DE3050870C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für den Gelenkkopf eines Manipulators mit den im Oberbegriff des Anspruches aufgeführten Merkmalen.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-AS 24 02 829 bekannt. Danach trägt ein um eine horizontale Achse schwenkbarer Ausleger an seinem einen Ende den Gelenkkopf und an seinem anderen Ende die Antriebsmotoren für die den Gelenkkopf bildenden Baugruppen. Die zugehörigen Antriebswellen werden durch den Innenraum des Auslegers geführt.

Der Gelenkkopf besteht aus einem Basisgehäuse, einem Gelenkgehäuse und einem Tragkörper. Das Basisgehäuse ist um die Längsachse des Auslegers an diesem gelagert. Um eine quer zu dieser Längsachse sich erstreckende Gelenkachse ist das Gelenkgehäuse im Basisgehäuse schwenkbar gelagert. Der Tragkörper ist wiederum im Gelenkgehäuse drehbar gelagert. Bei gestreckter Stellung der Baugruppen des Gelenkkopfes ist die Rotationsachse des Tragkörpers koaxial zur Rotationsachse des Basisgehäuses gerichtet.

Die Antriebswellen für diese Baugruppen werden in zueinander konzentrischer Lage bis an bzw. in das Basisgehäuse und von dort mit Hilfe von Kegelräder aufweisenden Zwischengetrieben über die Gelenkachse bis an das Gelenkgehäuse bzw. den Tragkörper geführt. Bei dieser bekannten Anordnung sind Getriebe für verhältnismäßig geringe Untersetzungen antriebsseitig angeordnet, was notwendigerweise zu sehr groß zu dimensionierenden Getriebewellen innerhalb des Gelenkkopfes führt. Da im Gelenkkopf befindliche Zwischengetriebe außerdem parallel zur Längsachse des Auslegers angeordnete Zwischenwellen benötigen, wird der Querschnitt des Gelenkkopfes zusätzlich vergrößert, was sich besonders bei schwer zugänglichen Arbeitsstellen außerordentlich nachteilig bemerkbar macht. Die Zwischengetriebe führen wegen ihres unvermeidlichen Zahnspieles zu beträchtlichen Ungenauigkeiten der Werkzeugbewegung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für einen mit dem Ausleger eines Manipulators verbundenen Gelenkkopf zu finden, der eine schlankere Ausbildung des Gelenkkopfes ermöglicht.

Ausgehend von der DE-AS 24 02 829 wird die Erfindung mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruches angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebes an der dem Gelenkkopf abgekehrten Seite, bezogen auf das Schwenklager des Auslegers, wird ermöglicht, die Antriebswellen an einer den Ausleger querdurchsetzenden Welle vorbeizuführen und dennoch die Größe und das Gewicht des gesamten Auslegers wesentlich zu reduzieren.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt.

Sie zeigt eine Seitenansicht eines Manipulators mit einem den erfindungsgemäßen Antrieb enthaltenden Ausleger.

Der in der Zeichnung dargestellte Manipulator geht von einem um eine horizontale Schwenkachse (9) drehbaren Ausleger (1) aus, der an einem Lenker (69) gelagert ist, welcher seinerseits um die horizontale Schwenkachse (70) des Grundkörpers (71) drehbar ist. Dieser Grundkörper (71) ist um eine vertikale Schwenkachse (73) am Fundament (72) gelagert. Durch die Achsen (73), (70) und (9) ergeben sich somit drei Freiheitsgrade, denen sich weitere drei Freiheitsgrade anschließen, die mit den Bewegungspfeilen (I), (II) und (III) am Ausleger (1) angedeutet sind.

Der Ausleger 1 weist ein Auslegermittelstück 19 und ein Aus­ leger-Ansatzgehäuse 14 entlang der Längsachse 10 auf, die miteinander starr verbunden und bei 9 gelagert sind und beispielsweise aus Leichtmetallguß bestehen können. Auf der einen Seite der Schwenkachse 9 ist an dem Ausleger 1 ein Antriebsgehäuse 20 angeordnet, das beim Ausführungs­ beispiel so dimensioniert und beschaffen ist, daß es ein Gegengewicht zu einem an der anderen Seite des Auslegers 1 angeordneten Gelenkkopf 2 bildet. Das Antriebsgehäuse 20 kann beispielsweise aus Sphäroguß bestehen. Mit ihm sind die Antriebsmotoren 3, 4, 5 verbunden, welche über Kreuzge­ lenkwellen 6, 7, 8 zu den Antriebswellen 11, 12, 13 am Aus­ leger-Ansatzgehäuse 14 geführt sind. Dabei ist darauf zu achten, daß die mittlere Kreuzgelenkwelle 7 etwas außer­ mittig verlegt ist, damit sie an der die Schwenkachse 9 bestimmenden Welle 68 mit geringem Abstand vorbeigeführt werden kann.

In dem Ausleger-Ansatzgehäuse 14 treiben die Antriebswel­ len 11, 12, 13 zur Längsachse 10 konzentrische Wellen an. Da zwischen den Antriebsmotoren 3, 4, 5 und den Antriebs­ wellen 11, 12, 13 keine Untersetzung vorgesehen ist, können die Kreuzgelenkwellen 6, 7, 8 wegen des zu übertragenden geringen Drehmomentes klein und gewichtssparend ausgebildet werden.

Claims (1)

1. Antrieb für den Gelenkkopf eines Manipulators, dessen Ausleger an der dem Gelenkkopf abgewandten Seite, bezogen auf die Schwenkachse des Auslegers, drei daran angeordnete Antriebsmotoren aufweist, von denen aus drei im Gelenkkopf konzentrisch angeordnete Antriebswellen antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (3, 4, 5) mit den Antriebswellen (11, 12, 13) über seitlich an der Schwenkachse (9) vorbeigeführte und zum Gelenkkopf (2) hin konvergierende Kreuzgelenkwellen (6, 7, 8) verbunden sind und die Antriebswellen (11, 12, 13) mit abtriebsseitig angeordneten Untersetzungsgetrieben zusammenwirken.