DD219839A1 - Drehantrieb in patronenbauweise - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Drehantriebe, die besonders in huelsenfoermige Hohlraeume von Bewegungsgliedern eingebaut werden koennen und die Hubbewegung eines einfachen Arbeitszylinders in Drehbewegung umsetzen, ohne einen rotierenden Druckstromverbraucher mit hohem Schluckvolumen funktionieren, wobei die Umsetzung der Bewegungsarten durch die besondere konstruktive Gestaltung und Zuordnung der Bauteile Kniehebel, Schiebemutter, deren Lagerung und Einbau in das Gehaeuse zustandekommt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein Arbeitszylinder mit einer Schiebemutter verschiebbar in einem Gehaeuse verbunden ist und dass eine kniefoermig gebogene Drehachse mit ihrem schraegen Schenkel mit einer Spiralnut versehen durch die Mitnehmer in der Stirnseite der Schiebemutter hindurchragt. Die Erfindung ist vorzugsweise zum Einbau in huelsenfoermige Hohlraeume der Greiferarme oder Ausleger von Industrie-Robotern geeignet. Figur

Description

Drehantrieb in Patronenbauweise :

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zum Ausführen einer Drehbewegung, vorzugsweise zum Einbau in hülsenförmige Hohlräume der Greiferarme oder Ausleger von Industrierobotern..

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Drehantriebe mit hydraulischer oder pneumatischer¹ Betätigung bekannt, die überwiegend mit Druckstromverbraucher und rotierender Kraftumsetzung funktionieren. Diese Antriebe haben den Vorteil der direkten Rotationserzeugung und des kontinuierlichen Drehbetriebes. Nachteilig ist ihr Bauvolumen und ihre Bauform. Ebenso wie die speziell für die Industrie-Roboter-Technik und den Werkzeugmaschinenbau entwickelten Schritt- und Stellmotore gestatten sie nicht den Einbau in Hohlräume von Bewegungselementen eines Roboters.. Außerdem sind einfache hydraulische und pneumatische Motore bei Druck- -stromausfall nicht selbsthemmend, so daß zusätzliche Bremsvorrichtungen - wie auch bei elektrischen Motoren - vorzusehen sind.

Weiterhin sind seit langem Getriebe zur Umwandlung hin- und hergehender Bewegungen in umlaufende bekannt, bei denen die Totpunktlagen in gleichen oder ungleichen Zeiträumen aufeinander folgen. Es ist eine knieförmig abgebogene Welle und eine mit ihr korrespondierende schwingend bewegte Platte vorgesehen, wobei die Welle über einen olivenförmigen Stein in einem röhrenförmigen Fortsatz der Platte drehbar.'gelagert ist und die drehende.Bewegung der abgebogenen Welle eine

ο η π j η p. ί . λ ro V i \

hubförmige Bewegung der Platte verursacht.'Diese Platte, wiederum kann mit Kolben oder anderen mechanisehen Elementen verbunden, sein, so daß wie im vorliegenden Beispiel das . Getriebe.als Pumpe verwendet wird· * . :

Nachteilig bei diesen Lösungen ist der relativ hohe Mäterialeinsatz der mechanischen Teile, die damit verbundenen hohen Kosten und die geminderte Punktionstüchtigkeit durch relativ . hohe Trägheiten. ^! _;

Durch relativ große Abmessungen sind diese bekannten Antriebe nicht zu verwenden für den_Einbau in Hohlräumen von Bewegungsgliedern beispielsweise bei Industrie-Robotern. .

Ziel der Erfindung;

'.,' ν . · '

Es wird ein Drehantrieb vorgeschlagen, der. einfach in seiner konstruktiven Gestaltung funktionssicher und mit relativ^: geringem Aufwand herstellbar ist. Der Antrieb soll in den

Hohlräumen von Bewegungsgliedern eingebaut werden können. \ '. · . -

Die Bauweise soll schlank sein und sich als vormontierte Baugruppe einbauen oder wechseln lassfen·- : .

Darlegung des Wesens der Erfindung ;.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Drehantrieb so zu gestalten,, daß durch die Hubbewegung eines einfachen Arbeitszylinders eine Drehbewegung erzeugt wird ohne die Verwendung eines rotierenden Druckstromverbrauchers mit hohem Schluck- volumen oder elektrischer Antriebe und die Umsetzung der Bewegungsarten·durch die besondere konstruktive Gestaltung und Zuordnung der Baugruppen/mechanischen,Bauteile, Kniehebel, Schiebemutter und. Lagerung zustandekommt.

Erfindungsgemäß wird, die Aufgabe dadurch gelöst j daß die · Hubbewegung eines üblichen doppeltwirkenden Arbeitszylinders über eine Schiebemutter, die in einem patronenförmigen Außenkörper mittels Gleitsteinen in radialer Richtung festgelegt ist, auf eine Drehachse wirkt und diese in Rotation versetzt. Dazu.ist am Umfang der Drehachse eine doppel-

. · - 3 -

gängige Spiralnut "angeordnet, in die die Mitnehmer der Schiebemutter eingreifen. Die Mitnehmer sind auf den Mitnehmerachsen rollend gelagert, wobei die Mitnehmerachsen' mit der Schiebemutter so verbunden sind, daß die Mitnehmer gegenüber den Spiralnuten der Drehachse spielfrei einstellbar sind und für den Vor- und Rückhub jeweils nur eine Planke einer Hut belastet wird. Zur Erzielung eines spielfreien Antriebes sind die Mitnehmerachsen.als Exzenter ausgebildet. : /· '

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die schema_vtische Prinziplösung des erfindungsgemäßen Antriebes.

Ein doppeltwirkender Arbeitszylinder 1 bewegt in einem ' '. patronenförmigen Gehäuse 2 eine Schiebemutt.er 3, die im ··.. Gehäuse 2 durch zwei Gleitsteine 4 gegen Verdrehung gesichert ist. Die Schiebemutter 3 hat zwei Mitnehmer 5, die auf'Mitnehmerachsen 6 rollend gelagert sind. Die Mitnehmer 5 übertragen die Hubbewegung des Zylinders 1 auf zwei Spiralnuten auf dem schrägen Schenkel 8 der Drehachse 7, in deren Folge sich die Drehachse 7 in Drehung versetzt. Abhängig von der Größe und der Richtung des Kolbenhubes (j des Arbeitszylinders 1 γ/ird die Drehachse 7 um den Drehwinkels in der einen oder anderen Richtung verstellt. Zur spielfreien Einstellung des Drehantriebes sind die als " . , Exzenter'ausgebildeten Mitnehmerachsen β in der Schiebemutter 3 verstellbar angeordnet. Diese Ausführung als Drehpatrone ist durch ihre Bauweise besonders geeignet für Drehantriebe der Greiforgane von Industrie-Robotern. Für die Konzipierung technischer Systeme der Manipulatoren-•und Industrie-Robotertechnik ist es wichtig, daß die Antriebs- und Bewegungselemente für die,, einzelnen Bewegungsebenen weitgehend in die Tragelemente integriert werden. Die Erfindung gewährleistet, daß die· äußere Gestalt des Systems der Arbeitsaufgabe angepaßt und funktionell

bestimmt ist. Das-'gewährleistet kleinste Abmessungen bei großen Arbeitsräumen. Praktisch, wird das dadurch erreicht, daß die erfindungsgemäßen Stell- und .Drehantriebe' durch ': ihre kleinen Abmessungen in den Hohlräumen der Bewegungsglieder eingebaut werden können« Beispielsweise kann der vorgeschlagene Drehantrieb für den Greiferarm eines Industrieroboters in den Lastarm eingebaut werden. Der Drehantrieb'ist äußerst schlank und läßt sich als vormontierte Baugruppe einbauen 'und gestattet ein müheloses Wechseln. Das System/ist' selbsthemmend und bedarf keiner Zusätzlichen Bremse. Das Druckmedienvolumina ist im Vergleich zu direkten Rotationsantrieben, beispielsweise hydraulische oder pneumatische Motore, relativ gering. .

Claims (1)

1. Erfind ungsans pruc h

   Drehantrieb in Patronenbauweise mit knieförmig abgebogener Welle, die mit ihren beiden Enden in der Mittelachse des · Getriebes gelagert ist, gekennzeichnet dadurch, dai3 ein doppeltwirkender Arbeitszylinder (1) mit einer Schiebemutter (3) durch Gleitsteine (4) gegen Verdrehung gesichert verschiebbar in einem patronenförmigen Gehäuse (2) gelagert ist und daß eine knieförmig gebogene Drehachse C7) mit ihren Enden in der Schiebemutter (3) und in der Stirnseite des Gehäuses (2) drehbar gelagert ist und die Drehachse (7) mit ihrem schrägen Schenkel (8) durch die Stirnseite der Schiebemutter (3) hindurchragt und in dieser Stirnseite Mitnehmer (5·), die auf Mitnehmerachsen (β) rollend gelagert sind, angeordnet sind und der schräge Schenkel (8) mit einer beispielsweise d.oppelgängigen Spiralnut versehen ist und die Mitnehmerachsen (6) als Exzenter ausgebildet sind.

   Hl er zu/f Se its Zeichnungen