DD219839A1

DD219839A1 - TURNING DRIVE IN CARTRIDGE CONSTRUCTION

Info

Publication number: DD219839A1
Application number: DD25785683A
Authority: DD
Inventors: Klaus Jendricke
Original assignee: Ilsenburg Radsatzfab
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1985-03-13

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. FigurThe invention relates to rotary actuators, which can be installed in particular in huelsenfoermige cavities of movement members and implement the lifting movement of a simple working cylinder in rotational movement without a rotating Druckstromverbraucher work with high absorption, the implementation of movement types by the special structural design and assignment of components Knee lever, sliding nut, whose storage and installation in the housing comes about. According to the invention the object is achieved in that a working cylinder with a sliding nut is slidably connected in a housing and that a knee-curved curved axis of rotation with its Schraegen leg provided with a spiral groove protrudes through the driver in the front side of the sliding nut. The invention is preferably suitable for installation in huelsenfoermige cavities of the gripper arms or boom of industrial robots. figure

Description

Drehantrieb in Patronenbauweise : Rotary drive in cartridge construction :

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zum Ausführen einer Drehbewegung, vorzugsweise zum Einbau in hülsenförmige Hohlräume der Greiferarme oder Ausleger von Industrierobotern..The invention relates to an assembly for carrying out a rotary movement, preferably for installation in sleeve-shaped cavities of the gripper arms or boom of industrial robots.

Characteristic of the known technical solutions

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.There are known rotary actuators with hydraulic or pneumatic actuation ¹ , which mainly work with Druckstromverbraucher and rotating force conversion. These drives have the advantage of direct rotation generation and continuous turning operation. The disadvantage is their volume and their design. Just like the stepper motors and servo motors specially developed for industrial robotic technology and machine tool engineering, they do not permit installation in cavities of moving elements of a robot. In addition, simple hydraulic and pneumatic motors are not self-locking in the event of a power failure Braking devices - as with electric motors - are provided.

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 eineFurthermore, gearboxes for converting reciprocating motions into circumferential ones have long been known, in which the dead center positions follow one another in equal or unequal time periods. There is provided a wave bent in an elbow and a swinging plate corresponding to it, the shaft being rotatably supported by an olive-shaped stone in a tubular extension of the plate, and the rotating movement of the bent wave being a rotation

ο η π j η p. ί . λ ro V i \ 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· * . :This plate, in turn, may be connected to pistons or other mechanisehen elements, so that as in the present example, the. Gearbox is used as a pump · *. :

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. ^! _; A disadvantage of these solutions is the relatively high Matterialeinsatz the mechanical parts, the associated high costs and the reduced punctuality by relative. high inertia. ^! _;

Durch relativ große Abmessungen sind diese bekannten Antriebe nicht zu verwenden für den_Einbau in Hohlräumen von Bewegungsgliedern beispielsweise bei Industrie-Robotern. .Due to their relatively large dimensions, these known drives can not be used for installation in cavities of moving members, for example in industrial robots. ,

Aim of the invention;

'.,' ν . · ' '.,' ν. · '

Es wird ein Drehantrieb vorgeschlagen, der. einfach in seiner konstruktiven Gestaltung funktionssicher und mit relativ^: geringem Aufwand herstellbar ist. Der Antrieb soll in denIt is proposed a rotary drive, the. simple in its structural design functionally reliable and with relatively ^: little effort can be produced. The drive should be in the

Hohlräumen von Bewegungsgliedern eingebaut werden können. \ '. · . -Cavities of movement members can be installed. \ '. ·. -

Die Bauweise soll schlank sein und sich als vormontierte Baugruppe einbauen oder wechseln lassfen·- : .The design should be slim and be installed as a preassembled module or have it changed · -:.

Darlegung des Wesens der Erfindung ;. Explanation of the essence of the invention ;

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.The object of the invention is to make the rotary drive so that a rotational movement is generated by the lifting movement of a simple working cylinder without the use of a rotating Druckstromverbrauchers with high absorption volume or electrical drives and the implementation of the types of movement · by the special structural design and Assignment of assemblies / mechanical, components, toggle, sliding nut and. Storage occurs.

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-According to the invention, the object is achieved by the fact that the lifting movement of a conventional double-acting working cylinder via a sliding nut, which is fixed in a cartridge-shaped outer body by means of sliding blocks in the radial direction, acts on a rotation axis and these are set in rotation. Dazu.ist is at the circumference of the axis of rotation a double

. · - 3 -, · - 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. : /· 'The drivers are mounted on the driving axes rolling, the driving axes' are connected to the sliding nut so that the drivers against the spiral grooves of the axis of rotation are adjustable and play for the front and Only one plank of a hat is loaded in each return stroke, in order to achieve a play-free drive, the driving axes are designed as eccentrics.

embodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die schema_vtische Prinziplösung des erfindungsgemäßen Antriebes.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the schema _v tables principle solution of the drive according to the invention.

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 funktionellA double-acting cylinder 1 moves in a ''. cartridge-shaped housing 2 a Schiebemutt.er 3, which is secured in ..· .. housing 2 by two sliding blocks 4 against rotation. The sliding nut 3 has two drivers 5, which are mounted rolling on'mitnehmerachsen 6. The drivers 5 transmit the lifting movement of the cylinder 1 to two spiral grooves on the oblique leg 8 of the axis of rotation 7, as a result of which the axis of rotation 7 is rotated. Depending on the size and the direction of the piston stroke (j of the working cylinder 1), the axis of rotation 7 is adjusted in one direction or the other by the angle of rotation 3 adjustable, this version as Rotary cartridge is due to their design particularly suitable for rotary actuators of the gripping organs of industrial robots. For the design of technical systems of manipulator • and industrial robotic technology, it is important that the drive and movement elements for the ,, individual movement levels are largely integrated into the support elements. The invention ensures that the outer shape of the system is adapted to the work task and functional

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. .is determined. This ensures the smallest dimensions in large workspaces. Practically, this is achieved in that the adjusting and .Drehantriebe 'can' be installed by ': their small dimensions in the cavities of the movement members. For example, the proposed rotary drive for the gripper arm of an industrial robot can be installed in the load arm. The rotary drive'is extremely slim and can be installed as a preassembled module 'and allows an easy change. The system is self-locking and requires no additional brake. The print media volume is relatively low compared to direct rotary drives, for example hydraulic or pneumatic motors. ,

Claims

Inventive test

Rotary drive in cartridge design with a wave bent in an elbow, which is mounted with its two ends in the central axis of the transmission, characterized in that a double-acting working cylinder (1) with a sliding nut (3) is secured against rotation by sliding blocks (4) displaceable in a cartridge-like manner Housing (2) is mounted and that a knee-shaped curved axis of rotation C7) is rotatably mounted with their ends in the sliding nut (3) and in the end face of the housing (2) and the axis of rotation (7) with its oblique leg (8) through the Front side of the sliding nut (3) protrudes and in this end face driver (5 ·), which are mounted on Mitnehmerachsen (β) rolling, and the oblique leg (8) is provided with a example doppelgängigen spiral groove and the driving axes (6 ) are designed as eccentric.

He hl / f Se its drawings