[发明专利]用于机械手的驱动装置

说明书

本发明涉及一种用于布置在机器人系统的机械手的两个轴件之间关节的驱动装置，其用于一个轴件相对于另一个轴件的旋转驱动，所述驱动装置具有驱动一个驱动轴(8)的马达(7)、被联接至这一个轴件且通过该驱动轴(8)被直接或间接转动的输出件(3,4)和印刷电路板(13)，该印刷电路板被导热连接至马达(7)的热沉(24)。

本发明涉及用于机器人系统的机械手的两个轴件之间关节的驱动装置。

机器人系统或机械臂的机械手所用的驱动单元用于安置机械臂的轴件，该轴件通常是多轴设计的以相对于相邻轴件是可运动的且优选是可旋转的。在两个相邻轴件之间的最终活动性通过机械手的轴件数量导致机器人系统的相应的自由度。

在工业机器人的情况下使用驱动单元，该驱动单元允许轴件绕横向于其纵向延伸方向的轴线旋转。其它驱动装置被设计成允许绕轴件的纵轴线旋转。为此通常采用尺寸适当的马达，马达可以与相应的减速器合作。

在轻型机器人中，驱动装置被安装在轴件的独立壳体中，这是因为这种机器人的机械手的壳体基本上被设计成外骨骼状。

在从现有技术中已知的驱动装置中，通常在输出侧设置至少一个传感器装置用于检测输出件的位置、扭矩和/或转速，该输出件使一个轴件相对于另一轴件旋转。为了检测由马达驱动的驱动轴的驱动速度、驱动扭矩和/或位置，在马达侧或驱动侧还设有另一个传感器装置。

为了实现特别紧凑的设计，德国专利号102016004810号提出一种驱动装置，特别是用在轻型机器人中的驱动装置，在此，两个传感器装置都布置在单个印刷电路板上。

用于设于机器人系统的机械手的两个轴件之间的关节的用于将一个轴件相对于另一个轴件驱动旋转的驱动装置包括驱动一个驱动轴的马达和联接至这个轴件并通过驱动轴被间接或直接旋转的输出件，其中，设有印刷电路板(PCB)，在印刷电路板上布置有用于由驱动轴提供的驱动的传感器装置和用于由输出件提供的输出的传感器装置，其中，用于驱动的传感器装置和用于输出的传感器装置布置在印刷电路板的相对两侧上。

此外，设置有传感器轴，该输出件不可转动地联接至该传感器轴，该传感器轴穿过印刷电路板中的开口地延伸至印刷电路板的与马达相对的一侧，以及一个位置环或传感器环在印刷电路板上方设置在传感器轴的轴端面区域中，该传感器环与用于输出的传感器装置相互作用。传感器环可旋转地安装在支承座中并且以不可旋转的方式与传感器轴联接。

在如图1举例所示的现有技术的驱动装置的这样的实施例中，用于为了输出和驱动而控制驱动装置、用于传感器装置以及其它控制和功率部件的所有电子部件因此以密集布置方式设置在单个印刷电路板上。不言而喻的是，在电路板区域中的单独电子部件因此产生大量热，由此，这在机器人相当长时间连续工作的过程中尤其可引起注意。

原则上，须避免在印刷电路板区域内的过度产生热以便没有不必要地因故障和失效而损害电子部件的和进而机器人控制系统的功能可靠性。另外存在如下问题，伴随机械手的外骨骼状壳体结构，只能很差地或者至少没有足够迅速地从印刷电路板区域散热。基于流体的冷却装置因为机械手活动性而不适于此目的。

基于上述内容，本发明的目的是提供一种用于尤其但非排他地具有轻型结构的机器人系统的机械手的两个轴件之间关节的驱动装置，其消除从现有技术中知道的上述缺点，尤其是它开创如何能有效消散出现在电子部件区域内的热的可能性。

该目的通过根据权利要求1的驱动装置以及根据权利要求8的机器人来实现。

因此，本发明涉及一种用于布置在机器人系统的机械手的两个轴件之间关节的驱动装置，其用于一个轴件相对于另一个轴件的旋转驱动并具有驱动一个驱动轴的马达、被联接至这一个轴件且通过该驱动轴被直接或间接转动的输出件、其上布置有用于由驱动轴提供的驱动传感器装置、用于由输出件提供的输出的传感器装置和用于控制该驱动装置的控制电子装置的印刷电路板，其中，设有至少一个将印刷电路板以导热方式连接至马达壳体或壳体部段的热沉。