DE4314628C1 - Elektrische Dreh- und Schwenkeinheit - Google Patents
Elektrische Dreh- und SchwenkeinheitInfo
- Publication number
- DE4314628C1 DE4314628C1 DE4314628A DE4314628A DE4314628C1 DE 4314628 C1 DE4314628 C1 DE 4314628C1 DE 4314628 A DE4314628 A DE 4314628A DE 4314628 A DE4314628 A DE 4314628A DE 4314628 C1 DE4314628 C1 DE 4314628C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrical
- rotating
- distributor
- motor
- rotary
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0241—One-dimensional joints
-
- 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
- B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
-
- 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
- B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
- B25J9/126—Rotary actuators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Dreh- oder
Schwenkeinheit mit einem unmittelbar angetriebenen, bür
stenlosen Motor mit einem als Stator dienenden Grundge
häuse und einem Rotor, zur Verwendung an Schwenkvorrich
tungen für Handhabungseinrichtungen, z. B. für Industrie
roboter.
Bekannt sind Dreheinheiten oder Schwenkvorrichtungen für
Handhabungseinrichtungen, z. B. für Industrieroboter, die
fluidisch betätigt sind. Das Antriebssystem basiert in
der Regel auf einem oder mehreren Arbeitskolben, die über
eine Verzahnung in ein Ritzel eingreifen, welches auf ei
ner Drehachse sitzt. In anderen Fällen werden Drehflü
gelzylinder oder dergleichen eingesetzt, die unmittelbar
durch das fluidische Medium eine Drehbewegung ausführen.
Nachteilig bei diesen bekannten Systemen ist, daß der
Schwenkwinkel mechanisch auf einen bestimmten Bereich be
grenzt ist (maximaler Kolbenverfahrweg) bzw. durch mecha
nische Endanschläge auf einem bestimmten Schwenkwinkel
begrenzt werden muß (Typ 90 Grad, 180 Grad, in Ausnahme
fällen 270 Grad). Eine variable Schwenkwinkelverstellung
ist in der Regel nur durch manuelles Verstellen der An
schläge möglich. Ebenso lassen sich nicht mehrere und
keine beliebigen Zwischenstellungen einstellen - DE-OS 33 06 480.
Schwierigkeiten können auch die Durchführung von inte
grierten Energiedurchführungen bereiten. In den meisten
Fällen werden diese Schwenkvorrichtungen zwischen der
Handhabungseinrichtung und dem Werkzeug eingesetzt. Bei
dem Werkzeug kann es sich um eine oder um mehrere Greif
einrichtungen handeln, welche in der Regel eine Druckmit
telversorgung benötigen und mit Sensoren, z. B. zur Hub
überwachung, ausgerüstet sind, die über elektrische Lei
tungen angeschlossen werden müssen. Der Anschluß der
Greifeinrichtung erfolgt üblicherweise mit Druckmittel
versorgungseinleitungen (Schläuche) und elektrischen Ka
beln, die dann die Schwenk- oder Drehbewegung mitmachen
müssen. Hierbei kommt es oft zu Schlauchbrüchen, Leckagen
und Kabelbruch. Auch können die äußeren Umgebungsbedin
gungen wie aggressive Dämpfe oder Bohröle den Verschleiß
prozeß durch die dauernde Bewegung noch beschleunigen.
Solche Ausfälle führen zu erheblichen und kostspieligen
Störungen im gesamten Prozeßablauf.
Bekannt sind auch Schwenkvorrichtungen mit fluidischen
Drehdurchführungen. Jedoch beschränken sich die Durchfüh
rungen für elektrische Signale oder Stromversorgungslei
tungen in der Regel auf ein Kabel, das durch eine vorhan
dene Mittelbohrung geführt und bei ausreichender Baulänge
in der Bohrung verdreht wird. In anderen Fällen ist das
Kabel innerhalb der Bohrung starr geführt und wird erst
nach dem Kabelaustritt aus der Einheit, also außerhalb
der Schwenkvorrichtung, tordiert. Die Lebensdauer des Ka
bels ist vom Schwenkwinkel der Einheit abhängig. Schwenk
winkel über 180 Grad sind nur bei entsprechender Torsi
onslänge ausführbar, meist außerhalb der Schwenkeinrich
tung. Hier muß dann der Anwender für die Bewegungsfrei
heit des Kabels sorgen - DE-OS 40 04 738.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einheiten ist, daß
sie nicht wartungs- und verschleißfrei sind. Bedingt
durch das Antriebsprinzip müssen sie, je nach Belastung
und Aufbereitung des fluidischen Mediums, in bestimmten
Intervallen gewartet werden, z. B. durch Dichtungsaus
tausch, Schmierung usw.
Durch das fluidische Medium und den Abrieb der Dichtungen
und der mechanischen Antriebsteile ist ein Einsatz unter
Reinraumbedingungen überhaupt nicht oder nur mit großem
Aufwand (Kapselung) möglich.
Die Forderung, daß bei Energieausfall die augenblickliche
Position der Schwenkvorrichtung beibehalten wird, kann
von den bekannten Schwenkvorrichtungen nur bedingt
erfüllt werden. Dies ist von besonderer Bedeutung bei
waagerechter Drehachse und einseitig hängender Last. Wird
die Position nicht eingehalten, so kann beim Wiederanfah
ren der Anlagen nicht von einer bestimmten Ausgangslage
der Einheit ausgegangen werden, wodurch die Gefahr einer
Kollision besteht. Eine bekannte Möglichkeit ist hier die
Absicherung über ein entsperrbares Rückschlagventil, wo
bei der Druck des fluidischen Mediums über einen gewissen
Zeitraum erhalten bleibt. Die Funktion dieser Sicher
heitseinrichtung ist sehr stark abhängig von der Dicht
heit im Antriebssystem der Schwenkvorrichtung und daher
nur bedingt zuverlässig.
Aus der US-PS 43 98 110 ist eine elektrische Dreh- oder Schwenkeinrichtung
mit einem unmittelbar angetriebenen, bürstenlosen Motor mit einem als Stator
dienenden Grundgehäuse und einem Rotor, zur Verwendung an Schwenkvor
richtungen für Handhabungseinrichtungen vorbekannt, zum Beispiel für Indu
strieroboter. Diese Vorrichtung weist jedoch keinerlei Durchführungen für fluidi
sche oder elektrische Energie auf.
Die DE-OS 37 17 597 und die DE-OS 28 14 228 offenbaren getrennt vorgese
hene Energiezuführungsmodule, wobei fluidische Energie über Drehdichtungen
bzw. elektrische Energie über Schleifringkontakte über gegeneinander rotie
rende Schnittstellen geführt werden. Anregungen, diese Energieübertragungs
vorrichtungen in den Motor zu integrieren, sind auch diesen Entgegenhaltun
gen nicht zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektri
sche Dreh- oder Schwenkeinheit derart auszubilden, daß
die zum Stande der Technik gehörenden Nachteile restlos
beseitigt werden.
Die Lösung wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebe
nen Merkmale gelöst.
Die elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit besteht im we
sentlichen aus einem direktangetriebenen, bürstenlosen
Motor, der mit einer integrierten fluidischen oder elek
trischen Durchführung versehen ist.
Der Motor beinhaltet ein Präzisions-Rollenlager und einen
Resolver oder optischen Encoder als Wegmeßsystem, einge
baut in ein kompaktes Gehäuse. Bei dem Motor handelt es
sich um einen Außenläufer mit einer Hohlwelle
(Hohlwellenmotor). Die hohe Steifigkeit der Kreuz-Rollen
lager, die den Motor tragen, und das hohe Antriebsmoment
erlauben es, die Last unmittelbar an den Motor angreifen
zu lassen. Es ist nicht notwendig, zusätzliche Lager oder
Kupplungen zu verwenden.
Ebenso beinhaltet das System keinerlei Getriebe oder me
chanische Antriebsteile, wodurch der Drehantrieb absolut
spielfrei sowie verschleiß- und wartungsfrei ist.
Durch einen separaten Servoverstärker und eine Regelelek
tronik läßt sich die Winkelstellung, die Verfahrgeschwin
digkeit, die Beschleunigung sowie die Verzögerung und das
Motordrehmoment regeln. Jede beliebige Winkelstellung und
jeder beliebige Schwenkwinkel ist somit vorgebbar und
wird mit sehr hoher Genauigkeit erreicht, ohne daß mecha
nische Verstellungen oder Modifikationen durchgeführt
werden müssen. Dadurch, daß der Antrieb selbst schon eine
Drehbewegung durchführt, ist keine Schwenkwinkelbegren
zung vorhanden, d. h. der Antrieb kann endlos in beiden
Richtungen drehen.
Der Motor ist mit seiner feststehenden Bodenseite auf ein
Grundgehäuse montiert, in dem sich die Steckverbinder für
die Energieversorgungen und die Signalleitungen des Mo
tors befinden sowie die Anschlüsse für die Durchführung
des Druckmittels und der elektrischen Signale.
In der Mittelbohrung des Motors ist eine fluidische Ener
giedurchführung eingebaut. Sie besteht aus einem Vertei
lerflansch, der an der feststehenden Bodenseite des Mo
tors befestigt ist und einem Drehverteiler, der über den
Drehteller über den rotierenden Außenläufer verbunden
ist. Die Druckmittelanschlüsse am Grundgehäuse werden
über Rohr- oder Schlauchleitungen zum feststehenden Ver
teilerflansch geführt, wo sie auf dem Umfang des Vertei
lerflansches in separaten Bohrungen enden. Um die fest
stehende Achse des Verteilerflansches rotiert der Dreh
verteiler. In der Mittenbohrung des Drehverteilers befin
den sich Ringkanäle, in welche die Bohrungen des Vertei
lerflansches münden. In jeden Ringkanal mündet jeweils
ein Kanal der Druckmitteldurchführung. Die einzelnen
Ringkanäle sind durch umlaufende Dichtungen druckmittel
dicht voneinander getrennt. Das Druckmittel wird also
durch den stillstehenden Verteilerflansch in den rotie
renden oder hin- und herschwenkenden Drehverteiler abge
führt.
Die Anzahl der Kanäle und Druckmittelanschlüsse kann im
Rahmen der technischen Möglichkeiten beliebig groß sein.
Ebenso ist die Flußrichtung des fluidischen Mediums be
liebig.
Die elektrische Signal- und Energiedurchführung erfolgt
über eine integrierte Schleifringkapsel. Auf dem Rotor
der Schleifringkapsel befindet sich für jede elektrische
Leitung ein umlaufender Schleifring. Am Starter befinden
sich Bürsten, z. B. aus Edelmetall, die jeweils mit einem
Schleifring im Eingriff stehen. Der elektrische Strom
wird also über das Anschlußkabel und den Steckverbinder
in den Stator oder Schleifringkapsel eingeschweißt und
dort über die Bürsten auf die rotierenden oder hin- oder
herschwenkenden Schleifringe übertragen. Der Rotor der
Schleifringkapsel steht über die Kabeldurchführung mit
dem rotierenden Drehverteiler in Verbindung. Der Stator
ist über ein Trägerteil mit dem feststehenden Verteiler
flansch verbunden. In der Hohlwelle der Kabeldurchführung
werden dann die einzelnen Kabel, jeweils von einem
Schleifring kommend, zu einem Steckverbinder geführt. Er
ist an der Oberseite des Drehverteilers befestigt und vom
Drehteller her zugänglich, für den Anschluß von Sensoren
oder elektischen Einheiten.
Die Drehmitteldurchführung und die elektrische Durchfüh
rung schränken die Möglichkeiten der Dreheinheiten nicht
ein, eine endlose Drehbewegung durchzuführen und jeden
beliebigen Schwenkwinkel einzunehmen. Es sind keine au
ßenliegenden, bewegten Leitungen und Schläuche mehr not
wendig.
Die elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit kann wahlweise
mit oder ohne Bremse ausgerüstet werden. Ist eine Absi
cherung der Position bei Energieausfällen nicht
notwendig, dann kann die Dreheinheit ohne Bremse
geliefert werden. Zusätzlich entfällt der Zwischenflansch
unter dem Gehäuse und es wird eine kürzere
Kabeldurchführung eingesetzt. Damit kann die Bauhöhe der
Einheit erheblich reduziert
werden. Wird die Dreh- und Schwenkeinheit mit Bremse aus
geführt, dann befindet sich im Grundgehäuse der elektri
schen Dreh- und Schwenkeinheit eine Permanentmagnet
bremse, die im abgeschalteten Zustand oder bei Energie
ausfall eingreift und die augenblickliche Position der
Einheit hält. Die Haltekraft der Bremse ist so ausgelegt,
daß sie die angegebene Nennlast der jeweiligen Dreh- oder
Schwenkeinheit in jeder beliebigen Position halten kann,
und zwar ohne irgendwelche Raststellungen. Im feststehen
den Teil der Bremse befindet sich ein Dauermagnet, der
von einer Spule umschlossen ist. Auf der rotierenden
Welle befindet sich die Bremsscheibe, die durch den Dau
ermagneten angezogen und auf einer Reibfläche gedrückt
wird. Durch die Reibung wird ein Haltemoment wirksam.
Wird die Spule von einem elektrischen Strom geschlossen,
so erzeugt sie ein Magnetfeld, das dem des Dauermagneten
entgegenwirkt und den Reibschluß aufhebt. Die Bremse ist
dann gelöst. Der feststehende Teil der Bremse ist am Ver
teilerflansch befestigt. Die Bremsscheibe sitzt auf der
Achse der rotierenden Kabeldurchführung - Patentanspruch 2
und 3.
Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 4 ermöglicht
eine abgedichtete Hülse den Einsatz der Dreh- oder
Schwenkeinheit in stark verschmutzten Bereichen, sowie
unter Spritzwasser. Es kann damit die Schutzart IP 67 er
reicht werden. Alle Bauelemente der Einheit sind abge
dichtet, lediglich der Luftspalt zwischen feststehendem
Grundgehäuse und rotierendem Motor muß durch die Hülse
abgedichtet werden.
Ohne Hülse eignet sich die Einheit für den Einsatz im
Reinraum (Klasse 10).
Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 5 dient ein in
tegrierter Sensor als Referenz für den Nullpunkt der
Dreh- oder Schwenkeinheit, falls dies erforderlich ist.
Über eine Vorrichtung wird die Position des Drehtellers
zum Grundgehäuse fixiert und der Schaltpunkt des Sensors
durch Verdrehen der Kabeldurchführung eingestellt.
Bei allen Ausführungsformen kann der Drehteller demon
tiert werden, ohne daß die Einheit zerlegt werden muß.
Dadurch, daß der Steckverbinder für die elektrische
Durchführung und die Kanäle für die fluidische Durchfüh
rung im Drehverteiler angeordnet sind, ist es sehr ein
fach möglich, den Drehteller zu demontieren oder auszu
tauschen. Lediglich die Abdichtung der Luftkanäle ist zu
beachten. Der Kunde kann so sein gewünschtes Anschlußbild
im Drehteller vorsehen.
Des weiteren kann der Aufbau der erfindungsgemäßen Dreh-
oder Schwenkeinheit modular ausgeführt werden - Pa
tentanspruch 6. Werden andere Drehmomente gefordert, so ist
es möglich, einen Motor der gleichen Baureihe mit einem
anderen Drehmoment einzusetzen. Ebenso wird die Halte
kraft der Bremse entsprechend der Nennlast vorgesehen.
Durch diese Modularität ist eine kostengünstige Herstel
lung der Teile möglich.
In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch -
an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Dreh- oder Schwenkeinheit im Längs
schnitt;
Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 und
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X der
Fig. 1.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Drehteller bezeichnet,
der über mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilt an
geordnete Schrauben 2 mit einem Drehverteiler 3 fest,
aber lösbar, verbunden ist.
Der Drehteller 1 besitzt einen nach innen gerichteten
Ringkragen 4, der durch eine Dichtung 5 gegenüber einer
Hülse 6 druckmitteldicht abgedichtet ist. Die Hülse 6
weist zu diesem Zweck eine ringförmige Nut auf, in der
sich die Dichtung 5 befindet. Die Dichtung 5 kann z. B.
ein O-Ring sein.
An ihrem der Dichtung 5 abgekehrten Endabschnitt weist
die Hülse 6 im Abstand von ihrer Stirnseite eine weitere
Nut auf, in der sich ebenfalls eine Dichtung 7 befindet,
die an der Oberfläche eines stillstehenden Grundgehäuses
8 anliegt. Die Dichtung 7 ist ebenfalls druckmitteldicht.
Mit dem Bezugszeichen 9 ist ein Rotor eines als Hohlwel
lenmotor ausgebildeten Elektromotors bezeichnet, das
durch den Drehteller 1 einerseits, die Hülse 6 und das
Grundgehäuse 8 andererseits gekapselt ist. Der Drehteller
1, die Hülse 6 und das Grundgehäuse 8 besitzen an ihren
jeweils nach außen weisenden Mantelflächen zylindrische
Grundgestalt, so daß die gesamte elektrische Dreh- und
Schwenkeinheit eine zylindrische Gestaltung aufweist.
Mit 10 ist ein Zwischenflansch bezeichnet, der durch meh
rere über den Umfang verteilt angeordnete Schrauben 11
mit dem Grundgehäuse 8 fest, aber lösbar, verbunden ist.
Der Zwischenflansch 10 greift mit einem zylindrischen
Ringkragen 12 in einen Raum 13 des Grundgehäuses 8 ein.
Die Mantelfläche des Raumes 13 ist ebenfalls zylindrisch.
Der Ringkragen 12 weist eine im Abstand von seiner dem
Raum 13 zugekehrten Stirnseite angeordnete Ringnut auf,
in der sich eine Dichtung 14 befindet. Dadurch wird der
Zwischenflansch 10 gegenüber dem Innenraum 13 druckmit
teldicht abgedichtet.
Mit 15 ist ein Anschraubteller bezeichnet, während 16
eine Kapselung für Schleifringe darstellt. Vorliegend
sind in der Kapselung 16 zwölf Schleifringe angeordnet.
Das Bezugszeichen 17 bezeichnet ein Trägerteil, das mit
einem Zwischenstück 18 in eine rohrförmige Kabeldurchfüh
rung 19 eingreift. Die Kabeldurchführung 19 besitzt im
Abstand von ihrem dem Trägerteil 17 zugekehrten Ende eine
Nut, in der sich eine Dichtung 20 befindet, durch die die
Kabeldurchführung 19 gegenüber dem Zwischenstück 18
druckmitteldicht abgedichtet ist.
Mit Abstand zu dem Trägerteil 17 ist eine rotierende
Scheibe 21 einer Magnetbremse veranschaulicht. Der fest
stehende Permanentmagnet mit Spule ist in dem Bremsenteil
22 angeordnet, das sich mit axialem Spaltabstand zu der
rotierenden Scheibe 21 befindet.
Mit 23 ist ein Verteilerflansch bezeichnet, der wie der
Drehverteiler 3 eine Hohlwelle 24 des Elektromotors
durchgreift. Koaxial zu der Hohlwelle 24 sind der Dreh
teller 1, der Drehverteiler 3, die Hülse 6, das Grundge
häuse 8, die Kabeldurchführung 19, der Verteilerflansch
23, die rotierende Scheibe 21, das feststehende Bremsen
teil 22 und die Kapselung 16 mit den Schleifringen ange
ordnet.
Die Kabeldurchführung 19 ist rohrförmig gestaltet und
weist in ihrem Innern ineinander übergehende Bohrungsab
schnitte 25 und 26 auf.
Durch den Verteilerflansch 23 verlaufen mehrere über den
Umfang verteilt angeordnete Kanäle, von denen lediglich
ein Kanal 27 in der Zeichnung mit einem Bezugszeichen be
zeichnet ist. Der korrespondierende, damit in Verbindung
zu bringende Anschlußkanal in dem Drehverteiler 3 ist mit
dem Bezugszeichen 28 bezeichnet. Dieser Anschlußkanal 28
mündet an der Stirnseite eines Flansches 29 des Drehver
teilers 3 aus. Hier befinden sich entsprechende Anschluß
bohrungen 30, die nach außen ausmünden. Mit der Anschluß
bohrung 30 oder dergleichen können geeignete Druckluftan
schlüsse verbunden sein.
Bei 31 ist ein Steckverbinder für eine Elektrodurchfüh
rung vorhanden (nicht dargestellt).
Wie man aus Fig. 1 erkennt, sind der Kanal 27 und der An
schlußkanal 28 durch Dichtungen 32 und 33 gegenüber dem
Verteilerflansch 23 abgedichtet. Die rechte Darstellung
(in der Zeichnungsebene in Fig. 1 gesehen) zeigt die An
schlußmöglichkeit von insgesamt acht Anschlüssen. Mit
all den nicht dargestellten Kanälen entsprechend dem Ka
nal 27 sind entsprechende Anschlußkanäle entsprechend dem
Anschlußkanal 28 druckmittelleitend verbunden. Diesen
Kanälen sind Dichtungen zugeordnet, wie die Dichtungen 32
und 33. Selbstverständlich kann die Anzahl der Kanäle und
Anschlußkanäle größer oder kleiner als dies in der Zeich
nung dargestellt ist, sein; sie kann auch erheblich mehr
als acht oder erheblich weniger als acht Kanäle und An
schlußkanäle umfassen.
Der Verteilerflansch 23 umfaßt ein rohrförmiges An
schlußteil und einen damit materialmäßig einstückig ver
bundenes flanschförmiges Teil, in dem ein Nullpunktsensor
34 angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche
der Kabeldurchführung 19 ist ein entsprechendes Gegen
stück zu dem Nullpunktsensor 34 angeordnet.
Der Anschraubteller 15 weist über seinen Umfang verteilt
mehrere Bohrungen 35 auf. Im übrigen ist der Anschraub
teller 15 durch mehrere über seinen Umfang verteilt ange
ordnete Schrauben 36 mit dem Zwischenflansch 10 fest,
aber lösbar, und durch eine Dichtung 37 abgedichtet ver
bunden.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, weist die gesamte Schwenk-
und Dreheinheit ein topfförmiges, zylindrisches Äußeres
auf, die sehr kompakt baut, da alle wesentlichen Teile
koaxial ineinander gesteckt sind.
Bei 38, 39 und 40 sind Anschlüsse für den Elektromotor
und für die Bremse vorgesehen.
Mit 41 ist ein Rollenlager bezeichnet.
Bezugszeichenliste
1 Drehteller
2 Schrauben
3 Drehverteiler
4 Ringkragen
5 Dichtung
6 Hülse
7 Dichtung
8 Grundgehäuse
9 Rotor
10 Zwischenflansch
11 Schrauben
12 Ringkragen
13 Raum
14 Dichtung
15 Anschraubteller
16 Kapselung, Schleifringkapselung
17 Trägerteil
18 Zwischenstück
19 Kabeldurchführung
20 Dichtung
21 Scheibe, rotierende der Bremse
22 Bremsenteil
23 Verteilerflansch
24 Hohlwelle
25 Bohrungsabschnitt
26 Bohrungsabschnitt
27 Kanal
28 Anschlußkanal
29 Flansch
30 Anschlußbohrung
31 Steckverbinder
32 Dichtung
33 Dichtung
34 Nullpunktsensor
35 Bohrung
36 Schrauben
37 Dichtung
38 Anschluß
39 Anschluß
40 Anschluß
41 Rollenlager
X Ansichtsrichtung
2 Schrauben
3 Drehverteiler
4 Ringkragen
5 Dichtung
6 Hülse
7 Dichtung
8 Grundgehäuse
9 Rotor
10 Zwischenflansch
11 Schrauben
12 Ringkragen
13 Raum
14 Dichtung
15 Anschraubteller
16 Kapselung, Schleifringkapselung
17 Trägerteil
18 Zwischenstück
19 Kabeldurchführung
20 Dichtung
21 Scheibe, rotierende der Bremse
22 Bremsenteil
23 Verteilerflansch
24 Hohlwelle
25 Bohrungsabschnitt
26 Bohrungsabschnitt
27 Kanal
28 Anschlußkanal
29 Flansch
30 Anschlußbohrung
31 Steckverbinder
32 Dichtung
33 Dichtung
34 Nullpunktsensor
35 Bohrung
36 Schrauben
37 Dichtung
38 Anschluß
39 Anschluß
40 Anschluß
41 Rollenlager
X Ansichtsrichtung
Claims (6)
1. Elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit mit einem
unmittelbar angetriebenen, bürstenlosen Motor mit
einem als Stator dienenden Grundgehäuse (8) und
einem Rotor (9), zur Verwendung an Schwenkvorrich
tungen für Handhabungseinrichtungen, z. B. für In
dustrieroboter, wobei
- a) der Motor mit wenigstens einer integrierten fluidischen und/oder elektrischen Durchfüh rung in Form von Anschlußbohrungen und Kanä len (27, 28, 30) versehen ist;
- b) der Motor als Außenläufer mit einer Hohl welle (24) (Hohlwellenmotor) versehen ist;
- c) ein separater servoverstärker und eine Re gelelektronik zur Regelung der Winkelstel lung, der Drehgeschwindigkeit und der Be schleunigung sowie der Verzögerung und des Drehmomentes vorgesehen sind;
- d) der Motor mit seiner feststehenden Boden seite auf dem Grundgehäuse (8) montiert ist, in dem sich Steckverbinder für die Energie versorgungen und die Signalleitungen des Mo tors befinden sowie die Anschlüsse für die Durchführung des Druckmittels und der elek trischen Signale;
- e) in der Hohlwelle (24) die fluidische Ener giedurchführung angeordnet ist, derart, daß ein Verteilerflansch (23), der an der fest stehenden Bodenseite des Motors befestigt ist und ein Drehverteiler (3) vorgesehen sind, der über einen Drehteller (1) mit dem rotierenden Außenläufer verbunden ist;
- f) Druckmittelanschlüsse am Grundgehäuse (8) über Rohr- oder Schlauchleitungen zum fest stehenden Verteilerflansch (23) geführt sind, wo sie auf dem Umfang des Verteiler flansches (23) in separaten Bohrungen enden;
- g) der Drehverteiler (3) um die feststehende Achse des Verteilerflansches (23) drehbar ist;
- h) in der Mittenbohrung des Drehverteilers (3) sich Ringkanäle befinden, in welche Bohrun gen des Verteilerflansches (23) ausmünden;
- i) in jeden Ringkanal jeweils ein Kanal der Druckmitteldurchführung ausmündet und die einzelnen Ringkanäle durch umlaufende Dich tungen (druckmitteldicht) gegeneinander ab gedichtet sind;
- j) die elektrischen Signal- und Energiedurch führungen über eine integrierte Schleifring kapsel (16) erfolgt, derart, daß auf dem Ro tor der Schleifringkapselung (16) jeder elektrischen Leitung ein umlaufender Schleifring zugeordnet ist, während sich am Stator Bürsten befinden, die mit dem jewei ligen Schleifring in Eingriff stehen;
- k) der Rotor der Schleifringkapselung (16) über eine Kabeldurchführung (19) mit dem rotie renden Drehverteiler (3) in Verbindung steht und der Stator über ein Trägerteil mit dem feststehenden Verteilerflansch (23) verbun den ist;
- l) die Kabeldurchführung (19) die Hohlwelle (24) koaxial durchgreift und durch die Ka beldurchführung (19) elektrische Leitungen hindurchgeführt sind, die jeweils von einem Schleifring kommend zu einem Steckverbinder (31) geführt sind, wobei der Steckverbinder (31) an der Oberseite des Drehverteilers (3) befestigt ist und vom Drehteller (1) her zu gänglich ist für den Anschluß von Sensoren oder elektrische Einheiten.
2. Elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Grund
gehäuse (8) eine Permanentmagnetbremse (21, 22)
befindet, die im abgeschalteten Zustand oder bei
Energieausfall eingreift und die augenblickliche
Position der Einheit hält.
3. Elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit nach An
spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im fest
stehenden Teil der Bremse ein Dauermagnet (22) be
findet, der von einer Spule umschlossen ist, wäh
rend auf der rotierenden Hohlwelle (24) sich eine
Bremsscheibe (21) befindet, die durch den Dauerma
gneten (22) angezogen und auf einer Reibfläche bei
Stromausfall oder bei Abschalten des Stromes an
drückbar ist, wobei die Bremsscheibe (21) auf der
Achse der rotierenden Kabeldurchführung (19) befe
stigt ist.
4. Elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit nach An
spruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine abgedichtete Hülse (6) die Ein
heit gegen Schmutz und Spritzwasser abkapselt.
5. Elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit nach An
spruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein integrierter Nullpunktsensor (34)
zur Bestimmung des Nullpunktes der Dreheinheit an
geordnet ist, derart, daß der Schaltpunkt des Sen
sors (34) durch Verdrehen der Kabeldurchführung
(19) einstellbar ist.
6. Elektrische Dreh- oder Schwenkeinheit nach An
spruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einheit modular aufgebaut ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9306698U DE9306698U1 (de) | 1993-05-04 | 1993-05-04 | Elektrische Dreheinheit |
DE4314628A DE4314628C1 (de) | 1993-05-04 | 1993-05-04 | Elektrische Dreh- und Schwenkeinheit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9306698U DE9306698U1 (de) | 1993-05-04 | 1993-05-04 | Elektrische Dreheinheit |
DE4314628A DE4314628C1 (de) | 1993-05-04 | 1993-05-04 | Elektrische Dreh- und Schwenkeinheit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4314628C1 true DE4314628C1 (de) | 1994-06-23 |
Family
ID=25925542
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9306698U Expired - Lifetime DE9306698U1 (de) | 1993-05-04 | 1993-05-04 | Elektrische Dreheinheit |
DE4314628A Expired - Fee Related DE4314628C1 (de) | 1993-05-04 | 1993-05-04 | Elektrische Dreh- und Schwenkeinheit |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9306698U Expired - Lifetime DE9306698U1 (de) | 1993-05-04 | 1993-05-04 | Elektrische Dreheinheit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE9306698U1 (de) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19931723C1 (de) * | 1999-07-08 | 2000-09-21 | Tuenkers Maschinenbau Gmbh | Kraftangetriebene Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie |
DE19831945B4 (de) * | 1998-07-16 | 2005-03-24 | Zett-Mess-Technik Gmbh | Höhenmeß- und Anreißgerät |
DE19681494B4 (de) * | 1995-07-10 | 2008-08-28 | Brooks Automation, Inc., Chelmsford | Roboter mit Direktantrieb |
EP2138281A1 (de) | 2008-06-27 | 2009-12-30 | Festo AG & Co. KG | Drehvorrichtung |
CN101863031A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-10-20 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | 一种半导体专用设备用多维机械手驱动装置 |
CN102218739A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-10-19 | 哈尔滨工业大学 | 具有力位感知功能的机械臂模块化关节 |
DE102012006866A1 (de) | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Tünkers Maschinenbau Gmbh | Kraftangetriebene Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie |
DE102015212256A1 (de) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Dürr Ecoclean GmbH | Vorrichtung für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werk-stücks |
CN106826906A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种无力矩传感器的机械臂模块化关节 |
CN107150355A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-12 | 华南理工大学 | 一种轻型模块化机械臂关节 |
CN107718039A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 珂伯特机器人(天津)有限公司 | 一种用于机器人的关节 |
CN107962406A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-27 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种低速直驱大扭矩数控转台 |
DE102017124700A1 (de) * | 2017-10-23 | 2019-04-25 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Handhabungseinheit mit einem Festsetzmechanismus zum Festsetzen eines bewegten Bauteils |
CN109676635A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-26 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 一种用于协作机器人碰撞检测的双编码器 |
CN110101356A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-09 | 河南工学院 | 一种胶囊机器人的流体扭转力矩的非接触检测方法及系统 |
CN110561491A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-12-13 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 机械臂腕关节 |
EP3657649A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-05-27 | Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik | Elektrische dreheinheit |
CN112276997A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-29 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 一种一体化磁编码器及高性能机器人集成关节装置 |
CN112873191A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 国工信(沧州)机器人有限公司 | 一种工业机器人轴齿轮的定位装置 |
DE102009017581B4 (de) * | 2009-04-18 | 2021-06-24 | Igus Gmbh | Mehrachsengelenk insbesondere für die Robotik |
DE102020102891A1 (de) | 2020-02-05 | 2021-08-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug |
WO2023125668A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 成都卡诺普机器人技术股份有限公司 | 一种分体式编码器安装结构及机器人 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113414785B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-02-17 | 浙江环动机器人关节科技有限公司 | 一种机电一体化智能机器人关节模组 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2814228A1 (de) * | 1978-04-03 | 1979-10-11 | Grisebach Hans Theodor | Antrieb fuer axial- und rotationsbewegungen, insbesondere fuer handhabungsgeraete |
US4398110A (en) * | 1982-05-05 | 1983-08-09 | Westinghouse Electric Corp. | Harmonic electric actuator |
DE3717597A1 (de) * | 1986-07-09 | 1988-01-21 | Eisenmann Foerdertech Gmbh | Robotergelenkkopf in modulbauweise |
-
1993
- 1993-05-04 DE DE9306698U patent/DE9306698U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-04 DE DE4314628A patent/DE4314628C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2814228A1 (de) * | 1978-04-03 | 1979-10-11 | Grisebach Hans Theodor | Antrieb fuer axial- und rotationsbewegungen, insbesondere fuer handhabungsgeraete |
US4398110A (en) * | 1982-05-05 | 1983-08-09 | Westinghouse Electric Corp. | Harmonic electric actuator |
DE3717597A1 (de) * | 1986-07-09 | 1988-01-21 | Eisenmann Foerdertech Gmbh | Robotergelenkkopf in modulbauweise |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19681494B4 (de) * | 1995-07-10 | 2008-08-28 | Brooks Automation, Inc., Chelmsford | Roboter mit Direktantrieb |
DE19831945B4 (de) * | 1998-07-16 | 2005-03-24 | Zett-Mess-Technik Gmbh | Höhenmeß- und Anreißgerät |
DE19931723C1 (de) * | 1999-07-08 | 2000-09-21 | Tuenkers Maschinenbau Gmbh | Kraftangetriebene Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie |
EP2138281A1 (de) | 2008-06-27 | 2009-12-30 | Festo AG & Co. KG | Drehvorrichtung |
DE102009017581B4 (de) * | 2009-04-18 | 2021-06-24 | Igus Gmbh | Mehrachsengelenk insbesondere für die Robotik |
CN101863031A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-10-20 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | 一种半导体专用设备用多维机械手驱动装置 |
CN101863031B (zh) * | 2010-05-25 | 2012-06-13 | 北京中电科电子装备有限公司 | 一种半导体专用设备用多维机械手驱动装置 |
CN102218739A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-10-19 | 哈尔滨工业大学 | 具有力位感知功能的机械臂模块化关节 |
CN102218739B (zh) * | 2011-05-23 | 2013-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 具有力位感知功能的机械臂模块化关节 |
DE102012006866A1 (de) | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Tünkers Maschinenbau Gmbh | Kraftangetriebene Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie |
DE102015212256A1 (de) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Dürr Ecoclean GmbH | Vorrichtung für das Manipulieren eines Werkzeugs und/oder Werk-stücks |
CN106826906B (zh) * | 2017-02-27 | 2019-03-05 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种无力矩传感器的机械臂模块化关节 |
CN106826906A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种无力矩传感器的机械臂模块化关节 |
CN107150355A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-12 | 华南理工大学 | 一种轻型模块化机械臂关节 |
CN107718039A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 珂伯特机器人(天津)有限公司 | 一种用于机器人的关节 |
DE102017124700A1 (de) * | 2017-10-23 | 2019-04-25 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Handhabungseinheit mit einem Festsetzmechanismus zum Festsetzen eines bewegten Bauteils |
CN107962406A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-27 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种低速直驱大扭矩数控转台 |
EP3657649A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-05-27 | Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik | Elektrische dreheinheit |
DE102018129772A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-05-28 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Elektrische Dreheinheit |
CN109676635A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-26 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 一种用于协作机器人碰撞检测的双编码器 |
CN110101356A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-09 | 河南工学院 | 一种胶囊机器人的流体扭转力矩的非接触检测方法及系统 |
CN110561491A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-12-13 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 机械臂腕关节 |
DE102020102891A1 (de) | 2020-02-05 | 2021-08-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug |
WO2021155983A1 (de) | 2020-02-05 | 2021-08-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrische maschine und kraftfahrzeug |
US11784543B2 (en) | 2020-02-05 | 2023-10-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Electric machine and motor vehicle |
CN112276997A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-29 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 一种一体化磁编码器及高性能机器人集成关节装置 |
CN112276997B (zh) * | 2020-10-14 | 2021-09-10 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 一种一体化磁编码器及高性能机器人集成关节装置 |
CN112873191A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 国工信(沧州)机器人有限公司 | 一种工业机器人轴齿轮的定位装置 |
WO2023125668A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 成都卡诺普机器人技术股份有限公司 | 一种分体式编码器安装结构及机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE9306698U1 (de) | 1993-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4314628C1 (de) | Elektrische Dreh- und Schwenkeinheit | |
EP0121844B1 (de) | Robotergelenk | |
EP2431977B1 (de) | Roboterplattform zur Ferngesteuerten und/oder selbständigen Inspektion von Technischen Einrichtungen | |
DE102008037707A1 (de) | Antriebseinheit mit einem ersten und einem zweiten Motor | |
DE112015000333T5 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung eines fehlgeordneten Seils bei einer mehrlagigen Wicklung auf einer Trommel | |
DE3312404A1 (de) | Robotergelenk | |
DE3202460A1 (de) | Anschlusssystem fuer fluiden antrieb fuer einen manipulator | |
EP0178620A1 (de) | Robotergelenkanordnung | |
DE112007001445T5 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Wuchten eines Rotors einer elektrischen Maschine | |
EP1880796B1 (de) | Mehrachsendrehkopf für eine Werkzeugmaschine | |
WO2002055922A1 (de) | Vorrichtung zum drehen eines körpers um zwei achsen | |
EP0564842B1 (de) | Werkzeugmaschine mit Drehtisch | |
DE9313310U1 (de) | Werkzeugwechseleinrichtung für Manipulatoren | |
EP1066929A2 (de) | Kraftangetriebene Kniehebelspannvorrichtung mit dauermagnetischer Bremse | |
DE3910801C2 (de) | ||
DE202005016974U1 (de) | Presseur | |
DE202012005042U1 (de) | Tragbare Leichtbau-Roboterarm und Antrieb dafür | |
WO2019038221A1 (de) | Drehdurchführung für eine handhabungseinheit | |
DE3937706A1 (de) | Roboter mit mindestens einem roboterarm | |
EP0650058B1 (de) | Flanschmotor mit Messeinrichtung zur Erfassung der Umdrehung der Motorwelle | |
EP0156023A1 (de) | Handschuhkasten | |
DE10025351A1 (de) | Hub-/Schwenkantrieb | |
DE102018004357A1 (de) | Antriebsvorrichtung für einen Manipulator | |
DE3150782C2 (de) | Drehbare Montagevorrichtung | |
DE4116465C2 (de) | Vorrichtung zur Verstellung eines Drehkükens in einer Rohrweiche |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |