DE3545788A1

DE3545788A1 - Drive consisting of a motor and a harmonic drive

Info

Publication number: DE3545788A1
Application number: DE19853545788
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. DDR 5020 Erfurt Maurischat
Original assignee: TECHNISCHE HOCHSCHULE>>OTTO VON GUERICKE<<MAGDEBURG
Current assignee: TECHNISCHE HOCHSCHULE>>OTTO VON GUERICKE<<MAGDEBURG
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1986-09-04
Also published as: DD233400A1

Abstract

The invention relates to a drive consisting of a motor and a harmonic drive for use as the drive for an industrial robot joint and as a tilting, rotating and traversing drive. Compared to the existing solution, in which the motor projects into the cup-shaped elastic wheel and is rigidly and rotatably mounted on the motor shaft by way of a centring cover which closes the harmonic drive connected to it and, if required, is sealed off relative to the elastic wheel or motor, the intention is to reduce the space required and the costs for materials, assembly and transportation. For this purpose, the intention is to reduce the dimensions and mass while maintaining the same power. According to the invention, the rigid wheel is rotatably mounted on the harmonic generator and the harmonic generator is mounted on the motor housing, both parts thus being provided with additional support on the motor housing. If necessary, the rigid wheel is sealed off relative to the elastic part of the elastic wheel by way of one or more viscoelastic sealing elements, directly or, relative to the flange of the said wheel or to the motor, by way of a capsule and known sealing elements. <IMAGE>

Description

"Antrieb, bestehend aus Motor und Wellgetriebe" Antrieb, bestehend aus Motor und Wellgetriebe Die Erfindung betrifft einen Antrieb, bestehend aus Motor und Wellgetriebe, bei dem der Motor in das topfförmig ausgebildete, elastische Rad des Wellgetriebes weitgehend hineinragt und die Kraftübertragung für die Rotationsbewegung des starren Rades des Wellgetriebes von dem mit der Motorwelle verbundenen Wellgenerator erfolgt und der insbesondere als Industrierobotergelenk- sowie Kipp-, Dreh-und Fahrantrieb verwcndet werden kann."Drive, consisting of motor and harmonic drive" Drive, consisting of motor and harmonic drive The invention relates to a drive consisting of from motor and harmonic drive, in which the motor is in the cup-shaped, elastic The wheel of the harmonic drive protrudes largely and the power transmission for the rotational movement of the rigid wheel of the wave drive from the wave generator connected to the motor shaft takes place and in particular as an industrial robot articulated as well as tilting, rotating and travel drive can be used.

Es wurde bereits ein Antrieb, bestehen aus Motor und Welle getriebe vorgeschlagen, bei dem der Motor in das topfförmig ausgebildete, elastische Rad des Wellgetriebes hineinragt.There was already a drive consisting of a motor and a shaft gear proposed in which the motor in the cup-shaped, elastic wheel of the harmonic drive protrudes.

Das starre umlaufende Rad ist bei diesem Antrieb etwa an seinem äußeren Durchmesser beiderseits in axialer Richtung als umlaufendes Wellgetriebegehäuseteil weitergeführt, welches zur Motorwellenachse zentriert gelagert und gegenüber dem Motorgehäuse und der Motorwelle abgedichtet ist.The rigid rotating wheel is roughly on its outer side in this drive Diameter on both sides in the axial direction as a circumferential wave gear housing part continued, which is mounted centered on the motor shaft axis and opposite the Motor housing and the motor shaft is sealed.

Durch die besondere Ausführung des umlaufenden starren Rades und das in das elastische Rad hineinragende Motorgehäuse wird das bisher übliche Wellgetriebegehäuse ersetzt. Trotz erheblicher Reduzierung des Raumbedarfs und der Masse gegenüber den bisher bekannten Lösungen sind der Raumbedarf und die Masse immer noch sehr groß, was sich insbesondere bei größeren Baueinheiten auf die Material-und Montagekosten sowie auf die Handhabung beim Transport ungünstig auswirkt.Due to the special design of the rotating rigid wheel and the The motor housing protruding into the elastic wheel becomes the usual wave gear housing replaced. Despite a considerable reduction in space requirements and mass compared to the previously known solutions, the space requirement and the mass are still very large, which affects the material and assembly costs, especially in the case of larger structural units and has an unfavorable effect on handling during transport.

Ziel der Erfindung ist ein Antrieb, bestehend aus Motor und Wellgetriebe, der eine weitere Verringerung des RaumbedazSs sowie der Material-, Montage- und Transportkosten ermöglicht.The aim of the invention is a drive consisting of a motor and harmonic drive, a further reduction of the space requirements as well as the material, assembly and Allows transport costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bisher vorgeschlagenen Antrieb, bestehend aus Motor und Wellgetriebe, bei dem der Motor in das topfförmig ausgebildete elastische Rad des Wellgetriebes weitgehend hineinragt und das auf der dem Motor abgewandten Stirnseite mit einem den Antrieb verschließenden Zentrierdeckel verbundene starre Rad über den Zentrierdeckel direkt oder indirekt auf der Motorwelle drehbar gelagert und nötigenfalls auf der anderen Stirnseite gegenüber dem elastischen Rad oder dem Motor abgedicht ist, derart zu verändern, daß bei gleichbleibender Leistung eine weitere Reduzierung der Abmessungen sowie der Masse erreicht wird.The invention is based on the object proposed so far Drive, consisting of motor and harmonic drive, where the engine largely protrudes into the cup-shaped elastic wheel of the harmonic drive and that on the end face facing away from the motor with a closing mechanism for the drive Centering cover connected rigid wheel via the centering cover directly or indirectly rotatably mounted on the motor shaft and, if necessary, on the other end face is sealed against the elastic wheel or the motor, to be changed in such a way that that with the same performance a further reduction in dimensions as well the mass is achieved.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das starre Rad auf dem Wellgenerator und der Wellgenerator auf dem Motorgehäuse drehbar gelagert ist, so daß beide Teile auf dem Motorgehäuse zusätzlich abgestützt sind und nötigenfalls das starre Rad gegenüber dem elastischen Teil des elastischen Rades über ein oder mehrere viskoelastische Dichtelemente oder gegenüber dem Plansch des elastischen Rades bzw. dem Motor über eine Kapsel und bekannte Dichtelemente abgedichtet worden ist, wobei die Kapsel auf einer Seite mit einem der genannten Teile starr verbunden ist und mit dem auf der anderen Seite liegenden Teil in Gleitverbindung steht.According to the invention the object is achieved in that the rigid wheel rotatably mounted on the wave generator and the wave generator on the motor housing is so that both parts are additionally supported on the motor housing and if necessary the rigid wheel opposite the elastic part of the elastic wheel via an or several viscoelastic sealing elements or against the splash of the elastic Wheel or the engine has been sealed by a capsule and known sealing elements is, wherein the capsule is rigidly connected on one side to one of the said parts and is in sliding connection with the part on the other side.

Der Vorteil der Erfindung wird insbesondere durch die veränderte konstruktive Gestaltung des Wellgenerators und des auf dem Wellgenerator angeordneten starren Rades erzielt.The advantage of the invention is particularly due to the modified design Design of the wave generator and the rigid one arranged on the wave generator Rades scored.

Da sich der Wellgenerator sowohl auf der Motorwelle als auch auf dem Motorgehäuse abstützt, wird auch das starre Rad über den Wellgenerator indirekt auf die gleiche Weise abgestützt und damit eine gute Lagerung gewährleistet, die es gestattet, das starre Rad verhältnismäßig schmal zu halten und gegenüber den übrigen Antriebsteilen durch leichtere Elemente abzudichten.Since the wave generator is located on both the motor shaft and the Motor housing is supported, the rigid wheel is also indirectly via the wave generator supported in the same way and thus ensures good storage that it allows the rigid wheel to be kept relatively narrow and compared to the to seal the remaining drive parts with lighter elements.

Durch Wegfall des horizontalen Teils des bisherigen umlaufenden Gehäuses und des verhältnismäßig großen Kugellagers, das zur Lagerung dieses Teils erforderlich war, wird insbesondere bei größeren Baueinheiten eine erhebliche Massereduzierung erreicht und der Raumbedarf verringert. Durch das freiliegende elastische Rad wird außerdem günstigere Wärmeabführung erzielt.By eliminating the horizontal part of the previous encircling housing and the relatively large ball bearing required to support this part was, there is a considerable reduction in weight, especially in the case of larger structural units achieved and the space requirement reduced. Because of the exposed elastic wheel aside from that more favorable heat dissipation achieved.

Nachstehend soll die Erfindung an zwei AusSührungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 die prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebes im Längsschnitt, bei dem das umlaufende starre Rad gegenüber der Mantelfläche des elastisch verformbaren Teils des elastischen Rades abgedichtet ist; Fig. 2 den Antrieb gemäß Fig. 1, bei dem das umlauf ende starre Rad gegenüber dem starren Flansch des elastischen Rades über eine Kapsel abgedichtet ist.The invention is to be described in more detail below using two exemplary embodiments explained. The accompanying drawings show: FIG. 1 the basic representation of a drive according to the invention in longitudinal section, in which the circumferential rigid Wheel opposite the lateral surface of the elastically deformable part of the elastic Wheel is sealed; Fig. 2 shows the drive according to FIG. 1, in which the end of the revolution rigid wheel opposite the rigid flange of the elastic wheel via a capsule is sealed.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Antrieb im wesentlichen aus einem innenverzahnten starren Rad 1, einem topfförmig ausgebildeten, außenverzahnten, verformbaren, elastischen Rad 2, einem Wellgenerator 3 und einem Motor 4, der mit seinem Motorgehäuse 4' in das topfförmig ausgebildete elastische Rad 2 hineinragt. Das elastische Rad 2 ist über seinen starren Flansch 2' auf dem Motorgehäuse 4' zentriert und an dem Motorgehäuse 4' befestigt.As Fig. 1 shows, the drive consists essentially of an internally toothed one rigid wheel 1, a cup-shaped, externally toothed, deformable, elastic Wheel 2, a wave generator 3 and a motor 4, which with its motor housing 4 'in the cup-shaped elastic wheel 2 protrudes. The elastic wheel 2 is centered on the motor housing 4 'via its rigid flange 2' and attached to the motor housing 4 'attached.

Der Wellgenerator 3 ist auf der Motorwelle 4" zentriert und fest angeordnet und zu zusätzlichen Abstützung auf dem Motorgehäuse 4' in Kugellagern 5, 6 drehbar gelagert.The wave generator 3 is centered and fixed on the motor shaft 4 ″ and rotatable in ball bearings 5, 6 for additional support on the motor housing 4 ' stored.

Das starre Rad 1 ist mit einer Stirnseite an einem Zentrierdeckel 7 angeflanscht, der auf dem Wellgenerator 3 in Kugellagern 8, 9 gelagert und dadurch ebenfalls zur Motorwellenachse zentriert ist. Durch diese Gestaltung ist das starre Rad 1 über den Wellgenerator 3 auf der Motor welle 4" und zusätzlich auf dem Motorgehäuse 4' abgestützt. Die Abdichtung des umlaufenden starren Rades 1 gegenüber dem elastischen Rad 2 erfolgt durch einen radial deformierbaren Rundring 11, der in einem mit dem starren Rad 1 verbundenen Aufnahmering 12 angeordnet ist.The rigid wheel 1 has one end face on a centering cover 7 flanged, which is mounted on the wave generator 3 in ball bearings 8, 9 and thereby is also centered on the motor shaft axis. This design makes it rigid Wheel 1 via the wave generator 3 on the motor shaft 4 "and also on the motor housing 4 'supported. The sealing of the rotating rigid wheel 1 against the elastic Wheel 2 is carried out by a radially deformable O-ring 11, which is in one with the rigid wheel 1 connected receiving ring 12 is arranged.

Wie Fig. 2 zeigt, kann die Abdichtung auch über eine mit dem starren Rad 1 verbundene leichte Kapsel 13, z. B.As FIG. 2 shows, the seal can also be connected to the rigid one Wheel 1 connected lightweight capsule 13, e.g. B.

aus Plastwerkstoff, und einen auf dem Flansch 2' ange- ordneten Rundring 14 erfolgen.made of plastic, and one on the flange 2 ' arranged Round ring 14 take place.

Der verhältnismäßig geringe Raumbedarf und die Reduzierung der Masse werden durch die gleichzeitige Punktion des Motorgehäuses 4', des elastischen Rades 2 und des starren Rades 1 mit seinem Zentrierdeckel 7 als Gehäuse, das den ölgefüllten Innenraum für die Aufnahme des Wellgetriebes umgibt, erreicht.The relatively small space requirement and the reduction in mass are due to the simultaneous puncture of the motor housing 4 ', the elastic wheel 2 and the rigid wheel 1 with its centering cover 7 as the housing, which the oil-filled Surrounds interior space for receiving the harmonic drive, achieved.

Der Motorflansch ist mit 4"' bezeichnet. Zur Verminderung der Reibung ist auf den Wellgenerator ein elastisches Kugellager 10 aufgezogen Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen zur Erfindungsanmeldung "Antrieb, bestehend aus Motor und Wellgetriebe" 1 starres Rad 2 elastisches Rad 2' starrer Flansch 3 Wellgenerator 4 Motor 4' Motorgehäuse 4" Motorwelle 4"' Motorflansch 5, 6 Kugellager 7 Zentrierdeckel 8, 9 Kugellager 10 elastisches Kugellager 11 deformierbarer Rundring 12 Aufnahmering 13 Kapsel 14 Rundring - - Leerseite -The motor flange is marked 4 "'. To reduce friction an elastic ball bearing 10 is drawn onto the wave generator Lineup the reference symbols used for the invention application "Drive, consisting of motor and wave gear "1 rigid wheel 2 elastic wheel 2 'rigid flange 3 wave generator 4 motor 4 'motor housing 4 "motor shaft 4"' motor flange 5, 6 ball bearings 7 centering cover 8, 9 ball bearing 10 elastic ball bearing 11 deformable round ring 12 receiving ring 13 capsule 14 round ring - - blank page -

Claims

Drive consisting of a motor and a harmonic drive which the motor in the cup-shaped elastic wheel of the ell-gear largely protrudes and that over the motor shaft, the associated multiple generator and the elastic wheel drivable rigid wheel of the harmonic drive directly or indirectly rotatably mounted on the motor shaft and on the end face facing away from the motor is connected to a centering cover that closes the drive and when necessary Sealing over the other end face with the elastic wheel or the motor over Sealing and connecting elements are in sliding connection, characterized in that that the rigid wheel (1) on the wave generator (3) and the wave generator (3) on the Motor housing is rotatably mounted and thus both parts on the motor housing in addition are supported and, if necessary, the rigid wheel (1) against the elastic part of the elastic wheel (2) directly over one or more radially deformable viscoelastic Sealing elements or opposite the flange of the elastic wheel (2) or the motor (4) is sealed by a capsule (13) and known sealing elements, the Capsule (13) is rigidly connected on one side to one of the named parts and is in sliding connection with the part on the other side.

Here is a page of drawing