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Title:
TRANSMISSION, ELECTRIC DRIVING DEVICE AND INDUSTRIAL ROBOT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/113259
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission (12), to a transmission housing (13), to a driving member (14) mounted rotatably in the transmission housing (13), to an output member (18) mounted rotatably in the transmission housing (13) and to at least one speed-changing transmission stage (15a) which couples the output member (18) to the driving member (14) and has a torque-supporting member (16), wherein the driving member (14) together with the output member (18) and the torque-supporting member (16) forms a preassembled assembly in which the torque-supporting member (16) is mounted rotatably on the transmission housing (13) by means of a transmission-stage rolling bearing device (17) and has a toothing (19) which is in engagement with a driving pinion (20) mounted rotatably in the transmission housing (13). The invention also relates to an electric driving device and to an industrial robot (1) having at least one such transmission.

Inventors:
KRUMBACHER RAINER (DE)
LIEBL FRANZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/050478
Publication Date:
July 21, 2016
Filing Date:
January 12, 2016
Export Citation:
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Assignee:
KUKA ROBOTER GMBH (DE)
International Classes:
F16H37/08; B25J9/10; B25J17/02; F16H49/00
Domestic Patent References:
WO2014081105A12014-05-30
WO2008077678A12008-07-03
Foreign References:
DE102013008757A12013-12-05
DE102010016952A12011-01-05
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE FUNK & BÖSS GBR (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Getriebe (12), aufweisend

ein Getriebegehäuse (13), ein im Getriebegehäuse (13) drehbar gelagertes Antriebsglied (14), ein im Getriebege¬ häuse (13) drehbar gelagertes Abtriebsglied (18) und we¬ nigstens eine das Abtriebsglied (18) mit dem Antriebsglied (14) koppelnde Übersetzungsgetriebestufe (15a), welche ein Drehmomentabstützglied (16) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsglied (14) zusam¬ men mit dem Abtriebsglied (18) und dem Drehmomentabstützglied (16) eine vormontierte Baugruppe bildet, bei der das Drehmomentabstützglied (16) mittels einer Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung (17) an dem Getriebegehäuse (13) drehbar gelagert ist und eine Verzahnung (19) aufweist, welche mit einem im Getriebegehäuse (13) drehbar gelager¬ ten Antriebsritzel (20) in Eingriff ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem das Antriebsglied (14) mittels einer Antriebsglied-Wälzlagervorrichtung (21) an dem Abtriebsglied (18) drehbar gelagert ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Abtriebs¬ glied (18) mittels einer Abtriebsglied- Wälzlagervorrichtung (22) an dem Drehmomentabstützglied

(16) drehbar gelagert ist.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Drehmomentabstützglied (16) von einem das Antriebsglied (14) und/oder das Abtriebsglied (18) koaxial umgebenden

Abstützring (16a) gebildet wird, der eine Außenumfangs- wand (23) aufweist, die wenigstens eine Wälzkörper- Innenlaufbahn (24) der Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung (17) aufweist. Getriebe nach Anspruch 4, bei dem die Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung (17) einen an dem Getriebegehäuse

(13) angeflanschten Außenring (25) aufweist, der an seiner Innenumfangswand (26) wenigstens eine Wälzkörper- Außenlaufbahn (27) aufweist.

Getriebe nach Anspruch 5, aufweisend eine den Außenring (25) gegen das Getriebegehäuse (13) abdichtende stati¬ sche Dichtung (29) .

Getriebe nach Anspruch 5 oder 6, aufweisend eine den Au¬ ßenring (25) gegen das Drehmomentabstützglied (16) ab¬ dichtende dynamische Dichtung (28), insbesondere einen den Außenring (25) gegen das Drehmomentabstützglied (16) abdichtenden Radialwellendichtring .

Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Übersetzungsgetriebestufe (15a) ein Spannungswellenge¬ triebe aufweist, das einen mit dem Drehmomentabstützglied (16) verbundenen oder einteilig ausgebildeten starren Außenring (16b) mit einer Innenverzahnung (30), eine mit dem Abtriebsglied (18) verbundene flexible Ab¬ triebsbüchse (18b) mit einer Außenverzahnung (31), und einen an der flexiblen Abtriebsbüchse (18a) abwälzenden Wellengenerator (32) umfasst, der mit dem Antriebsglied

(14) verbunden ist, wobei die Außenverzahnung (31) der flexiblen Abtriebsbüchse (18a) in Abhängigkeit einer Drehbewegung des Wellengenerators (32) mit der Innenverzahnung (30) des starren Außenrings (16b) in kämmenden Eingriff ist.

9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Übersetzungsgetriebestufe (15a) wenigstens eine Plane¬ tengetriebestufe aufweist. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Übersetzungsgetriebestufe (15a) wenigstens eine Zyk- loidgetriebestufe aufweist.

Elektrische Antriebsvorrichtung, aufweisend einen ersten elektrischen Motor (M1-M6) mit einer primären Antriebswelle (33), ein Getriebe (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die primäre Antriebswelle (33) des ersten elektrischen Motors (M1-M6) an das Antriebsglied (14) des Getriebes (12) angeschlossen ist und aufweisend ei¬ nen zweiten elektrischen Motor (M1-M6) mit einer sekundären Antriebswelle (34), die an das Antriebsritzel (20) des Getriebes (12) angeschlossen ist.

Elektrische Antriebsvorrichtung, aufweisend einen ersten elektrischen Motor (M5) mit einer primären Antriebswelle

(33a), ein erstes Getriebe (12a) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die primäre Antriebswelle (33a) des ersten elektrischen Motors (M5) über einen ersten Riementrieb

(35.1) an ein primäres Antriebsglied (14a) des ersten Ge¬ triebes (12a) angeschlossen ist und aufweisend einen zwei¬ ten elektrischen Motor (M6) mit einer sekundären Antriebswelle (34a), ein zweites Getriebe (12b) aufweisend ein drehbar gelagertes sekundäres Antriebsglied (14b), an das die sekundäre Antriebswelle (34a) des zweiten elektrischen Motors (M6) über einen zweiten Riementrieb (35.2) ange¬ schlossen ist, ein drehbar gelagertes sekundäres Drehmo- mentabstützglied (16b), welches das Antriebsritzel (20) des ersten Getriebes (12a) trägt und wenigstens eine das sekundäre Drehmomentabstützglied (16b) an das sekundäre Antriebsglied (14b) koppelnde sekundäre Übersetzungsge¬ triebestufe (15b), welche ein sekundäres Abtriebsglied

(18b) aufweist, wobei das sekundäre Antriebsglied (14b) zusammen mit dem sekundären Abtriebsglied (18b) und dem sekundären Drehmomentabstützglied (16b) eine zweite vor¬ montierte Baugruppe bildet, und das sekundäre Abtriebs¬ glied (18b) an dem Getriebegehäuse (13) des ersten Getrie bes (12a) befestigt ist.

Industrieroboter aufweisend eine Robotersteuerung (10), die ausgebildet und/oder eingerichtet ist, ein Roboter¬ programm auszuführen, sowie aufweisend einen Roboterarm (2) mit mehreren Gliedern (Gl bis G7), die über Gelenke (L1-L6) verbunden sind, die gemäß des Roboterprogramms automatisiert oder in einem Handfahrbetrieb automatisch verstellbar sind, und aufweisend wenigstens ein Getriebe (12, 12a, 12b) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbe¬ sondere eine elektrische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, welches Getriebe (12, 12a, 12b) bzw. welche elektrische Antriebsvorrichtung ausgebildet ist, wenigstens eines der Gelenke (L1-L6) , insbesondere zwei in der kinematischen Kette unmittelbar aufeinander folgende Gelenke (L1-L6) des Roboterarms (2) zu verstellen.

Industrieroboter nach Anspruch 13, aufweisend eine Hohlwellen-Roboterhand (7, 39), die wenigstens eine mit ei¬ nem der Glieder (G5 bis G7), insbesondere dem Flansch

(8, 37a) des Roboterarms (2) verbundene, drehbare Hohl¬ welle (40) aufweist, und aufweisend ein Hohlglied (42), das wenigstens eine mit einem der Glieder (Gl bis G4) verbundene Durchführung (43) aufweist, sowie eine Ver¬ sorgungsleitung (41) welche sowohl durch die Durchführung (43) als auch die Hohlwelle (40) hindurch geführt ist, wobei ein erstes Getriebe (12a) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 10 und ein zweites Getriebe (12b) nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 10 in der kinematischen Kette der mehreren Glieder (Gl bis G7) und Gelenke (L1-L6) des Roboterarms (2) zwischen der Hohlwellen-Roboterhand

(7,39) und dem Hohlglied (42) positioniert sind, und das erste Getriebe (12a) und das zweite Getriebe (12b), so¬ wie insbesondere auch deren elektrische Motoren (M5, M6) , zur Versorgungsleitung (41) derart versetzt in dem Glied (13) angeordnet sind, dass in einer Gelenkstellung des Roboterarms (2), in der die Achse (AW) der Hohlwelle

(40) mit der Achse (AG) des Hohlglieds (42) fluchtet, die Versorgungsleitung (41) sich in einer geraden Ausrichtung an dem ersten Getriebe (12a) und dem zweiten Getriebe (12b) vorbeiführen lässt.

Description:
Getriebe, elektrische Antriebsvorrichtung und Industrieroboter

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, aufweisend ein Getrie- begehäuse, ein im Getriebegehäuse drehbar gelagertes An ¬ triebsglied, ein im Getriebegehäuse drehbar gelagertes Ab ¬ triebsglied und wenigstens eine das Abtriebsglied mit dem Antriebsglied koppelnde Übersetzungsgetriebestufe, welche ein Drehmomentabstützglied aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Antriebsvorrichtung und einen Industrieroboter.

Die DE 10 2013 008 757 AI beschreibt eine Handgelenkeinheit eines Industrieroboters, umfassend ein erstes Handgelenkele- ment, das um eine erste axiale Linie an einem ersten Gelenk einer vorderen Endseite eines Roboterarms drehbar gelagert ist; ein zweites Handgelenkelement, das um eine zweite axia ¬ le Linie an einem zweiten Gelenk einer vorderen Endseite des ersten Handgelenkelements drehbar gelagert ist, wobei die zweite axiale Linie nicht auf einer Verlängerung der ersten axialen Linie liegt und nicht parallel zu der ersten axialen Linie verläuft; ein drittes Handgelenkelement, das um eine dritte axiale Linie an einem dritten Gelenk einer vorderen Endseite des zweiten Handgelenkelements drehbar gelagert ist, wobei die dritte axiale Linie nicht auf einer Verlänge ¬ rung der zweiten axialen Linie liegt und sich nicht parallel zu der zweiten axialen Linie erstreckt; einen Antriebsmotor für das zweite Handgelenk, der an dem ersten Handgelenkelement oder dem Roboterarm vorgesehen ist, um das zweite Hand- gelenkelement anzusteuern; einen Antriebsmotor für das dritte Handgelenk, der an dem ersten Handgelenkelement oder dem Roboterarm vorgesehen ist, um das dritte Handgelenkelement anzusteuern; ein exzentrisch schwingendes Untersetzungsge ¬ triebe, das an dem zweiten Gelenk derart vorgesehen ist, dass eine axiale Drehmittellinie mit der zweiten axialen Li- nie zusammen passt, um eine Drehung des Antriebsmotors für das zweite Handgelenk zu verlangsamen und an das zweite Handgelenkelement zu übertragen, wobei das exzentrisch schwingende Untersetzungsgetriebe einen hohlen Formungsteil umfasst, der einen Hohlkörper entlang der axialen Drehmittellinie bildet; sowie eine durchgehende Welle, die an dem hohlen Formungsteil drehbar gelagert ist und sich durch den Hohlkörper hindurch erstreckt, um eine Drehung von dem Antriebsmotor für das dritte Handgelenk von einer Seite des ersten Handgelenkelements auf eine Seite des zweiten Handge ¬ lenkelements zu übertragen; eine Mehrzahl von Kurbelwellen, die um die durchgehende Welle herum angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Kurbelwellen Eingabezahnräder an Enden der Seite des ersten Handgelenkelements aufweist; und ein Ge- triebeteil, das mittig um die axiale Drehmittellinie drehbar vorgesehen ist, wobei das Getriebeteil ein erstes Zahnrad aufweist, dem eine Drehkraft von dem Antriebsmotor für das zweite Handgelenkelement zugeführt wird, sowie ein zweites Zahnrad, mit dem die Eingabezahnräder der Mehrzahl von Kur- belwellen in Eingriff sind.

Aus der DE 10 2010 016 952 AI ist ein Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebe für einen Roboter bekannt, mit einem Gehäuse, aufweisend einen in dem Gehäuse ausgebildeten Rah- men; eine an dem Rahmen fixierte Circular Spline mit einem mit Innenverzahnung vorgesehenen Randbereich; eine in die Circular Spline eingefügte zylinderförmige Flexspline mit einem äußeren Randbereich, welcher mit einer im Eingriff mit der Innenverzahnung stehenden Außenverzahnung vorgesehen ist, wobei die Flexspline mit einer Abtriebswelle verbunden ist; und einen in der Flexspline eingepassten elliptischen Wellengenerator, welcher mit einer Antriebswelle verbunden ist . Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe und eine elektri ¬ sche Antriebsvorrichtung, insbesondere einen Industrierobo ¬ ter mit einem solchen Getriebe bzw. einer solchen elektrischen Antriebsvorrichtung zu schaffen, welches Getriebe bzw. welche elektrische Antriebsvorrichtung kompakt und insbeson ¬ dere auch leicht ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Getriebe, aufweisend ein Getriebegehäuse, ein im Getriebegehäuse dreh- bar gelagertes Antriebsglied, ein im Getriebegehäuse drehbar gelagertes Abtriebsglied und wenigstens eine das Abtriebs ¬ glied mit dem Antriebsglied koppelnde Übersetzungsgetriebe ¬ stufe, welche ein Drehmomentabstützglied aufweist, wobei das Antriebsglied zusammen mit dem Abtriebsglied und dem Drehmo- mentabstützglied eine vormontierte Baugruppe bildet, bei der das Drehmomentabstützglied mittels einer Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung an dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und eine Verzahnung aufweist, welche mit einem im Ge ¬ triebegehäuse drehbar gelagerten Antriebsritzel in Eingriff ist.

Indem das Antriebsglied zusammen mit dem Abtriebsglied und dem Drehmomentabstützglied eine vormontierte Baugruppe bil ¬ det, bei der das Drehmomentabstützglied mittels einer Ge- triebestufen-Wälzlagervorrichtung an dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und eine Verzahnung aufweist, welche mit einem im Getriebegehäuse drehbar gelagerten Antriebsrit ¬ zel in Eingriff ist, wird ein kompaktes und insbesondere auch leichtes Getriebe geschaffen, bei dem insbesondere die vormontierte Baugruppe von Antriebsglied, Abtriebsglied und Drehmomentabstützglied besonders kompakt baut und dennoch unterschiedliche Getriebekonzepte des vollständigen Getrie ¬ bes verwirklicht werden können. Eine solche Variabilität wird insbesondere dadurch erreicht, dass das Drehmomentab- Stützglied mittels einer Getriebestufen-Wälzlagervorrichtung an dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und eine Verzah ¬ nung aufweist, welche mit einem im Getriebegehäuse drehbar gelagerten Antriebsritzel in Eingriff ist. Wenn demgemäß das Antriebsglied der vormontierten Baugruppe im Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, bedeutet dies ins ¬ besondere, dass es nicht unmittelbar und direkt an einer Ge ¬ häusehälfte des Getriebegehäuses drehbar gelagert ist, son ¬ dern vielmehr, dass das Antriebsglied in der vormontierten Baugruppe unmittelbar drehbar gelagert ist und über die La ¬ gerung der Baugruppe wiederum mittelbar im Getriebegehäuse drehbar gelagert ist.

In gleicher Weise verhält es sich mit dem Abtriebsglied der vormontierten Baugruppe. Wenn also demgemäß das Abtriebs ¬ glied der vormontierten Baugruppe im Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, bedeutet dies insbesondere, dass es nicht un ¬ mittelbar und direkt an einer Gehäusehälfte des Getriebege ¬ häuses drehbar gelagert ist, sondern vielmehr, dass das Ab- triebsglied in der vormontierten Baugruppe unmittelbar drehbar gelagert ist und über die Lagerung der Baugruppe wiede ¬ rum mittelbar im Getriebegehäuse drehbar gelagert ist.

Die Übersetzungsgetriebestufe ist Teil der vormontierten Baugruppe. Die Übersetzungsgetriebestufe kann einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein. Die Übersetzungsgetriebestufe kann von unterschiedlichen Getriebestufenarten gebildet werden. Die Übersetzungsgetriebestufe überträgt und wandelt ein vom Antriebsglied eingeleitetes Drehmoment mit einem Über- Setzungsverhältnis und leitet es auf das Abtriebsglied wei ¬ ter. So kann die Übersetzungsgetriebestufe beispielsweise schon alleine durch eine Paarung von zwei ineinandergreifenden Zahnrädern gebildet werden, bei denen das eine Zahnrad unmittelbar mit dem Antriebsglied und das andere Zahnrad un- mittelbar mit dem Abtriebsglied verbunden ist. Dies kann beispielweise eine einstufige Stirnradstufe sein. Die Über ¬ setzungsgetriebestufe kann beispielsweise aber auch eine Planetenradgetriebestufe oder ein Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebe (Spannungswellengetriebe) sein. Sofern die Übersetzungsgetriebestufe jedoch kein Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebe (Spannungswellengetriebe) aufweist, können die beteiligten Elemente des Untersetzungsgetriebes, insbesondere das Antriebsglied und das Abtriebsglied jeweils aus einem starren Material, d.h. unflexiblen Material gefer- tigt sein. Die beteiligten Elemente der Übersetzungsgetrie ¬ bestufe, insbesondere das Antriebsglied und das Abtriebs ¬ glied können demgemäß starr, d.h. unflexibel ausgebildet sein. Die Übersetzungsgetriebestufe kann beispielsweise ein einstufiges oder mehrstufiges Stirnradgetriebe sein. Das An- triebsglied und/oder das Abtriebsglied können kreisförmig ausgebildet sein, d.h. insbesondere jeweils eine kreisförmi ¬ ge Umfangskontur aufweisen. Mit dem Antriebsglied kann ein Motor, insbesondere ein elektrischer Motor bzw. ein Antrieb unmittelbar über eine Antriebswelle verbunden sein. Der Mo- tor, insbesondere der elektrische Motor oder der Antrieb kann insoweit ohne zwischengeschaltetem Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebe (Spannungswellengetriebe) mit dem An ¬ triebsglied verbunden sein. Damit das Antriebsglied zusammen mit dem Abtriebsglied und dem Drehmomentabstützglied eine vormontierte Baugruppe bil ¬ det, kann das Abtriebsglied und/oder das Antriebsglied bei ¬ spielsweise mittels wenigstens eines Wälzlagers drehbar an dem Drehmomentabstützglied gelagert sein. Das drehbare Ab- triebsglied und/oder das Antriebsglied kann ergänzend gegen das Drehmomentabstützglied abgedichtet sein. Zur Abdichtung kann zwischen dem Abtriebsglied und dem Drehmomentabstützglied bzw. dem Antriebsglied und dem Drehmomentabstützglied beispielsweise ein Radialwellendichtring angeordnet sein. Um ein Antriebsglied des Getriebes zu bilden, muss das An ¬ triebsglied der vormontierten Baugruppe relativ zum Getrie ¬ begehäuse drehbar sein. In diesem Sinne muss auch, um ein Abtriebsglied des Getriebes zu bilden, das Abtriebsglied der vormontierten Baugruppe relativ zum Getriebegehäuse drehbar sein. Das Drehmomentabstützglied der vormontierten Baugruppe könnte oder sollte jedoch in naheliegender Weise am Getriebegehäuse starr festgelegt sein. Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, dass auch das Drehmomentabstützglied der vormon- tierten Baugruppe drehbar bezüglich des Getriebegehäuses ge ¬ lagert ist. Dazu ist die erfindungsgemäße Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung vorgesehen, durch welche das Drehmomentabstützglied bezüglich des Getriebegehäuses drehbar gela ¬ gert ist.

Um das Drehmomentabstützglied variabel relativ zum Getrie ¬ begehäuse drehen zu können, weist das Drehmomentabstützglied erfindungsgemäß außerdem eine Verzahnung auf, welche mit ei ¬ nem im Getriebegehäuse drehbar gelagerten Antriebsritzel in Eingriff ist. Die Verzahnung kann ein Riemenrad oder eine Stirnradverzahnung sein. Die Stirnradverzahnung kann beispielsweise eine Geradverzahnung, eine Schrägverzahnung oder eine Doppelschrägverzahnung sein. Das Antriebsritzel ist Teil des Getriebes, jedoch separat von der vormontierten Baugruppe. Das Antriebsritzel ist in ¬ soweit separat in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert. In einem einfachen Falle kann das Antriebsritzel auf einer Mo ¬ torwelle eines elektrischen Motors, insbesondere eines Mo- tors der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung sitzen. Alternativ kann das Antriebsritzel von einer Verzahnung einer zweiten vormontierten Baugruppe von Antriebsglied, Abtriebsglied und Drehmomentabstützglied gebildet werden, insbesondere von der Verzahnung an dem Drehmomentab- Stützglied einer zweiten vormontierten Baugruppe. Das Antriebsglied kann mittels einer Antriebsglied- Wälzlagervorrichtung an dem Abtriebsglied drehbar gelagert sein. Die Antriebsglied-Wälzlagervorrichtung kann von ein oder mehreren Rillenkugellagern, Kreuzrollenlagern, Vierpunktlagern, (Axial-/Radial-) Rollenlagern, Schrägkugella ¬ gern, Kegelrollenlager und/oder Schrägrollenlagern bzw. dessen Kombinationen gebildet werden. Der Antriebsglied- Wälzlagervorrichtung kann eine dynamische Dichtung, insbe- sondere wenigstens ein Radialwellendichtring zugeordnet sein, welcher einen Spalt zwischen dem Antriebsglied und dem Abtriebsglied und/oder dem Drehmomentabstützglied abdichtet.

Das Abtriebsglied kann mittels einer Abtriebsglied- Wälzlagervorrichtung an dem Drehmomentabstützglied drehbar gelagert sein. Die Abtriebsglied-Wälzlagervorrichtung kann von ein oder mehreren Rillenkugellagern, Kreuzrollenlagern, Vierpunktlagern, (Axial-/Radial-) Rollenlagern, Schrägkugellagern, Kegelrollenlager und/oder Schrägrollenlagern bzw. dessen Kombinationen gebildet werden. Der Abtriebsglied- Wälzlagervorrichtung kann eine dynamische Dichtung, insbesondere wenigstens ein Radialwellendichtring zugeordnet sein, welcher einen Spalt zwischen dem Abtriebsglied und dem Drehmomentabstützglied abdichtet .

Das Drehmomentabstützglied kann von einem das Antriebsglied und/oder das Abtriebsglied koaxial umgebenden Abstützring gebildet werden, der eine Außenumfangswand aufweist, die we ¬ nigstens eine Wälzkörper-Innenlaufbahn der Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung trägt. Dazu kann ein separater Innenring eines Getriebestufen-Wälzlagers auf dem Drehmomentab ¬ stützglied aufgepresst oder aufgespannt sein, der die Wälz ¬ körper-Innenlaufbahn trägt. Alternativ kann die Wälzkörper- Innenlaufbahn unmittelbar auf die Außenumfangswand des Dreh- momentabstützglieds aufgebracht sein. Dabei kann die Außen- umfangswand des Drehmomentabstützglieds oder zumindest der die Wälzkörper-Innenlaufbahn aufweisende Abschnitt der Au- ßenumfangswand des Drehmomentabstützglieds vergütet und/oder gehärtet sein. Die Getriebestufen-Wälzlagervorrichtung bzw. das Getriebestufen-Wälzlager kann von ein oder mehreren Rillenkugellagern, Kreuzrollenlagern, Vierpunktlagern, (Axial- /Radial-) Rollenlagern, Schrägkugellagern, Kegelrollenlagern und/oder Schrägrollenlagern bzw. dessen Kombinationen gebildet werden. Das Drehmomentabstützglied kann eine Flanschflä- che aufweisen, an der ein Abtriebsglied oder ein Antriebs ¬ glied, insbesondere ein Glied eines Roboterarms angeflanscht ist. Das Drehmomentabstützglied kann dazu ein oder mehrere Flanschbohrungen oder Stehbolzen aufweisen, um das Abtriebsglied, das Antriebsglied, insbesondere das Glied des Robo- terarms anschrauben zu können. Alternativ oder zusätzlich kann das Drehmomentabstützglied auch durch Kleben und/oder ein Aufschrumpfen mit dem Abtriebsglied und/oder dem Antriebglied verbunden bzw. befestigt werden. Die Getriebestufen-Wälzlagervorrichtung kann einen an dem Getriebegehäuse angeflanschten Außenring aufweisen, der an seiner Innenumfangswand wenigstens eine Wälzkörper- Außenlaufbahn aufweist. Dazu kann ein separater Außenring des Getriebestufen-Wälzlagers in dem Außenring eingepresst oder eingespannt sein, der die Wälzkörper-Außenlaufbahn trägt. Alternativ kann die Wälzkörper-Außenlaufbahn unmittelbar auf eine Innenumfangswand des Außenrings aufgebracht sein. Dabei kann die Innenumfangswand des Außenrings oder zumindest der die Wälzkörper-Außenlaufbahn aufweisende Ab- schnitt der Innenumfangswand des Außenrings vergütet

und/oder gehärtet sein. Der Außenring kann eine dynamische Dichtung, insbesondere wenigstens einen Radialwellendicht- ring aufweisen, welcher einen Spalt zwischen dem Außenring und dem Drehmomentabstützglied abdichtet. Das Getriebe kann eine den Außenring gegen das Getriebege ¬ häuse abdichtende statische Dichtung aufweisen. Die stati ¬ sche Dichtung kann beispielsweise ein O-Ring oder eine

Flachdichtung sein.

Das Getriebe kann eine den Außenring gegen das Drehmomentab ¬ stützglied abdichtende dynamische Dichtung, insbesondere ei ¬ nen den Außenring gegen das Drehmomentabstützglied abdichtenden Radialwellendichtring aufweisen.

Die Übersetzungsgetriebestufe kann in einer ersten Ausfüh ¬ rungsvariante ein Spannungswellengetriebe aufweisen, das ei ¬ nen mit dem Drehmomentabstützglied verbundenen oder eintei ¬ lig ausgebildeten starren Außenring mit einer Innenverzah- nung, eine mit dem Abtriebsglied verbundene flexible Ab ¬ triebsbüchse mit einer Außenverzahnung, und einen an der flexiblen Abtriebsbüchse abwälzenden Wellengenerator um- fasst, der mit dem Antriebsglied verbunden ist, wobei die Außenverzahnung der flexiblen Abtriebsbüchse in Abhängigkeit einer Drehbewegung des Wellengenerators mit der Innenverzahnung des starren Außenrings in kämmenden Eingriff ist.

Das Spannungswellengetriebe kann einen starren Außenring (Circular Spline) mit einer Innenverzahnung aufweisen, die an dem Drehmomentabstützglied angeordnet, mit diesem verbun ¬ den oder an diesem insbesondere einteilig ausgebildet ist; eine flexible Abtriebsbüchse (Flexspline) mit einer Außen ¬ verzahnung aufweisen, die mit dem Abtriebsglied der vormontierten Baugruppe verbunden ist; und einen drehbaren, an der flexiblen Abtriebsbüchse abwälzenden Wellengenerator aufweisen, der mit dem Antriebsglied der vormontierten Baugruppe verbunden ist, wobei die Außenverzahnung der flexiblen Abtriebsbüchse in Abhängigkeit einer Drehbewegung des Wellen ¬ generators mit der Innenverzahnung des starren Außenrings in kämmenden Eingriff ist. Das Antriebsglied der vormontierten Baugruppe kann auf der Antriebswelle eines elektrischen Motors befestigt sein. Dazu kann das Antriebsglied der vormontierten Baugruppe bei- spielsweise mittels eines Keilwellenprofils drehfest auf die Antriebswelle des elektrischen Motors aufgesteckt sein. Al ¬ ternativ oder zusätzlich kann das Befestigen auch durch Schrumpfen, Schrauben, Kleben, mittels zumindest einer Passfeder und/oder mittels zumindest eines Konus erfolgen.

Die Übersetzungsgetriebestufe kann in einer zweiten Ausfüh ¬ rungsvariante wenigstens eine Planetengetriebestufe aufwei ¬ sen . Die Übersetzungsgetriebestufe kann in einer dritten Ausfüh ¬ rungsvariante wenigstens eine Zykloidgetriebestufe aufwei ¬ sen .

Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Antriebs- Vorrichtung, aufweisend einen ersten elektrischen Motor mit einer primären Antriebswelle, ein Getriebe, wie gemäß einer oder mehrere der offenbarten Ausführungen von erfindungsgemäßen Getrieben beschrieben, wobei die primäre Antriebswelle des ersten elektrischen Motors an das Antriebsglied des Ge- triebes angeschlossen ist und aufweisend einen zweiten elektrischen Motor mit einer sekundären Antriebswelle, die an das Antriebsritzel des Getriebes angeschlossen ist.

Die elektrische Antriebsvorrichtung weist demgemäß wenigs- tens zwei elektrische Motoren und wenigstens ein erfindungs ¬ gemäßes Getriebe auf. Die wenigstens zwei elektrischen Moto ¬ ren sind in dem Getriebegehäuse bzw. an dem Getriebegehäuse des Getriebes angeordnet, insbesondere gelagert bzw. befes ¬ tigt oder angeflanscht. Der erste elektrische Motor leitet mit seiner primären Antriebswelle ein Drehmoment über das Antriebsglied in das Getriebe ein, welches durch die Über ¬ setzungsgetriebestufe des Getriebes gewandelt auf das Ab ¬ triebsglied des Getriebes ausgeleitet wird. Das Drehmoment ¬ abstützglied wird über den zweiten elektrischen Motor mit seiner sekundären Antriebswelle angesteuert, welche sekundä ¬ re Antriebswelle mit dem Antriebsritzel gekoppelt ist, das mit der Verzahnung des Drehmomentabstützglieds in Eingriff ist. Das Antriebsritzel kann beispielsweise unmittelbar auf der sekundären Antriebswelle des zweiten elektrischen Motors aufsitzen.

Generell kann das Getriebegehäuse zumindest teilweise einen Roboterarm bzw. ein Glied des Roboterarms ausbilden. Das Getriebegehäuse kann insoweit eine tragende Funktion aufwei- sen, d.h. Kräfte und Momente, welche über den Roboterarm bzw. die Glieder des Roboterarms übertragen werden sollen, können über das Getriebegehäuse geleitet sein.

Dabei kann das Abtriebsglied einen Flansch aufweisen oder einen Flansch bilden, an dem ein zu bewegendes Maschinenglied, insbesondere ein Glied eines Roboterarms befestigt sein kann. Ergänzend kann das Drehmomentabstützglied einen weiteren Flansch aufweisen oder einen weiteren Flansch bilden, an dem ein zu bewegendes zweites Maschinenglied, insbe- sondere ein zweites Glied des Roboterarms befestigt sein kann. Das Abtriebsglied und das Drehmomentabstützglied kön ¬ nen insbesondere koaxial zueinander angeordnet sein. Demge ¬ mäß können zwei Maschinenglieder, insbesondere zwei Glieder des Roboterarms koaxial zueinander drehbar angeordnet sein.

Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Antriebsvor ¬ richtung, aufweisend einen ersten elektrischen Motor mit einer primären Antriebswelle, ein erstes Getriebe wie be ¬ schrieben, wobei die primäre Antriebswelle des ersten elektrischen Motors über einen ersten Riementrieb an ein primäres Antriebsglied des ersten Getriebes angeschlossen ist und aufweisend einen zweiten elektrischen Motor mit einer sekundären Antriebswelle, ein zweites Getriebe aufwei ¬ send ein drehbar gelagertes sekundäres Antriebsglied, an das die sekundäre Antriebswelle des zweiten elektrischen Motors über einen zweiten Riementrieb angeschlossen ist, ein drehbar gelagertes sekundäres Drehmomentabstützglied, welches das Antriebsritzel des ersten Getriebes trägt und wenigstens eine das sekundäre Drehmomentabstützglied an das sekundäre Antriebsglied koppelnde sekundäre Übersetzungsgetriebestufe, welche ein sekundäres Abtriebsglied aufweist, wobei das se ¬ kundäre Antriebsglied zusammen mit dem sekundären Abtriebs ¬ glied und dem sekundären Drehmomentabstützglied eine zweite vormontierte Baugruppe bildet, und das sekundäre Abtriebs- glied an dem Getriebegehäuse des ersten Getriebes befestigt ist .

Diese elektrische Antriebsvorrichtung weist demgemäß wenigs ¬ tens zwei elektrische Motoren und wenigstens ein erfindungs- gemäßes Getriebe auf. Die wenigstens zwei elektrischen Moto ¬ ren sind in dem Getriebegehäuse bzw. an dem Getriebegehäuse des Getriebes angeordnet, insbesondere gelagert bzw. befes ¬ tigt oder angeflanscht. Der erste elektrische Motor leitet mit seiner primären Antriebswelle ein Drehmoment über das primäre Antriebsglied in das Getriebe ein, welches durch die Übersetzungsgetriebestufe des Getriebes gewandelt auf das primäre Abtriebsglied des Getriebes ausgeleitet wird. Der zweite elektrische Motor leitet mit seiner sekundären An ¬ triebswelle ein Drehmoment über das sekundäre Antriebsglied in das zweite Getriebe ein, welches durch eine eigene Über ¬ setzungsgetriebestufe gewandelt auf das sekundäre Abtriebs ¬ glied des zweiten Getriebes ausgeleitet wird. Das sekundäre Abtriebsglied trägt in dieser Ausführungsvariante das An ¬ triebsritzel. Das Antriebsritzel seinerseits ist mit der Verzahnung des Drehmomentabstützglieds des ersten Getriebes direkt oder indirekt, beispielsweise über ein Zwischenrad oder einen Riemen, in Eingriff. Das Drehmomentabstützglied des zweiten Getriebes ist in diesem Fall im Getriebegehäuse festgesetzt .

Dabei kann das Abtriebsglied des ersten Getriebes ein An ¬ triebszahnrad, insbesondere ein Antriebskegelrad tragen, das mit einem Abtriebszahnrad, insbesondere ein Abtriebskegelrad direkt oder indirekt in Eingriff ist, wobei das Abtriebs- zahnrad bzw. das Abtriebskegelrad mit einem zu bewegenden Maschinenglied, insbesondere einem Glied eines Roboterarms verbunden ist. Im Falle eines Roboterarms kann dieses Glied ein Werkzeugflansch des Roboterarms sein. Dieser Werkzeugflansch ist dann in einem Handgehäuse des Roboterarms dreh- bar gelagert. Das Handgehäuse ist seinerseits dann mit dem Drehmomentabstützglied des ersten Getriebes verbunden und durch dieses drehbar gelagert. Dazu kann das Drehmomentab ¬ stützglied einen weiteren Flansch aufweisen oder einen weiteren Flansch bilden, an dem das zu bewegende Handgehäuse des Roboterarms befestigt ist.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Industrieroboter aufweisend eine Robotersteuerung, die ausgebildet und/oder eingerichtet ist, ein Roboterprogramm auszuführen, sowie aufweisend einen Roboterarm mit mehreren Gliedern, die über Gelenke verbunden sind, die gemäß des Roboterprogramms auto ¬ matisiert oder in einem Handfahrbetrieb automatisch verstellbar sind, und aufweisend wenigstens ein Getriebe wie gemäß einer oder mehrere der offenbarten Ausführungen von erfindungsgemäßen Getrieben beschrieben, insbesondere eine elektrische Antriebsvorrichtung wie gemäß einer oder mehrere der offenbarten Ausführungen von erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtungen beschrieben, welches Getriebe bzw. welche elektrische Antriebsvorrichtung ausgebildet ist, wenigstens eines der Gelenke, insbesondere zwei in der kine- matischen Kette unmittelbar aufeinander folgende Gelenke des Roboterarms zu verstellen.

Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automati- sehen Handhabung und/oder Bearbeitung von Objekten mit Werkzeugen ausgerüstet werden können und mittels ihrer Gelenke in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Der Industrieroboter weist den Roboterarm und eine programmierbare Steuerung (Steuervorrichtung) auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Industrieroboters steuert bzw. regelt, dadurch, dass ein oder mehrere automatisch oder manuell verstellbare Gelenke (Roboterachsen) durch insbeson- dere elektrische Antriebe oder Motoren bewegt werden, in dem die Steuerung die Antriebe steuert bzw. regelt.

Roboterarme können unter anderem ein Gestell und ein relativ zum Gestell mittels eines Gelenks drehbar gelagertes Karus- seil umfassen, an dem eine Schwinge mittels eines anderen

Gelenks schwenkbar gelagert ist. An der Schwinge kann dabei ihrerseits ein Armausleger mittels eines weiteren Gelenks schwenkbar gelagert sein. Der Armausleger trägt dabei eine Roboterhand, wobei insoweit der Armausleger und/oder die Ro- boterhand mehrere weitere Gelenke aufweisen können.

Der mehrere über Gelenke verbundene Glieder aufweisende Ro ¬ boterarm kann als ein Knickarmroboter mit mehreren seriell nacheinander angeordneten Gliedern und Gelenken konfiguriert sein, insbesondere kann der Roboterarm als ein Sechsachs- Knickarmroboter ausgebildet sein.

Der Antrieb kann insbesondere ein elektrischer Antrieb sein der einen Rotor mit einer elektrischen Rotorwicklung und ei ner Antriebswelle aufweist und einen Stator mit einer elektrischen Statorwicklung, die insbesondere in einem Antriebsgehäuse untergebracht sein kann. Der Rotor kann insbe ¬ sondere dadurch mit einem Eingangsglied des Getriebes ver ¬ bunden sein, indem die Antriebswelle, insbesondere eine Hohlwelle des Antriebs mit einer hohlen Getriebewelle des

Getriebes verbunden, oder sogar einteilig mit diesem als ei ¬ ne gemeinsame Hohlwelle ausgebildet ist.

Generell kann ein einzelnes Gelenk des Roboterarms ein er- findungsgemäßes Getriebe aufweisen oder zwei oder mehrere, insbesondere auch alle Gelenke des Manipulatorarms können ein erfindungsgemäßes Getriebe aufweisen. Ein erfindungsge ¬ mäßes Gelenk ist bzw. zwei Gelenke sind repräsentativ für jegliche Gelenke des Roboterarms im Folgenden näher be- schrieben.

In einer speziellen Ausführungsvariante des Industrierobo ¬ ters kann der Roboterarm eine Hohlwellen-Roboterhand aufwei ¬ sen, die wenigstens eine mit einem der Glieder, insbesondere dem Flansch des Roboterarms verbundene, drehbare Hohlwelle aufweist, und aufweisend ein Hohlglied, das wenigstens eine mit einem der Glieder verbundene Durchführung aufweist, sowie eine Versorgungsleitung welche sowohl durch die Durchführung als auch die Hohlwelle hindurch geführt ist, wobei ein erstes erfindungsgemäßes Getriebe, nach einer Ausführung wie beschrieben, und ein zweites erfindungsgemäßes Getriebe, nach einer Ausführung wie beschrieben, in der kinematischen Kette der mehreren Glieder und Gelenke des Roboterarms zwi ¬ schen der Hohlwellen-Roboterhand und dem Hohlglied positio- niert sind, und das erste Getriebe und das zweite Getriebe, sowie insbesondere auch deren zugeordnete elektrische Moto ¬ ren, zur Versorgungsleitung derart versetzt in dem Glied o- der an dem Glied angeordnet sind, dass in einer Gelenkstel ¬ lung des Roboterarms, in der die Achse der Hohlwelle mit der Achse des Hohlglieds fluchtet, die Versorgungsleitung sich in einer geraden Ausrichtung an dem ersten Getriebe und dem zweiten Getriebe vorbeiführen lässt.

Bei dem Hohlglied kann es sich insbesondere um ein Armglied handeln, welches an einem Armgelenk um dessen Achse drehbar gelagert ist. Das erste Getriebe und das zweite Getriebe können dabei zum Bewegen zweier Handachsen ausgebildet sein. Indem sowohl das Hohlglied, als auch das erste Getriebe und das zweite Getriebe Komponenten desselben Gelenks sind, ist die geometrische Anordnung bzw. die konstruktive Anordnung des ersten Getriebes und des zweiten Getriebes bezüglich der Durchführung des Hohlglieds festgelegt. Das erste Getriebe und das zweite Getriebe, sowie insbesondere auch deren zuge ¬ ordnete elektrische Motoren, sind in einer solchen Ausfüh- rungsform dann zur Achse des Hohlglieds derart versetzt an ¬ geordnet, dass die Versorgungsleitung, wenn sie in gerader Linie entlang der miteinander fluchtenden Achsen zur Hohlwelle bzw. zum Flansch des Roboterarms verläuft bzw. geführt ist, an dem ersten Getriebe und dem zweiten Getriebe unge- hindert vorbeiläuft. Auch das Armglied selbst, das das Hohl ¬ glied aufweist, kann dabei eine Gestalt aufweisen, die der ¬ art ausgebildet ist, dass die Versorgungsleitung, wenn sie in gerader Linie entlang der miteinander fluchtenden Achsen zur Hohlwelle bzw. zum Flansch des Roboterarms verläuft bzw. geführt ist, ungehindert vorbeilaufen kann.

Die Versorgungsleitung kann insbesondere elektrische, hyd ¬ raulische und/oder pneumatische Leitungen bzw. Kabel aufwei ¬ sen. Die Versorgungsleitung kann demgemäß ein oder mehrere solcher Einzelleitungen umfassen. Die ein oder mehreren Einzelleitungen können zu einem Leitungsbündel, welches die Versorgungsleitung bildet, zusammengefasst sein. Die Versorgungsleitung kann dazu mit einem Schutzschlauch versehen sein. Der Schutzschlauch kann ein die Einzelleitungen und/oder Leitungsbündel umgebender Wellschlauch sein. Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemp ¬ larisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in Kombination betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Industrierobo ¬ ters, der einen Roboterarm und eine Robotersteuerung aufweist, Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung durch einen beispielhaften Roboterarm eines Industrieroboters, der ein er ¬ findungsgemäßes Getriebe in einer ersten Ausfüh ¬ rungsform aufweist, Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung durch einen beispielhaften Roboterarm eines Industrieroboters, der ein er ¬ findungsgemäßes Getriebe in einer zweiten Ausfüh ¬ rungsform aufweist, Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung durch einen beispielhaften Roboterarm eines Industrieroboters, der ein er ¬ findungsgemäßes Getriebe in einer dritten Ausfüh ¬ rungsform aufweist, Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung durch einen beispielhaften Roboterarm eines Industrieroboters, der ein er ¬ findungsgemäßes Getriebe in einer vierten Ausfüh ¬ rungsform aufweist, Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch eine beispielhafte Ausführungsform einer vormontierten Baugruppe des erfindungsgemäßen Getriebes in Alleinstellung, Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung durch eine beispielhafte Variante eines Roboterarms eines Indust ¬ rieroboters, der zwei erfindungsgemäße Getriebe auf ¬ weist, die versetzt zu einer Versorgungsleitung angeordnet sind, und

Fig. 8 eine schematische Teilschnittdarstellung durch einen abgewandelten Roboterarm, bei dem das Getriebe als eine einfache Drehdurchführung ausgebildet ist.

Die Fig. 1 zeigt einen Industrieroboter 1, der einen Roboterarm 2 und eine Robotersteuerung 10 aufweist. Der Roboterarm 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere, nacheinander angeordnete und mittels Gelenke LI bis L6 drehbar miteinander verbundene Glieder Gl bis Gl.

Die Robotersteuerung 10 des Industrieroboters 1 ist ausge ¬ bildet bzw. eingerichtet, ein Roboterprogramm auszuführen, durch welches die Gelenke LI bis L6 des Roboterarms 2 gemäß des Roboterprogramms automatisiert oder in einem Handfahrbe ¬ trieb automatisch verstellt bzw. drehbewegt werden können. Dazu ist die Robotersteuerung 10 mit ansteuerbaren elektrischen Antrieben Ml bis M6 verbunden, die ausgebildet sind, die Gelenke LI bis L6 des Industrieroboters 1 zu verstellen.

Bei den Gliedern Gl bis G7 handelt es sich im Falle des vor ¬ liegenden Ausführungsbeispiels um ein Gestell 3 und ein re ¬ lativ zum Gestell 3 um eine vertikal verlaufende Achse AI drehbar gelagertes Karussell 4. Weitere Glieder des Roboter- arms 2 sind eine Schwinge 5, ein Armausleger 6 und eine vor- zugsweise mehrachsige Roboterhand 7 mit einer als Flansch 8 ausgeführten Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugs 11. Die Schwinge 5 ist am unteren Ende, d.h. an dem Gelenk L2 der Schwinge 5, das auch als Schwingenlager- köpf bezeichnet werden kann, auf dem Karussell 4 um eine vorzugsweise horizontale Drehachse A2 schwenkbar gelagert. Am oberen Ende der Schwinge 5 ist an dem ersten Gelenk L3 der Schwinge 5 wiederum um eine ebenfalls vorzugsweise hori ¬ zontale Achse A3 der Armausleger 6 schwenkbar gelagert. Die- ser trägt endseitig die Roboterhand 7 mit ihren vorzugsweise drei Drehachsen A4, A5, A6. Die Gelenke LI bis L6 sind durch jeweils einen der elektrischen Antriebe Ml bis M6 über die Robotersteuerung 10 programmgesteuert antreibbar. Generell kann dazu zwischen jedem der Glieder Gl bis G7 und dem je- weils zugeordneten elektrischen Antrieb Ml bis M6 ein erfindungsgemäßes Getriebe 12 vorgesehen sein.

In Fig. 2 ist eine erste konkrete Ausführungsform eines er ¬ findungsgemäßen Getriebes 12 näher dargestellt.

Das Getriebe 12 weist ein Getriebegehäuse 13 auf. Das Ge ¬ triebegehäuse 13 kann durch ein Glied Gl bis G7 des Roboter ¬ arms 2 gebildet werden. Relativ zum Getriebegehäuse 13 ist ein Antriebsglied 14 drehbar gelagert. Im dargestellten Aus- führungsbeispiel wird dies dadurch erzielt, dass das An ¬ triebsglied 14 als Teil der vormontierten Baugruppe drehbar in einer Übersetzungsgetriebestufe 15a des Getriebes 12 ge ¬ lagert ist und die Übersetzungsgetriebestufe 15a ihrerseits über ein Drehmomentabstützglied 16 mittels einer Getriebe- stufen-Wälzlagervorrichtung 17 drehbar an dem Getriebegehäuse 13 gelagert ist. Im vorliegenden Falle ist die Überset ¬ zungsgetriebestufe 15a als ein einstufiges Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebe (Spannungswellengetriebe) ausgebildet, wobei das Antriebsglied 14 durch einen Wellengenerator 32 gebildet wird. Die Übersetzungsgetriebestufe 15a ist im Falle des Ausfüh ¬ rungsbeispiels der Fig.2 bis Fig. 6 als ein Spannungswellengetriebe ausgebildet, das einen mit dem Drehmomentabstütz- glied 16 verbundenen oder einteilig ausgebildeten starren

Außenring 16b mit einer Innenverzahnung 30, eine mit dem Abtriebsglied 18 verbundene flexible Abtriebsbüchse 18a mit einer Außenverzahnung 31, und den an der flexiblen Abtriebsbüchse 18a abwälzenden Wellengenerator 32 umfasst, der mit dem Antriebsglied 14 verbunden ist, wobei die Außenverzah ¬ nung 31 der flexiblen Abtriebsbüchse 18a in Abhängigkeit ei ¬ ner Drehbewegung des Wellengenerators 32 mit der Innenverzahnung 30 des starren Außenrings 16b in kämmenden Eingriff ist .

Relativ zum Getriebegehäuse 13 ist außerdem ein Abtriebs ¬ glied 18 drehbar gelagert. Im dargestellten Ausführungsbei ¬ spiel wird dies dadurch erzielt, dass das Abtriebsglied 18 als Teil der vormontierten Baugruppe wie das Antriebsglied 14 drehbar in der Übersetzungsgetriebestufe 15a des Getrie ¬ bes 12 gelagert ist und die Übersetzungsgetriebestufe 15a ihrerseits über das Drehmomentabstützglied 16 mittels der Getriebestufen-Wälzlagervorrichtung 17 drehbar an dem Getriebegehäuse 13 gelagert ist. Im vorliegenden Falle des einstufigen Harmonic-Drive-Untersetzungsgetriebes wird das Abtriebsglied 18 durch die flexible Abtriebsbüchse 18a

(Flexspline) des Harmonic-Drive-Untersetzungsgetriebes ge ¬ bildet bzw. ist das Abtriebsglied 18 zumindest mit der fle ¬ xiblen Abtriebsbüchse 18a (Flexspline) des Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebes verbunden. Der zugehörige starre Au ¬ ßenring 16b (Circular Spline) des Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebes ist mit dem Drehmomentabstützglied 16 verbunden oder sogar einteilig mit diesem ausgebildet. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels repräsentiert das Harmonic-Drive-Untersetzungsgetriebe eine konkrete Aus ¬ führungsform der wenigstens einen das Abtriebsglied 18 mit dem Antriebsglied 14 koppelnden Übersetzungsgetriebestufe 15a. Das Drehmomentabstützglied 16 ist Teil der Überset ¬ zungsgetriebestufe 15a, wobei das Antriebsglied 14 zusammen mit dem Abtriebsglied 18 und dem Drehmomentabstützglied 16 eine vormontierte Baugruppe bildet. Das Drehmomentabstütz ¬ glied 16 ist mittels der Getriebestufen-Wälzlagervorrichtung 17 an dem Getriebegehäuse 13 drehbar gelagert. Das Drehmo ¬ mentabstützglied 16 weist außerdem eine Verzahnung 19 auf, welche mit einem im Getriebegehäuse 13 drehbar gelagerten Antriebsritzel 20 in Eingriff ist. In einer nicht näher dargestellten Abwandlung kann mit dem Antriebsritzel 20 ein Mo- tor, insbesondere ein elektrischer Motor bzw. ein Antrieb unmittelbar über eine Antriebswelle verbunden sein. Der Motor, insbesondere der elektrische Motor oder der Antrieb kann dann ohne zwischengeschaltetem Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebe (Spannungswellengetriebe) mit dem An- triebsritzel 20 verbunden sein.

Das Antriebsglied 14 ist mittels einer Antriebsglied- Wälzlagervorrichtung 21 an dem Drehmomentabstützglied 16 drehbar gelagert. Das Antriebsglied 14 muss dazu nicht not- wendiger Weise unmittelbar und/oder direkt an dem Drehmomentabstützglied 16 gelagert sein, sondern kann, wie in Fig. 2 dargestellt, über die flexible Abtriebsbüchse 18a (Flexspli- ne) des Harmonic-Drive-Untersetzungsgetriebes und den star ¬ ren Außenring 16b (Circular Spline) des Harmonic-Drive- Untersetzungsgetriebes mittelbar an dem Drehmomentabstützglied 16 und/oder relativ zum Drehmomentabstützglied 16 ge ¬ lagert sein.

Das Abtriebsglied 18 ist mittels einer Abtriebsglied- Wälzlagervorrichtung 22 an dem Drehmomentabstützglied 16 drehbar gelagert. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbei ¬ spiels der Fig. 2 ist das Abtriebsglied 18 tatsächlich durch die Abtriebsglied-Wälzlagervorrichtung 22 unmittelbar und/oder direkt an dem Drehmomentabstützglied 16 gelagert. In einer hier nicht dargestellten Abwandlung kann das Abtriebsglied 18 jedoch auch mittelbar an dem Drehmomentab ¬ stützglied 16 und/oder relativ zum Drehmomentabstützglied 16 gelagert sein. Das Drehmomentabstützglied 16 wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels von einem das Antriebsglied 14 und das Abtriebsglied 18 koaxial umgebenden Abstützring 16a gebildet wird, der eine Außenumfangswand 23 aufweist, die wenigstens eine Wälzkörper-Innenlaufbahn 24 der Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung 17 trägt.

Die Getriebestufen-Wälzlagervorrichtung 17 umfasst außerdem einen an dem Getriebegehäuse 13 angeflanschten Außenring 25 aufweist, der an seiner Innenumfangswand 26 direkt oder in- direkt, beispielsweise mittels eines Lagerrings, eine Wälz ¬ körper-Außenlaufbahn 27 trägt. Der Außenring 25 weist darüber hinaus eine gegen das Abtriebsglied 18 bzw. gegen das Drehmomentabstützglied 16 bzw. den Abstützring 16a abdich ¬ tende dynamische Dichtung 28 auf. Die dynamische Dichtung 28 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Radialwel- lendichtring ausgeführt. Der Außenring 25 ist außerdem gegen das Getriebegehäuse 13 mittels einer statischen Dichtung 29 abgedichtet . Gegenüber der in Fig.2 dargestellten ersten Ausführungsform ist in einer zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 3 das Getriebe 12 dahingehend abgewandelt, dass an dem Abtriebsglied 18 nicht das Glied G5 befestigt ist, sondern ein Antriebske ¬ gelrad 36 befestigt ist, welches mit einem Abtriebskegelrad 37 kämmt, das einen Flansch 37a aufweist, an den ein Glied Gl bis G7 des Roboterarms 2 anschließbar ist. Dieser Flansch 37a ist in einem Handgehäuse 38 drehbar gelagert, welches Handgehäuse 38 des Roboterarms 2 mit dem Drehmomentabstütz ¬ glied 16 bzw. dem Abstützring 16a verbunden ist, wel- ches/welcher von dem zweiten elektrischen Motor M6 drehbar angetrieben wird. Im Übrigen ist das Getriebe 12 der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 3 jedoch weitgehend identisch zur ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ausgeführt. Durch die in Fig.2 und Fig. 3 dargestellten Anordnungen werden elektrische Antriebsvorrichtungen geschaffen, aufweisend einen ersten elektrischen Motor M5 mit einer primären Antriebswelle 33, ein Getriebe 12 wie beschrieben, wobei die primäre Antriebswelle 33 des ersten elektrischen Motors M5 an das Antriebsglied 14 des Getriebes 12 angeschlossen ist und aufweisend einen zweiten elektrischen Motor M6 mit einer sekundären Antriebswelle 34, die an das Antriebsritzel 20 des Getriebes 12 angeschlossen ist. Durch die in Fig.4 und Fig. 5 dargestellten Anordnungen werden elektrische Antriebsvorrichtungen geschaffen, aufweisend einen ersten elektrischen Motor M5 mit einer primären Antriebswelle 33a, ein erstes Getriebe 12a wie beschrieben, wobei die primäre Antriebswelle 33a des ersten elektrischen Motors M5 über einen ersten Riementrieb 35.1 an ein primäres Antriebsglied 14a des ersten Getriebes 12a angeschlossen ist und aufweisend einen zweiten elektrischen Motor M6 mit einer sekundären Antriebswelle 34a, ein zweites Getriebe 12b auf ¬ weisend ein drehbar gelagertes sekundäres Antriebsglied 14b, an das die sekundäre Antriebswelle 34a des zweiten elektri ¬ schen Motors M6 angeschlossen ist, ein drehbar gelagertes sekundäres Drehmomentabstützglied 16b, welches das Antriebs ¬ ritzel 20 des ersten Getriebes 12a trägt und wenigstens eine das sekundäre Abtriebsglied 18b an das sekundäre Antriebs- glied 14b koppelnde sekundäre Übersetzungsgetriebestufe 15b, welche ein sekundäres Abtriebsglied 18b aufweist, wobei das sekundäre Antriebsglied 14b zusammen mit dem sekundären Ab ¬ triebsglied 18b und dem sekundären Drehmomentabstützglied 16b eine zweite vormontierte Baugruppe bildet, und das se- kundäre Drehmomentabstützglied 16b an dem Getriebegehäuse 13 des ersten Getriebes 12a befestigt ist. Im Übrigen ist das Getriebe 12 der dritten und vierten Ausführungsform gemäß Fig. 4 und Fig. 5 jedoch weitgehend identisch zur ersten und zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 und Fig. 3 ausgeführt.

In der in Fig. 7 schematisch dargestellten Variante eines Roboterarms 2 weist dieser Roboterarm 2 eine Hohlwellen- Roboterhand 39 auf, die wenigstens eine mit einem der Glie ¬ der G5 bis G7 verbundene, drehbare Hohlwelle 40 aufweist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Fig. 7 ist die Hohlwelle 40 mit dem Flansch 8, 37a des Roboterarms 2 verbunden. Der Roboterarm 2 weist außerdem ein Hohlglied 42 auf, das wenigstens eine mit einem der Glieder Gl bis G4 verbundene Durchführung 43 aufweist. Eine Versorgungsleitung 41 ist sowohl durch die Durchführung 43 als auch die Hohlwelle 40 hindurch geführt.

Ein erstes erfindungsgemäßes Getriebe 12a ist in der kinema ¬ tischen Kette der mehreren Glieder Gl bis G7 und Gelenke Ll- L6 des Roboterarms 2 zwischen der Hohlwellen-Roboterhand 39 und dem Hohlglied 42 positioniert. Außerdem ist ein zweites erfindungsgemäßes Getriebe 12b in der kinematischen Kette der mehreren Glieder Gl bis G7 und Gelenke L1-L6 des Robo ¬ terarms 2 auch zwischen der Hohlwellen-Roboterhand 39 und dem Hohlglied 42 positioniert. Das erste Getriebe 12a, das zweite Getriebe 12b und die elektrischen Motoren M5 und M6 sind dabei zur Versorgungsleitung 41 derart versetzt in dem Glied 13 angeordnet, dass in einer Gelenkstellung des Robo ¬ terarms 2, in der die Achse AW der Hohlwelle 40 mit der Ach- se AG des Hohlglieds 42 wie in Fig. 7 gezeigt fluchtet, die Versorgungsleitung 41 sich in einer geraden Ausrichtung an dem ersten Getriebe 12a und dem zweiten Getriebe 12b sowie an den elektrischen Motoren M5 und M6 vorbeiführen lässt. Bei dem Hohlglied 42 handelt es sich im Falle des vorliegen ¬ den Ausführungsbeispiels der Fig. 7 um das Glied G5, welches an dem Gelenk L4 um die Achse A4 drehbar gelagert ist. Das erste Getriebe 12a und das zweite Getriebe 12b sind dabei zum Bewegen der Handachsen A5 und A6, d.h. der Gelenke L5 und L6 ausgebildet. Indem sowohl das Hohlglied 42, als auch das erste Getriebe 12a und das zweite Getriebe 12b Komponen ¬ ten desselben Gelenks L5 sind, ist die geometrische Anord ¬ nung bzw. die konstruktive Anordnung des ersten Getriebes 12a und des zweiten Getriebes 12b bezüglich der Durchführung 43 des Hohlglieds 42 festgelegt. Das erste Getriebe 12a und das zweite Getriebe 12b sind zur Achse AG des Hohlglieds 42 derart versetzt angeordnet, dass die Versorgungsleitung 41, wenn sie in gerader Linie entlang der miteinander fluchtenden Achsen AG und AW zur Hohlwelle 40 bzw. zum Flansch 8, 37a des Roboterarms 2 verläuft bzw. geführt ist, an dem ers ¬ ten Getriebe 12a und dem zweiten Getriebe 12b sowie den elektrischen Motoren M5 und M6 ungehindert vorbeiläuft.

Auch das Glied G5 selbst weist dazu eine Gestalt auf, die derart ausgebildet ist, dass die Versorgungsleitung 41, wenn sie in gerader Linie entlang der miteinander fluchtenden Achsen AG und AW zur Hohlwelle 40 bzw. zum Flansch 8, 37a des Roboterarms 2 verläuft bzw. geführt ist, ungehindert vorbeilaufen kann. Die Versorgungsleitung 41 kann insbesondere elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Leitungen bzw. Kabel auf ¬ weisen. Die Versorgungsleitung 41 kann demgemäß ein oder mehrere solcher Einzelleitungen umfassen. Die ein oder mehreren Einzelleitungen können zu einem Leitungsbündel, wel- ches die Versorgungsleitung 41 bildet, zusammengefasst sein. Die Versorgungsleitung 41 kann dazu mit einem Schutzschlauch versehen sein. Der Schutzschlauch kann ein die Einzelleitungen und/oder Leitungsbündel umgebender Wellschlauch sein. In Fig. 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Relativ zum Getriebegehäuse 13 ist eine Drehdurchführung 14a drehbar gelagert. Die Drehdurchführung 14a ist über das Drehmomentabstützglied 16 mittels der Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung 17 drehbar an dem Getriebegehäuse 13 gelagert. Die Drehdurchführung 14a koppelt die Antriebswelle 33 unmittelbar an das Glied G5. Mittels der Drehdurchführung 14a kann insbesondere eine Getriebeübersetzung von 1 zu 1 (1:1) realisiert werden. Dies kann bedeuten, dass die Dreh ¬ durchführung 14a eine Übertragung eines Drehmoments von der Antriebswelle 33 auf das Glied G5 ermöglicht, wobei die

Drehzahl von Antriebswelle 33 und Glied G5 gleich bleiben.

Das Drehmomentabstützglied 16 wird im Falle dieses Ausfüh ¬ rungsbeispiels auch von einem die Drehdurchführung 14a koa- xial umgebenden Abstützring 16a gebildet, der eine Außenum- fangswand 23 aufweist, die wenigstens eine Wälzkörper- Innenlaufbahn 24 trägt. Die Getriebestufen- Wälzlagervorrichtung 17 umfasst außerdem, wie in der anderen Ausführungsform gemäß Fig. 2, einen an dem Getriebegehäuse 13 angeflanschten Außenring 25, der an seiner Innenumfangs- wand 26 direkt oder indirekt, beispielsweise mittels eines Lagerrings, eine Wälzkörper-Außenlaufbahn 27 trägt. Der Außenring 25 weist darüber hinaus eine gegen das Drehmomentab ¬ stützglied 16 bzw. den Abstützring 16a abdichtende dynami- sehe Dichtung 28 auf. Die dynamische Dichtung 28 ist auch hier als ein Radialwellendichtring ausgeführt. Der Außenring 25 ist außerdem gegen das Getriebegehäuse 13 mittels einer statischen Dichtung 29 abgedichtet.