EP4526092A1 - Abdichtung eines radialspalts zwischen zwei glieder eines roboterarms - Google Patents

Abdichtung eines radialspalts zwischen zwei glieder eines roboterarms

Info

Publication number
EP4526092A1
EP4526092A1 EP23723841.5A EP23723841A EP4526092A1 EP 4526092 A1 EP4526092 A1 EP 4526092A1 EP 23723841 A EP23723841 A EP 23723841A EP 4526092 A1 EP4526092 A1 EP 4526092A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
seal
robot arm
seal carrier
link
links
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.)
Pending
Application number
EP23723841.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andre Reekers
Jorge Torres
Melina NASRADINI
Benjamin KUHL
Johannes SCHWENK
Dieter Schaab
Markus BERGGOLD
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 EP4526092A1 publication Critical patent/EP4526092A1/de
Pending legal-status Critical Current

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
    • B25J19/0075—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
    • 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
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • 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
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268—Mounting of sealing rings

Definitions

  • the present invention relates to sealing a radial gap between two links of a robot arm.
  • Robot arms often have several joints in which two members of the robot arm are connected to one another in such a way that they can be rotated relative to one another about an axis of rotation of the respective joint.
  • Radial shaft seals in accordance with DIN 3760 are used to seal radial gaps between components that can be rotated relative to one another. However, these have fixed external and internal diameters and widths, so that the components to be sealed must be adapted accordingly depending on the dimensions of the preselected radial shaft seal. In particular, this can result in housing components and/or shaft having to be made unnecessarily large and/or heavy in order to be able to install the corresponding radial shaft seal.
  • the object of the present invention is to improve the sealing of a radial gap between two links of a robot arm, preferably to reduce, in particular to avoid, the aforementioned disadvantages.
  • Claims 14-16 provide protection for a corresponding sealing arrangement or described here or its use or a method for sealing at least one radial gap of a robot arm in the manner described here, in particular using a corresponding sealing arrangement or described here.
  • the subclaims relate to advantageous developments, whereby the features of the subclaims referring back to claim 1 can also form features of advantageous developments of the subject matter of claims 14-16.
  • a robot arm has one or more pairs of links, each with two links, which are or are connected to one another in a joint (of the respective pair of links) in such a way that they rotate relative to one another about an axis of rotation (of the respective pair of links or Joint) can be rotated, wherein in one embodiment the two members of the or one or more of the pairs of members (each) can be rotated about the respective axis of rotation by a drive, preferably an electric motor.
  • a link of a pair of links can also be a link of another pair of links of the robot arm.
  • the robot arm has at least three, in particular precisely or at least six, in one embodiment precisely or at least seven, joints.
  • the one member of the or one or more of the pairs of members which in the present case, without limiting generality, is also (in each case) the first member (of the (respective) pair of members).
  • each sealing arrangement is provided or used, which (each) has one Seal carrier, which is attached to the (respective) one or first of the two members, and has an elastic seal which is used to seal the (respective) radial gap between the (respective) one or first and the (respective) other or second of the (respective) two members is supported on the one hand on this seal carrier and on the other hand on the (respective) other or second member, preferably supported (at least) in the radial direction, in particular is braced or compressed between these (at least in the radial direction) or becomes.
  • the two members can advantageously be freely dimensioned in one embodiment. Additionally or alternatively, in one embodiment, material and therefore weight, in particular on the part of the (respective) one or first link, can be reduced. Additionally or alternatively, the seal carrier and/or the seal can be easily adjusted in one version, without having to change one or the first and/or the other or second link. Additionally or alternatively, in one embodiment, the seal carrier and/or the seal can be easily assembled, dismantled, maintained and/or checked.
  • the one or first link of the or one or more of the pairs of links can in particular be (in each case) a more proximal or base-side link of the robot arm, the other or second link of this or these pairs of links correspondingly being a more distal one or end-effector-side (right) link of the robot arm.
  • This can be particularly advantageous because it means that more distal members do not have to bear the weight of the sealing arrangement explained below.
  • the one or first link of the or one or more of the pairs of links (each) can be a more distal or end effector-side link of the robot arm, the other or second link of this or these pairs of links can be a more proximal one or base-side (right) link of the robot arm.
  • the present invention can be particularly advantageous, especially since, as explained below, the weight of the first link can be reduced.
  • the seal carrier and/or the elastic seal is ring-like.
  • the seal carrier and/or the elastic seal (each) is formed in one piece.
  • weight can be (further) reduced in one embodiment.
  • the assembly and/or function can be (further) improved in one embodiment.
  • the seal carrier can be made in one piece and the elastic seal in several parts or, conversely, the seal carrier can be made in several parts and the elastic seal in one piece.
  • the or one or more of the seal carriers are fastened frictionally to the (respective) one or first member, in one embodiment so that between the seal carrier and the one or first member there is an interference fit, and/or by pressing in or on, preferably in the axial direction, and/or shrinking on.
  • Axial refers to the (respective) axis of rotation
  • radial refers to a direction perpendicular to the (respective) axis of rotation and the direction of rotation or circumference around it, preferably away from the (respective) axis of rotation outwards.
  • this or one or more of these seal carriers and/or one or more further seal carriers is or is (each) positively attached to the (respective) one or first member, in one embodiment in axial, radial and/or Circumferential direction secured, preferably fixed or fixed.
  • one or more of the seal carriers are or are (each) materially fastened to the (respective) one or first member, in one embodiment by (ver)gluing and/or (ver )Welding.
  • an advantageous, preferably reliable (more) fastening can be realized in one embodiment.
  • Particularly preferred is the combination of gluing with pressing and/or shrinking, whereby, as mentioned above, a particularly reliable and at the same time low-vibration fastening can be achieved.
  • the or one or more of the seal carriers are or are fastened in a radial, preferably frontally arranged, recess of a wall of the (respective) one or first member, preferably thin-walled in this area, preferably in a and/or ring-like depression that is open towards an end face of this wall.
  • the seal carrier can be positioned more reliably, more compactly, more simply and/or more protected.
  • the one or more of the seal carriers are or are arranged on an inside of the (respective) one or first member.
  • the seal carrier can be positioned more reliably, more compactly and/or more protected.
  • the (respectively) one or more seal carriers are or are arranged on an outside of the (respective) one or first member.
  • the seal carrier can be positioned more easily and/or the member can be advantageously dimensioned.
  • one or more of the elastic seals are or are arranged on an inside of the (respective) other or second member.
  • the seal can be positioned more reliably, more compactly and/or more protected.
  • the one or more of the elastic seals are (each) arranged on an outside of the (respective) other or second member.
  • the seal can be positioned and/or maintained more easily.
  • the or one or more of the elastic seals are supported in a radial, preferably frontally arranged, recess of a wall of the (respective) other or second member, which is preferably thin-walled in this area, preferably in a too an end face of this wall that is open and/or ring-like recess.
  • the or one or more of the seal carriers (each) have a radial recess, in a further development a radial groove, in which the (respective) seal is supported, in one embodiment it is secured axially on one or both sides.
  • the seal can be positioned more reliably and/or more compactly and/or protected.
  • the one or more of the first members are a one- or multi-part metal and/or cast component.
  • the invention can be used with particular advantage for (metal) castings in particular, since the seal carrier(s) significantly saves material and therefore weight, or dimensions that are advantageous for the casting can be achieved.
  • the one or more of the seal carriers in one embodiment are (each) a one-piece or multi-part metal component. As a result, in one embodiment, the associated seal can be reliably supported.
  • the one or more of the first members and the (respective) seal carrier attached thereto are made in one version (each) from different materials. In one embodiment, the one or more of the first members and the (respective) seal carrier attached thereto are (each) made from the same material.
  • weight can be (further) reduced in one version, while links and seal carriers made of the same material can be used to improve their connection in one version.
  • the or one or more of the seal carriers and the (respective) seal supported thereon are made in one version (each) from different materials and/or the or one or more of the seals (each) are made in one or more parts Plastic component.
  • the one or more of the first members and/or the one or more of the seal carriers has aluminum, in particular at least one aluminum alloy.
  • weight can be (further) reduced in one version.
  • the or one or more of the sealing arrangements are designed in such a way that the seal between the two members through the (respective) seal has at least protection class IP5 and/or IP54, in particular according to ISO 20653 and/or DIN EN 60529, Fulfills.
  • the robot arm can be designed or used particularly advantageously in one embodiment.
  • the present invention also relates to the use of one or more sealing arrangements, as described here, for sealing radial gaps between two members of a robot arm which are connected to one another in a joint and can be rotated relative to one another about an axis of rotation, a sealing arrangement with a seal carrier and an elastic seal for sealing the radial gap between two members of a robot arm that are connected to one another in a joint so that they can rotate relative to one another about an axis of rotation, as described here, and a method for sealing a radial gap between the one or first and the other or second of (each) two links of one or more pairs of links of a robot arm as described here.
  • the advantages mentioned here apply equally to the use, sealing arrangement and the process.
  • the or one or more of the seal carriers are (each) attached to the (respective) one or first member, and in doing so, preferably by this attachment, the (respective) elastic seal for sealing the radial gap between the Seal carrier and the other or second member braced, preferably (at least) braced or compressed in the radial direction.
  • the assembly of the seal can be simplified in one embodiment.
  • the or one or more of the seal carriers are (each) attached to the (respective) one or first member, and then or with the seal carrier already attached, the (respective) elastic seal for sealing the radial gap between the seal carrier and the other or second member, preferably (at least) braced in the radial direction, in particular compressed, in one embodiment by mounting the (respective) other or second member on the one or first member.
  • Fig. 1 a robot arm according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 a detail of a joint of the robot arm in an axial section.
  • Fig. 1 shows an example of a six-axis robot arm, which is preferably intended for collaboration with people or is set up or used for this purpose, and/or in one embodiment is arranged on a mobile platform.
  • the present invention is particularly advantageous for this purpose due to the usual boundary conditions, but is not limited to this.
  • the present invention is explained below using this example as an example, since this joint represents a particularly preferred application. Additionally or alternatively, the present invention can also be used advantageously in other joints, for example the subsequent joint with a horizontal axis of rotation.
  • the designation of one link (in the example of the base frame 11) as the “first link” and the other link (in the example of the carousel 12) as the “second link” is used without loss of generality, although it may be particularly advantageous can if the more proximal member is the one or first member.
  • Fig. 2 shows a (part of a) ring-like seal carrier (s) 20, which has an axial flange 20A, which is pressed into an end-side radial recess 11B in a wall 11A of the base frame 11 and additionally glued therein and thereby on an inside of the base frame 11 is or will be arranged.
  • s ring-like seal carrier
  • a ring-like elastic seal 30 is supported radially on the one hand in a radial annular groove 20B of the seal carrier 20 and on the other hand in a front-side radial recess 12B in a wall 12A of the carousel 12 and is compressed between them in the radial direction. Due to the support in the annular groove 20B, it is secured axially on both sides (up and down in Fig. 2).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Ein Roboterarm weist wenigstens zwei Gliedern (11, 12), die in einem Gelenk (13) relativ zueinander um eine Drehachse (D) verdrehbar miteinander verbunden sind, und eine Dichtungsanordnung auf, die einen Dichtungsträger (20), der an dem einen der beiden Glieder befestigt ist, und eine elastische Dichtung (30) aufweist, die sich zum Abdichten eines Radialspalts (S) zwischen diesem einen und dem anderen der beiden Glieder einerseits an dem Dichtungsträger und andererseits an diesem anderen Glied abstützt.

Description

Beschreibung
Abdichtung eines Radialspalts zwischen zwei Glieder eines Roboterarms
Die vorliegende Erfindung betrifft die Abdichtung eines Radialspalts zwischen zwei Glieder eines Roboterarms.
Roboterarme weisen häufig mehrere Gelenke auf, in denen jeweils zwei Glieder des Roboterarms miteinander so verbunden sind, dass sie relativ zueinander um eine Drehachse des jeweiligen Gelenks verdrehbar sind.
Zur Abdichtung von Radialspalten zwischen relativ zueinander verdrehbaren Bauteilen sind Radial-Wellendichtringe gemäß DIN 3760 gebräuchlich. Diese weisen jedoch fest vorgegebene Außen- und Innendurchmesser und Breiten auf, so dass die abzudichtenden Bauteile je nach Abmessung des vorausgewählten Radial- Wellendichtringes entsprechend angepasst werden müssen. Das kann insbesondere dazu führen, dass Gehäusebauteile und/oder Welle unnötig groß und/oder schwer ausgeführt werden müssen, um den entsprechenden Radial-Wellendichtring einbauen zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Abdichtung eines Radialspalts zwischen zwei Glieder eines Roboterarms zu verbessern, vorzugsweise die vorgenannten Nachteile zu reduzieren, insbesondere zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch einen Roboterarm mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 14-16 stellen eine entsprechende bzw. hier beschriebene Dichtungsanordnung bzw. deren Verwendung bzw. ein Verfahren zum Abdichten wenigstens eines Radialspalts eines Roboterarms in hier beschriebener Weise, insbesondere unter Verwendung einer entsprechende bzw. hier beschriebene Dichtungsanordnung, unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen, wobei die Merkmale der auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche jeweils auch Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Gegenstände der Ansprüche 14-16 bilden können. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Roboterarm ein oder mehrere Gliederpaare mit jeweils zwei Gliedern auf, die jeweils in einem Gelenk (des jeweiligen Gliederpaares) so miteinander verbunden werden bzw. sind, dass sie relativ zueinander um eine Drehachse (des jeweiligen Gliederpaares bzw. Gelenks) verdrehbar sind, wobei in einer Ausführung die beiden Glieder des bzw. eines oder mehrerer der Gliederpaare(s) (jeweils) durch einen Antrieb, vorzugsweise Elektromotor, um die jeweilige Drehachse verdrehbar sind. Dabei kann ein Glied eines Gliederpaares zugleich ein Glied eines weiteren der Gliederpaare des Roboterarms sein. In einer Ausführung weist der Roboterarm wenigstens drei, insbesondere genau oder wenigstens sechs, in einer Ausführung genau oder wenigstens sieben, Gelenke auf.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist bzw. wird zum Abdichten eines Radialspalts zwischen dem einen Glied des bzw. eines oder mehrerer der Gliederpaare(s), das vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch (jeweils) als erstes Glied (des (jeweiligen) Gliederpaares) bezeichnet wird, und dem anderen Glied dieses (jeweiligen) Gliederpaares, das vorliegend ohne Beschränkung der Allgemeinheit (jeweils) als zweites Glied (dieses (jeweiligen) Gliederpaares) bezeichnet wird, (jeweils) eine Dichtungsanordnung vorgesehen bzw. verwendet, die (jeweils) einen Dichtungsträger, der an dem (jeweiligen) einen bzw. ersten der beiden Glieder befestigt ist, und eine elastischen Dichtung aufweist, die sich zum Abdichten des (jeweiligen) Radialspalts zwischen dem (jeweiligen) einen bzw. ersten und dem (jeweiligen) anderen bzw. zweiten der (jeweiligen) beiden Glieder einerseits an diesem Dichtungsträger und andererseits an dem (jeweiligen) anderen bzw. zweiten Glied abstützt, vorzugsweise (wenigstens) in radialer Richtung abstützt, insbesondere zwischen diesen (wenigstens in radialer Richtung) verspannt bzw. komprimiert ist bzw. wird.
Indem in einer Ausführung (jeweils) ein eigener Dichtungsträger vorgesehen ist bzw. verwendet wird, können die beiden Glieder in einer Ausführung vorteilhaft frei(er) dimensioniert werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch in einer Ausführung Material und dadurch Gewicht, insbesondere auf Seiten des (jeweiligen) einen bzw. ersten Gliedes, reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ können hierdurch in einer Ausführung der Dichtungsträger und/oder die Dichtung einfach(er) angepasst werden, ohne das eine bzw. erste und/oder andere bzw. zweite Glied abändern zu müssen. Zusätzlich oder alternativ können hierdurch in einer Ausführung der Dichtungsträger und/oder die Dichtung einfach(er) montiert, demontiert, gewartet und/oder kontrolliert werden.
Das eine bzw. erste Glied des bzw. eines oder mehrerer der Gliederpaar kann insbesondere (jeweils) ein proximaleres bzw. basisseitige(re)s Glied des Roboterarms sein, das andere bzw. zweite Glied dieses bzw. dieser Gliederpaare(s) entsprechend ein distaleres bzw. endeffektorseitige(re)s Glied des Roboterarms. Dies kann besonders vorteilhaft sein, da dadurch distalere Glieder nicht das Gewicht der nachfolgend erläuterten Dichtungsanordnung tragen müssen. Gleichermaßen kann das eine bzw. erste Glied des bzw. eines oder mehrerer der Gliederpaar (jeweils) ein distaleres bzw. endeffektorseitige(re)s Glied des Roboterarms sein, das andere bzw. zweite Glied dieses bzw. dieser Gliederpaare(s) entsprechend ein proximaleres bzw. basisseitige(re)s Glied des Roboterarms. Auch dabei kann die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft sein, insbesondere, da dadurch, wie nachfolgend erläutert, das Gewicht des ersten Glieds reduziert werden kann.
In einer Ausführung ist der Dichtungsträger und/oder die elastische Dichtung ringartig.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Dichtwirkung und/oder der Einbau verbessert werden.
In einer Ausführung ist der Dichtungsträger und/oder die elastische Dichtung (jeweils) einteilig ausgebildet.
Hierdurch kann in einer Ausführung Gewicht (weiter) reduziert werden.
In einer Ausführung ist der Dichtungsträger und/oder die elastische Dichtung (jeweils) mehrteilig ausgebildet.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Montage und/oder Funktion (weiter) verbessert werden. Dabei können insbesondere auch der Dichtungsträger einteilig und die elastische Dichtung mehrteilig oder umgekehrt der Dichtungsträger mehrteilig und die elastische Dichtung einteilig ausgebildet sein.
In einer Ausführung sind bzw. werden der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) reibschlüssig an dem (jeweiligen) einen bzw. ersten Glied befestigt, in einer Ausführung so bzw. dadurch, dass zwischen dem Dichtungsträger und dem einen bzw. ersten Glied eine Übermaßpassung besteht, und/oder durch Ein- bzw. Aufpressen, vorzugsweise in axialer Richtung, und/oder Aufschrumpfen.
„Axial“ bezieht sich vorliegend in einer Ausführung auf die (jeweilige) Drehachse, „radial“ entsprechend auf eine Richtung senkrecht zur (jeweiligen) Drehachse und Rotations- bzw. Umfangsrichtung um diese, vorzugsweise von der (jeweiligen) Drehachse weg nach außen.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte, vorzugsweise vibrationsarme Befestigung realisiert werden.
Zusätzlich oder alternativ ist bzw. wird dieser bzw. einer oder mehrere dieser Dichtungsträger und/oder ein oder mehrere weitere der Dichtungsträger (jeweils) formschlüssig an dem (jeweiligen) einen bzw. ersten Glied befestigt, in einer Ausführung in axialer, radialer und/oder Umfangsrichtung gesichert, vorzugsweise fixiert bzw. festgelegt.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte, vorzugsweise robuste(re) Befestigung realisiert werden.
Zusätzlich oder alternativ zu einer formschlüssigen und/oder einer reibschlüssigen Befestigung sind bzw. werden einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) stoffschlüssig an dem (jeweiligen) einen bzw. ersten Glied befestigt, in einer Ausführung durch (Ver)Kleben und/oder (Ver)Schweißen.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte, vorzugsweise zuverlässige(re) Befestigung realisiert werden. Besonders bevorzug ist die Kombination aus Verkleben mit Ein- bzw. Aufpressen und/oder -schrumpfen, wodurch, wie vorstehend erwähnt, eine besonders zuverlässige und zugleich vibrationsarme Befestigung realisiert werden kann.
In einer Ausführung sind bzw. werden der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) in einer radialen, vorzugsweise stirnseitig angeordneten, Vertiefung einer, vorzugsweise in diesem Bereich dünnwandigen, Wandung des (jeweiligen) einen bzw. ersten Glieds befestigt, vorzugsweise in einer zu einer Stirnseite dieser Wandung hin offenen und/oder ringartigen Vertiefung.
Hierdurch kann in einer Ausführung der Dichtungsträger zuverlässig(er), kompakt(er), einfach(er) und/oder geschützt(er) positioniert werden.
In einer Ausführung sind bzw. werden der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) auf einer Innenseite des (jeweiligen) einen bzw. ersten Glieds angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung der Dichtungsträger zuverlässig(er), kompakt(er) und/oder geschützt(er) positioniert werden.
In einer Ausführung sind bzw. werden der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) auf einer Außenseite des (jeweiligen) einen bzw. ersten Glieds angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung der Dichtungsträger einfach(er) positioniert und/oder das Glied vorteilhaft dimensioniert werden.
In einer Ausführung sind bzw. werden dioe bzw. eine oder mehrere der elastischen Dichtungen (jeweils) auf einer Innenseite des (jeweiligen) anderen bzw. zweiten Glieds angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Dichtung zuverlässig(er), kompakt(er) und/oder geschützt(er) positioniert werden. In einer Ausführung sind bzw. werden die bzw. eine oder mehrere der elastischen Dichtungen (jeweils) auf einer Außenseite des (jeweiligen) anderen bzw. zweiten Glieds angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Dichtung einfach(er) positioniert und/oder gewartet werden.
In einer Ausführung stützen sich die bzw. eine oder mehrere der elastischen Dichtungen (jeweils) in einer radialen, vorzugsweise stirnseitig angeordneten, Vertiefung einer, vorzugsweise in diesem Bereich dünnwandigen, Wandung des (jeweiligen) anderen bzw. zweiten Glieds ab, vorzugsweise in einer zu einer Stirnseite dieser Wandung hin offenen und/oder ringartigen Vertiefung.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Dichtung einfach(er) montiert und/oder gewartet werden.
In einer Ausführung weisen der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) eine radiale Vertiefung, in einer Weiterbildung eine radial Nut, auf, in der sich die (jeweilige) Dichtung abstützt, in einer Ausführung axial ein- oder beidseitig gesichert ist.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Dichtung zuverlässig(er) und/oder kompakt(er) und/oder geschützt(er) positioniert werden.
In einer Ausführung sind das bzw. eines oder mehrere der einen bzw. ersten Glieder (jeweils) ein ein- oder mehrteiliges Metall- und/oder Gußbauteil.
Dies ist bei Roboterarmgliedern insbesondere aufgrund ihrer Form und Stabilitätsanforderungen besonders vorteilhaft. Gerade für (Metall)Gußteile kann die Erfindung mit besonderem Vorteil verwendet werden, da hier durch den bzw. die Dichtungsträger signifikant Material und damit Gewicht gespart bzw. für den Guß vorteilhafte(re) Dimensionierungen realisiert werden können. Zusätzlich oder alternativ sind der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger in einer Ausführung (jeweils) ein ein- oder mehrteiliges Metallbauteil. Hierdurch kann in einer Ausführung die zugehörige Dichtung zuverlässig(er) abgestützt werden.
Zusätzlich oder alternativ sind das bzw. eines oder mehrere der einen bzw. ersten Glieder und der (jeweilige), daran befestigte (jeweils) Dichtungsträger in einer Ausführung (jeweils) aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt. In einer Ausführung sind das bzw. eines oder mehrere der einen bzw. ersten Glieder und der (jeweilige), daran befestigte (jeweils) Dichtungsträger (jeweils) aus dem gleichen Werkstoff hergestellt.
Durch Glieder und Dichtungsträger aus unterschiedlichen Werkstoffen kann in einer Ausführung Gewicht (weiter) reduziert werden, durch Glieder und Dichtungsträger aus dem gleichen Werkstoff in einer Ausführung deren Verbindung verbessert werden.
Zusätzlich oder alternativ sind der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger und die (jeweilige), daran abgestützte Dichtung in einer Ausführung (jeweils) aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt und/oder die bzw. einer oder mehrere der Dichtungen (jeweils) ein ein- oder mehrteiliges Kunststoffbauteil.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Dichtwirkung verbessert werden.
In einer Ausführung weist das bzw. eines oder mehrere der einen bzw. ersten Glieder und/oder der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger Aluminium, insbesondere wenigstens eine Aluminiumlegierung, auf.
Hierdurch kann in einer Ausführung Gewicht (weiter) reduziert werden.
In einer Ausführung sind die bzw. eine oder mehrere der Dichtungsanordnungen (jeweils) derart ausgebildet, dass Abdichtung zwischen den beiden Gliedern durch die (jeweilige) Dichtung wenigstens die Schutzklasse IP5 und/oder IP54, insbesondere nach ISO 20653 und/oder DIN EN 60529, erfüllt.
Hierdurch kann in einer Ausführung der Roboterarm besonders vorteilhaft ausgebildet bzw. verwendet werden. Wie vorstehend erwähnt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf die Verwendung einer oder mehrerer Dichtungsanordnungen, wie sie hier beschrieben sind, zum Abdichten von Radialspalten zwischen zwei in einem Gelenk relativ zueinander um eine Drehachse verdrehbar miteinander verbundenen Gliedern eines Roboterarms, eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtungsträger und einer elastischen Dichtung zum Abdichten des Radialspalts zwischen zwei in einem Gelenk relativ zueinander um eine Drehachse verdrehbar miteinander verbundenen Gliedern eines Roboterarms wie hier beschrieben sowie ein Verfahren zum Abdichten eines Radialspalts zwischen dem einen bzw. ersten und dem anderen bzw. zweiten von (jeweils) zwei Gliedern eines oder mehrerer Gliederpaare eines Roboterarms wie hier beschrieben. Dabei gelten die hier genannten Vorteile gleichermaßen für die Verwendung, Dichtungsanordnung bzw. das Verfahren.
In einer Ausführung werden der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) an dem (jeweiligen) einen bzw. ersten Glied befestigt, und dabei bzw. bei, vorzugsweise durch, dieses Befestigen die (jeweilige) elastische Dichtung zum Abdichten des Radialspalts zwischen dem Dichtungsträger und dem anderen bzw. zweiten Glied verspannt, vorzugsweise (wenigstens) in radialer Richtung verspannt bzw. komprimiert. Hierdurch kann in einer Ausführung die Montage der Dichtung vereinfacht werden.
In einer Ausführung werden der bzw. einer oder mehrere der Dichtungsträger (jeweils) an dem (jeweiligen) einen bzw. ersten Glied befestigt, und danach bzw. bei bereits befestigtem Dichtungsträger die (jeweilige) elastische Dichtung zum Abdichten des Radialspalts zwischen dem Dichtungsträger und dem anderen bzw. zweiten Glied, vorzugsweise (wenigstens) in radialer Richtung verspannt, insbesondere komprimiert, in einer Ausführung durch Montage des (jeweiligen) anderen bzw. zweiten Gliedes an dem einen bzw. ersten Glied. Hierdurch kann in einer Ausführung der Glieder vereinfacht werden.
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: ein Detail eines Gelenks des Roboterarms in einem Axialschnitt.
Fig. 1 zeigt exemplarisch einen sechsachsigen Roboterarm, der vorzugsweise zur Kollaboration mit Menschen vorgesehen bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird, und/oder in einer Ausführung auf einer mobilen Plattform angeordnet ist. Hierfür ist die vorliegende Erfindung aufgrund der dabei jeweils üblichen Randbedingungen besonders vorteilhaft, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
In Fig. 2 ist ein Detail des Grundgestells 11 und des Karussells 12, die in einem proximalen Drehgelenk 13 um eine vertikale Drehachse D verdrehbar miteinander verbunden sind, vergrößert im Schnitt dargestellt. Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend exemplarisch an diesem Beispiel erläutert, da dieses Gelenk eine besonders bevorzugte Anwendung darstellt. Zusätzlich oder alternativ kann die vorliegende Erfindung auch bei anderen Gelenken, beispielsweise dem darauffolgenden Gelenk mit horizontaler Drehachse, vorteilhaft verwendet werden. Wie vorstehend erläutert, wird die Bezeichnung des einen Glieds (im Beispiel des Grundgestells 11) als „erstes Glied“ und des anderen Glieds (im Beispiel des Karussells 12) als „zweites Glied“ ohne Beschränkung der Allgemeinheit verwendet, wobei es jedoch besonders vorteilhaft sein kann, wenn das jeweils proximalere Glied das eine bzw. erste Glied ist.
Fig. 2 zeigt einen (Teil eines) ringartigen Dichtungsträger(s) 20, der einen Axialflansch 20A aufweist, welcher in eine stirnseitige radiale Vertiefung 11 B in einer Wandung 11 A des Grundgestells 11 eingepresst und darin zusätzlich verklebt und dadurch auf einer Innenseite des Grundgestells 11 angeordnet ist bzw. wird.
Eine ringartige elastische Dichtung 30 stützt sich radial einerseits in einer radialen Ringnut 20B des Dichtungsträger 20 und andererseits in einer stirnseitigen radiale Vertiefung 12B in einer Wandung 12A des Karussells 12 ab und ist zwischen diesen in radialer Richtung komprimiert. Durch die Abstützung in der Ringnut 20B ist sie axial beidseitig (nach oben und unten in Fig. 2) gesichert.
Dadurch wird ein Radialspalts S zwischen Grundgestell 11 und Karussell 12 vorteilhaft abgedichtet. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. 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
10 Roboterarm
11 Grundgestell 11A Wandung
11 B radiale Vertiefung
12 Karussell
12A Wandung
12B radiale Vertiefung 13 Gelenk
20 Dichtungsträger
20A Flansch
20B radiale Nut
30 elastische Dichtung D Drehachse
S Radialspalt

Claims

Patentansprüche
1. Roboterarm mit wenigstens zwei Gliedern (11 , 12), die in einem Gelenk (13) relativ zueinander um eine Drehachse (D) verdrehbar miteinander verbunden sind, und einer Dichtungsanordnung, die einen Dichtungsträger (20), der an dem einen der beiden Glieder befestigt ist, und eine elastische Dichtung (30) aufweist, die sich zum Abdichten eines Radialspalts (S) zwischen diesem einen und dem anderen der beiden Glieder einerseits an dem Dichtungsträger und andererseits an diesem anderen Glied abstützt.
2. Roboterarm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger reib-, form- und/oder stoffschlüssig an dem einen Glied befestigt ist.
3. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger in einer radialen Vertiefung (11 B) einer Wandung (11A) des einen Glieds befestigt ist und/oder zwischen dem Dichtungsträger und dem einen Glied eine Übermaßpassung besteht.
4. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger auf einer Innenseite des einen Glieds angeordnet ist.
5. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1- 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger auf einer Außenseite des einen Glieds angeordnet ist.
6. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung auf einer Innenseite des anderen Glieds angeordnet ist.
7. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung auf einer Außenseite des anderen Glieds angeordnet ist.
8. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung sich in einer radialen Vertiefung (12B) einer Wandung (12A) des anderen Glieds abstützt.
9. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger eine radiale Vertiefung, insbesondere Nut (20B), aufweist, in der sich die Dichtung abstützt, insbesondere axial gesichert ist.
10. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Glied ein ein- oder mehrteiliges Metall- und/oder Gußbauteil ist und/oder der Dichtungsträger ein ein- oder mehrteiliges Metallbauteil ist und/oder die Dichtung ein ein- oder mehrteiliges Kunststoffbauteil ist und/oder der Dichtungsträger und die Dichtung aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind.
11. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger und das eine Glied aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind.
12. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger und das eine Glied aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind.
13. Roboterarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen den beiden Gliedern durch die Dichtung wenigstens die Schutzklasse IP5 und/oder IP54 erfüllt.
14. Verwendung einer Dichtungsanordnung mit einem Dichtungsträger (20) und einer elastischen Dichtung (30) zum Abdichten des Radialspalts (S) zwischen den zwei in dem Gelenk (13) relativ zueinander um die Drehachse (D) verdrehbar miteinander verbundenen Gliedern (11 , 12) eines Roboterarms (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Dichtungsanordnung mit einem Dichtungsträger (20) und einer elastischen Dichtung (30) zum Abdichten des Radialspalts (S) zwischen den zwei in einem Gelenk (13) relativ zueinander um die Drehachse (D) verdrehbar miteinander verbundenen Gliedern (11 , 12) eines Roboterarms (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Verfahren zum Abdichten eines Radialspalts (S) zwischen dem einen und dem anderen von zwei Gliedern (11 , 12) wenigstens eines Gliederpaares eines Roboterarms (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, die relativ zueinander um eine Drehachse (D) verdrehbar in einem Gelenk (13) miteinander verbunden sind, wobei ein Dichtungsträger (20), insbesondere einer Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, an dem einen Glied befestigt wird, und dabei oder danach eine elastische Dichtung (30), insbesondere die Dichtung der Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, zum Abdichten des Radialspalts zwischen dem Dichtungsträger und dem anderen Glied verspannt wird.
EP23723841.5A 2022-05-20 2023-04-27 Abdichtung eines radialspalts zwischen zwei glieder eines roboterarms Pending EP4526092A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022205077.0A DE102022205077A1 (de) 2022-05-20 2022-05-20 Abdichtung eines Radialspalts zwischen zwei Glieder eines Roboterarms
PCT/EP2023/061062 WO2023222353A1 (de) 2022-05-20 2023-04-27 Abdichtung eines radialspalts zwischen zwei glieder eines roboterarms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4526092A1 true EP4526092A1 (de) 2025-03-26

Family

ID=86382831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23723841.5A Pending EP4526092A1 (de) 2022-05-20 2023-04-27 Abdichtung eines radialspalts zwischen zwei glieder eines roboterarms

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250303591A1 (de)
EP (1) EP4526092A1 (de)
CN (1) CN119233881A (de)
DE (1) DE102022205077A1 (de)
WO (1) WO2023222353A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4678952A (en) * 1985-08-13 1987-07-07 Intelledex Incorporated Sealed joint for a robot and the like
DE10348841B4 (de) 2003-10-21 2005-12-15 Kuka Roboter Gmbh Vorrichtung mit relativ zueinander drehbaren Teilen und einer Dichtungsanordnung
DE102012202571A1 (de) 2012-02-20 2013-08-22 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Dichtungsanordnung und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102013205880B4 (de) 2013-04-03 2019-10-10 MTU Aero Engines AG Dichtungsanordnung
DE102018204338A1 (de) 2018-03-21 2019-09-26 Kuka Deutschland Gmbh Drehgelenkanordnung
US11167433B2 (en) 2018-10-02 2021-11-09 Flexiv Ltd. Sealing apparatus and articulated robot
JP7252057B2 (ja) * 2019-05-22 2023-04-04 ファナック株式会社 シール部材およびロボット

Also Published As

Publication number Publication date
US20250303591A1 (en) 2025-10-02
DE102022205077A1 (de) 2023-11-23
WO2023222353A1 (de) 2023-11-23
CN119233881A (zh) 2024-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1146266B1 (de) Bürstendichtung
DE60127008T2 (de) Kreuzgelenk
DE4412132C2 (de) Abdichtung für eine Gelenkkreuzbüchse
DE102019107697A1 (de) Roboterantriebseinheit und Roboter
DE102014004566A1 (de) Industrieroboter mit balanciereinrichtung
DE112009004398T5 (de) Gelenkmechanisinus
EP1525956B2 (de) Vorrichtung mit relativ zueinander drehbaren Teilen und einer Dichtungsanordnung
DE102016120738A1 (de) Abgasklappe
DE102010047932A1 (de) Radlagereinheit
WO2013093900A1 (de) Maul- oder klauenförmige spaltdichtung
EP2960555A1 (de) Bürstendichtungssystem zum abdichten eines spalts zwischen relativ zueinander bewegbaren bauteilen einer strömungsmaschine
DE69305908T2 (de) Vorrichtung zur Montage und Demontage von Lagern
EP3203035B1 (de) Leitschaufelsystem für eine strömungsmaschine
EP2601422A2 (de) Anordnung zum abdichten einer drehverbindung
DE112019003560T5 (de) Lagervorrichtung und baumaschine
DE602004002940T2 (de) Kardangelenk mit haltemechanismus
DE10202505A1 (de) Lager und Gehäuse für ein Kugelgelenk
DE112018001013B4 (de) Montageaufbau für ein lagerglied und untersetzungsvorrichtung
EP4526092A1 (de) Abdichtung eines radialspalts zwischen zwei glieder eines roboterarms
EP3287608A1 (de) Innenring für einen leitschaufelkranz einer strömungsmaschine
EP2971805A2 (de) Schraubverbindung für eine nicht schaltbare lamellenkupplung sowie lamellenkupplung
DE20212542U1 (de) Vorspanneinrichtung für eine Gleitringdichtungsanordnung
EP1243802A2 (de) Lageranordnung für ein Wellenlager
WO2011064126A2 (de) Kassettendichtung für radiallager und installationsverfahren
DE102020206457A1 (de) Drehmechanismus, getriebe, und verfahren zur herstellung eines drehmechanismus

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20241029

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Free format text: CASE NUMBER: APP_17711/2025

Effective date: 20250411

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)