DE19939646C2 - Modulares System von Positionierantrieben für Roboter mit einem Gehäuse - Google Patents
Modulares System von Positionierantrieben für Roboter mit einem GehäuseInfo
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Abstract
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein modulares System für Roboter und Automatisierung bereitzustellen, welches sich durch universelle Anwendbarkeit, durch eine höhere Flexibilität bei der Gestaltung von Roboterstrukturen, durch Reduzierung der Bauteile und durch Kombinierbarkeit untereinander auszeichnet. Eine weitere Aufgabe besteht auch darin, dass der Aufbau von Standardlösungen vereinfacht und dass spezifische Lösungen mit Standardbauelementen realisierbar sind. DOLLAR A Dieses wird im wesentlichen erreicht durch ein universelles Gehäuse mit integriertem Motor für die Module Systemmotor (1), Getriebemotor (2), Drehgelenk (3) und für den Linearantrieb und dadurch, dass in jedem universellen Gehäuse eine Multiprozessorsteuerung integrierend angeordnet ist. Das universelle Gehäuse weist gleiche Abmessungen und Anschlüsse in seiner der Abtriebsleistung zugeordneten Baugröße auf. Ein weiteres Merkmal ist die Würfelform (5) des Motorgehäuses mit zylindrischem Aufsatz (6).
Description
Die Erfindung betrifft ein modulares System von verschiedenen Positionierantrieben für Roboter mit
einem Gehäuse, bei dem auch einzelne Module zur Automatisierung technischer und technologischer
Prozesse anwendbar sind.
Es ist allgemein bekannt, Roboter als kompakte Gesamtkonstruktion und als zusammengefaßte Bau
gruppen, vorzugsweise für Schweiß-, Handhabungs- und Montageaufgaben mit elektromechanischen,
pneumatischen und mit hydraulischen Komponenten auszurüsten, wobei diese mehrachsig einsetzbar
sind. Die mehrachsigen Bewegungsfreiheitsgrade werden durch unterschiedliche Drehantriebe, Line
arantriebe, Getriebe, Kupplungsstangen, Seilzüge und dgl. mit entsprechend angepaßtem Mantelge
häuse erreicht.
Eine Weiterentwicklung dieser Technik wurde mit einem modularen Positionier- und Handlingsystem
erreicht. Unter diesem System sind Modulare Antriebe mit flexiblen Lösungen zu subsummieren. Ein
wesentlicher Vorteil dieses Systems liegt in der Verwendung von standardisierten Komponenten, wie
einem Dreh-, einem Linear-, einem Handgelenk- und einem Greifermodul, die beliebig kombinierbar
sind.
Die Module sind - und das zeichnet dieses System weiter aus - in bezug auf die Außenabmessungen
in standardisierten Gehäusen angeordnet. Für unterschiedliche Modultypen sind die Gehäuse im In
nenaufbau spezifisch, das heißt, unterschiedlich ausgebildet. In diesen Gehäusen ist neben dem An
trieb auch das Getriebe und die Steuerungs- und die Leistungselektronik angeordnet. Des weiteren
ist in diesen Modulen eine Industriebusschnittstelle und ein eigenes Betriebssystem integriert.
Durch die Monographie von Karl-Heinz Wust, "Flexible Robotersysteme, Springer-Verlag Berlin Hei
delberg 1991, sind Konzeptionen und Lösungen modularer Roboterkomponenten für das Gebiet der
Gelenkarmroboter bekannt geworden. Bei diesen Lösungen ist für jedes Modul ein an dieses Modul
angepaßtes Gehäuse notwendig. Die Leistungsverstärker, die Spanneinrichtung und auch der Rech
ner sind in einem unmittelbar an das Gelenk angeordneten Baustein integriert.
Weiter ist durch die GB 2 143 205 A ein Roboter bekannt geworden, der aus mehreren Modulen
besteht. Bei diesem Roboter verfügt jedes Modul über eine individuelle Programmierung und die Mo
dule sind untereinander kombinierbar.
Darüber hinaus ist durch die WO 93/11914 A1 ein Roboter und ein spezifisches Antriebsmodul für
einen solchen Roboter bekannt geworden. Dieser Roboter zeichnet sich insbesondere durch eine
Lösung aus, bei der es um die Übertragung kleiner Drehmomente geht. Des weiteren betrifft diese
Lösung unterschiedliche Getriebeausbildungen und -anordnungen.
Zweck der Erfindung ist es, ein modulares System von Positionierantrieben für Roboter bereitzustel
len, welches sich durch ein günstiges Preis-Leistungsverhältnis, sowie durch eine rationellere Tech
nologie auszeichnet und welches neue effektive Einsatzmöglichkeiten eröffnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein modulares System von Positionierantrieben für Roboter
bereitzustellen, welches sich durch universelle Anwendbarkeit, durch eine höhere Flexibilität bei der
Gestaltung von Roboterstrukturen, durch Reduzierung gier Bauteile und durch Kombinierbarkeit unter
einander auszeichnet. Weiterhin soll der Aufbau von
Standardlösungen vereinfacht werden und spezifische Lösungen mit Standardbauelementen realisiert
werden.
Diese Aufgabe wird bei einem modularen System der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, dass das
Gehäuse als Würfelform mit zylindrischen Aufsatz ausgebildet ist, und bei dem ein Motor im zylindri
schen Aufsatz integriert ist und Flächen des Gehäuses als mechanische Anschlußflächen ausgebildet
sind und das Gehäuse für alle Module gleiche äußere Abmessungen aufweist und mit gleichen An
schlüssen in seiner der Abtriebsleistung zugeordneten Baugröße versehen ist und das Gehäuse ein
heitlich für die Modulvarianten, wie Systemmotor, Getriebemotor, Drehgelenk und Linearan
trieb ausgebildet ist. Das System zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass in jedes Gehäuse eine
Multiprozessorsteuerung integriert ist. In Abhängigkeit von den geforderten Leistungsparametern sind
für das modulare System verschieden Baugrößen charakteristisch. Die Module untereinander zeich
nen sich dadurch aus, dass sie ein einheitliches mechanisches und elektronisches Interface aufwei
sen.
Durch die integrierte Multiprozessorsteuerung, die mindestens 2 Prozessoren umfasst, kann die
Strom-, die Drehzahl- und die Lageregelung vollständig digitalisiert verarbeitet werden. Dadurch kön
nen kürzere Takt-Zyklus Zeiten realisiert werden. Darüber hinaus bringt diese Anordnung eine höhe
re Dynamik und sie bewirkt eine Verbesserung des Wirkungsgrades.
Die Multiprozessortechnik umfaßt die lokale Steuer-, die Regel- und die Leistungselektronik eines
jeden universellen Modules. Sie ermöglicht extrem kurze Taktzeiten für die Regelung, wodurch sich
auch neue Anwendungen für das modulare System ergeben.
Durch das einheitliche mechanische und elektronische Interface sowie durch die autarke Ausbildung
der Module wird zugleich die Forderung nach einer Kombinierbarkeit der Module untereinander erfüllt.
Unterstützt wird dieses durch gleiche äußere Abmessungen und gleiche Anschlüsse bei den Modulen.
Wesentlich und von besonderer Bedeutung ist dabei, dass jedes einzelne Modul autonom ist und "vor
Ort" über alle notwendigen Funktionen verfügt.
Die Kombinierbarkeit der Module untereinander als ein bestimmendes Merkmal der vorliegenden Lö
sung bringt einen wesentlichen Rationalisierungseffekt bei der Gestaltung von automatisierten Lösun
gen.
Ein weiterer Vorteil der Lösung ist in der Standardisierung der Gehäuse entsprechend der zugeordne
ten der Baugröße zu sehen. Die Festlegung auf ausgewählte Baugrößen bildet eine wichtige Voraus
setzung zur Erfüllung der Forderung nach einer Reduzierung der Bauteile. Dabei unterscheiden sich
die Baugrößen durch unterschiedliche Antriebsmomente.
Zusätzlich unterscheiden sich die Module innerhalb der Baugrößen noch durch eine Variation in der
Getriebeuntersetzung.
Nach einem weiteren Merkmal zeichnet sich das modulare System durch die Würfelform des Motor
gehäuses mit zylindrischem Aufsatz aus. Der Motor ist im zylindrischen Aufsatz des würfelförmig aus
gebildeten Gehäuses angeordnet.
Der zylindrische Aufsatz des Motorgehäuses ist zugleich als Lagerzapfen für den Abtrieb ausgebildet.
Mit dieser Maßnahme wird eine günstige Anordnung realisiert, die platzsparend ist.
Der zylindrische Aufsatz ist zweckmäßigerweise mit aussenliegenden Kühlrippen zur Ableitung der
Motorwärme versehen, die auf den zylindrischen Aufsatz aufgesetzt sind.
Das modulare System zeichnet sich grundsätzlich durch eine Weiterentwicklung des bekannten modu
laren Systems mit der bereits eingeführten Würfelform aus. Die Anschlußelemente für die Steuerung
und für die Elektrik sind einheitlich bei allen Würfeln auf einer Fläche im Randbereich des Würfels
angeordnet. Dadurch, dass in jedem würfelförmig ausgebildeten Gehäuse die Leistungselektronik und
die lokale Gelenksteuerung angeordnet sind, stellt jedes Gehäuse in der Regel ein autarkes Modul
dar.
Das modulare System sieht auch nach einem weiteren Merkmal die Möglichkeit der gekapselten Aus
führung der Gehäuse vor, so dass das System neben dem Spritzwasserschutz auch unter Wasser
einsetzbar ist. Zu diesem Zweck erfolgt die mechanische Verbindung durch Schraubverbindungen in
der Gehäusewandung. Damit wird eine wesentliche Erweiterung des Anwendungsbereiches des
modularen Systems realisiert. Die Steuer- und Anschlußleitungen sind zu diesem Zweck durch eine
mit Stopfbuchsen versehene Abdeckung einer Gehäusefläche geführt. Zur Abdichtung der drehenden
Teile ist auf diesen ein Simmering angeordnet, während die Flansche und Abdeckungen eine Dich
tung, vorzugsweise einen 0-Ring aufweisen.
Die Kombinierbarkeit des Systems wird unter anderem auch dadurch erreicht, dass nach einem weite
ren Merkmal alle übrigen Flächen, d. h. mit Ausnahme der Fläche durch die die Anschlußverbindun
gen über elektrische Steckverbinder realisiert werden, des würfelförmig ausgebildeten Gehäuses als
Anschlußflächen ausgebildet sind.
Bei dem Systemmotor-Modul ist stirnseitig am Lagerzapfen der Motorflansch befestigbar. Der Motor
flansch ist quadratisch ausgebildet.
Bei dem Getriebemotor-Modul ist stirnseitig am Lagerzapfen das Getriebe, welches vorzugsweise ein
Harmonic-Drive Getriebe ist, angeordnet. Der Wavegenerator des Getriebes ist vorzugsweise auf der
Motorwelle angeordnet. Das Getrieberad mit der Innenverzahnung ist auf dem Lagerzapfen gelagert.
An der der Lagerung abgewandten Seite ist die Abtriebswelle befestigt, wobei die Abtriebswelle vor
teilhafterweise im Abschlußdeckel des Getriebemotors gelagert ist.
Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, dass vor allem ein platzsparender Aufbau innerhalb
des Systems erreicht wird.
Weiterhin zeichnet sich dieses Modul dadurch aus, dass auf dem Lagerzapfen ein Gehäuseteil beste
hend aus zwei quadratisch ausgebildeten Anschlußflanschen und einem dazwischenliegenden zylind
rischen Teil aufgesetzt ist.
Das Getriebemotor-Modul ist gleichfalls dadurch charakterisiert, dass der Gehäuseteil mit einem
Anschlußflansch am Motorgehäuse befestigt ist und dass der zweite Anschlußflansch am Deckel des
Getriebemotors über eine speziell ausgebildete Schraubverbindung befestigt ist.
Die spezielle Schraubverbindung ist beispielsweise so ausgebildet, dass die Schraube als zylindri
scher Hohlkörper ausgebildet ist, der mit einem Außen- und einem Innengewinde versehen ist. Durch
diese spezielle Ausgestaltung können unterschiedliche, dass heißt verschiedene Anordnungen über
die Schraubverbindung realisiert werden.
Zur Erzielung einer guten Abdichtwirkung des Getriebmotor-Moduls ist zwischen dem Gehäuse und
dem Deckel eine Dichtung angeordnet. Vorzugsweise ist diese Dichtung als 0-Ring Dichtung ausge
bildet.
Nach einem weiteren Merkmal zeichnet sich das modulare System dadurch aus, dass bei dem Dreh
gelenk-Modul das Getriebe stirnseitig am Lagerzapfen befestigt, auf der Motorwelle der Wavegenera
tor angeordnet ist und das innenverzahnte Rad des Getriebes am würfelförmig ausgebildeten als Ab
triebsteil wirkenden Gehäuse angeordnet ist.
Durch die spezielle Anordnung der einzelnen Komponenten zueinander wird ein raumsparender Auf
bau realisiert. Dabei ist die Kompaktheit besonders vorteilhaft, die eine Realisierung der Lösung auf
eng begrenztem Raum ermöglicht
In diesem Zusammenhang ist weiters vorgesehen, dass das würfelförmige Abtriebsteil auf dem Lager
zapfen gelagert ist. Vorzugsweise ist das Lager als doppelreihiges Schrägkugellager ausgebildet. Für
die Fixierung des Lagers wurde eine spezifische eigenständige Lösung gefunden.
Diese Lösung besteht darin, dass das Schrägkugellager durch eine geschlitzte Mutter, die an einem
Anpreßring anliegt, fixiert ist. Der zwischen dem Lager und der geschlitzten Mutter angeordnete
Anpreßring ist nach einem weiteren Merkmal mit einer schrägen Anpreßfläche versehen.
Mit dieser speziellen Lösung wird vor allem eine einfache und schnelle Montage sowie eine sichere
Fixierung des Abtriebsteiles erreicht.
Das Drehgelenk-Modul ist schließlich auch dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägkugellager und
das Stützlager im würfelförmigen Abtriebsteil des Drehgelenkes in axialer Richtung fixiert sind.
Vorzugsweise erfolgt die Fixierung durch ein z. B. als Schraubring ausgebildetes Mittel. Der Schraub
ring ist ein zylindrischer Hohlkörper, der mit einem Außengewinde versehen ist.
Weiterhin zeichnet sich das modulare System dadurch aus, dass das Modul für den Linearantrieb
aus dem Modul des Systemmotors oder aus dem Modul des Getriebemotors gebildet ist. Das heißt,
der Linearantrieb kann sowohl über das Modul des Systemmotors als auch auch über das Modul
des Getriebemotors gebildet werden. Der jeweilige Wahl des Moduls hängt ausschließlich von dem
konkreten Anforderungsprofil ab.
Das modulare System bietet darüber hinaus die Möglichkeit, entsprechend dem jeweiligen Einsatz
zweck und dem Anforderungsprofil das Linearmodul als Zahnriementrieb oder als Spindeltrieb auszu
bilden.
Dieses modulare System einzelner Positionierantriebe, die untereinander kombinierbar sind, ermög
licht einen bedeutenden Rationalisierungseffekt durch verbesserte Moduleigenschaften, wie einen
höheren Wirkungsgrad der Module, durch eine geringere Masse der Module, durch eine bessere
Technologie bei der Realisierung von Standardlösungen aber auch bei der Gestaltung von spezifi
schen Lösungen mit Standardbaugruppen. Die vorgestellte Lösung mit der Vielzahl von Einzelmaß
nahmen zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass viele Maßnahmen sich gegenseitig ergänzen
und schließlich zu einem Synergieeffekt führen. Die Ausbildung eines universellen Gehäuses einer
seits, die rationelle Anordnung wesentlicher Bauelemente in diesem und die Integrierung einer Multi
prozessorsteuerung führen schließlich zu dem neuen Produkt.
Darüber hinaus zeichnet dieses modulare System sich gegenüber anderen Lösungen dadurch aus,
dass das Gelenk zum Hauptkonstruktionselement ausgebildet ist. Das Gelenk steht hierbei als fertiges
autarkes Modul zur Verfügung.
Dadurch, dass jedes Modul über ein eigenes Betriebssystem verfügt, können zusätzliche Funktionen
angeboten werden, die denen einer SPS ähnlich sind.
Die Verbindung der Module untereinander kann durch unmittelbare Anordnung derselben erfolgen. Es
ist aber auch möglich, die Verbindung über sogenannte passive Elemente zu realisieren. Diese passi
ven Elemente können zusätzliche Funktionen übernehmen.
Die Erfindung soll nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehö
rigen Zeichnung zeigen.
Fig. 1 das Modul Systemmotor in einer vereinfachten Schnittdarstellung;
Fig. 2a das Modul Getriebemotor in einer vereinfachte Schnittdarstellung;
Fig. 2b den Abschlußdeckel der Abtriebsseite des Moduls Getriebmotor;
Fig. 3 das Modul Drehgelenk in einer vereinfachte Schnittdarstellung.
Die Schnittdarstellung nach Fig. 1 veranschaulicht die Anordnung der wichtigsten Baugruppen in dem
Modul Systemmotor 1, bestehend aus der Würfelform 5 des Grundgehäuses und dem angeformten
zylindrischen Aufsatz 6. In dem zylindrischen Aufsatz 6 ist der Motor angeordnet. Zur Abführung der
Wärme des Motors sind am äußeren Umfang des zylindrischen Aufsatzes 6 Kühlrippen 9 ausgebildet.
An einer Außenfläche der Würfelform 5 sind die Anschlußelemente 7 in Form von Steckbuchsen für
die Steuerung, Regelung und die Leistungselektronik angeordnet. In dem würfelförmigen Gehäuse ist
eine Haltebremse 14 integriert. Weiterhin ist in dem Würfel 5 die Multiprozessorsteuerung angeordnet.
Am stirnseitigen Ende des zylindrischen Aufsatzes bildet ein Flansch 10 den Abschluß des Modules
Systemmotor 1. Die Motorwelle 11 ist durch den Flansch 10 geführt. Sofern erforderlich, kann auf die
Welle ein Simmering aufgesetzt werden, um eine Abdichtung des drehenden Teiles zu erreichen. Der
zylindrische Aufsatz weist zur Abdichtung zwei Dichtungen 19 auf.
Jedes Modul, welches einen Antrieb aufweist, ist grundsätzlich mit einer Haltebremse 14 versehen.
Fig. 2a veranschaulicht die Anordnung der wesentlichen Baugruppen des Moduls Getriebemotor 2.
Der grundsätzliche Aufbau umfaßt das Grundmodul (Systemmotor) mit dem zylindrischen Aufsatz 6, in
dem der Motor angeordnet ist und einem zylindrisch ausgebildeten Teil 18 mit Anschlußflansch 17, in
dem das Getriebe angeordnet ist. Auf der Motorwelle 11 ist der Wave generator 12 angeordnet. Das
Getrieberad 13 ist mit der Innenverzahnung auf dem Lagerzapfen, der durch den zylindrischen Auf
satz gebildet ist, gelagert. An der der Lagerung abgewandten Seite führt die Abtriebswelle 15 durch
den Abschlußdeckel 16 des Getriebes.
Der Abschlußdeckel 16 ist zugleich als zweite Lagerstelle für die Abtriebswelle ausgebildet. Auf dem
Lagerzapfen ist ein Gehäuseteil befestigt, der aus zwei quadratisch ausgebildeten Anschlußflanschen
17 und einem dazwischen liegenden zylindrischem Teil 18 gebildet ist. Ein Anschlußflansch 17 ist am
Motorgehäuse befestigt und der andere ist am Deckel des Getriebemotors über eine speziell ausge
bildete Schraubverbindung befestigt. Zur Abdichtung ist zwischen Gehäuseteil und Deckel jeweils eine
Dichtung 19 angeordnet. Die spezielle Schraubverbindung ist als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet,
die ein Innen- und ein Außengewinde aufweist. Dadurch sind unterschiedliche Befestigungen am
Abschlußdeckel 16 möglich.
Fig. 2b zeigt den Abschlußdeckel 16 des Moduls Getriebemotor 2 in einer Draufsicht. Der Abschluß
deckel 16 ist entsprechend dem würfelförmigen Gehäuse quadratisch ausgebildet.
In Fig. 3 ist das Modul Drehgelenk 3 dargestelllt. Vom äußeren Aufbau her besteht das Modul Drehge
lenk 3 aus zwei zusammengesetzten würfelförmigen Gehäusen. Die Innenfläche des zylindrischen
Aufsatzes 6 nimmt die Statorwicklung für den Antriebsmotor auf. Die Motorwelle 11 mündet an einer
Stirnseite in die Haltebremse 14. Zum Zusammenbau der würfelförmig ausgebildeten Gehäuse sind
Verbindungselemente 8 ausgebildet. Gegenüber dem würfelförmig ausgebildeten Teil mit der Halte
bremse ist das würfelförmige Abtriebsteil 20 angeordnet. Im Abtriebsteil 20 ist der Wavegenerator 12
angeordnet, der mit dem Getrieberad 13 zusammenarbeitet.
Die Abtriebslagerung ist so ausgeführt, dass radiale und axiale Kräfte aufgenommen werden. Diese
Lagerung ist vorzugsweise mit einer Kombination aus Schrägkugellager 21 und Stützlager 25 reali
siert. Die Lagerung kann aber alternativ auch mit einem Vierpunktlager realisiert werden.
Der Einbau des Schrägkugellagers 21 weist hierbei einige Besonderheiten auf, die den Einbau und
auch die Lagerung günstiger gestalten. Die Innenringsicherung erfolgt über eine geschlitzte Mutter 22,
die zudem noch mit einer Anschrägung versehen ist. Diese geschlitzte Mutter 22 liegt mit ihrer An
schrägung an dem Anpreßring 23 an, wobei dieser Anpreßring 23 gleichfalls eine mit der geschlitzten
Mutter korrespondierende Anschrägung aufweist. Die Außenringsicherung erfolgt über ein zweites als
Stützlager 25 ausgebildetes Lager. Das Stützlager 25 ist durch einen Schraubring 26 fixiert.
Die Befestigung der Abschlußdeckel 16 der Module weist ein charakteristisches der Lösung zu
geordnetes Verbindungselement 8 auf. Dieses Verbindungselement 8 ist in der Zeichnung in den
Fig. 1, Fig. 2a und Fig. 3 dargestellt. Die Abschlußdeckel 16 der Module sind mit speziell ausge
bildeten Gewindestücken befestigt. Das spezielle Gewindestück zeichnet sich dadurch aus, dass
es zylindrisch ausgebildet ist und mittig einen Bund aufweist und dass es im zylindrischen Teil
ein Längsgewinde und zu diesem Längsgewinde zwei um 90° versetzt ausgebildete Quergewinde
aufweist. Die Gewindestücke sind mittels Schrauben fixiert, die von innen nach außen geführt
sind und so den Abschlußdeckel 16 arretieren. Durch diese spezielle Ausbildung der Gewinde
stücke sind weitere Befestigungen an den Anschlußflächen des Moduls möglich.
1
Systemmotor-Modul
2
Getriebemotor-Modul
3
Drehgelenk-Modul
5
Würfelform
6
Zylindrischer Aufsatz
7
Anschlußelemente
8
Verbindungselemente
9
Kühlrippen
10
Motorflansch
11
Motorwelle (Getriebe)
12
Wavegenerator
13
Getrieberad
14
Haltebremse
15
Abtriebswelle
16
Abschlußdeckel
17
Anschlußflansch
18
Zylindrisches Teil
19
Dichtung
20
würfelförmiges Abtriebsteil (Getriebe)
21
Schrägkugellager
22
Geschlitzte Mutter
23
Anpreßring
24
Anpressfläche
25
Stützlager
26
Schraubring
Claims (30)
1. Modulares System von Positionierantrieben für Roboter mit einem Gehäuse, dadurch gekennzeich
net, dass das Gehäuse als Würfelform (5) mit zylindrischen Aufsatz (6) ausgebildet ist, und bei dem
ein Motor im zylindrischen Aufsatz (6) integriert ist und Flächen des Gehäuses als mechanische
Anschlußflächen ausgebildet sind und das Gehäuse für alle Module gleiche äußere Abmessungen
aufweist und mit gleichen Anschlüssen in seiner der Abtriebsleistung zugeordneten Baugröße verse
hen ist und das Gehäuse einheitlich für die Modulvarianten, wie Systemmotor (1), Getriebemotor (2),
Drehgelenk (3) und Linearantrieb ausgebildet ist und dass in jedem Gehäuse eine Multiprozessorsteu
erung angeordnet ist.
2. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem
Antrieb ein Element zur Lageerfassung und eine Haltebremse (14) zugeordnet sind.
3. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
Anschlußelemente (7) für Steuerung und Elektrik im Randbereich einer Fläche des Würfels angeord
net sind.
4. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Innenfläche des zylindrischen Aufsatzes (6) des Motorgehäuses als Lagerzapfen für
den Abtrieb ausgebildet ist.
5. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass in dem Gehäuse eine Leistungselektronik und eine lokale Gelenksteuerung, die als
Multiprozessorsteuerung ausgebildet ist, angeordnet sind.
6. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Gehäuse in gekapselter Ausführung ausgebildet ist.
7. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass Anschluß- und Steuerleitungen durch eine mit Stopfbuchsen versehene Abdeckung zu
Steckverbindungen auf der Anschlußfläche geführt sind.
8. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit
Ausnahme der Fläche für die Anschluß- und Steuerleitungen alle übrigen Flächen als mechanische
Anschlußflächen ausgebildet sind.
9. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass bei dem Systemmotor-Modul (1) die außenliegende Fläche des Lagerzapfens, die den
zylindrischen Teil darstellt, mit Kühlrippen (9) versehen ausgebildet ist.
10. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass bei dem Systemmotor-Modul (1) stirnseitig am Lagerzapfen ein Motorflansch
(10) befestigbar ist.
11. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Motorflansch (10) quadratisch ausgebildet ist.
12. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, dass bei dem Getriebemotor-Modul (2) stirnseitig am Lagerzapfen ein Getriebe, vorzugswei
se ein Harmonic-Drive Getriebe, angeordnet ist.
13. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf
einer Motorwelle (11) ein Wavegenerator (12) des Getriebes angeordnet ist.
14. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein Getrieberad (13) mit Innenverzahnung auf dem Lagerzapfen gelagert ist und dass
an der der Lagerung abgewandten Seite eine Abtriebswelle (15) befestigt ist.
15. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abtriebswelle (15) des Getriebemotors im Abschlußdeckel (16) desselben gelagert ist.
16. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der
Abschlußdeckel (16) in speziell als Gewindestück ausgebildeten Verbindungselementen (8) befestig
bar ist.
17. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das
Gewindestück zylindrisch ausgebildet ist und mittig einen sich radial erstreckenden Bund aufweist,
dass der zylindrische Teil mit einem Längsgewinde versehen ist und dass in dem Bund zwei um 90~
versetzt ausgebildete Gewinde angeordnet sind.
18. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, dass auf dem Lagerzapfen ein Gehäuseteil bestehend aus zwei quadratisch ausgebildeten
Anschlußflanschen (17) und einem dazwischenliegenden zylindrischen Teil (18) aufgesetzt ist.
19. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der
Gehäuseteil mit einem Anschlußflansch (17) am Motorgehäuse befestigt ist und dass der zweite
Anschlußflansch (17) am Deckel des Getriebemotors über eine speziell ausgebildete Schraubverbin
dung befestigt ist.
20. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen Gehäuseteil und Deckel eine Dichtung (19) angeordnet ist.
21. Modulares System von Positionierantrieben nach Anpruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dichtung (19) als 0 Ring-Dichtung ausgebildet ist.
22. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch ge
kennzeichnet, dass bei dem Drehgelenk-Modul (3) das Getriebe stirnseitig am Lagerzapfen befestigt,
auf der Motorwelle der Wavegenerator (12) angeordnet ist und das innenverzahnte Rad des Getriebes
am würfelförmig ausgebildeten als Abtriebsteil wirkenden Gehäuse des Drehgelenk-Moduls (3) ange
ordnet ist.
23. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das
würfelförmige Abtriebsteil (20) auf dem Lagerzapfen gelagert ist.
24. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das
innenliegende Lager als doppelreihiges Schrägkugellager (21) ausgebildet ist.
25. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schrägkugellager (21) durch eine geschlitzte Mutter (22) und einen Anpreßring (23) fixiert ist.
26. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der
Anpreßring (23) mit einer schrägen Anpressfläche (24) versehen ist.
27. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Schrägkugellager (21) und ein Stützlager (25) im würfelförmigen Abtriebsteil
des Drehgelenkes in axialer Richtung fixiert sind.
28. Modulares System von Positionierantrieben nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fixierung des Stützlagers (25) durch ein z. B. als Schraubring (26) ausgebildetes Mittel erfolgt.
29. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Linearmodul aus dem Systemmotor oder aus dem Getriebemotor gebildet
ist.
30. Modulares System von Positionierantrieben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Antrieb des Linearmoduls als Zahnriementrieb oder als Spindeltrieb ausge
bildet ist.
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