DE19830365C1 - Reciprocating-rotary drive for assembly robot - Google Patents
Reciprocating-rotary drive for assembly robotInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Hubdrehantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a linear actuator according to the preamble of Claim 1.
Hubdrehantriebe werden beispielsweise in Robotern verwendet, um ein Werkzeug oder ein Werkstück in einem vorbestimmten Raumbereich zwischen beliebigen Positionen in vorprogrammierter Weise zu bewegen, beispielsweise ein Werkstück an einem Ort aufzunehmen, entlang eines vorbestimmten Weges zu bewegen und an einem anderen Ort abzulegen. Hierbei kommt es je nach Anwendungsfall auf eine sehr präzise und dynamische Bewegung an.Lifting rotary drives are used, for example, in robots to make a Tool or a workpiece in a predetermined space between to move any position in a pre-programmed manner, for example a Pick up the workpiece in one place along a predetermined path move and put in another place. It depends on Use case on a very precise and dynamic movement.
Gleiches gilt entsprechend für Zylinderkurvenschrittgetriebe, sogenannte Schrittantriebe für Dreh- und Hubbewegungen, die allerdings derzeit sehr groß, schwer und wegen einer Bauform mit seitlichem Motor integrationsunfreundlich sind. Die Kurven sind für immer festgelegt und können nicht an den Bedarfsfall angepaßt werden.The same applies accordingly to so-called cylinder cam stepper gears Stepper drives for rotary and lifting movements, which are currently very large, heavy and because of a design with a side motor unfriendly integration. The curves are fixed forever and cannot be adapted to the need become.
Aus DE 40 37 773 A1 ist ein Hubdrehantrieb bekannt, bei dem ein Elektromotor über ein Getriebe eine Gewindespindel antreibt, deren Drehbewegung auf eine Pinole derart übertragen wird, daß diese eine Hubbewegung ausübt. Ein weiterer Elektromotor versetzt die Pinole in eine Drehbewegung. Hierdurch ergibt sich eine mehrere, zueinander paralelle Achsen umfassende, aufwendige und wenig integrationsfreundliche Konstruktion.From DE 40 37 773 A1 a rotary actuator is known in which a Electric motor drives a threaded spindle via a gearbox, its rotary movement is transferred to a quill such that it exerts a lifting movement. On Another electric motor causes the quill to rotate. This gives is a complex, complex, multi-parallel axis construction not easy to integrate.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Hubdrehantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der in einfacher Weise eine sehr genaue und dynamische Bewegung ermöglicht und integrationsfreundlich ist.The object of the invention is therefore to provide a linear actuator according to the Preamble of claim 1 to create a simple, very accurate and enables dynamic movement and is easy to integrate.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This task is according to the characterizing part of the claim 1 solved.
Dadurch, daß ein derartiger Hubdrehantrieb eine Hub- und eine Drehantriebseinheit umfaßt, die praktisch spielfrei miteinander gekoppelt sind, läßt sich dieser in eine kleine, schlanke Bauform bringen, die montagefreundlich, platzsparend, geräuscharm, hochdynamisch und positioniergenau ist, wobei alle Bewegungsachsen beliebig vorgegeben und auch verändert werden können.The fact that such a lifting rotary drive has a lifting and Rotary drive unit includes, which are coupled with virtually no play, can bring it into a small, slim design that is easy to install, is space-saving, low-noise, highly dynamic and accurate in positioning, all Movement axes can be specified and changed as required.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der . nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are the. subsequent Description and the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of the attached Illustrated embodiment illustrated.
Fig. 1 zeigt schematisch in Seitenansicht einen Hubdrehantrieb. Fig. 1 shows schematically in side view a lifting rotary drive.
Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Kopplungseinheit für den Hubdrehantrieb von Fig. 1. FIG. 2 shows a coupling unit for the lifting rotary drive from FIG. 1 in section.
Der dargestellte Hubdrehantrieb umfaßt eine in einem zylindrischen Hubantriebsgehäuse 1 angeordnete Hubantriebseinheit, die einen in dem Hubantriebsgehäuse 1 angeordneten Getriebemotor (nicht dargestellt) umfaßt, der zum linearen Antrieb einer Gewindespindel 2 in deren Achsrichtung dient. Ferner umfaßt der Hubdrehantrieb eine in einem zylindrischen Drehantriebsgehäuse 3 angeordnete Drehantriebseinheit, die einen im Drehantriebsgehäuse 3 angeordneten Getriebemotor (nicht dargestellt) umfaßt, der eine als Profilwelle ausgebildete Abtriebswelle 4 antreibt. Das Hub- und das Drehantriebsgehäuse 1, 3 beinhalten vorzugsweise einen Ringmotor mit Resolver und gegebenenfalls einer Bremse, beispielsweise einen AC-Servo-Ringmotor, der jeweils in Axialrichtung hinter dem Getriebe für die Gewindespindel 2 bzw. die Antriebswelle 4 angeordnet sind.The lifting and rotating drive shown comprises a lifting drive unit which is arranged in a cylindrical lifting drive housing 1 and which comprises a gear motor (not shown) which is arranged in the lifting drive housing 1 and which serves for linearly driving a threaded spindle 2 in the axial direction thereof. Furthermore, the lifting rotary drive comprises a rotary drive unit arranged in a cylindrical rotary drive housing 3 , which comprises a gear motor (not shown) arranged in the rotary drive housing 3, which drives an output shaft 4 designed as a profile shaft. The lifting and rotary drive housings 1 , 3 preferably contain a ring motor with a resolver and optionally a brake, for example an AC servo ring motor, which are each arranged in the axial direction behind the gear unit for the threaded spindle 2 or the drive shaft 4 .
Die Hub- und die Drehantriebseinheit sind über eine die beiden Bewegungen koppelnde, in einem glockenförmigen Gehäuse 5 angeordnete Kopplungseinheit 6 miteinander verbunden. Das Gehäuse 5, dessen Länge in Axialrichtung den Hub der Gewindespindel 2 bestimmt, ist hierbei mit dem Hubantriebsgehäuse 1 und dem Drehantriebsgehäuse 3 über Flansche 7 und Schraubverbindungen 8 verbunden.The lifting and the rotary drive unit are connected to one another via a coupling unit 6 which couples the two movements and is arranged in a bell-shaped housing 5 . The housing 5 , the length of which in the axial direction determines the stroke of the threaded spindle 2 , is connected to the linear actuator housing 1 and the rotary actuator housing 3 via flanges 7 and screw connections 8 .
Die Gewindespindel 2 ragt in das Gehäuse 5 und trägt endseitig eine Mutter 9 mit einem hülsenförmigen, mit Außengewinde versehenen Ansatz 10. Die Mutter 9 ist einseitig geteilt und über eine senkrecht zu ihrer Achse verlaufende Schraube 11 axial spielfrei auf die Gewindespindel 2 geklemmt.The threaded spindle 2 protrudes into the housing 5 and carries at the end a nut 9 with a sleeve-shaped attachment 10 provided with an external thread. The nut 9 is divided on one side and clamped axially free of play onto the threaded spindle 2 via a screw 11 running perpendicular to its axis.
Die mit der Gewindespindel 2 axial fluchtende Abtriebswelle 4 ragt ebenfalls mit einem Ende in das Gehäuse 5 und ist endseitig mit einem Gewindeabschnitt 12 und mit Abstand hierzu mit einer Schulter 13 versehen. Auf den Gewindeabschnitt 12 ist eine Mutter 14 aufgeschraubt, über die ein Kugellager 15 bzw. eine Wälzlageranordnung gegebenenfalls als Axiallageranordnung zwischen dieser und der Schulter 13 eingespannt wird. Hierdurch wird das Kugellager 15 axial spielfrei zu der Abtriebswelle 4 gehalten. (Die Mutter 14 kann gegebenenfalls mittels einer weiteren Mutter gekontert sein, die einseitig geteilt und über eine senkrecht zu ihrer Achse verlaufende Schraube mit Klemmgewinde auf der Abtriebswelle 4 angeordnet ist.)The output shaft 4 axially aligned with the threaded spindle 2 also protrudes at one end into the housing 5 and is provided at the end with a threaded section 12 and at a distance from it with a shoulder 13 . A nut 14 is screwed onto the threaded section 12 , via which a ball bearing 15 or a roller bearing arrangement is optionally clamped between the latter and the shoulder 13 as an axial bearing arrangement. As a result, the ball bearing 15 is held axially free of play to the output shaft 4 . (The nut 14 can optionally be countered by means of a further nut which is divided on one side and is arranged on the output shaft 4 via a screw with a clamping thread running perpendicular to its axis.)
Auf dem mit Außengewinde versehenen Ansatz 10 der Mutter 9, der die Muttern 14 umgibt und sich an dem Kugellager 15 abstützt, ist eine Hülse 16 aufgeschraubt, die sich mit ihrem Bund 17 an der dem Ansatz 10 abgekehrten Seite des Kugellagers 15 abstützt.On the externally threaded shoulder 10 of the nut 9 , which surrounds the nuts 14 and is supported on the ball bearing 15 , a sleeve 16 is screwed, which is supported with its collar 17 on the side of the ball bearing 15 facing away from the shoulder 10 .
Die Hülse 16 ist in wenigstens einem, insbesondere zwei oder vier um 90° umfangsmäßig zueinander versetzten Axialschlitzen 18 verdrehfest axial geführt, so daß ein Hub H hiervon ermöglicht wird. The sleeve 16 is axially rotatably guided in at least one, in particular two or four, axial slots 18 offset circumferentially by 90 °, so that a stroke H thereof is made possible.
Dementsprechend läßt sich die sich drehende Abtriebswelle 4 axial als auch in Drehrichtung spielfrei in Richtung ihrer Achse über die Gewindespindel 2 bewegen. Dies ist zur präzisen Bewegung beispielsweise eines mit der Abtriebswelle 4 verbundenen Roboterarms 19, der ein Werkzeug und/oder Werkstück beispielsweise in Form eines Saugers 20 tragen und durch Schwenken und translatorisches Bewegen innerhalb eines bestimmten Raumbereichs in eine beliebige Position bringen kann, notwendig. Hierbei kann das Werkzeug über die zweckmäßigerweise in Längsrichtung durchbohrte Gewindespindel 2 und die ebenso vorzugsweise in Längsrichtung durchbohrte Abtriebswelle 4 versorgt werden, beispielsweise im Falle eines Saugers 20 mit Druckluft bzw. Luft und Vakuum.Accordingly, the rotating output shaft 4 can move axially and in the direction of rotation without play in the direction of its axis via the threaded spindle 2 . This is necessary for the precise movement of, for example, a robot arm 19 connected to the output shaft 4 , which can carry a tool and / or workpiece, for example in the form of a suction device 20 , and can be brought into any position by swiveling and translatory movement within a specific spatial area. Here, the tool can be supplied via the threaded spindle 2, which is expediently drilled in the longitudinal direction and the output shaft 4 , likewise preferably drilled in the longitudinal direction, for example in the case of a suction device 20 with compressed air or air and vacuum.
Wenn die Gewindespindel 2 und die Abtriebswelle 4 zur Druckluft- bzw. Vakuumbeaufschlagung verwendet werden, ist zwischen dem Ansatz 10 und der Gewindespindel 2 eine Dichtung 21 vorzusehen.If the threaded spindle 2 and the output shaft 4 are used for pressurized air or vacuum, a seal 21 is to be provided between the shoulder 10 and the threaded spindle 2 .
Die Getriebemotoren der Hub- und der Drehantriebseinheit sind insbesondere solche, wie sie in der EP 0 674 122 A1 beschrieben sind, bei denen eine drehbare Hohlwelle in dem zugehörigen, insbesondere einen Ringmotor enthaltenden Getriebemotorgehäuse vorgesehen ist, wobei zwischen der Hohlwelle und dem Getriebemotorgehäuse ein Wolfrom-Planetengetriebe angeordnet ist, wobei das Planetengetriebe über ein mit dessen Planetenrädern in Eingriff stehendes, vom Ringmotor angetriebenes Hohlritzel antreibbar ist.The geared motors of the lifting and rotary drive units are in particular those as described in EP 0 674 122 A1, in which a rotatable hollow shaft in the associated, in particular a ring motor containing geared motor housing is provided, being between the hollow shaft and a Wolfrom planetary gear is arranged on the geared motor housing, the planetary gear engaging with the planet gears upright, driven by the ring motor hollow pinion.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998130365 DE19830365C1 (en) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | Reciprocating-rotary drive for assembly robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998130365 DE19830365C1 (en) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | Reciprocating-rotary drive for assembly robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19830365C1 true DE19830365C1 (en) | 2000-01-13 |
Family
ID=7873248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998130365 Expired - Fee Related DE19830365C1 (en) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | Reciprocating-rotary drive for assembly robot |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19830365C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002000392A1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Loh Optikmaschinen Ag | Device for loading and unloading optical workpieces |
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EP0674122A2 (en) * | 1994-03-26 | 1995-09-27 | Adolf Schnell | Geared motor |
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1998
- 1998-07-07 DE DE1998130365 patent/DE19830365C1/en not_active Expired - Fee Related
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