DE3113184C2 - - Google Patents

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DE3113184C2 DE3113184A DE3113184A DE3113184C2 DE 3113184 C2 DE3113184 C2 DE 3113184C2 DE 3113184 A DE3113184 A DE 3113184A DE 3113184 A DE3113184 A DE 3113184A DE 3113184 C2 DE3113184 C2 DE 3113184C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein antreibbares Mehrachsgelenk für Handhabungsgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE-AS 26 19 336 ist ein Mehrachsgelenk bekannt, bei dem alternativ zwei oder drei per Hydromotoren antreibbare Drehachsen, die sich in einem Punkte schneiden, kompakt zusammenbaubar sind. Seine Gelenke sind aber nur über koaxiale Wellen von einzelnen Motoren, die sich auf einer gemeinsamen Basisplatte befinden, über Kegelzahnräder antreibbar. Die konzentrischen Wellen treiben Kegelradgetriebe in einem Gelenkgehäuse, aus dem die verschiedenen Abtriebswellen abzweigen. Hohe Torsionsbeanspruchungen auf Wellen und Zähne, wegen großen Abstandes der Motoren vom Gelenk, ergeben dabei eine hohe mechanische Belastung der Getriebe und Lager und erfordern aufwendige Zwangsschmierungssysteme, um den Verschleiß in Grenzen zu halten. Eine teleskopartig ineinander verschachtelte Anordnung von Wellen, Lagern und Getrieberädern ist aufwendig und kompliziert sowohl hinsichtlich der Fertigung als auch der Montage und der Wartung. Zudem bietet sie keine spielfreie Kraftübertragung für genaue Bewegungsabläufe. Die Kinematik dieser Anordnung gestattet - mit Ausnahme des letzten Dreh- und Schwenkachsenpaares - auch keine völlig unabhängige, kompensationsfreie Antreibbarkeit für jede Dreh- bzw. Schwenkachse, weil stets eine weitere Achse mitbewegt werden muß, wenn eine der Wellen gegenüber dem Gehäuse eine gleichbleibende Winkelposition beibehalten soll.
Ein weiteres, dreigliedriges und dreiachsiges Gelenk geht beispielsweise aus der DE-AS 27 17 870 als bekannt hervor. Bei diesem Gelenk ist das erste Glied ein um seine Längsachse rotierender Rahmen, an welchem die Antriebsmotoren und die Winkelmeßsysteme befestigt sind und in welchem über Zahnriemen und -räder die Drehbewegung von den Motoren für das zweite Glied übermittelt wird. Das zweite und das dritte Glied, deren Achsen jeweils senkrecht zum vorhergehenden Glied stehen, weisen jeweils komplex gelagerte Wellen auf, wobei die Drehbewegung vom zweiten auf das dritte Glied über Kegelzahnräder übermittelt wird. Dieses bekannte Dreiachsgelenk ist relativ komplex aufgebaut mit vielen Einzelteilen und auch bei einem solchen Gerät muß die Beeinflussung der drei Achsen untereinander kompensiert werden. Des weiteren ist bei einem solchen Gelenk mit zwar senkrecht auf der zweiten stehenden ersten Achse, aber dazu nicht fluchtender letzter Achse die Vorberechnung der Bahnkurven für die Bahnsteuerung relativ kompliziert.
Weitere mehrachsige Manipulatorarmgelenke, die sich durch Modulbauweisen mit flanschartigen Verbindungen auszeichnen, sind z. B. aus der DE-PS 23 01 423 und US-PS 38 19 061 bekannt. Jedoch sind dies über Lineareinheiten gesteuerte Gelenkanordnungen, denen eine besonders für Bahnsteuerungsaufgaben und hohe Zugriffspräzision günstigere Anordnung der Einzelantriebe unmittelbar in einem Dreiergelenk fehlt. Bei den Bewegungsabläufen sind ebenfalls komplizierte und aufwendige Kompensationsmaßnahmen, die Programmierung und Steuerung erschweren, unvermeidbar.
Aus der DD-PS 1 48 199 ist es zwar bekannt, einfache Robotergelenke unmittelbar mit keine Hohlräume im Motorinneren aufweisenden Hydromotoren, welche Flanschflächen haben, anzutreiben. - Hydraulisch angetriebene Mehrachsgelenke mit gemeinsamem Drehachsen-Schnittpunkt ohne Achsversatz, bei welchen der Herstell- und Programmierungsaufwand erheblich reduzierbar wäre, werden daraus jedoch nicht erkennbar.
Mehrachsgelenke mit sich in einem Punkte schneidenden Drehachsen sind z. B. aus der DE-AS 27 45 932 und DE-OS 29 27 485 bekannt. Hier sind die drei Antriebsachsen zwar konzentrisch übereinander angeordnet. Die äußere Achse als erstes Glied ist dabei jedoch an ihrem äußeren Ende halbschalenförmig ausgebildet und das zweite Glied, welches ebenfalls halbschalenförmig ausgebildet ist, ist auf der ersten Halbschale mit 45° Schrägstellung drehbar gelagert und erhält über kegelige Zahnräder seine Drehbewegung von der mittleren, konzentrischen Antriebswelle, während das dritte, im zweiten Glied außermittig angeordnete Glied ebenfalls über mehrere kegelige Zahnräder seine Drehbewegung von der inneren der drei konzentrischen Antriebswellen erhält. Bei diesen drei Achsgelenken stehen die Achsen der drei kinematischen Glieder wohl in einem derartigen Winkel zueinander, daß sie sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt treffen. Jedoch wird die Vorberechnung von Bahnkurven dadurch noch nicht ebenso vereinfacht, wie wenn die zweite Achse rechtwinklig zur ersten und die dritte zur ersten in Normallage fluchtend stünde. Der von derartigen Gelenken für Bewegungen benötigte Freiraum ist immer noch beträchtlich.
Es werden hier auch noch relativ viele mechanische Elemente benötigt. Zudem ist die Beeinflussung der drei Achsen untereinander auch hier vorhanden und muß deshalb ebenfalls kompensiert werden. Bei diesen bekannten Dreiachsgelenken muß das Gelenk immer in seiner dreiteiligen bzw. dreiachsigen Gesamtheit verwendet werden. Es können nicht, bei Bedarf, nur eines oder beliebig zwei oder drei Glieder verwendet werden, so daß damit oft eine Überkomplexität zum Einsatz kommt, wo diese nicht erforderlich ist.
Die DE-OS 25 03 003 offenbart zwar von einer Schwenkachse ausgehende hydraulische Drehantriebe, jedoch keine Anordnung mit Dreiachsenschnittpunkt ohne Achsversatz. Es wird ein zusätzliches Betätigungsorgan zur relativen Drehung dieser Teile (Handgelenk) um die Horizontalachse benötigt, weil sich dessen Achse nicht mit der anderen Achse schneidet. Es ist hier unmöglich, jedes Gelenk völlig unabhängig allein für sich zu drehen.
Die außerhalb angesetzten und daher platzmäßig störenden Antriebe bestehen zwar aus Flügelzellenmotoren, die aber keinen vollen 360°-Aktionswinkel oder eine als Antriebsrotor ausgebildete Hohlwelle ermöglichen. Es ist nicht möglich, die Hydromotore selbst als Gelenke nachfolgender kinematischer Glieder zu nutzen. Die Welle dient primär zur Übertragung von Potentiometerdaten.
Auch in der US-PS 38 19 061 ist kein gemeinsamer Schnittpunkt aller Drehachsen gegeben, sondern auch ein Seitenversatz erkennbar. Darüber hinaus handelt es sich dort um eine elektromechanische und nicht um eine hydrostatische Antriebslösung.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein antreibbares Mehrachsgelenk mit platzsparend und achsversatzfrei zueinanderstehenden Hydromotoren zu schaffen, dessen bedarfsweise auch zu zweit verwendbare und ohne Kompensationsmaßnahmen unabhängig voneinander antreibbare Gelenke unkompliziert und wartungsfreundlich aus wenigen, einfach zu fertigenden Teilen bestehen und hohen Belastungen und Dauerbeanspruchungen ausgesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung von einem Mehrachsgelenk mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst:
Das antreibbare Mehrachsgelenk nach der Erfindung weist demnach nicht nur in bekannter Weise zwei oder drei, im wesentlichen hintereinander angeordnete kinematische Glieder (Gelenkantriebe) mit je einer Drehachse auf, sondern es ist erfindungsgemäß möglich, jedes der Glieder einzeln über Flügelzellen-Hydromotore mit unmittelbar darin eingebauten Positioniereinrichtungen anzutreiben, ohne daß sich eine der Drehachsen aus dem gemeinsamen Schnittpunkt entfernt. Jedes der kinematischen Glieder hat an seinem äußeren Ende einen Aufnahmeflansch, an welchem das nächstfolgende kinematische Glied derart befestigt ist, daß ein jedes der drei verschiedenen kinematischen Glieder (Gelenke) über sehr torsionssteife Stützträger und Flansche (anstatt Wellen und Zahnräder) sowie praktisch unabhängig vom vorhergehenden Glied seine Drehbewegung erhält bzw. ausüben kann. Dadurch wird sowohl eine höhere Belastbarkeit als auch eine Verselbständigung der kinematischen Glieder (Gelenke) erreicht, so daß die Glieder auch einzeln oder in beliebiger Kombination je zwei genommen oder auch platzvertauscht verwendet werden können. Durch den einzeln vornehmbaren hydraulischen Antrieb einer jeden Achse, ohne die Beeinflussung der drei Achsen untereinander, braucht keine Kompensation eines Seitenversatzes einer Achse mehr vorgenommen zu werden. Durch direkte Anflanschbarkeit der Gelenke aneinander ist dabei auch ein leichter und einfacher Austausch eines der Gelenke im Falle einer Reparatur möglich. Bei vergleichbaren Abmessungen, wie bei reinen Mechanikgelenken, können diese kompensationsfrei beweglichen hydraulischen Gelenkantriebe höhere, direkt ansetzende Kräfte ermöglichen, weil Reibungsverluste, Ungenauigkeiten durch Zahnspiele und ein erheblicher Bearbeitungsaufwand (Verzahnungen) sowie komplizierte Einbauprobleme vermieden werden.
Durch die Plazierung von unmittelbar selbst auch als Schwenklager des nächstfolgenden Gelenkes dienenden Hydromotoren direkt in der Gelenkdrehachse wird sowohl eine platz- und bauteilesparende als auch eine die Hydromotorenlager doppelt nutzende Lageranordnung mit zuverlässigster Dauerschmierung durch das Drucköl erreicht, deren Drehmomente über kurze, außenliegende und stark belastbare Stützträger (Achsrohre) und ihre Flansche weit vorteilhafter übertragbar sind, als z. B. über Kegelradgetriebe, Teleskophohlwellen usw. Durch die die Hydromotoren außen umgreifenden Stützträger mit achsversatzfreiem Anschluß am benachbarten Hydromotorgelenk bleibt die Bewegungssymmetrie jeder Dreh- und Schwenkachse in jeder Schwenklage erhalten, so daß sich sowohl Programmierungs- und Steuerungsvereinfachungen als auch (durch Wegfall exzentrischer Bahnkurven) eine günstigere Belastungskonstanz am gesamten Handhabungsgerät ergibt. Eine teure, kompliziert zu montierende und schmierungssensible Bauweise von erheblichem Gelenkgewicht wird mit der erfindungsgemäßen Mehrfachnutzung der Hydromotoren in Flügelzellenbauweise als lokaler Antrieb und als Dreh- bzw. Schwenklager vorteilhaft vermieden. Kein seitlich herausstehender Hydromotor stört beim Einsatz unter beengten Platzverhältnissen und auch der Drehmelder im Inneren des Hydromotors schützt den empfindlichen Steuerungsteil vor schädlichen Einflüssen der Umgebung (Wärme, Feuchtigkeit usw.).
Wenn der Hydromotor des ersten Gelenkes direkt am vorderen Ende des Handhabungsarmes und der erste Aufnahmeflansch am Antriebsrotor des ersten Hydromotors befestigt ist, sind alle drei Gelenke an der Vorderseite des Handhabungsraumes angeordnet, so daß die von ihnen auszuführenden Bauteilbewegungen leicht bzw. kurz und ohne Kräfteverluste ausführbar sind. Durch den Wegfall der gegenseitigen Bewegungsbeeinflussungen der Achsen aufgrund der Vermeidung eines seitlichen Achsenversatzes ist bei der Steuerung des erfindungsgemäßen Mehrachsgelenkes keine gesonderte Winkelkompensation mehr nötig, so daß sowohl der mechanische Aufwand als auch die Steuerungsanlage bzw. die Programmierung einfacher und sehr viel zuverlässiger wird.
Die einfache Ausgestaltung der Hydromotoren, welche zugleich Drehlager für ihre nachfolgenden Nachbarantriebe sind, ermöglichen hohe Zugriffskräfte ohne lange, evtl. nicht genügend steife Zwischenglieder und (ohne großen Verzahnungsaufwand) hohe Präzision. Die Verwendung von hydraulischen Antrieben bringt zusätzlich den Vorteil, daß immer geschmierte Eingriffsteile zum Einsatz kommen, daß also praktisch kaum eine zusätzliche Schmierung der beweglichen Teile benötigt wird. Des weiteren sind die Zugriffskräfte hydraulisch übersetzbar ohne zusätzliche Teile bzw. Reibungsstellen. Eine evtl. benötigte Kühlung ist dabei außerhalb des eigentlichen Gelenkes ebenfalls noch möglich.
Die integrierte Drehmelder- und Positioniereinrichtungs­ anordnung vermindert insbesondere die Beschädigungsgefahr für Meßglieder, Kabel bzw. Schläuche usw. und ermöglicht interne Verbindungen mit zuverlässiger Abdichtbarkeit.
Ein Mehrachsgelenk nach der Erfindung eignet sich für alle Handhabungseinrichtungen und dergleichen, welche für einen rohrförmigen Handhabungsarm vorgesehen sind. Eine hohe Genauigkeit der Handhabung wird gewährleistet, ohne daß eine Beeinflussung der drei Achsen untereinander stattfinden würde, welche zu kompensieren wäre. Die Achsen sind dabei direkt einzeln ansteuerbar und daher sehr einfach programmierbar. Zwischen den Achsen wird bei Ersparnis besonderen baulichen Aufwandes ein Achsversatz völlig vermieden und damit eine präzise Arbeitsweise erreicht. Ein erfindungsgemäßes Mehrachsgelenk ist daher sehr einfach und kompakt aufgebaut, wartungs- und reparaturfreundlich und es ermöglicht es, die Achsen auch einzeln oder in beliebiger Kombination zu verwenden.
Nach Anspruch 2 kann es zwecks Schwerpunktverlagerung auch besonders vorteilhaft sein, den Hydromotor des ersten Gelenkes am hinteren Ende des Armes zu befestigen, während im Inneren des rohrförmigen Armes als Stützträger ein Antriebsrohr koaxial angeordnet ist. Dieses Antriebsrohr ist einerseits am Antriebsrotor des ersten Hydromotors befestigt und weist andererseits einen Aufnahmeflansch auf, über welchen es gleichzeitig im Handhabungsarm gelagert ist. Dabei kann der erste Drehmelder an einer Aufnahme außerhalb des Hydromotors befestigt und mit dem Hydromotor über einen Zahnriemen spielfrei angetrieben sein.
Nach Anspruch 3 wird erreicht, daß - um kurze Zuleitungen zu erhalten - zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk ein starres Zwischenglied angeordnet ist, in welchem die Servoventile für die Gelenkantriebe 2 und 3 angeordnet sind. Des weiteren enthält dieses Zwischenglied den Hydrauliksteuerblock zur Aufnahme der Servoventile und der Hydraulikleitungen für die nachfolgenden Gelenke und auch die elektrischen Steuerleitungen, die an einer Klemmleiste belegt werden und von hier aus in einer Sammelleitung weiterführbar sind. Servoventile und Klemmleisten sind nach Abnahme eines den äußeren Mantel des Zwischengliedes bildenden Schutzrohres gut zugänglich, wodurch die Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit der erfindungsgemäßen Mehrfachgelenk- Anordnung noch mehr gesteigert wird.
Nach Anspruch wird erreicht, daß auf besonders automatisierungsgeeignete Weise für die kinematischen Glieder an sich bekannte hydraulische Positioniereinrichtungen verwendbar werden (siehe DE-PS 21 46 289). Hierbei besteht die jeweilige Positioniereinrichtung aus einem Hydrostaten (vorzugsweise Flügelzellenpumpe), welcher eine Schaltscheibe mit entsprechend in ihm vorgesehenen Positioniernuten (bzw. Teilscheiben) antreibt und einer Steuereinheit, deren Fixierbolzen in jeweils eine der Positioniernuten der Scheiben eingreifen kann. Soll nur eine Verschwenkung eines der kinematischen Glieder (Gelenke) vorgenommen werden, so wird der entsprechende Fixierbolzen der Steuereinheit aus der Positionsnut zurückgezogen und die Flügelzellenpumpe kann sich mit der Stelldrehzahl zu drehen beginnen. Nach Erreichung des gewünschten Verschwenkwinkels fährt der Fixierbolzen in eine entsprechende Nut der Steuerscheibe ein, wodurch das kinematische Glied wieder festgesetzt wird. - Ein derart fixiertes Gelenkesystem ergibt eine starre Basis für hochgenaues Arbeiten bei minimaler Vibration bzw. Maßabweichung.
Ein Ausführungsbeispiel des Mehrachsgelenkes nach der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht auf ein Handhabungsgerät mit einem erfindungsgemäßen Mehrachsgelenk als Dreiachsgelenk;
Fig. 2 einen axialen Schnitt durch das Dreiachsgelenk, dieses in koaxialer Ausrichtung der ersten und der dritten Achse zeigend, und
Fig. 3 das Dreiachsgelenk, wie in Fig. 2, in Draufsicht.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht das Handhabungsgerät 1 aus einem Sockel 2, auf dessen Oberseite ein vertikaler Turm 3 vorgesehen ist, welcher um die vertikale Z-Achse eine Rotation 5 ausüben kann. Am Turm 3 ist ein horizontaler Arm 4 derart vorgesehen, daß er einerseits eine vertikale Translation 6 und andererseits eine horizontale Translation 7 entlang der X-Achse ausüben kann. Am hinteren Ende des Armes 4 ist in Fig. 1 ein Teil eines ersten kinematischen Gliedes 10 (Gelenkes) sichtbar, welches z. T. koaxial im Inneren des Armes 4 bis zu dessen Vorderseite verläuft, wie dies genauer in Fig. 2 ersichtlich wird. Am vorderen Ende des Armes 4 sind des weiteren ein zweites Gelenk 30, ein drittes Gelenk 50 und an diesem ein Werkzeug 70 angeordnet. Aus Fig. 2 wird ersichtlich, daß an der hier rechten Seite des Armes 4 des Handhabungsgerätes 1 ein erster Hydromotor 13 befestigt ist, an dessen Antriebsrotor 14 ein koaxial durch den Arm 4 hindurchreichendes Antriebsrohr 18 befestigt ist. Das Antriebsrohr 18 weist an seinem linken Ende einen durch Gewinde o. ä. mit diesem befestigten Aufnahmeflansch 15 auf, welcher seinerseits über Lager 19 und 20 in einem am Arm befestigten Lagerrohr 21 gelagert ist. Hierdurch ist das Antriebsrohr 18 und somit das erste Gelenk 10 einerseits über den Hydromotor und andererseits am äußeren Ende des Handhabungsarmes 4 genau und spielfrei gelagert. Am Hydromotor 13 ist stirnseitig eine Aufnahme 22 befestigt, welche einen ersten Drehmelder 16 aufnimmt. Der Drehmelder 16 ist einerseits mit der Aufnahme 22 verbunden und andererseits über einen Zahnriemen 24, eine Welle 23 und dem mit der Welle 23 fest verbundenen Antriebsrohr 18 mit dem Antriebsrotor 14 des Hydromotors 13 spielfrei angetrieben. Auf der Welle 23 ist des weiteren ein Ölverteiler 25 mit hydraulischer Energiezufuhr 26 als auch eine Drehzuführung 27 für die elektrischen Steuerleitungen vorgesehen. Die elektrischen Steuerleitungen 28 und Hydraulikleitungen 29 sind im Inneren des Antriebsrohres 18 verlegt.
Am Aufnahmeflansch 15 des ersten Gelenkes 10 ist ein Zwischenglied 60 befestigt, welches im wesentlichen aus einem Ventilträger 61 besteht, welcher gleichzeitig Hydraulikblock zur Aufnahme von Servoventilen 62, 63 für die Gelenke 30 und 50 und für die unsichtbare Weiterleitung der Hydraulikleitungen zu ihren Motoren dient. Außerdem werden die elektrischen Steuerleitungen 64 hier an einer Klemmleiste belegt und von hier aus in einer Sammelleitung 45 an den hinteren Teil des Gelenkes geführt. Der Ventilträger 61 wird von einem zylindrischen Schutzrohr, welches zur besseren Wartung der im Inneren angeordneten Teile leicht abnehmbar ausgeführt ist, umgeben. An dem linken, flanschförmigen Ende des Zwischengliedes 60 ist das zweite Gelenk 30 über L-förmige Stützträger 38, 39 befestigt. Zwischen den im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Armen der Stützträger 38, 39 ist ein Hydromotor 33 aufgenommen, derart, daß sein Antriebsrotor 34 in eine entsprechende Ausnehmung des Stützträgers 38 hineinragt. Das zweite Gelenk 30 weist des weiteren einen Aufnahmeflansch 35 auf, welcher als Stützträger zwei zu ihm senkrecht stehende und zueinander im wesentlichen parallel ausgerichtete Schwingen 40, 41 aufweist, welche ihrerseits die Arme der vorgeordneten Stützträger 38 und 39 umgreifen. Dabei ist die Schwinge 40 mit dem Antriebsrotor 34 des Hydromotors 33 drehfest verbunden, während die Schwinge 41 in dem Arm des Stützträgers 39 drehbar gelagert ist. Hierdurch wird die Verschwenkung des Aufnahmeflansches um die Achse des Hydromotors, welche gleichzeitig die Drehachse 31 des zweiten Gelenkes 30 darstellt, verwirklicht. Die Achse 31 ist im wesentlichen senkrecht zur Drehachse 11 des ersten Gelenkes 10 ausgerichtet. In der großen Bohrung 42 des Hydromotors 33 ist ein Drehmelder 36 derart angeordnet, daß er einerseits mit dem Stützträger 40 (Schwinge) und andererseits mit dem Stützträger 39 spielfrei verbunden ist. Der Stützträger 41 (Schwinge) ist derart ausgebildet, daß er einen Ölverteiler 43 aufnimmt, von welchem aus Verrohrungen 44 zum dritten kinematischen Glied 50 (Gelenk) führen. In den Stützträgern 38, 39 sind (nicht dargestellt) Bohrungen vorgesehen, durch welche die hydraulischen und elektrischen Leitungen aus dem Zwischenträger 60 in das zweite Gelenk 30 geleitet werden. Das dritte Gelenk 50 besteht im wesentlichen aus einem Hydromotor 53, welcher direkt auf dem Aufnahmeflansch 35 des zweiten Gelenkes 30 festgeschraubt ist. Am Antriebsrotor 54 des Hydromotors 53 ist ein Aufnahmeflansch 55 befestigt, welcher seinerseits zur Aufnahme von Greifern oder Werkzeugen 70 dient. In der großen Bohrung des Hydromotors 53 ist ein Drehmelder 56 derart angeordnet, daß er einerseits mit dem Aufnahmeflansch 55 und andererseits mit dem Aufnahmeflansch 35 spielfrei verbunden ist. Die Achse des Hydromotors 53 bildet auch hier gleichzeitig die Drehachse dieses Gelenkes, wobei sie derart ausgerichtet ist, daß sie im wesentlichen senkrecht zur Achse 31 des zweiten Gelenkes steht, diese schneidend. Die Drehachsen 11, 31, 51 der drei Gelenke 10, 30 und 50 sind folglich derart ausgerichtet, daß sie sich alle in einem Punkt M schneiden, welcher sich auf der Achse 31 befindet.
Das Mehrachsgelenk nach der Erfindung ist, außer in Verbindung mit einem Handhabungsgerät der in der Zeichnung dargestellten standfesten Art, auch in Verbindung mit anderen Grundgeräten, wie fahrbaren Robotern oder beweglichen Grundgeräten, z. B. mit auf einen Wagen gesetztem Turm o. ä., denkbar.

Claims (5)

1. Antreibbares Mehrachsgelenk für Handhabungsgeräte
  • - mit zwei oder drei hintereinandergeschalteten, in ihrer Winkelstellung durch Hydromotore einstellbaren und durch Drehmelder überwachten kinematischen Gliedern,
  • - deren Achsen derart zueinander ausgerichtet sind, daß alle Achsen sich in einem Punkt schneiden und jeweils die Achsen zweier benachbarter kinematischer Glieder aufeinander senkrecht stehen
  • - und deren letztes eine Befestigungsplatte für Greifer bzw. Werkzeuge trägt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die als an sich bekannte Flügelzellenhydrostaten ausgebildeten Hydromotore (13, 33, 53) als Hohlwellen ausgebildete Antriebsrotoren (14, 34, 54) aufweisen,
  • - die jeweils über Zwischenglieder mit gabelförmig angeordneten Stützträgern (38, 39; Schwinge 40, 41) starr mit dem Stator des nächstfolgenden Hydromotors (33, 53) verbunden sind,
  • - daß mindestens vom zweiten kinematischen Glied (30) an die Hydromotore (33, 53) selbst das jeweilige Gelenk des Gliedes (30, 50) bilden,
  • - wobei die Drehmelder (36, 56) in der Innenbohrung des zugehörigen Antriebsrotors (34, 54) angeordnet und mit diesem und seinem Stator spielfrei verbunden sind.
2. Mehrachsgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Hydromotor (13) des ersten Gelenkes (10) am hinteren Ende eines Armes (4) des Handhabungsgerätes (1) befestigt ist,
  • - daß im Inneren des rohrförmigen Armes (4) ein Antriebsrohr (18) koaxial angeordnet ist,
  • - welches einerseits am Antriebsrotor (14) des Hydromotors (13) befestigt ist und andererseits einen Aufnahmeflansch (15) aufweist,
  • - über welchen es gleichzeitig im Arm (4, 21) gelagert ist und
  • - daß der Drehmelder (16) an einer am Hydromotor befestigten Aufnahme (22) befestigt und mit dem Hydromotor (13) über einen Zahnriemen (24) spielfrei angetrieben ist.
3. Mehrachsgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zwischem dem ersten und dem zweiten Gelenk (10, 30) ein Zwischenglied (60) angeordnet ist,
  • - in welchem Servoventile (62, 63) für das zweite und das dritte Gelenk (30, 50) angeordnet sind.
4. Mehrachsgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen (29) und die elektrischen Steuerleitungen (28) überwiegend im Inneren der Gelenke (10, 30) angeordnet sind.
5. Mehrachsgelenk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Gelenke (10, 30, 50) an sich bekannte hydraulische Positioniereinrichtungen sind,
  • - deren Flügelzellenpumpe um eine Steuereinheit mit Fixiereinrichtung und eine Schaltscheibe mit Positionsnuten ergänzt ist.
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