DE3641802A1 - Antrieb fuer einen schwenkarm, insbesondere roboterarm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Schwenkarm, ins­ besondere Roboterarm, mit zumindest einer Zylinderkolbenanordnung und einem Schwenklager mit Lagerzapfen für den Schwenkarm.

In der Fördertechnik kennt man außenliegende Zylinderkolbenanord­ nungen als Antrieb für Schwenkarme. Derartige Konstruktionen sind raumaufwendig und für den Einsatz in der Robotertechnik nicht ge­ eignet. - In der Robotertechnik kennt man die Verwendung von Hydro­ motoren für Schwenkarme. Derartige Hydromotoren arbeiten mit ver­ gleichsweise geringen Drehmomenten und sind kostenaufwendig. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für einen Schwenkarm, insbesondere Roboterarm, der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich durch eine einfache, funktionsgerechte und kompakte Bauweise auszeichnet, der darüber hinaus zur Übertragung hoher Drehmomente geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der gattungsgemäße Antrieb gekenn­ zeichnet durch einen achsparallelen Doppelzylinder mit gegenläufig bewegten Kolben und Kolbenstangen und mit einer an die freien Kol­ benstangenenden angeschlossenen Antriebskette, welche ein auf dem Lagerzapfen drehfest angeordnetes Antriebsritzel und deren Ketten­ stränge in Verlängerung der Kolbenstangen verlaufen, wobei an die Doppelzylinder in Verlängerung ihres Zylindergehäuses ein lang­ gestrecktes bzw. längliches Kettengehäuse zur Aufnahme der An­ triebskette und zur Lagerung des das Kettengehäuse beidseitig durch­ dringenden Lagerzapfens mit dem Antriebsritzel angeschlossen ist. lm Rahmen der Erfindung ist der Lagerzapfen in dem Kettengehäuse drehbar gelagert, wobei an zumindest einem außenliegenden Zapfen­ ende ein Schwenkarm angeschlossen ist. In diesem Fall bilden das Zylindergehäuse und das Kettengehäuse einen ortsfesten Arm. Es be­ steht aber auch die Möglichkeit, daß das Zylindergehäuse und das Kettengehäuse selbst einen bzw. den Schwenkarm bilden. In beiden Fällen läßt sich der Schwenkarm über 360° verschwenken. - Die Er­ findung geht von der Erfindung aus, daß sich als Antrieb für einen Schwenkarm eine gegenläufige Zylinderkolbenanordnung mit Antriebs­ kette und Antriebsritzel verwirklichen sowie in Längserstreckung innerhalb des Schwenkarmes selbst unterbringen lassen oder einen festen Lagerarm für einen Schwenkarm beispielsweise Roboterarm bil­ den können. Hinzu kommt, daß in bezug auf das Zylindergehäuse und das Kettengehäuse eine verhältnismäßig schlanke Bauweise für den daraus bestehenden Lagerarm oder Schwenkarm möglich ist. Ins­ besondere zeichnet sich ein derartiger Antrieb durch ein sehr viel höheres Drehmoment als ein Hydromotor vergleichbarer Größenordnung aus und ist darüber hinaus sehr viel preiswerter. - Darin sind die wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So lehrt die Erfindung, daß das Zylindergehäuse mit Verzögerung schaltbare Ventile für Druckmittelzufuhr und -abfuhr aufweist. Da­ durch kann mit Restdruck gearbeitet werden, d. h. die mit dem Druckmittel gegenläufig beaufschlagten Kolben der Zylinderkolbenan­ ordnung erhalten bei Stillstand keine vollständige Entspannung, so daß ein bewegungsspielfreier Antrieb bzw. Schwenkantrieb zwischen Antriebsritzel und Antriebskette zur Verfügung steht. Damit die Ver­ sorgungsleitungen, beispielsweise Druckmittelleitungen für den Doppel­ zylinder und Elektroleitungen für die anzusteuernden Ventile, nicht stören, weist das Zylindergehäuse und ggf. das Kettengehäuse zweck­ mäßigerweise in der Gehäuseoberfläche Nuten zur versenkten Verle­ gung dieser Versorgungsleitungen auf. Ferner kann das Kettengehäuse einen Trennsteg zwischen den Kettensträngen besitzen, damit auch zwischen den Kolbenstangenenden und dem Antriebsritzel einwandfreie Kettenführung gewährleistet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Antrieb in teilweisem Vertikalschnitt,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 in teilweisem Horizontalschnitt,

Fig. 3 einen teilweisen Vertikalschnitt gemäß der Linie AA durch den Doppelzylinder und

Fig. 4 einen teilweisen Vertikalschnitt gemäß der Linie BB durch das Schwenklager.

In den Figuren ist ein Antrieb für einen Schwenkarm 1, insbesondere Roboterarm dargestellt, und zwar mit zumindest einer Zylinderkolben­ anordnung und einem Schwenklager 2 mit Lagerzapfen 3 für den Schwenkarm 1. Dieser Antrieb weist einen achsparallelen Doppelzylin­ der 4 mit gegenläufig bewegten Kolben 5 und Kolbenstangen 6 auf. An die freien Kolbenstangenenden ist eine Antriebskette 7 angeschlos­ sen, welche ein auf dem Lagerzapfen 3 drehfest angeordnetes Antriebs­ ritzel 8 umläuft und deren Kettenstränge in Verlängerung der Kolben­ stangen 6 verlaufen, wobei an den Doppelzylinder in Verlängerung eines Zylindergehäuses 9 ein längliches bzw. langgestrecktes Ketten­ gehäuse 10 zur Aufnahme der Antriebskette 7 - beispielsweise einer Laschenkette - und zur Lagerung des das Kettengehäuse 10 beidseitig durchdringenden Lagerzapfens 3 mit dem Antriebsritzel 8 angeschlossen ist. Der Lagerzapfen 3 ist in dem Kettengehäuse 10 drehbar gelagert. An ein (oder beiden) außenliegendes(n) Zapfenende(n) kann ein ledig­ lich angedeuteter Schwenkarm 1 angeschlossen sein, der um 360° ver­ schwenkbar ist. In diesem Fall bilden Zylindergehäuse 9 und Ketten­ gehäuse 10 einen festen Lagerarm. Nach einer anderen Ausführungs­ form können das Zylindergehäuse 9 und das Kettengehäuse 10 aber auch selbst den Schwenkarm bilden, wenn die Zapfenenden festgelegt sind. Das Zylindergehäuse 9 weist mit Verzögerung schaltbare ledig­ lich angedeutete Ventile 11 für Druckmittelzufuhr und -abfuhr auf. Außerdem besitzt das Zylindergehäuse 9 in die Gehäuseoberfläche eingelassene Nuten 12 bzw. Rillen zur versenkten Verlagerung von Versorgungsleitungen 13, beispielsweise Druckmittelleitungen für den Doppelzylinder und Elektroleitungen für die Ventile. Das Kettenge­ häuse 10 weist einen Trennsteg 14 zwischen den Kettensträngen auf, die dadurch zwischen dem Trennsteg 14 und der Gehäuseinnenwandung geführt sind.

Claims (6)

1. Antrieb für einen Schwenkarm, insbesondere Roboterarm, mit zumin­ dest einer Zylinderkolbenanordnung und einem Schwenklager mit Lagerzapfen für den Schwenkarm, gekennzeichnet durch einen achsparallelen Doppelzylinder (4) mit gegenläufig bewegten Kolben (5) und Kolbenstangen (6) und einer an die freien Kolbenstangenenden angeschlossenen Antriebskette (7), welche ein auf dem Lagerzapfen (3) drehfest angeordnetes Antriebsritzel (8) umläuft und deren Kettenstränge in Verlängerung der Kolbenstangen (6) ver­ laufen, wobei an den Doppelzylinder (4) in Verlängerung seines Zy­ lindergehäuses (9) ein Kettengehäuse (10) zur Aufnahme der Antriebs­ kette (7) und zur Lagerung des das Kettengehäuse (10) beidseitig durchdringenden Lagerzapfens (3) mit dem Antriebsritzel (8) ange­ schlossen ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lager­ zapfen (3) in dem Kettengehäuse (10) drehbar gelagert ist und an zumindest ein außenliegendes Zapfenende ein Schwenkarm (1) ange­ schlossen ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylin­ dergehäuse (9) und das Kettengehäuse (10) einen Schwenkarm bilden.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zylindergehäuse (9) mit Verzögerung schaltbare Ventile (11) für Druckmittelzufuhr und -abfuhr aufweist.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zylindergehäuse (9) und ggf. das Kettengehäuse (10) in der Gehäuseoberfläche Nuten (12) zur versenkten Verlegung von Versorgungsleitungen (13) aufweist.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kettengehäuse (10) einen Trennsteg (14) zwischen den Kettensträngen aufweist.