DE202009009334U1 - Seven-axis articulated robot - Google Patents
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Abstract
Knickarmroboter (1) mit sieben angetriebenen rotorischen Achsen und einem Sockel (10), der ein Befestigungsmittel (11) zum Befestigen des Roboters an einer Basis aufweist, wobei am Sockel eine elektrische Anschlusseinrichtung vorgesehen ist zum Anschließen des Roboters an eine Kabeleinrichtung zum Versorgen der Antriebe aller Achsen des Roboters mit elektrischer Energie, und wobei sich eine erste vertikale Achse am Sockel abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend von der ersten vertikalen Achse eine zweite vertikale Achse anschließt, auf die eine erste horizontale Achse folgt, an welche sich wiederum eine zweite horizontale Achse anschließt.An articulated robot (1) having seven driven rotor axes and a pedestal (10) having attachment means (11) for attaching the robot to a base, the pedestal having electrical connection means for connecting the robot to a cable means for powering the actuators all axes of the robot with electrical energy, and wherein a first vertical axis is supported on the base, characterized in that starting from the first vertical axis, a second vertical axis follows, followed by a first horizontal axis, which in turn a second horizontal axis connects.
Description
Die Erfindung betrifft einen Knickarmroboter mit sieben angetriebenen rotorischen Achsen und einem Sockel, der ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Roboters an einer Basis aufweist, wobei am Sockel eine elektrische Anschlusseinrichtung vorgesehen ist zum Anschließen des Roboters an eine Kabeleinrichtung zum Versorgen der Antriebe aller Achsen des Roboters mit elektrischer Energie, und wobei sich eine erste vertikale Achse am Sockel abstützt.The The invention relates to an articulated robot with seven driven rotoric axes and a pedestal, which is a fastener for attaching the robot to a base, wherein the base an electrical connection device is provided for connecting the Robot to a cable device to power all the drives Axes of the robot with electrical energy, and being one first vertical axis supported on the base.
Ein derartiger Industrieroboter ist beispielsweise auf dem Gebiet des Lichtbogenschweißens bekannt, wobei er sich durch eine hochgradige Bewegungsfreiheit in engen Arbeitsräumen auszeichnet. Allgemein kann er für eine Vielzahl von Automatisierungsanwendungen wie Füge-, Hebe-, und/oder Transportanwendungen in modernen Produktionsanlageneingesetzt werden, wobei er bezüglich seiner Reichweite auf die jeweilige spezifische Anwendung eingestellt bzw. angepasst ist.One Such industrial robot is for example in the field of Arc welding known he is characterized by a high degree of freedom of movement in tight workrooms distinguished. Generally he can for a variety of automation applications such as joining, lifting, and / or transport applications used in modern production facilities be, with respect to its range to the specific application or adapted.
Ein herkömmlicher siebenachsiger Knickarmroboter weist ausgehend vom Sockel eine vertikale Drehachse auf, an die sich eine erste horizontale Drehachse anschließt, auf welche wiederum eine zweite horizontale Drehachse folgt. Ein solcher herkömmlicher siebenachsiger Knickarmroboter kann in Bezug auf den durch die spezifische Anwendung vorgegebenen Ar beitsbereich dadurch angepasst werden, dass die jeweiligen Dreh- oder Schwenkarme in ihrer Länge angepasst sind. Damit einher geht jedoch die Notwendigkeit, dass für die jeweilige Anwendung ein bezüglich seiner Abmessungen spezifisch aufgebauter siebenachsiger Knickarmroboter bereitgestellt werden muss. Ferner ist festzustellen, dass die Dreh- oder Schwenkarme eines Industrieroboters aufgrund der Hebelverhältnisse am Roboter nicht beliebig lang ausgebildet sein können.One conventional seven-axis articulated robot has a vertical starting from the base Rotary axis, which is followed by a first horizontal axis of rotation, on which in turn follows a second horizontal axis of rotation. Such a conventional seven-axis articulated robot may be related to the specific Application specified work area thereby be adapted that the respective rotary or pivot arms adapted in length are. This, however, goes hand in hand with the need for the individual Apply with respect its dimensions specifically built seven-axis articulated robot must be provided. It should also be noted that the rotary or Swivel arms of an industrial robot due to the lever ratios on the robot can not be designed arbitrarily long.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen siebenachsigen Knickarmroboter bereitzustellen, welcher flexibler auf den durch die jeweilige Anwendung vorgegebenen Arbeitsbereich eingestellt werden und der einen großen Arbeitsbereich abdecken kann.Of the Invention is based on the object, a seven-axis articulated robot to provide which is more flexible to the particular application given work area and set up a large workspace can cover.
Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache Weise schon durch einen Knickarmroboter mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass sich ausgehend von der ersten vertikalen Achse eine zweite vertikale Achse anschließt, auf die eine erste horizontale Achse folgt, an welche sich wiederum eine zweite horizontale Achse anschließt. Dadurch, dass ausgehend vom Sockel zunächst zwei vertikale Achsen vorgesehen sind, kann der erfindungsgemäße Knickarmroboter in Bezug auf seinen Arbeitsbereich flexibel eingestellt werden, wobei bei Bedarf ein sehr großer Arbeitsbereich abgedeckt werden kann. Insbesondere eignet sich der erfindungsgemäße siebenachsige Knickarmroboter bei solchen Anwendungen, bei welchen ein bestimmter Arbeitsbereich durch Betätigung der siebten Achse angefahren wird und dort der Roboter mittels Ansteuerung der weiteren sechs Achsen die Aufgabe bewältigt.These Task becomes surprising easy way already by a articulated robot with the features of claim 1 solved. This is characterized by the fact that starting from the first vertical axis is followed by a second vertical axis which follows a first horizontal axis, to which in turn a second horizontal axis connects. By doing that from the pedestal first two vertical axes are provided, the articulated robot according to the invention be flexible in terms of his work area, where necessary, a very large Work area can be covered. In particular, the seven-axis according to the invention Articulated robot in such applications in which a certain Work area by operation the seventh axis is approached and there the robot by means of control the other six axes mastered the task.
Durch den erfindungsgemäßen Knickarmroboter kann zumindest bei einigen Anwendungen die Notwendigkeit vermieden werden, für spezifische Anwendungen einen besonders gestalteten siebenachsigen Knickarmroboter aufzubauen und bereitzustellen.By the articulated robot according to the invention At least in some applications, the need can be avoided be, for specific applications a specially designed seven-axis Build and provide articulated robot.
Stattdessen eignet sich der erfindungsgemäße Roboter aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit für eine Vielzahl von Anwendungen.Instead the robot according to the invention is suitable because of its adaptability for one Variety of applications.
Der erfindungsgemäße Knickarmroboter zeichnet sich also durch die Achsfolge vertikal, vertikal, horizontal, horizontal ausgehend von dem Robotersockel aus. Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff Achse sich nicht ausschließlich auf die Schwenkachse bezieht, sondern auch die um die Schwenkachse bewegten Bauteile wie Arme etc. bezeichnet, wie es auf dem Gebiet üblich ist.Of the Inventive articulated robot draws So through the wheel alignment vertical, vertical, horizontal, horizontal starting from the robot base. It should be noted that the term axis is not exclusive to the pivot axis refers, but also the moving around the pivot axis components such as arms, etc., as is common in the field.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous embodiments are in the subclaims specified.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die zweite bis siebte Achsen des siebenachsigen Knickarmroboters wie die eines herkömmlichen sechsachsigen Knickarmroboters ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung können die Vorteile des heute tausendfach eingesetzten sechsachsigen Knickarmroboters, welcher aufgrund seiner Flexibilität der verbreitetste Industrieroboter überhaupt ist, durch das Vorsehen einer vorgeschalteten, ersten vertikalen Achse ausgenutzt werden, um einen Roboter mit flexibel einstellbarer Reichweite bzw. Arbeitsbereich zu nutzen. Um die Bezeichnungen für die Bauteile des sechsachsigen Roboters beizubehalten, wird im Folgenden diese vorgeschaltete Achse als 7. Achse bezeichnet. In dieser Nomenklatur sind die erste bis sechste Achsen höhere Achsen in Bezug auf die niedrigste, die siebte Achse.Especially is appropriate it, if the second to seventh axes of the seven-axis articulated robot like a conventional one six-axis Knickarmroboters are formed. This embodiment can the advantages of today six-fold deployed six-axis articulated robot, which because of its flexibility the most common industrial robot ever is, by providing a upstream, first vertical axis are exploited to a Robot with flexibly adjustable range or working area to use. To the designations for the components of the six-axle The following is this upstream axis denoted as the 7th axis. In this nomenclature are the first to sixth axes higher Axes with respect to the lowest, the seventh axis.
Zur Gestaltung der siebten Achse kann der erfindungsgemäße Knickarmroboter einen sich radial zum Sockel nach außen erstreckenden Schwenkarm aufweisen, an dessen Ende eine weitere vertikale Achse angebracht ist, welche hier als erste Achse bezeichnet wird. Die Einstellung des Arbeitsbereichs des Roboters erfolgt dabei im Wesentlichen durch Ansteuern der siebten und der ersten Achse, die beide als vertikale Achsen ausgebildet sind.to Design of the seventh axis, the articulated robot according to the invention have a pivot arm extending radially to the base, at the end of a further vertical axis is attached, which referred to here as the first axis. The setting of the workspace of the Robot takes place essentially by driving the seventh and the first axis, both formed as vertical axes are.
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass die elektrische Anschlusseinrichtung zum Anschließen eines einzelnen elektrischen Leistungskabels ausgebildet ist, das eine entsprechende Aderzahl zum Zuführen elektrischer Energie zu allen Antrieben des Roboters aufweist. Hiermit wird erreicht, dass allein am Sockel die Zuführung von elektrischer Energie zum Roboter realisiert ist, sodass weitere, die Bewegung des Roboters unter Umständen störende Anschlusskabel an Bauteilen höherer Achsen, wie beispielsweise an der ersten Achse entfallen können.Conveniently, it may be provided in that the electrical connection device is designed to connect a single electric power cable having a corresponding number of cores for supplying electrical energy to all the drives of the robot. This ensures that the supply of electrical energy to the robot is realized only on the base, so that further, the movement of the robot under certain circumstances disturbing connection cable can be omitted on components of higher axes, such as on the first axis.
In ähnlicher Weise kann es zweckmäßig sein, wenn die elektrische Anschlusseinrichtung zum Anschließen eines einzelnen Encoderkabels ausgebildet ist, welches eine entsprechende Aderzahl zum Abführen elektronischer Encodersignale von allen Antrieben des Roboters aufweist.In similar Way it may be appropriate if the electrical connection device for connecting a individual encoder cable is formed, which is a corresponding Number of cores for discharging has electronic encoder signals from all drives of the robot.
Der erfindungsgemäße Knickarmroboter kann grundsätzlich für alle Aufgaben eines Industrieroboters, insbesondere für Füge-, Hebe- und/oder Transportaufgaben eingesetzt werden. Insbesondere eignet sich ein derartiger Roboter auch zum Tragen und Führen zumindest eines Schweißbrenners.Of the inventive articulated robot can in principle for all Tasks of an industrial robot, in particular for joining, lifting and / or transport tasks be used. In particular, such a robot is suitable also for carrying and guiding at least one welding torch.
Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobeiThe Invention will be described below by describing various embodiments with reference to the accompanying drawings, wherein
zeigt.
shows.
In
Der
Abschnitt B entspricht in der beschriebenen Ausführungsform dem Aufbau eines
herkömmlichen,
sechsachsigen Knickarmroboters. Bezogen auf seine Befestigung am
Schwenkarm
Ausgehend
vom Robotersockel
Die
Es versteht sich, dass die Anschlusseinrichtung auch als Stecker ausgebildet sein kann, wobei das Verbindungsmittel des Anschlusskabels dann als Buchse ausgebildet ist. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das die elektrische Energie zuführende Kabel nicht über eine lösbare Buchsen-Steckerverbindung angebracht, sondern fest mit dem Sockel des Roboters verbunden ist.It is understood that the connection device also designed as a plug can be, wherein the connecting means of the connecting cable then is designed as a socket. In an embodiment not shown can also be provided that the electrical energy supplying cable no over a detachable one Socket plug connection attached, but firmly with the socket of the robot is connected.
Die
elektrische Anschlusseinrichtung am Sockel
In
der Seitendarstellung
Wie
insbesondere aus den
In der beschriebenen Ausführungsform werden alle sieben angetriebenen Achsen jeweils durch einen einzelnen Servomotor bewegt, dem ein Getriebe nachgeschaltet ist.In the described embodiment Each of the seven driven axles will be separated by a single one Servo motor moves, which is followed by a gearbox.
In
der beschriebenen Ausführungsform
eines erfindungsgemäß aufgebauten
Knickarmroboters ist der Sockel
- 11
- Siebenachsiger KnickarmroboterSiebenachsiger articulated robot
- 1010
- Sockelbase
- 1111
- Flanschflange
- 2020
- Schwenkarm, siebte Achsearm, seventh axis
- 2222
- Motor, siebte AchseEngine, seventh axis
- 2323
- Getriebe, siebte AchseTransmission, seventh axis
- 2424
- GetriebeachseDrive shaft
- 2525
- AbdeckblechCover plate
- 2626
- Befestigungsflanschmounting flange
- 3030
- Dreharm, erste Achserotary arm, first axis
- 3232
- Motor, erste AchseEngine, first axis
- 4040
- Schwenkteil, zweite AchsePivoting part, second axis
- 4242
- Motor, zweite AchseEngine, second axis
- 5252
- Motor, dritte AchseEngine, third axis
- 9090
- Elektrische Anschlusseinrichtung/Buchseelectrical Connecting means / socket
- 9191
- Steckerplug
- 100100
- Schweißbrennerwelding torch
- AA
- Erste vertikale Achse incl. SockelFirst vertical axis including pedestal
- BB
- Achsfolge entsprechend eines sechsachsigen KnickarmrobotersAchsfolge according to a six-axis articulated robot
Claims (6)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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