DE3929139A1 - Roboterarm mit energiezufuehrungen - Google Patents
Roboterarm mit energiezufuehrungenInfo
- Publication number
- DE3929139A1 DE3929139A1 DE3929139A DE3929139A DE3929139A1 DE 3929139 A1 DE3929139 A1 DE 3929139A1 DE 3929139 A DE3929139 A DE 3929139A DE 3929139 A DE3929139 A DE 3929139A DE 3929139 A1 DE3929139 A1 DE 3929139A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- robot arm
- arm according
- axis
- gear
- motors
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
- B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
- B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Roboterarm mit Energie- und Steuerimpuls-
Zuführungen zu dessen Motoren sowie Anschlußstück für
Greiferwechselsysteme, Greifer, Werkstücke und/oder Sensoren, wobei sich
Drehachsen D, E, P von Arbeitsarm, Schwenkkopf und Anschlußstück in
einem gemeinsamen Schnittpunkt treffen und der D-Achsen-Antriebsmotor
zum Drehen eines in einer Hubsäule geführten Torsionselementes am oberen
Ende des Hubsäule angeordnet ist.
Ein Roboterarm dieser Art ist durch die DE-PS 31 13 184 bekannt und wird
von Hydromotoren bewegt, die den ganzen Querschnitt des Roboterarms
beanspruchen, so daß die Führung der Druckmittelschläuche und
Steuerleitungen erschwert ist. Sie müssen zum Teil außerhalb des
Roboterarms angeordnet sein und können beim Bewegen des Roboters an
vorstehenden Teilen hängenbleiben. Der Roboterarm nach der DE-OS
36 31 024 ist für größere Lasten ausgelegt und hat eine stabile
Hubsäule, in der die Führung der Energie- und Steuerleitungen nicht
besonders schwierig ist. Dieser Roboterarm hat aber den Nachteil, daß er
sich wegen seiner sperrigen drehbaren Motoren nicht mit seinem oberen
Ende neben sein Fahrwerk bzw. Träger absenken läßt, so daß sich für die
Gesamtanlage bei einem bestimmten Vertikal-Hub eine große
Mindest-Hallenhöhe ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Roboterarm als Komponente für
Industrie-Roboter, wie Linien- und/oder Flächenportal-Roboter so zu
gestalten, daß seine Leitungsführung sicher ist und daß sich durch seine
kompakte Bauweise auch nach der Integration mit einem Grundgerät für
dieses Gesamtgerät mit geringen Hauptabmessungen größtmögliche Fahrwege
des Anschlußstückes für Greifer und dgl. ergeben, wobei der störende
Querschnitt der Hubsäule zum Eintauchen des Gerätes in beengten Räumen
gering ausfällt und eine wartungsfreundliche sowie wirtschaftliche
Ausführung zu erzielen ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
Drehachse E von einem im unteren Bereich der Hubsäule angeordneten Motor
mit Winkelgetriebe und Zahnscheibe über ein Zugmittel angetrieben wird,
das die außermittig zu den Drehachsen D und P angeordnete Zahnscheibe
des E-Achsen-Getriebes antreibt, daß die Energie- und Steuerleitungen
innerhalb der Hubsäule seitlich am E-Achsen-Motor vorbei zu einem
Anschlußflansch für das Greiferwechselsystem und bei Bedarf zu einem
P-Achsen-Motor geführt sind.
Durch die Verwendung eines schlanken Motors im Inneren der Hubsäule wird
die Führung der Leitungen an diesem vorbei ermöglicht, ohne daß die
Hubsäule einen besonders großen Querschnitt oder vorstehende Teile hat.
Der D-Achsen-Antriebsmotor zum Drehen des Torsionselementes ist so neben
der Hubsäule angeordnet, daß er an einem Träger für die Hubsäule
vorbeigeführt werden kann, so daß eine große Bewegungshöhe möglich ist.
Vorzugsweise werden Elektromotoren kleinen Durchmessers verwendet, denen
zum Ermitteln der genauen Position Wegaufnehmer in Form von
Winkelcodierern zugeordnet sind, die von den Motoren über zusätzliche
Zahnriemen-Zugmittel angetrieben werden.
Da die Lebensdauer der Steuer- und Energieleitungen durch die vielen
Bewegungsspiele begrenzt ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die an dem E-Achsen-Motor vorbeigeführten Leitungen zu Steckverbindungen
in einem Steckerraum geführt werden, so daß die im E-Achsen-Bereich
liegenden Leitungen bei Bedarf schnell ausgewechselt werden können,
während die im beengten Motoren-Bereich liegenden Leitungen, die diesen
Beanspruchungen nicht ausgesetzt sind, eingebaut bleiben können. Der
Steckerraum befindet sich in einer Ausnehmung eines Rotationselementes
in Höhe des Zugmittels.
Um zu dieser Ausführung passend einen kompakten, wartungsfreundlichen
Antrieb aus standardisierten Aggregaten für die P-Achsen zu erzielen,
wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Schwenkkopf der
Drehachse E gabelförmig ausgebildet ist, wobei die Arme der Gabel über
einen ringförmigen Ansatz miteinander verbunden sind, der ein
Anschlußstück für ein Greiferwechselsystem oder dgl. sowie eine
Zahnscheibe für deren Drehantrieb trägt. Der zugehörige Motor ist
zusammen mit einem Wegaufnehmer auf einem dreiteiligen Flansch
angeordnet, der von einem mit dem Schwenkkopf verbundenen Getriebe
getragen wird.
Die Motoren für die Drehachsen D, E und P sind jeweils auf dem Modul
angeordnet, dessen Lagerung das durch ihn zu drehende Achs-Modul
aufnimmt. Bei dieser Bauweise führen die Bewegungen jedes einzelnen
Motors zu einer entsprechenden Bewegung der ihm zugeordneten Drehachse,
die nicht durch die Bewegung der anderen Motoren des Roboterarms
beeinflußt werden können. Diese Bauweise erleichtert das Erstellen der
Software. Der im Bereich der Drehachse E vorhandene Flexschlauch trennt
die außen in seinem oberen Bereich befestigten Energie- und
Steuerimpulsleitungen, die zu dem P-Achsen-Motor und Wegaufnehmer führen
und locker um den Flexschlauch geführt sind, von den
Druckmittelleitungen, die anderen Bewegungszwängen unterworfen sind.
Deren Leitungsführung ermöglicht einen Längsverschiebungsausgleich, denn
die unteren Winkelstücke mit den damit verbundenen Druckmittelleitungen
werden im Leitringträger des Flexschlauches längsverschieblich gehalten,
so daß sie hinter der Drehachse E neben einer mehr als
360-Grad-Drehbewegung (380 Grad) der Drehachse P auch gleichzeitig
unbehindert eine 180-Grad-Drehbewegung der Drehachse E in Form von
Verdrehung und Biegung der Druckmittelleitungen durchführen können.
Diese Leitungen können zumindest teilweise als Spiralkabel zum
Anschlußstück geführt sein.
Die Leitungsführung ist so gewählt, daß die einzelnen Leitungen bei
Bedarf schnell ausgebaut und durch neue ersetzt werden können. Das gilt
auch für den Flexschlauch, der auch als reine Führungsspirale
ausgebildet sein kann. Er hält der hohen dynamischen Beanspruchung mit
einer Lebensdauer von mehr als 1 Mio. Lastspielen dadurch stand, daß er
am oberen Ende drehfest angeordnet ist und sich beim Abknicken um
90 Grad mit dem unteren Ende frei drehen kann. Die Energie- und
Steuerleitungen sind im Bereich der Schwenkgabel mittels
Gleitfolienmaterial auf selbstklebender gewebeverstärkter PTFE-Basis vor
Reibverschleiß geschützt.
Die Energiezuführung zum Roboterarm erfolgt über eine
Energiezuführungskette, die in einem gemeinsamen Montage-Trennraum in
eine weitere senkrechte Energiezuführungskette übergeht, die in einem
Trennraum endet und Leitungen mit Steckverbindungen zu den
weiterführenden Leitungen hat. Durch die Anordnung des D-Achsen-Motors
mit Getriebe und Winkelcodierer auf der Seite der Hubsäule, die dem
Trennraum gegenüber liegt, wird ein Vorbeibewegen des Roboterarms an
seinem Träger ermöglicht, so daß ein großer Arbeitsbereich erzielt
wird.
Ein weiteres erfinderisches Merkmal ist, daß alle Wegaufnehmer bzw.
Winkelcodierer die gleiche Nenndrehzahl haben und mittels Zugmitteln
direkt oder indirekt mit den ihnen zugeordneten Motoren verbunden sind,
die eine andere, aber untereinander gleiche Drehzahl ermöglichen, und
demzufolge auch drei gleiche elektrische Regler-Moduln eingesetzt sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den
Unteransprüchen und den Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles zu
entnehmen. Es zeigt
Fig. 1 einen kompletten Roboterarm mit Energiezuführungen in
tiefster Position an einem Fahrwerk mit dessen Träger an
einer Stütze in der Seitenansicht,
Fig. 2 die Stirnansicht von Fig. 1,
Fig. 3 die Draufsicht auf Fig. 1,
Fig. 4 die Hubsäule nach Fig. 1 ohne elektrische Ausrüstung in
größerem Maßstab,
Fig. 5 die Stirnansicht von Fig. 4,
Fig. 6 das untere Ende von Fig. 5 mit der elektrischen Ausrüstung in
größerem Maßstab,
Fig. 7 den Schnitt VII-VII durch die Fig. 6,
Fig. 8 die Teilansicht A aus Fig. 6 in größerem Maßstab,
Fig. 9 die Teilansicht B aus Fig. 6 in größerem Maßstab,
Fig. 10 die Teilansicht C aus Fig. 1 in größerem Maßstab.
Nach den Fig. 1 und 2 tragen zwei Stützen 1 einen Träger 2 mit
Schienen 3 für Rollen 4 zum Verfahren eines Fahrwerks 5 einer Hubsäule
6 des Industrieroboters. Das Fahrwerk 5 hat einen Hubmotor 7 mit
Getriebe und Zahnrad 8 sowie eine Vertikalführung 9 für Führungsflächen
10a einer Führungsschiene 10 der Hubsäule 6, deren Zahnstange 11 in das
Zahnrad 8 eingreift. Der Hub der Hubsäule 5 wird durch in Fig. 5
erkennbare Anschlagpuffer 49a und 49b begrenzt.
Nach den Fig. 4 und 5 hat die Hubsäule 5 am unteren Ende einen
Ausschnitt 12 für den Zugang zu einem mit der Hubsäule 6 verbundenen
Lagergehäuse 20, in dem ein Rotationselement 13 gelagert ist, das über
einen Tragflansch 80 und Paßstücke 81 mit einem Torsionselement 14 in
Form eines Rohres verbunden ist. Diesem stehen am oberen Ende weitere
Paßstücke 81a an einem Sicherungsflansch 100 gegenüber, der mit einem
Zahnring 15 für ein Zugmittel 16 in Form eines Zahnriemens verbunden
ist und der weiterhin vom Zahnrad 17 eines D-Achsen-Getriebes 18 mit
Zahnscheibe 78 und Zugmittel 77 von einer Zahnscheibe 76 eines
D-Achsen-Motors 25D angetrieben wird. Der Zahnring 15 ist in einer
Lagerkonsole 48 gelagert, die am oberen Ende der Hubsäule 6 mit dieser
verbunden ist und das D-Achsen-Getriebe 18 trägt, das weiterhin mittels
einer Konsole 102 des D-Achsen-Motors 25D mit einem Wegaufnehmer 19 in
Form eines Winkelcodierers trägt, der mittels einer Kupplung 96
angetrieben wird.
Bei einer Alternativ-Ausführung ist das Torsionselement 14 biegesteif
mit dem Rotationselement 13 und dem Zahnring 15 verbunden, so daß die
Lager 47a und 95a entfallen können.
Das rohrförmige Torsionselement 14 und/oder das Rotationselement 13
beinhalten einen E-Achsen-Motor 21E mit Winkelgetriebe 69 und Zahnrad
22 für ein Zugmittel 23 zum Antreiben des Zahnrades 24 eines
E-Achsen-Getriebes 60, das mit einer an dem Rotationselement 13
angeflanschten Rotationsgabel 31 und einem Schwenkkopf 33 zum
Verschwenken eines darin gelagerten Anschlußstückes 39 um die Drehachse
26E verbunden ist, das z. B. ein Greiferwechselsystem 40 trägt. Ein
Wegaufnehmer 28 - Winkelcodierer - des E-Achsen-Antriebs ist zum
Spannen des ihm antreibenden Zugmittels 23 in einem horizontal
verschiebbaren Gehäuse 103 mit der Rotationsgabel 31 verbunden und wird
vom Zugmittel 23 über ein Zahnrad 27 angetrieben.
Der E-Achsen-Motor 21E und das E-Achsen-Winkelgetriebe 69 sind mittels
einer Kupplung 94 miteinander verbunden und an einer Konsole 104
befestigt, die zum Spannen des Zugmittels 23 vertikal verschieblich mit
dem Rotationselement 13 verbunden ist. Dieses hat am unteren Ende
oberhalb eines Flansches 30 einen fast bis an das Zugmittel 23
reichenden Steckerraum 29, in dem verschiedene Leitungs-Steck
verbindungen 71 für elektrische Energieleitungen 53, 53a, 53b
Steuerleitungen 54, 54a, 54b sowie Druckmittelleitungen 55, 55a trennbar
angeordnet sind.
Nach Fig. 6 ist der Schwenkkopf 33 gabelförmig ausgebildet und auf einer
Seite der Hubsäule 6 mit seinem Arm 33a über ein Lager 32 in dem Körper
der Rotationsgabel 31 gelagert. Der andere, zweite Arm 33b dient der
verformungsarmen Übertragung von Kräften und Momenten vom Schwenkkopf 33
zur Rotationsgabel 31 und ist über ein Lager 32a abgestützt. Die
Rotationsgabel 31 hat ferner ein Lager 47 für die Antriebswelle vom
Zahnrad 24 zum E-Achsen-Getriebe 60, das von einem Getriebedeckel 46
abgedeckt ist.
Weiterhin hat der Schwenkkopf 33 eine Konsole 34 für ein P-Achsen-
Getriebe 70, das mittels eine dreiteiligen Flansches 97 einen P-Achsen-
Motor 35P sowie einen Wegaufnehmer 43 - Winkelcodierer - trägt und
damit über die Zahnscheiben 41 und 72/73/75 mit Zugmitteln 42/74
verbunden ist. Das P-Achsen-Getriebe 70 treibt mit einem Zahnrad 36 über
ein Zugmittel 37 eine am ringförmigen Ansatz 45 des Schwenkkopfes 33 mit
Lagern 44 gelagerte Zahnscheibe 38 an, die mit dem Anschlußstück 39 z B.
für das Greiferwechselsystem 40 verbunden ist.
Nach Fig. 7 hat das Zugmittel 37 einen Schaltnocken 92, der, nach z. B.
einer Drehung des Anschlußstückes 39 um 360 Grad in einer Endstellung
einen mit dem Schwenkkopf 33 verbundenen Endschalter 93 zum Abschalten
des P-Achsen-Motors 35P betätigt.
Die Energiezufuhr zum Roboterarm erfolgt nach Fig. 1 und 2 von einer
auf dem Träger 2 angeordneten Energiezuführungskette 50, die in einem
Montageraum 57 in eine der Hubsäule 6 zugeordnete Energiezuführungskette
51 übergeht. Diese enthält alle Energie- und Steuerleitungen 53 und 54
für die Motoren und Winkelcodierer aller drei Achsen D, E und P sowie
die Energie-, Steuer- und Druckmittelleitungen 53, 54, 55 für das
Anschlußstück 39 mit seinem Greiferwechselsystem 40 und ist mit einem
Kettenanschlußkasten 99 am oberen Ende der Hubsäule 6 befestigt. Dieser
Kettenanschlußkasten 99 nimmt in einem Trennraum 58 Steckverbindungen 59
auf und trägt einen in Fig. 10 erkennbaren Halter 86, dessen Klemmsystem
90 die Leitungen 53, 54, 55 mittels einer Schraube 87, Scheibe 86 und
einer Feder 89 elastisch trägt.
Die Energie- und Steuerleitungen 53 und 54 zum D-Achsen-Antrieb sind als
Schlaufen 56 direkt von den Steckverbindungen 59 des Trennraumes 58 zum
D-Achsen-Motor 25D mit Wegaufnehmer 19 - Winkelcodierer - geführt.
Die von dem Halter 86 und durch das Klemmsystem 90 getragenen Leitungen
sind für 360-Grad-Drehungen locker durch den Zahnring 15 und das
rohrförmige Torsionselement 14 vorbei am Motor 21E mit seinem
Führungselement 91 zu den Steckverbindungen 71 im Steckerraum 29 des
Rotationselementes 13 geführt.
Wie Fig. 6 weiterhin zeigt, führen die Druckmittelleitungen 55 von den
Steckverbindungen 71 durch einen Flexschlauch 52 zu Winkelstücken 61 und
durch nach außen und stirnseitig offene Schlitze 64 einer Öffnung 65 des
Anschlußstückes 39 zu einem evtl. vorhandenen Greiferwechselsystem 40.
Der Flexschlauch 52 ist mit seinem oberen Ende mittels einer Buchse 62
mit dem Rotationselement 13 und/oder der Rotationsgabel 31 verbunden und
mit einem Leitring 63 und Leitringträger 101 locker und drehbar über
einen Wartungsflansch 66 im Anschlußstück 39 geführt. Der
Wartungsflansch 66 hat Verbindungsmittel zur Befestigung des
Leitringträgers 101 mit dem Leitring 63 und eine Zentrierung 85 für das
anzuschließende Greiferwechselsystem.
Die in Fig. 6 gezeigten Energie- und Steuerleitungen 53a und 54a zum
P-Achsen-Motor 35P mit Wegaufnehmer 43 - Winkelcodierer - sind zwischen
dem Ansatz 45 des Schwenkzapfens 33 und einem Flansch 79 der
Rotationsgabel 31 locker und teils gewendelt um den Flexschlauch 52
herumgeführt.
Die zur Versorgung des Anschlußstückes 39 benötigten Energie- und
Steuerleitungen 53b, 54b, befinden sich in einem Spiralkabel 82, das von
seinem Steckverbinder 71 im Steckerraum 29 außen am Flexschlauch 52
vorbei bis zum Ansatz 45 des Schwenkkopfes 33 annähernd linear geführt
ist, im Bereich dieses Ansatzes schraubenspiralförmig um den
Flexschlauch 52 herumgelegt ist und ebenfalls durch einen Schlitz 64 im
Anschlußstück 39 zum Greiferwechselsystem 40 geführt ist.
Ein Kabelführungsring 67 des Anschlußstückes 39 und ein PTFE-Folienring
84 im Ansatz 45 des Schwenkkopfes 33 sowie eine PTFE-Folie 68 an
mindestens einem Arm des Rotationselementes 13 sorgen für einen fast
verschleißfreien Bewegungsvorgang des Spiralkabels 82, das in dem
Bereich oberhalb des Ansatzes 45 in einer vorzugsweise gegenläufigen
halben Windung zu den Kabeln 53a und 54a des P-Achsen-Motors 35P und
Winkelcodierer 43 zwischen diesen und dem Flexschlauch 52 zur Buchse 62
und weiter zur Steckverbindung 71 im Steckerraum 29 geführt ist.
Der dreiachsige Roboterarm ist äußerst kompakt gestaltet, obwohl seine
Antriebsaggregate, wie Motoren, Getriebe, Getriebebausätze sowie
Wegaufnehmer reine, nicht modifizierte Standard-Aggregate aus dem
Bereich des allgemeinen Maschinenbaus bzw. der allgemeinen
Handhabungstechnik sind, wobei zusätzlich für den Hersteller wie den
Betreiber eine sehr wirtschaftliche Ersatzteil-Lagerhaltung erzielt
wird.
Die Getriebe 18, 70 für die D- und P-Achse sind untereinander vollkommen
gleich; ebenso die Motoren 25D, 21E für die D- und E-Achse und die
Wegaufnehmer 19, 28, 42 aller drei Achsen.
Bezeichungsliste
1 Stütze
2 Träger
3 Schienen
4 Rollen
5 Fahrwerk
6 Hubsäule
7 Hubmotor
8 Zahnrad
9 Vertikalführung
10 Führungsschiene
11 Zahnstange
12 Ausschnitt
13 Rotationselement
14 Torsionselement
15 Zahnring
16 Zugmittel
17 Zahnrad
18 D-Achsen-Getriebe
19 Wegaufnehmer
20 Lagergehäuse (D)
21 E-Achsen-Motor
22 Zahnrad
23 Zugmittel
24 Zahnrad
25 D-Achsen-Motor
26 Drehachse E
27 Zahnrad
28 Wegaufnehmer (E)
29 Steckerraum
30 Flansch
31 Rotationsgabel
32 Lager
32a Lager
33 Schwenkkopf
34 Konsole
35 P-Achsen-Motor
36 Zahnrad
37 Zugmittel
38 Zahnscheibe
39 Anschlußstück
40 Greiferwechselsystem
41 Zahnscheibe
42 Zugmittel
43 Wegaufnehmer (P)
44 Lager
45 Ansatz
46 Getriebedeckel
47 Lager
48 Lagerkonsole
49 Anschlagpuffer
50 Energiezuführungskette
51 Energiezuführungskette
52 Flexschlauch
53 Energieleitung
54 Steuerleitung
55 Druckmittelleitung
56 Schlaufe
57 Montage-Trennraum
58 Trennraum
59 Steckverbindung
60 E-Achsen-Getriebe
61 Winkelstück
62 Buchse
63 Leitring
64 Schlitz
65 Öffnung (zentrisch)
66 Wartungsflansch
67 Kabelführungsring (von 39)
68 PTFE-Folie
69 E-Achsen-Winkelgetriebe
70 P-Achsen-Winkelgetriebe
71 Steckverbindung (div.)
72 Zahnrad
73 Zahnscheibe
74 Zugmittel
75 Zahnscheibe
76 Zahnscheibe
77 Zugmittel
78 Zahnscheibe
79 Flansch
80 Tragflansch
81 Paßstück
82 Spiralkabel
83 Verbindungsmittel
84 PTFE-Folienring
85 Zentrierung
86 Halter(ung)
87 Schraube
88 Scheibe
89 Feder
90 Klemmsystem
91 Führungselement
92 Schaltnocken
93 Endschalter
94 Kupplung
95 Lager
96 Kupplung
97 Flansch
98 Flansch
99 Kettenanschlußkasten
100 Sicherungsflansch
101 Leitringträger
102 Konsole
103 Gehäuse
104 Konsole
2 Träger
3 Schienen
4 Rollen
5 Fahrwerk
6 Hubsäule
7 Hubmotor
8 Zahnrad
9 Vertikalführung
10 Führungsschiene
11 Zahnstange
12 Ausschnitt
13 Rotationselement
14 Torsionselement
15 Zahnring
16 Zugmittel
17 Zahnrad
18 D-Achsen-Getriebe
19 Wegaufnehmer
20 Lagergehäuse (D)
21 E-Achsen-Motor
22 Zahnrad
23 Zugmittel
24 Zahnrad
25 D-Achsen-Motor
26 Drehachse E
27 Zahnrad
28 Wegaufnehmer (E)
29 Steckerraum
30 Flansch
31 Rotationsgabel
32 Lager
32a Lager
33 Schwenkkopf
34 Konsole
35 P-Achsen-Motor
36 Zahnrad
37 Zugmittel
38 Zahnscheibe
39 Anschlußstück
40 Greiferwechselsystem
41 Zahnscheibe
42 Zugmittel
43 Wegaufnehmer (P)
44 Lager
45 Ansatz
46 Getriebedeckel
47 Lager
48 Lagerkonsole
49 Anschlagpuffer
50 Energiezuführungskette
51 Energiezuführungskette
52 Flexschlauch
53 Energieleitung
54 Steuerleitung
55 Druckmittelleitung
56 Schlaufe
57 Montage-Trennraum
58 Trennraum
59 Steckverbindung
60 E-Achsen-Getriebe
61 Winkelstück
62 Buchse
63 Leitring
64 Schlitz
65 Öffnung (zentrisch)
66 Wartungsflansch
67 Kabelführungsring (von 39)
68 PTFE-Folie
69 E-Achsen-Winkelgetriebe
70 P-Achsen-Winkelgetriebe
71 Steckverbindung (div.)
72 Zahnrad
73 Zahnscheibe
74 Zugmittel
75 Zahnscheibe
76 Zahnscheibe
77 Zugmittel
78 Zahnscheibe
79 Flansch
80 Tragflansch
81 Paßstück
82 Spiralkabel
83 Verbindungsmittel
84 PTFE-Folienring
85 Zentrierung
86 Halter(ung)
87 Schraube
88 Scheibe
89 Feder
90 Klemmsystem
91 Führungselement
92 Schaltnocken
93 Endschalter
94 Kupplung
95 Lager
96 Kupplung
97 Flansch
98 Flansch
99 Kettenanschlußkasten
100 Sicherungsflansch
101 Leitringträger
102 Konsole
103 Gehäuse
104 Konsole
Claims (25)
1. Roboterarm mit Energiezuführungen zu Motoren und sich an einem
Arbeitsarm anschließenden, von den Motoren bewegten Anschlußstück
für Werkzeuge, Werkstücke, Werkstückgreifer oder
Greiferwechselsysteme,
dadurch gekennzeichnet,
daß der E-Achsen-Motor (21E) mit Winkelgetriebe (69) und Zahnrad
(22) für ein Zugmittel (23) innerhalb des Körper-Querschnitts der
Hubsäule (6) sowie im Bereich ihres der E-Achse zugewandten Endes
angeordnet ist und das Zugmittel (23) mit einem auf der Drehachse
(26e) angeordneten Zahnrad (24) eines mit einer Rotationsgabel (31)
und einem Schwenkkopf (33) verbundenen E-Achsen-Getriebes (60)
verbunden ist, und daß Steuer- (54) und Energieleitungen (53, 55) an
dem Motor (21E) vorbei zu einem Anschlußflansch (39) für das
Greiferwechselsystem (40) und bei Bedarf zu einem P-Achsen-Motor
(35P) geführt sind.
2. Roboterarm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der E-Achsen-Motor (21E) mit Winkelgetriebe (69) und Zahnrad
(22) oberhalb des unteren Endes der mit einer Vertikalführung (9)
korrespondierenden Linearführung (10a) der Hubsäule (6) angeordnet
ist.
3. Roboterarm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Motoren (25D, 21E, 35P) Elektromotoren sind.
4. Roboterarm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Motoren (25D, 21E, 35P) Wegaufnehmer (19, 28, 43) zugeordnet
sind.
5. Roboterarm nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wegaufnehmer (19, 43) von den Elektromotoren (25D, 35P) über
zusätzliche Zugmittel (77 und 42/74), z. B. Zahnriemen, angetriebene
Winkelcodierer sind.
6. Roboterarm nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wegaufnehmer (28) zur E-Achse (26) mittels eines Zahnrades
(27) mit dem durch den E-Achsen-Motor (21E) angetriebenen Zugmittel
(23) verbunden ist und dieses sowohl mittels des Zahnrades (22) als
auch von dem Zahnrad (27) unabhängig voneinander spannbar ist.
7. Roboterarm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuer- (54) und Energieleitungen (53, 55) an dem E-Achsen-
Motor (21E) vorbei zu einem vor der Rotationsgabel (31) vorhandenen
Steckerraum (29) mit Steckverbindungen (71) für weiterführende
Leitungen (53a, 54a, 55a) geführt sind.
8. Roboterarm nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Steckerraum (29) in einer Ausnehmung eines
Rotationselementes (13) in Höhe des Zahnriemen-Zugmittels (23)
befindet.
9. Roboterarm nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der P-Achsen-Motor (35P) mit seinem Getriebe (70) und seinem
Wegaufnehmer (43) neben dem Schwenkkopf (33) angeordnet ist und
das Getriebe (70) ein Zahnrad (36) für ein Zugmittel (37) hat, das
eine Zahnscheibe (38) des Anschlußstückes (39) relativ zum
Schwenkkopf (33) verdreht.
10. Roboterarm nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rotationselement (13) in einem mit der Hubsäule (6)
verbundenen Lagergehäuse (20) gelagert und mit einem Tragflansch
(80) axial gesichert ist, der mit mindestens zwei Paßstücken (81)
in spielfreie Nuten eines Torsionselementes (14) eingreift und daß
der Steckerraum (29) unterhalb einer Lagerung (95) und neben dem
Zugmittel seines Flansches (30) eine lösbare Verbindung zu einem
Flansch (79) der Rotationsgabel (31) besteht.
11. Roboterarm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkkopf (33) der Drehachse (26E) gabelförmig
ausgebildet ist und auf einer Seite der Hubsäule (6) mit einem Arm
(33a) über ein Lager (32) an der Rotationsgabel (31) abgestützt
ist, die auf der gegenüberliegenden Seite ein Lager (32a) hat, in
dem der andere Arm (33b) des Schwenkkopfes (33) gelagert ist.
12. Roboterarm nach den Ansprüchen 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arme (33a und 33b) des gabelförmigen Schwenkkopfes (33)
über einen ringförmigen Ansatz (45) miteinander verbunden sind, der
zwei koaxiale Lager (44) für die Zahnscheibe (38) hat, die vom
P-Achsen-Getriebe (70), des P-Achsen-Motors (35P) über das
Zugmittel (37) angetrieben wird und damit das Anschlußstück (39)
dreht.
13. Roboterarm nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die an dem E-Achsen-Motor (21E) vorbeigeführten
Druckmittelleitungen (55a) durch einen gemeinsamen Flexschlauch
(52) längsbeweglich zu dem Anschlußstück (39) geführt sind.
14. Roboterarm nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zu dem P-Achsen-Motor (35P) und Wegaufnehmer (43) führenden
Energieleitungen (53a) sowie Steuerleitungen (54a) locker um den
Flexschlauch (52) geführt sind.
15. Roboterarm nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Flexschlauch (52) am oberen Ende mit einer Buchse (62) an
der Rotationsgabel (31) befestigt ist und mit dem unteren Ende in
einem Leitring (63) des Anschlußstückes (39) drehbar geführt ist.
16. Roboterarm nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Versorgung von Werkzeugen, Greifern, Sensoren,
Greiferwechselsystemen u. ä. ein Spiralkabel (82) mit den Steuer-
und/oder Energieleitungen (54b, 53b) eingesetzt ist, das zwischen
dem Steckerraum (29) und dem Ansatz (45) des Schwenkkopfes (33)
annähernd linear außen am Flexschlauch (52) geführt ist und weiter
im Bereich dieses Ansatzes in Form einer Schraubenspirale locker
zum Anschlußstück (39) geführt ist.
17. Roboterarm nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durch den Flexschlauch (52) geführten Druckmittelleitungen
(55a) im Bereich des Anschlußstückes (39) mit Winkelstücken (61)
verbunden sind, von denen die weiterführenden Druckmittelleitungen
(55b) von einer Öffnung (65) durch nach außen führende und nach
unten offene Schlitze (64) im Anschlußstück (39) geführt sind.
18. Roboterarm nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (65) des Anschlußstückes (39) etwa den
Außendurchmesser der Schraubenspirale des Spiralkabels (82) hat und
stirnseitig mit einem daran zentrierten Wartungsflansch (66)
versehen ist, der Verbindungsmittel (83) für den Leitring (63) hat
und die Winkelstücke (61) längsverschieblich arretiert und/oder
eine Zentrierung (85) für das Greiferwechselsystem (40) oder dgl.
aufweist.
19. Roboterarm nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Reibverschleißminderung für das Spiralkabel (82) in den
ringförmigen Ansatz (45) des Schwenkkopfes (30) ein PTFE-Folienring
(84) eingeklebt ist und/oder mindestens ein Arm der Rotationsgabel
(31) eine von innen befestigte PTFE-Folie (68) aufweist.
20. Roboterarm nach Anpruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Energie- und Steuerimpulszufuhr über eine
Energiezuführungskette (50) erfolgt, die in einem gemeinsamen
Montage-Trennraum (57) in eine weitere senkrechte
Energiezuführungskette (51) übergeht, die in einem Trennraum (58)
endet und dort Steckverbindungen (59) zu den weiterführenden
Leitungen (53, 54, 55) hat.
21. Roboterarm nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trennraum (58) auf der dem D-Achsen-Motor (25D)
gegenüberliegenden Seite der Hubsäule (6) angeordnet ist.
22. Roboterarm nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachsen (D) und/oder (P) direkt antreibenden Zugmittel
(16, 37) jeweils mindestens einen Schaltnocken (92) haben, der mit
einem Endschalter (93) korrespondiert und den zugehörenden Motor
(25D, 35P) zur Drehbegrenzung der zugeordneten Drehachse im Bereich
von 360 Grad abschaltet.
23. Roboterarm nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Nachstellen der Zugmittel (37, 42, 74) und für die
Einsatzmöglichkeit von reinen Standard-Antriebsaggregaten in einer
Kompaktanordnung, das P-Achsen-Getriebe (70) mittels eines
Flansches (98) mit einer Konsole (34) des Schwenkkopfes (33)
verbunden ist und der P-Achsen-Motor (35P) sowie sein
Winkelcodier-Wegaufnehmer (43) mittels eines vorzugsweise
dreiteiligen Flansches (97) mit seinem Getriebe (70) verbunden
ist.
24. Roboterarm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Motoren mit den ihnen zugeordneten Getrieben und
Wegaufnehmern mit den Modulen verbunden sind, deren Lagerung die
durch diese zu drehenden Achs-Module aufnimmt.
25. Roboterarm nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Winkelcodierer (19, 28, 43) der Drehachsen (D, E) und (P) von den
ihnen zugeordneten Motoren getrennt und von außen direkt zugänglich
angeordnet sind, die untereinander die gleiche Nenndrehzahl haben,
die sich von der Nenndrehzahl der Motoren unterscheidet und daß die
Motoren die gleiche Nenndrehzahl haben und somit gleiche
Regler-Moduln eingesetzt sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3929139A DE3929139A1 (de) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Roboterarm mit energiezufuehrungen |
DE8911959U DE8911959U1 (de) | 1989-08-30 | 1989-10-04 | Roboterarm mit Energiezuführungen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3929139A DE3929139A1 (de) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Roboterarm mit energiezufuehrungen |
DE8911959U DE8911959U1 (de) | 1989-08-30 | 1989-10-04 | Roboterarm mit Energiezuführungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3929139A1 true DE3929139A1 (de) | 1991-03-14 |
DE3929139C2 DE3929139C2 (de) | 1993-02-04 |
Family
ID=25884686
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3929139A Granted DE3929139A1 (de) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Roboterarm mit energiezufuehrungen |
DE8911959U Expired - Lifetime DE8911959U1 (de) | 1989-08-30 | 1989-10-04 | Roboterarm mit Energiezuführungen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8911959U Expired - Lifetime DE8911959U1 (de) | 1989-08-30 | 1989-10-04 | Roboterarm mit Energiezuführungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE3929139A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004043014A1 (de) * | 2004-09-06 | 2006-03-23 | Dürr Systems GmbH | Roboterhandachse für einen Lackierrobotor und zugehöriges Betriebsverfahren |
US7870807B2 (en) | 2005-09-26 | 2011-01-18 | Durr Systems Inc. | Multi axis robot wrist and method of operation |
US8878061B2 (en) | 2004-06-25 | 2014-11-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Positioner and composite curl cord |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110815288B (zh) * | 2018-08-09 | 2022-06-21 | 达明机器人股份有限公司 | 机器手臂的刹车装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3113184A1 (de) * | 1981-04-01 | 1982-10-28 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen | Dreiachsgelenk fuer roboter, handhabungseinrichtungen und dergleichen |
DE3631024A1 (de) * | 1986-09-09 | 1988-03-17 | Mannesmann Ag | Roboterarm |
-
1989
- 1989-08-30 DE DE3929139A patent/DE3929139A1/de active Granted
- 1989-10-04 DE DE8911959U patent/DE8911959U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3113184A1 (de) * | 1981-04-01 | 1982-10-28 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen | Dreiachsgelenk fuer roboter, handhabungseinrichtungen und dergleichen |
DE3113184C2 (de) * | 1981-04-01 | 1988-05-19 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen, De | |
DE3631024A1 (de) * | 1986-09-09 | 1988-03-17 | Mannesmann Ag | Roboterarm |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8878061B2 (en) | 2004-06-25 | 2014-11-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Positioner and composite curl cord |
DE102004043014A1 (de) * | 2004-09-06 | 2006-03-23 | Dürr Systems GmbH | Roboterhandachse für einen Lackierrobotor und zugehöriges Betriebsverfahren |
US7870807B2 (en) | 2005-09-26 | 2011-01-18 | Durr Systems Inc. | Multi axis robot wrist and method of operation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3929139C2 (de) | 1993-02-04 |
DE8911959U1 (de) | 1989-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3111814C2 (de) | ||
DE102013011681B4 (de) | Nabelgliedanordnung eines Industrieroboters mit hohlem Glied | |
DE3513999C1 (de) | Fernbedienbare Positionier- und Traegervorrichtung fuer Fernhantierungsgeraete | |
DE3631024C2 (de) | ||
EP3352950B1 (de) | Industrieroboter | |
EP0121844B1 (de) | Robotergelenk | |
DE102017104319A1 (de) | Drehachsenmodul und Mehrgelenk-Roboter | |
EP0995555A1 (de) | Robotarm | |
DE3217966A1 (de) | Betaetigungsarmeinheit, die von einem computersystem gesteuert ist | |
DE3401364A1 (de) | Werkstueck-manipulator | |
DE3312404A1 (de) | Robotergelenk | |
DE3317261A1 (de) | Robotmanipulator | |
DE102013225630A1 (de) | Industrieroboter | |
DE3146661C2 (de) | Fahrzeug mit variabler Fahrwerksgeometrie | |
DE102006056528A1 (de) | Vorrichtung zum Halten, Bewegen und Positionieren eines Werkstücks | |
DE3929139A1 (de) | Roboterarm mit energiezufuehrungen | |
DE3601456C2 (de) | ||
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 | |
EP1522381A1 (de) | Werkzeug-Handhabungseinrichtung | |
DE3788234T2 (de) | Manipulator mit Stangenmechanismus. | |
DE19634575B4 (de) | Vorrichtung zur Erfassung der Position eines Werkzeug- und/oder eines Werkstückhalters | |
DE3314836A1 (de) | Handhabungssystem, insbesondere fuer kleine lasten und/oder begrenzte zugriffswege | |
DE2531170A1 (de) | Ferngesteuerter, motorgetriebener transportwagen fuer den transport von motoren beim zusammenbau und bei versuchen, und pruefstand zur gemeinsamen verwendung mit dem transportwagen | |
DE19729657A1 (de) | Scherenangetriebener Roboterarm und Portalroboter | |
DE10245899B4 (de) | Anschlussadapter für einen Industrieroboter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |