DD284183A5 - Waelzschraubtrieb fuer hub- und drehbewegungen - Google Patents

Abstract

Die Waelschraubtrieb fuer Hub- und Drehbewegungen ist vorzugsweise fuer das Endglied eines Roboterarmes vorgesehen. Mit moeglichst wenig mechanischen Teilen soll eine Spielbeseitigung nach einfacher Herstellbarkeit jederzeit moeglich sein. Das wird dadurch erreicht, dasz auf der Hub-Drehspindel (2) je zur Haelfte Links- (3) und Rechtsgewinde (4) unterschiedlicher Steigung fuer je eine Mutter (5 u. 6) vorgesehen ist. Jede Mutter ist im Gestell (1) drehbar (8) gelagert und wird direkt oder ueber UEbertragungsmittel mit je einem Antrieb ueber Synchronsteuerung betrieben. Zum Beispiel wird bei Gleichlauf mit Beruecksichtigung der Steigung eine reine Dreh- und bei entsprechendem Gegenlauf eine reine Hubbewegung hervorgerufen. Steuerungsseitig kann sowohl das Lagerspiel beseitigt, als auch eine Ruettelbewegung fuer Fuegevorgaenge in einem Montageroboter erzielt werden. Figur{Hub-Drehbewegung; Waelzschraubtrieb; Spielbeseitigung; Fuegevibration; Spindel; zwei Spindelmuttern; zwei verschiedene Steigungen; zwei getrennte Antriebe; Antriebssteuerung}

Description

Titel der Erfindung

Wälzschraubtrieb für Hub- und Drehbewegungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kann Anwendung finden in allen Antrieben, wo Drehbewegungen in Translationsbewegungen oder umgekehrt bei minimalem Spiel gewandelt werden, z. B. in spielfrei einstellbaren Roboterantrieben.

Charakteristik des Standes der Technik

Spielarme l'Jalzschraubtriebe besonders für die Erzeugung von Hubbewegungen in der Robotertechnik werden dadurch realisiert, daß auf genau gefertigten Spindeln Kugelmuttern laufen, von denen ggf. zwei gegeneinander verspannt werden. Zur Erzeugung einer wahlfreien Hub- und Drehbewegung bzw. Kombinationen davon muß zusätzlich eine meist über Wälzkörper realisierte Geradführung einschließlich den erforderlichen Lagern verwendet werden ( z.B. EP/0188863). Dabei sind neben dem genauen Wälzschraubtrieb Geradführungen mit Arbeitslängen größer als der Hub und zusätzliche Lagerungen nötig. Bei einer Lösung nach DE OS 2917236 wurden für andere Einsatzgebiete Spindeln mit pfeilverzahnten Rädern und Zahnstangen kombiniert.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, insbesondere für Hub-Drehantriebe in Robotern eine optimal angepaßte Lösung zu finden. Dabei sind durch die Einstellbarkeit geringe Forderungen an die Präzision der Bearbeitungsvorgänge gestellt, wodurch die Anwendung mit niedrigem Kostenaufwand realisiert werden soll.

2 δ 4 1 δ 3

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es steht die technische Aufgabe, eine Lösung zu finden, durch die die Verwendung von zwei mit vertretbarer Genauigkeit gefertigten Wälzmuttern die erforderliche Lagerung und die Erzeugung von wahlfreien Hub- und Drehbewegungen zu sicheren ist. Das wird erfindungsgemäG dadurch erreicht, daß aus der zu bewegenden Spindel je zur Hälfte Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen (z.B. links und rechts oder gleiche Richtung mit unterschiedlicher Steigung) angebracht wird. Aus jedem dieser Gewindestücken läuft eine Wälzmutter, die drehbar gelagert ist und direkt oder über Übertragungsmittel angetrieben wird.

Je nach Unterschieden in der Gewindesteigung sind durch entsprechende Steuerung der Drehzahl und Drehrichtung der Antriebe reine Drehbewegungen oder reine Hubbewegungen oder Kombinationen beider zu erzeugen. Durch klein.e zusätzliche Phasenverschiebungen der Antriebe ist die Übertragung spielfrei gehalten. Das ist gleichbedeutend mit einer geringfügigen Verdrehung einer Mutter gegen den Gleichlauf der anderen.

Ausführungsbeispiel

Der Gegenstand der Erfindung soll an einer Figur erläutert werden. Sie stellt einen'schematisierten Roboterarm dar.

In dem Gestell 1 sind mittels der Wälzlager 8 die Muttern und 6 drehbar gelagert. Diese Muttern sind als links- und rechtsgängige Gewindemuttern oder zweckmäßigerweise als links- und rechtsgängige Wälzmuttern ausgeführt. Sie werden über Zugmittel 7 oder mittels direkt an den Muttern angeordneten Motoren angetrieben. Auf der Spindel 2 mit dem

2 8 4 13 3

Flansch 9 zur Befestigung von Greifwerkzeugen o. ä. ist bis zur Hälfte je ein Links- und Rechtsgewinde 3 und 4 angebracht. Bei gleichsinnigem Antrieb beider Muttern 5 und 6 in beide Richtungen wird die Spindel 2 ausschließlich in Drehung versetzt, bei gegenseitigem Antrieb entsteht eine Auf- und Abbewegung. Die Bewegung einer einzelnen Mutter führt zur Beseitigung des Spiels. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in. folgenden Punkten:

- Durch die Wälzlager 8 ist eine sichere Lagerung der Spindel 2 gegeben.

- Die verschiedenen Bewegungsarten Hub- und Drehbewegung werden durch gleiche Konstruktionselemente getrennt oder kombiniert erzeugt.

Claims (3)

1. Patentansprüche

   1. Wälzschraubtrieb für Hub- und Drehbewegungen vorwiegend in der Robotertechnik direkt oder über Übertragungseinrichtungen von je einem Motor angetrieben, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zu bewegenden Spindel (2) Gewindestücken mit unterschiedlicher Steigung angebracht sind, auf denen die zugehörigen, im Gestell (1) drehbar gelagerten Muttern (5) und (6) laufen.
2. 2. Wälzschraubtrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung von Hub- und Drehbewegungen eine geringfügige Verdrehung einer Mutter (5) gegen den Gleichlauf der anderen Mutter (6) vorgesehen ist.
3. 3. Wälzschraubtrieb nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß durch einzeln und/oder drehrichtungsangesteuerten Antrieb Hub- bzw. Drehbewegungen oder Kombinationen davon vorgesehen sind.