DE3634048A1

DE3634048A1 - Robotergelenkanordnung

Info

Publication number: DE3634048A1
Application number: DE19863634048
Authority: DE
Inventors: Roland Kolb
Original assignee: MANUTEC GESELLSCHAFT fur AUTOMATISIERUNGS- und HANDHABUNGSSYSTEME MBH; Manutec Gesellschaft fuer Automatisierungs und Handhabungssysteme mbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1988-04-14

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Robotergelenkanordnung, bei der

a) ein erstes Gelenk mit Motor und nachgeschaltetem Unter setzungsgetriebe mit einem gabelartigen Fortsatz ver sehen ist,
b) ein zweites Gelenk mit Elektromotor, nachgeschaltetem Untersetzungsgetriebe und einem Ankuppelflansch schwenk bar im gabelartigen Fortsatz gelagert ist und
c) die Drehung des abtreibenden Teiles des Untersetzungsge triebes des ersten Gelenkes über eine kraftschlüssige Verbindung unter Verwendung von Zahnrädern in eine Schwenk bewegung des zweiten Gelenkes umsetzbar ist.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genom men, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 34 37 869 bekannt ist. Bei dieser bekannten Anordnung liegen elektrischer An triebsmotor und anschließendes Untersetzungsgetriebe axial hintereinander in Längsrichtung des Gelenkes. Das Unter setzungsgetriebe ist mit einem in einem vorgespannten Lager gehaltenen Flansch gekuppelt, der stirnseitig mit einem Ke gelrad versehen ist, welches in ein auf einer hierzu senkrech ten Welle angeordnetes weiteres Kegelrad eingreift. Die Dreh bewegung der parallel zur Schwenkachse für das zweite Gelenk liegenden Welle ist dann über in der gabelartigen Fortsetzung liegende Zahnräder in die Schwenkbewegung des zweiten Gelenkes umsetzbar. Eine Konstruktion dieser Art hat sich bewährt. Es gibt eine Reihe von Anwendungsfällen, in denen eine extrem kurze Baulänge der Gelenkanordnung verlangt wird. Außerdem sind auch Fälle möglich, bei denen Motor bzw. die damit gekuppelten Geber und auch Getriebe relativ häufig überprüft und gegebenenfalls gewartet werden sollen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kurzbauenden Gelenkaufbau zu schaffen, bei dem Motorteile und Getriebe relativ leicht zugänglich sind. Ferner soll auch noch erreicht werden, daß keine Kraftumlenkungen mehr erforderlich sind und verhältnismäßig einfache Getriebe zum Einsatz kommen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

d) Motor und Untersetzungsgetriebe des ersten Gelenkes lie gen in Längsrichtung des Gelenkes parallel nebeneinander und
e) Motor und Untersetzungsgetriebe stehen über Stirnräder miteinander in Antriebsverbindung.

Auf diese Weise erhält man relativ kleine Abmessungen, sind die Getriebe leichter zugänglich und werden aufwendige Kegel stirnradgetriebe vermieden.

Zur Spielverminderung in der kraftschlüssigen Verbindung zum zweiten Gelenk ist mit Vorteil ein anstellbares Zwischenrad vorgesehen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiels sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Gelenkanordnung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 den detaillierten Aufbau des ersten Gelenks und

Fig. 3 ein anstellbares Zwischenrad in der kraftschlüssigen Verbindung von Gelenk 1 zu Gelenk 2.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Gelenkanordnung aus den beiden Gelenken 1 und 2, durch die Schwenk- bzw. Drehbe wegungen in den Richtungen 5 und 6 möglich sind. Das Gelenk 1 ist mit einem Ankuppelflansch 3 versehen, mit dem es an ein vorhergehendes Roboterteil angeschraubt werden kann. Das Gelenk 2 hat stirnseitig einen Flansch 4, an dem z.B. ein Werkzeug oder ein Greifer befestigt werden kann. Wie ersichtlich, weist das Gelenk 1 einen gabelartigen Fortsatz 7 auf, in dem mittels der Welle 19 das Gelenk 2 in Doppel pfeilrichtung 5 schwenkbar ist. Einzelheiten über einen bei spielsweisen Aufbau des Gelenkes 2 oder das Zusammenwirken der Gesamtanordnung finden sich in der eingangs genannten Offenlegungsschrift.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen Elektromotor 8 und nach folgendes Untersetzungsgetriebe 13 parallel in Längsrichtung des Gelenkes 1 nebeneinander; d.h. Motorachse 15 und Getriebe achse 14 sind parallel zueinander. Das auf der Welle 9 des Elektromotors 8 sitzende Ritzel 10 treibt über ein doppelt gelagertes Rad 11 das eingangsseitige Stirnrad 12 des ein stufigen Planetengetriebes 13. Dieses Getriebe 13 ist so wohl eingangsseitig wie ausgangsseitig mit Lagern 15 im Ge häuse gehalten. Das ausgangsseitige Stirnrad 16 des Unter setzungsgetriebes 13, das auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, treibt über ein Zwischenrad 17 das Stirnrad 18 des Gelenkes 2 an. Hierdurch wird die Drehung des Motors 9 in eine Schwenkbewegung des Gelenkes 2 in Richtung des Doppel pfeiles 5 umgesetzt. Die Welle 19 ist dabei beidseitig in La gern 20 gehalten, die in der gabelartigen Fortsetzung 7 ange ordnet sind.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegt der Mittelpunkt des Zwi schenzahnrades 11 nicht auf der Verbindungslinie der Räder 10 und 12, sondern ist demgegenüber um den Abstand a ver setzt. Durch Verändern des Abstandes a mittels der das Rad 11 haltenden Schraubverbindungen 21 kann das Spiel in der kraft schlüssigen Verbindung auf einen sehr niedrigen Anteil redu ziert werden; gegebenenfalls kann dies auch bei Rad 17 vor gesehen sein.

Claims

1. Robotergelenkanordnung bei der

a) ein erstes Gelenk mit Motor und nachgeschaltetem Unter setzungsgetriebe mit einem gabelartigen Fortsatz versehen ist,
b) ein zweites Gelenk mit Elektromotor, Untersetzungsgetriebe und einem Ankuppelflansch schwenkbar im gabelartigen Fort satz gelagert ist und
c) die Drehung des abtreibenden Teils des Untersetzungsge triebes des ersten Gelenkes über eine kraftschlüssige Verbindung unter Verwendung von Zahnrädern in eine Schwenk bewegung des zweiten Gelenkes umsetzbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
d) Motor (8) und Untersetzungsgetriebe (13) des ersten Gelen kes (1) liegen in Längsrichtung des Gelenkes parallel ne beneinander und
e) Motor (8) und Untersetzungsgetriebe (13) stehen über Stirn räder (11, 12) miteinander in Antriebsverbindung.

2. Robotergelenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Untersetzungsgetriebe ein Planetengetriebe (13) dient, welches antriebs- und ab triebsseitig gelagert ist.

3. Robotergelenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Ver bindung ein versetztes und anstellbares Zwischenrad aufweist.