DE4037773A1 - Schwenkarmroboter - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Schwenkarmroboter nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die bekannten Schenkarmroboter dieser Gattung besitzen Gehäuseteile, die aus Gußkonstruktionen oder geschweißter Verbundkonstruktionen aus Blech oder Gußhalbzeugen aufgebaut sind. Die Guß- oder Schweißkonstruktionen erfordern einen hohen Mate­ rialeinsatz mit hohem Bearbeitungsaufwand. Aus EP-B1 2 65 835 ist es bekannt, den Schwenkarm eines Industrieroboters aus zwei, die Arm­ länge aufweisenden, gleichen stranggepreßten Einzelelementen auszu­ bilden. Hier verläuft die Hohlform in Richtung der Auslegung des Schwenkarms, wodurch für Schwenkachsen zusätzliche Lagerstellen in den Schwenkarm eingebracht werden müssen.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schwenkarmroboter mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Reduzierung des Materialeinsatzes eine Erhöhung der Roboterdynamik möglich ist und zugleich der Fertigungsaufwand auch dadurch redu­ ziert wird, daß die Lagerstellen für die Schwenkachsen bereits in die Profile eingeformt sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Schwenk­ armroboters möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch die modu­ lare Ausbildung der Strangpreßprofile, deren Mehrfachverwendung ge­ währleistet ist. Gleichzeitig läßt sich durch Austausch eines ein­ zelnen Profils die Reichweite des Schwenkarmroboters variieren.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Schwenkarmroboters in Seitenansicht, Fig. 2 bis 5 den Querschnitt der einzelnen verwen­ deten Strangpreßprofile, Fig. 6 den Querschnitt des Profils des Stativkörpers gemäß Linie VI-VI aus Fig. 1, Fig. 7 einen Quer­ schnitt durch den ersten Schwenkarm gemäß Linie VII-VII aus Fig. 1, Fig. 8 einen Querschnitt des zweiten Schwenkarms gemäß Linie VIII-VIII aus Fig. 1, Fig. 9 einen Querschnitt gemäß Linie IX-IX aus Fig. 1 und Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der Schwenkarmroboter besitzt einen Stativkörper 10, aus dem nach oben eine Stativverlängerung 19 herausragt, an welcher um eine erste Schwenkachse 15 ein erster Schwenkarm 11 drehbar gelagert ist. Der Statorkörper 10 ist auf einer Grundplatte 18 befestigt. Der Schwenk­ arm 11 besitzt eine zweite Schwenkachse 16, in der ein zweiter Schwenkarm 12 drehbar gelagert ist, wobei im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel der zweite Schwenkarm 12 unterhalb des ersten Schwenk­ arms 11 angeordnet ist. Es ist aber gleichsam denkbar, den zweiten Schwenkarm 12 oberhalb des ersten Schwenkarms 11 anzulenken. Beide Schwenkarme 11, 12 sind parallel zueinander in der horizontalen Ebene verschwenkbar.

Den Abschluß des zweiten Schwenkarms 12 bildet eine Arbeitsvorrich­ tung, hier eine Hub-Dreheinheit 13, in der eine an einer Pinole 32 angeordnete Greiferaufnahme 14, um die Drehachse 17 drehbar und in vertikaler Richtung längsverschiebbar gelagert ist.

In den Schwenkachsen 15 und 16 ist am ersten Schwenkarm 11 jeweils ein Antrieb 20, beispielsweise ein Elektromotor mit Getriebe ange­ flanscht, mit dem die Schwenkbewegung der beiden Schwenkarme 11 und 12 erzeugt wird. Ein weiterer Elektromotor 20 ist über ein Getriebe 34 am oberen Ende der Hub-Dreheinheit 13 angesetzt, der eine mit einer Strich-Punkt-Linie angedeutete Spindel 33 antreibt. Die Dreh­ bewegung der Spindel 33 wird mittels nicht dargestellter Bauelemente auf die Pinole 32 derart übertragen, daß die Pinole 32 eine trans­ latorische Bewegung ausübt. Ein vierter Elektromotor 20 ist am un­ teren Teil der Hub-Dreheinheit 13 angeordnet und besitzt ebenfalls nicht dargestellte Übertragungsmittel auf die Pinole 32, um diese in Rotation zu versetzen.

Aus Fig. 2 bis 5 gehen die für den modularen Aufbau des Schwenkarm­ roboters verwendeten Strangpreßprofile 21 bis 24 hervor. Das Profil 21 dient gemäß Fig. 6 als Stativkörper 10. Der Profilquerschnitt des Stativkörpers 10 besteht aus einem Hohlzylinder 30 und einem seitlich daran ansetzenden, mit zwei Hohlräumen versehenen und in sich geschlossenen Arm 31. Die beiden vom Profil 21 gebildeten Hohl­ räume am Arm 31 dienen als Installationsraum für die Energieversor­ gungsleitungen. Im Hohlzylinder 30 ist die Stativverlängerung 19 befestigt.

Der erste Schwenkarm 11 ist gemäß Fig. 7 aus den Profilen 21 und 22 zusammengesetzt. Das Profil 22 (Fig. 3) besitzt ebenfalls einen Hohlzylinder 40 an dem sich seitlich ein Arm 41 anschließt, der je­ doch seitlich offen ist. Die Öffnung des Profils 22 ist dabei so ge­ formt, daß sie den Arm 31 des Profils 21 übergreift. Die Befestigung beider Profile kann beispielsweise mittels zweier an jeder Seite eingebrachter Schrauben erfolgen, die in jeweils ein in den hinter­ schnittenen Nuten 35 eingeführtes Befestigungselement, beispiels­ weise eine Hammermuttern, eingeschraubt sind.

Der zweite Schwenkarm 12 enthält gemäß Fig. 8 die Profile 22, 23 und 24 (Fig. 3 bis 5). Am Arm 41 des Profils 22 ist das Profil 23 befestigt, wobei die Befestigung, wie beim Schwenkarm 11, mittels Verschraubung folgt. Das Profil 23 erstreckt sich über die gesamte Länge der Hub-Dreheinheit 13 und bildet damit deren Gehäuse. Längs des Profils 23 ist eine Ausnehmung 38 angeformt, welche als Kabel­ führungskanal dient.

Innerhalb des Profils 23 befinden sich zwei Profilabschnitte des Profils 24, welche mit der bereits beschriebenen Befestigungstechnik verschraubt sind. Das Profil 24 ist im wesentlichen aus zwei Hohlzy­ lindern gebildet, die jeweils als Lagerstellen 25, 26 für die Pinole 32 und die Spindel 33 vorgesehen sind. Dabei sind die beiden Profil­ abschnitte des Profils 24 in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie aus Fig. 1 zu ent­ nehmen ist, die erste Lagerung 25 am oberen Ende der Hub-Dreheinheit 13 angeordnet und gemäß Fig. 8 die zweite Lagerung 26 in Verlängerung des zweiten Schwenkarms 12 positioniert ist.

Der modulare Aufbau des gesamten Schwenkarmroboters geht aus Fig. 10 hervor. Das Profil 21 bildet den Stativkörper 10. Das gleiche Profil 21 ist mit dem Hohlzylinder 30 auf die Stativverlängerung 19 drehbar aufgesetzt, die für den ersten Schwenkarm 11 die Schwenk­ achse 15 bildet. In der zweiten Schwenkachse 16 sind die beiden Schwenkarme 11 und 12 drehbar gelagert, wobei die Lagerung mittels der Hohlzylinder 40 zweier übereinander angeordneter Profile 22 rea­ lisiert ist. Den Abschluß des Schwenkarms 12 bildet die Hub-Drehein­ heit 13, mit der Pinole 32 und der der Spindel 33. Dabei ist es zweckmäßig, die Lagerung der Schwenkachsen 15 und 16 sowie der Dreh- und Hubachse der Pinole 32 jeweils in einer Lagerbuchse 42, 43, 44 und 45 vorzunehmen.

Claims (7)

1. Schwenkarmroboter mit einem Stativkörper, mindestens einem Schwenkarm und einer am äußeren Ende des Schwenkarms vorgesehenen Arbeitsvorrichtung, insbesondere Hub-Dreheinheit mit Greiferauf­ nahme, wobei gegebenenfalls die Gelenkachsen mehrerer Schwenkarme parallel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß Stativkörper (10) und/oder zumindest ein Schwenkarm (11, 12) und/oder das Gehäuse der Arbeitsvorrichtung (13) jeweils aus mindestens einem in Richtung der Gelenkachse(n) (15, 16) verlaufenden Strangpreßprofil (21 bis 23) gebildet sind.

2. Schwenkarmroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zur Aufnahme der Gelenkachse(n) (15, 16) des Schwenkarms (11, 12) eine Lagerstelle in das Profil (21, 22) eingeformt ist.

3. Schwenkarmroboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpreßprofile (21, 22) für den Stativkörper (10) und für die Schwenkarme (11, 12) modular derart ausgebildet sind, daß in jeder Gelenkachse (15, 16) zwei gleiche Profile in parallelen Ebenen schwenkbar angeordnet sind, und daß in einer Ebene mindestens zwei Profile zur Bildung des Schwenkarms miteinander verbunden sind.

4. Schwenkarmroboter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Profil (21) den Stativkörper (10), das gleiche Profil (21) mit einem zweiten Profil (22) den ersten Schwenkarm (11) und das zweite Profil (22) mit dem dritten Profil (23) einen zweiten Schwenkarm (12) bildet.

5. Schwenkarmroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsvorrichtung (13) eine Hub-Dreheinheit mit Greiferaufnahme (14) ist, deren Gehäuse vom Profil (23) gebildet ist, und daß inner­ halb des Profils (23) ein weiteres Profil (24) angebracht ist, wel­ ches die Lagerstellen (25, 26) für die Dreh- und Hubachsen der beweglichen Elemente der Hub-Dreheinheit (13) realisiert.

6. Schwenkarmroboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in den Schwenkachsen (15, 16) und/oder in den Drehachsen der Lagerstellen (25, 26) die jeweiligen Profile (21 bis 24) mit Flächen und/oder mit angeformten Elementen versehen sind, die ein Anflanschen von Antrieben erlauben.

7. Schwenkarmroboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß an den Verbindungsstellen zweier Profile mindestens an einem Profil an beiden Seiten hinterschnittene Nuten (35) angeformt sind, die Befestigungselemente, beispielsweise Kam­ mermuttern, aufzunehmen vermögen mittels derer die Verschraubung beider Profile realisiert ist.