CN110936353A - 机器人单元 - Google Patents

Abstract

一种机器人单元(10)，包括机器人主体(12)，该机器人主体(12)为臂式机器人，该臂式机器人包括多个连杆(18a、18b、18c)以及一个或多个保护外壳(16)，多个连杆(18a、18b、18c)通过至少一个接头彼此连接，一个或多个保护外壳(16)覆盖并保护多个连杆(18a、18b、18c)中的一个或多个连杆的圆周表面的至少一部分。在多个连杆(18a、18b、18c)中的一个或多个连杆的圆周表面上设置有附接或脱离保护外壳(16)的一个或多个紧固部分(22)。

Description

机器人单元

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年9月21日提交的第2018-177806号日本专利申请的优先权，其全部内容(包括说明书、权利要求书、附图和摘要)通过引用结合于此。

技术领域

本说明书公开了一种机器人单元，该机器人单元包括机器人主体，该机器人主体是臂式机器人，该臂式机器人具有经由至少一个接头彼此连接的多个连杆。

背景技术

臂式机器人具有通过接头彼此连接的多个连杆是众所周知的。这些臂式机器人在例如工厂中安装，并且用于制造产品。特别地，近年来，臂式机器人有时被建议安装在机床的加工室中。例如，JP 2017-202548A公开了一种附接于机床主轴上的臂式机器人。JP2017-213658A公开了一种附接于机床的刀架上的臂式机器人。JP 2018-020402A公开了一种附接于机床主轴上的臂式机器人。

发明内容

围绕这种臂式机器人的外界环境可能会变化。例如，在上述专利文献中，臂式机器人安装在机床的加工室中。在加工室中，在加工工件期间切屑和切削水可能飞溅。根据加工类型，也可能产生强振动或热量。这样的切屑、切削水、振动和热量可能是臂式机器人的劣化因素。

臂式机器人需要有抵抗这样的切屑、切削水、振动和热量的耐用构造。然而，劣化因素的类型根据机床执行的加工类型而不同。由劣化因素引起的对臂式机器人的影响程度根据臂式机器人在加工(特别是相对于加工点的位置)或其他条件期间的位置而显著变化。因此，臂式机器人所需的耐用构造根据臂式机器人的外界环境或使用条件而不同。然而，没有这样的机器人，该机器人的耐用构造可以根据臂式机器人的外界环境和使用条件而改变。

本说明书公开了一种包括臂式机器人的机器人单元，该臂式机器人的耐用构造可以根据机器人的外界环境和使用条件而改变。

本说明书中公开的机器人单元包括机器人主体，该机器人主体是臂式机器人，该臂式机器人具有通过至少一个接头彼此连接的多个连杆，以及至少一个保护外壳，该保护外壳覆盖并保护多个连杆中的至少一个连杆的圆周表面的至少一部分。在多个连杆中的至少一个连杆的圆周表面上设置有至少一个紧固部分，该紧固部分能够附接和脱离至少一个保护外壳。

在上述构造中，由于可以根据机器人的外界环境或使用条件来附接或脱离保护外壳，因此可以改变臂式机器人的耐用构造。

在上述情况下，至少一个保护外壳可以包括至少一个联合式保护外壳，该至少一个联合式保护外壳延伸跨越两个或更多个连杆。所述至少一个联合式保护外壳中的每一个联合式保护外壳可包括多个保护部分，每个保护部分构造成覆盖所述多个连杆中的相应一个连杆的圆周表面的至少一部分。所述至少一个联合式保护外壳中的每一个联合式保护外壳还可包括至少一个连接部分，该至少一个连接部分不可分离地连接两个保护部分，使得在两个保护部分之间的相对取向关系中允许改变。

在上述构造中，由于保护外壳也可以覆盖臂式机器人的接头，因此也可以根据需要保护接头。

所述至少一个保护外壳可包括至少一个可分离式保护外壳，该至少一个可分离式保护外壳仅覆盖所述多个连杆中的一个连杆。

在上述构造中，因为保护外壳不延伸跨越两个或更多个连杆，所以连杆的运动不太可能受到保护外壳的限制。

保护外壳在连杆的横向方向上能够拆分成两个或更多个。

在上述构造中，保护外壳能够容易地附接到连杆。

保护外壳可以由如下材料制成：该材料的热阻温度、刚度和耐化学性中的至少一个高于连杆的底盘的热阻温度、刚度和耐化学性中的相应的至少一个。

在上述构造中，机器人单元的热阻、耐冲击性和耐化学性提高到比在单独地使用机器人主体的情况下更高。

保护外壳可包括隔热材料或隔热结构，该隔热材料或隔热结构防止外界环境与连杆的底盘之间的热传递。

在上述构造中，因为可以减少到机器人的内部部分的热传递，所以可以避免由温度升高引起的电动机、编码器等的故障。

可以设置有能够附接到至少一个紧固部分的不同类型的多个保护外壳，并且这些保护外壳由不同的材料制成和/或具有不同的形状。附接到至少一个紧固部分的保护外壳可以是可更换的。

在上述构造中，由于可以根据机器人的外界环境或使用条件来更换保护外壳，因此可以自由改变臂式机器人的耐用构造。

机器人主体可包括一个或多个末端执行器连接器，一个或多个末端执行器连接器附接或脱离末端执行器。可以设置有能够附接到一个或多个末端执行器连接器的不同类型的多个末端执行器，使得附接到其中一个末端执行器连接器中的末端执行器是可更换的。

在上述构造中，因为机器人单元的各种应用变得可用，所以改善了机器人单元的多功能性。

机器人主体可放置在机床的加工室里面。

在上述构造中，因为机床的各种操作变得可用，所以提高了机床的生产率。

根据本说明书中公开的机器人单元，因为可以根据机器人的外界环境或使用条件来附接或脱离生产的外壳，所以可以改变臂式机器人的耐用构造。

附图说明

将基于以下附图描述本发明的实施例，其中：

图1是结合有机器人单元的机床的示意性剖视图；

图2是机器人单元的示意性爆炸前视图；

图3显示了可分离式保护外壳的示例；

图4显示了联合式保护外壳的示例；

图5A是用于说明一触式锁定机构的示例的示图；

图5B是用于进一步说明一触式锁定机构的所述示例的示图；

图5C是更进一步描述一触式锁定机构的示例的示图；及

图6显示了机器人单元的另一示例。

附图标记说明：

10、机器人单元，12、机器人主体，14、末端执行器，16、保护外壳，18、臂，19、可旋转接头，20、臂底盘，22、紧固部分，26、外壳半部，28、保护部分，30、连接部分，32、密封部分，42、锁定壳，44、锁定销，46、筒，48、往复销，50、弹簧，52、锁定球，56，58、锥形表面，100、机床，102、加工室，104、外罩，106、门，108、主轴，110、刀架，112、转台，114、刀具，116、卡盘，118、控制器，120、修复装置。

具体实施方式

下面参考附图描述机器人单元10。图1是结合有机器人单元10的机床100的示意性剖视图。图2是机器人单元10的示例性爆炸前视图；图1省略了机器人单元10的保护外壳16的图示，以简化描述。在下面的描述中，平行于主轴108的旋转轴线的方向被称为“Z轴”，垂直于Z轴并且平行于刀架110的移动方向的方向被称为“X轴”，并且垂直于X轴和Z轴的方向称为“Y轴”。

首先，简要描述结合有机器人单元10的机床100。机床100是车床，该车床通过应用由刀架110保持的刀具114来加工旋转中的工件(图1和图2未显示)。具体地，机床100是数控(NC)车削中心，该数控(NC)车削中心设置有保持多个刀具114的转台112。

机床100容纳于机床100的加工室102的外罩104中。在加工室102的前部设置大的开口，并且通过门106打开或关闭该开口。机床100包括：可旋转地保持工件110的一端的主轴单元、保持刀具114的刀架110，以及保持工件的另一端的尾座16(未显示)。主轴单元包括具有内置旋转电动机的头座(未显示)，以及附接到头座的主轴108。主轴108包括卡盘116或夹头，卡盘116或夹头可移除地保持工件，从而可以根据需要更换要保持的工件。主轴108和卡盘116围绕水平(沿着Z轴)延伸的旋转轴旋转。

尾座设置成沿Z轴与主轴108相对，使得主轴108保持工件的一端，而尾座保持工件的另一端。尾座沿Z轴方向可移动，使得尾座可以朝向工件或远离工件移动。

刀架110保持刀具114，例如称为“车刀”的切削刀具。刀架110可平行于Z轴或X轴移动，以调节刀具114的刀片尖端的位置。

当沿Z轴方向观察时，转台112是多边形，并且可绕平行于Z轴的轴线旋转。一个或多个刀具114可移除地附接到转台112的圆周表面，使得可以通过旋转转台112来改变用于加工的刀具114。

控制器118根据来自操作者的指令来控制机床100中的每个部件的运转。控制器118可包括，例如用于执行各种操作的CPU和用于存储各种控制程序或控制参数的存储器。控制器118还具有通信功能，以向其他设备发送或从其他装置接收各种数据，例如NC程序数据。例如，控制器118可包括NC控制器，所述NC控制器根据需要计算刀具114或工件的位置。控制器118可以是单一单元或多个运算单元的组合。控制器118也可以控制下述的机器人单元10，或者机器人单元可被另一个控制器控制。

机器人单元10也放置在加工室102里面。机器人单元10包括机器人主体12，附接到机器人主体12的末端执行器14，以及覆盖机器人主体12的外表面的保护外壳部件16a到16c(图1中未显示)。当没有单独提及相应的保护外壳部件16a至16c时，通过省略数字后面的后缀字母，仅将整个外壳描述为“保护外壳16”。其他部件以相同的方式描述。机器人主体12是具有臂18的臂式机器人；具体地，多个连杆18a至18c(在附图中显示的本实施例中的三个连杆)经由至少一个接头彼此连接。在本实施例中，机器人主体12放置在加工室102的底板上。当然，机器人主体12也可以放置在其他位置。例如，机器人主体12可以放置在加工室102或主轴108的侧表面上。或者，机器人主体12可以放置于可在加工室102中移动的可移动体上，例如刀架110、转台112或尾座。机器人主体12的可移动范围能通过将机器人主体12放置在可移动体上来扩大。当机器人主体12安装在铣床、加工中心或多任务机器中时，机器人主体12可以放置在主轴头，该主轴头为上方或其他位置上放置有工件的工作台。

如图2所示，本实施例中的机器人主体12是垂直关节型机器人，包括三个连杆18a至18c，三个连杆18a至18c可绕水平轴线摆动(可在垂直平面内摆动)。可绕垂直轴线旋转的可旋转接头19设置在机器人主体12的近端。臂18由中空底盘制成，该中空底盘由例如，金属(铝或其他金属)制成。驱动器(例如，电动机)、传动机构(例如，齿轮)和传感器(例如，旋转编码器)放置在臂18的底盘中，使得臂18通过被驱动器驱动而摆动。用于发送和接收信号和电力的线路也封闭在臂18的底盘中。

在连杆18a至18c的外表面上设置有紧固部分22，该紧固部分22附接和脱离下面描述的保护外壳16。紧固部分22的数量和形状不限于任何特定数量或形状，只要紧固部分22可以附接和脱离保护外壳16即可。因此，紧固部分22可以是螺丝孔，该螺丝孔通过螺丝接合来附接和脱离保护外壳16，紧固部分22也可以是接合的凸爪或凹槽，凸爪或凹槽通过接合来附接和脱离保护外壳16。在另一个实施例中，紧固部分22可以具有使用弹簧50或磁铁的力来附接和脱离保护外壳16的结构。或者，每个紧固部分22可以是“一触式夹持器”，该“一触式夹持器”可以“一触式”地附接或脱离保护外壳16，这意味着执行按压、拉动或旋转中的任何一个。一触式夹持器的一个示例在下面进一步描述。

机器人主体12包括末端执行器14，末端执行器14接近目标以对目标产生一些影响。“接近”意味着末端执行器14接近目标到足够靠近末端执行器14完成任务的位置。当末端执行器14是在与目标接触的同时感测目标的温度的温度传感器时，“接近”意味着末端执行器14与目标接触。相反，当末端执行器14是非接触式温度传感器时，“接近”意味着末端执行器14接近足够靠近以感测目标温度的位置。

一个或多个末端执行器14可以附接到单个机器人主体12。末端执行器14可以附接到机器人主体12的远端或任何中间点。在本实施例中，单个末端执行器14附接到机器人主体12的远端。

末端执行器14不限于任何特定类型，只要末端处理器14产生如上所述的一些影响。末端执行器14可以是例如，保持目标的保持装置(手动机构、抽吸和保持机构等)。在另一个实施例中，末端执行器14可以是传感器(例如，温度传感器、振动传感器、接触传感器、压力传感器等)，该传感器感测关于目标或目标的外界环境的信息。在又一个实施例中，末端执行器14可以是按压目标的按压机构。例如，末端执行器14可以是辊筒，其在允许工件旋转的同时，通过按压工件而减少振动。在又一个实施例中，末端执行器14可以是用于辅助加工的流体(例如，空气、切削油或切削水)分配器。末端执行器14可以是能量发射器(例如，激光或电弧)或材料(例如，用于增材制造的材料)以使工件成形。在又一实施例中，末端执行器14可以是用于捕获目标的图像的相机。

上述末端执行器14可从机器人主体12移除，从而可以根据需要更换末端执行器14。例如，在开始加工之前，可以使用手动机构将手动机构末端执行器14附接到机器人主体12上以搬运工件。在搬运工件之后，手动机构末端执行器14可以用温度传感器末端执行器14更换，以在加工期间感测工件或刀具114的温度。该可更换构造可以拓宽机器人单元10的应用范围。当然，末端执行器14可以不可分离地固定于机器人主体12上。尽管在附图所示的实施例中，单个末端执行器14附接到机器人主体12的远端，但是对附接到单个机器人主体12的末端执行器14的数量没有限制。可以附接一个或更多个末端执行器14。末端执行器14附接到机器人主体12的位置可以在机器人主体12的远端或任何中间位置。

机器人单元10包括保护外壳16，该保护外壳16至少部分地保护一个或多个连杆18a至18c的外表面。保护外壳16通过上述紧固部分22可移除地附接到机器人主体12。下面简要描述设置保护外壳16的原因。

如上所述，本实施例中的机器人主体12安装在机床100的加工室102中。机器人主体12所需的性能根据机器人主体12的加工条件和位置(特别是相对于加工点的位置)而显著变化。例如，切屑和切削水在加工工件的过程中在加工室102中飞溅。当机器人主体12的臂18定位在切屑或其他碎屑到达的区域中时，需要保护臂18免受切屑或其他碎屑的影响，保护臂18的性能可能根据加工条件而变化。例如，当刚性切屑飞溅时，臂18需要具有刚性底盘，即使这种刚性底盘使臂18在某种程度上更重或更大。相反，当软的连续切屑飞溅时，臂18需要具有轻型底盘，即使这样的轻型底盘在一定程度上降低了臂18的刚性。当切屑处于高温时，臂18需要具有高耐热性的底盘。当切割水或油飞溅时，需要防止切割水或油进入接头的空间。

当机器人单元10的末端执行器14是可更换的时，机器人主体12的应用根据末端执行器14的类型而不同。当应用不同时，期望的结构，特别是机器人主体12的耐久性显著不同。

因此，难以始终确保机器人主体12的足够的耐久性，因为所需的性能，特别是机器人主体12的耐久性，根据需要而变化。在本公开的实施例中，因为设置了可以附接到臂18和与臂18脱离的不同类型的两个或更多个保护外壳16，所以可以根据需要更换附接到臂18的保护外壳16。以这种方式，可以根据条件改变机器人单元10的性能，特别是耐久性。结果，可以延长机器人单元10的寿命，并且可以提高加工质量。保护外壳16如下所述。

两种类型的保护外壳16是可用的。一种类型是可分离式，其中保护外壳部件16a至16c中的每一个保护外壳部件覆盖连杆18a至18c中的一个连杆，而另一种类型是延伸跨越两个或更多个连杆18a至18c的联合式。图2和3显示了可分离式保护外壳的示例，而图4显示了联合式保护外壳16的示例。

可分离式保护外壳部件16a至16c中的每一个覆盖连杆18a至18c中的一个。换句话说，例如，覆盖一个连杆18a的保护外壳部件16a与覆盖其它连杆18b和18c的其他保护外壳部件16b和16c完全分离。在本示例中，覆盖相应的连杆18a、18b或18c的每个保护外壳部件16a、16b或16c在横向方向上可拆分成两个。相应的可分离式保护外壳部件16a至16c的每一半被称为外壳半部26。保护外壳部件16a至16c的每一个具有足够的刚性以保持形状。保护外壳部件16a至16c在相邻的保护外壳部件16a至16c之间形成微小间隙，以避免干涉相邻连杆18a至18c的运动(摆动)。对于可分离式保护外壳16，因为保护外壳部件16a至16c对于相应的连杆18a至18c是分离的，所以臂18的运动不太可能受到限制。此外，因为保护外壳部件16a至16c的性能可以分别针对连杆18a至18c改变，所以可以更有效地保护机器人主体12。

联合式保护外壳16形成为延伸跨越两个或更多个相邻的连杆18a至18c。这种类型的保护外壳16沿横向也可拆分成两个，以形成外壳半部26。每个外壳半部26包括多个保护部分28，以及连接保护部分28的一个或多个连接部分30。保护部分28至少部分地覆盖臂18的圆周表面并且具有至少能够保持形状的刚性。连接部分连接保护部分28，并且主要覆盖臂18的接头。每个连接部分30由例如，橡胶或塑料片或波纹管材料制成，具有允许自由变形的柔性。这种连接部分30允许两个相邻的保护部分28彼此之间的定向关系根据接头的运动而改变。联合式保护外壳16可以增强机器人单元10的防水和防尘性能，因为包括接头的机器人单元10被覆盖。

保护外壳16的具体细节，包括材料和形状，可根据需要依照保护外壳16的应用而改变。但是，保护外壳16的覆盖连杆18a至18c的圆周表面的部分(用于可分离式的整个外壳和用于联合式的保护部分28；二者以下均称为“连杆覆盖部分”)可具有足以保持形状的刚性。因此，臂覆盖部分可以由金属、硬塑料、碳素纤维等制成。

在刚性切屑飞溅的情况下，臂覆盖部分可以由比臂18的底盘或切屑更硬的材料制成。在软的连续切屑飞溅的另一种情况下，臂覆盖部分可以由具有低刚性的轻质材料(例如，刚性等于切屑的刚性)制成。保护外壳16可具有避免切屑附接或缠绕到机器人的形状(例如，流线型形状)。在高温切屑飞溅的又一种情况下，臂覆盖部分可以由具有比臂18的底盘更高的耐热性的材料制成。在这种情况下，臂覆盖部分可以部分地或全部地包括隔热材料(例如，玻璃棉)或隔热结构，以防止臂18的底盘与环境之间的热传递。

在切削水或油飞溅的另一种情况下，保护外壳16可具有液体紧密性。例如，保护外壳16可以是联合式，具有由防水材料制成的连接部分30。密封部分32(例如，橡胶部分，参见图4)可以沿保护部分28的边缘设置，使得密封部分32紧密地附接到臂18或相对的外壳半部26的外表面。因为一些切割水可能太强而导致金属腐蚀，所以保护外壳16可以由具有比臂18的底盘更高的耐化学性的材料制成。

保护外壳16可用于改变机器人主体12的动态刚性或固有频率。例如，当末端执行器14(例如，辊筒)压靠工件以减小工件的振动时，机器人主体12可具有高动态刚性。可能希望改变机器人主体12的固有频率，以避免机器人主体12和工件之间的共振。在这些情况下，可以通过将用作配重机器人主体的保护外壳16附接到机器人主体12来改变机器人主体12的动态刚性或固有频率。机器人主体12的挠曲性根据目标(工件等)的重量而改变。可以通过调节保护外壳16的重量来控制挠曲性。这样的结构能提高定位精度。出于任何目的，可以设置一些不同重量类型的保护外壳16以将保护外壳16用作配重。

臂覆盖部分可以具有施加有保护涂膜(例如，电镀)的表面。这样的构造可以保持臂覆盖部分的性能，从而根据需要通过修复保护涂膜来提高保护外壳16的使用寿命。可以在加工室102的里面或外面执行修复。例如，修复装置120(例如，膜涂敷装置，参见图1)可以设置在加工室102里面，以便周期性地或根据保护涂膜的损坏的重要性来修复保护涂膜。为了修复保护涂膜，可以驱动机器人主体12以使附接到机器人主体12的保护外壳16移动到修复装置120附近。然后，修复装置120可以被激活以修复保护外壳16的保护涂膜。

可以预先设置不同类型的多个保护外壳16，使得保护外壳16的材料或形状中的至少一个彼此不同。保护外壳16可以根据机器人主体12的应用、使用环境或加工进程来选择，并且附接到机器人主体12。在某些情况下，保护外壳16可以省略。换句话说，当使用机器人主体12时，臂的底盘可以暴露。

保护外壳16可以由用户手动更换，或者使用装置或通过机器人自身自动更换。例如，两个或更多个机器人单元10可以置于加工室102里面，使得机器人单元10中的一个机器人单元10更换另一个机器人单元10的保护外壳16。在另一个实施例中，机床100可包括传递保护外壳16的传递装置。保护外壳16可以通过与传递装置协作的机器人主体12更换。

当保护外壳16附接到机器人主体12时，需要锁定保护外壳16以防止保护外壳16的脱离。为了从机器人主体12移除保护外壳16，锁定件需要被释放。当自动更换保护外壳16时，可以通过诸如一触式操作的简单操作来锁定或解锁保护外壳16的锁定件，该锁定件允许保护外壳16的附接和脱离。至于一触式机构，可以使用众所周知的机构。参考图5A至5C，描述了一触式机构的一个示例。在图5A至5C的示例中，锁定销44固定到保护外壳16，而锁定壳42固定到机器人主体12的臂底盘20。在这种情况下，锁定壳42用作附接和脱离保护外壳16的紧固部分22。

锁定壳42具有基本圆柱形的形状，锁定销44插入圆柱形内。锁定壳42的内圆周表面包括锥形表面56，该锥形表面56在底部倾斜以使径向开口更宽。锥形表面56使锁定壳42的下部分的内直径

大于上部内直径

锁定销44包括筒46，该筒46具有沿纵向轴线的通孔，以及往复销48，该往复销48在筒46中前进和后退。径向穿透的小孔靠近筒46的近端设置。如下描述的锁定球52放置在孔中。往复销48包括位于中间的颈部分；换句话说，往复销48部分地具有较小的直径。以这种方式，往复销48具有锥形表面58，该锥形表面58倾斜成在底部径向更宽。随着往复销48前进和后退，锥形表面58和锁定球52之间的接触关系改变，使得锁定球52径向向内或向外移位。往复销48通过弹簧50向缩回位置偏置。

锁定球52放置在形成于筒46中的小孔中。如图5A所示，当往复销48利用弹簧50的偏置力处于最缩回位置时，锁定球52被锥形表面58径向向外挤压。以这种方式，锁定球52从筒46的圆周表面部分向外突出。在这种状况下，锁定销44在与锁定球52对齐的位置处的外直径

大于锁定壳42的上部内直径

但是小于锁定壳42的下部内直径

如图5B所示，当往复销48受到抵抗偏置力的进一步按压时，往复销48的颈部分与锁定球52对齐。在这种状况下，锁定球52比筒46的外表面更加径向向内放置。因为筒46的外直径

小于锁定壳42的内直径

所以在这些条件下，锁定销44可以插入锁定壳42中。

在上述结构中，为了将保护外壳16附接到臂底盘20，往复销48受到抵抗弹簧50的偏置力的进一步按压，使得锁定销44可插入到锁定壳42中。在这种状况下，因为往复销48的颈部分与锁定球52对齐，所以锁定球52可以比筒46的外表面更向内移位。在这个状态下，锁定销44可以插入锁定壳42内。

如图5C所示，当锁定销44完全插入锁定壳42时，锁定球52几乎与锁定壳42的锥形表面56对齐。当往复销48从按压力释放时，往复销48在弹簧50的力的作用下缩回。结果，往复销48的锥形表面58在下侧抵靠锁定球52，使得锁定球52径向向外移位。在这种状态下，因为锁定球52接合锁定壳42的锥形表面56，所以防止锁定销44从锁定壳42中拉出。以这种方式，保护外壳16牢固地附接到臂底盘20。为了将保护外壳16从臂底盘20脱离，保护外壳16与锁定销44可以一起从臂底盘20脱离，同时进一步按压往复销48。

从上面的描述可以明显地看出，图5中所显示的构造仅通过按压或释放往复销48的按压就能够将保护外壳16锁定到臂18和从臂18解锁。因此，使用机器人或其他方式可以容易地实现保护外壳16的更换的自动化。

尽管上面描述涉及以机器人主体12是垂直关节型机器人的情况为示例，但是机器人主体12可以是不同类型的，只要机器人主体包括经由至少一个接头彼此连接的多个连杆即可。例如，如图6所示，机器人主体12可以是SCARA机器人，该SCARA机器人包括可绕垂直轴线摆动(可在水平面内摆动)的多个连杆18a、18b，以及可沿垂直轴线前进或后退的远端连杆18t。同样在这种情况下，可以在连杆18a、18b的圆周表面上设置可以附接或脱离保护外壳16的紧固部分22。保护外壳16可以通过紧固部分22附接或脱离。

保护外壳16不需要附接到所有连杆18a至18c。保护外壳16可以设置用于特定连杆，例如最远侧连杆18a。保护外壳16可以构造成不仅覆盖臂18和接头，也覆盖末端执行器14的一部分。

上述机器人单元10不仅可以安装在机床100的加工室102里面，还可以安装在其他位置。例如，机器人单元10可以结合在另一个设备中或独立安装而不结合在另一个设备中。例如，机器人单元10可以独立地安装在生产线中。机器人单元10可以安装在户外环境中。

Claims (9)

1.一种机器人单元，包括：

机器人主体，所述机器人主体为臂式机器人，所述臂式机器人具有通过至少一个接头彼此连接的多个连杆；及

至少一个保护外壳，所述至少一个保护外壳覆盖并保护所述多个连杆中的至少一个连杆的圆周表面的至少一部分，

其特征在于，在所述多个连杆中的至少一个连杆的圆周表面上设置有至少一个紧固部分，所述紧固部分能够附接和脱离所述至少一个保护外壳。

2.根据权利要求1所述的机器人单元，其特征在于，

所述至少一个保护外壳可以包括至少一个联合式保护外壳，所述至少一个联合式保护外壳延伸跨越两个或更多个连杆，及

所述至少一个联合式保护外壳中的每一个联合式保护外壳包括：

多个保护部分，每个保护部分构造成覆盖所述多个连杆中相应的一个连杆的圆周表面的至少一部分，及

至少一个连接部分，至少一个所述连接部分不可分离地连接两个保护部分，使得在所述两个保护部分之间的相对取向关系中允许改变。

3.根据权利要求1或2所述的机器人单元，其特征在于，

所述至少一个保护外壳包括至少一个可分离式保护外壳，所述至少一个可分离式保护外壳仅覆盖所述多个连杆中的一个连杆。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人单元，其特征在于，

所述保护外壳在所述连杆的横向方向上能够拆分成两个或更多个。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人单元，其特征在于，

所述保护外壳由如下材料制成：所述材料的热阻温度、刚度和耐化学性中的至少一个高于所述连杆的底盘的热阻温度、刚度和耐化学性中的相应的至少一个。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人单元，其特征在于，

所述保护外壳包括隔热材料或隔热结构，所述隔热材料或隔热结构防止外界环境与所述连杆的底盘之间的热传递。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人单元，其特征在于，

设置有不同类型的多个保护外壳，所述不同类型的多个保护外壳能够附接到所述至少一个紧固部分，

所述不同类型的多个保护外壳由不同材料制成和/或具有不同形状，及

附接到所述至少一个紧固部分的所述保护外壳是可更换的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人单元，其特征在于，

所述机器人主体包括一个或多个末端执行器连接器，所述一个或多个末端执行器连接器附接和脱离末端执行器，及

设置有能够附接到所述一个或多个末端执行器连接器的不同类型的多个末端执行器，使得附接到其中一个所述末端执行器连接器的所述末端执行器是可更换的。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的机器人单元，其特征在于，

所述机器人主体放置在机床的加工室里面。

Images