DE3428748A1 - Getriebekopf fuer manipulatoren - Google Patents
Getriebekopf fuer manipulatorenInfo
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- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
- B25J17/0291—Three-dimensional joints having axes crossing at an oblique angle, i.e. other than 90 degrees
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Getriebekopf für Manipulatoren
mit den aus der DE-AS 27 45 932 vorbekannten Merkmalen
des Oberbegriffes des Hauptanspruches.
b Im allgemeinen weist ein vorbekannter Manipulator sechs Schwenkachsen
auf, von denen die drei letzten Schwenkachsen im Bereiche des Getriebekopfes sich befinden. Die ersten drei Schwenkachsen
sind an einem Ständer mit einem Drehgestell und einem Auslegerarm angeordnet, an dem sich der Getriebekopf befindet. Die Grundlage
für die Anordnung dieser Schwenkachsen ergibt sich aus der DE-OS
24 35 156. Zum Antrieb des Getriebekopfes, der die drei letzten Schwenkachsen enthält, hat sich die konzentrische Anordnung von
drei Antriebswellen in einem den Getriebekopf tragenden Arm als zweckmäßig erwiesen, wie dies aus der DE-AS 24 02 829 bekannt ist.
'j Mit diesem vorbekannten Getriebe wird die Beweglichkeit einer
Hand nachgeahmt, wonach an einem vorderen Gehäuse, welches dem Arm entspricht, über eine Querwelle ein mittleres Gehäuse gelagert
ist, welches der Hand mit dem Handwurzelgelenk entspricht, wobei an dem mittleren Gehäuse ein hinteres Gehäuse schwenkbar gelagert
?Ü ist, welches einem Finger der Hand entspricht. Der Antrieb des hinteren Gehäuses erfolgt über Kegelradsätze mit Hilfe der querliegenden Zwischenwelle.
Bei diesem Stand der Technik, dem im Prinzip auch die ;·', DE-AS 26 19 336 angehört, wird als nachteilig empfunden, daß das
hintere Gehäuse in der Streckstellung des Gelenkkopfes keine spitzwinkeligen, insbesondere keine rechtwinkeligen Schwenkbewegungen
ohne nennenswerte Unterbrechung durchführen kann. Es muß vielmehr
zunächst der vordere Kopfteil eine Schwenkbewegung ausführen, bevor der hintere Kopfteil in die gewünschte Lage gebracht werden
kann. Somit sind solche Anlagen nicht in der Lage, das Werkzeug entlang von räumlich gekrümmten Linien unterbrechungsfrei und
kontinuierlich zu führen.
Deshalb lehren die DE-OS 29 27 485 ebenso wie die DE-AS 27 45 932,
den mittleren Kopfteil entlang einer schrägen Ebene am vorderen Kopfteil rotierfähig zu führen. Demzufolge ist die Zwischenwelle
im Getriebekopf schräg zur Achse der konzentrischen Antriebswellen anzuordnen. Mit der konzentrischen Lagerung des hinteren Kopfteils
zum vorderen Kopfteil soll, erreicht werden, daß die Schwenkachse des hinteren Kopfteiles und damit das daran angeflanschte Werkzeug
immer senkrecht zu einem von dem Getriebekopf erreichbaren Punkt eines sphärischen Abschnittes stehen kann. Außerdem gelingt es
mit dieser vorbekannten Anordnung, das Werkzeug entlang von räumlich
gekrümmten Linien unterbrechungsfrei und kontinuierlich zu führen, also eine Bahnsteuerung zuzulassen.
Bei diesem Stand der Technik befindet sich jedoch die Schwenkachse
des hinteren Kopfteiles (6. Achse) bei gestreckter Lage des Getriebekopfes koaxial zur Achse der konzentrischen Antriebswellen.
Diese Grundstellung bringt Schwierigkeiten bei der rechnerisch gesteuerten Bewegung des Manipulators. Eine vom Programm
vorgegebene Verdrehung des Werkzeuges um seine eigene Schwenkachse (6. Achse) läßt in der Durchführung der rechnerischen Vorgabe
nämlich offen, ob der Getriebekopf um die Achse der konzentrischen
Antriebswellen (4. Achse) oder ob der hintere Kopfteil für sich allein um diese Achse gedreht werden soll. Diese Zweideutigkeit
konnte bisher nur durch programm- bzw. steuerungstechnische Manipulationen, allerdings nur unbefriedigend überwunden werden.
Der Erfindung liegt daher zunächst die Aufgabe zugrunde, einen Getriebekopf
fUr Maiipulatoien so auszubilden, daß die erwähnten Zweideutigkeiten
gar nicht entstehen können. Diese Aufgabe ist neu. Darüber hinaus strebt die Erfindung an, mit dem Getriebekopf einen wesentlieh
vergrößerten Bewegungspielraum bei kompakter Bauweise des Getriebekopfes zu erlangen.
Ausgehend von der Lehre der DE-AS 27 45 932 wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruches gelöst.
Zufolge der schrägen Verdrehbarkeit des hinteren Kopfteiles gegenüber
dem mittleren wird ein wesentlich vergrößerter Wirkbereich des Werkzeuges erreicht. Da aber die Abtriebswelle nicht koaxial
zur Antriebswelle liegt, werden Zweideutigkeiten in der rechnerischen Steuerung vermieden.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel weicht die Erfindung von der beim Stand der Technik vertretenen Lehre ab, die Schwenkachsen des
Getriebekqpfes (Achsen 4 bis 6) in einem gemeinsamen Punkt sich
schneiden zu lassen. In der Streckstellung des erfindungsgemäßen
Getriebekopfes befindet sich vielmehr die Schwenkachse des hinteren Kopfteiles (6. Achse) in einer Winkelstellung gegenüber der Achse
der konzentrischen Antriebswelle. Es ist demnach unmöglich, daß beide Achsen bei irgendeiner Bewegung in eine zueinander konzentrische
Lage kommen können. Es können demnach keine Zweideutigkeiten beim rechnerisch gesteuerten Bewegen der einzelnen Getriebeachsen
auftreten. Dies schließt allerdings nicht aus, daß das Werkstück um eine zur Achse der Antriebswellen koaxialen Achse
gedreht werden kann, weil nämlich im Sinne des Unteranspruches 7 die Anflanschfläche des hinteren Kopfteiles im besonderen senkrecht
zu der Achse der Antriebswellen angeordnet sein kann. Die genannte Bewegung kann daher in der Streckstellung des Getriebekopfes
durch Drehbewegung des vorderen Kopfteiles um die Achse
der konzentrischen Antriebswellen herbeigeführt werden. Die Erfindung bietet aber darüber hinaus auch die Möglichkeit, die
Anflanschfläche in anderen Ebenen anzuordnen.
Im Rahmen einer gleichwertigen Variante gemäß Ansprüchen 3 und 4 wird gelehrt, wie der gleiche Effekt erreicht werden kann, wenn
sich die Achsen der Zwischenwelle und der Abtriebswelle dennoch in einem Punkt schneiden, der koaxial zur Achse der Antriebswellen
liegt. Eine solche Maßnahme hat den Vorteil der weniger aufwendigen
Berechnung als Grundlage für eine Bahnsteuerung. Allerdings wird dadurch die Zentrierachse der Anflanschfläche zur Antriebsachse
versetzt. Um dennoch koaxiale Lage des Werkzeuges zur Antriebsachse zu erreichen, was für manche Arbeitsvorgänge bewegungstechnisch
vorteilhaft wäre, können Maßnahmen getroffen werden, das Werkzeug längs der Anflanschfläche in radialer Richtung beweglich
und festspannbar zu führen.
Der Gegenstand der Erfindung bietet die Voraussetzung zur besonders
geringvolumigen Bauweise des Getriebekopfes, weil im Sinne der Erfindung die Untersetzungsgetriebe abtriebsseitig und im mittleren
Getriebekopfteil angeordnet werden können. Obwohl dadurch die Dtnension
des mittleren Getriebekopfteiles in Richtung der Antriebsachse notwendigerweise vergrößert wird, ergibt sich dennoch ein wesentlich
vergrößerter Bewegungsspielraum des Getriebekcpffeiles, der es*sogar
ermöglicht, die Anflanschfläche des hinteren Kopfteiles um wesentlich
mehr als 90 , sogar bis zu U
des Getriebekopfes heraus zu bewegen.
des Getriebekopfes heraus zu bewegen.
sentlich mehr als 90 , sogar bis zu 180 aus der Streckstellung
In den weiteren Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Gemäß den Unteransprüchen 8 bis 11 ist
es beispielsweise ohne wesentlichen Aufwand möglich, einen sechs Achsen umfassenden Manipulator auf eine fünfachsige Steuerung umzustellen
und deshalb nur fünf Antriebsmotore einsetzen zu müssen.
Solche Manipulatoren können ohne weiteres für bestimmte Aufgaben, z.B. Schutzgasschweißen, eingesetzt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. Ί : eine symbolische Seitenansicht eines Getriebekopfes in
Fig. Ί : eine symbolische Seitenansicht eines Getriebekopfes in
seiner gestreckten Lage,
Fig. 2 : eine Seitenansicht des Getriebekopfes gemäß Fig. 1 mit
einer Winkelstellung des hinteren Kopfteiles, Fig. 3 : eine Seitenansicht des Getriebekopfes gemäß Fig. 2 mit
einer um 180 verdrehten Lage des Getriebekopfes,
Fig. 4 : eine Seitenansicht des Getriebekopfes gemäß Fig, I mit einer verschwenkten Stellung des mittleren Kopfteiles,
Fig. 5 : . eine Seitenansicht des Getriebekopfes gemäß Fig. 1 mit ve rschwenkter
Lage des mittleren und des hinteren Kopfteiles, Fig. 6 : einen schematischen Längsschnitt durch den Getriebekopf
mit seinen Antriebszügen entsprechend einer Anordnung gemäß Fig. 1,
Fig. 7 : einen Längsschnitt durch den Getriebekopf gemäß Fig. 6
Fig. 7 : einen Längsschnitt durch den Getriebekopf gemäß Fig. 6
mit einer Antriebsvariante und Fig. 8 : einen Längsschnitt einer Variante zu Fig. 6.
Im Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Getriebe-
yl, kopf in seiner geometrischen Gliederung ganz schematisch als rohrförmiger
Körper dargestellt. Danach besitzt der Getriebekopf einen vorderen Kopfteil 1, einen mittleren Kopfteil 2 und einen hinteren
Kopfteil 3. Der vordere Kopfteil 1 ist um die Achse 4, die im allgemeinen der Längsachse des Auslegers eines Manipulators ent-
-^O spricht, verdrehbar. An diesem vorderen Kopfteil 1 ist der mittlere
Kopfteil 2 um die Schwenkachse 5 drehbar gelagert. Beide
Achsen 4,5 schneiden sich im Schnittpunkt 7. Am mittleren Kopfteil
2 ist wiederum der hintere Kopfteil 3 um die Schwenkachse 6 drehbar gelagert. Diese Schwenkachse 6 schneidet die Achse 4 im
Schnittpunkt 8. Der Schnittpunkt 9 der Schwenkachsen 5,6 befindet sich jedoch radial distanziert .von der Achse 4. Die Schwenkachsen
5, 6 stehen zueinander in einem stumpfen Winkel /3 , was zur
Folge hat, daß die Trennebenen der Kopfteile 1,2 bzw. 2,3 zueinander
im spitzen Winkel stehen. Vorzugsweise sind die Winkel so gewählt, daß sich Symmetrie ergibt. Im Beispiel steht die schräge
gleichen Winkel, jedoch in umgekehrter Neigung zur Längsachse 4
des Getriebekopfes 1,2,3. Allerdings beschränkt sich die Erfindung
nicht auf einen stumpfen Winkelp>. zwischen den Schwenkachsen 5,6.
Je größer die Gesamtabwinkelung der Kopfteile 1,2,3 zueinander
gewünscht ist, desto kleiner kann der Winkel β (sogar über den
rechten Winkel hinaus) gewählt werden.
Weiterhin ist im Interesse einer Symmetrie angenommen, daß die Achsen 5 und 6 in einem gleichen Winkel <C zur Längsachse 4
stehen.
Am hinteren Kopfteil 3 befindet sich eine Flanschplatte 10 mit einer Anflanschfläche 12 zur Befestigung des nicht dargestellten
Werkzeuges, beispielsweise eines Schweißwerkzeuges. Mit 11 ist symbolisch ein Markierungsstift bezeichnet, der die Lage des
Werkzeuges in Abhängigkeit von den später beschriebenen Schwenkmöglichkeiten erkennen läßt.
Im Beispiel der Fig. 2 ist die erste, einfache Schwenkmöglichkeit dargestellt, wonach der hintere Kopfteil 3 um die Schwenkachse 6
um 180 gedreht wird. Unter der Annahme, daß die Schwenkebenen
zwischen den einzelnen Kopfteilen 1,2,3 symmetrisch zueinander
sind und den Winkel 90 -<£ zur Achse 4 bilden, ergibt sich, daß die
Verdrehung des hinteren Kopfteiles 3 um seine Schwenkachse 6, und zwar um 180 , zum Ausschlag dieses Kopfteiles 3 um den Winkel
2dC führt.
Wenn man nun den Getriebekopf in der in Fig. 2 gezeigten Stellung um die Achse 4 um 180 verdreht, wie dies in Fig. 3 dargestellt
ist, ergibt sich die spiegelbildliche Stellung des hinteren Kopfteiles 3 gegenüber der Stellung in Fig. 2. Aus der Lage der Achsen
5,6 sieht man, daß in keiner Stellung die Schwenkachse 6
koaxial zur Achse 4 zu liegen kommt, weil in jedem Falle der Schnittpunkt 9 der Achsen 5,6 auf einer Kreisbahn um die Achse 4
sich bewegt. Infolgedessen ist eine Zweideutigkeit der Achsenlage ausgeschlossen. Man braucht demnach keine programm- oder steuerungstechnischen
Manipulationen wie beim Stand der Technik durchzuführen.
Die erfindungsgemäße Anordnung der Fig. 1 bietet aber darUber hinaus weitere Bewegungsmöglichkeiten des Gelenkkopfes, die sich
über diejenigen des Standes der Technik hinaus erstrecken. Fig. 4 zeigt, daß beim Verschwenken des mittleren Kopfteiles 2 um die
Schwenkachse 5 sich eine Winkellage ergibt, die derjenigen der Fig. 3 entspricht, ohne daß dabei aber der vordere Kopfteil 1 verdreht
worden ist. In dieser in Fig. 4 gezeigten Stellung läßt sich der hintere Kopfteil 3 um die Schwenkachse 6 drehen, so daß
sich ein Schwenkwinkel des hinteren Kopfteiles 3 gegenüber dem vorderen Kopfteil 1 um den Betrag 4<£ ergibt. Verdreht man in dieser
Stellung den vorderen Kopfteil 1 um die Achse 4, dann ergibt sich ein maximaler Bewegungsspielraum für den symbolisch dargestellten
Markierungsstift Π (Fig. 5).
-.ir--
Dieser Bewegungsspielraum ist größer als derjenige des nächstliegenden
Standes der Technik. Außerdem ergibt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung der Vorteil, daß die Unfallgefahr
beim Verschwenken der Teile 1,2,3 relativ zueinander durch Vermeidung
von Eng- und Klemmstellen wesentlich reduziert werden konnte. Andererseits ist der Gegenstand der Erfindung in der Lage,
das Werkstück in der gestreckten Lage des Getriebekopfes um die Achse 4 der Antriebswellen zu verschwenken, wie dies Fig. 1 zeigt.
Zu diesem Zweck braucht lediglich die Flanschplatte 10 senkrecht zur Achse 4 am hinteren Kopfteil 3 angeordnet zu werden. Wünscht
man diese Koaxialität des Stiftes 11 zur Achse 4 der Antriebswellen nicht, bleibt es unbenommen, die Lage der Flanschplatte 10
in einem anderen Winkel zu wählen.
Das Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 6 zeigt den konstruktiven Aufbau des erfindungsgemäßen Getriebekopfes im Sinne der Strecklage gemäß
Fig. 1. Danach ist eine innere Antriebswelle 13 über die Kegelräder
14,15 mit einer Hohlwelle 16 verbunden, welche über ein
Untersetzungsgetriebe 17 mit dem mittleren Kopfteil 2 drehschlüssig
verbunden ist. Dieser mittlere Kopfteil 2 wird über diese Kegelradanofdnung
14,15 um die Schwenkachse 5 gedreht. Er ist über geeignete Lagerungen am vorderen Kopfteil 1 um eine zur Schwenkachse
5 senkrechte Ebene gefuhrt.
auf die Zwischenwelle 21 ein, die mit der Schwenkachse 5 übereinstimmt.
Am Ende der Zwischenwelle 21 sind Kegelräder 22,23 zum
Antrieb der Abtriebswelle 24 vorgesehen, welche sich im hinteren Kopfteil 3 befindet, der seinerseits gegenüber dem mittleren Kopfteil
2 drehbar gelagert ist und zwar um die Schwenkachse 6. Auch hier ist zwischen der Abtriebswelle 24 und dem hinteren Kopfteil 3
ein Untersetzungsgetriebe 25 vorgesehen.
Die äußere" Antriebswelle 26 wirkt über das Untersetzungsgetriebe
direkt auf den vorderen Kopfteil 1 ein, der koaxial zum Auslegerarm 28 angeordnet und an diesem drehbar gelagert ist.
Sämtliche Untersetzungsgetriebe 17,25,27 sind folglich abtriebsseitig
angeordnet, was eine weitgehend spielfreie, räumlich kompakte und damit klein bauende Getriebekopfkonstruktion zur Folge
hat. Diese Untersetzungsgetriebe 17,25,27 sind für hohe Untersetzungen
vorgesehen.
Ausgehend von dieser Anordnung lassen sich überraschende Varianten
ableiten. So ist in Fig. 7 beispielsweise dargestellt, daß man auf einen Antriebsmotor verzichten kann, wenn man den mittleren
und hinteren Kopfteil 2,3 mit der gleichen Antriebswelle 13 antreibt. Das Kegelrad 14 treibt dabei die Hohlwelle 16 an, die über
11; Kegelräder 22,23 auf die Abtriebswelle 24 einwirkt. Das übersetzungsverhältnis
der Kegelräder 22,23 sollte bevorzugt 1:1 und das Untersetzungsverhältnis der Getriebe 17,25 sollte gleichgroß
gewählt werden.
Daraus folgt bei entsprechender Drehrichtungsvorgabe durch den Antriebszug 14,16,22,23,24,25, daß sich der hintere Kopfteil 3
gegensinnig zum mittleren Kopfteil 2 dreht. Man kann damit eine Uberdeckung beherrschen, wie sie aus Fig. 5 hervorgeht, obwohl
ein Antriebsmotor weniger zur Verfügung steht. Solche Anordnungen
2l") sind beispielsweise für Schutzgas-Schweißarbeiten ausreichend
und zweckmäßig.
entsprechende Drehrichtung, z.B. mittels eines Zwischenrades, vor-
gegeben werden. Ein solcher Fall ergibt die gleiche Raumüberdeckung,
jedoch weniger Übersichtlichkeit des Bewegungsablaufes für den Programmierer. Die im Zwischenbereich gegenüber der
ersten Möglichkeit veränderte Orientierung des hinteren Kopfteiles 3 kann jedoch auch, abhängig von den räumlichen Verhältnissen,
bei geübten Programmierern Vorteile bieten.
Will man beide Möglichkeiten ausnutzen, wäre die Anordnung eines
Wechselgetriebes zwischen den Kopfteilen 2,3 notwendig, das mit
Hilfe einer Kupplung (wie bei Werkzeugmaschinen üblich) Gleichsinn
oder Gegensinn der Drehbewegung dieser Kopfteile 2,3 einzuschalten
gestattet.
Letztlich lassen sich die Kopfteile 2,3 aber auch durch eine Kupplung
mit Haltebremse verbinden, indem durch eine geeignete Schaltung der mittlere und hintere Kopfteil 2,3 drehschlüssig zueinander
gehalten werden, wodurch Bewegungen auch nach dem Stand der Technik möglich sind.
Bei der Variante nach Fig. 8 ist der Schnittpunkt 9' der Achse 5
der Zwischenwelle 21 mit der Achse 6 der Abtriebswelle 24 koaxial zur gemeinsamen Achse 4 der Antriebswellen 13,18,26gelegt worden.
Zu diesem Zweck ist ein Zwischenteil 29 zwischen die Kopfteile 1,2
eingefügt worden, das am vorderen Kopfteil 1 drehbar um die Achse gelagert ist. Mit dem seitlichen Versatz des Zwischenteiles 29
wird die Lage der Achse 5 quer zur Achse 4 versetzt, so daß der Schnittpunkt 9* der Achsen 5 und 6 in die gewünschte koaxiale
Lage zur Achse 4 kommt.
zerlegt, von denen das Flanschteil 30 am vorderen Kopfteil 1
drehbar gelagert ist.und das Flanschteil 31 das Lager für den
mittleren Kopfteil 2 trägt.
Die Anflanschfläche 12 ist beim Ausführungsbeispiel radial zur
Achse 4 ausgerichtet. Will man ein Werkzeug koaxial zur Achse rotieren lassen, braucht man es nur längs der Anflanschfläche
12 radial zu verschieben, bis Koaxialität gegeben ist. In diesem Fall wird der Antrieb der Zwischenwelle 21 und der Abtriebswelle
blockiert.
Unter der Voraussetzung, daß die Anflanschfläche 12 radial zur Achse 4 steht, gelingt es auf diese Weise, das mit der Anflanschfläche
12 verbundene Werkzeug koaxial zur Achse 4 (oder achsparallel verschoben) zu bewegen, was besonders Bedeutung für
solche Manipulatoren hat, deren einzelne Glieder entsprechend den rechtwinkeligen Raumkoordinaten beweglich geführt sind und
. einen erfindungsgemäß ausgebildeten Getriebekopf tragen,
Festzuhalten ist, daß beide Getriebeköpfe entsprechend den Ausführungsbeispielen
der Fig. 6 und 8 in der Lage sind, Zweideutigkeiten in der rechnerischen Steuerung zu vermeiden und einen
gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vergrößerten Aktionsbereich gemäß Fig. 5 zu erreichen.
1 | vorderes Kopfteil | 28 | Auslegerarm |
2 | mittleres Kopfteil | 29 | Zwischenteil |
3 | hinteres Kopfteil | 30 | Flanschteil |
4 | Achse der Antriebswellen (4. Achse) | 31 | Flanschteil |
5 | Schwenkachse des mittleren Kopfteiles | ||
6 | Schwenkachse des hinteren Kopfteiles | ||
7 | Schnittpunkt | ||
8 | Schnittpunkt | ||
9 | Schnittpunkt | ||
?' | Schnittpunkt | ||
10 | Flanschplatte | ||
11 | Markierungsstift | ||
12 | Anflanschfläche | ||
13 | innere Antriebswelle | ||
14 | Kegelrad | ||
15 | Kegelrad | ||
16 | Hohlwelle | ||
17 | Untersetzungsgetriebe | ||
18 | mittlere Antriebswelle | ||
19 | Kegelrad | ||
20 | Kegelrad | ||
21 | Zwischenwelle | ||
22 | Kegelrad | ||
23 | Kegelrad | ||
24 | Abtriebswelle (6. Achse) | ||
25 | Untersetzungsgetriebe | ||
26 | äußere Antriebswelle | ||
27 | Untersetzungsgetriebe |
AIi
- Leerseite -
Claims (11)
1. Getriebekopf für Manipulatoren, bestehend aus drei hintereinander
angeordneten und um zueinander schräge Achsen gelagerten Kopfteilen mit drei konzentrisch zueinander angeordneten Antriebswellen,
von denen eine der inneren Antriebswellen über Kegelradpaare und eine schräge Zwischenwelle, welche die Schwenkachse
für den mittleren Kopfteil bildet, mit dem das Werkzeug tragenden hinteren Kopfteil verbunden und die andere der inneren Antriebswellen mit einem Kegelradpaar, dessen Abtriebsrad die
Zwischenwelle konzentrisch mit Spiel umgreift, mit dem mittleren
Kopfteil drehschlüssig gekoppelt ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schwenkachse (6) des hinteren Kopfteiles (3) gegenüber der Anflanschfläche (12) für das
Werkzeug in einem 90 ausschließenden Winkel (<C) und gegenüber
der Achse (4) der·Antriebswellen in einem 180 ausschließenden
Winkel (z.B. 180-<jC) liegt und daß im mittleren Kopfteil (2)
mindestens ein hochuntersetzendes Untersetzungsgetriebe (25) für den Antrieb des hinteren Getriebekopfes (3), bevorzugt
auch ein solches Untersetzungsgetriebe (17) für den Antrieb des mittleren Getriebekopfes (2) angeordnet ist.
2. Getriebekopf nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet,
daß sich die Schwenkachse (6) des hinteren Kopf- . teiles (3) mit der Achse (5) der Zwischenwelle (21) in einem
von der Achse (4) der Antriebswellen (13,18,26) distanzierten
Punkt (9) schneidet.
3. Getriebekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Schwenkachse (6) des hinteren Kopfteiles (3) mit der Achse (5) der ZwischenweJle (21) in einem
koaxial zur Achse (4) der Antriebswellen (13,18,26) befindliehen Punkt (91) schneidet.
4. Getriebekopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem vorderen (1) und dem mittleren (2) Kopfteil ein die Achsen (5,6) der Zwischenwelle (21) und der
Abtriebswelle (24) quer zur Achse (4) der Antriebswellen (13, 18,26) versetzendes Zwischenteil (29) des Getriebekopfes angeordnet
ist.
5. Getriebekopf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daR die innere (13) der konzentrischen
Antriebswellen mit dem mittleren Kopfteil (2) drehschlüssig gekoppelt ist.
6. Getriebekopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der mittlere Kopfteil (2) mit seiner Antriebswelle (13) durch eine die Zwischenwelle (21) mit Spiel umgreifende
Hohlwelle (16) über ein sich am mittleren Kopfteil (2) abstützendes Untersetzungsgetriebe (17) verbunden ist.
7. Getriebekopf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß die Anflanschfläche (12)
des hinteren Kopfteiles (3) für das Werkzeug senkrecht zu der Achse (4) der Antriebswellen (13,18,26) angeordnet ist.
/()
8. Getriebekopf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß der mittlere und der hintere Kopfteil (2,3) von einer gemeinsamen Antriebswelle (13) angetrieben
sind.
9, Getriebekopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der hintere Kopfteil (3) gegensinnig zum mittleren Kopfteil (2) angetrieben ist.
10. Getriebekopf nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeich net
durch die Anordnung eines schaltbaren Wechselgetriebes zwischen den Antriebszügen des mittleren und hinteren Kopfteils
(2,3).
11. Getriebekopf nach Anspruch 8 oder folgenden, g e k e η η
zeichnet durch die Anordnung einer Schaltkupplung mit Haltebremse zwischen dem mittleren und dem hinteren Kopfteil
(2,3).
Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke
Patentanwalt
Patentanwalt
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3448526A DE3448526C2 (de) | 1983-08-03 | 1984-08-03 | Getriebekopf für Manipulatoren |
DE19843428748 DE3428748A1 (de) | 1983-08-03 | 1984-08-03 | Getriebekopf fuer manipulatoren |
AT84116215T ATE47685T1 (de) | 1984-08-03 | 1984-12-22 | Getriebekopf fuer manipulatoren. |
DE8484116215T DE3480331D1 (en) | 1984-08-03 | 1984-12-22 | Driven-tool holder head for manipulators |
EP84116215A EP0169942B1 (de) | 1984-08-03 | 1984-12-22 | Getriebekopf für Manipulatoren |
EP84116216A EP0169943B1 (de) | 1984-08-03 | 1984-12-22 | Getriebekopf für Manipulatoren |
KR1019850000005A KR920008805B1 (ko) | 1984-08-03 | 1985-01-04 | 매니퓰레이터의 전동장치 헤드 |
ES539887A ES8606055A2 (es) | 1984-08-03 | 1985-01-28 | Cabeza de transmision para manipuladores |
CA000473353A CA1234998A (en) | 1984-08-03 | 1985-02-01 | Gearhead for manipulators |
SU3856878A SU1600621A3 (ru) | 1984-08-03 | 1985-02-18 | Головка манипул тора |
AU40013/85A AU580759B2 (en) | 1984-08-03 | 1985-03-15 | Manipulator head assembly |
JP60064007A JPS6144592A (ja) | 1984-08-03 | 1985-03-29 | マニプレ−タ用の伝動ヘツド |
US06/742,280 US4657472A (en) | 1983-08-03 | 1985-06-07 | Manipulator head assembly |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3328071 | 1983-08-03 | ||
DE19843428748 DE3428748A1 (de) | 1983-08-03 | 1984-08-03 | Getriebekopf fuer manipulatoren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3428748A1 true DE3428748A1 (de) | 1985-02-28 |
DE3428748C2 DE3428748C2 (de) | 1987-02-19 |
Family
ID=25812891
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3448526A Expired - Fee Related DE3448526C2 (de) | 1983-08-03 | 1984-08-03 | Getriebekopf für Manipulatoren |
DE19843428748 Granted DE3428748A1 (de) | 1983-08-03 | 1984-08-03 | Getriebekopf fuer manipulatoren |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3431033A1 (de) * | 1983-09-01 | 1985-03-21 | ASEA AB, Västeraas | Roboterhandgelenk |
DE3536747A1 (de) * | 1984-10-15 | 1986-04-24 | Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Gelenkmechanismus |
EP0200202A2 (de) * | 1985-04-30 | 1986-11-05 | Hitachi, Ltd. | Gelenk für einen Industrieroboter |
DE3525806A1 (de) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Kuka Schweissanlagen & Roboter | Getriebekopf fuer manipulatoren |
DE3545068A1 (de) * | 1985-12-19 | 1987-06-25 | Kuka Schweissanlagen & Roboter | Getriebekopf fuer manipulatoren |
DE102014019562A1 (de) * | 2014-12-23 | 2016-07-07 | Global Beam Technologies Ag | Schwenkbarer Teilchenstrahlgenerator |
DE102013008757B4 (de) | 2012-05-30 | 2018-06-14 | Fanuc Corporation | Industrieroboter-Handgelenkeinheit |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE8605070L (sv) * | 1986-11-26 | 1988-05-27 | Komatsu Mfg Co Ltd | Bojlig robotarm |
DE19643702B4 (de) * | 1996-10-23 | 2007-11-29 | Ald Vacuum Technologies Ag | Vakuumbeschichtungsvorrichtung zum allseitigen Beschichten eines Substrats durch Rotation des Substrats im Materialstrom |
US6495116B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-12-17 | Lockheed Martin Corporation | Net shape manufacturing using carbon nanotubes |
GB0513339D0 (en) * | 2005-06-30 | 2005-08-03 | Particle Physics And Astronomy | A pick and place system |
CN103770125B (zh) * | 2012-10-26 | 2016-12-21 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 机器人臂部件 |
US11104011B2 (en) * | 2016-11-10 | 2021-08-31 | Robert Chisena | Mechanical robot arm assembly |
DE202018105205U1 (de) | 2018-09-11 | 2018-09-20 | Kuka Deutschland Gmbh | Getriebe |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2225476C3 (de) | 1972-05-25 | 1975-04-24 | Engel, Heinrich, 6407 Schlitz | Betätigungsvorrichtung |
DE2745932A1 (de) * | 1976-12-23 | 1978-06-29 | Cincinnati Milacron Inc | Manipulator |
DE2619336B2 (de) * | 1975-05-15 | 1980-08-28 | Sofermo, Meudon La Foret, Hauts-De- Seine (Frankreich) | Gelenkkopf für einen Manipulator zur Befestigung an einem Manipulatorann |
SU766856A1 (ru) | 1978-09-28 | 1980-09-30 | Проектно-Конструкторско-Технологическое Бюро По Вагонам | Исполнительный орган манипул тора |
DE2927485A1 (de) * | 1979-07-07 | 1981-01-22 | Daimler Benz Ag | Dreiachsgelenk fuer manipulatoren, roboter, handhabungseinrichtungen o.dgl. |
DE3145891A1 (de) | 1980-11-21 | 1982-07-08 | Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Arm fuer einen programmgesteuerten roboter |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2435156C2 (de) * | 1974-07-22 | 1983-09-01 | Kuka Schweissanlagen + Roboter Gmbh, 8900 Augsburg | Programmgesteuerter Manipulator |
US3922930A (en) * | 1974-12-23 | 1975-12-02 | Nasa | Remotely operable articulated manipulator |
US4402234A (en) * | 1981-08-13 | 1983-09-06 | General Motors Corporation | Three-axis wrist mechanism |
-
1984
- 1984-08-03 DE DE3448526A patent/DE3448526C2/de not_active Expired - Fee Related
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-
1985
- 1985-06-07 US US06/742,280 patent/US4657472A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2225476C3 (de) | 1972-05-25 | 1975-04-24 | Engel, Heinrich, 6407 Schlitz | Betätigungsvorrichtung |
DE2619336B2 (de) * | 1975-05-15 | 1980-08-28 | Sofermo, Meudon La Foret, Hauts-De- Seine (Frankreich) | Gelenkkopf für einen Manipulator zur Befestigung an einem Manipulatorann |
DE2745932A1 (de) * | 1976-12-23 | 1978-06-29 | Cincinnati Milacron Inc | Manipulator |
SU766856A1 (ru) | 1978-09-28 | 1980-09-30 | Проектно-Конструкторско-Технологическое Бюро По Вагонам | Исполнительный орган манипул тора |
DE2927485A1 (de) * | 1979-07-07 | 1981-01-22 | Daimler Benz Ag | Dreiachsgelenk fuer manipulatoren, roboter, handhabungseinrichtungen o.dgl. |
DE3145891A1 (de) | 1980-11-21 | 1982-07-08 | Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Arm fuer einen programmgesteuerten roboter |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3431033A1 (de) * | 1983-09-01 | 1985-03-21 | ASEA AB, Västeraas | Roboterhandgelenk |
DE3536747A1 (de) * | 1984-10-15 | 1986-04-24 | Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Gelenkmechanismus |
EP0200202A2 (de) * | 1985-04-30 | 1986-11-05 | Hitachi, Ltd. | Gelenk für einen Industrieroboter |
EP0200202A3 (de) * | 1985-04-30 | 1986-12-30 | Hitachi, Ltd. | Gelenk für einen Industrieroboter |
DE3525806A1 (de) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Kuka Schweissanlagen & Roboter | Getriebekopf fuer manipulatoren |
US4736645A (en) * | 1985-07-19 | 1988-04-12 | Kuka-Schweissanlagen+Roboter Gmbh | Gear unit for a manipulator |
DE3545068A1 (de) * | 1985-12-19 | 1987-06-25 | Kuka Schweissanlagen & Roboter | Getriebekopf fuer manipulatoren |
EP0229941A2 (de) * | 1985-12-19 | 1987-07-29 | KUKA Schweissanlagen GmbH | Getriebekopf für Manipulatoren |
EP0229941A3 (en) * | 1985-12-19 | 1987-08-12 | Kuka Schweissanlagen & Roboter Gmbh | Gear head for manipulators |
DE102013008757B4 (de) | 2012-05-30 | 2018-06-14 | Fanuc Corporation | Industrieroboter-Handgelenkeinheit |
DE102014019562A1 (de) * | 2014-12-23 | 2016-07-07 | Global Beam Technologies Ag | Schwenkbarer Teilchenstrahlgenerator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4657472A (en) | 1987-04-14 |
DE3448526C2 (de) | 1996-08-22 |
DE3428748C2 (de) | 1987-02-19 |
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