技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种机器人臂，其具有多个节肢、连接节肢的关节和使关节运动的
马达，其中，设置在机器人臂远端部上的节肢构成用于机器人引导的工具的连接
法兰，并有至少一个其它的节肢被构造为中空的壳体部件，在该中空壳体部件上设置有用于供应管线的连接器的连接插座，该连接插座被设计用于将至少一种供应介质从机器人臂输送到工具。
背景技术
[0002] 由
专利文献DE202013002958U1已知一种
工业机器人，其具有机器人臂，该机器人臂具有多个通过关节连接的节肢，这些节肢可借助于电
驱动器运动，该电驱动器由供电线缆提供
电能，并且其中，一节肢构成
摇臂，至少一个另外的节肢构成悬臂，该悬臂具有臂壳体，该臂壳体被构造为，使悬臂可枢转地安装在摇臂的一侧，并且该悬臂具有一围绕臂轴可转动地安装在臂壳体上的手部
基础壳体，该手部基础壳体承载至少两个形成机器人臂手部节肢的其他节肢。供电线缆具有穿过臂壳体敷设的第一线段和沿着摇臂敷设的第二线段，在此，在臂壳体中设置有电
接口，该电接口被设计为，使第一线段和第二线段彼此可分离地相互电连接。
[0003] 专利文献USD638043S示出了一种具有
机器人手的工业机器人，该机器人手具有壳体外壁，在该壳体外壁上放置有从壳体外壁向外突出的连接插座。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种机器人臂，供应管线的连接器可以以简单且安全运行的方式连接到机器人臂的连接插座上。
[0005] 本实用新型的目的通过一种机器人臂来实现，该机器人臂具有多个节肢，连接节肢的关节和使关节运动的马达；其中，设置在机器人臂的远端部上的节肢构成用于机器人引导的工具的连接法兰，并且至少一个其它的节肢被构造为中空壳体部件，在该中空壳体部件上设置有用于供应管线的连接器的连接插座，该连接插座被设计用于将至少一种供应介质从机器人臂输送到工具；其中，该中空壳体部件具有壳体外壁，该壳体外壁具有一被构造为外龛的外壁区段，所述连接插座设置在该外壁区段中，在此将该外龛构造为，供应管线的连接器在其连接到连接插座的状态下被完全收纳在该外龛中。
[0006] 机器人臂可以是工业机器人的可自动运动的部分，工业机器人可以在机器人臂以外还具有可编程的机器人
控制器。在机器人臂的机器人法兰上设有作为
末端执行器的工具。可以向工具提供不同的介质，这些介质可以通过供应管线从机器人臂输送到工具。
[0007] 具有所属的可编程机器人控制器的机器人臂、特别是工业机器人通常是执行机器，其可以被配备用于自动处理，并对多个运动轴，例如关于方向、
位置和工作流程是可编程的。工业机器人通常具有机器人臂，该机器人臂具有多个通过关节连接的节肢和可编程的机器人控制器(控制装置)，该机器人控制器在工作期间自动控制或调节机器人臂的运动流程，以使机器人臂的机器人法兰在空间中
定位和运动。为此，节肢通过机器人控制器操控的驱动马达、特别是电驱动马达特别是关于工业机器人的运动轴(其代表关节的运动
自由度)运动。机器人可以例如是工业机器人，其特别可以是具有彼此连续相继的转动轴(例如五个、六个或七个转动轴)的曲臂机器人。相应地，通过在可编程机器人控制器的操控下使机器人臂的关节运动，即，被调节，可以使工具在空间中运动。
[0008] 供应管线用于向工具提供供应介质。供应管线应理解为
能源管线，即
能量供给，所述管线可以包括例如电
导线、冷
水和/或热水管线、
流体和/或压
力管线，它们对于向通过机器人臂来承载、运动和/或控制的工具供应相应的能量形式，即供应介质(例如电能、水、压缩气体和/或
压力流体，例如压力油)，是必不可少的或者所期望的。供应管线、特别是能源管线可以是单股的或者被组合成束，特别是还配设有保护软管。机器人臂可以具有一条或多条这样的供应管线，并且可以相应地具有中空的壳体部件和一个或多个根据本实用新型的连接插座。
[0009] 具有多个通过关节连接的节肢的机器人臂可以特别是被配置为具有多个连续依次设置的节肢和关节的曲臂机器人，特别是可以将机器人臂构造为六轴曲臂机器人。这种机器人臂(可以在其上设置至少一个根据本实用新型的连接插座)可以包括例如机座和相对于机座利用关节可转动安装的转盘，在转盘上借助于另一关节可枢转地安装有摇臂。在摇臂上可以在其一侧借助于另一关节可枢转地安装有悬臂。悬臂在此承载有机器人手，其中，悬臂和/或机器人手可以具有多个其它的关节。至少一个根据本实用新型的连接插座可以特别是设置在机器人手上。
[0010] 机器人臂具有至少一个
基座，该基座构成机器人臂的近端侧初始节肢，机器人臂通过该初始节肢固定在地基上并具有连接法兰，该连接法兰构成机器人臂的自由端部上的远端侧末端节肢，在该连接法兰上固定有工具，从而能够通过机器人臂的关节的
自动调节而使工具在空间中自动地运动和定位。
[0011] 通过使中空壳体部件具有如下的壳体外壁：即，该壳体外壁具有一被构造为外龛的外壁区段，在该外壁区段中设有连接插座，在此将该外龛构造为，在供应管线的连接器连接到连接插座的状态下，使供应管线的连接器被完全收纳在该外龛中，使得供应管线的连接器完全位于机器人臂的轮廓内。就此而言，可以将所述轮廓理解为对包括连接插座和连接器的机器人臂、特别是中空壳体部件的相应勾画(Umriss)，而与从哪个观察方向观察机器人臂或中空壳体部件无关。换句话说，供应管线的连接器不再突出超过机器人臂或中空壳体部件的所谓干扰轮廓。结果是，连接器被完全集成在中空壳体部件中并受到其保护，使得连接器在机器人臂运动时能够不与其它物体发生碰撞。此外，连接器仍然能够容易地和在短时间内从连接插座中拔出和/或插入到连接插座，而无需在中空壳体部件的内部使用
手柄或者进行手动工具操作。另外，由于不必将供应管线的线路部分从中空壳体部件的内部引出，因此消除了对供应管线的线路部分的复杂密封。密封除了可能通过独立的、与连接插座无关的壳体盖实现之外，还可以仅通过密封地插入到中空壳体部件的壳体外壁的所述外壁区段的一通孔中的连接插座来实现。
[0012] 在中空壳体部件的内部可以设置例如
轴承、
变速器和传动组件，例如齿带。这些轴承、变速器和传动组件用于机器人臂的相关关节的调节，这些关节使由中空壳体部件构成的相应节肢相对于一相邻的机器人臂的节肢运动，以改变机器人臂的形态。
[0013] 该中空壳体部件可以单件式或多件式地构成。该中空壳体部件可以在中空壳体部件的内部具有进入开口 该进入开口由相应的壳体盖，特别是被可拆卸地固定的壳体盖封闭。壳体外壁将中空壳体部件的内部与外部环境分开。所述外壁区段是壳体外壁的外侧面上的面向外部环境的区域。中空壳体部件可以具有一个或多个外龛。每个外龛可以由在中空壳体部件的外壁中成型的凹陷构成。每个外龛可以具有一个或多个连接插座。连接插座在此是指可与对应的供应管线的相应连接器耦接的任何类型的配合连接器。连接插座不必仅构造为凹插塞接头，而是也可以在对应的连接器是凹插塞接头、即插头耦接器的情况下被构造为凸插塞接头。
[0014] 中空壳体部件可以具有：至少一个安装进入开口，该安装进入开口具有围绕该进入开口的
密封座；和封闭该安装进入开口的壳体盖，该壳体盖具有一
配对密封座，该配对密封座在壳体盖的封闭安装进入开口的安装位置上贴靠在所述密封座上，其中，壳体盖具有一突出于所述配对密封座的保护壁区段，该保护壁区段在壳体盖的所述安装位置上至少部分地遮盖中空壳体部件的外龛。
[0015] 安装进入开口特别用于在移除壳体盖的情况下进入到中空壳体部件的内部，以便能够在那里安装、拆卸、更换、替换和/或检查例如轴承、变速器和传动组件以及所有它们的单件。
[0016] 所述保护壁区段位于遮盖、即封闭安装进入开口的壳体盖外。这意味着，该保护壁区段位于配对密封座之外，该配对密封座在壳体盖的封闭安装进入开口的安装位置上贴靠在中空壳体部件的安装进入开口的密封座上。该保护壁区段还附加地遮蔽插在连接插座上的连接器，但是不包括密封在外龛中的连接器。就此而言，在壳体盖封闭安装进入开口的安装位置上，可以在中空壳体部件或外龛的环绕的边缘部分与该保护壁区段的外沿之间保留有间隙，特别是一基本上环绕的间隙，例如一U形环绕的间隙。
[0017] 中空壳体部件可以具有一通道壁部，该通道壁部形成外龛与壳体盖的突出保护壁区段之间的贯穿通道，该贯穿通道被设计用于容纳供应管线的一管线部分，更确切地说是在供应管线的连接状态下，在该状态下，供应管线的连接器连接到连接插座。
[0018] 该通道壁部可以由壳体外壁的两个相对的部分和壳体外壁的凹部底侧(nischengrundseitig)的底部部分构成。该通道壁部经由外龛的环绕的边缘部分向
外延伸。供应管线可以从外龛经由该通道壁部向外引出，特别是在壳体盖紧固在中空壳体部件上并且壳体盖的突出保护壁区段可能遮盖连接插座并相应地也遮盖供应管线的连接器的情况下。
[0019] 中空壳体部件的外龛和/或通道壁部可以具有用于供应管线的应变消除夹。
[0020] 应变消除夹在此被设计为，将供应管线固定、即紧固在中空壳体部件上，以便将在供应管线上可能产生的拉力转移到中空壳体部件中，从而基本上不会对插入连接插座中的连接器造成影响。例如，可以将应变消除夹构造为专业人员已知的夹紧套环，特别是RSGU套环。
[0021] 所述的多个节肢和关节可以交替地设置，并因此形成机器人臂的
运动链，其中，中空壳体部件具有在该运动链中从正位于其前面的关节指向正位于其后面的关节的纵向延伸，并且连接插座在外龛中被定向地设置为，使连接插座的插接方向横向于中空壳体部件的该纵向延伸。
[0022] 具有多个通过关节连接的节肢的机器人臂特别是可以被配置为具有多个连续依次设置的节肢和关节的曲臂机器人，特别是可以将机器人臂构造为六轴曲臂机器人。根据本实用新型的至少一个连接插座可以设置在这样的机器人臂上，该机器人臂可以包括例如机座和可借助于关节相对于机座转动安装的转盘，在该转盘上借助于另一关节可枢转地安装有摇臂。在此，在摇臂上在其一侧可以借助于另一关节可枢转地安装悬臂。该悬臂在此承载机器人手，其中，悬臂和/或机器人手可以具有多个其它的关节。至少一个根据本实用新型的连接插座壳可以设置在特别是机器人手上。
[0023] 机器人臂具有至少一个基座，该基座构成机器人臂的近端侧初始节肢，机器人臂利用该初始节肢固定在基座上并具有连接法兰，该连接法兰构成机器人臂的自由端部上的远端侧末端节肢，在该远端侧末端节肢上固定有工具，从而能够通过机器人臂的关节的自动调节而使工具在空间中自动地运动和定位。中空壳体部件的纵向延伸沿着从基座到连接法兰的机器人臂延伸方向相应地取向。
[0024] 机器人臂可以具有带有连接器的供应管线，连接插座在此可以被设置在外龛中，使得在供应管线的将连接器连接到连接插座的连接状态下，供应管线的从中空壳体部件离开的管线部分沿相对于中空壳体部件的纵向延伸的横向方向离开中空壳体部件。因此，供应管线的从中空壳体部件离开的管线部分相对于机器人臂延伸方向基本上成直
角取向地延伸，亦即，基本上垂直于机器人臂延伸方向地离开机器人臂。供应管线的这种基本取向特别是对于供应管线的拉
应力和/或弯曲应力是有利的，并且保护由于连接法兰的运动而经受正在运行的运动、弯曲和/或扭转的供应管线。
[0025] 机器人臂可以具有带有连接器的供应管线，并且可以在此将连接器构造为角形插头。如果连接器被构造为角形插头，则由于连接插座的横向插入方向而确保供应管线能够被靠近机器人臂地引导。
[0026] 连接插座可以在外龛中被定位地设置为，使连接插座的插接方向相对于中空壳体部件的纵向延伸横向地延伸，角形插头包括
接触部分和相对于接触部分成直角设置的壳体部分，其中，角形插头的壳体部分在角形插头连接到连接插座的状态下是沿中空壳体部件的纵向延伸取向，并且供应管线的从角形插头的壳体部分引出的管线部分相对于中空壳体部件的纵向延伸横向地离开。由此，一方面能够确保供应管线被靠近机器人臂地引导，另一方则由于对供应管线的靠近角形插头的部分的成直角地引导而导致几乎没有有害的拉力被传递到角形插头上，这样的拉力可能会影响到供应管线。
[0027] 供应管线的被从角形插头的壳体部分引出的管线部分(其相对于中空壳体部件的纵向延伸横向地离开)可以通过紧固在外龛上和/或中空壳体部件的通道壁部上的应变消除夹被固定在中空壳体部件上。在这里也可以如前所述地将应变消除夹构造为例如已为本领域技术人员所熟知的夹紧套环，特别是RSGU套环。
[0028] 连接插座可以紧固在中空壳体部件的壳体外壁的所述外壁区段中的通孔中，使得用于插入连接器的接触部分的连接插座的连接触点向外指向地设置，并且连接插座在中空壳体部件的内部被馈送将从机器人臂引出的供应介质。在此，连接插座可以被密封地紧固在通孔中。
附图说明
[0029] 在示意性的附图中示例性示出了本实用新型的一
实施例。该实施例的具体特征可以被视为是本实用新型的一般性特征，其既可以在需要时单独地使用，也可以组合地，而与具体提及该特征的上下文无关。其中：
[0030] 图1示出了一种示例性工业机器人的透视图，其具有机器人臂和机器人控制器，[0031] 图2示出了一机器人手的侧视图，其带有机器人臂的供应管线，该机器人臂具有中空壳体部件，该中空壳体部件配置有根据本实用新型的外龛，该外龛具有连接插座，[0032] 图3示出了根据图2的中空壳体部件的俯视图，其包括外龛的未切割的视图和未被切割的壳体盖，
[0033] 图4示出了中空壳体部件在外龛区域中的的详细透视图，在该外龛中包括根据图3的未切割的壳体盖，
[0034] 图5示出了中空壳体部件的细节透视图，其包括外龛和处于安装位置上的整个壳体盖，在该安装位置上在下侧保留有进入间隙，
[0035] 图6示出了根据图5的中空壳体部件的侧视图，其包括未截取的壳体盖，[0036] 图7示出了根据图5的中空壳体部件的侧视图，其包括完整的壳体盖。
具体实施方式
[0037] 图1示出了工业机器人1，其具有机器人臂2和机器人控制器12。在本实用新型的实施例的情况下，机器人臂2包括多个依次设置并借助关节11连接的节肢12。节肢12特别是机座3和相对于机座3围绕竖直延伸的轴A1可转动安装的转盘4。摇臂5在下端部上，例如在未详细示出的
摇臂轴承头上围绕优选水平的转动轴A2可枢转地安装在转盘4上。在摇臂5的上端部上，悬臂6也围绕同样优选水平的转动轴A3被可枢转地安装。该悬臂在端侧以其优选三个的转动轴A4、A5、A6承载机器人手7。在本实用新型的实施例的情况下，悬臂6具有可枢转地安装在摇臂5上的第一壳体部件9。在第一节肢12的第一壳体部件9上，围绕轴A4可转动地安装有悬臂6的第二节肢12的第二壳体部件10。在本实用新型的实施例的情况下，机器人臂2的其他节肢包括摇臂5、悬臂6和优选为多轴的机器人手7，该机器人手具有被构造为法兰8的固定装置，用以固定未详细示出的末端执行器。
[0038] 图2至图7示出了根据本实用新型的机器人臂2的机器人手7。
[0039] 机器人手7具有中空的壳体部件14。该壳体部件14具有用于供应管线17的连接器16的连接插座15。供应管线17被设计用于将至少一种供应介质从机器人臂2输送到工具18。
在图2中示意性示出的工具18被紧固在机器人臂2的连接法兰8上。
[0040] 中空壳体部件14具有壳体外壁14.1，该壳体外壁具有一被构造为根据本实用新型的外龛19的外壁区段14.1a。在该外龛19中设置有连接插座15。在此将外龛19构造为，供应管线17的连接器16在其连接到连接插座15的状态下(如图2至图7所示)完全容纳在外龛19中。
[0041] 在本实用新型的实施例中，中空壳体部件14具有安装进入开口20。该安装进入开口20常规地配置有一环绕的密封座21。在该密封座21上放置用于封闭安装进入开口20的壳体盖22。该壳体盖22具有一配对密封座23，该配对密封座在封闭安装进入开口的安装位置上，特别是如图3所示，平面地贴靠在密封座21上。在此，壳体盖22具有突出于配对密封座23并因此也突出于中空壳体部件14的密封座21的一保护壁区段24。该保护壁区段24在壳体盖22的安装位置上至少部分地遮盖中空壳体部件14的外龛19。
[0042] 特别是如图4所示，中空壳体部件14具有一通道壁部25，该通道壁部形成外龛19与壳体盖22的突出保护壁区段24之间的贯穿通道。在图2至图4中，壳体盖22被部分切割地示出，因此能够看到在图中实际位于壳体盖22后方的外龛19、连接插座15和连接器16的区域。该贯穿通道被设计用于容纳供应管线17的一管线部分，确切地说是在供应管线17的连接状态下，在该状态下，供应管线17的连接器16如图所示地连接到连接插座15。
[0043] 特别是图2和图4示出了中空壳体部件14的外龛19或通道壁部25是如何具有用于供应管线17的应变消除夹26的。在本实用新型的实施例的情况下，该应变消除夹26被构造为专业人员已知的夹紧套环，即RSGU套环。
[0044] 连接插座15定向地设置在外龛19中，使得连接插座15的插接方向相对于中空壳体部件的纵向延伸横向地，即至少近似或刚好以90度的角度延伸。
[0045] 供应管线17的离开中空壳体部件14的管线部分相对于中空壳体部件的纵向延伸横向地，即至少近似或刚好以90度的角度离开中空壳体部件。
[0046] 在图2至图4所示实施例的情况下，机器人臂2配置有供应管线17，该供应管线具有连接器16。在此将连接器16构造为角形插头。
[0047] 特别是如图4所示，连接插座15被定向地设置在外龛19中，使得连接插座15的插接方向相对于中空壳体部件14的纵向延伸横向地延伸，其中，角形插头具有接触部分16.1和相对于接触部分16.1成直角设置的壳体部分16.2(特别是图3)，其中，角形插头的壳体部分16.2在角形插头连接到连接插座15的状态下被设置为沿中空壳体部件14的纵向延伸取向，并且供应管线17的从角形插头的壳体部分16.2引出的管线部分相对于中空壳体部件14的纵向延伸横向地离开。
[0048] 供应管线17的从角形插头的壳体部分16.2引出的管线部分(其相对于中空壳体部件14的纵向延伸横向地离开)，可以通过紧固在外龛19上或在中空壳体部件14的通道壁部25上的应变消除夹26固定在中空壳体部件14上。
[0049] 连接插座15在其一侧被紧固在中空壳体部件14的壳体外壁14.1的外壁区段14.1a中的通孔27中(图3)，使用于插入连接器16的接触部分16.1的连接插座15的连接触点向外指向地设置，并且连接插座15在中空壳体部件14的内部被馈送从机器人臂2输送出的供应介质。
[0050] 特别是在根据图5至图7的实施方式中，中空壳体部件14具有纵向延伸，其中，连接插座15被定向地设置在外龛19中，使得连接插座15的插接方向相对于中空壳体部件14的纵向延伸横向地延伸。壳体盖22形成中空壳体部件14的外部轮廓，并在此遮盖连接器16，并因此也遮盖连接插座15。由此，连接器16受到壳体盖22的保护。无论是垂直于中空壳体部件14的纵向延伸，还是垂直于连接器16的插接方向在此均提供了一进入方向，使得尽管壳体盖22已装配在连接器16上，但是仍然可以从该方向进入。为此，在壳体盖22与中空壳体部件14之间，在图5中的下侧形成一进入间隙28。即使在已安装壳体盖22的情况下，仍然可以通过该进入间隙28进入，例如以便能够将连接器16与连接插座15分离，或者将线缆引出。在此，壳体盖22与相对置的外龛19的底壁之间的距离可以优选大于连接器16沿插接方向所具有的长度，由此使得完全不需要在将连接插座15拔出连接器16
时移除、即拧开壳体盖22。
