 径向力
18 传感器轴向力
19 轴向力
20 刀具中心点
21 在刀具中心点中的力
22 贴靠套环
23 抽吸壳体
24 抽吸软管
25 线性引导件
26 基座工作头
27 另外的传感器贴靠套环
28 振荡传感器
29 测量元件
30 磁体支承件
31 径向支承件
32 轴向支承件
33 绕组
34 永磁体
35 滑动支承件
36 支承介质流入开口
37 支承介质流出开口

Claims (23)

1.一种铰接臂机器人(1)，包括：
-基座(2)；
-工作头接纳部(7)；
-多个杠杆臂(3)，所述杠杆臂设置在基座(2)与工作头接纳部(7)之间，其中，所述杠杆臂(3)借助于转动铰接件(4)彼此耦联，并且每个转动铰接件(4)构成有至少一个伺服马达(6)，所述至少一个伺服马达用于调节在两个借助于相关的转动铰接件(4)耦联的杠杆臂(3)之间的角度(5)；
-工作头(8)，所述工作头设置在工作头接纳部(7)中，其中，所述工作头(8)包括设置在主轴壳体(13)中的工作主轴(9)，所述工作主轴至少支承在主轴壳体(13)中的第一支承部位(14)和第二支承部位(15)上；
-计算单元(12)，所述计算单元用于控制伺服马达(6)，
其特征在于，
在工作主轴(9)的第一支承部位(14)和工作主轴(9)的第二支承部位(15)上分别构成用于检测径向力(17)的至少一个第一传感器(16)，并且在第一支承部位(14)和第二支承部位(15)中的至少一个支承部位上构成用于检测轴向力(19)的至少一个第二传感器(18)，并且计算单元(12)构造用于基于借助于第一传感器(16)检测到的径向力(17)和借助于第二传感器(18)检测到的轴向力(19)来计算加工刀具(10)对工件(11)的挤压力。
2.根据权利要求1所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述第一支承部位(14)和所述第二支承部位(15)通过磁体支承件(30)形成，并且所述第一传感器(16)和所述第二传感器(18)通过如下测量装置实现，所述测量装置用于确定在磁体支承件(30)中的场强度并且用于检测工作主轴(9)相对于主轴壳体(13)的偏转。
3.根据权利要求1或2所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述工作主轴(9)能借助于磁体支承件(30)相对于主轴壳体(13)被调节。
4.根据权利要求1所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述第一传感器(16)和所述第二传感器(18)以压电元件的形式构成。
5.根据权利要求1所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述第一支承部位(14)和第二支承部位(15)通过流体动力的滑动支承件(35)形成，并且所述第一传感器(16)和所述第二传感器(18)通过如下测量装置实现，所述测量装置用于确定在第一支承部位(14)和第二支承部位(15)中的液压并且用于检测工作主轴(9)相对于主轴壳体(13)的偏转，其中，所述工作主轴(9)能借助于流体动力的滑动支承件(35)相对于主轴壳体(13)被调节。
6.根据权利要求1或2所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述主轴壳体(13)借助于线性引导件(25)能轴向移动地被接纳在工作头(8)上。
7.根据权利要求1或2所述的铰接臂机器人，其特征在于，在所述工作头(8)上构成有贴靠套环(22)，所述贴靠套环设置用于贴靠在要加工的工件(11)上，并且在贴靠套环(22)中构成有用于检测所述贴靠套环(22)在工件(11)上的贴靠力的第三传感器(27)。
8.根据权利要求7所述的铰接臂机器人，其特征在于，在所述工作头(8)上构成振荡传感器(28)，所述振荡传感器用于检测在工件(11)上的振动。
9.根据权利要求8所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述振荡传感器(28)被接纳在贴靠套环(22)中。
10.根据权利要求8或9所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述振荡传感器(28)能自由振动地被接纳在工作头(8)上，并且能与工件(11)耦联。
11.根据权利要求10所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述振荡传感器(28)能自由振动地被接纳在贴靠套环(22)中。
12.根据权利要求8或9所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述振荡传感器(28)以加速度传感器的形式构成，当所述振荡传感器(28)贴靠在工件(11)上时，能借助于所述加速度传感器确定所述加速度传感器自身的定向以及还有工件(11)的振动的幅度和方向。
13.根据权利要求12所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述加速度传感器(28)以压电传感器的形式构成。
14.根据权利要求8或9所述的铰接臂机器人，其特征在于，所述振荡传感器(28)以激光多普勒振动计的形式构成。
15.一种借助于根据权利要求1至14之一所述的铰接臂机器人(1)来切削加工工件(11)的方法，其中，用于切削加工所述工件(11)的加工刀具(10)接纳在工作主轴(9)中，其特征在于，在将所述加工刀具(10)挤压到工件(11)上时，借助于第一传感器(16)检测在工作主轴(9)的第一支承部位(14)和第二支承部位(15)中的径向力(17)，并且借助于第二传感器(18)检测在工作主轴(9)的第一支承部位(14)和第二支承部位(15)中的至少一个支承部位中的轴向力(19)，并且在计算单元(12)中由所述径向力和所述轴向力来计算所述加工刀具(10)的挤压力。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，基于加工刀具(10)的所计算的挤压力并且基于铰接臂机器人(1)的已知的与力相关的构件变形和/或工件的变形，计算必要的位置补偿，并且至少在所述伺服马达(6)之一中实现所述必要的位置补偿。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，基于加工刀具(10)的所计算的挤压力并且基于铰接臂机器人(1)的已知的与力相关的构件变形来计算必要的位置补偿，并且所述必要的位置补偿至少部分地通过工作主轴(9)相对于主轴壳体(13)的调节来实现。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在磁体支承件(30)中通过确定在磁体支承件(30)中的场强度并且通过检测所述工作主轴(9)的偏转来检测所述径向力(17)和所述轴向力(19)。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述工作主轴(9)相对于主轴壳体(13)的调节通过如下方式实现：局部地调整在磁体支承件(30)中的场强度。
20.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，在使用具有对称的切割结构的加工刀具(10)时，借助于杠杆定律从所检测到的径向力中计算出在加工刀具(10)的转动轴线与加工刀具(10)贴靠的工件表面之间的贴靠角。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述加工刀具(10)是钻削刀具。
22.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，除了所述加工刀具(10)的计算的挤压力以外，将贴靠套环(22)在工件(11)上的通过第三传感器检测到的贴靠力一并考虑用于计算所述必要的位置补偿。
23.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述计算单元(12)中评估振荡传感器(28)的信号，并且基于所述振荡传感器(28)的信号和所测量到的径向力(17)和轴向力(19)来计算所述必要的位置补偿。
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