本發(fā)明涉及并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人相對(duì)于彼此的安裝。

背景技術(shù)：

并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)臂，各驅(qū)動(dòng)臂在一端直接或經(jīng)由齒輪箱被連接至伺服馬達(dá)的相應(yīng)軸。各驅(qū)動(dòng)臂在相反端被連接至一個(gè)或多個(gè)桿，將驅(qū)動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成末端執(zhí)行器的相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。伺服馬達(dá)和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)臂在一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂的操縱不影響其余驅(qū)動(dòng)臂的位置的意義上并聯(lián)地工作。

delta機(jī)器人是可以包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)臂的一種眾所周知的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人。各驅(qū)動(dòng)臂被連接至末端執(zhí)行器，其具有在各端具有球窩接頭的兩個(gè)桿。驅(qū)動(dòng)臂圍繞相應(yīng)的伺服馬達(dá)軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服馬達(dá)被對(duì)稱(chēng)地布置使得它們的軸線(xiàn)以60度的角度相交。US7188544公開(kāi)了包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)臂類(lèi)型的delta機(jī)器人。delta機(jī)器人也可以包括四個(gè)或更多的驅(qū)動(dòng)臂。

WO200366289公開(kāi)了包括三個(gè)或更多驅(qū)動(dòng)臂的其他的且不太熟知類(lèi)型的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人。根據(jù)WO200366289的機(jī)器人與delta機(jī)器人的不同之處在于，驅(qū)動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)是平行的，并且在很多實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)臂甚至具有一個(gè)共同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)。

傳統(tǒng)上，當(dāng)在機(jī)器人設(shè)備處安裝兩個(gè)或更多的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人時(shí)，將機(jī)器人附接至相對(duì)于彼此的固定位置使得一個(gè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)臂絕不會(huì)達(dá)到其余機(jī)器人并由此絕不會(huì)與其余機(jī)器人碰撞。這是因?yàn)橛猛獠空系K物限制機(jī)器人的工作區(qū)被認(rèn)為是不期望的。反而，使得所有的驅(qū)動(dòng)臂能夠在僅由機(jī)器人自身限定的約束內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)?？v使如果兩個(gè)機(jī)器人彼此靠近地安裝獲得了在占據(jù)的空間方面的很大優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橐饘?duì)機(jī)器人的工作區(qū)的限制，這樣做會(huì)被認(rèn)為是不可行的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種允許將兩個(gè)機(jī)器人彼此靠近地安裝并且仍保持相應(yīng)的工作區(qū)的大小可接受的機(jī)器人設(shè)備。

這些目的通過(guò)根據(jù)隨附權(quán)利要求1的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明基于某些類(lèi)型的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人比其他的更好地適于彼此靠近地安裝的認(rèn)識(shí)。尤其是其中驅(qū)動(dòng)臂被以非對(duì)稱(chēng)方式布置和其中驅(qū)動(dòng)臂圍繞平行軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)器人，即使當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂中的一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)被強(qiáng)烈地限制時(shí)工作區(qū)仍然相對(duì)大。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種包括第一機(jī)器人和第二機(jī)器人的機(jī)器人設(shè)備，機(jī)器人中的每一個(gè)包括：在第一方向上從相應(yīng)的致動(dòng)器延伸的第一軸和第二軸；在第二方向上從相應(yīng)的致動(dòng)器延伸的第三軸，第二方向與第一方向相反；限定了第一、第二和第三軸的相對(duì)于彼此的固定位置的框架；被附接至第一軸的第一驅(qū)動(dòng)臂；被附接至第二軸的第二驅(qū)動(dòng)臂；被附接至第三軸的第三驅(qū)動(dòng)臂，其中，第一機(jī)器人被附接至相對(duì)于第二機(jī)器人的固定位置使得第二機(jī)器人處于第一機(jī)器人的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂的可觸及范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一和第二機(jī)器人是相同的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，機(jī)器人設(shè)備包括至少三個(gè)機(jī)器人，諸如至少四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或八個(gè)機(jī)器人，各機(jī)器人被附接至相對(duì)于其余機(jī)器人的固定位置使得各機(jī)器人處于其余機(jī)器人的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂的可觸及范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第三驅(qū)動(dòng)臂不垂直于第三軸。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第三驅(qū)動(dòng)臂相對(duì)于第三軸以45度傾斜。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一機(jī)器人被附接至相對(duì)于第二機(jī)器人的固定位置使得第二機(jī)器人處于第一機(jī)器人的第三驅(qū)動(dòng)臂的可觸及范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一機(jī)器人被附接至相對(duì)于第二機(jī)器 人的固定位置使得第二機(jī)器人的框架或至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂處于第一機(jī)器人的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂的可觸及范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一機(jī)器人被附接至相對(duì)于第二機(jī)器人的固定位置使得第二機(jī)器人的框架或至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂處于第一機(jī)器人的第三驅(qū)動(dòng)臂的可觸及范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

將參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，其中

圖1示出可以在本發(fā)明的上下文中有利地使用的機(jī)器人的一個(gè)實(shí)施例，

圖2示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，

圖3示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，和

圖4示出對(duì)應(yīng)于圖2的實(shí)施例的兩個(gè)機(jī)器人。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1a和圖1b，尤其適合在本發(fā)明的上下文中應(yīng)用的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人10包括框架20，呈伺服馬達(dá)形式的第一、第二和第三致動(dòng)器30、40、50被固定地附接至框架20。第一和第二軸60、70分別從第一和第二致動(dòng)器30、40在第一方向90上延伸，并且第三軸80從第三致動(dòng)器50在第二方向100上延伸。第二方向100與第一方向90相反。第一驅(qū)動(dòng)臂110被附接至第一軸60，第二驅(qū)動(dòng)臂120被附接至第二軸70，并且第三驅(qū)動(dòng)臂130被附接至第三軸80，各驅(qū)動(dòng)臂110、120、130與相應(yīng)的軸60、70、80一起圍繞相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)圖1的機(jī)器人10即使當(dāng)?shù)谌?qū)動(dòng)臂130的轉(zhuǎn)動(dòng)被強(qiáng)烈地限制時(shí)也達(dá)到相對(duì)大的工作區(qū)。例如，第三驅(qū)動(dòng)臂130的轉(zhuǎn)動(dòng)可以被限制為180度使得它在圖1b中示出的方向上絕不越過(guò)其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)。這進(jìn)而意味著與第三驅(qū)動(dòng)臂130相反的第一框架表面160變成用于將機(jī)器人10附接至外部障礙物的理想表面。例如，從框架20在第二方向100上延伸的梁140可以被直接附接至第一框架表面160，而對(duì)機(jī)器人10 的工作區(qū)沒(méi)有任何實(shí)際限制。

顯然，取代圖1的梁140，任何外部障礙物都可以在第二方向100上從第一框架表面160延伸，而沒(méi)有嚴(yán)重限制機(jī)器人10的工作區(qū)。根據(jù)本發(fā)明，外部障礙物是另一機(jī)器人10。參見(jiàn)圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，八個(gè)同樣的機(jī)器人10被彼此靠近地安裝。八個(gè)機(jī)器人10形成四對(duì)，并且在各對(duì)內(nèi)，機(jī)器人10相互在另一機(jī)器人10的可觸及范圍內(nèi)。更精確地講，當(dāng)相應(yīng)的第三軸80轉(zhuǎn)動(dòng)得足夠遠(yuǎn)時(shí)，各機(jī)器人10的第三驅(qū)動(dòng)臂130與相鄰機(jī)器人10的框架20碰撞。不用說(shuō)，這樣的碰撞應(yīng)該在真實(shí)應(yīng)用中通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂茩C(jī)器人10的運(yùn)動(dòng)而被禁止，但是出于限定本發(fā)明的目的，一個(gè)機(jī)器人10物理上在另一機(jī)器人10的可觸及范圍內(nèi)是至關(guān)重要的。在本情況中，“在另一機(jī)器人的可觸及范圍內(nèi)”暗示著當(dāng)?shù)谝粰C(jī)器人10的第三軸80試圖圍繞一整圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)第一機(jī)器人10的第三驅(qū)動(dòng)臂130與第二機(jī)器人10碰撞。此外，當(dāng)考慮一個(gè)機(jī)器人10是否在另一機(jī)器人10的可觸及范圍內(nèi)時(shí)，在本發(fā)明的上下文中，阻止兩個(gè)機(jī)器人10之間的碰撞的任何物理障礙物都應(yīng)該被忽略。

圖2中的虛線(xiàn)代表能附接機(jī)器人10的夾具的可能的位置。機(jī)器人的工作區(qū)可以彼此重疊。然而，機(jī)器人之間的碰撞通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂茩C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)而被禁止。

參見(jiàn)圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第三驅(qū)動(dòng)臂130相對(duì)于第三軸80以45度傾斜，即，在這兩個(gè)元件之間存在有具有45度值的傾斜角度150。通過(guò)這樣做，與第三驅(qū)動(dòng)臂130垂直于第三軸80(即傾斜角度150具有90度的值)的實(shí)施例相比，框架20可以制得短得多。因?yàn)閮A斜，所以第一驅(qū)動(dòng)臂130的遠(yuǎn)端(即不附接至第三軸80的一端)遵循與根據(jù)圖1和圖2的實(shí)施例的對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端相同的軌跡。

結(jié)果，圖3的實(shí)施例與圖1和圖2的實(shí)施例從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)看是相同的。然而，如圖3中圖示出的，具有非垂直的第三驅(qū)動(dòng)臂130的機(jī)器人10可以相對(duì)于彼此被更緊湊地安裝。

像之前一樣，可以理解的是，兩個(gè)相鄰第三驅(qū)動(dòng)臂130的碰撞可 以通過(guò)機(jī)器人10的適當(dāng)控制而容易避免，但是因?yàn)樵O(shè)備的物理尺寸使得能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞，出于限定本發(fā)明的目的，它們應(yīng)該被認(rèn)為在彼此可觸及范圍內(nèi)。此外，只要可行，可以使第一和第二驅(qū)動(dòng)臂110、120傾斜以便使得它們與相應(yīng)的第一和第二軸60、70不垂直。傾斜角度150絕非限于90或45度，而是可以是在90與大約30度之間的任何角度。

本發(fā)明不限于以上示出的實(shí)施例，而是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在如權(quán)利要求所限定的發(fā)明的范圍內(nèi)以多個(gè)方式對(duì)它們進(jìn)行修改。