DE3636514A1 - Schraubvorrichtung - Google Patents
SchraubvorrichtungInfo
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- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
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- B25H1/00—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby
- B25H1/0021—Stands, supports or guiding devices for positioning portable tools or for securing them to the work
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- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
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- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubvorrichtung mit
einem mehrachsigen Handhabungsgerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Bei der automatisierten Ausführung von Verschraubungen
werden gegenwärtig Schrauber verwendet, bei denen eine
Antriebseinheit, ein Untersetzungsgetriebe, eine Spindel
führung und ein Schlüsselkopf zu einer Baueinheit zusam
mengefaßt sind, die an dem positionierten Endstück des
Arms des Handhabungsgeräts befestigt ist.
Damit haben die bekannten Schraubvorrichtungen eine Reihe
von Nachteilen:
Die von den einzelnen Elementen des Schraubers gebildete
Einheit hat ein vergleichsweise großes Gewicht, so daß
beispielsweise bei kleinen Industrierobotern die Verfahr
geschwindigkeit deutlich herabgesetzt wird.
Die Baulänge der Einheit ist so groß, daß ihr Einsatz an
kleinen Industrierobotern problematisch ist, da die noch
verfügbare "Arbeitshöhe" drastisch verringert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubvor
richtung anzugeben, die auch mit kleinen Handhabungsgerä
ten und insbesondere kleinen Industrierobotern ohne die
genannten Einschränkungen verwendbar ist.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren
Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Überraschenderweise gelingt eine Lösung der gestellten
Aufgabe dadurch, daß weiterhin ein Schrauber verwendet
wird, der eine Antriebseinheit, ein Untersetzungsgetriebe,
eine Spindelführung und einen Schlüsselkopf aufweist. Bei
der erfindungsgemäßen Schraubvorrichtung sind diese Ele
mente jedoch nicht zu einer einzigen Baueinheit zusammen
gefaßt, vielmehr besteht der Schrauber aus zwei Einheiten,
nämlich der eigentlichen Antriebseinheit und einer "Ab
triebseinheit", zu der das Untersetzungsgetriebe, die
Spindelführung und der Schlüsselkopf zusammengefaßt sind.
Von diesen Einheiten ist lediglich die Abtriebseinheit an
dem positionierten Endstück des Handhabungsgeräts befes
tigt, während die Antriebseinheit davon beabstandet ange
ordnet ist. Die Leistungsübertragung von der Antriebsein
heit auf die Abtriebseinheit erfolgt mittels einer bieg
samen Welle, die die Abtriebswelle der Antriebseinheit mit
der Antriebswelle des Untersetzungsgetriebes verbindet.
Die erfindungsgemäße Schraubvorrichtung hat damit gegen
über bekannten Schraubvorrichtungen eine Reihe von Vortei
len:
Das handzuhabende Gewicht an der "letzten Achse" des
Handhabungsgeräts wird um ca 30-50% gegenüber den bekann
ten Schraubvorrichtungen herabgesetzt. Auch die Baulänge -
der an der "letzten Achse" zu befestigenden Einheit wird
in der gleichen Größenordnung wie das Gewicht herabge
setzt.
Damit können Verschraubungen mit hohen Verfahrgeschwindig
keiten auch mit kleinen Industrierobotern, d. h. mit gerin
geren Investitionskosten, durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Schraubvorrichtung hat aber auch
gegenüber der "scheinbar weitergehenden Lösung" - auch das
Untersetzungsgetriebe nicht mehr an der letzten Achse
anzubringen und das Drehmoment von der Abtriebswelle des
Untersetzungsgetriebes auf die Spindelführung mittels
einer biegsamen Welle zu übertragen - Vorteile:
Die in diesem Falle zur Übertragung großer Momente erfor
derliche "biegsame" Welle mit großem Durchmesser ist so
wenig flexibel, daß die Behinderung des Positioniervor
gangs gerade eines kleinen Handhabungsgeräts durch die
"biegsame Welle" - wie erfindungsgemäß erkannt worden ist
- den Gewichtsvorteil durch die Verlagerung des Unter
setzungsgetriebes weit überwiegt.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß ist die Antriebseinheit nicht an dem an
der "letzten Achse" angelenkten Armteil des Industrierobo
ters befestigt. Es ist aber selbstverständlich möglich,
die Antriebseinheit nicht nur ortsfest, beispielsweise am
Sockel eines Industrieroboters (Anspruch 2) anzuordnen,
sondern auch an einem Armteil "vor der letzten Achse"
(Anspruch 3). Die Achsen vor der letzten Achse sind näm
lich stärker ausgebildet, so daß sich kaum eine Beein
trächtigung der Verfahrgeschwindigkeit auch bei kleinen
Systemen ergibt.
Die erfindungsgemäße "Aufspaltung" des Schraubers ist
selbstverständlich bei beliebigen Handhabungsgeräten von
Vorteil, von besonderem Vorteil ist sie jedoch bei (6
achsigen) kleinen Industrierobotern (Anspruch 4), da bei
diesen die "letzte Achse" häufig nur wenig Gewicht ohne
Reduzierung der Verfahrgeschwindigkeit tragen kann.
Die erfindungsgemäße Verlagerung der Antriebseinheit "weg
von der letzten Achse" erhöht auch den Freiheitsgrad bei
der Wahl der Antriebseinheit: so sind u. a. Elektromotore
(Anspruch 5) oder Druckluftmotore (Anspruch 6) einsetzbar.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs
beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be
schrieben,
deren einzige Figur schematisch eine erfindungsgemäße
Schraubvorrichtung zeigt.
Die erfindungsgemäße Schraubvorrichtung weist ein nur
schematisch dargestelltes Handhabungsgerät 1 mit mehreren
Bewegungsachsen 2, 3, 4... , die die freie Positionierung
eines aus mehreren Teilen 51, 52, ... bestehenden Arms 5
erlauben. Am Endstück (Roboterhand) 51 des Arms 5 ist - wie
die Figur schematisiert zeigt - ein Untersetzungsgetriebe
6, eine Spindelführung 7 und ein Schlüsselkopf 8 ange
bracht, die in an sich bekannter Weise zur Aufnahme und
zum Aus- bzw. Eindrehen von Schrauben ausgebildet sind.
Die Antriebswelle 9 des Untersetzungsgetriebes 6 ist über
eine biegsame Welle 10 mit der Abtriebswelle 121 eines
Motors 12 verbunden, der am Sockel 11 des Handhabungs
geräts 1 befestigt ist.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß das vom letzten
Armteil 51 zu tragende Gewicht deutlich gegenüber bekann
ten Schraubvorrichtungen herabgesetzt ist, so daß die
Verfahrgeschwindigkeit nicht beeinträchtigt wird. Anderer
seits genügt eine vergleichsweise "dünne" biegsame Welle,
um die Leistung vom Motor auf das Untersetzungsgetriebe zu
übertragen, da das "Moment" erst im Untersetzungsgetriebe
aufgebracht wird.
Vorstehend ist die Erfindung anhand eines schematischen
Ausführungsbeispiels ohne Beschränkung des allgemeinen
Erfindungsgedankens - die Antriebseinheit von der "letzten
Achse" weg zu verlagern - beschrieben worden. Selbstver
ständlich sind gegenüber der Zeichnung die verschiedensten
Modifikationen möglich:
So können beliebige mehrachsige Handhabungsgeräte, bei
spielsweise Industrieroboter verwendet werden. Die Ausfüh
rung der Antriebseinheit ist beliebig, beispielsweise
können Elektromotore oder Druckluftmotore eingesetzt
werden. Auch kann die Antriebseinheit nicht nur ortsfest,
sondern auch an einem anderen Armteil, beispielsweise dem
Armteil 52 oder 53 befestigt werden. Diese Lösung hat u. U.
den Vorteil, daß auch bei Verwendung einer "kurzen" bieg
samen Welle der Bewegungsbereich des Industrieroboters
nicht eingeschränkt wird.
Claims (6)
1. Schraubvorrichtung mit einem mehrachsigen Handhabungs
gerät (1), das den Schlüsselkopf (8) eines Schraubers
positioniert, der aus einer sich mit hoher Drehzahl dre
henden Antriebseinheit (12), einem Untersetzungsgetriebe
(6), einer Spindelführung (7) und dem Schlüsselkopf zur
Aufnahme und Führung einer Schraube besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (12) und
das Untersetzungsgetriebe (6) über eine biegsame Welle
(10) verbunden sind, und daß an dem positionierten End
stück (51) des Arms (5) des Handhabungsgeräts (1) ledig
lich das Untersetzungsgetriebe (6), die Spindelführung (7)
und der Schlüsselkopf (8) befestigt sind, während die
Antriebseinheit (12) davon beabstandet angeordnet ist.
2. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (12) an
einem ortsfesten Teil (11) des Handhabungsgeräts (1)
befestigt ist.
3. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit an einem
anderen Armteil (52, 53) des Handhabungsgeräts befestigt
ist.
4. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät ein
Industrieroboter ist.
5. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit ein Druck
luftmotor ist.
6. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit ein Elek
tromotor ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863636514 DE3636514A1 (de) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Schraubvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863636514 DE3636514A1 (de) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Schraubvorrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3636514A1 true DE3636514A1 (de) | 1988-05-05 |
DE3636514C2 DE3636514C2 (de) | 1990-03-29 |
Family
ID=6312563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863636514 Granted DE3636514A1 (de) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Schraubvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3636514A1 (de) |
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