CN111201114A - 带有机器人手驱动装置的机器人臂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有机器人手驱动装置(11)的机器人臂(2)，该机器人手驱动装置具有至少三个布置在机器人臂(2)的悬臂(6)中的电动马达(M4，M5，M6)，用于驱动悬臂(6)的多轴机器人手(7)，其中每个电动马达(M4，M5，M6)具有分别带有马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)的电动转子(M4.1，M5.1，M6.1)，其中，至少三个电动马达(M4，M5，M6)在共同的壳体缸体(12)的内部被布置为，使得每个转子(M4.1，M5.1，M6.1)位于壳体缸体(12)的一单独的缸体部分中并且分别以其马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)平行于壳体缸体(12)的沿悬臂(6)的纵向延伸取向的中心轴线(Z)地定向。

Description

带有机器人手驱动装置的机器人臂
技术领域
本发明涉及一种机器人臂，其带有机器人手驱动装置，该机器人手驱动装置具有至少三个布置在机器人的悬臂中的电动马达，用于驱动悬臂的多轴机器人手，其中每个电动马达具有带有马达轴的电动转子。
背景技术
由专利文献EP2024144B1已知一种带有机器人手驱动装置的机器人臂，该机器人手驱动装置具有多个布置在机器人的悬臂中的驱动马达，该驱动马达具有用于驱动悬臂的机器人手的驱动轴，其中至少一个驱动马达相对于至少一个另外的驱动马达沿着轴向方向在机器人手上向前错开地布置，并且驱动马达的驱动轴被设计为彼此平行延伸的直轴，这些直轴在前端终止于基本上相同的轴向高度，其中设有三个驱动轴，这些驱动轴被布置为，中间驱动马达的驱动轴相对于两个侧向驱动马达的驱动轴之一的距离小于相邻的一对彼此轴向错开的驱动马达的马达壳体的半径之和。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有悬臂的机器人臂，其具有特别紧凑的设计。
根据本发明的目的通过一种带有机器人手驱动装置的机器人臂来实现，该机器人手驱动装置具有至少三个布置在机器人臂的悬臂中的电动马达，用于驱动悬臂的多轴机器人手，其中每个电动马达具有带有马达轴的电动转子，其中，至少三个电动马达被如下地布置在一共同的壳体缸体的内部：每个转子位于壳体缸体的一单独的缸体部分中，并且分别以其马达轴平行于壳体缸体的中心轴线取向，该中心轴线沿悬臂的纵向延伸取向。
机器人臂可以具有基座、围绕竖直的转动轴可转动地安装在基座上的转盘和围绕第一水平转动轴可转动地安装在转盘上的摇臂。在与转盘相对置的自由端部上，摇臂可以具有悬臂，该悬臂可以在摇臂的该自由端部上围绕第二水平转动轴可转动地安装。因此，基座、转盘和摇臂可以构成机器人臂的三个基础节肢。将基座连接至转盘的竖直转动轴可以形成机器人臂的第一基轴。将转盘连接至摇臂的第一水平转动轴可以形成机器人臂的第二基轴。将摇臂连接至悬臂的第二水平转动轴可以形成机器人臂的第三基轴。
悬臂例如可以具有机器人臂的第四、第五和第六机器人轴。在此，悬臂可以具有可转动地安装在摇臂的自由端部上的基臂，悬臂的前臂围绕第四机器人轴可转动地安装在该基臂上。在此，前臂例如可以承载两轴的机器人手。机器人手的第四机器人轴和另外两个机器人轴可以形成机器人臂的三个手轴。这三个手轴可以与三个基轴一起代表一六轴曲臂机器人。然而，机器人臂也可以具有其它数量的基轴和/或手轴。无论基轴和/或手轴的数量有多少，替代于三个手轴地，必要时还可以仅配置两个手轴或四个手轴或四个以上的手轴。因此，机器人臂必要时可以带有机器人手驱动装置，该机器人手驱动装置具有至少两个布置在机器人臂的悬臂中的电动马达，用于驱动悬臂的机器人手，其中至少两个电动马达中的每一个均具有带有马达轴的电动转子，并且该至少两个电动马达在共同的壳体缸体的内部被布置为，使得至少两个转子中的每一个均位于壳体缸体的单独的缸体部分中，并且分别以其马达轴平行于壳体缸体的中心轴取向，该中心轴沿悬臂的纵向延伸取向。
机器人手驱动装置可以被设计为，其移动机器人臂的三个手轴，即，机器人臂的第四、第五和第六机器人轴。为此，机器人手驱动装置具有至少三个布置在机器人臂的悬臂中的电动马达，用于驱动悬臂的多轴机器人手。
每个电动马达具有一个电动转子，该电动转子分别具有一个马达轴。每个电动马达还包括定子。转子和/或定子通常都配置有电线绕组。因此，例如可以设置转子绕组和/或定子绕组。根据电动马达的类型，替代于转子绕组或定子绕组地，也可以设置永磁体，其取代转子绕组或定子绕组。所有布置在壳体缸体内部的电动马达关于它们各自的马达轴的转速都是可相互独立操控的。
然而，通常机器人优选使用同时具有转子绕组和定子绕组的同步马达，特别是伺服马达。同步马达的一个优点是转速和角位置与工作频率的刚性耦合。因此，在大多数情况下，同步马达都配置有用于位置确定，即用于转子的转动位置确定的传感***。由该传感***确定的马达轴的转动位置，即马达轴的转动方位，在此被传输到通常安装在实际马达外部的调节电子装置，即所谓的伺服调节器，该伺服调节器根据一个或多个可调节的目标值(例如马达轴的目标角位置或目标转速)调节马达的运动。
通过将至少三个电动马达在一个共同的壳体缸体的内部布置为，使每个转子均位于壳体缸体的一单独的缸体部分中并分别以其马达轴平行于壳体缸体的沿悬臂的纵向延伸取向的中心轴线地定向，这些马达能够被彼此特别紧密地封装，从而能够利用具有特别紧凑结构的悬臂来构成机器人臂。
在此，壳体缸体可以形成一收纳壳体，在其中装入至少三个电动马达，每一个都是完整的独立马达，每个马达均具有转子、定子和马达壳体。替代地，壳体缸体可以形成一共同的马达壳体，在该马达壳体中仅可转动地安装有至少三个转子。在后一种实施方式中，该形成一共同的马达壳体的壳体缸体特别是还可以具有所有至少三个电动马达的定子叠片和/或定子绕组或定子永磁体。
由于这种结构形式，该至少三个电动马达的转子及其马达轴能够彼此特别紧密地布置在机器人臂的悬臂中。这样特别是可以不再需要额外的传动轴，例如关节轴或直轴，必须连接到马达轴上。由于可以取消传动轴，因此至少三个电动马达也可以轴向地，即沿着悬臂的纵向延伸方向，非常靠近悬臂的前臂被定位。这使得机器人手驱动装置获得了特别短的结构。在特定的实施方式中，机器人手驱动装置可以直接，也就是在没有传动轴的中间连接的情况下，联接到悬臂的传动机构上，特别是联接到用于传递转矩的正齿轮传动机构和/或摆线传动机构上，和/或为了其在法兰上的紧固而法兰连接到正齿轮传动机构和/或摆线传动机构上。
基于根据本发明的壳体缸体，还可以在必要时，也就是根据实施方式，省略电缆和/或电插头，或者可以将电缆设计得更短。
通过使每个转子位于壳体缸体的单独的缸体部分中，使至少三个电动马达能够被布置在相同或至少近似相同的轴向高度上(在悬臂的纵向延伸中)。因此，特别是在转子相同的情况下，可以获得这样一种结构形式：马达轴以其从动侧的轴端部终止于相同或至少近似相同的轴向高度上(在悬臂的纵向延伸中)。
例如，在圆柱形壳体缸体的情况下，相应的缸体部分是由圆柱形壳体缸体的端壁的一扇形部和壳体缸体在轴向方向上(即，悬臂的纵向延伸)的纵向延伸得到的。
壳体缸体可以由单件式的构件制成。替代地，壳体缸体还可以由多个部件或许多的零件构成。因此，壳体缸体可以由多个堆叠的金属板层组成。堆叠的金属板层可以特别是同时形成定子叠片铁芯，该定子叠片铁芯与至少三个转子协同作用，以形成至少三个电动马达。
壳体缸体可以具有至少基本上为圆柱形的罩壁，至少三个电动马达的转子在此可以被设置为，其马达轴在壳体缸体的内部沿着围绕壳体缸体的中心轴线的周向均匀地分布。壳体缸体可以特别是具有至少基本上为圆柱形的罩壁，使得壳体缸体至少在很大程度上齐平地***到机器人臂的中空节肢中，即，***到悬臂的中空前臂中和/或悬臂的中空基臂中。在第一种变型中，壳体缸体可以完全***悬臂的基臂内。在第二种变型中，壳体缸体可以完全***悬臂的前臂内。在第三种变型中，壳体缸体可以部分地***悬臂的基臂内，即超过壳体缸体的第一轴向子长度，并且部分地***悬臂的前臂内，即超过壳体缸体的第二轴向子长度。在每种变型中，壳体缸体可以借助于手动工具以非破坏性地、可松脱地紧固、例如拧紧在悬臂中。壳体缸体可以被紧固在中空基臂上或中空前臂上，或者替代地法兰连接在传动机构上，特别是在悬臂的正齿轮传动机构上和/或摆线传动机构上，该摆线传动机构又被紧固在中空基臂上或中空前臂上。
该具有至少三个电动马达的壳体缸体可以相应地布置在机器人臂的悬臂的中空臂壳体内。该中空臂壳体、特别是中空基臂和/或中空前臂可以构成承载构件，即，机器人臂的节肢。就此而言，中空臂壳体、特别是中空基臂和/或中空前臂在这种实施方式中承担了承载功能，以构成机器人臂的节肢并使其保持在特定的配置中，即关节位置中。这意味着，保持和/或移动机器人臂承载的负载所需的所有的力和力矩以及保持和/或移动机器人臂的自重部分所需的所有的力和力矩通过它们被传递到中空臂壳体，特别是中空基臂和/或中空前臂。
具有至少三个电动马达的壳体缸体可以构成机器人的悬臂的承载结构件。这意味着，壳体缸体被设计为，保持和/或移动机器人臂承载的负载所需的所有的力和力矩以及保持和/或移动机器人臂的自重部分所需的所有的力和力矩至少部分地甚或是完全地通过壳体缸体来传递。在一种特殊的实施方式变型中，壳体缸体的罩壁是暴露的，即，壳体缸体不是布置在前臂或基臂的内部。在此情况下，壳体缸体可以在前臂与基臂之间形成承载负载的中间连接件。在这种情况下，或者壳体缸体可以被法兰连接在基臂上并相对于前臂转动，或者壳体缸体可以被法兰连接在前臂上并相对于基臂转动。
壳体缸体可以由一件式的铸件构成，在该一件式铸件中形成有相应于所述至少三个电动马达数量的凹部，至少三个电动马达中的每一个分别***到凹部中。在这种实施方式中，壳体缸体可以在某种程度上类似于左轮***弹匣地设计，其具有圆柱形的、轴向延伸的孔或缸袋，至少三个电动马达如同子弹一样被***到其中。
壳体缸体可以构成所述至少三个电动马达的所有转子的共同的马达壳体。例如，电动马达的马达壳体通常设置有外置的散热片。在根据本发明的壳体缸体的情况下，散热片可以相应地安装在壳体缸体的外置的罩壁上，并且可以将该至少三个不单独具有散热片的电动马达装入壳体缸体中，使得壳体缸体的散热片共同构成所装入的所有马达的散热片。然而，替代地，壳体缸体也可以被设计为不具有散热片，并且因此，壳体缸体的罩壁通常是以光滑壁的方式实现。
壳体缸体可以具有定子叠片铁芯，该定子叠片铁芯构成所有至少三个电动马达的共同的定子叠片铁芯。因此，壳体缸体不必一定是一件式的。相反，壳体缸体可以由大量的单个部件组成。因此，壳体缸体可以例如由多个堆叠的金属板层组成。在此，堆叠的金属板层同时形成一个定子叠片铁芯，该定子叠片铁芯与至少三个转子共同作用，以形成至少三个电动马达。相应地，可以简单地通过冲压定子叠片而在单个定子叠片中形成凹部，该凹部在定子叠片的堆叠状态下构成用于转子的收纳袋。
至少三个电动马达的马达轴可以在一共同的节圆上围绕悬臂的沿悬臂的纵向延伸取向的中心轴线平置地布置在壳体缸体中。这意味着，马达轴的轴线相对于悬臂的中心轴线和壳体缸体的中心轴线全部具有相同的径向间距。优选地，至少三个电动马达的马达轴在该共同的节圆上彼此间以相同的间距布置。这意味着，节圆上的所有马达轴都是沿周向均匀分布地设置。因此，壳体缸体以其中心轴线基本上沿着悬臂，即基臂和前臂的纵向延伸的方向延伸。
至少三个电动马达的所有转子可以相对于悬臂的沿悬臂的纵向延伸取向的中心轴线在壳体缸体中布置在相同的轴向高度上。这意味着，电动马达、特别是所有至少三个电动马达的转子不是轴向彼此错开地布置在壳体缸体中。相反，所有的转子都是在侧向上，即沿径向方向并排地放置。壳体缸体在此也以其中心轴线基本上沿悬臂、即基臂和前臂的纵向延伸的方向延伸。
多轴机器人手可以具有至少一个带有传动机构壳体的传动机构，壳体缸体法兰连接在该传动机构壳体上。
至少一个传动机构被设计用于将由电动马达产生的转矩转换和/或分配到机器人臂的第四轴、第五轴和第六轴上，即机器人手轴上。在此，悬臂可以具有可转动地安装在摇臂的自由端部上的基臂，在该基臂上围绕第四机器人轴可转动地安装悬臂的前臂。在此，前臂例如可以承载两轴的机器人手。机器人手的第四机器人轴和另外两个机器人轴可以构成机器人臂的三个手轴。这三个手轴可以与三个基轴一起代表一六轴曲臂机器人。
至少三个电动马达的转子可以通过其马达轴分别借助于滚动轴承可转动地安装在壳体缸体中。
每个转子可以通过至少一个面向相应的马达轴的从动侧端部的前滚动轴承可转动地安装在壳体缸体中，并且在此，每个转子可以通过至少一个背向相应的马达轴的从动侧端部的后滚动轴承可转动地安装在壳体缸体中。在这种实施方式中，各个转子被完全地、可转动地安装在壳体缸体中。
替代地，各个转子可以通过至少一个面向相应的马达轴的从动侧端部的前滚动轴承可转动地安装在传动机构的传动机构壳体上，并且在此，各个转子可以通过至少一个背向相应的马达轴的从动侧端部的后滚动轴承可转动地安装在壳体缸体中。在这种实施方式中，各个转子不是完全地、可转动地安装在壳体缸体中。在这种实施方式中，转子分别是在一侧安装在壳体缸体中，并在另一侧可转动地安装在传动机构的传动机构壳体上，壳体缸体法兰连接在该传动机构壳体上。因此，单个转子的完全安装可以分布在壳体缸体和传动机构壳体上，这可以缩短整个装置的结构长度。
在另一种替代的实施方式中，马达轴也可以完全安装在壳体缸体中。在一种马达轴具有支撑在传动机构中的正齿轮的实施方案中，在必要时可以取消马达轴在该轴端部上的单独安装。这特别是在另外设置的前马达轴承非常靠近正齿轮布置时是可行的。如果前马达轴承被取消，则马达轴仅由后马达轴承支撑，并且马达轴的前轴端部借助于正齿轮支撑在传动机构中。
该传动机构可以具有至少一个正齿轮级作为第一传动机构，该正齿轮级包括至少一个布置在至少一个传动轴上的正齿轮，其中，至少一个传动轴分别插接在至少一个马达轴之一的从动侧端部上，并且在此，悬臂可以具有第二传动机构，该第二传动机构法兰连接在第一传动机构上，其中，传动轴的至少一个从动侧端部通过至少一个滚动轴承安装在第二传动机构的传动机构壳体中。
第二传动机构可以是摆线传动机构，其包括三个沿周向均匀分布设置的偏心轴，其中，至少三个可转动地安装在壳体缸体中的马达轴沿与摆线传动机构中的偏心轴相同的周向布置在壳体缸体中。摆线传动机构可以特别是被设计为，移动第四机器人轴，即，使悬臂的前臂相对于悬臂的基臂转动。
正齿轮传动机构可以被设计为，将由特别是两个电动马达产生的转矩传递到两个手轴(第五和第六机器人轴)上。
附图说明
本发明的具体实施例将在下面的附图说明中参照附图进行详细说明。这些示例性实施例的具体特征可以在必要时被单独或组合地考虑来表示本发明的一般性特征，而与它们具体在本文中哪里被提到无关。其中：
图1示出了六轴曲臂机器人类型的示例性工业机器人的侧视图，其具有根据本发明的悬臂；
图2示出了悬臂的具体实施例的分解透视图，该悬臂具有根据本发明的壳体缸体和例如三个电动马达；
图3示出了根据本发明的壳体缸体在三个电动马达、正齿轮传动机构和悬臂的摆线传动机构之一的区域中的剖视图；和
图4示出了根据本发明的与三个电动马达组装在一起的壳体缸体的透视图。
具体实施方式
图1示出了六轴曲臂机器人1a的示例性结构型式的机器人1，其具有机器人臂2和机器人控制装置10。在本实施例的情况下，机器人臂2包括多个依次设置并借助关节可转动地相互连接的节肢L1至L7。
机器人1的机器人控制装置10被构造或设计为执行机器人程序，通过该机器人程序，可以使机器人臂2的关节(机器人轴A1至A6)根据机器人程序自动化或者在手动操作中自动地调节或转动运动。为此，机器人控制装置10与机器人1的可操控的电动马达M1至M6连接，这些电动马达被设计为，对机器人1的关节(机器人轴A1至A6)进行调节。
在工业机器人1a的本实施例的情况下，节肢L1至L7是支架3和相对于支架3围绕竖直延伸的机器人轴A1可转动地安装的转盘4。机器人臂2的其它节肢是摇臂5、悬臂6和优选为多轴的机器人手7，该机器人手具有被设计为工具法兰8的紧固装置，其用于例如紧固机器人抓手。摇臂5在下端部上，即在摇臂5的关节上，围绕优选为水平的机器人轴A2可枢转地安装在转盘4上。
在摇臂5的上端部上，在摇臂5的关节上又围绕同样优选为水平的轴A3可枢转地安装有悬臂6。该悬臂在端侧以其优选为三个的机器人(手)轴A4、A5、A6承载机器人手7。机器人轴A1至A6可以分别由电动马达M1至M6之一通过机器人控制装置10被程序控制地驱动。为此，通常可以在各个节肢L1至L7与各自配属的电动马达M1至M6之间设置传动机构。
在本实施例的情况下，悬臂6具有根据本发明的壳体缸体，其具有恰好三个电动马达(M4至M6)。
因此在本实施例的情况下，悬臂6具有机器人臂2的第四机器人轴A4、第五机器人轴A5和第六机器人轴A6。在此，悬臂6具有可转动地安装在摇臂5的自由端部上的基臂6.1，悬臂6的前臂6.2围绕第四机器人轴A4可转动地安装在该基臂上。在此，前臂6.2承载两轴的机器人手7。机器人手7的第四机器人轴A4与另外的两个机器人轴A5和A6构成机器人臂2的三个手轴。这三个手轴与三个基轴A1、A2和A3一起构成六轴曲臂机器人1a。
根据图2至图4的机器人臂2或悬臂6带有机器人手驱动装置11。机器人手驱动装置11包括至少三个布置在机器人臂2的悬臂6中的电动马达M4、M5、M6，用于驱动悬臂6的多轴机器人手7。每个电动马达M4、M5、M6均具有一个电动转子M4.1、M5.1和M6.1，这些电动转子分别具有一个马达轴M4.2、M5.2和M6。
根据本发明，该至少三个电动马达M4、M5、M6在共同的壳体缸体12的内部被布置为，使每个转子M4.1、M5.1和M6.1均位于壳体缸体12的一单独的缸体部分中并分别以其马达轴M4.2、M5.2和M6.2平行于壳体缸体12的中心轴线Z地取向，该中心轴线沿悬臂6的纵向延伸定向。
在本实施例的情况下，壳体缸体12具有至少基本上为圆柱形的罩壁，并且至少三个电动马达M4、M5、M6的转子M4.1、M5.1和M6.1以其马达轴M4.2、M5.2和M6.2沿围绕壳体缸体12的中心轴线Z的周向均匀分布地布置在壳体缸体12的内部。
在此，具有至少三个电动马达M4、M5、M6的壳体缸体12布置在中空的臂壳体的内部，即，在本实施例的情况下布置在机器人臂2的悬臂6的基臂6.1的内部。
壳体缸体12构成三个电动马达M4、M5、M6的所有转子M4.1、M5.1和M6.1的共同的马达壳体。
三个电动马达M4、M5、M6的马达轴M4.2、M5.2和M6.2在一共同的节圆上围绕悬臂6的沿悬臂6的纵向延伸取向的中心轴线Z平置地布置在壳体缸体12中。这意味着，在该三个电动马达M4、M5、M6的情况下，它们是以120度的分度彼此错开地布置。
三个电动马达M4、M5、M6的所有转子M4.1、M5.1和M6.1相对于悬臂6的沿悬臂6的纵向延伸取向的中心轴线Z在壳体缸体12中布置相同的轴向高度上。
多轴机器人手7或基臂6.1和/或前臂6.2具有至少一个带有传动机构壳体14的传动机构13，壳体缸体12被法兰连接在该传动机构壳体上。
三个电动马达M4、M5、M6的转子M4.1、M5.1和M6.1分别以其马达轴M4.2、M5.2和M6.2通过滚动轴承15可转动地安装在壳体缸体12中或第一传动机构壳体14.1中，特别是如图3所示。
在本实施例的情况下，每个转子M4.1、M5.1和M6.1通过至少一个面向相应的马达轴M4.2、M5.2和M6.2的从动侧端部的前滚动轴承15.1可转动地安装在第一传动机构13.1的传动机构壳体14.1上，并且每个转子M4.1、M5.1和M6.1通过至少一个背向相应的马达轴M4.2、M5.2和M6.2的从动侧端部的后滚动轴承15.2可转动地安装在壳体缸体12中。
因此，在如图3所示的本实施例的情况下，悬臂6具有第一传动机构13.1，该第一传动机构包括至少一个正齿轮级。该正齿轮级包括至少一个布置在传动轴13.1a上的正齿轮13.1b，并且该至少一个传动轴13.1a被***到马达轴M5.2的从动侧端部上。在图3所示的本实施例的情况下，悬臂6还具有第二传动机构13.2，该第二传动机构被法兰连接在第一传动机构13.1上，其中，传动轴13.1a的至少一个从动侧端部通过至少一个滚动轴承15.3安装在第二传动机构13.2的第二传动机构壳体14.2中。
特别是如图3所示，壳体缸体12、第一传动机构13.1和第二传动机构13.2沿中心轴线Z的方向依次串联地布置在悬臂6中。
在图3所示的剖面图中，示例性地示出了用于驱动第五机器人轴A5的电动马达M5。另外两个马达M4和M6可以以相同的方式设计，其中，马达轴M4.2和M6.2是以其它的方式联接到第一传动机构13.1或第二传动机构13.2。但是，除非明确说明，否则对于电动马达M5所描述的特征也以类似的方式存在于另外两个电动马达M4和M6中。
在图3中的左手边示出了马达轴M5.2的背向第一传动机构13.1和第二传动机构13.2的端部。马达轴M5.2的该背向第一传动机构13.1和第二传动机构13.2的端部借助于第二滚动轴承15.2安装在壳体缸体12的支座中。马达轴M5.2的该端部的逐渐尖细的突起延伸穿过第二滚动轴承15.2。在该逐渐尖细的突起上布置有传感器17，用于检测马达轴M5.2的转动方位。例如，传感器17可以是分解器或增量编码器。借助于该传感器17，可以调节马达M5的转动位置、转动速度和/或转动加速度。在本实施例的情况下，电动马达M5和传感器17形成伺服马达。
在马达轴M5.2的与传感器17相对置的另一端部上，马达轴M5.2通过第一滚动轴承1.1来安装。就此而言，第一滚动轴承15.1是布置在马达轴M5.2的面向第一传动机构13.1和第二传动机构13.2的另一端部上。第一滚动轴承15.1和第二滚动轴承15.2可以构成用于马达轴M5.2的紧固-松动轴承组。
在图3所示的本实施例的情况下，第二滚动轴承15.2是安装在壳体缸体12的支座中，而第一滚动轴承15.1是安装在第一传动机构13.1的支座中。为此，如图所示的，可以将用于第一滚动轴承15.1的支座布置在第一传动机构13.1的面向壳体缸体12的端侧上。
马达轴M5.2的端部的逐渐尖细的突起同样延伸穿过第一滚动轴承15.1。在该逐渐尖细的突起上，例如通过花键连接抗扭地安装有传动轴13。在图3所示的当前实施例的情况下，第一传动机构13.1的传动轴13.1a承载有驱动正齿轮13.1b。该驱动正齿轮13.1b与第一传动机构13.1的从动正齿轮13.1c啮合。该从动正齿轮13.1c又与中空轴18连接，该中空轴驱动机器人手7的第五机器人轴A5，即，使其运动。中空轴18通过自身的第一滚动轴承安装在第二传动机构13.2中，并且通过第二滚动轴承支撑在中心轴19上。
在中空轴18的内部，相对于其同轴地、可转动地布置有中心轴19。中心轴19一方面通过滚动轴承支撑在中空轴18上，另一方面通过滚动轴承支撑在第一传动机构13.1上。在两个滚动轴承之间，中心轴19承载有从动正齿轮，该从动正齿轮又与驱动正齿轮啮合，该驱动正齿轮由马达M6以类似于马达M5的方式通过第一传动机构13.1的第二传动轴来驱动。因此，在本实施例的情况下，中心轴19驱动机器人手7的第六机器人轴A6。
马达M4用于驱动第四机器人轴A4，即，使第四机器人轴转动，并因此引起前臂6.2相对于基臂6.1的转动。
前臂6.2相对于基臂6.1的转动是借助于马达M4通过第二传动机构13.2实现的。
在本实施例的情况下，第二传动机构13.2是摆线传动机构，其包括三个沿周向均匀分布设置的偏心轴13.2a，其中，可转动地安装在壳体缸体12中的三个马达M4、M5和M6的马达轴M4.2、M5.2和M6.2如同偏心轴13.2a在摆线传动机构中一样按照相同的周向布置在壳体缸体12中。
在本实施例的情况下，电动马达M4驱动摆线传动机构的三个偏心轴13.2a之一。由于马达轴M4.2直接联接在偏心轴13.2a上，特别是抗扭地插接在偏心轴13.2a上，因此至少马达M4必须位于与被马达轴M4.2直接连接于其上的偏心轴13.2a相同的节圆上。在此，摆线传动机构的外壳可以与前臂6.2牢固地连接，而摆线传动机构的相对于摆线传动机构的外壳可转动的内壳可以与第一传动机构13.1的壳体或者基臂6.1牢固地连接。
此外，壳体缸体12和第一传动机构13.1的传动机构壳体可以被设计为一体的驱动器壳体。代替具有端齿轮的第一传动机构13.1，在第一传动机构中也可以通过传动带进行转矩传递。

Claims (15)

1.一种带有机器人手驱动装置(11)的机器人臂，所述机器人手驱动装置具有至少三个布置在所述机器人臂(2)的悬臂(6)中的电动马达(M4，M5，M6)，用于驱动所述悬臂(6)的多轴的机器人手(7)，其中每个电动马达(M4，M5，M6)均具有一电动的转子，每个转子均带有一马达轴，
其中，所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)在一共同的壳体缸体(12)的内部被布置为，使得每个转子(M4.1，M5.1，M6.1)均位于所述壳体缸体(12)的一单独的缸体部分中，并分别以其马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)平行于所述壳体缸体(12)的沿所述悬臂(6)的纵向延伸取向的中心轴线(Z)定向。
2.根据权利要求1所述的机器人臂，其中，所述壳体缸体(12)具有至少基本上为圆柱形的罩壁，并且，所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的转子(M4.1，M5.1，M6.1)被布置为，以其马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)在所述壳体缸体(12)的内部沿周向围绕所述壳体缸体(12)的中心轴线(Z)均匀地分布。
3.根据权利要求1或2所述的机器人臂，其中，具有所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的所述壳体缸体(12)被布置在所述机器人臂(2)的悬臂(6)的中空的臂壳体内。
4.根据权利要求1或2所述的机器人臂，其中，具有所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的所述壳体缸体(12)构成所述机器人臂(2)的悬臂(6)的承载结构件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机器人臂，其中，所述壳体缸体(12)构成所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的所有转子(M4.1，M5.1，M6.1)的共同的马达壳体。
6.根据前述权利要求中任一项所述的机器人臂，其中，所述壳体缸体(12)由一件式的铸件构成，在该铸件中形成有相应于所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)数量的凹部，至少三个电动马达(M4，M5，M6)中的每一个分别***到所述凹部中。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人臂，其中，所述壳体缸体(12)具有定子叠片铁芯，所述定子叠片铁芯构成全部所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的共同的定子叠片铁芯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的机器人臂，其中，所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)在共同的节圆上围绕所述悬臂(6)的沿所述悬臂(6)的纵向延伸取向的中心轴线(Z)平置地布置在所述壳体缸体(12)中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的机器人臂，其中，所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的所有转子(M4.1，M5.1，M6.1)均相对于所述悬臂(6)的沿所述悬臂(6)的纵向延伸取向的中心轴线(Z)以相同的轴向高度布置在所述壳体缸体(12)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的机器人臂，其中，所述多轴的机器人手(7)具有至少一个传动机构(13.1，13.2)，该传动机构具有传动机构壳体(14.1，14.2)，所述壳体缸体(12)被法兰连接在所述传动机构壳体上。
11.根据权利要求5所述的机器人臂，其中，所述至少三个电动马达(M4，M5，M6)的转子(M4.1，M5.1，M6.1)分别通过其马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)借助于滚动轴承(15.1，15.2，15.3)可转动地安装在所述壳体缸体(12)中。
12.根据权利要求10或11所述的机器人臂，其中，每个转子(M4.1，M5.1，M6.1)通过至少一个面向相应的马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)的从动侧端部的前滚动轴承(15.1)可转动地安装在所述壳体缸体(12)中，并且，每个转子(M4.1，M5.1，M6.1)通过至少一个背向相应的马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)的从动侧端部的后滚动轴承(15.2)可转动地安装在所述壳体缸体(12)中。
13.根据权利要求10或11所述的机器人臂，其中，每个转子(M4.1，M5.1，M6.1)通过至少一个面向相应的马达轴(M4.1，M5.1，M6.1)的从动侧端部的前滚动轴承(15.1)可转动地安装在所述传动机构(13.1)的传动机构壳体(14.1)上，并且，每个转子(M4.1，M5.1，M6.1)通过至少一个背向相应的马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)的从动侧端部的后滚动轴承(15.2)可转动地安装在所述壳体缸体(12)中。
14.根据权利要求10或11所述的机器人臂，其中，所述传动机构(13)具有至少一个正齿轮级作为第一传动机构(13.1)，所述正齿轮级包括至少一个布置在至少一个传动轴上的正齿轮，其中，所述至少一个传动轴分别插接在所述至少一个马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)之一的从动侧端部上，并且所述悬臂(6)具有第二传动机构(13.2)，该第二传动机构被法兰连接到所述第一传动机构(13.1)上，其中，所述传动轴的至少一个从动侧端部通过至少一个滚动轴承(15.3)安装在所述第二传动机构(13.2)的传动机构壳体中。
15.根据权利要求14所述的机器人臂，其中，所述第二传动机构(13.2)是摆线传动机构，其包括三个沿周向均匀分布设置的偏心轴(13.2a)，其中，至少三个可转动地安装在所述壳体缸体中的所述马达轴(M4.2，M5.2，M6.2)如同所述偏心轴(13.2a)在所述摆线传动机构中一样按照相同的周向被布置在所述壳体缸体(12)中。
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