DE3427819A1 - Swivel joint for an industrial robot - Google Patents

Swivel joint for an industrial robot

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DE3427819A1
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Rainer 8523 Baiersdorf Keppler
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Siemens AG
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MANUTEC GESELLSCHAFT fur AUTOMATISIERUNGS- und HANDHABUNGSSYSTEME MBH
Manutec Gesellschaft fuer Automatisierungs und Handhabungssysteme mbH
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2881—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output

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Abstract

In a swivel joint for an industrial robot, the planetary gearing (6) arranged on the output side of the electric drive motor (2) is protected from shocks by an additional safety bearing (11), while the actual pivoting bearing arrangement is provided by a pretensioned taper roller bearing (8) and a needle bearing (10). <IMAGE>

Description

Drehgelenk für einen IndustrieroboterRotary joint for an industrial robot

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgelenk für einen Industrieroboter, bei dem am Gelenkgehäuse ein elektrischer Antriebsmotor befestigt ist, dessen Ritzel über ein mehrstufiges Planetengetriebe mit einem relativ zum Gehäuse drehbeweglichen Gelenkteil gekuppelt ist und bei dem das abtreibende Teil des Planetengetriebes im Gehäuse gelagert ist.The invention relates to a swivel joint for an industrial robot, in which an electric drive motor is attached to the joint housing, its pinion A multi-stage planetary gear with a rotatable relative to the housing Joint part is coupled and in which the driving part of the planetary gear is stored in the housing.

Es ist bereits ein Drehgelenk für einen Roboter bekannt, bei dem ein am Gelenkgehäuse befestigter Elektromotor über sein Ritzel die ebenfalls im Gehäuse gelagerte Zentralwelle eines Differentialplanetengetriebes antreibt (vgl. z.B. DE-AS 11 48 721). Am abtreibenden Außenzahnkranz des Getriebes ist der gegenüber dem Gehäuse drehbewegliche Teil des Gelenks befestigt. Zwischen dem abtreibenden Zahnkranz und dem Gehäuse ist eine Lagerung vorgesehen. Diese Lagerung mag für die normalen Betriebsfälle zufriedenstellend sein, dürfte aber problematisch bei plötzlichen Stoßbeanspruchungen werden, wie sie beispielsweise bei einem ungewollten Anstoßen des Greifers an ein Hindernis auftreten können. In einem solchen Fall müßte die Lagerung über einen Teil des Planetengetriebes das ganze Stoßmoment abfangen, was unter Umständen zur Beschädigung des relativ teuren Getriebes führen kann.It is already known a swivel joint for a robot in which a Electric motor attached to the joint housing via its pinion which is also in the housing drives the central shaft of a differential planetary gear (see e.g. DE-AS 11 48 721). On the driven external gear rim of the gear unit is the one opposite the housing rotatable part of the joint attached. Between the driven ring gear and the housing is provided with a bearing. This storage may be used for normal operating cases be satisfactory, but should be problematic in the event of sudden impact loads as they are, for example, in the event of an unintentional impact of the gripper on a Obstacle can occur. In such a case, the storage would have to have a Part of the planetary gear catch the entire shock torque, which may lead to Damage to the relatively expensive gearbox can result.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Lagerung derart zu gestalten, daß zerstörerische Kräfte möglichst vom Getriebe ferngehalten werden.The object of the present invention is the storage design in such a way that destructive Forces from the gearbox if possible be kept away.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das drehbewegliche Gelnkteil unmittelbar nach dem Planetengetriebe mit einem federvorgespannten Kegerollenlager im Gehäuse geführt und durch ein axiales Nadelrollenlager gegen das Gehäuse abgesetzt ist und das Lager am Planetengetriebe nur als zusätzliches Sicherheitslager ausgebildet ist.This object is achieved in that the rotatable Joint part immediately after the planetary gear with a spring-loaded cone roller bearing guided in the housing and set down against the housing by an axial needle roller bearing and the bearing on the planetary gear is only designed as an additional safety bearing is.

Auf diese Weise werden die eigentlichen Lagerkräfte durch Kegelrollenlager und Nadelrollenlager aufgefangen und das Getriebe zusätzlich durch das Sicherheitslager geschützt.In this way, the actual bearing forces are generated by tapered roller bearings and needle roller bearings and the gear is also caught by the safety bearing protected.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher beschrieben: Der angedeutete Roboterarm 4 endet in einem ringförmigen Gehäuse 1 eines Drehgelenkes für einen nachfolgenden, in der Vertikalrichtung versetzten weiteren Arm 5.Based on an embodiment shown in the drawing the invention described in more detail: The indicated robot arm 4 ends in an annular one Housing 1 of a swivel joint for a subsequent one, offset in the vertical direction another arm 5.

Auf dem Gehäuse 1 ist vertikal ein Elektromotor 2 befestigt, der über sein Ritzel 3 ein Planetengetriebe 6 antreibt. Der abtreibende Teil 61 des koaxial zum Ritzel 3 liegenden zweistufigen Planetengetriebes 6 ist mit einem zylindrischen, in der gleichen Achse liegenden Gelenkteil 7 gekuppelt, welches an seinem unteren Ende den Arm 5 trägt. Das gegenüber dem Gehäuse 1 drehbewegliche Gelenkteil 7 ist dabei unmittelbar nach dem Planetengetriebe in einem Kegelrollenlager 8 am Gehäuse geführt, wobei das Kegelrollenlager durch Federn 9 vorgespannt ist. Zusätzlich ist das drehbewegliche Gelenkteil 7 mit einer Schulter 71 über ein Nadellager 10 in axialer Richtung am Gehäuse 1 abgestützt.On the housing 1, an electric motor 2 is vertically attached, which over its pinion 3 drives a planetary gear 6. The driving part 61 of the coaxial to the pinion 3 lying two-stage planetary gear 6 is with a cylindrical, lying in the same axis joint part 7 coupled, which at its lower End of arm 5 carries. The joint part 7, which is rotatable relative to the housing 1, is directly after the planetary gear in a tapered roller bearing 8 on the housing out, wherein the tapered roller bearing is preloaded by springs 9. Additionally is the rotatable joint part 7 with a shoulder 71 via a needle bearing 10 in supported in the axial direction on the housing 1.

Um möglichst jede Momentbeanspruchung vom Planetenge- w w w triebe 6 fernzuhalten, ist zusätzlich in der Ebene dieses Planetengetriebes noch ein Sicherheitslager 11 vorgesehen.In order to avoid every moment load from the planetary w w w drive 6 keep away is also in the plane of this planetary gear a security warehouse 11 is also provided.

1 Patentanspruch 1 Figur1 claim 1 figure

Claims (1)

Patentanspruch Drehgelenk für einen Industrieroboter, bei dem am Gelenkgehäuse ein elektrischer Motor befestigt ist, dessen Ritzel über ein zweistufiges Planetengetriebe mit einem zum Gehäuse drehbeweglichen Gelenkteil gekuppelt ist und bei dem das abtreibende Teil des Planetengetriebes im Gehäuse gelagert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das drehbewegliche Gelenkteil (7) unmittelbar nach dem Planetengetriebe (6) in einem federvorgespannten Kegelrollenlager (8) im Gehäuse (1) geführt, durch ein axiales Nadelrollenlager (10) gegen das Gehäuse (1) abgestützt ist und daß das Lager (11) am Planetengetriebe (6) nur als zusätzliches Sicherheitslager ausgebildet ist.Patent claim swivel joint for an industrial robot, in which on the joint housing an electric motor is attached, its pinion via a two-stage planetary gear is coupled to a hinge part rotatable to the housing and in which the abortive Part of the planetary gear is mounted in the housing, d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the rotatable joint part (7) immediately after the planetary gear (6) guided in a spring-loaded tapered roller bearing (8) in the housing (1) an axial needle roller bearing (10) is supported against the housing (1) and that the The bearing (11) on the planetary gear (6) is only designed as an additional safety bearing is.
DE19843427819 1984-07-27 1984-07-27 Swivel joint for an industrial robot Withdrawn DE3427819A1 (en)

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