Die Erfindung betrifft einen Roboterarm, aufweisend mehrere Glieder und mehrere Gelenke, welche die Glieder gegeneinander verstellbar verbinden, wobei wenigstens ein nachgelagertes Glied mittels einer Hauptlageranordnung drehbar an einem vor gelagerten Glied gelagert ist, ein Getriebegehäuse eines je weiligen Getriebes in dem betreffenden Gelenk an das vorgela gerte Glied angekoppelt ist und an eine Abtriebswelle des Ge triebes ein Gelenkmomentsensor angeschlossen ist, der ausge bildet ist, ein Drehmoment abtriebsseitig zu erfassen, wobei der Gelenkmomentsensor einen Eingangsflansch, einen Ausgangs flansch und einen den Eingangsflansch mit dem Ausgangsflansch verbindenden Messabschnitt aufweist, an dem wenigstens ein Drehmomentsensor-Messelement angeordnet ist.

Beispielsweise aus der EP 1 353 159 Bl und der EP 1 503 196 Al ist jeweils eine Vorrichtung bekannt, umfassend ein Ge triebe mit Hohlrad, dem ein als Antrieb verwendeter Elektro motor zugeordnet ist. Ein Drehmomentsensor bildet dabei eine Einheit mit dem Hohlrad eines Harmonic-Drive-Getriebes oder eines Planetengetriebes. Der Drehmomentsensor ist in Form ei nes monolithischen scheibenförmigen Aufnahmeteils gebildet, bestehend aus einem kreisringförmigen Innenflansch mit ersten Krafteinleitungsstellen, aus einem kreisringförmigen Außen flansch mit zweiten Krafteinleitungsstellen und aus zwischen den beiden Flanschen ausgebildeten, radial verlaufenden Ver bindungsstegen jeweils mit mechanisch geschwächtem Abschnitt, an welchem druck- oder dehnungsempfindliche, elektrische Aus gangssignale generierende Messwertaufnehmer vorgesehen sind. Die Messwertaufnehmer sind nach dem Prinzip einer Wheatstone- Brücke jeweils zu Viertel-, Halb- oder Voll-Brücken in der Weise geschaltet, dass ein Drehmoment ermittelbar ist, wobei das Aufnahmeteil eine zusammenhängende, gegliederte, plane Oberseite aufweist, und die mechanisch geschwächten Abschnit- te der Verbindungsstege als unterseitige Ausnehmungen mit je weils einem dünnen membranartigen Abschluss ausgebildet sind, wobei auf der planen flächigen Oberseite der membranartigen Abschlüsse die Messwertaufnehmer aufgebracht sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Roboterarm zu schaffen, bei dem die Bestimmung, insbesondere die Messung eines Ge lenkmoments mittels wenigstens eines Gelenkmomentsensors ver bessert ist, insbesondere genauer durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Robo terarm, aufweisend mehrere Glieder und mehrere Gelenke, wel che die Glieder gegeneinander verstellbar verbinden, wobei wenigstens ein nachgelagertes Glied mittels einer Hauptlager anordnung drehbar an einem vorgelagerten Glied gelagert ist, ein Getriebegehäuse eines jeweiligen Getriebes in dem betref fenden Gelenk an das vorgelagerte Glied angekoppelt ist und an eine Abtriebswelle des Getriebes ein Gelenkmomentsensor angeschlossen ist, der ausgebildet ist, ein Drehmoment ab triebsseitig zu erfassen, wobei der Gelenkmomentsensor einen Eingangsflansch, einen Ausgangsflansch und einen den Ein gangsflansch mit dem Ausgangsflansch verbindenden Messab schnitt aufweist, an dem wenigstens ein Drehmomentsensor- Messelement angeordnet ist, des Weiteren aufweisend eine ge- triebeabtriesseitige Gegenlauffläche, auf der eine das Ge triebegehäuse schmiermitteldicht abdichtende dynamische Be rührungsdichtung sitzt, wobei ein durch die Hauptlageranord- nung bestimmter Spalt zwischen dem vorgelagerten Glied und dem nachgelagerten Glied, an das der Ausgangsflansch des Ge lenkmomentsensors angekoppelt ist, mittels einer weiteren Dichtung abgedichtet ist.

Die erfindungsgemäßen Merkmale verfolgen insbesondere das Ziel, durch Optimierung der Kraftnebenflüsse die Genauigkeit der Momentenmessung zu erhöhen. Im Allgemeinen kann die weitere Dichtung an einer beliebigen Stelle im Bereich des Getriebeabtriebs angeordnet sein. Von Bedeutung ist jedoch, dass die Anordnung der weiteren Dich tung so gewählt wird, dass die weitere Dichtung im Drehmomen- tenfluss vor dem wenigstens einen Drehmomentsensor- Messelement angeordnet ist, damit die weitere Dichtung keinen Kraftnebenfluss bildet, der die Messung durch das wenigstens eine Drehmomentsensor-Messelement abfälschen könnte.

Die Aufgabe wird im Speziellen gelöst durch einen Roboterarm, aufweisend mehrere Glieder und mehrere Gelenke, welche die Glieder gegeneinander verstellbar verbinden, wobei wenigstens ein nachgelagertes Glied mittels einer Hauptlageranordnung drehbar an einem vorgelagerten Glied gelagert ist, ein Ge triebegehäuse eines jeweiligen Getriebes in dem betreffenden Gelenk an das vorgelagerte Glied angekoppelt ist und an eine Abtriebswelle des Getriebes ein Gelenkmomentsensor ange schlossen ist, der ausgebildet ist, ein Drehmoment abtriebs seitig zu erfassen, wobei der Gelenkmomentsensor einen Ein gangsflansch, einen Ausgangsflansch und einen den Eingangs flansch mit dem Ausgangsflansch verbindenden Messabschnitt aufweist, an dem wenigstens ein Drehmomentsensor-Messelement angeordnet ist, des Weiteren aufweisend einen den Eingangs flansch des Gelenkmomentsensors an die Abtriebswelle des Ge triebes ankoppelnden Kopplungsabschnitt, der eine Gegenlauf fläche aufweist, auf der eine das Getriebegehäuse schmiermit teldicht abdichtende dynamische Berührungsdichtung sitzt, wo bei ein durch die Hauptlageranordnung bestimmter Spalt zwi schen dem vorgelagerten Glied und dem nachgelagerten Glied, an das der Ausgangsflansch des Gelenkmomentsensors angekop pelt ist, mittels der weiteren dynamischen, insbesondere be rührungslosen Dichtung insbesondere staubdicht abgedichtet ist . Bei Robotern und insbesondere bei sensitiven Robotern, d.h. nachgiebigkeits- oder steifigkeitsgeregelten Robotern, werden im Allgemeinen zur Messung von Abtriebsmomenten jeweils ein Drehmomentsensor bzw. Gelenkmomentsensor (GMS) in das betref fende Robotergelenk integriert, insbesondere zusammen mit ei nem Antriebsmotor, einem Getriebe und einer Hauptlagerung für das Gelenk. Der Gelenkmomentsensor wird dabei, abgesehen von allenfalls auftretenden sekundären Belastungsanteilen auf grund von Verformungen der Hauptlagerung und Anbauteilen, ausschließlich mit einem Drehmoment belastet. Kippmomente und sonstige Kräfte werden über die Hauptlagerung übertragen. Die ausschließliche Drehmomentbelastung ist der zentrale Vorteil gegenüber einer sequentiellen Anordnung von Motor, Getriebe einschließlich Hauptlagerung und Gelenkmomentsensor .

Üblicherweise wird das komplette Robotergelenk einschließlich Hauptlagerung und Verzahnungen, d.h. Getrieben gemeinsam ab gedichtet. Bei Robotergelenken mit integrierten Gelenkmo mentsensoren resultiert daraus als wesentlicher Nachteil, dass der aufgrund der Dichtungsreibung entstehende

Kraftnebenfluss die Messung der Drehmomente verfälschen kann.

Dieser Kraftnebenfluss kann zu einer Verschlechterung der Messgenauigkeit in einer Größenordnung von bis zu einigen Prozent vom Nennmoment führen. Ein besonderes Hauptaugenmerk in der Gelenkkonstruktion liegt erfindungsgemäß deshalb auf einer Reduzierung der Dichtungsreibung. Diese Fokussierung stellt einerseits einen zusätzlichen Kostenfaktor dar, wenn die Reibungsminimierung mit hochwertigen Materialien und/oder Beschichtungen erreicht werden soll, und andererseits besteht ein Zielkonflikt zwischen hoher Dichtwirkung und hoher Mess genauigkeit. Es kann eigentlich nicht beides gleichzeitig in idealer Weise erreicht werden. Als Ziel der Erfindung kann deshalb die Realisierung einer Abdichtung eines Robotergelenks mit integrierten Gelenkmo mentsensoren mit besserer Dichtwirkung, jedoch ohne dass die Momentmessung verfälscht wird, angesehen werden.

Eine Analyse der Krafthauptflüsse und Kraftnebenflüsse unter den möglichen Betriebsbedingungen hat erfindungsgemäß ge zeigt, dass eine Verfälschung der Momentenmessung dadurch verhindert werden kann, dass man eine Abdichtung des Getrie bes von einer Abdichtung der Hauptlagerung trennt.

Die Abdichtung des Getriebes kann erfindungsgemäß zwischen dem Getriebe und dem Gelenkmomentsensor angeordnet sein, bei spielsweise direkt im Anschluss an einen Flex-Spline eines Spannungswellengetriebes. Die Abdichtung des Getriebes kann sich somit zwischen einem Hauptlager-Innenring und einem In nenflansch des Gelenkmomentsensors befinden. Eine vollständi ge Abdichtung des Getriebes kann damit erreicht werden. Typi sche Reibmomente von berührenden Dichtungen betragen ein bis zwei Prozent vom Nennmoment des Gelenkmomentsensors . Die Dichtung stellt hier jedoch keinen Kraftnebenfluss dar, der die Momentenmessung beeinflusst. Die Momentenmessung erfolgt im Kraftfluss erst nach der Dichtung des Getriebes. Das am Strukturteil des Roboterarms, d.h. an einem Glied des Robo terarms anliegende Drehmoment wird so vom Gelenkmomentsensor nahezu vollständig gemessen, lediglich abzüglich eines theo retischen Kraftnebenflusses des Hauptlagers.

Für eine Abdichtung der Hauptlagerung sind die Anforderungen im Vergleich zur Getriebedichtung jedoch deutlich geringer. Beispielsweise wird nur eine minimale d.h. geringere Fettmen ge benötigt und die Fettkonsistenz kann auch eine geringere Viskosität aufweisen. Es kann sogar auf berührungslose Dich tungen, wie beispielsweise Abdeckscheiben zurückgegriffen werden, die nur einen minimalen Kraftnebenfluss darstellen und die Momentenmessung fast gar nicht beeinflussen. Der Kraftnebenfluss durch die Lagerreibung kann Prinzip bedingt zwar nicht verhindert werden. Diese Reibung kann jedoch deut lich minimiert sein. Maßgeblich ist vielmehr die Reibung der Dichtung .

Für sensitive Roboter ist eine Gelenkabdichtung bei gleich zeitiger hoher Messgenauigkeit der Momentenmessung somit von zentraler Bedeutung. Mit der erfindungsgemäßen Lösung von Dichtungsarten am Getriebe und getrennt davon eine andere Dichtungsart an der Hauptlagerung, wird eine vollwertige Ab dichtung des Getriebes und damit des Gelenks erreicht, ohne dass die Momentenmessung nennenswert beeinflusst wird.

Die Hauptlageranordnung kann ein oder mehrere Wälzlager um fassen, die ausgebildet sind, das in der kinematischen Kette des Roboterarms bezüglich eines Gelenks nachgelagerte Glied verstellbar an einem diesem Gelenk vorgelagerten Glied zu la gern. Das Gelenk kann vorzugsweise ein Drehgelenk sein. Dem gemäß kann die Hauptlageranordnung ausgebildet sein, das in der kinematischen Kette des Roboterarms bezüglich eines Ge lenks nachgelagerte Glied drehbar an einem diesem Gelenk vor gelagerten Glied zu lagern. Aufgrund der Hauptlageranordnung wird zwischen dem nachgelagerten Glied und dem vorgelagerten Glied demgemäß ein Spalt gebildet, da die Verstellbarkeit des nachgelagerten Glieds bezüglich des vorgelagerten Glieds si chergestellt sein muss. Der Spalt wird insoweit von zwei ge genüberliegenden Stirnwänden des vorgelagerten Glieds und des nachgelagerten Glieds gebildet. Aufgrund der Hauptlageranord nung mit einem oder mehreren Wälzlagern, ist wenigstens ein Wälzlagerring mit dem vorgelagerten Glied verbunden und der andere Wälzlagerring desselben Wälzlagers mit dem nachgela gerten Glied verbunden. Demgemäß kann der erwähnte Spalt auch durch einen Innenring und einen Außenring eines Wälzlagers gebildet werden. Die berührungslose Dichtung kann somit ins- besondere zwischen einem Innenring und einem Außenring eines Wälzlagers der Hauptlageranordnung angeordnet sein.

Das mittels der Hauptlageranordnung verstellbar gelagerte nachgelagerte Glied wird durch einen Motor, insbesondere ei nem elektrischen Motor angetrieben. Der Motor kann insbeson dere in dem vorgelagerten Glied angeordnet sein. Der Motor erzeugt ein Antriebsmoment, das vorzugsweise über ein Getrie be auf das nachgelagerte Glied übertragen wird. Das Getriebe weist ein Getriebegehäuse auf. Da das Getriebe generell we nigstens eine Wälzpaarung umfasst, die geschmiert ausgebildet ist, dient das Getriebegehäuse unter anderem dazu, Fett und/oder Öl innerhalb des Getriebegehäuses einzuschließen. Kritisch ist dabei die Abdichtung von Spalten, insbesondere im Bereich eines Getriebegehäusedurchgangs sowohl an einem Eingangsglied des Getriebes als auch an einem Ausgangsglied des Getriebes. Diese Spalten zwischen dem Getriebegehäuse und dem Eingangsglied bzw. dem Ausgangsglied sind demgemäß mit tels dynamischen Berührungsdichtungen schmiermitteldicht ab gedichtet. Das Eingangsglied des Getriebes kann im Falle ei nes Spannungswellengetriebes Teil eines Wellengenerators des Spannungswellengetriebes sein. Das Ausgangsglied des Getrie bes kann im Falle eines Spannungswellengetriebes Teil eines Flex-Spline des Spannungswellengetriebes sein.

Unter einer schmiermitteldichten Abdichtung wird insbesondere verstanden, dass je nach Art des Getriebes und dessen im Ge triebe vorhandenen Schmiermittels, sei es Fett und/oder Öl, die dynamischen Berührungsdichtungen derart abdichten können, dass zumindest annähernd oder vollständig verhindert ist, dass Fett und/oder Öl aus den Spalten zwischen dem Getrie begehäuse und dem Eingangsglied bzw. dem Ausgangsglied aus- tritt . Das Ausgangsglied des Getriebes kann die Abtriebswelle des Getriebes bilden bzw. kann an diese angeschlossen sein. Bei spielsweise im Falle eines Spannungswellengetriebes kann das Ausgangsglied bzw. die Abtriebswelle von einem Flex-Spline des Spannungswellengetriebes gebildet werden oder vorzugswei se unmittelbar mit diesem verbunden sein.

Der Gelenkmomentsensor umfasst den Eingangsflansch, den Aus gangsflansch und wenigstens einen, insbesondere mehrere Mess abschnitte. An jedem Gelenk des Roboterarms kann wenigstens ein Gelenkmomentsensor vorhanden sein. Jeder Gelenkmoments- ensor kann einen monolithischen Block aufweisen, der insoweit den Eingangsflansch, den Ausgangsflansch und den wenigstens einen, insbesondere die mehrere Messabschnitte umfassen kann. Der Eingangsflansch kann insbesondere von einem Innenringteil des Blocks gebildet werden, der Ausgangsflansch von einem Au ßenringteil des Blocks gebildet werden, wobei das Innenring teil und das Außenringteil über mehrere Speichenabschnitte verbunden sind. Die Speichenabschnitte sind Teile der Messab schnitte. Jeder Speichenabschnitt trägt wenigstens einen, insbesondere mehrere Messwertaufnehmer, wie beispielsweise Dehnmesstreifen (DMS). Der Gelenkmomentsensor kann beispiels weise analog der EP 1 353 159 Bl und der EP 1 503 196 Al aus gebildet sein.

Der Kopplungsabschnitt bildet eine Drehmoment übertragende Verbindung zwischen dem Abtriebsglied des Getriebes und dem Eingangsflansch des Gelenkmomentsensors . Der Kopplungsab schnitt kann beispielsweise ein separates Bauteil sein, das einerseits mit dem Abtriebsglied des Getriebes und anderer seits mit dem Eingangsflansch des Gelenkmomentsensors lösbar verbunden sein kann. Alternativ kann der Kopplungsabschnitt ein Teil des Abtriebsglieds des Getriebes sein bzw. einstü ckig mit dem Abtriebsglied des Getriebes ausgebildet sein. Wiederum alternativ kann der Kopplungsabschnitt ein Teil des Eingangsflansches des Gelenkmomentsensors sein bzw. einstü ckig mit dem Eingangsflansch des Gelenkmomentsensors ausge bildet sein.

Die das Getriebegehäuse schmiermitteldicht abdichtende dyna mische Berührungsdichtung kann als wenigstens ein Radialwel lendichtring ausgebildet sein.

Der Radialwellendichtring kann eine Dichtlippe oder mehrere Dichtlippen aufweisen, die an der Gegenlauffläche des Kopp lungsabschnitts berührend anliegen. Statt einem einzigen Ra dialwellendichtring können auch zwei oder mehrere Radialwel lendichtring vorgesehen sein.

In einer ersten Ausführungsvariante kann der Kopplungsab schnitt an der Abtriebswelle des Getriebes ausgebildet sein und die Gegenlauffläche, an der eine Dichtlippe des Radial wellendichtrings berührend anliegt, von einer Mantelwand der Abtriebswelle gebildet werden. Der Kopplungsabschnitt ist in dieser Ausführungsvariante ein Teilabschnitt der Abtriebswel le des Getriebes.

In einer zweiten Ausführungsvariante kann der Kopplungsab schnitt an dem Eingangsflansch des Gelenkmomentsensors ausge bildet sein und die Gegenlauffläche, an der eine Dichtlippe des Radialwellendichtrings berührend anliegt, von einer Man telwand des Eingangsflansches des Gelenkmomentsensors gebil det werden. Der Kopplungsabschnitt ist in dieser Ausführungs variante ein Teilabschnitt des Eingangsflansches des Gelenk momentsensors .

In einer dritten Ausführungsvariante kann der Kopplungsab schnitt als ein separates Bauelement ausgebildet sein, das an dem Eingangsflansch des Gelenkmomentsensors und/oder an der Abtriebswelle des Getriebes befestigt ist und die Gegenlauf- fläche, an der eine Dichtlippe des Radialwellendichtrings be rührend anliegt, von einer Mantelwand des separaten Bauele ments gebildet werden. In dieser Ausführungsvariante kann der als separates Bauelement ausgebildete Kopplungsabschnitt bei spielsweise mittels Schrauben einerseits an den Eingangs flansch des Gelenkmomentsensors und andererseits an die Ab triebswelle des Getriebes angeschraubt sein.

Die den Spalt zwischen dem vorgelagerten Glied und dem nach gelagerten Glied staubdicht abdichtende dynamische, berüh rungslose Dichtung kann als wenigstens eine Spaltdichtung o- der Labyrinthdichtung ausgebildet sein. Die Spaltdichtung o- der Labyrinthdichtung kann entweder zwischen einem Innenring eines Wälzlagers der Hauptlageranordnung und einem Außenring des Wälzlagers der Hauptlageranordnung angeordnet sein oder zwischen dem vorgelagerten Glied und dem nachgelagerten Glied des betreffenden Gelenks angeordnet sein.

Die den Spalt zwischen dem vorgelagerten Glied und dem nach gelagerten Glied insbesondere staubdicht abdichtende dynami sche, berührungslose Dichtung kann als wenigstens eine Dicht scheibe der Hauptlageranordnung ausgebildet sein. Die wenigs tens eine Dichtscheibe kann insbesondere zwischen einem In nenring eines Wälzlagers der Hauptlageranordnung und einem Außenring des Wälzlagers der Hauptlageranordnung angeordnet sein. Die Dichtscheibe kann insoweit Teil des Wälzlagers sein .

Der Roboterarm kann generell mehrere Motoren aufweisen, die jeweils ausgebildet sind, jeweils eines der Gelenke zu ver stellen, indem der Motor mit seinem Motorgehäuse an einem dem jeweiligen Gelenk vorgelagerten Glied des Roboterarms festge legt ist, wobei eine Motorwelle des Motors an ein Eingangs glied des Getriebes angekoppelt ist, das ein Ausgangsglied aufweist, welches an einem dem jeweiligen Gelenk nachgelager- ten Glied des Roboterarms angekoppelt ist, indem das Aus gangsglied die Abtriebswelle des Getriebes bildet und über den Kopplungsabschnitt an den Eingangsflansch des Gelenkmo mentsensors angekoppelt ist. Die Motoren können vorzugsweise elektrische Motoren sein. Der Roboterarm kann insbesondere an jedem seiner Gelenke eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung aufweisen .

Das jeweilige Getriebegehäuse kann bezüglich der Motorwelle mittels wenigstens einer weiteren dynamischen Berührungsdich tung schmiermitteldicht abgedichtet sein. Das Getriebe weist somit ein Getriebegehäuse auf. Da das Getriebe, wie bereits erwähnt, generell wenigstens eine Wälzpaarung umfasst, die geschmiert ausgebildet ist, dient das Getriebegehäuse unter anderem dazu, Fett und/oder Öl innerhalb des Getriebegehäuses einzuschließen. Kritisch ist dabei die Abdichtung von Spal ten, insbesondere im Bereich eines Getriebegehäusedurchgangs sowohl an einem Eingangsglied des Getriebes als auch an einem Ausgangsglied des Getriebes. Diese Spalten zwischen dem Ge triebegehäuse und dem Eingangsglied bzw. dem Ausgangsglied sind demgemäß mittels dynamischen Berührungsdichtungen schmiermitteldicht abgedichtet.

Unter einer schmiermitteldichten Abdichtung wird insbesondere verstanden, dass je nach Art des Getriebes und dessen im Ge triebe vorhandenen Schmiermittels, sei es Fett und/oder Öl, die dynamischen Berührungsdichtungen derart abdichten können, dass zumindest annähernd oder vollständig verhindert ist, dass Fett und/oder Öl aus den Spalten zwischen dem Getrie begehäuse und dem Eingangsglied bzw. dem Ausgangsglied aus- tritt .

Die wenigstens eine weitere dynamische Berührungsdichtung kann als ein weiterer Radialwellendichtring ausgebildet sein. Der weitere Radialwellendichtring kann eine Dichtlippe oder mehrere Dichtlippen aufweisen, die an der Motorwelle berüh rend anliegen. Statt einem einzigen Radialwellendichtring können auch zwei oder mehrere Radialwellendichtring vorgese hen sein.

Es kann vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse ausschließ lich mittels der dynamischen Berührungsdichtung, die an dem Kopplungsabschnitt anliegt, und der weiteren dynamischen Be rührungsdichtung, die an der Motorwelle anliegt, dynamisch gegen Austreten von Schmierstoff, wie beispielsweise Fett und/oder Getriebeöl abgedichtet ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse keine darüber hinausgehenden dynami schen Berührungsdichtungen aufweist.

Die dynamische, berührungslose Dichtung, welche den durch die Hauptlageranordnung bestimmten Spalt zwischen dem vorgelager ten Glied und dem nachgelagerten Glied, das der Ausgangs flansch des Gelenkmomentsensors angekoppelt ist, insbesondere staubdicht abgedichtet ist, kann die einzige den Spalt ab dichtende Dichtung des betreffenden Gelenks sein.

Unabhängig davon, ob der jeweilige durch die Hauptlageranord nung bestimmte Spalt des betreffenden Gelenks des Roboterarms mittels einer einzigen dynamischen, berührungslosen Dichtung abgedichtet ist oder mittels zwei oder mehreren dynamischen, berührungslosen Dichtungen abgedichtet ist, wird ein erfin dungsgemäßer Effekt gegebenenfalls auch schon dann in ausrei chendem Maße erreicht, wenn zwar keine vollständig berüh rungslose Dichtung verwendet wird, sondern eine andere, gege benenfalls in geringem Umfang doch berührend arbeitende Dich tung verwendet wird, die gegenüber einer allgemeinen Berüh rungsdichtung und insbesondere gegenüber einem bekannten Ra dialwellendichtring eine deutlich reduzierte Reibung auf weist. Eine deutliche Reduzierung ist im Speziellen dann ge- geben, wenn die Reibung der Dichtung an der Hauptlageranord- nung zwar höher ist, als eine dynamische, berührungslose Dichtung, aber dennoch die Reibung der Dichtung an der Haupt lageranordnung um mehr als 50 % geringer ist, als die am Ge triebe verwendete, dem betreffenden Gelenk zugehörige Berüh rungsdichtung, wie beispielsweise einem bekannten Radialwel lendichtring. Derartige Dichtungen werden mitunter auch als reibungsreduzierte Dichtungen bezeichnet. Solche Dichtungen können beispielsweise Dichtungen in Art einer Radialwellen dichtrings sein, der dann aber ohne Schlauchfeder ausgebildet ist und somit deutlich weniger Druck auf die zugeordnete Wel le aufweist. Gegebenenfalls kann die Dichtung auch als ein Filzring ausgebildet sein, der radialdrucklos die zugeordnete Welle annähernd bündig umgibt.

Die dynamische Berührungsdichtung, die an dem Kopplungsab schnitt anliegt, kann an einem ersten Tragring befestigt sein, der mit einem Innenring des Hauptlagers verbunden ist.

Der Ausgangsflansch des Gelenkmomentsensors kann an einem zweiten Tragring befestigt sein, der mit einem Außenring des Hauptlagers verbunden ist.

Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefüg ten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieses exemp larisches Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenen falls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.

Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften

Roboterarms, der mehrere Glieder und Gelenke um fasst, und

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines repräsentativen Ge lenks des erfindungsgemäßen Roboterarms gemäß Fig.

1.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 weist ein Robo ter 1 einen Roboterarm 2 mit einer zughörigen Robotersteue rung 3 auf. Der Roboterarm 2 weist mehrere Glieder 4 und die Glieder 4 gegeneinander verstellende Gelenke 5 auf. Jedes Ge lenk 5 ist von jeweils einem Motor 9 (Fig. 2) des Roboterarms 2 angetrieben. Die Robotersteuerung 3 ist ausgebildet und eingerichtet, die Motoren 9 anzusteuern, um die Glieder 4 des Roboterarms 2 durch automatisches Verstellen der Gelenke 5 zu bewegen. Der Roboterarm 2 weist mindestens ein Gelenk 5 auf, das eine erfindungsgemäße Gelenksabdichtungsanordnung auf weist, die in Fig. 2 näher im Schnitt dargestellt ist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind alle Gelenke 5 des Roboterarms 2 als Drehgelenke 5a ausgebildet. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist jedes Drehgelenk 5a um eine Drehachse D (Fig. 2) drehbar und weist eine erfin dungsgemäße Gelenksabdichtungsanordnung auf.

Der Roboterarm 2 weist mehrere Motoren 9 auf, die jeweils ausgebildet sind, jeweils eines der Gelenke 5 zu verstellen, indem der Motor 9 mit seinem Motorgehäuse 9a an einem dem je weiligen Gelenk 5 vorgelagerten Glied 4a des Roboterarms 2 festgelegt ist und eine Motorwelle 9b des Motors 9 an ein Eingangsglied 7.1 des Getriebes 7 angekoppelt ist, das ein Ausgangsglied 7.2 aufweist, welches an einem dem jeweiligen Gelenk 5 nachgelagerten Glied 4b des Roboterarms 2 angekop pelt ist, indem das Ausgangsglied 7.2 die Abtriebswelle 8 des Getriebes 7 bildet und über den Kopplungsabschnitt 12 an den Eingangsflansch 10.1 des Gelenkmomentsensors 10 angekoppelt ist .

Der Roboterarm 2 weist demgemäß mehrere Glieder 4 und mehrere Gelenke 5 auf, welche die Glieder 4 gegeneinander verstellbar verbinden, wobei jeweils ein nachgelagertes Glied 4b mittels einer Hauptlageranordnung 6 drehbar an einem vorgelagerten Glied 4a gelagert ist, ein Getriebegehäuse 7a eines jeweili gen Getriebes 7 in dem betreffenden Gelenk 5 an das nachgela gerte Glied 4b angekoppelt ist und an eine Abtriebswelle 8 des Getriebes 7 ein Gelenkmomentsensor 10 angeschlossen ist, der ausgebildet ist, ein Drehmoment abtriebsseitig zu erfas sen, wobei der Gelenkmomentsensor 10 einen Eingangsflansch 10.1, einen Ausgangsflansch 10.3 und einen den Eingangs flansch 10.1 mit dem Ausgangsflansch 10.3 verbindenden Mess abschnitt 10.2 aufweist, an dem wenigstens ein Drehmoments ensor-Messelement 11 angeordnet ist, des Weiteren aufweisend einen den Eingangsflansch 10.1 des Gelenkmomentsensors 10 an die Abtriebswelle 8 des Getriebes 7 ankoppelnden Kopplungsab schnitt 12, der eine Gegenlauffläche 13 aufweist, auf der ei ne das Getriebegehäuse 7a schmiermitteldicht abdichtende dy namische Berührungsdichtung 14 sitzt, wobei ein durch die Hauptlageranordnung 6 bestimmter Spalt 15 zwischen dem vorge lagerten Glied 4a und dem nachgelagerten Glied 4b, an das der Ausgangsflansch 10.3 des Gelenkmomentsensors 10 angekoppelt ist, mittels einer dynamischen, berührungslosen Dichtung 16 staubdicht abgedichtet ist.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die das Getriebegehäuse 7a schmiermitteldicht abdichtende dynamische Berührungsdichtung 14 als wenigstens ein Radialwellendicht ring ausgebildet. Der Kopplungsabschnitt 12 ist an dem Eingangsflansch 10.1 des Gelenkmomentsensors 10 ausgebildet und die Gegenlauffläche 13, an der eine Dichtlippe 14a des Radialwellendichtrings be rührend anliegt, wird von einer Mantelwand des Eingangsflan sches 10.1 des Gelenkmomentsensors 10 gebildet.

Die den Spalt 15 zwischen dem vorgelagerten Glied 4a und dem nachgelagerten Glied 4b staubdicht abdichtende dynamische, berührungslose Dichtung 16 ist als wenigstens eine Spaltdich tung, Labyrinthdichtung oder insbesondere als wenigstens eine Dichtscheibe ausgebildet.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das jewei lige Getriebegehäuse 7a bezüglich der Motorwelle 9b mittels wenigstens einer weiteren dynamischen Berührungsdichtung 17 schmiermitteldicht abgedichtet ist. Die wenigstens eine wei tere dynamische Berührungsdichtung 17 ist Im Falle des vor liegenden Ausführungsbeispiels als ein weiterer Radialwellen dichtring ausgebildet.

Das Getriebegehäuse 7a ist ausschließlich mittels der dynami schen Berührungsdichtung 14, die an dem Kopplungsabschnitt 12 anliegt, und der weiteren dynamischen Berührungsdichtung 17, die an der Motorwelle 9b anliegt, dynamisch gegen Austreten von Getriebeöl abgedichtet.

Die dynamische, berührungslose Dichtung 16, welche den durch die Hauptlageranordnung 6 bestimmten Spalt 15 zwischen dem vorgelagerten Glied 4a und dem nachgelagerten Glied 4b, an das der Ausgangsflansch 10.3 des Gelenkmomentsensors 10 ange koppelt ist, staubdicht abgedichtet ist, ist die einzige den Spalt 15 abdichtende Dichtung des betreffenden Gelenks 5.

Die dynamische Berührungsdichtung 14, die an dem Kopplungsab schnitt 12 anliegt, ist an einem ersten Tragring 18.1 befes- tigt, der mit einem Innenring 6.1 des Hauptlagers 6 verbunden ist .

Der Ausgangsflansch 10.3 des Gelenkmomentsensors 10 ist an einem zweiten Tragring 18.2 befestigt, der mit einem Außen- ring 6.2 des Hauptlagers 6 verbunden ist.