EP3996886A1 - Robotergelenk mit schmiermittelreservoir - Google Patents

Robotergelenk mit schmiermittelreservoir

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Publication number
EP3996886A1
EP3996886A1 EP20734887.1A EP20734887A EP3996886A1 EP 3996886 A1 EP3996886 A1 EP 3996886A1 EP 20734887 A EP20734887 A EP 20734887A EP 3996886 A1 EP3996886 A1 EP 3996886A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
structural component
robot arm
lubricant
cavity
housing
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.)
Withdrawn
Application number
EP20734887.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Leander EISENWINTER
Benjamin KUHL
Valentina ANTONOVSKY
Rainer Krumbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Deutschland GmbH filed Critical KUKA Deutschland GmbH
Publication of EP3996886A1 publication Critical patent/EP3996886A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—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
    • B25J19/0062—Lubrication means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0402—Cleaning of lubricants, e.g. filters or magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps; Pressure control
    • F16H57/0436—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045—Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case

Definitions

  • the present invention relates to a robot arm, a method for installing the robot arm and a robot arm assembly with the robot arm.
  • Robot arms generally have a number of structural components that are mounted on one another in pairs so that they can rotate around a respective axis of rotation.
  • One object of an embodiment of the present invention is to improve at least one robot arm or its installation.
  • Claims 12, 13 provide a robot arm arrangement with at least one robot arm described here or a method for installing at least one robot arm described here under protection.
  • the subclaims relate to advantageous developments.
  • a robotic arm comprises a
  • Structural component which in the present case is referred to as the first structural component without loss of generality, and a structural component which is mounted on the first structural component so as to be rotatable about an axis of rotation and is referred to in the present case as the second structural component without loss of generality.
  • the robot arm has at least one further structural component which is rotatably mounted on the first or second structural component about a further axis of rotation and on which, in one embodiment, at least one further structural component is in turn rotatably mounted about a further axis of rotation. In one embodiment, the robot arm has at least three, in particular at least four, in one
  • Structural component is rotatably mounted on the first structural component, he can
  • an articulated arm robot for such robotic arms is the present invention, in particular because of its kinematics and / or
  • the first structural component is a base frame with which the robot arm is or will be fastened in its surroundings or which is provided, in particular set up, is or is used for this purpose.
  • the second structural component is a carousel. The axis of rotation can thus in particular a
  • the base frame is stationary or mobile in its surroundings, in particular on a positioning device, in particular an additional axis, a mobile base or the like, fastened or provided for this purpose, in particular set up, or
  • the present invention is particularly suitable for this, in particular because of the fastening, loads and / or dimensions, but without being restricted thereto.
  • the robot arm has a gear through or via which the second structural component is relative to the first
  • the transmission has at least one gearwheel, in particular at least one planetary stage. This is what the present
  • the transmission has a one-part or multi-part transmission housing.
  • the transmission has at least one input, in particular an input shaft, and at least one output, in particular an output shaft, parallel thereto, in particular in alignment, in a further development.
  • the drive is with one, in one
  • the drive can have an electric motor, in particular it can be.
  • the transmission housing is fastened to the second structural component and / or the output is fastened to the first structural component, in particular in a non-destructively detachable manner.
  • the gear housing is partially or completely filled or filled with lubricant, in particular (lubricant or gear) oil, or provided for this purpose, in particular set up or used for this purpose.
  • the present invention is particularly suitable for this, in particular due to the loads, tooth engagements and / or dimensions, but without being restricted thereto.
  • a one-part or multi-part housing of the first structural component which is also referred to below as the (first)
  • Structural component housing is referred to, at least one integrated cavity, which (in at least one orientation or setup of the robot arm)
  • this cavity (in the direction of the axis of rotation or axially) is arranged wholly or partially below the transmission housing and / or output when the second structural component is arranged above the first structural component
  • Structural component is arranged below the first structural component
  • a lubricant compensation reservoir is made available, which advantageously, in particular, thermally induced changes in volume
  • the cavity is or forms
  • components such as separate expansion tanks, fittings, hoses, fastenings and the like can advantageously be used in one embodiment saved and so in particular a mobility and / or security of the
  • Robot arm and / or its installation can be improved.
  • one or more have or form the cavity
  • a wall (of the structural component housing) delimiting the cavity has or forms a lateral or (with respect to the axis of rotation) lateral outer side of the first structural component and / or one (in particular another one, in one embodiment adjoining this one wall) ) the wall (of the structural component housing) delimiting the cavity, an end face of the first structural component (on) which is axial with respect to the axis of rotation, in one embodiment a (different) wall, an axial end face facing the second structural component and / or a (possibly further) other wall axial end face facing away from the second structural component, in particular a base or fastening surface.
  • passive cooling by exchanging heat with the environment via this outer side (s) can be implemented or improved.
  • the cavity has at least one opening to a
  • a closure which, in one embodiment, closes this opening at least temporarily against lubricant leakage, in particular seals it, or is provided, in particular set up, is or is used for this purpose .
  • a filling and / or draining of lubricant in particular a lubricant change, and / or a control of a
  • Lubricant level or status are improved.
  • the cavity has a through hole to one
  • the first structural component which in the present case is referred to as the first through hole without loss of generality, with a
  • Lubricant outlet closes, in particular seals, or is provided for this purpose, in particular set up, is or is used.
  • first structural component Outside of the first structural component is a lateral or lateral outside of the first structural component (housing) with respect to the axis of rotation. In one embodiment, this can facilitate access.
  • first through-hole or its longitudinal or bore axis is (oriented) axially to the axis of rotation, forms with it in particular an angle of at most 25 °, in particular at most 15 °, and / or this outside of the first structural component is a relative the axis of rotation axial outer or end face of the first
  • Structural component housing s. In this way, an inflow or outflow can be facilitated in one embodiment.
  • Through hole on a (screw) screw can in particular be such.
  • filling and / or draining of lubricant, in particular a lubricant change, checking of a lubricant level and / or venting can be improved.
  • the cavity has at least one cleaning opening to an outside of the first structural component (housing) with a closure which closes this cleaning opening at least temporarily against the leakage of lubricant, in particular seals it, or is provided, in particular designed, is or is for this purpose. is used.
  • the cleaning opening in particular its minimum and / or maximum clear width or its minimum and / or maximum diameter
  • the first through-hole in particular its minimum and / or maximum clear width or minimum and / or maximum diameter, in one embodiment by at least 10%, in particular at least 50%.
  • the cleaning opening has an area of at least 20 cm 2 , in particular at least 80 cm 2 , for this purpose.
  • the passage axis is axially to the axis of rotation (oriented), forms with it in particular an angle of at most 25 °, in particular at most 15 °.
  • the cleaning opening is in a base area of the first that faces away from the second structural component
  • Structural component (housing) s arranged.
  • outside of the first structural component is a lateral or lateral outside of the first structural component (housing) with respect to the axis of rotation. In one embodiment, this can facilitate access.
  • the first through-hole and the cleaning opening are openings to different, in one embodiment, mutually adjacent outer sides.
  • this can improve the filling and / or draining of lubricant, in particular a lubricant change, a control of a lubricant level, a venting and / or a cleaning and / or inspection of the cavity.
  • the closure has this
  • the (closure) cover has an at least partially rubberized cover for this purpose Outer surface. Additionally or alternatively, in one embodiment the (closure) cover is or is secured, in particular positively, in one embodiment by at least one locking ring, on the housing of the first structural component and / or has a metal and / or plastic core.
  • Cavity can be improved.
  • the first through-hole is in the direction of the axis of rotation (as seen) between the cleaning opening and the second structural component, in particular in a half, in particular one, which is closer to the cleaning opening
  • this makes it possible to improve the discharge of lubricant, in particular a lubricant change, a control of a lubricant level and / or a venting.
  • the second structural component has at least one second, in particular at a distance from the cavity in the direction of the axis of rotation
  • outside of the second structural component is a lateral or lateral outside of the second structural component with respect to the axis of rotation. In one embodiment, this can facilitate access. In another training is the second
  • Structural component housing s. In this way, an inlet or outlet can be facilitated in one embodiment.
  • closure for closing the second
  • Through hole on a (screw) screw can in particular be such.
  • this second through-hole and the cavity are arranged on opposite sides of the gear housing (in the direction of the axis of rotation).
  • filling and / or draining of lubricant, in particular a lubricant change, checking of a lubricant level and / or venting can be improved.
  • Structural component facing away from the base of the first structural component and / or sealed in the opposite direction.
  • the robot arm can be particularly advantageous
  • Base frame can be attached to the floor and ceiling.
  • the robot arm in particular for this purpose, has at least one, in particular radial and / or stationary, seal between the first
  • Structural component housing
  • a, in particular connected, output of the transmission a Structural component
  • the robot arm has at least one seal, in particular a radial and / or shaft seal, between the transmission housing and an output of the transmission, in particular connected to the first structural component (housing).
  • the robot arm has at least one seal, in particular radial and / or shaft seal, between the first structural component (housing) and the second structural component or a component connected to it in a rotationally test, in particular (hollow) tube.
  • the (hollow) tube can be provided, in particular set up, or used, for the passage of lines or the like.
  • at least one seal is arranged between it and the second structural component.
  • the robot arm has at least one, in particular, in the direction of the base area of the first structural component facing away from the second structural component and / or in the opposite direction, in particular for the aforementioned seal against lubricant leakage
  • the robot arm has at least one seal between the second structural component and a drive shaft, coupled to the transmission, of a drive for rotating the second structural component relative to the first structural component.
  • the drive has at least one electric motor.
  • the robot arm has in one embodiment, in particular to the above-mentioned seal against lubricant leakage in the direction of the base area of the first structural component facing away from the second structural component and / or in the opposite direction, (each) at least one seal between the one or more the opening (s) of the cavity to an outside of the first structural component (housing) and its closure.
  • At least one magnet is arranged in the cavity, in a development on the cover for closing the cleaning opening.
  • this allows abrasion to be collected in the lubricant.
  • a lubricant quantity or filling can be reduced and / or pressure fluctuations can be better compensated for.
  • At least one lubricant temperature control device in particular a lubricant heating (device) and / or lubricant cooling (device), is arranged in the cavity.
  • At least one lubricant regeneration device, at least one lubricant filter device and / or at least one lubricant circulation device, in particular a pump and / or a lubricant bypass inlet and / or outlet opening, is arranged in the cavity.
  • the lubrication quality can be improved in one embodiment.
  • the cavity in at least one orientation or setup of the robot arm
  • the gear housing in at least one orientation or setup of the robot arm, in particular with Floor and / or ceiling installation
  • lubricant as explained above, in particular
  • the cavity is or is completely filled with lubricant, the lubricant level in the gear housing or above the
  • Gear housing in particular in the lubricant space that communicates with the cavity, is bounded by the first structural component, second structural component, component and / or gear housing connected to it in a rotationally fixed manner, and / or at least at the level of one or the input, in particular gear coupled with the drive, of the transmission , stands, wherein in one embodiment above the lubricant level, in particular in the second structural component communicating with the cavity and connected to it in a rotationally fixed manner by the first structural component Component and / or gear housing limited, lubricant space a gas, in particular air volume is present or remains. Additionally or alternatively, the same amount of lubricant is provided or is in one embodiment when the first structural component is installed on the ceiling or is installed on the ceiling.
  • the or a first robot arm described here with the second structural component is arranged above the first structural component, in one embodiment the first structural component is fastened at the bottom, in particular before, during or after filling the cavity with lubricant ( "Floor installation").
  • Robotic arm with its second structural component below its first
  • Structural component arranged, in one embodiment, the first structural component
  • the same robot arm is optionally with its second structural component above or below or
  • first structural component possibly arranged or used or used laterally of its first structural component its first structural component is fastened on the floor or ceiling side or optionally on the wall side or is provided for this purpose, in particular set up, or is used for this purpose.
  • a first robot arm described here with its second structural component above its first structural component and a further robot arm of the same construction with its second structural component below its first structural component is or is used or the first structural component of the first robot arm is on the bottom and the first structural component of the further robot arm is attached to the ceiling or the first and further robot arms are provided for this purpose, in particular set up, or are used for this purpose.
  • Robot arms especially when they are filled for the first time or in the factory, by a maximum of 10%, in particular a maximum of 1%, or are or will be two structurally identical, here
  • Communicating lubricant spaces are filled with lubricant quantities of or for the corresponding gears between the (corresponding) first and second structural component, in particular factory or initial filled, which differ from one another by a maximum of 10%, in particular a maximum of 1%.
  • the same robot arm or robot arms of the same construction can be arranged or fastened or used and / or (initially) filled with the same quantities of lubricant without additional effort, equally on the floor and ceiling and optionally also on the wall.
  • the cavity is or will be completely or partially coated, in particular painted.
  • the cavity is or will be initially formed, cast, together with the housing of the first structural component.
  • the (first) structural component housing, in particular the or one or more walls of the cavity, comprise metal, are or are made from this in a development.
  • a robot arm arrangement has a robot arm described here and one or more further robot arms which (each) have a first structural component, in particular a base frame for fastening the further robot arm in its surroundings, a second structural component, in particular a base frame for fastening the further robot arm in its surroundings, a second structural component, in particular a base frame for fastening the further robot arm in its surroundings, a second structural component, in particular a base frame for fastening the further robot arm in its surroundings, a second
  • Structural component in particular a carousel, which is rotatably mounted on this first structural component about an axis of rotation, and has / have a gear for rotating this second structural component relative to this first structural component, the gear (each) having a gear housing.
  • the one or more of the further robot arm (s) is (are) likewise (a) robot arm (s) described here.
  • the robot arm is fluidically connected, in one embodiment via one or more channels and / or lines, in particular hoses.
  • Compensating lubricant volume can be realized for two or more robot arms.
  • one or more of the seals mentioned here each have at least one radial seal, in particular at least one radial shaft seal, at least one, in particular dynamic, O-ring or V-ring and / or at least one adhesive seal; in one embodiment, one or more of the here mentioned seals glued.
  • Fig. 1 shows a six-axis robot arm according to an embodiment of the present invention with a base frame 100 and a carousel 200, which is around a
  • the base axis A is rotatably mounted on the base frame 100.
  • the base frame 100 has a housing 110 ((first) structural component housing) with an integrated, in one embodiment when casting the housing 110
  • One wall 11 of the cavity 120 forms a lateral or lateral outer side 11 of the base frame (housing), another wall 11 of the cavity 120 forms an axial end face 11 or a base or fastening surface facing away from the carousel.
  • a drive 20 is coupled via a pinion of its drive shaft 21 to a gear of an input shaft 1 1 of a transmission, which one (n) on the
  • a hollow tube 40 is attached to the carousel 200.
  • a radial shaft seal in one embodiment a radial shaft sealing ring 1, is arranged between the base frame (housing) and this hollow tube 40, which is connected non-rotatably to the carousel 200.
  • a dynamic O-ring or V-ring can also be used in particular.
  • a radial shaft seal in one embodiment a radial shaft sealing ring 2, is arranged between the transmission housing 10 and the output 12 of the transmission connected to the base frame (housing).
  • An O-ring (seal) 3 is arranged between the base frame (housing) and the connected output 12 of the transmission.
  • O-ring (seal) 4 arranged.
  • one or more static sealing points can in particular be glued.
  • a radial shaft seal in one embodiment a
  • Radial shaft seal 5 arranged.
  • An O-ring (seal) 6 is arranged between the carousel 200 and the hollow tube 40 connected to it.
  • the cavity 120 has a first through-hole 121 transverse to the basic axis A to the lateral outside 112 of the base frame (housing) with a
  • a seal 7 is arranged between the first through-hole 121 and its screw plug 31.
  • the carousel 200 has a second through-hole 210, spaced apart from the cavity 120 in the direction of the basic axis A, transversely to the basic axis A to a lateral outside of the carousel 200 with a screw plug 34.
  • a seal 8 is arranged between the second through-hole 210 and its screw plug 34.
  • the cavity 120 has a cleaning opening 122 axially to the base axis A to the axial end face 114 or the base or fastening surface of the
  • Base frame (housing) s with a friction-locked, rubberized and such a sealing cap 32 which is axially secured by a locking ring 33.
  • the cleaning opening 122 is larger than the first
  • the cavity 120 is fluidically connected to the transmission housing 10 through a connection channel 123 in the base frame (housing).
  • a lubricant space 50 is or is limited by the base frame (housing), carousel 200, hollow tube 40 and gear housing 10, which in the floor installation shown in FIG. 2, in which the carousel 200 is arranged above the base frame 100, up to a level P is or is filled with lubricant and with the cavity 120 in terms of flow through the connecting channel 123
  • the lubricant chamber 50 is sealed by the seals 1-4 against the escape of lubricant caused by gravity in the direction of the base surface 114 of the base frame 100 facing away from the second structural component.
  • the through bores 121 210 and the cleaning opening 122 improve filling and / or emptying of lubricant, inspection and / or cleaning.
  • a magnet 300 for collecting debris from the lubricant is arranged on the closure cover 32.
  • Lubricant temperature control device a lubricant regeneration device, a lubricant filter device and / or a lubricant circulation device can be or will be arranged, which are indicated in simplified form by an element 310 in FIG. 2.
  • the cavity 120 can in particular be indicated by a dashed line
  • Hose connection S can be fluidically connected to the gear housing of a further robot arm (not shown), in particular a cavity of a further robot arm described here (not shown).
  • Lubricant temperature control / regeneration / filter / circulation device A basic axis (axis of rotation)

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboterarm mit einem ersten Strukturbauteil, insbesondere einem Grundgestell (100) zur Befestigung des Roboterarms in seiner Umgebung, einem zweiten Strukturbauteil, insbesondere einem Karussell (200), das um eine Drehachse (A) drehbar an dem ersten Strukturbauteil (100) gelagert ist, und einem Getriebe (10-12) zum Verdrehen des zweiten Strukturbauteils (200) relativ zu dem ersten Strukturbauteil (100), das ein Getriebegehäuse (10) aufweist, wobei ein Gehäuse (110) des ersten Strukturbauteils (100) wenigstens einen integrierten Hohlraum (120) zur Aufnahme von Schmiermittel für das Getriebe aufweist, der durch wenigstens einen Verbindungskanal (123) im Gehäuse (110) des ersten Strukturbauteils (100) mit dem Getriebegehäuse (10) strömungstechnisch verbunden ist.

Description

Beschreibung
ROBOTERGELENK MIT SCHMIERMITTELRESERVOIR
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboterarm, ein Verfahren zur Installation des Roboterarms und eine Roboterarmanordnung mit dem Roboterarm.
Roboterarme weisen allgemein mehrere Strukturbauteile auf, die paarweise um je eine Drehachse drehbar aneinander gelagert sind.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, wenigstens einen Roboterarm bzw. dessen Installation zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Roboterarm mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen eine Roboterarmanordnung mit wenigstens einem hier beschriebenen Roboterarm bzw. ein Verfahren zur Installation wenigstens eines hier beschriebenen Roboterarms unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Roboterarm ein
Strukturbauteil, das vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als erstes Strukturbauteil bezeichnet wird, und ein Strukturbauteil auf, das um eine Drehachse drehbar an dem ersten Strukturbauteil gelagert ist und vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als zweites Strukturbauteil bezeichnet wird.
In einer Ausführung weist der Roboterarm wenigstens ein weiteres Strukturbauteil auf, das um eine weitere Drehachse drehbar an dem ersten oder zweiten Strukturbauteil gelagert ist und an dem in einer Ausführung seinerseits wenigstens ein weiteres Strukturbauteil um eine weitere Drehachse drehbar gelagert ist. In einer Ausführung weist der Roboterarm wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier, in einer
Ausführung wenigstens sechs, in einer Weiterbildung wenigstens sieben, Drehachsen auf, von denen in einer Ausführung eine die Drehachse ist, um die das zweite
Strukturbauteil drehbar an dem ersten Strukturbauteil gelagert ist, er kann
insbesondere ein Knickarmroboter(arm) sein. Für solche Roboterarme ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund ihrer Kinematik und/oder
Einsatzbedingungen, besonders geeignet, ohne hierauf beschränkt zu sein.
In einer Ausführung ist das erste Strukturbauteil ein Grundgestell, mit dem der Roboterarm in seiner Umgebung befestigt ist bzw. wird bzw. das hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist bzw. verwendet wird. Das zweite Strukturbauteil ist in einer Ausführung ein Karussell. Die Drehachse kann somit insbesondere eine
Grundachse des Roboterarms sein. In einer Weiterbildung ist bzw. wird das
Grundgestell in seiner Umgebung stationär oder mobil, insbesondere auf einer Positioniereinrichtung, insbesondere einer Zusatzachse, einer mobilen Basis oder dergleichen, befestigt bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, bzw.
verwendet.
Hierfür ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der Befestigung, Lasten und/oder Maße, besonders geeignet, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der Roboterarm ein Getriebe auf, durch bzw. über das das zweite Strukturbauteil relativ zu dem ersten
Strukturbauteil um die Drehachse verdrehbar und hierzu in einer Ausführung mit dem ersten und/oder zweiten Strukturbauteil, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, verbunden ist. In einer Ausführung weist das Getriebe wenigstens ein Zahnrad, insbesondere wenigstens eine Planetenstufe, auf. Hierfür ist die vorliegende
Erfindung, insbesondere aufgrund der Lasten, Zahneingriffe und/oder Maße, besonders geeignet, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das Getriebe ein ein- oder mehrteiliges Getriebegehäuse auf. In einer Ausführung weist das Getriebe wenigstens einen Eintrieb, insbesondere eine Eintriebswelle, und wenigstens einen, in einer Weiterbildung hierzu parallelen, insbesondere fluchtenden, Abtrieb, insbesondere eine Abtriebswelle, auf. In einer Weiterbildung ist der Eintrieb mit einem, in einer
Ausführung an dem zweiten Strukturbauteil befestigten, Antrieb, gekoppelt, in einer Ausführung über wenigstens eine Zahnradstufe. Der Antrieb kann in einer Ausführung ein(en) Elektromotor aufweisen, insbesondere sein. Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das Getriebegehäuse an dem zweiten Strukturbauteil und/oder der Abtrieb an dem ersten Strukturbauteil, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, befestigt. Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das Getriebegehäuse im Betrieb teilweise oder vollständig mit Schmiermittel, insbesondere (Schmier- bzw. Getriebe)ÖI, be- bzw. gefüllt bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet. Hierfür ist die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der Lasten, Zahneingriffe und/oder Maße, besonders geeignet, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse des ersten Strukturbauteils, das nachfolgend auch als (erstes)
Strukturbauteilgehäuse bezeichnet wird, wenigstens einen integrierten Hohlraum auf, der (in wenigstens einer Orientierung bzw. Aufstellung des Roboterarms)
Schmiermittel für das und/oder aus dem Getriebe aufnimmt bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist bzw. verwendet wird und durch wenigstens einen Verbindungskanal im Strukturbauteilgehäuse mit dem Getriebegehäuse
strömungstechnisch bzw. fluidisch verbunden ist bzw. kommuniziert. In einer
Ausführung ist dieser Hohlraum (in Richtung der Drehachse bzw. axial) ganz oder teilweise unterhalb des Getriebegehäuses und/oder Abtriebs angeordnet, wenn das zweite Strukturbauteil oberhalb des ersten Strukturbauteils angeordnet ist
(„Bodeninstallation“ bzw.„Bodenaufstellung“) und/oder ganz oder teilweise oberhalb des Getriebegehäuses und/oder Abtriebs angeordnet, wenn das zweite
Strukturbauteil unterhalb des ersten Strukturbauteils angeordnet ist
(„Deckeninstallation“ bzw.„Deckenaufstellung“).
Hierdurch wird in einer Ausführung (in wenigstens einer Orientierung bzw. Aufstellung des Roboterarms) ein Schmiermittelausgleichsreservoir zur Verfügung gestellt, das vorteilhaft insbesondere thermisch bedingte Volumenänderungen eines
Getriebeschmiermittelvorrats bzw. einer Getriebeschmiermittelfüllung ausgleichen kann. Entsprechend ist bzw. bildet in einer Ausführung der Hohlraum ein
Schmiermittelausgleichsreservoir bzw. einen in( das Strukturbauteilgehäuse
integrierten Schmiermittelausgleichsbehälter.
Durch die Integration in das Gehäuse des ersten Strukturbauteils, in einer Ausführung also ein Grundgestellgehäuse, können in einer Ausführung vorteilhaft Bauteile wie separate Ausgleichsbehälter, Armaturen, Schläuche, Befestigungen und dergleichen eingespart und so insbesondere eine Beweglichkeit und/oder Sicherheit des
Roboterarms und/oder dessen Installation verbessert werden.
In einer Ausführung weisen bzw. bilden eine oder mehrere den Hohlraum
begrenzende Wände (des Strukturbauteilgehäuses jeweils) eine Außenseite
bzw. -fläche des ersten Strukturbauteils (auf). In einer Weiterbildung weist bzw. bildet eine den Hohlraum begrenzende Wand (des Strukturbauteilgehäuses) eine seitliche bzw. (bezüglich der Drehachse) laterale Außenseite des ersten Strukturbauteils (auf) und/oder eine (insbesondere andere, in einer Ausführung an diese eine Wand angrenzende,) den Hohlraum begrenzende Wand (des Strukturbauteilgehäuses) eine bezüglich der Drehachse axiale Stirnseite des ersten Strukturbauteils (auf), in einer Ausführung eine (andere) Wand eine dem zweiten Strukturbauteil zugewandte axiale Stirnseite und/oder eine ((gegebenenfalls weitere) andere) Wand eine von dem zweiten Strukturbauteil abgewandte axiale Stirnseite, insbesondere eine Grund- bzw. Befestigungsfläche.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine passive Kühlung durch Wärmetausch mit der Umgebung über diese Außenseite(n) realisiert bzw. verbessert werden.
In einer Ausführung weist der Hohlraum wenigstens eine Öffnung zu einer,
insbesondere (einer) der, Außenseite(n) des ersten Strukturbauteils, insbesondere Strukturbauteilgehäuses, mit einem Verschluss auf, der in einer Ausführung diese Öffnung wenigstens temporär gegen Schmiermittelaustritt verschließt, insbesondere abdichtet, bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist bzw. verwendet wird.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Befüllen und/oder Ablassen von Schmiermittel, insbesondere ein Schmiermittelwechsel, und/oder eine Kontrolle eines
Schmiermittelpegels bzw. -Standes verbessert werden.
In einer Ausführung weist der Hohlraum eine Durchgangsbohrung zu einer
Außenseite des ersten Strukturbauteil(gehäuse)s, die vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als erste Durchgangsbohrung bezeichnet wird, mit einem
Verschluss auf, der diese Durchgangsbohrung wenigstens temporär gegen
Schmiermittelaustritt verschließt, insbesondere abdichtet, bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist bzw. verwendet wird. In einer Weiterbildung ist die erste Durchgangsbohrung bzw. ihre Längs- bzw.
Bohrungsachse quer zur Drehachse (orientiert), bildet mit ihr insbesondere einen Winkel von wenigstens 30°, insbesondere wenigstens 45°, und/oder ist diese
Außenseite des ersten Strukturbauteils eine seitliche bzw. bezüglich der Drehachse laterale Außenseite des ersten Strukturbauteil (gehäuse)s. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zugang erleichtert werden. In einer anderen Weiterbildung ist die erste Durchgangsbohrung bzw. ihre Längs- bzw. Bohrungsachse axial zur Drehachse (orientiert), bildet mit ihr insbesondere einen Winkel von höchstens 25°, insbesondere höchstens 15°, und/oder ist diese Außenseite des ersten Strukturbauteils eine bezüglich der Drehachse axiale Außen- bzw. Stirnseite des ersten
Strukturbauteil(gehäuse)s. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zu- oder Ablauf erleichtert werden.
In einer Weiterbildung weist der Verschluss (zum Verschließen) der ersten
Durchgangsbohrung eine (Verschluss)Schraube auf, kann insbesondere eine solche sein.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Befüllen und/oder Ablassen von Schmiermittel, insbesondere ein Schmiermittelwechsel, eine Kontrolle eines Schmiermittelpegels bzw. -Standes und/oder eine Entlüftung verbessert werden.
Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung der Hohlraum wenigstens eine Reinigungsöffnung zu einer Außenseite des ersten Strukturbauteil (gehäuse)s mit einem Verschluss auf, der diese Reinigungsöffnung wenigstens temporär gegen Schmiermittelaustritt verschließt, insbesondere abdichtet, bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist bzw. verwendet wird.
In einer Weiterbildung ist die Reinigungsöffnung, insbesondere ihre minimale und/oder maximale lichte Weite bzw. ihr minimaler und/oder maximaler Durchmesser, größer als die erste Durchgangsbohrung, insbesondere deren minimale und/oder maximale lichte Weite bzw. minimaler und/oder maximaler Durchmesser, in einer Ausführung um wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 50%. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Reinigung und/oder Inspektion des
Hohlraums verbessert werden. In einer Ausführung weist die Reinigungsöffnung hierzu eine Fläche von wenigstens 20 cm2, insbesondere wenigstens 80 cm2, auf.
Zusätzlich oder alternativ ist die Reinigungsöffnung bzw. ihre Längs- bzw.
Durchgangsachse in einer Weiterbildung axial zur Drehachse (orientiert), bildet mit ihr insbesondere einen Winkel von höchstens 25°, insbesondere höchstens 15°.
Zusätzlich oder alternativ ist in einer Weiterbildung die Reinigungsöffnung in einer von dem zweiten Strukturbauteil abgewandten Grundfläche des ersten
Strukturbauteil(gehäuse)s angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zu- oder Ablauf erleichtert werden.
In einer Weiterbildung ist die Reinigungsöffnung bzw. ihre Längs- bzw.
Bohrungsachse quer zur Drehachse (orientiert), bildet mit ihr insbesondere einen Winkel von wenigstens 30°, insbesondere wenigstens 45°, und/oder ist diese
Außenseite des ersten Strukturbauteils eine seitliche bzw. bezüglich der Drehachse laterale Außenseite des ersten Strukturbauteil(gehäuse)s. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zugang erleichtert werden.
Zusätzlich oder alternativ sind in einer Weiterbildung die erste Durchgangsbohrung und die Reinigungsöffnung Öffnungen zu verschiedenen, in einer Ausführung aneinander angrenzenden, Außenseiten.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Befüllen und/oder Ablassen von Schmiermittel, insbesondere ein Schmiermittelwechsel, eine Kontrolle eines Schmiermittelpegels bzw. -Standes, eine Entlüftung und/oder eine Reinigung und/oder Inspektion des Hohlraums verbessert werden.
Zusätzlich oder alternativ weist in einer Weiterbildung der Verschluss dieser
Reinigungsöffnung einen (Verschluss)Deckel auf, der in einer Ausführung
reibschlüssig an, insbesondere in, der Reinigungsöffnung befestigt ist bzw. wird bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist bzw. verwendet wird. In einer Ausführung weist der (Verschluss)Deckel hierzu eine wenigstens teilweise gummierte Mantelfläche auf. Zusätzlich oder alternativ ist bzw. wird in einer Ausführung der (Verschluss)Deckel, insbesondere formschlüssig, in einer Ausführung durch wenigstens einen Sicherungsring, an dem Gehäuse des ersten Strukturbauteils gesichert und/oder weist einen Metall- und/oder Kunststoffkern auf.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Reinigung und/oder Inspektion des
Hohlraums verbessert werden.
In einer Ausführung ist die erste Durchgangsbohrung in Richtung der Drehachse (gesehen) zwischen Reinigungsöffnung und zweitem Strukturbauteil, insbesondere in einer reinigungsöffnungsnäheren Hälfte, insbesondere einem
reinigungsöffnungsnächsten Viertel, des Hohlraums, angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Ablassen von Schmiermittel, insbesondere ein Schmiermittelwechsel, eine Kontrolle eines Schmiermittelpegels bzw. -Standes und/oder eine Entlüftung verbessert werden.
In einer Ausführung weist das zweiten Strukturbauteil wenigstens eine, insbesondere in Richtung der Drehachse von dem Hohlraum beabstandete, zweite
Durchgangsbohrung zu einer Außenseite des zweiten Strukturbauteils mit einem Verschluss zum Verschließen der zweiten Durchgangsbohrung auf.
In einer Weiterbildung ist die zweite Durchgangsbohrung bzw. ihre Längs- bzw.
Bohrungsachse quer zur Drehachse (orientiert), bildet mit ihr insbesondere einen Winkel von wenigstens 30°, insbesondere wenigstens 45°, und/oder ist diese
Außenseite des zweiten Strukturbauteils eine seitliche bzw. bezüglich der Drehachse laterale Außenseite des zweiten Strukturbauteils. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zugang erleichtert werden. In einer andere Weiterbildung ist die zweite
Durchgangsbohrung bzw. ihre Längs- bzw. Bohrungsachse axial zur Drehachse (orientiert), bildet mit ihr insbesondere einen Winkel von höchstens 25°, insbesondere höchstens 15°, und/oder ist diese Außenseite des zweiten Strukturbauteils eine bezüglich der Drehachse axiale Außen- bzw. Stirnseite des zweiten
Strukturbauteil(gehäuse)s. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Zu- oder Ablauf erleichtert werden. In einer Weiterbildung weist der Verschluss (zum Verschließen) der zweiten
Durchgangsbohrung eine (Verschluss)Schraube auf, kann insbesondere eine solche sein. In einer Ausführung sind diese zweite Durchgangsbohrung und der Hohlraum auf (in Richtung der Drehachse) gegenüberliegenden Seiten des Getriebegehäuses angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Befüllen und/oder Ablassen von Schmiermittel, insbesondere ein Schmiermittelwechsel, eine Kontrolle eines Schmiermittelpegels bzw. -Standes und/oder eine Entlüftung verbessert werden.
In einer Ausführung ist wenigstens ein mit dem Hohlraum (strömungstechnisch bzw. fluidisch) kommunizierender, durch das erste Strukturbauteil, zweite Strukturbauteil, ein damit drehfest verbundenes Bauteil, insbesondere Rohr, und/oder
Getriebegehäuse begrenzter, Schmiermittelraum gegen, insbesondere
gravitationsbedingten, Schmiermittelaustritt in Richtung einer von dem zweiten
Strukturbauteil abgewandten Grundfläche des ersten Strukturbauteils und/oder hierzu entgegengesetzter Richtung abgedichtet.
Hierdurch kann in einer Ausführung besonders vorteilhaft der Roboterarm
gleichermaßen boden- und decken(seitig installiert, insbesondere also das
Grundgestell boden- und deckenseitig befestigt werden.
In einer Ausführung weist der Roboterarm, insbesondere hierzu, wenigstens eine, insbesondere Radial- und/oder stationäre, Dichtung zwischen dem ersten
Strukturbauteil(gehäuse) und einem, insbesondere damit verbundenen, Abtrieb des Getriebes auf.
Zusätzlich oder alternativ weist der Roboterarm in einer Ausführung, insbesondere hierzu, wenigstens eine Dichtung, insbesondere Radial- und/oder Wellendichtung, zwischen dem Getriebegehäuse und einem bzw. dem, insbesondere mit dem ersten Strukturbauteil(gehäuse) verbundenen, Abtrieb des Getriebes auf.
Zusätzlich oder alternativ weist der Roboterarm in einer Ausführung, insbesondere hierzu, wenigstens eine Dichtung, insbesondere Radial- und/oder Wellendichtung, zwischen dem ersten Strukturbauteil(gehäuse) und dem zweiten Strukturbauteil oder einem damit drehtest verbundenen Bauteil, insbesondere (Hohl)Rohr auf.
Das (Hohl)Rohr kann in einer Ausführung zur Durchführung von Leitungen oder dergleichen vorgesehen, insbesondere eingerichtet, sein bzw. verwendet werden. In einer Ausführung ist zwischen ihm und dem zweiten Strukturbauteil wenigstens eine Dichtung angeordnet.
Zusätzlich oder alternativ weist der Roboterarm in einer Ausführung, insbesondere zu der oben genannten Abdichtung gegen Schmiermittelaustritt in Richtung der von dem zweiten Strukturbauteil abgewandten Grundfläche des ersten Strukturbauteils und/oder hierzu entgegengesetzter Richtung, wenigstens eine, insbesondere
Radial- und/oder stationäre, Dichtung zwischen dem Getriebegehäuse und dem zweiten Strukturbauteil auf.
Zusätzlich oder alternativ weist der Roboterarm in einer Ausführung, insbesondere hierzu, wenigstens eine Dichtung zwischen dem zweiten Strukturbauteil und einer mit dem Getriebe gekoppelten Antriebswelle eines Antriebs zum Verdrehen des zweiten Strukturbauteils relativ zu dem ersten Strukturbauteil auf.
Der Antrieb weist in einer Ausführung wenigstens einen Elektromotor auf.
Zusätzlich oder alternativ weist der Roboterarm in einer Ausführung, insbesondere zu der oben genannten Abdichtung gegen Schmiermittelaustritt in Richtung der von dem zweiten Strukturbauteil abgewandten Grundfläche des ersten Strukturbauteils und/oder hierzu entgegengesetzter Richtung, (jeweils) wenigstens eine Dichtung zwischen der bzw. einer oder mehrerer der Öffnung(en) des Hohlraums zu einer Außenseite des ersten Strukturbauteil(gehäuse)s und deren Verschluss auf.
In einer Ausführung ist in dem Hohlraum, in einer Weiterbildung an dem Deckel zum Verschließen der Reinigungsöffnung, wenigstens ein Magnet angeordnet ist.
Hierdurch kann in einer Ausführung Abrieb im Schmiermittel gesammelt werden. In einer Ausführung ist in dem Hohlraum wenigstens ein Membranspeicher
angeordnet.
Hierdurch können in einer Ausführung eine Schmiermittelmenge bzw. -befüllung reduziert und/oder Druckschwankungen besser kompensiert werden.
Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung in dem Hohlraum wenigstens eine Schmiermitteltemperiereinrichtung, insbesondere eine Schmiermittelheiz(einricht)ung und/oder Schmiermittelkühl(einricht)ung angeordnet.
Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung in dem Hohlraum wenigstens eine Schmiermittelregeneriereinrichtung, wenigstens eine Schmiermittelfiltereinrichtung und/oder wenigstens eine Schmiermittelumwälzeinrichtung, insbesondere -pumpe und/oder Schmiermittelbypassein- und/oder -auslassöffnung, angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Schmierqualität verbessert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist bzw. wird der Hohlraum (in wenigstens einer Orientierung bzw. Aufstellung des Roboterarms) wenigstens teilweise mit Schmiermittel be- bzw. gefüllt und/oder das Getriebegehäuse (in wenigstens einer Orientierung bzw. Aufstellung des Roboterarms, insbesondere bei Boden- und/oder Deckenaufstellung) wenigstens teilweise mit Schmiermittel be- bzw. gefüllt, wobei das Schmiermittel, wie vorstehend erläutert, insbesondere
(Schmier-bzw. Getriebe)ÖI aufweisen, insbesondere sein, kann.
Dabei wird bzw. ist in einer Ausführung bei bodenseitiger Aufstellung bzw. Installation des ersten Strukturbauteils der Hohlraum vollständig mit Schmiermittel ge- bzw. befüllt, wobei der Schmiermittelpegel in dem Getriebegehäuse oder oberhalb des
Getriebegehäuses, insbesondere in dem mit dem Hohlraum kommunizierenden, durch das erste Strukturbauteil, zweite Strukturbauteil, damit drehfest verbundene Bauteil und/oder Getriebegehäuse begrenzten, Schmiermittelraum und/oder wenigstens auf Höhe eines bzw. des Eintriebs, insbesondere mit dem Antrieb gekoppelten Zahnrads, des Getriebes, steht, wobei in einer Ausführung oberhalb des Schmiermittelpegels, insbesondere in dem mit dem Hohlraum kommunizierenden, durch das erste Strukturbauteil, zweite Strukturbauteil, damit drehfest verbundene Bauteil und/oder Getriebegehäuse begrenzten, Schmiermittelraum ein Gas-, insbesondere Luftvolumen vorhanden ist bzw. verbleibt. Zusätzlich oder alternativ wird bzw. ist in einer Ausführung bei Deckenaufstellung bzw. deckenseitiger Installation des ersten Strukturbauteils die gleiche Schmiermittelmenge vorgesehen bzw.
verwendet und/oder steht der Schmiermittelpegel in dem Getriebegehäuse oder oberhalb des Getriebegehäuses, insbesondere in dem Hohlraum oder unterhalb des Hohlraums.
Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft insbesondere thermisch bedingte Volumenänderungen eines Getriebeschmiermittelvorrats bzw. einer
Getriebeschmiermittelfüllung ausgeglichen werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist bzw. wird der bzw. ein erster hier beschriebener Roboterarm mit dem zweiten Strukturbauteil oberhalb des ersten Strukturbauteils angeordnet, in einer Ausführung das erste Strukturbauteil bodenseitig befestigt, insbesondere vor, während oder nach dem Befüllen des Hohlraums mit Schmiermittel („Bodenaufstellung“).
Zusätzlich oder alternativ ist bzw. wird nach einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung dieser (erste) Roboterarm oder ein hierzu baugleicher (weiterer)
Roboterarm mit seinem zweiten Strukturbauteil unterhalb seines ersten
Strukturbauteils angeordnet, in einer Ausführung das erste Strukturbauteil
deckenseitig befestigt, insbesondere vor, während oder nach dem oder einem
(erneuten) Befüllen seines Hohlraums mit Schmiermittel („Deckenaufstellung“).
Zusätzlich oder alternativ ist bzw. wird nach einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung dieser Roboterarm oder ein hierzu baugleicher (weiterer) Roboterarm mit seinem zweiten Strukturbauteil seitlich seines ersten Strukturbauteils angeordnet, in einer Ausführung das erste Strukturbauteil wandseitig befestigt, insbesondere vor, während oder nach dem oder einem (erneuten) Befüllen seines Hohlraums mit
Schmiermittel.
Somit wird nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung derselbe Roboterarm wahlweise mit seinem zweiten Strukturbauteil oberhalb oder unterhalb oder
gegebenenfalls seitlich seines ersten Strukturbauteils angeordnet bzw. verwendet bzw. sein erstes Strukturbauteil boden- oder deckenseitig oder gegebenenfalls wandseitig befestigt bzw. ist hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, bzw. wird hierzu verwendet.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird bzw. ist ein erster hier beschriebener Roboterarm mit seinem zweiten Strukturbauteil oberhalb seines ersten Strukturbauteils und ein hierzu baugleicher weiterer Roboterarm mit seinem zweiten Strukturbauteil unterhalb seines ersten Strukturbauteils angeordnet bzw. verwendet bzw. das erste Strukturbauteil des ersten Roboterarms bodenseitig und das erste Strukturbauteil des weiteren Roboterarms deckenseitig befestigt bzw. sind der erste und weitere Roboterarm hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, bzw. werden hierzu verwendet. In einer Ausführung differieren die Schmiermittelmenge des bzw. für das Getriebe zwischen dem ersten und zweiten Strukturbauteil des einen dieser beiden Roboterarme und die Schmiermittelmenge des bzw. für das entsprechende Getriebe zwischen dem (entsprechende) ersten und zweiten Strukturbauteil des andere dieser beiden Roboterarme bzw. die Schmiermittelmengen im jeweiligen Hohlraum und damit kommunizierenden Schmiermittelraum dieser beiden
Roboterarme, insbesondere bei einer Erst- bzw. Werksbefüllung, um höchstens 10%, insbesondere höchstens 1 %, bzw. sind bzw. werden zwei baugleiche, hier
beschriebene Roboterarme bzw. ihre jeweiligen Hohlräume und damit
kommunizierende Schmiermittelräume mit Schmiermittelmengen der bzw. für die entsprechenden Getriebe zwischen dem (entsprechenden) ersten und zweiten Strukturbauteil befüllt, insbesondere werks- bzw. erstbefüllt, die um höchstens 10%, insbesondere höchstens 1 %, voneinander abweichen.
Vorteilhaft können so derselbe Roboterarm bzw. baugleiche Roboterarme ohne zusätzlichen Aufwand gleichermaßen boden- und deckenseitig und gegebenenfalls auch wandseitig angeordnet bzw. befestigt bzw. verwendet und/oder mit den gleichen Schmiermittelmengen (erst)befüllt werden.
In einer Ausführung ist bzw. wird der Hohlraum ganz oder teilweise beschichtet, insbesondere lackiert.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Schmierqualität verbessert werden. In einer Ausführung ist bzw. wird der Hohlraum zusammen mit dem Gehäuse des ersten Strukturbauteils urgeformt, gegossen. Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung das (erste) Strukturbauteilgehäuse, insbesondere die bzw. eine oder mehrere Wände des Hohlraums, Metall auf, sind bzw. werden in einer Weiterbildung hieraus hergestellt.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Roboterarmanordnung einen hier beschriebenen Roboterarm und einen oder mehrere weitere Roboterarme auf, der bzw. die (jeweils) ein erstes Strukturbauteil, insbesondere ein Grundgestell zur Befestigung des weiteren Roboterarms in seiner Umgebung, ein zweites
Strukturbauteil, insbesondere ein Karussell, das um eine Drehachse drehbar an diesem ersten Strukturbauteil gelagert ist, und ein Getriebe zum Verdrehen dieses zweiten Strukturbauteils relativ zu diesem ersten Strukturbauteil aufweist/aufweisen, wobei das Getriebe (jeweils) ein Getriebegehäuse aufweist. In einer Ausführung ist bzw. sind der bzw. einer oder mehrere der weitere(n) Roboterarm(e) ebenfalls (ein) hier beschriebene(r) Roboterarm(e).
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist/sind bzw. wird/werden das Getriebegehäuse des weiteren Roboterarms bzw. eines oder mehrerer der weiteren Roboterarme, insbesondere der Hohlraum des weiteren Roboterarms bzw. eines oder mehrerer der weiteren Roboterarme, (jeweils) mit dem Hohlraum des ersten
Roboterarms strömungstechnisch verbunden, in einer Ausführung über einen oder mehrere Kanäle und/oder Leitungen, insbesondere Schläuche.
Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein gemeinsames
Ausgleichsschmiermittelvolumen für zwei oder mehr Roboterarme realisiert werden.
In einer Ausführung weisen eine oder mehrere der hier genannten Dichtungen jeweils wenigstens eine Radialdichtung, insbesondere wenigstens eine Radialwellendichtung, wenigstens einen, insbesondere dynamischen, O-Ring oder V-Ring und/oder wenigstens eine Klebedichtung auf, in einer Ausführung sind eine oder mehrere der hier genannten Dichtungen geklebt.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert: Fig. 1 : einen Roboterarm nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2: einen Teil dieses Roboterarms in einer vereinfachten Schnittansicht.
Fig. 1 zeigt einen sechsachsigen Roboterarm nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem Grundgestell 100 und einem Karussell 200, das um eine
Grundachse A drehbar an dem Grundgestell 100 gelagert ist.
Fig. 2 zeigt einen Teil dieses Roboterarms, insbesondere sein Grundgestell 100 und Karussell 200 (teilweise).
Das Grundgestell 100 weist ein Gehäuse 1 10 ((erstes) Strukturbauteilgehäuse) mit einem integrierten, in einer Ausführung beim Gießen des Gehäuses 1 10
ausgebildeten, Hohlraum 120 auf.
Eine Wand 1 11 des Hohlraums 120 bildet eine laterale bzw. seitliche Außenseite 1 12 des Grundgestell(gehäuse)s, eine andere Wand 1 13 des Hohlraums 120 eine axiale Stirnseite 1 14 bzw. karussellabgewandte Grund- bzw. Befestigungsfläche.
Zur Verdrehung des Karussells 200 relativ zum Grundgestell 100 um die Grundachse A ist ein Antrieb 20 über ein Ritzel seiner Antriebswelle 21 mit einem Zahnrad einer Eintriebswelle 1 1 eines Getriebes gekoppelt, das eine(n) an dem
Grundgestell(gehäuse) befestigte(n) Abtrieb(swelle) 12 aufweist und durch sein vereinfacht bzw. schematisch dargestelltes Getriebegehäuse 10 angedeutet ist.
Antrieb 20 und Getriebegehäuse 10 sind an dem Karussell 200 befestigt.
An dem Karussell 200 ist ein Hohlrohr 40 befestigt.
Zwischen dem Grundgestell(gehäuse) und diesem drehfest mit dem Karussell 200 verbundenen Hohlrohr 40 ist eine Radialwellendichtung, in einer Ausführung ein Radialwellendichtring 1 angeordnet. In einer nicht dargestellten Abwandlung kann insbesondere auch ein dynamischer O-Ring oder V-Ring verwendet werden. Zwischen dem Getriebegehäuse 10 und dem mit dem Grundgestell(gehäuse) verbundenen Abtrieb 12 des Getriebes ist eine Radialwellendichtung, in einer Ausführung ein Radialwellendichtring 2 angeordnet.
Zwischen dem Grundgestell(gehäuse) und dem damit verbundenen Abtrieb 12 des Getriebes ist ein(e) O-Ring(-Dichtung) 3 angeordnet.
Zwischen dem Getriebegehäuse 10 und dem Karussell 200 ist ein(e)
O-Ring(-Dichtung) 4 angeordnet. In einer nicht dargestellten Abwandlung kann bei einer oder mehreren statischen Dichtstellen insbesondere geklebt werden.
Zwischen dem Karussell 200 und der mit dem Getriebe gekoppelten Antriebswelle 21 des Antriebs 20 ist eine Radialwellendichtung, in einer Ausführung ein
Radialwellendichtring 5 angeordnet.
Zwischen dem Karussell 200 und dem damit verbundenen Hohlrohr 40 ist ein(e) O-Ring(-Dichtung) 6 angeordnet.
Der Hohlraum 120 weist eine erste Durchgangsbohrung 121 quer zur Grundachse A zu der lateralen Außenseite 112 des Grundgestell(gehäuse)s mit einer
Verschlussschraube 31 auf.
Zwischen der ersten Durchgangsbohrung 121 und deren Verschlussschraube 31 ist eine Dichtung 7 angeordnet.
Das Karussell 200 weist eine in Richtung der Grundachse A von dem Hohlraum 120 beabstandete zweite Durchgangsbohrung 210 quer zur Grundachse A zu einer lateralen Außenseite des Karussells 200 mit Verschlussschraube 34 auf.
Zwischen der zweiten Durchgangsbohrung 210 und deren Verschlussschraube 34 ist eine Dichtung 8 angeordnet.
Der Hohlraum 120 weist eine Reinigungsöffnung 122 axial zur Grundachse A zur axialen Stirnseite 114 bzw. Grund- bzw. Befestigungsfläche des
Grundgestell(gehäuse)s mit einem reibschlüssig befestigten, hierzu gummierten und solcherart abdichtenden Verschlussdeckel 32 auf, der durch einen Sicherungsring 33 axial gesichert ist. Die Reinigungsöffnung 122 ist größer als die erste
Durchgangsbohrung 121.
Der Hohlraum 120 ist durch einen Verbindungskanal 123 im Grundgestell(gehäuse) mit dem Getriebegehäuse 10 strömungstechnisch verbunden.
Durch das Grundgestell(gehäuse), Karussell 200, Hohlrohr 40 und Getriebegehäuse 10 ist bzw. wird ein Schmiermittelraum 50 begrenzt, der in der in Fig. 2 gezeigten Bodenaufstellung, bei der das Karussell 200 oberhalb des Grundgestells 100 angeordnet ist, bis zu einem Pegel P mit Schmiermittel befüllt ist bzw. wird und mit dem Hohlraum 120 strömungstechnisch durch den Verbindungskanal 123
kommuniziert. Entsprechend ist der Hohlraum 120 in dieser in Fig. 1 , 2 gezeigten Orientierung bzw. Installation des Roboterarms, bei der das Karussell 200 oberhalb des Grundgestells 100 angeordnet ist, vollständig mit Schmiermittel be- bzw. gefüllt.
Der Schmiermittel raum 50 ist durch die Dichtungen 1 - 4 gegen gravitationsbedingten Schmiermittelaustritt in Richtung der von dem zweiten Strukturbauteil abgewandten Grundfläche 114 des Grundgestells 100 abgedichtet.
Wird bzw. ist dieser Roboterarm in entgegengesetzter Orientierung installiert, bei der dann das Karussell 200 unterhalb des Grundgestells 100 angeordnet ist, ist der Schmiermittelraum 50 durch die Dichtungen 4 - 6 und gegebenenfalls 1 , 2 und/oder 3 gegen gravitationsbedingten Schmiermittelaustritt in Richtung von der Grundfläche 1 14 weg abgedichtet.
Der in das Grundgestell(gehäuse) integrierte Hohlraum 120 fungiert bei
Bodenaufstellung als Schmiermittelreservoir bzw. -ausgleich(sbehälter) und stellt bei entsprechender (Werks)Befüllung auch bei deckenseitiger Installation eine
Schmierung des Getriebes sicher, wobei die Schmiermittelmenge gleich bleibt bzw. für Boden- und Deckenaufstellung die gleiche Schmiermittelmenge eingefüllt bzw. beibehalten wird bzw. ist.
Zudem verbessert er eine passive Schmiermittelkühlung, insbesondere durch die Wand 1 11 hindurch. Die Durchgangsbohrungen 121 210 und die Reinigungsöffnung 122 verbessern ein Befüllen und/oder Entleeren von Schmiermittel, eine Inspektion und/oder Reinigung.
An dem Verschlussdeckel 32 ist ein Magnet 300 zum Sammeln von Abrieb aus dem Schmiermittel angeordnet.
Zusätzlich kann in dem Hohlraum 120 ein Membranspeicher, eine
Schmiermitteltemperiereinrichtung, eine Schmiermittelregeneriereinrichtung, eine Schmiermittelfiltereinrichtung und/oder eine Schmiermittelumwälzeinrichtung angeordnet sein bzw. werden, die vereinfacht gemeinsam durch ein Element 310 in Fig. 2 angedeutet sind.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.
So kann der Hohlraum 120 insbesondere über eine gestrichelt angedeutete
Schlauchverbindung S strömungstechnisch mit dem Getriebegehäuse eines weiteren Roboterarms (nicht dargestellt), insbesondere einem Hohlraum eines hier beschriebenen weiteren Roboterarms (nicht dargestellt), strömungstechnisch verbunden sein bzw. werden.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen
Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die
Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten
Merkmalskombinationen ergibt. Bezuqszeichenliste
I - 8 Dichtung
10 Getriebegehäuse
I I Getriebeeintrieb(swelle)
12 Getriebeabtrieb(swelle)
20 Antrieb(smotor)
21 Antriebswelle
31 Verschlussschraube
32 Verschlussdeckel
33 Sicherungsring
34 Verschlussschraube
40 Hohlrohr
50 Schmiermittel raum
100 Grundgestell (erstes Strukturbauteil)
1 10 (erstes) Strukturbauteil- bzw. Grundgestellgehäuse
I I I Wand
1 12 laterale Außenseite
1 13 Wand
1 14 axiale Stirnseite
120 Hohlraum
121 erste Durchgangsbohrung
122 Reinigungsöffnung
123 Verbindungskanal
200 Karussell (zweites Strukturbauteil)
210 zweite Durchgangsbohrung
300 Magnet
310 Membranspeicher/
Schmiermitteltemperier-/-regenerier-/-filter-/-umwälzeinrichtung A Grundachse (Drehachse)
P Schmiermittelpegel
S Schlauchverbindung

Claims

Patentansprüche
1. Roboterarm mit einem ersten Strukturbauteil, insbesondere einem Grundgestell (100) zur Befestigung des Roboterarms in seiner Umgebung, einem zweiten Strukturbauteil, insbesondere einem Karussell (200), das um eine Drehachse (A) drehbar an dem ersten Strukturbauteil (100) gelagert ist, und einem Getriebe (10- 12) zum Verdrehen des zweiten Strukturbauteils (200) relativ zu dem ersten Strukturbauteil (100), das ein Getriebegehäuse (10) aufweist, wobei ein Gehäuse (110) des ersten Strukturbauteils (100) wenigstens einen integrierten Hohlraum (120) zur Aufnahme von Schmiermittel für das Getriebe aufweist, der durch wenigstens einen Verbindungskanal (123) im Gehäuse (1 10) des ersten
Strukturbauteils (100) mit dem Getriebegehäuse (10) strömungstechnisch verbunden ist.
2. Roboterarm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine den Hohlraum (120) begrenzende Wand (1 11 , 113) eine Außenseite (112, 114) des ersten Strukturbauteils (100) aufweist.
3. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (120) wenigstens eine Öffnung (121 , 122) zu einer Außenseite (112, 1 14) des ersten Strukturbauteils (100) mit einem Verschluss (31 , 32) aufweist, insbesondere
- eine erste Durchgangsbohrung (121), insbesondere quer oder axial zur
Drehachse (A), zu einer Außenseite (1 12) des ersten Strukturbauteils (100) mit einem Verschluss, insbesondere einer Schraube (1 ), zum Verschließen der ersten Durchgangsbohrung (121 ); und/oder
- wenigstens eine, insbesondere größere, Reinigungsöffnung (122),
insbesondere axial oder quer zur Drehachse (A), zu einer, insbesondere anderen und/oder von dem zweiten Strukturbauteil (200) abgewandten,
Außenseite (1 14) des ersten Strukturbauteils (100) mit einem Verschluss, insbesondere einem Deckel (32), zum Verschließen der Reinigungsöffnung (122).
4. Roboterarm nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsöffnung (122) in einer von dem zweiten Strukturbauteil abgewandten Grundfläche (114) des ersten Strukturbauteils (100) und/oder die erste Durchgangsbohrung (121) in Richtung der Drehachse (A) zwischen
Reinigungsöffnung (122) und zweitem Strukturbauteil (200), insbesondere in einer reinigungsöffnungsnäheren Hälfte des Hohlraums (120), angeordnet ist.
5. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweiten Strukturbauteil (200) wenigstens eine, insbesondere in Richtung der Drehachse (A) von dem Hohlraum (120) beabstandete, zweite
Durchgangsbohrung (210), insbesondere quer oder axial zur Drehachse (A), zu einer Außenseite des zweiten Strukturbauteils (200) mit einem Verschluss, insbesondere einer Schraube (34), zum Verschließen der zweiten
Durchgangsbohrung (210) aufweist.
6. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mit dem Hohlraum (120) kommunizierender, durch das erste Strukturbauteil (100), zweite Strukturbauteil (200), ein mit dem zweiten
Strukturbauteil (200) drehfest verbundenes Bauteil, insbesondere Rohr (40), und/oder das Getriebegehäuse (10) begrenzter, Schmiermittel raum (50) gegen Schmiermittelaustritt in Richtung einer von dem zweiten Strukturbauteil (200) abgewandten Grundfläche (114) des ersten Strukturbauteils (100) und/oder hierzu entgegengesetzter Richtung abgedichtet ist.
7. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
- wenigstens eine Dichtung (3) zwischen dem ersten Strukturbauteil (100) und einem, insbesondere damit verbundenen, Abtrieb (12) des Getriebes;
- wenigstens eine Dichtung (2) zwischen dem Getriebegehäuse (10) und einem, insbesondere mit dem ersten Strukturbauteil (100) verbundenen, Abtrieb (12) des Getriebes;
- wenigstens eine Dichtung (1) zwischen dem ersten Strukturbauteil (100) und dem zweiten Strukturbauteil (200) oder einem damit drehfest verbundenen Bauteil, insbesondere Rohr (40);
- wenigstens eine Dichtung (4) zwischen dem Getriebegehäuse (10) und dem zweiten Strukturbauteil (200); - wenigstens eine Dichtung (5) zwischen dem zweiten Strukturbauteil (200) und einer mit dem Getriebe gekoppelten Antriebswelle (21) eines Antriebs (20) zum Verdrehen des zweiten Strukturbauteils (200) relativ zu dem ersten
Strukturbauteil (100); und/oder
- wenigstens eine Dichtung (7) zwischen der wenigstens einen Öffnung (121) des Hohlraums (120) zu einer Außenseite (1 12) des ersten Strukturbauteils (100) und deren Verschluss (31).
8. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (120), insbesondere an dem Deckel (32) zum Verschließen der Reinigungsöffnung, wenigstens ein Magneten (300) angeordnet ist.
9. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (120) wenigstens ein Membranspeicher, wenigstens eine Schmiermitteltemperiereinrichtung, wenigstens eine
Schmiermittelregeneriereinrichtung, wenigstens eine Schmiermittelfiltereinrichtung und/oder wenigstens eine Schmiermittelumwälzeinrichtung angeordnet ist.
10. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (120) wenigstens teilweise beschichtet, insbesondere lackiert, und/oder zusammen mit dem Gehäuse (1 10) des ersten Strukturbauteils (100) urgeformt, insbesondere gegossen, ist.
1 1. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlraum
(120) und/oder das Getriebegehäuse (10) wenigstens teilweise mit Schmiermittel gefüllt und/oder der Roboterarm mit dem zweiten Strukturbauteil (200) oberhalb, seitlich oder unterhalb des ersten Strukturbauteils (100) angeordnet, insbesondere das erste Strukturbauteil (100) boden-, wand- oder deckenseitig befestigt, ist.
12. Roboterarmanordnung mit einem ersten Roboterarm nach einem der
vorhergehenden Ansprüche und wenigstens einem, insbesondere baugleichen, weiteren Roboterarm, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem ersten Strukturbauteil, insbesondere einem Grundgestell (100) zur Befestigung des Roboterarms in seiner Umgebung, einem zweiten Strukturbauteil, insbesondere einem Karussell (200), das um eine Drehachse (A) drehbar an dem ersten Strukturbauteil (100) gelagert ist, und einem Getriebe (10-12) zum
Verdrehen des zweiten Strukturbauteils (200) relativ zu dem ersten Strukturbauteil (100), das ein Getriebegehäuse (10) aufweist, wobei das Getriebegehäuse (10), insbesondere der Hohlraum (120), des weiteren Roboterarms mit dem Hohlraum des ersten Roboterarms strömungstechnisch verbunden ist und/oder bei dem ersten Roboterarm sein zweites Strukturbauteil (200) oberhalb seines ersten Strukturbauteils (100) und bei dem weiteren Roboterarm sein zweites
Strukturbauteil (200) unterhalb seines ersten Strukturbauteils (100) angeordnet ist und/oder eine eingefüllte Schmiermittelmenge des Getriebes des ersten
Roboterarms und eine eingefüllte Schmiermittelmenge des Getriebes des weiteren Roboterarms um höchstens 10% voneinander abweichen.
13. Verfahren zur Installation wenigstens eines Roboterarms nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlraum (120) und/oder das
Getriebegehäuse (10) wenigstens teilweise mit Schmiermittel gefüllt und/oder der Roboterarm mit dem zweiten Strukturbauteil (200) oberhalb, seitlich oder unterhalb des ersten Strukturbauteils (100) angeordnet, insbesondere das erste
Strukturbauteil (100) boden-, wand- oder deckenseitig befestigt, wird.
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