DE19821884A1 - Robotergetriebe mit integrierter Lagerung des Roboterarms - Google Patents
Robotergetriebe mit integrierter Lagerung des RoboterarmsInfo
- Publication number
- DE19821884A1 DE19821884A1 DE1998121884 DE19821884A DE19821884A1 DE 19821884 A1 DE19821884 A1 DE 19821884A1 DE 1998121884 DE1998121884 DE 1998121884 DE 19821884 A DE19821884 A DE 19821884A DE 19821884 A1 DE19821884 A1 DE 19821884A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- robot
- transmission according
- robot transmission
- bearing
- indicates
- 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.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- 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
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/2854—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion involving conical gears
-
- 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
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H2001/2872—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising three central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear mounted on an idling carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Das Robotergetriebe mit integrierter Lagerung des Roboterarms enthält ein angetriebenes Sonnenrad, ein erstes und ein zweites Hohlrad, Planetenräder, die auf Planetenachsen in einem Planetenträger gelagert sind und zwei Lagerreihen, deren Laufbahnwinkel eine O-Anordnung bilden, wobei jede Lagerreihe ihren eigenen Ringraum aufweist, die Ringräume axial parallel versetzt sind und innerhalb eines Ringraumes alle Wälzkörper in gleicher Richtung montiert sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotergetriebe
und insbesondere ein Robotergetriebe mit integrierter Lage
rung des Roboterarms.
Derartige Getriebe werden üblicherweise als Planeten
getriebe ausgebildet, die ein mit einer Antriebswelle ver
bundenes Sonnenrad aufweisen sowie zwei innenverzahnte
Hohlräder, von denen eines feststeht und das andere drehbar
gelagert ist und den Abtrieb bildet und das mehrere Plane
tenräder aufweist, die jeweils zwei Verzahnungsbereiche
aufweisen, welche in die beiden Hohlräder eingreifen und
die auf Planetenachsen im Planetenträger gelagert sind. Mit
derartigen Getrieben sind hohe Übersetzungen bei engem Bau
raum erzielbar.
Insbesondere in der Handhabungstechnik werden zur Lei
stungsübertragung von hochtourigen Antriebsmotoren hochun
tersetzende Getriebe benötigt. Einen Anwendungsfall stellen
dabei Industrieroboter dar, bei denen Planetengetriebe ein
gesetzt werden. Für die Präzision eines Industrieroboters
kommt dem Planetengetriebe eine zentrale Bedeutung zu. Es
müssen präzise Bewegungsabläufe mit höchster Wiederholge
nauigkeit gewährleistet sein. Für ein derartiges Planeten
getriebe sind insbesondere folgende Kriterien von Bedeu
tung: Geringes einstellbares Verdrehspiel, hohe Steifig
keit, hoher Wirkungsgrad, niedrige Wärmeentwicklung, gerin
ge Vibration und hohe Laufruhe.
Robotergetriebe dieser Art sind üblicherweise mit re
lativ großen Wälzlagern versehen, durch die alle Kräfte des
Roboterarms wie Zug/Druck- und Querkräfte, vor allem jedoch
Kippmomente aufgenommen werden können. Damit funktioniert
das Robotergetriebe wie ein angetriebenes Gelenk mit den
zwei Hauptfunktionen Übersetzen - und - nachfolgend so ge
nannt - Hauptlagerung.
Wesentliche Anforderungen an diese Hauptlagerung ins
besondere hinsichtlich der vorkommenden Belastungswerte
sind gute Lebensdauer- und Steifigkeitswerte bei maßvollem
Bauraumanspruch. Insbesondere hohe Kippmomentbelastungen
erfordern jedoch oft Lager relativ großen Durchmessers,
während andererseits der verfügbare Bauraum hinsichtlich
des Durchmessers eingeschränkt ist.
Es sind Getriebe bekannt, bei denen ein Paar handels
üblicher Wälzlager mit lagereignen Innen- und Außenringen
die Hauptlagerung bildet. Als Lagertypen werden hierbei
sowohl Kugellager wie auch Kegelrollenlager verwendet.
Derartige Lager haben trotz einiger Vorteile bei der
Beschaffung den Nachteil, dass die Querschnitte ihrer Au
ßen- und Innenringe nachteilig die Einbauumgebung beein
flussen, d. h. unerwünscht dünnwandig gestaltet werden. Die
Passflächen an den Lagern wie auch an den entsprechenden
Aufnahmesitzen sind infolge unvermeidbarer Abweichungen,
wie beispielsweise Rundlauffehler, Störquellen für die Ge
samtpräzision des Robotergetriebes. Eine hohe Gleichförmig
keit der Übertragung ist insbesondere für Roboter erforder
lich, die zum Lichtbogenschweißen oder zum Kleben einge
setzt werden.
Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift
DE-OS 43 25 295 Robotergetriebe bekannt, bei dem die Wälz
körperlaufbahnen - hier dienen Kugeln als Wälzkörper - di
rekt in die Bauteile des Getriebes eingebaut sind. Dadurch
erübrigen sich separate Lager bzw. gesonderte Lagerinnen- und
Außenringe. Ebenfalls sind Robotergetriebe bekannt, bei
denen ein Kreuzrollenlager das Hauptlager bildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein
Robotergetriebe und insbesondere ein Robotergetriebe mit
integrierter Lagerung des Roboterarms zu schaffen, das er
höhte Belastbarkeit und Steifigkeit, günstige Herstellungs
kosten, gute Bauraumausnutzung (Momentendichte), und hohe
Betriebspräzision aufweist. Darüberhinaus soll das erfin
dungsgemäße Robotergetriebe keinen hohen Montageaufwand
erfordern.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merk
male des Hauptanspruchs gelöst. Demnach kann - im Vergleich
zum Stand der Technik - die doppelte Anzahl an Wälzkörpern
montiert werden, wobei die Anzahl der erforderlichen hoch
genauen Wälzkörper-Laufbahnen auf vier begrenzt ist. Weite
re Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprü
chen hervor.
Dementsprechend hat jede Lagerreihe des erfindungsge
mäßen Robotergetriebes mit Hauptlagerung ihren eigenen Rin
graum, wobei die Ringräume axial parallel zueinander ver
setzt sind und innerhalb eines Ringraumes alle Wälzkörper
in gleicher Richtung montiert sind. Im Gegensatz zum oft
verwendeten Kreuzrollenlager weist jeder Ringraum statt
vier nur zwei Wälzkörperlaufbahnen auf, die direkt in die
Getriebebauteile eingearbeitet sind.
Diese kegeligen Laufbahnen einer Lagerreihe weisen
gleiche Kegelwinkel auf, vorzugsweise 45 Grad, die aber -
anders als beim Kreuzrollenlager - auch steiler sein kön
nen.
Als Wälzkörper dienen Zylinderrollen. Dabei kann im
Gegensatz zum Stand der Technik die Länge der Zylinderrol
len größer als deren Durchmesser sein. Vorzugsweise werden
jedoch die Zylinderrollen leicht unterquadratisch ausgebil
det, d. h. deren Durchmesser ist größer als deren Länge.
Weiterhin sind zwischen den Zylinderrollen Führungse
lemente angeordnet, die vorzugsweise aus Kunststoff-
Formteilen bestehen, die entsprechend den in gleicher Rich
tung montierten Nachbarrollen gestaltet sind und die Rollen
auf Distanz halten. Durch diese Konstruktion wird auch ein
Schränken verhindert.
Im Robotergetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung
sind zwei Lagerreihen pro Getriebe vorgesehen, deren Lauf
bahnwinkel eine sog. O-Anordnung bilden.
Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungs
beispiel anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert, die
eine Darstellung im Längs-Halbschnitt eines Robotergetrie
bes gemäß der Erfindung zeigt.
Das in der Zeichnung dargestellte Robotergetriebe 1
wird durch eine Eingangswelle 2 angetrieben, die ein Son
nenrad 3 antreibt.
Das Sonnenrad 3 steht in ständig kämmender Verbindung
mit mehreren Planetenrädern 4. Üblicherweise sind vier Pla
netenräder 4 vorgesehen. Jedes Planetenrad 4 weist eine
Planetenachse 5 auf und ist in einem Planetenträger 6 dreh
bar gelagert.
Die Planetenräder 4 stehen in ständig kämmender Ver
bindung mit einem ersten Hohlrad 7 (erstes grosses Zentral
rad). Gleichzeitig stehen sie mit einem zweiten Hohlrad 8
(zweites grosses Zentralrad) im Eingriff. Die Hohlräder 7
und 8 sind von einem ringförmigen Gehäuse 9 umgeben.
Erfindungsgemäß enthält das Robotergetriebe zwei La
gerreihen 10 und 11, die jeweils zwei Wälzkörperlaufbah
nen 12, 13 bzw. 14, 15 aufweisen.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion erhöht sich
die Belastbarkeit um den Faktor 1,6 hinsichtlich des Stan
des der Technik, bei gleichem Durchmesser der Laufbahnen.
Des weiteren wird auch die Steifigkeit des erfindungsgemä
ßen Robotergetriebes verdoppelt (ebenfalls bei gleichem
Durchmesser der Laufbahnen).
Diese Leistungssteigerung kommt dadurch zustande, dass
nunmehr die doppelte Anzahl an Wälzkörpern montiert werden
kann. Gegenüber einem einfachen Kreuzrollenlager nach dem
Stand der Technik ist dabei die Anzahl der erforderlichen
hochgenauen Wälzkörper-Laufbahnen pro Hauptlagerung nicht
verdoppelt, sondern beträgt ebenfalls nur vier.
Die Kosten für die Leistungssteigerung drücken sich im
wesentlichen nur in der Wälzkörperanzahl aus, sind also
niedrig, da lediglich eine größere Stückzahl des gleichen
Bauelementes hergestellt werden muss.
Außer einer verdoppelten Wälzkörperanzahl ergeben sich
im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung Möglichkeiten einer
Leistungssteigerung der Hauptlagerung durch steilere Dreh
winkel - etwa 65 Grad - sowie durch Rollen deren Länge grö
ßer als ihr Durchmesser ist.
1
Robotergetriebe
2
Eingangswelle
3
Sonnenrad
4
Planetenrad
5
Planetenachse
6
Planetenträger
7
Hohlrad
8
Hohlrad
9
Gehäuse
10
Lagerreihe
11
Lagerreihe
12
,
13
Wälzkörperlaufbahnen
14
,
15
Wälzkörperlaufbahnen
Claims (11)
1. Robotergetriebe (1) mit integrierter Lagerung des
Roboterarms, mit einem angetriebenen Sonnenrad (3), einem
ersten (7) und einem zweiten (11) Hohlrad, mit Planetenrä
dern (4), die auf Planetenachsen (5) in einem Planetenträ
ger (6) gelagert sind, dadurch gekennzeich
net, dass es zwei Lagerreihen (10, 11) enthält, deren
Laufbahnwinkel eine O-Anordnung bilden, wobei jede Lager
reihe ihren eigenen Ringraum aufweist, die Ringräume axial
parallel versetzt sind und innerhalb eines Ringraumes alle
Wälzkörper in gleicher Richtung montiert sind.
2. Robotergetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass jeder Ringraum zwei Wälz
körperlaufbahnen (12, 13, 14, 15) aufweist.
3. Robotergetriebe nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Wälzkörperlaufbah
nen (12, 13, 14, 15) direkt in die Getriebebauteile einge
arbeitet sind.
4. Robotergetriebe nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Laufbahnen (12, 13,
14, 15) einer Lagerreihe kegelig sind und gleiche Kegelwin
kel aufweisen.
5. Robotergetriebe nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Kegelwinkel 45 Grad
betragen.
6. Robotergetriebe nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Kegelwinkel kleiner
als 45 Grad sind.
7. Robotergetriebe nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper Zylin
derrollen sind.
8. Robotergetriebe nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Länge der Zylinderrol
len größer als deren Durchmesser ist.
9. Robotergetriebe nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Länge der Zylinderrol
len kleiner als deren Durchmesser ist.
10. Robotergetriebe nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den Zylinderrollen Führungselemente angeordnet
sind.
11. Robotergetriebe nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Führungselemente aus
Kunststoff-Formteilen bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998121884 DE19821884A1 (de) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Robotergetriebe mit integrierter Lagerung des Roboterarms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998121884 DE19821884A1 (de) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Robotergetriebe mit integrierter Lagerung des Roboterarms |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19821884A1 true DE19821884A1 (de) | 1999-11-18 |
Family
ID=7867920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998121884 Ceased DE19821884A1 (de) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Robotergetriebe mit integrierter Lagerung des Roboterarms |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19821884A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995004232A1 (de) * | 1993-07-28 | 1995-02-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Spielfreies planetengetriebe |
WO1996029526A1 (de) * | 1995-03-23 | 1996-09-26 | Zf Friedrichshafen Ag | Planetengetriebe |
DE19512978A1 (de) * | 1995-04-06 | 1996-10-10 | Linde Ag | Antriebsaggregat mit einem Motor, einem Planetengetriebe und einem Abtriebselement |
WO1996035888A1 (de) * | 1995-05-09 | 1996-11-14 | Alpha Getriebebau Gmbh | Zweistufiges planetenzahnradgetriebe |
-
1998
- 1998-05-15 DE DE1998121884 patent/DE19821884A1/de not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995004232A1 (de) * | 1993-07-28 | 1995-02-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Spielfreies planetengetriebe |
WO1996029526A1 (de) * | 1995-03-23 | 1996-09-26 | Zf Friedrichshafen Ag | Planetengetriebe |
DE19512978A1 (de) * | 1995-04-06 | 1996-10-10 | Linde Ag | Antriebsaggregat mit einem Motor, einem Planetengetriebe und einem Abtriebselement |
WO1996035888A1 (de) * | 1995-05-09 | 1996-11-14 | Alpha Getriebebau Gmbh | Zweistufiges planetenzahnradgetriebe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0839293B1 (de) | Planetengetriebe | |
EP1633994B1 (de) | Planetengetriebe | |
DE19857031B4 (de) | Innen eingreifendes Umlaufgetriebe | |
DE102017012328B3 (de) | Rotationsachsmodul und Knickarmroboter | |
EP1627164B1 (de) | Planetengetriebe | |
EP1559928A2 (de) | Umlaufgetriebe für eine Windenergieanlage | |
EP1188002B1 (de) | Planetengetriebe | |
EP3581830A1 (de) | Getriebeanordnung | |
DE102004051610B4 (de) | Lastschaltgetriebe für ein Fahrzeug | |
WO1995004232A1 (de) | Spielfreies planetengetriebe | |
WO2021204624A1 (de) | Drehlager und getriebebox | |
EP1926925B1 (de) | Lagerung eines zahnrads, welches als umkehrrad und als schaltbares losrad dient | |
EP1293705A1 (de) | Planetengetriebe | |
DE102013216802A1 (de) | Hochübersetzendes Umlaufrädergetriebe, insbesondere Stell- oder Aktuatorgetriebe | |
DE19821884A1 (de) | Robotergetriebe mit integrierter Lagerung des Roboterarms | |
WO2015083040A2 (de) | Planeten-schraubenrad-getriebe | |
DE102012014273A1 (de) | Getriebe mit Leistungsverzweigung | |
WO2017092748A1 (de) | Lageranordnung für einen stufenplaneten, sowie hiermit ausgestattetes umlaufrädergetriebe für eine kraftfahrzeugantriebseinheit | |
DE102009002067A1 (de) | Taumelradwolfromgetriebe | |
EP1850032A1 (de) | Modulares getriebe mit koaxialen wellen | |
DE102013216793A1 (de) | Hochübersetzendes Umlaufrädergetriebe, insbesondere Stell- oder Aktuatorgetriebe | |
DE112013006810T5 (de) | Antriebsstrang für ein Automatikgetriebe | |
EP1039170A2 (de) | Planetengetriebe | |
AT525577B1 (de) | Planetengetriebe | |
DE102022114385B3 (de) | Getriebevorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |