-
Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter, aufweisend einen mit Gliedern ausgebildeten Roboterarm, der ausgebildet ist eine Last zu tragen und diese im Raum zu bewegen, mit Gelenken, welche mittels Antrieben und den Antrieben zugeordneten Getrieben die Glieder gegeneinander beweglich verbinden, von denen wenigstens ein erstes Glied ein erstes Gehäuse aufweist und wenigstens ein zweites Glied ein zweites Gehäuse aufweist, die ausgebildet sind, Kräfte und Momente, die aufgrund des Eigengewichts des Roboterarms und/oder der Last auftreten, jeweils an wenigstens ein benachbartes Glied weiterzuleiten, wobei das erste Glied bezüglich des zweiten Glieds mittels eines der Antriebe drehbar angelenkt ist, und dieser Antrieb ein Antriebsgehäuse, einen Rotor und des Weiteren einen mit dem Antriebsgehäuse verbundenen Stator aufweist, und das Antriebsgehäuse an dem ersten Gehäuse des ersten Glieds befestigt ist und einen die Kräfte und Momente übertragenden Außenwandabschnitt des Roboterarms bildet, wobei eines der Getriebe diesem Antrieb zugeordnet ist und ein Ausgangsglied und ein mit dem Rotor des Antriebs verbundenes Eingangsglied aufweist.
-
Aus der
EP 1 166 974 A1 ist ein Industrieroboter bekannt, mit einem Roboterarm mit Antrieben zur Betätigung einer Roboterhand, wobei im Inneren des Roboterarm koaxial zu diesem, hintereinander Antriebe mit zentralen Durchlässen angeordnet sind. Der darin beschriebene Motor weist ein Motorgehäuse und ein Getriebegehäuseteil auf, die drehfest miteinander verbunden sind und mit denen der Motor ebenfalls fest im Arm, der aus mehreren Abschnitten bestehen kann, eingesetzt ist. Im Motor ist ein Stator mit einer Statorwicklung angeordnet. Innerhalb des Motors, drehbar über ein Lager ist eine hohle Motorwelle drehbar angeordnet, die auf ihrem Außenumfang Rotormagnete aufweist. Die Motorwelle überragt den Stator zumindest einseitig axial mit einem Abschnitt. Auf diesen Abschnitt kann außenseitig eine Verzahnung zum Zusammenwirken mit einem ebenfalls axial an einer Stirnseite des Stators angeordneten Getriebe angeordnet sein. In einem Ausführungsbeispiel ist dort das Getriebe derart ausgebildet, dass der überragende Teil der Motorwelle einen exzentrischen Außenumfang aufweist, der mit einem Lager versehen ist, und um den auf diesem Lager ein Zahnring mit einer Außenverzahnung angeordnet ist, welche einerseits einer Innenverzahnung des Getriebegehäuses, andererseits mit der Innenverzahnung einer im Getriebegehäuseteil drehbar gelagerten Getriebeabtriebswelle kämmt, die derart untersetzt vom Motor bzw. dessen Motorwelle angetrieben wird. Die Abtriebswelle setzt sich über die Hohlwelle fort. Durch den Motor kann eine Abtriebswelle des Motors hindurchragen. Entsprechend kann die Abtriebswelle den Durchbruch des Motors durchragen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Industrieroboter zu schaffen, der einen kompakten Roboterarm aufweist.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Industrieroboter, aufweisend:
einen mit Gliedern ausgebildeten Roboterarm, der ausgebildet ist eine Last zu tragen und diese im Raum zu bewegen, mit Gelenken, welche mittels Antrieben und den Antrieben zugeordneten Getrieben die Glieder gegeneinander beweglich verbinden,
von denen wenigstens ein erstes Glied ein erstes Gehäuse aufweist und wenigstens ein zweites Glied ein zweites Gehäuse aufweist, die ausgebildet sind, Kräfte und Momente, die aufgrund des Eigengewichts des Roboterarms und/oder der Last auftreten, jeweils an wenigstens ein benachbartes Glied weiterzuleiten,
wobei das erste Glied bezüglich des zweiten Glieds mittels eines der Antriebe drehbar angelenkt ist, und dieser Antrieb ein Antriebsgehäuse, einen Rotor und des Weiteren einen mit dem Antriebsgehäuse verbundenen Stator aufweist, und das Antriebsgehäuse an dem ersten Gehäuse des ersten Glieds befestigt ist und einen die Kräfte und Momente übertragenden Außenwandabschnitt des Roboterarms bildet,
wobei eines der Getriebe diesem Antrieb zugeordnet ist und ein Ausgangsglied und ein mit dem Rotor des Antriebs verbundenes Eingangsglied aufweist,
und das Ausgangsglied des Getriebes mit einem Flansch verbunden ist, der Flansch an dem Antriebsgehäuse drehbar gelagert ist und an dem Flansch das zweite Gehäuse des zweiten Glieds befestigt ist.
-
Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung und/ oder Bearbeitung von Objekten mit Werkzeugen ausgerüstet werden können und mittels ihrer Gelenke in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind.
-
Der Industrieroboter weist den Roboterarm und eine programmierbare Steuerung (Steuervorrichtung) auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Industrieroboters steuert bzw. regelt, dadurch, dass ein oder mehrere automatisch oder manuell verstellbare Gelenke (Roboterachsen) durch insbesondere elektrische Antriebe bewegt werden, in dem die Steuerung die Antriebe steuert bzw. regelt.
-
Roboterarme können unter Anderem ein Gestell und ein relativ zum Gestell mittels eines Gelenks drehbar gelagertes Karussell umfassen, an dem eine Schwinge mittels eines anderen Gelenks schwenkbar gelagert ist. An der Schwinge kann dabei ihrerseits ein Armausleger mittels eines weiteren Gelenks schwenkbar gelagert sein. Der Armausleger trägt dabei eine Roboterhand, wobei insoweit der Armausleger und/oder die Roboterhand mehrere weitere Gelenke aufweisen können.
-
Der mehrere über Gelenke verbundene Glieder aufweisende Roboterarm kann als ein Knickarmroboter mit mehreren seriell nacheinander angeordneten Gliedern und Gelenken konfiguriert sein, insbesondere kann der Roboterarm als ein Sechsachs-Knickarmroboter ausgebildet sein.
-
Die vom Roboterarm zu tragende und im Raum zu bewegende Last kann schon durch ein an einem Handflansch des Roboterarms befestigten Werkzeug, wie beispielsweise eines Greifers gebildet werden. Alternativ oder ergänzend zu einem Werkzeug oder Greifer kann die Last jedoch auch durch ein zu handhabendes oder zu bearbeitendes Werkstück gebildet werden. Um solche Lasten halten und bewegen zu können, müssen Kräfte und Momente durch die tragende Struktur des Roboterarms hindurch übertragen werden. Insbesondere zur Bildung eines tragfähigen Armauslegers können deshalb sich axial erstreckende Gehäusekörper mit Hohlräumen ausgeführt sein, bei denen der Gehäusekörper sämtliche Kräfte und Momente der Last aufnehmen und in den Hohlräumen Antriebe, Getriebe und Versorgungsleitungen angeordnet sind. Die hohlen Gehäusekörper können insbesondere rohrförmig gestaltet sein.
-
Jedem Gelenk, das zwei benachbarte Glieder gegeneinander verstellbar verbindet, können jeweils ein Antrieb und ein Getriebe zugeordnet sein. Jedes Getriebe dient dazu, eine von dem Antrieb eingebrachte Drehzahl bzw. Drehmoment zu übersetzen bzw. zu untersetzen und eine Verstellung des jeweils einen Gliedes bezüglich des benachbarten Gliedes zu ermöglichen.
-
Der Antrieb kann insbesondere ein elektrischer Antrieb sein, der einen Rotor mit einer elektrischen Rotorwicklung und einer Antriebswelle aufweist und einen Stator mit einer elektrischen Statorwicklung, die insbesondere in einem Antriebsgehäuse untergebracht sein kann. Der Rotor kann insbesondere dadurch mit einem Eingangsglied des Getriebes verbunden sein, indem die Antriebswelle, insbesondere eine Hohlwelle des Antriebs mit einer hohlen Getriebewelle des Getriebes verbunden, oder sogar einteilig mit diesem als eine gemeinsame Hohlwelle ausgebildet ist.
-
Indem das Ausgangsglied des Getriebes mit einem Flansch verbunden ist, der Flansch bezüglich des Antriebsgehäuses drehbar gelagert ist und an dem Flansch das zweite Gehäuse des zweiten Glieds befestigt ist, kann das erste Glied mit dem zweiten Glied in kompakter Weise drehbar verbunden werden. Dabei können Antrieb und Getriebe besonders Platz sparend ausgebildet werden, so dass im Zentrum der Glieder Raum geschaffen wird, in dem Versorgungsleitungen ungehindert und sicher vor Beschädigungen angeordnet werden können. Andererseits können die Glieder bei Bedarf schmaler, insbesondere im Durchmesser kleiner ausgebildet werden. Dies kann zur folge haben, dass der gesamte Roboterarm eine kleinere Störkontur aufweist und ggf. auch in seinem Gewicht reduziert sein kann.
-
Der Flansch bildet ein bezüglich des ersten Glieds drehbar gelagertes Anschlussstück, an dem das zweite Glied befestigt ist. Der Flansch kann beispielsweise Gewindebohrungen, insbesondere mehrere über einen Umfang gleichmäßig verteilte Gewindebohrungen aufweisen. Das zweite Glied, insbesondere ein Gehäuse des zweiten Glieds kann Bohrungen aufweisen, über welche Schrauben in die Gewindebohrungen des Flansch eingeschraubt werden können, um das zweite Glied, insbesondere das Gehäuse des zweiten Glieds an den Flansch festschrauben zu können. Indem das Ausgangsglied des Getriebes mit dem Flansch verbunden ist, wird ein von dem antrieb erzeugtes Drehmoment über das Getriebe gewandelt auf den Flansch übertragen, so dass der Flansch bezüglich des ersten Glieds gelagert, das zweite Glied antreiben und damit bewegen kann. Der Flansch ist bezüglich des ersten Glieds dadurch gelagert, dass es bezüglich des Antriebsgehäuses drehbar gelagert ist, welches Antriebsgehäuse mit dem ersten Glied verbunden ist, bzw. sogar einen integralen Teil des ersten Glieds bildet.
-
Der Flansch kann an dem Antriebsgehäuse drehbar gelagert sein. Eine drehbare Lagerung des Flansches an dem Antriebsgehäuse kann durch ein oder mehrere Wälzlager erfolgen. Dabei kann wenigstens ein Innenring des wenigstens einen Wälzlagers mit dem Flansch verbunden oder einteilig mit diesem ausgeführt sein. Ein Außenring des wenigstens einen Wälzlagers kann mit dem Antriebsgehäuse verbunden oder einteilig mit diesem ausgeführt sein. Der Lagerung bzw. dem wenigstens einen Wälzlager kann ein Radialwellendichtring zugeordnet sein. Der Radialwellendichtring kann ausgebildet und/oder angeordnet sein, einen Ringspalt zwischen dem Flansch und dem Antriebsgehäuse abzudichten.
-
Der Flansch kann an einer Innenseite eines mit dem Antriebsgehäuse starr verbundenen Wandabschnitts gelagert sein. Der Wandabschnitt kann derjenige des Antriebsgehäuses sein. Alternativ kann der Wandabschnitt an einem separaten Bauteil vorgesehen sein, das mit dem Antriebsgehäuse verbunden ist. In einer einteiligen Ausführung kann die Innenseite des Wandabschnitts von einer inneren Wand des Antriebsgehäuses gebildet werden. Alternativ oder ergänzend kann der Wandabschnitt gleichzeitig auch einen Innenring eines Wälzlagers bilden, das den Flansch bezüglich des Antriebsgehäuses drehbar lagert.
-
Der Flansch kann insbesondere an einer Innenseite eines mit dem Antriebsgehäuse starr verbundenen Wandabschnitts gelagert sein, der einen die Kräfte und Momente übertragenden Außenwandabschnitt des Roboterarms bildet. In einer diesbezüglichen Ausführung kann der Wandabschnitt durch denjenigen Teil des Antriebsgehäuses gebildet werden, der ausgebildet ist, diejenigen Kräfte und Momente zu übertragen, die aufgrund des Eigengewichts des Roboterarms und/oder der Last auftreten. In einer alternativen Ausführung kann der Wandabschnitt von einem separaten Bauteil gebildet werden, über welches die in das Antriebsgehäuse eingeleiteten oder aus dem Antriebsgehäuse ausgeleiteten Kräfte und Momente übertragen werden, die aufgrund des Eigengewichts des Roboterarms und/oder der Last auftreten. Das separate Bauteil kann insoweit auch hier mit dem Antriebsgehäuse verbunden sein.
-
Der Wandabschnitt kann insoweit in einer speziellen Ausführungsform an einem separaten Ringbauteil ausgebildet sein, der an dem Antriebsgehäuse, insbesondere an einer Stirnwand des Antriebsgehäuses befestigt ist. Dazu kann das separate Ringbauteil mittels dem Fachmann an sich bekannter Befestigungsmittel mit dem Antriebsgehäuse verbunden sein. So kann das separate Ringbauteil beispielsweise mittels Schrauben mit dem Antriebsgehäuse verbunden sein. Dazu können in einer konkreten Ausführung an dem Antriebsgehäuse stirnseitig über einen Umfang gleichmäßig verteilte Gewindebohrungen vorgesehen sein, an dem separaten Ringbauteil den Gewindebohrungen entsprechende Durchgangsbohrungen vorgesehen sein, durch welche Schrauben eingesteckt und in die Gewindebohrungen eingeschraubt werden können, um das separate Ringbauteil an der Stirnseite des Antriebsgehäuses festzuschrauben.
-
In einer Weiterbildung kann der Wandabschnitt, insbesondere das Ringbauteil an einem Getriebegehäuse des Getriebes ausgebildet oder daran befestigt sein, insbesondere von dem Getriebegehäuse des Getriebes gebildet werden. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn das Getriebegehäuse mit dem Antriebsgehäuse verbunden, insbesondere unmittelbar, d.h. direkt verbunden ist oder sogar einteilig mit diesem ausgeführt ist. In solchen Ausführungen, in denen der Wandabschnitt, insbesondere das Ringbauteil an einem Getriebegehäuse des Getriebes ausgebildet oder daran befestigt ist, insbesondere von dem Getriebegehäuse des Getriebes gebildet wird, kann eine drehbare Lagerung des Flansches an dem Getriebegehäuse durch ein oder mehrere Wälzlager erfolgen. Dabei kann wenigstens ein Innenring des wenigstens einen Wälzlagers mit dem Flansch verbunden oder einteilig mit diesem ausgeführt sein. Ein Außenring des wenigstens einen Wälzlagers kann mit dem Getriebegehäuse verbunden oder einteilig mit diesem ausgeführt sein. Der Lagerung bzw. dem wenigstens einen Wälzlager kann ein Radialwellendichtring zugeordnet sein. Der Radialwellendichtring kann ausgebildet und/oder angeordnet sein, einen Ringspalt zwischen dem Flansch und dem Getriebegehäuse abzudichten.
-
In einer ersten Ausführung kann der Rotor eine hohle Antriebswelle aufweisen, die ausgebildet ist, Versorgungsleitungen, insbesondere elektrische Leitungen der Antriebe des Industrieroboters und/oder Versorgungsleitungen eines von dem Roboterarm getragenen Werkzeugs, durchzuleiten. Indem der Rotor eine hohle Antriebswelle aufweist, wird ein Hohlwellenmotor geschaffen, durch den eine oder mehrere Versorgungsleitungen platzsparend, und/oder unter geringer Biegung bzw. Torsion über das diesbezügliche Gelenk des Roboterarms hinweggeführt werden kann.
-
Unter Versorgungsleitungen können einerseits elektrische Energieleitungen verstanden werden, die auch als Roboterkabelsatz bezeichnet werden, die elektrische Energieversorgungsleitungen ggf. auch Signalleitungen zu den Antrieben, d.h. Motoren des Industrieroboters umfassen. Andererseits können unter Versorgungsleitungen auch Energiezuführungen verstanden werden, die verschiedenartige Leitungen, wie beispielsweise elektrische Leitungen, Kalt- und/oder Warmwasserleitungen, Fluid- und/oder Druckleitungen zu beispielsweise Werkzeugen, Greifern und/oder Sensoren des Industrieroboters umfassen. All diese genannten Versorgungsleitungen können in Einzelsträngen und/oder in Kabelbündel, insbesondere mit Schutzschläuchen versehen, zu einem Strang zusammengefasst sein.
-
Alternativ oder ergänzend zu der ersten Ausführung kann in einer weitergebildeten Ausführung das Eingangsglied und/oder das Ausgangsglied des Getriebes eine hohle Getriebewelle aufweisen, die ausgebildet ist, Versorgungsleitungen, insbesondere elektrische Leitungen der Antriebe des Industrieroboters und/oder Versorgungsleitungen eines von dem Roboterarm getragenen Werkzeugs, durchzuleiten. Indem das Eingangsglied und/oder das Ausgangsglied des Getriebes eine hohle Getriebewelle aufweist, wird ein Hohlwellengetriebe geschaffen, durch das eine oder mehrere der Versorgungsleitungen platzsparend, und/oder unter geringer Biegung bzw. Torsion über das diesbezügliche Gelenk des Roboterarms hinweggeführt werden kann.
-
Unter Versorgungsleitungen können auch hier einerseits elektrische Energieleitungen verstanden werden, die auch als Roboterkabelsatz bezeichnet werden, die elektrische Energieversorgungsleitungen ggf. auch Signalleitungen zu den Antrieben, d.h. Motoren des Industrieroboters umfassen. Andererseits können auch hier unter Versorgungsleitungen auch Energiezuführungen verstanden werden, die verschiedenartige Leitungen, wie beispielsweise elektrische Leitungen, Kaltund/oder Warmwasserleitungen, Fluid- und/oder Druckleitungen zu beispielsweise Werkzeugen, Greifern und/oder Sensoren des Industrieroboters umfassen. All diese genannten Versorgungsleitungen können in Einzelsträngen und/oder in Kabelbündel, insbesondere mit Schutzschläuchen versehen, zu einem Strang zusammengefasst sein.
-
In den verschiedenen Ausführungen kann das zweite Gehäuse des zweiten Glieds eine Gehäusestirnwand aufweisen, mit welcher das zweite Glied an einer Flanschfläche des Flansches flächig anliegend mit dem Flansch verbunden, insbesondere an dem Flansch befestigt ist.
-
Dazu kann das zweite Glied mittels dem Fachmann an sich bekannter Befestigungsmittel mit dem Flansch verbunden sein. So kann das das zweite Gehäuse des zweiten Glieds durch die Gehäusestirnwand beispielsweise mittels Schrauben mit dem Flansch verbunden sein. Dazu können in einer konkreten Ausführung an dem Flansch stirnseitig über einen Umfang gleichmäßig verteilte Gewindebohrungen vorgesehen sein, an dem zweiten Gehäuse den Gewindebohrungen entsprechende Durchgangsbohrungen vorgesehen sein, durch welche Schrauben eingesteckt und in die Gewindebohrungen des Flansches eingeschraubt werden können, um das zweite Gehäuse bzw. das zweite Glied an der Stirnseite des Flansches festzuschrauben. Zwischen dem zweiten Gehäuse und dem Flansch kann eine statische Dichtung vorgesehen sein, beispielsweise in Form von dem Fachmann als solches bekannten O-Ringdichtungen oder Flachdichtungen.
-
In all den verschiedenen beschriebenen Ausführungen können sowohl das erste Gehäuse des ersten Glieds als auch das zweite Gehäuse des zweiten Glieds Öffnungen aufweisen, über welche die Versorgungsleitungen in die jeweiligen Hohlräume dieser Gehäuse hineingeführt und/oder hinausgeführt werden können. Soweit mehrere aufeinander folgende Glieder und Gelenke des Roboterarms die beschriebenen Hohlwellen und Öffnungen aufweisen, können die Versorgungsleitungen über mehrere Glieder und Gelenke hinweg im Inneren des Roboterarms entlang geführt werden.
-
Generell kann ein einzelnes Gelenk des Roboterarms einen erfindungsgemäßen Antrieb und ein erfindungsgemäßes Getriebe aufweisen oder zwei oder mehrere, insbesondere auch alle Gelenke des Roboterarms können erfindungsgemäße Antriebe und Getriebe aufweisen. Ein erfindungsgemäßes Gelenk ist repräsentativ für jegliches Gelenk des Roboterarms im Folgenden beschrieben.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Industrieroboters mit einem Roboterarm, der einen erfindungsgemäßen Antrieb und ein erfindungsgemäßes Getriebe aufweist,
-
2 eine Schnittansicht im Bereich eines beispielhaften Gelenks des Industrieroboters gemäß 1 mit dem erfindungsgemäßen Antrieb und dem erfindungsgemäßen Getriebe in einer beispielhaften Einbausituation.
-
Die 1 zeigt einen Industrieroboter 1, der einen Roboterarm 2 aufweist. Der Roboterarm 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere, nacheinander angeordnete und mittels Gelenke 11 verbundene Glieder 9, 10, 12. Bei den Gliedern 12 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere um ein Gestell 3 und ein relativ zum Gestell 3 um eine vertikal verlaufende Achse A1 drehbar gelagertes Karussell 4. Weitere Glieder 12 des Roboterarms 2 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Schwinge 5, ein Armausleger 6 und eine vorzugsweise mehrachsige Roboterhand 7 mit einer als Anschlussflansch 8 ausgeführten Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines nicht näher dargestellten Endeffektors. Die Schwinge 5 ist am unteren Ende, d.h. an dem Gelenke 12 der Schwinge 5, das auch als Schwingenlagerkopf bezeichnet werden kann, auf dem Karussell 4 um eine vorzugsweise horizontale Drehachse A2 schwenkbar gelagert. Am oberen Ende der Schwinge 5 ist an einem weiteren Gelenk 11 der Schwinge 5 wiederum um eine ebenfalls vorzugsweise horizontale Achse A3 der Armausleger 6 schwenkbar gelagert. Dieser trägt endseitig die Roboterhand 7 mit ihren vorzugsweise drei Drehachsen A4, A5, A6.
-
Der Armausleger 6 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein schwenkbar an der Schwinge 5 gelagertes erstes Glied 9 auf. An dem ersten Glied 9 ist ein zweites Glied 10 des Armauslegers 6 um die Achse A4 drehbar gelagert.
-
Der Bereich des Roboterarms 2, in dem das erstes Glied 9 und das zweite Glied 10 gegeneinander drehbar miteinander gelenkig verbunden sind, ist in 2 näher dargestellt.
-
Die 2 zeigt schematisch den Bereich des Gelenks 11, welches das erste Glied 9 mit dem zweiten Glied 10 drehbar verbindet. Das erste Glied 9 weist ein erstes Gehäuse 9a auf. Das zweite Glied 10 weist ein zweites Gehäuse 10a auf. Die Gehäuse 9a, 10a sind jeweils ausgebildet, Kräfte und Momente, die aufgrund des Eigengewichts des Roboterarms 2 und/oder der Last auftreten, jeweils an wenigstens ein benachbartes Glied 9, 10 weiterzuleiten.
-
Das dargestellte Gelenk 11 zeigt außerdem einen Antrieb 13 und ein diesem Antrieb 13 zugeordnetes Getriebe 14. Der Antrieb 13 und das Getriebe 14 sind in einer Beispielskonstruktion stark schematisiert dargestellt, und können in verschiedenen dem Fachmann prinzipiell bekannten Konstruktionsvarianten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere die Anordnung und Ausführung der Lagerungen, wie bspw. eine Rotorlagerung, von Wälzlagerungen generell, den Dichtungsanordnungen, die Radialwellendichtringe umfassen können, und verschiedener Ausbildungen von Flanschgeometrien und Befestigungsmitteln, wie Schrauben.
-
Das erste Glied 9 ist bezüglich des zweiten Glieds 10 mittels des Antriebs 13 drehbar angelenkt. Der Antrieb 13 umfasst im Ausführungsbeispiel ein Antriebsgehäuse 15, einen Rotor 16 und des Weiteren einen mit dem Antriebsgehäuse 15 verbundenen Stator 17. Das Antriebsgehäuse 15 ist an dem ersten Gehäuse 9a des ersten Glieds 9 lösbar befestigt. Dazu sind erste Befestigungsmittel 18 in Form von Schrauben vorgesehen. Das Antriebsgehäuse 15 bildet einen die Kräfte und Momente übertragenden Außenwandabschnitt 2a des Roboterarms 2.
-
Das Getriebe 14 weist ein Ausgangsglied 19 und ein mit dem Rotor 16 des Antriebs 13 verbundenes Eingangsglied 20 auf. Das Eingangsglied 20 ist mit einer ersten Hohlwelle 21 verbunden, die ihrerseits mit dem Rotor 16 verbunden ist. Das Eingangsglied 20 kann einteilig mit der Hohlwelle 21 ausgebildet sein. Alternativ kann das Eingangsglied 20 als separates Bauteil mit der Hohlwelle 21 verbunden sein. Das Ausgangsglied 19 des Getriebes 14 ist mit einem Flansch 22 verbunden. Der Flansch 22 ist bezüglich des Antriebsgehäuses 15 drehbar gelagert, nämlich im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Wälzlageranordnung 23, über die der Flansch 22 an einem Getriebegehäuse 24 des Getriebes 14 drehbar gelagert ist, wobei das Getriebegehäuse 24 seinerseits fest mit dem Antriebsgehäuse 15 verbunden ist. Das Getriebegehäuse 24 ist an dem Antriebsgehäuse 15 lösbar befestigt. Dazu sind zweite Befestigungsmittel 25 in Form von Schrauben vorgesehen. Das Getriebegehäuse 24 bildet dabei einen die Kräfte und Momente übertragenden Außenwandabschnitt 2b des Roboterarms 2. Außerdem ist der Flansch 22 mit dem zweiten Gehäuse 10a des zweiten Glieds 10 verbunden bzw. an diesem befestigt. Dazu sind dritte Befestigungsmittel 26 in Form von Schrauben vorgesehen.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der 2 ist das Getriebe 14 beispielhaft als ein Spannungswellengetriebe oder auch als Wellgetriebe (Harmonic-Drive-Getriebe) bezeichnet, ausgeführt. Dabei bildet im Ausführungsbeispiel das Eingangsglied 20 einen Wellengenerator des Getriebes 14, das Getriebegehäuse 24 bildet ein Hohlrad und das Ausgangsglied 19 ein flexibles Zahnrad (Flexring) des Spannungswellengetriebes.
-
Der Flansch 22 ist über die Wälzlageranordnung 23 an dem Antriebsgehäuse 24 drehbar gelagert. Indem das Antriebsgehäuse 24 mittels der Befestigungsmittel 25 fest mit dem Antriebsgehäuse 15 verbunden ist, ist der Flansch 22 auch bezüglich des Antriebsgehäuses 15 drehbar gelagert.
-
Der Flansch 22 ist an einer Innenseite eines mit dem Antriebsgehäuse 15 starr verbundenen Wandabschnitts 24a gelagert. Der Flansch 22 ist dabei insbesondere an der Innenseite des mit dem Getriebegehäuse 24 starr verbundenen Wandabschnitts 24a gelagert, dessen Außenseite einen die Kräfte und Momente übertragenden Außenwandabschnitt 24b des Roboterarms 2 bildet.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wandabschnitt 24a an einem separaten Ringbauteil 27 ausgebildet, der an einer Stirnwand 28 des Antriebsgehäuses 15 befestigt ist. In diesem Fall wird das separate Ringbauteil 27 insoweit von dem Getriebegehäuse 24 gebildet.
-
Der Wandabschnitt 24a, insbesondere das Ringbauteil 27 ist also im Ausführungsbeispiel an dem Getriebegehäuse 24 des Getriebes 14 ausgebildet, kann alternativ daran als separates Bauteil befestigt sein.
-
Der Rotor 16 weist eine hohle Antriebswelle 21a auf, die ausgebildet ist, Versorgungsleitungen, insbesondere elektrische Leitungen der Antriebe 13 des Industrieroboters 1 und/oder Versorgungsleitungen eines von dem Roboterarm 2 getragenen Werkzeugs, durchzuleiten.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist auch das Ausgangsglied 19 des Getriebes 14 eine hohle Getriebewelle 21b auf, die ausgebildet ist, Versorgungsleitungen, insbesondere elektrische Leitungen der Antriebe 13 des Industrieroboters 1 und/oder Versorgungsleitungen eines von dem Roboterarm 2 getragenen Werkzeugs, durchzuleiten.
-
Das zweite Gehäuse 10a des zweiten Glieds 10 weist eine Gehäusestirnwand 28 auf, mit welcher das zweite Glied 10 an einer Flanschfläche 29 des Flansches 22 flächig anliegend mit dem Flansch 22 verbunden, insbesondere an dem Flansch mittels der dritten Befestigungsmittel 26 befestigt ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
