DE3310210C2

DE3310210C2 - Industrial robot joint

Info

Publication number: DE3310210C2
Application number: DE19833310210
Authority: DE
Inventors: Robert 8520 Erlangen Kleemann
Original assignee: MANUTEC GESELLSCHAFT fur AUTOMATISIERUNGS- und HANDHABUNGSSYSTEME MBH 8510 FUERTH DE; Manutec Gesellschaft fuer Automatisierungs und Handhabungssysteme mbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-03-21
Filing date: 1983-03-21
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE3310210A1

Abstract

Zum Ausgleich der Getriebelose in Robotergelenken ist ein Drehantrieb (9) vorgesehen, der ein einstellbares Gegenmoment auf ein Zahnrad (8) der letzten Getriebestufe ausübt.To compensate for the gearlessness in robot joints, a rotary drive (9) is provided which exerts an adjustable counter-torque on a gear (8) of the last gear stage.

Description

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als pneumatischer Antrieb (9) ein Lamellenmotor vorgesehen ist 2. Joint according to claim 1, characterized in that a vane motor is provided as the pneumatic drive (9)

3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Rad tragender Anbauflansch (11) axial und radial im Gelenkgehäuse (10) gehalten ist3. Joint according to claim 1, characterized in that a mounting flange (11) carrying the wheel is held axially and radially in the joint housing (10)

4. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenmoment im Positionierpunkt wirksam gemacht ist4. Joint according to claim 1, characterized in that the counter-torque in the positioning point is made effective

Die Erfindung bezieht sich auf ein Industrierobotergelenk mit eingebautem elektrischen Antriebsmotor und Getriebe und mit einer Einrichtung zur Spielbeseitigung. Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Einrichtung Bezug genommen, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 31 15 947 bekannt ist.The invention relates to an industrial robot joint with a built-in electric drive motor and gears and with a device for eliminating play. This generic term refers to a facility Reference is made, as is known from DE-OS 31 15 947, for example.

Zum Antrieb des Karussels bei einem Industrieroboter ist hier ein Elektromotor mit einem Zykloidengetriebe auf einer federbelasteten Schwinge des Karussels angeordnet Das Zykloidengetriebe treibt ein Ritzel an, das in Eingriff steht mit einem feststehenden Zahnkranz. Federn drücken hierbei das Ritzel in Eingriff mit dem Zahnkranz, wobei die Eingriffstiefe über einen Gewindebolzen einstellbar ist. Das Ritzel trägt kranzförmig angeordnete Mitnehmerbolzen, welche in kranzförmig angeordnete Mitnehmerbohrungen der beiden Kurvenscheiben des Zykloidengetriebes eingreifen.For driving the carousel in an industrial robot here is an electric motor with a cycloid gear on a spring-loaded rocker of the carousel The cycloid gear drives a pinion that meshes with a stationary ring gear. Springs press the pinion into engagement with the ring gear, the depth of engagement being via a threaded bolt is adjustable. The pinion carries driving pins arranged in a ring, which are in a ring shape engage arranged driver bores of the two cam disks of the cycloid gear.

Ferner ist es zur Beseitigung von Getriebelosen bei Antriebsanordnungen bekannt, zwei druckmittelbetätigte Antriebe zu benutzen, von denen der eine Antrieb ein entsprechendes Gegenmoment aufbringen kann (vgl.z. B. US-PS 34 90 305).It is also known to eliminate gear slack in drive arrangements, two pressure medium-operated To use drives, one of which can apply a corresponding counter-torque (see e.g. US-PS 34 90 305).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Gelenkroboter die Getriebelose, insbesondere im Positionierpunkt, auf einfache Weise auszugleichen. The object of the present invention is, in an articulated robot, the gearless, in particular in the positioning point, to compensate in a simple way.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:According to the invention, this object is achieved by the following features:

ters,ters,

F i g. 2 das Prinzip der Kompensation der Getriebelose undF i g. 2 the principle of compensation of the gear slack and

F i g. 3 die Konstruktion des Gelenkes 1 nach F i g. 1.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Gelenkroboter hat sechs Gelenke 1 bis 6, durch die jeweils Drehungen in sechs Achsen möglich sind. Getriebelose sind vor allem in den Gelenken kritisch, in denen nicht von vornherein durch die Schwerkraft immer eine eindeutige Betriebslage gegeben ist also z. B. im Gelenk 1.F i g. 3 the construction of the joint 1 according to FIG. 1.
The articulated robot shown schematically in Fig. 1 has six joints 1 to 6, through which rotations in six axes are possible. Gearless are particularly critical in the joints, in which a clear operating position is not always given from the outset by gravity. B. in the joint 1.

Die Kompensation der Getriebelose wird im vorliegenden Fall dadurch erreicht daß in das abtreibende Zahnrad 8 des Getriebes, das über ein Motorritzel 71 von einem elektrischen Motor 7 angetrieben wird, ein weiteres Ritzel 91 eines pneumatischen Drehantriebes 9, z. B. eines Lamellenmotors eingreift Statt eines pneumatischen Drehantriebes ist auch ein hydraulischer oder elektrischer Drehantrieb mit hohem Stillstandsmoment verwendbar. Durch den Antrieb 9 ist über das Ritzel 91 ein Gegenmoment zu dem vom Motor 7 über das Ritzel 71 gelieferten Moment aufbringbar und damit die Getriebelose kompensierbar. Vor allem ist dies im Positionierpunkt wichtig, d. h. wenn der Roboter in einer definierten Position stillstehen soll.The compensation of the gear slack is achieved in the present case in that in the output gear 8 of the gear, which is driven by an electric motor 7 via a motor pinion 71, a further pinion 91 of a pneumatic rotary drive 9, z. B. a vane motor engages Instead of a pneumatic rotary drive, a hydraulic or electric rotary drive with a high standstill torque can be used. By means of the drive 9, a counter-torque to the torque supplied by the motor 7 via the pinion 71 can be applied via the pinion 91, and the gearlessness can thus be compensated for. This is particularly important at the positioning point, ie when the robot is to stand still in a defined position.

Wie aus der in F i g. 3 gezeigten Konstruktion ersichtlich, ist das auf den Sockel 15 in F i g. 1 aufgeschraubte Gelenk 1 als Drehgelenk in der Z-Achse vorgesehen. Im Gehäuse 10 dieses Gelenkes ist der elektrische Antriebsmotor 7 untergebracht, der über das Motorritzel 71 das Zahnrad 8 antreibt Mit dem zur Drehzahlreduzierung dienenden Zahnrad 8 ist ein Anbauflansch 11 verschraubt, über den dann die Drehbewegung weitergegeben wird. Der als Drehteil ausgeführte Flansch 11 ist radial und axial im Gehäuse 10 geführt.As shown in FIG. 3, it can be seen on the base 15 in FIG. 1 screwed on Joint 1 provided as a swivel joint in the Z-axis. in the Housing 10 of this joint is the electric drive motor 7 housed, which via the motor pinion 71 drives the gear wheel 8 With the gear wheel 8 used to reduce the speed, there is a mounting flange 11 screwed, via which the rotary movement is then passed on. The flange 11 designed as a turned part is guided radially and axially in the housing 10.

Zur Beseitigung der Getriebelose ist im Inneren des Gelenkgehäuses 10 parallel zum Antriebsmotor 7 ein pneumatischer Drehantrieb 9 vorgesehen, der über sein Ritzel 91 ebenfalls in das Rad 8 eingreift. Auf diese Weise kann ein Gegenmoment zum Moment des Antriebs 7 erzeugt und damit die Getriebelose kompensiert werden.To eliminate the gear slack, a parallel to the drive motor 7 is inside the joint housing 10 Pneumatic rotary drive 9 is provided, which also engages in wheel 8 via its pinion 91. To this Way, a counter-torque to the torque of the drive 7 can be generated and thus compensated for the gear slack will.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

a) Im Gelenk ist zusätzlich ein pneumatischer Drehantrieb eingebaut,a) There is also a pneumatic rotary drive in the joint built-in,

b) der Drehantrieb ist so angeordnet, daß sein Ritzelb) the rotary drive is arranged so that its pinion

in ein Rad der letzten Getriebestufe der Antriebsseile eingrein.einrein in a wheel of the last gear stage of the drive cables.

Dies hat den Vorteil, daß die auf diese Art gebildete »Verspannung« des Getriebes in der Art einer Luftfeder Stöße dämpft. μThis has the advantage that the "bracing" of the gear that is formed in this way resembles an air spring Dampens shocks. μ

Anhand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigtThe invention is explained in more detail with the aid of the drawing; it shows

Fie. 1 das PrinziD eines Sechsachsen-Gelenkrobo-Fie. 1 the principle of a six-axis articulated robot

Claims

Patent claims:

1. Industrial robot joint with built-in electric drive motor and gear and with a Game elimination device, characterized by the following features:

a) A pneumatic rotary drive (9) is also installed in the joint (1),

b) the rotary drive (9) is arranged so that its pinion (91) in a wheel (8) of the last gear stage the drive side engages