DE3918400A1 - Schwenkvorrichtung, insbesondere fuer industrieroboter - Google Patents
Schwenkvorrichtung, insbesondere fuer industrieroboterInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
- F15B15/068—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the helical type
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung, insbeson
dere für Industrieroboter, mit einer Schwenkwelle, die in
einem Gehäuse gelagert ist, welches auch eine Zylinder/-
Kolben-Antriebsvorrichtung für die Schwenkwelle aufweist.
Eine Schwenkvorrichtung der genannten Art ist durch die
DE-PS 33 06 480 bekannt. Bei dieser Schwenkvorrichtung
wird die Längsbewegung der Zylinder/Kolben-Antriebsvor
richtung über eine Zahnstange, die in ein mit der Schwenk
welle verbundenes Ritzel eingreift, in die gewünschte
Drehbewegung umgesetzt. Diese Bewegungsübertragung, bei
welcher die Schwenkwellenachse senkrecht zur Verstell
richtung des Kolbens der Antriebsvorrichtung verläuft,
erfordert relativ große Abmessungen der Schwenkvorrich
tung, was deren Einbau in Industrieroboter erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwenkvor
richtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß
sie sich auch für die Übertragung größerer Kräfte kompakt
und raumsparend ausbilden läßt.
Die gestellte Aufgabe wird mit der genannten Schwenkvor
richtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenk
welle konzentrisch zu dem verdrehsicher geführten Kolben
der Antriebsvorrichtung gelagert ist, der mit mindestens
einem Vorsprung in eine an der Schwenkwelle ausgebildete
schraubengangartige Steuerkurve eingreift.
Durch die gleichachsige und konzentrische Anordnung von
Schwenkwelle und Zylinder/Kolben-Antriebsvorrichtung er
gibt sich die gewünschte kompakte und raumsparende
Ausbildung der Schwenkvorrichtung, die sich weitgehend aus
ihre Fertigung begünstigenden Drehteilen herstellen läßt.
Als zylindrisches Bauteil läßt sie sich leicht in ein zu
Verschwenkendes Teil einer Handhabungseinrichtung, bei
spielsweise eines Industrieroboters, so einbauen, daß zu
ihrer Versorgung mit Druckmittel keine freiliegenden
Schlauchleitungen erforderlich sind. Die Druckmittellie
ferung in die beiden Zylinderkammern kann ausschließlich
über im Gehäuse der Schwenkvorrichtung ausgebildete Kanäle
erfolgen, die auf mindestens einer Stirnseite des Gehäuses
in Anschlußöffnungen enden.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäß ausge
bildeten Schwenkvorrichtung ist, daß bei ihr auf stoß
dämpfende Elemente verzichtet werden kann. Die Steigung
der schraubengangartigen Steuerkurve kann so gewählt wer
den, daß sich die Drehgeschwindigkeit der Schwenkwelle
über ihren Drehbereich ändert. Durch eine Änderung der
Steigung im Bereich der Enden der Steuerkurve läßt sich
ein Abbremsen der Drehbewegung bis auf Null erreichen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform für große Kraftüber
tragungen kann der Kolben zweckmäßig in dem als Zylinder
ausgebildeten Innenraum des Gehäuses als konzentrisch auf
der zentral im Gehäuse kugelgelagerten Schwenkwelle ge
lagerter, beidseitig beaufschlagbarer Ringkolben
ausgebildet sein, und sein in die schraubengangartige
Steuerkurve eingreifender Vorsprung kann vorteilhafter
weise eine Laufrolle sein. Ein solcher Ringkolben ergibt
bei geringer radialer Abmessung der Schwenkvorrichtung
eine große stirnseitige Beaufschlagungsfläche für das
flüssige oder gasförmige Druckmittel.
Die Schwenkvorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich in
bezug auf die Anordnung der Anschlüsse für das Druckmittel
und auch hinsichtlich der Ausbildung des drehbaren Teiles
der Vorrichtung in weitem Rahmen an unterschiedliche Ein
baubedingungen anpassen. Vorteilhafterweise kann das Ge
häuse auf seiner anschlußseitigen Stirnseite mit einem
Außenflansch versehen sein, und auf das die Zylinder
kammern aufweisende stationäre Gehäuse kann ein topf
artiges und Außennuten des Gehäuses abdeckendes Überge
häuse aufsetzbar sein, das mit der Schwenkwelle verbunden
sein kann. Die Schwenkwelle kann zweckmäßig als Hohlwelle
ausgebildet sein, deren Durchgangshohlraum mit Öffnungen
im Gehäuse und dem Übergehäuse fluchtet. Auch im Überge
häuse können Druckmittelkanäle und/oder Anschlußstellen
ausgebildet sein.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäß ausgebildeten Schwenkvorrichtung anhand der bei
liegenden Zeichnung näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen zentralen Längsschnitt durch die
Schwenkvorrichtung;
Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der Schwenkvor
richtung.
Der stationäre Teil der Schwenkvorrichtung 10 besteht aus
einem zylindrischen Gehäuse 11, das einseitig mit einem
Außenflansch 12 endet und das einen Zylinderraum 13 um
schließt. Das Gehäuse 11 ist auf beiden Stirnseiten mit
konzentrischen und abgestuften Öffnungen 14 versehen, in
welchen jeweils ein Kugellager 15 oder 16 für die Lagerung
einer Schwenkwelle 17 angeordnet ist. Die Schwenkwelle 17
weist eine zentrale Durchgangsbohrung 18 auf.
Konzentrisch zur Schwenkwelle 17 ist im Zylinderraum 13
ein mit einer Ringdichtung 19 versehener Ringkolben 20
angeordnet, der beidseitig beaufschlagbar und bei seiner
Längsbewegung durch eine Kugel 21, die teils in eine
Längsnut 22 des Gehäuses 11 und teils in eine Längsnut 23
des Ringkolbens 20 ragt, gegen Verdrehung gesichert. Der
Ringkolben 20 weist mindestens eine Radialöffnung 24 auf,
in welche eine frei drehbare Laufrolle 25 eingesetzt ist,
die über die innere Mantelfläche des Ringkolbens vorsteht
und in eine auf der Außenseite der Schwenkwelle 17 ausge
bildete, schraubengangartige Steuerkurve 26 eingreift. Die
beiden Endbereiche 26.1 und 26.2 der Steuerkurve 26 weisen
eine größere Steigung auf, als der übrige Bereich der
Steuerkurve.
Über das den Zylinderraum 13 aufweisende stationäre Ge
häuse 11 der Schwenkvorrichtung ist ein topfartiges Über
gehäuse 27 geschoben, das mit dem in Fig. 1 unteren Ende
der Schwenkwelle 27 durch eine nicht dargestellte Ver
schraubung fest verbunden ist, sich also mit der Schwenk
welle 17 mitdreht. Die Versorgung des durch den Ringkolben
20 in zwei Zylinderkammern geteilten Zylinderraumes 13 mit
hydraulischem Druckmittel erfolgt über im Zylindergehäuse
ausgebildete Kanäle 28, 29, die von stirnseitigen An
schlußöffnungen 30, 31 ausgehen. Druckmittelkanäle 32 sind
aber auch im mitdrehenden Übergehäuse 27 vorgesehen, das
auch mit Anschlußöffnungen 33 versehen ist. Eine Verbin
dung der stationären Kanäle 28, von denen nur einer in
Fig. 1 dargestellt ist, mit anderen stationären Kanälen 28
und/oder mit im Übergehäuse 27 ausgebildeten Kanälen 32
kann über ringförmige Außenkanäle 34 des stationären Ge
häuses 11 erfolgen, die durch das mitdrehbare Übergehäuse
27 abgedeckt sind. Anstelle von stirnseitigen Anschluß
öffnungen 30, 31, 32 können auch seitliche Anschlußöffnun
gen 35 vorgesehen sein, wie in Fig. 2 angedeutet ist. Die
Schwenkvorrichtung gemäß der Erfindung erlaubt also auch
einen Druckmitteldurchfluß vom stationären Teil durch den
bewegten Teil in den zu schwenkenden Teil eines Robo
ters o. dgl.
Durch die unterschiedliche Steigung der Steuerkurve 26
läßt sich bei einer Längsverschiebung des Kolbens 20 die
Drehgeschwindigkeit der Schwenkwelle 17 verändern. Durch
die Vergrößerung der Steigung in den Endbereichen 26.1 und
26.2 der Steuerkurve 26 wird ein Abbremsen der Schwenk
welle 17 vor Erreichen ihrer beiden Endstellungen er
reicht, so daß auf Dämpfungsanschläge in der Schwenkvor
richtung oder an den Verschwenkten Einrichtungsteilen ver
zichtet werden kann.
Claims (8)
1. Schwenkvorrichtung, insbesondere für Industrieroboter,
mit einer Schwenkwelle, die in einem Gehäuse gelagert
ist, welches auch eine Zylinder/Kolben-Antriebsvorrich
tung für die Schwenkwelle aufweist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schwenkwelle (17) konzentrisch zu dem
verdrehsicher geführten Kolben (20) der Antriebsvor
richtung gelagert ist, der mit mindestens einem Vor
sprung (25) in eine an der Schwenkwelle (17) ausge
bildete schraubengangartige Steuerkurve (26) ein
greift.
2. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steigung der schraubengangartigen
Steuerkurve (26) an den Kurvenenden (26.1, 26.2) von
der Steigung im Mittelbereich der Steuerkurve (26) ab
weicht.
3. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (20) in dem als Zylinder
ausgebildeten Innenraum (13) des Gehäuses (11) als
konzentrisch auf der zentral im Gehäuse (11) kugel
gelagerten Schwenkwelle (17) gelagerter, beidseitig
beaufschlagbarer Ringkolben (20) ausgebildet ist und
daß sein Vorsprung eine Laufrolle (25) ist.
4. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittellieferung in
die beiden Zylinderkammern über im Gehäuse (11) ausge
bildete Kanäle (28, 29) erfolgt, die auf mindestens
einer Stirnseite des Gehäuses (11) in Anschlußöffnungen
(30, 31) enden.
5. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) auf seiner
anschlußseitigen Stirnseite mit einem Außenflansch (12)
versehen ist und daß auf das Gehäuse (11) ein topfarti
ges und Außennuten (34) des Gehäuses (11) abdeckendes
Übergehäuse (27) aufsetzbar ist.
6. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Übergehäuse (27) mit der Schwenkwelle
(17) fest verbunden ist.
7. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Übergehäuse (27) Druckmittelkanäle
(32) und/oder -anschlußstellen (33) ausgebildet sind.
8. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwelle (17) als
Hohlwelle ausgebildet ist, deren Durchgangshohlraum
(18) mit Öffnungen (14) im Gehäuse (11) und Übergehäuse
(27) fluchtet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893918400 DE3918400A1 (de) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Schwenkvorrichtung, insbesondere fuer industrieroboter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893918400 DE3918400A1 (de) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Schwenkvorrichtung, insbesondere fuer industrieroboter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3918400A1 true DE3918400A1 (de) | 1990-12-13 |
Family
ID=6382156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893918400 Withdrawn DE3918400A1 (de) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Schwenkvorrichtung, insbesondere fuer industrieroboter |
Country Status (1)
Country | Link |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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