DE3448526C2 - Getriebekopf für Manipulatoren - Google Patents

Getriebekopf für Manipulatoren

Info

Publication number
DE3448526C2
DE3448526C2 DE3448526A DE3448526A DE3448526C2 DE 3448526 C2 DE3448526 C2 DE 3448526C2 DE 3448526 A DE3448526 A DE 3448526A DE 3448526 A DE3448526 A DE 3448526A DE 3448526 C2 DE3448526 C2 DE 3448526C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear head
gear
longitudinal axis
head part
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3448526A
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst Zimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Schweissanlagen und Roboter GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Schweissanlagen und Roboter GmbH filed Critical KUKA Schweissanlagen und Roboter GmbH
Priority to DE3448526A priority Critical patent/DE3448526C2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3448526C2 publication Critical patent/DE3448526C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0283Three-dimensional joints
    • B25J17/0291Three-dimensional joints having axes crossing at an oblique angle, i.e. other than 90 degrees

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrteiligen Getriebekopf für Manipulatoren und geht von der DE-AS 27 45 932 aus.
Diese offenbart zwei in der Streckstellung entlang der Längsachse des Getriebekopfes hintereinander angeordnete Getriebekopfteile, die aneinander um eine zur Längsachse schräge Achse gelagert sind und zur Orientierung des Werkzeuges dienen, dessen Werkstückträger im vorderen Getriebekopfteil drehbar gelagert ist. Drei konzentrisch zueinander angeordnete Antriebswellen treiben die beiden Getriebekopfteile sowie den Werkstückträger an, wobei die innerste Antriebswelle über eine längs der schrägen Achse sich erstreckende Zwischenwelle und mittels Kegelradgetrieben auf die Antriebswelle des Werkstückträgers einwirkt.
Mit der schrägen Lagerung des einen Kopfteiles am anderen soll erreicht werden, daß die Drehachse des vorderen Kopfteiles und damit das daran angeordnete 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 Drehachse des im vorderen Kopfteil gelagerten Werkstückträgers 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 Achse läßt in der Durchführung der rechnerischen Vorgabe nämlich offen, ob der Getriebekopf um die Achse der konzentrischen Antriebswellen oder ob nur der Werkstückträger bei ortsfest gehaltenem Getriebekopf um diese Achse gedreht werden soll. Diese Zweideutigkeit konnte bisher nur durch programm- bzw. steuerungstechnische Manipulationen, allerdings nur unbefriedigend überwunden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bewegungsspielraum des Getriebekopfes bzw. des Werkzeuges unter Meidung rechnerischer Zweideutigkeiten wesentlich zu vergrößern und dennoch die Antriebstechnik für die Getriebekopfteile einfach zu gestalten.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Zufolge der schrägen Verdrehbarkeit des mittleren Kopfteiles gegenüber dem vorderen und hinteren Kopfteil wird ein wesentlich vergrößerter Wirkbereich des Werkzeuges erreicht. Da aber die Abtriebswelle für den vorderen Kopfteil nicht koaxial zur Antriebswelle liegt, werden Zweideutigkeiten in der rechnerischen Steuerung vermieden.
In der Streckstellung des erfindungsgemäßen Getriebekopfes befindet sich nämlich die Drehachse des vorderen Kopfteiles in einer Winkelstellung gegenüber der Achse der konzentrischen Antriebswellen. 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 die Anflanschfläche des vorderen 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 hinteren Kopfteiles um die Achse der konzentrischen Antriebswellen herbeigeführt werden. Die Erfindung bietet aber darüber hinaus auch die Möglichkeit, die Anflanschfläche in anderen Ebenen anzuordnen.
Da die Erfindung vorsieht, mit zwei Antriebswellen insgesamt drei Getriebekopfteile zur Orientierung des Werkzeuges anzutreiben und damit zwei Getriebekopfteile zu koppeln, wird eine wesentliche Kostenersparnis in der Antriebstechnik erreicht.
Auf diese Weise ist es beispielsweise ohne wesentlichen Aufwand möglich, einen sechs Achsen umfassenden Manipulator auf eine fünfachsige Steuerung umzustellen und deshalb nur fünf Antriebsmotoren einsetzen zu müssen. Solche Manipulatoren können ohne weiteres für bestimmte Aufgaben, z. B. Schutzgasschweißen eingesetzt werden.
Durch die SU 766 856 ist ein Roboterarm mit mehreren um jeweils zueinander senkrechte Achsen drehbaren Armteilen nach Art eines Schwanen- oder Giraffenhalses bekannt, deren Antriebsmotoren jeweils in den Gelenkachsen im Inneren des Armes liegen. Mit dieser Anordnung wird jedoch nicht die Aufgabe der Erfindung berührt, zumal aus diesem Stand der Technik nicht bekannt ist, den Getriebekopf für Manipulatoren aus drei Getriebekopfteilen zu bilden, die von zueinander konzentrischen Antriebswellen angetrieben werden.
Die DE-OS 22 25 476 zeigt andererseits, wie eine einzige Antriebswelle drei Getriebekopfteile antreiben kann. Zu diesem Zweck sind die Getriebekopfteile durch Verriegelungsvorrichtungen verbunden. Um ein Getriebekopfteil antreiben zu können, muß die zugeordnete Verriegelungsvorrichtung gelöst werden. Es ist nicht möglich, zwei Getriebekopfteile gleichzeitig anzutreiben.
Schließlich offenbart die DE-OS 31 45 891 einen elefantenrüsselartigen Arm für einen programmgesteuerten Roboter, wobei an einem Basisteil mehr als drei Kopfteile über zueinander parallele Achsen so gelagert sind, daß sie in einer Ebene eine gekrümmte Gliederkette bilden können, die aber keinen Rotationsantrieb für das einzelne Kopfteil enthält. Auch dieser Stand der Technik regt nicht die Lösung der gestellten Aufgabe mit den erfindungsgemäßen Merkmalen an.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weitergestaltungen der Erfindung aufgeführt.
Der Gegenstand des Anspruches 4 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 Dimension des mittleren Getriebekopfteiles notwendigerweise vergrößert wird, ergibt sich dennoch ein wesentlich vergrößerter Bewegungsspielraum dieses Getriebekopfteiles, der es sogar ermöglicht, die Anflanschfläche des vorderen Kopfteiles um wesentlich mehr als 90°, sogar bis zu 180° aus der Streckstellung des Getriebekopfes heraus zu bewegen.
Der Nebenanspruch 6 stellt eine Alternative zum Merkmal d) des Hauptanspruches dar. Die Erfindung erstreckt sich aber auch auf den Nebenanspruch 7 für den Fall, daß jeder Getriebekopfteil von einer eigenen Antriebswelle angetrieben werden soll.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine symbolische Seitenansicht eines Getriebekopfes in seiner gestreckten Lage,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Getriebekopfes gemäß Fig. 1 mit einer Winkelstellung des vorderen 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. 1 mit einer verschwenkten Stellung des mittleren Kopfteiles,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Getriebekopfes gemäß Fig. 1 mit verschwenkter Lage des mittleren und des vorderen Kopfteiles,
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch den Getriebekopf mit seinen Antriebszügen entsprechend einer Anordnung gemäß Fig. 1 und
Fig. 7 einen Längsschnitt durch den Getriebekopf gemäß Fig. 6 mit einer Antriebsvariante.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Getriebekopf in seiner geometrischen Gliederung ganz schematisch als rohrförmiger Körper dargestellt. Danach besitzt der Getriebekopf einen hinteren Kopfteil (1), einen mittleren Kopfteil (2) und einen vorderen Kopfteil (3). Der hintere Kopfteil (1) ist um die Achse (4), die im allgemeinen der Längsachse des Auslegers eines Manipulators entspricht, verdrehbar. An diesem hinteren Kopfteil (1) ist der mittlere Kopfteil (2) um die Drehachse (5) drehbar gelagert. Beide Drehachsen (4, 5) schneiden sich im Schnittpunkt (7). Am mittleren Kopfteil (2) ist wiederum der vordere Kopfteil (3) um die Drehachse (6) drehbar gelagert. Diese Drehachse (6) schneidet die Längsachse (4) im Schnittpunkt (8). Der Schnittpunkt (9) der Drehachsen (5, 6) befindet sich jedoch radial distanziert von der Längsachse (4). Die Drehachsen (5, 6) stehen zueinander in einem stumpfen Winkel β, 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 Ebene zwischen den einzelnen Kopfteilen (1, 2) bzw. (2, 3) in einem gleichen Winkel, jedoch in umgekehrter Neigung zur Längsachse (4) des Getriebekopfes (1, 2, 3). Allerdings beschränkt sich die Erfindung nicht auf einen stumpfen Winkel β zwischen den Drehachsen (5, 6). Je größer die Gesamtabwinkelung der Kopfteile (1, 2, 3) zueinander gewünscht ist, desto kleiner kann der Winkel β (sogar bis unter den rechten Winkel) gewählt werden.
Weiterhin ist im Interesse einer Symmetrie angenommen, daß die Drehachsen (5) und (6) in einem gleichen Winkel α zur Längsachse (4) stehen.
Am vorderen 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 vordere Kopfteil (3) um die Drehachse (6) um 180° gedreht wird. Unter der Annahme, daß die Trennebenen zwischen den einzelnen Kopfteilen (1, 2, 3) symmetrisch zueinander sind und den Winkel 90° - α zur Längsachse (4) bilden, ergibt sich, daß die Verdrehung des vorderen Kopfteiles (3) um seine Drehachse (6), und zwar um 180°, zum Ausschlag dieses Kopfteiles (3) um den Winkel 2α führt.
Wenn man nun den Getriebekopf in der in Fig. 2 gezeigten Stellung um die Längsachse (4) um 180° verdreht, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, ergibt sich die spiegelbildliche Stellung des vorderen Kopfteiles (3) gegenüber der Stellung in Fig. 2. Aus der Lage der Drehachsen (5, 6) sieht man, daß in keiner Stellung die Drehachse (6) koaxial zur Längsachse (4) zu liegen kommt, weil in jedem Falle der Schnittpunkt (9) der Drehachsen (5, 6) auf einer Kreisbahn um die Längsachse (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 darüber hinaus weitere Bewegungsmöglichkeiten des Gelenkkopfes, die sich über diejenigen des Standes der Technik hinaus erstrecken. Fig. 4 zeigt, daß beim Verdrehen des mittleren Kopfteiles (2) um die Drehachse (5) sich eine Winkellage ergibt, die derjenigen der Fig. 3 entspricht, ohne daß dabei aber der hintere Kopfteil (1) verdreht worden ist. In dieser in Fig. 4 gezeigten Stellung läßt sich der vordere Kopfteil (3) um die Drehachse (6) drehen, so daß sich ein Drehwinkel des vorderen Kopfteiles (3) gegenüber dem hinteren Kopfteil (1) um den Betrag 4α ergibt. Verdreht man in dieser Stellung den hinteren Kopfteil (1) um die Längsachse (4), dann ergibt sich ein maximaler Bewegungsspielraum für den symbolisch dargestellten Markierungsstift (11) (Fig. 5). Dieser Bewegungsspielraum ist größer als derjenige des nächstliegenden Standes der Technik. Außerdem ergibt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung der Vorteil, daß die Unfallgefahr beim Verdrehen der Kopfteile (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 Längsachse (4) der Antriebswellen zu verdrehen, wie die Fig. 1 zeigt. Zu diesem Zweck braucht lediglich die Flanschplatte (10) senkrecht zur Längsachse (4) am vorderen Kopfteil (3) angeordnet zu werden. Wünscht man diese Koaxialität des Stiftes (11) zur Längsachse (4) der Antriebswellen nicht, bleibt es unbenommen, die Lage der Flanschplatte (10) in einem anderen Winkel zu wählen.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 zeigt den konstruktiven Aufbau des erfindungsgemäßen Getriebekopfes in der Strecklage seiner Teile. 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 Kegelradanordnung (14, 15) um die Drehachse (5) gedreht. Er ist über geeignete Lagerungen am hinteren Kopfteil (1) um eine zur Drehachse (5) senkrechte Ebene geführt.
Die mittlere Antriebswelle (18) wirkt über die Kegelräder (19, 20) auf die Zwischenwelle (21) ein, die mit der Drehachse (5) übereinstimmt. Am Ende der Zwischenwelle (21) sind Kegelräder (22, 23) zum Antrieb der Abtriebswelle (24) vorgesehen, welche sich im vorderen Kopfteil (3) befindet, der seinerseits gegenüber dem mittleren Kopfteil (2) drehbar gelagert ist und zwar um die Drehachse (6). Auch hier ist zwischen der Abtriebswelle (24) und dem vorderen Kopfteil (3) ein Untersetzungsgetriebe (25) vorgesehen. Die äußere Antriebswelle (26) wirkt über das Untersetzungsgetriebe (27) direkt auf den hinteren 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 weitgehende 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 vorderen Kopfteil (2, 3) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (13) antreibt. Das Kegelrad (14) treibt dabei die Hohlwelle (16) an, die über 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 gleich groß gewählt werden.
Daraus folgt bei entsprechender Drehrichtungsvorgabe durch den Antriebszug (14, 16, 22, 23, 24, 25) daß sich der vordere Kopfteil (3) gegensinnig zum mittleren Kopfteil (2) dreht. Man kann damit eine Überdeckung beherrschen, wie sie aus Fig. 5 hervorgeht, obwohl ein Antriebsmotor weniger zur Verfügung steht. Solche Anordnungen sind beispielsweise für Schutzgas-Schweißarbeiten ausreichend und zweckmäßig.
Will man den vorderen Kopfteil (3) im gleichen Drehsinn zum mittleren Kopfteil (2) bewegen, dann muß im Antriebszug (14, 16, 22, 23, 24, 25) eine entsprechende Drehrichtung, z. B. mittels eines Zwischenrades, vorgegeben 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 vorderen 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 vordere Kopfteil (2, 3) drehschlüssig zueinander gehalten werden, wodurch Bewegungen auch nach dem Stand der Technik möglich sind.
Bezugszeichenliste
 1 hinterer Kopfteil
 2 mittlerer Kopfteil
 3 vorderer Kopfteil
 4 Längsachse des Getriebekopfes- und der Antriebswellen (4. Achse)
 5 Drehachse des mittleren Kopfteiles
 6 Drehachse des vorderen Kopfteiles
 7 Schnittpunkt
 8 Schnittpunkt
 9 Schnittpunkt
 9′ 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
28 Auslegerarm
30 Flanschteil
31 Flanschteil

Claims (7)

1. Getriebekopf für Manipulatoren mit den folgenden Merkmalen:
  • a) der Getriebekopf besteht aus drei in der Streck­ stellung hintereinander entlang seiner Längsachse (4) angeordneten Getriebekopfteilen (1, 2, 3),
    • a.1) die Getriebekopfteile (1, 2, 3) sind zur Lageorientierung eines Werkzeuges (11) bestimmt,
    • a.2) das Werkzeug (11) ist an einer quer zur Längsachse des Getriebekopfes sich erstreckenden Anflanschfläche (10) des vorderen Getriebekopfteiles (3) angeordnet;
  • b) der mittlere Getriebekopfteil (2) weist zwei schräge Drehachsen (5, 6) für die Lagerung des vorderen (3) und hinteren (1) Getriebekopfteiles auf,
    • b.1) die schrägen Drehachsen (5, 6) bilden in der Streckstellung des Getriebekopfes jeweils einen in entgegengesetzter Richtung sich öffnenden spitzen Winkel (α) mit der Längsachse (4),
    • b.2) die schrägen Achsen (5, 6) schneiden sich in einem von der Längsachse (4) des Getriebekopfes distanzierten Punkt (9);
  • c) zum Antrieb der Getriebekopfteile (1, 2, 3) sind konzentrisch zur Längsachse (4) sich erstreckende Antriebswellen vorgesehen,
  • d) eine dieser Antriebswellen (13, 26) ist zum gemeinsamen Antrieb von zwei Getriebekopfteilen (2, 3) mit diesen gekoppelt.
2. Getriebekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere (2) und der vordere (3) Getriebekopfteil von der gemeinsamen Antriebswelle (13) angetrieben sind.
3. Getriebekopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Getriebekopfteil (3) gegensinnig zum mittleren Getriebekopfteil (2) angetrieben ist.
4. Getriebekopf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Getriebekopfteil (2) zwei hochuntersetzende Untersetzungsgetriebe (17, 25) für den Antrieb das vorderen (3) und des mittleren (2) Getriebekopfteiles angeordnet sind.
5. Getriebekopf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch die Anordnung eines schaltbaren Wechselgetriebes zwischen den Antriebszügen des mittleren und vorderen Kopfteiles (2, 3).
6. Getriebekopf für Manipulatoren mit den folgenden Merkmalen:
  • a) der Getriebekopf besteht aus drei in der Streckstellung hintereinander entlang seiner Längsachse (4) angeordneten Getriebekopfteilen (1, 2, 3),
    • a.1) die Getriebekopfteile (1, 2, 3) sind zur Lageorientierung eines Werkzeuges (11) bestimmt,
    • a.2) das Werkzeug (11) ist an einer quer zur Längsachse des Getriebekopfes sich erstreckenden Anflanschfläche (10) des vorderen Getriebekopfteiles (3) angeordnet;
  • b) der mittlere Getriebekopfteil (2) weist zwei schräge Drehachsen (5, 6) für die Lagerung des vorderen (3) und hinteren (1) Getriebekopfteiles auf,
    • b.1) die schrägen Drehachsen (5, 6) bilden in der Streckstellung des Getriebekopfes jeweils einen in entgegengesetzter Richtung sich öffnenden spitzen Winkel (α) mit der Längsachse (4),
    • b.2) die schrägen Achsen (5, 6) schneiden sich in einem von der Längsachse (4) des Getriebekopfes distanzierten Punkt (9);
  • c) zum Antrieb der Getriebekopfteile (1, 2, 3) sind konzentrisch zur Längsachse (4) sich erstreckende Antriebswellen vorgesehen,
  • d) zwischen dem mittleren und dem vorderen Kopfteil (2, 3) ist eine Schaltkupplung mit Haltebremse angeordnet.
7. Getriebekopf für Manipulatoren mit den folgenden Merkmalen:
  • a) der Getriebekopf besteht aus drei in der Streckstellung hintereinander entlang seiner Längsachse (4) angeordneten Getriebekopfteilen (1, 2, 3),
    • a.1) die Getriebekopfteile (1, 2, 3) sind zur Lageorientierung eines Werkzeuges (11) bestimmt,
    • a.2) das Werkzeug (11) ist an einer quer zur Längsachse des Getriebekopfes sich erstreckenden Anflanschfläche (10) des vorderen Getriebekopfteiles (3) angeordnet;
  • b) der mittlere Getriebekopfteil (2) weist zwei schräge Drehachsen (5, 6) für die Lagerung des vorderen (3) und hinteren (1) Getriebekopfteiles auf,
    • b.1) die schrägen Drehachsen (5, 6) bilden in der Streckstellung des Getriebekopfes jeweils einen in entgegengesetzter Richtung sich öffnenden spitzen Winkel (α) mit der Längsachse (4),
    • b.2) die schrägen Achsen (5, 6) schneiden sich in einem von der Längsachse (4) des Getriebekopfes distanzierten Punkt (9);
  • c) zum Antrieb der Getriebekopfteile (1, 2, 3) sind drei zueinander konzentrisch angeordnete Antriebswellen (13, 18, 26) vorgesehen, wobei eine der inneren Antriebswellen (18) über einen Winkeltrieb (19, 20) und über eine um die schräge Drehachse (5) rotierende Zwischenwelle (21) mit dem das Werkzeug (11) tragenden vorderen Getriebekopfteil (3) verbunden und die andere (13) der inneren Antriebswellen über einen Winkeltrieb (14, 15), dessen Abtriebsrad (15) die Zwischenwelle (21) konzentrisch mit Spiel umgreift, mit dem mittleren Getriebeteil (2) verbunden ist.
DE3448526A 1983-08-03 1984-08-03 Getriebekopf für Manipulatoren Expired - Fee Related DE3448526C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3448526A DE3448526C2 (de) 1983-08-03 1984-08-03 Getriebekopf für Manipulatoren

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3328071 1983-08-03
DE19843428748 DE3428748A1 (de) 1983-08-03 1984-08-03 Getriebekopf fuer manipulatoren
DE3448526A DE3448526C2 (de) 1983-08-03 1984-08-03 Getriebekopf für Manipulatoren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3448526C2 true DE3448526C2 (de) 1996-08-22

Family

ID=25812891

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843428748 Granted DE3428748A1 (de) 1983-08-03 1984-08-03 Getriebekopf fuer manipulatoren
DE3448526A Expired - Fee Related DE3448526C2 (de) 1983-08-03 1984-08-03 Getriebekopf für Manipulatoren

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843428748 Granted DE3428748A1 (de) 1983-08-03 1984-08-03 Getriebekopf fuer manipulatoren

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4657472A (de)
DE (2) DE3428748A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018105205U1 (de) 2018-09-11 2018-09-20 Kuka Deutschland Gmbh Getriebe

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE454659B (sv) * 1983-09-01 1988-05-24 Asea Ab Robothandled
DE3536747A1 (de) * 1984-10-15 1986-04-24 Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa Gelenkmechanismus
JPS61252093A (ja) * 1985-04-30 1986-11-10 株式会社日立製作所 産業用ロボツトの手首機構
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
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
JP5746093B2 (ja) * 2012-05-30 2015-07-08 ファナック株式会社 産業用ロボットの手首装置
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
DE102014019562A1 (de) * 2014-12-23 2016-07-07 Global Beam Technologies Ag Schwenkbarer Teilchenstrahlgenerator
US11104011B2 (en) * 2016-11-10 2021-08-31 Robert Chisena Mechanical robot arm assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2225476A1 (de) * 1972-05-25 1973-12-06 Engel Heinrich Manipulator
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
DE3145891A1 (de) * 1980-11-21 1982-07-08 Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa Arm fuer einen programmgesteuerten roboter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
FR2310842A1 (fr) * 1975-05-15 1976-12-10 Renault Tete pour robot ou manipulateur comportant au moins un axe de rotation
DE2927485A1 (de) * 1979-07-07 1981-01-22 Daimler Benz Ag Dreiachsgelenk fuer manipulatoren, roboter, handhabungseinrichtungen o.dgl.
US4402234A (en) * 1981-08-13 1983-09-06 General Motors Corporation Three-axis wrist mechanism

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2225476A1 (de) * 1972-05-25 1973-12-06 Engel Heinrich Manipulator
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
DE3145891A1 (de) * 1980-11-21 1982-07-08 Tokico Ltd., Kawasaki, Kanagawa Arm fuer einen programmgesteuerten roboter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018105205U1 (de) 2018-09-11 2018-09-20 Kuka Deutschland Gmbh Getriebe
WO2020053163A1 (de) 2018-09-11 2020-03-19 Kuka Deutschland Gmbh Getriebe
EP4206495A1 (de) 2018-09-11 2023-07-05 KUKA Deutschland GmbH Getriebe

Also Published As

Publication number Publication date
DE3428748A1 (de) 1985-02-28
US4657472A (en) 1987-04-14
DE3428748C2 (de) 1987-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0133499B1 (de) Getriebekopf für Manipulatoren
DE3536747C2 (de)
DE3448526C2 (de) Getriebekopf für Manipulatoren
DE2745932A1 (de) Manipulator
DE2656378C3 (de) Manipulator zur Ausführung von Bewegungen, die denen des menschlichen Arms vergleichbar sind
EP0054763A1 (de) Getriebeanordnung für einen mit dem Ausleger eines Manipulators verbundenen Gelenkkopf
EP0232548B1 (de) Bearbeitungsstation für grosse Werkstücke
DE3431033A1 (de) Roboterhandgelenk
DE19810333A1 (de) Automat zur Positionierung eines Werkzeugs
EP0209111A1 (de) Getriebekopf für Manipulatoren
DE3621717C2 (de) Industrieroboter
DE2927485A1 (de) Dreiachsgelenk fuer manipulatoren, roboter, handhabungseinrichtungen o.dgl.
DE3805528A1 (de) Fuer automatische manipulatoren bestimmtes gelenkgetriebe
DE3601456C2 (de)
DE3530365C2 (de) Handgelenk für Industrieroboter
DE3522484C2 (de) Spindelkopf für eine automatische Werkzeugmaschine
DE3246220C2 (de)
DE69917180T2 (de) Parallelstangenmechanismus
DE3050664C2 (de) Verfahren zur Bewegung eines Punktes in eine Lage,deren Koordinaten in einem orthogonalen System vorgegeben sind und Vorrichtung zur Druchf}hrung dieses Verfahrens
DE19938058B4 (de) Bewegungseinrichtung zur Bewegung einer Halteeinrichtung
EP0169943B1 (de) Getriebekopf für Manipulatoren
DE2723180C2 (de) Industrieroboter
DE3832114C2 (de)
DE10245899B4 (de) Anschlussadapter für einen Industrieroboter
DE3802533A1 (de) Gelenkmechanismus fuer die selbsttaetige lageeinstellung eines arbeitsgeraetes, insbesondere handgelenkmechanismus eines industrieroboters

Legal Events

Date Code Title Description
Q369 Divided out of:

Ref document number: 3428748

Country of ref document: DE

8110 Request for examination paragraph 44
8181 Inventor (new situation)

Free format text: ZIMMER, ERNST, 86316 FRIEDBERG, DE

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 3428748

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KUKA ROBOTER GMBH, 86165 AUGSBURG, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee