DE102010014647A1 - Robot with delta kinematics - Google Patents

Robot with delta kinematics Download PDF

Info

Publication number
DE102010014647A1
DE102010014647A1 DE201010014647 DE102010014647A DE102010014647A1 DE 102010014647 A1 DE102010014647 A1 DE 102010014647A1 DE 201010014647 DE201010014647 DE 201010014647 DE 102010014647 A DE102010014647 A DE 102010014647A DE 102010014647 A1 DE102010014647 A1 DE 102010014647A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
robot
control arms
control
arm
arms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201010014647
Other languages
German (de)
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Original Assignee
Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach filed Critical Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Priority to DE201010014647 priority Critical patent/DE102010014647A1/en
Priority to PCT/EP2011/001796 priority patent/WO2011128057A1/en
Publication of DE102010014647A1 publication Critical patent/DE102010014647A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B25J17/0266—Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Ein Roboter mit Delta-Kinematik umfasst eine Roboterbasis, an deren Umfang wenigstens drei bewegbare Steuerarme angebracht sind, und eine Werkzeugaufnahme, die mittels der Steuerarme mit der Roboterbasis verbunden ist. Die Steuerarme sind ungleichmäßig um den Umfang der Roboterbasis verteilt angeordnet und/oder unterschiedlich lang ausgeführt.A robot with delta kinematics comprises a robot base, on the circumference of which at least three movable control arms are attached, and a tool holder which is connected to the robot base by means of the control arms. The control arms are distributed unevenly around the circumference of the robot base and / or are of different lengths.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter mit Delta-Kinematik, umfassend eine Roboterbasis, an deren Umfang wenigstens drei bewegbare Steuerarme angebracht sind, und eine Werkzeugaufnahme, die mittels der Steuerarme mit der Roboterbasis verbunden ist.The present invention relates to a delta-kinematics robot comprising a robot base, on the circumference of which at least three movable control arms are mounted, and a tool holder connected to the robot base by means of the control arms.

Derartige Roboter sind grundsätzlich bekannt und werden auch als Delta-Roboter oder Parallelroboter bezeichnet. Die Roboterbasis ist meist ortsfest an einem Rahmen oder einem Gestell angeordnet, und die Steuerarme sind mittels geeigneter motorischer Antriebe relativ zu der Roboterbasis bewegbar. Durch eine Bewegung der Steuerarme relativ zu der Roboterbasis wird auch die mit den Steuerarmen verbundene Werkzeugaufnahme bewegt, welche einen Endeffektor, wie z. B. einen Greifer oder eine Vakuumsaugvorrichtung, tragen kann. Durch eine geeignete Ansteuerung der motorischen Antriebe der Steuerarme kann der Endeffektor an einen beliebigen Ort innerhalb eines Arbeitsraums bewegt werden, welcher durch die Summe aller durch die Kinematik grundsätzlich anfahrbaren Punkte definiert ist.Such robots are known in principle and are also referred to as delta robots or parallel robots. The robot base is usually stationary on a frame or stand, and the control arms are movable relative to the robot base by means of suitable motor drives. By a movement of the control arms relative to the robot base and connected to the control arms tool holder is moved, which has an end effector, such. As a gripper or a vacuum suction, can wear. By suitable control of the motor drives of the control arms of the end effector can be moved to any location within a work space, which is defined by the sum of all fundamentally approachable by the kinematics points.

Roboter der genannten Art werden beispielsweise im Bereich der Lebensmittelindustrie als sogenannte ”Pick and Place”-Roboter zum Umsetzen von Produkten von einem Aufnahmebereich in einen Ablagebereich eingesetzt. Das Raumgebiet, innerhalb welchem das Umsetzen von Produkten gemäß den jeweiligen Anwendungsvorgaben stattfindet, wird hier als Nutzraum bezeichnet. Zum Durchführen der gewünschten Umsetzaufgabe muss der Nutzraum vollständig innerhalb des Arbeitsraums liegen. Das Verhältnis der Rauminhalte von Nutzraum und Arbeitsraum wird als Nutzungsgrad bezeichnet. Dabei besteht das Problem, dass insbesondere im Bereich der Lebensmittelindustrie eingesetzte ”Pick and Place”-Roboter oft keinen optimalen Nutzungsgrad aufweisen, worunter letztlich die Wirtschaftlichkeit des Roboterbetriebs leidet. Insbesondere benötigen Roboter mit einem geringen Nutzungsgrad relativ viel Platz. Darüberhinaus kann die Abweichung zwischen Nutzraum und Arbeitsraum derart sein, dass die kinematischen Eigenschaften des Roboters, wie z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigungsvermögen und Traglast, bei einer vorgegebenen Anwendung ungünstig sind.Robots of the type mentioned are used for example in the food industry as so-called "pick and place" robots for converting products from a receiving area into a storage area. The spatial area within which the conversion of products takes place in accordance with the respective application specifications is referred to here as workspace. To perform the desired Umsetzaufgabe the usable space must be completely within the working space. The ratio of the volume of usable space and working space is referred to as the degree of utilization. There is the problem that often used in the food industry in particular "pick and place" robots often have no optimal degree of utilization, which ultimately suffers the economics of robot operation. In particular, robots with a low utilization require relatively much space. Moreover, the deviation between the working space and working space can be such that the kinematic properties of the robot, such. As speed, acceleration and load, are unfavorable for a given application.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Roboter mit Delta-Kinematik hinsichtlich seiner kinematischen Eigenschaften und seines Nutzungsgrads zu verbessern.It is therefore an object of the invention to improve a delta kinematics robot with regard to its kinematic properties and its degree of utilization.

Die Aufgabe wird durch einen Roboter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Steuerarme ungleichmäßig um den Umfang der Roboterbasis verteilt angeordnet sind.The object is achieved by a robot having the features of claim 1 and in particular by the fact that the control arms are distributed unevenly around the circumference of the robot base.

Durch die ungleichmäßige Anordnung der Steuerarme lässt sich der Arbeitsraum des Roboters gezielt an die Form und/oder die Größe eines vorgegebenen Nutzraums anpassen und dadurch ein höherer Nutzungsgrad erreichen. Dies wiederum bedeutet, dass der Roboter bei vorgegebenem Nutzraum kleiner dimensioniert werden kann, was nicht zuletzt den zur Installation des Roboters benötigten Platzbedarf reduziert. Weiterhin ist die Übertragungsfunktion, welche die kinematischen Eigenschaften des Roboters beschreibt, verbessert, was zu einer wesentlichen Steigerung der Effizienz des Roboters führt.Due to the uneven arrangement of the control arms, the working space of the robot can be specifically adapted to the shape and / or size of a given useful space and thereby achieve a higher degree of utilization. This in turn means that the robot can be dimensioned smaller for a given usable space, which not least reduces the space required for installation of the robot footprint. Furthermore, the transfer function, which describes the kinematic properties of the robot, is improved, resulting in a substantial increase in the efficiency of the robot.

Beispielsweise kann durch eine ungleichmäßige Anordnung der Steuerarme erreicht werden, dass der Arbeitsraum des Roboters eine langgestreckte Form aufweist. Insbesondere bei länglichen, z. B. rechteckigen oder quaderförmigen, Nutzräumen, wie sie beispielsweise bei typischen ”Pick and Place”-Aufgaben häufig vorkommen, bei denen Produkte z. B. von einem Förderband in eine Verpackungsmaschine umgesetzt werden, führt ein derartiger langgestreckter Arbeitsraum zu einer verbesserten Übertragungsfunktion und einem erhöhten Nutzungsgrad.For example, can be achieved by an uneven arrangement of the control arms that the working space of the robot has an elongated shape. Especially with elongated, z. As rectangular or cuboid, utility rooms, such as occur frequently in typical "pick and place" tasks, where products z. B. implemented by a conveyor belt in a packaging machine, such an elongated working space leads to an improved transfer function and increased efficiency.

Insgesamt lässt sich durch die ungleichmäßige Verteilung der Steuerarme entlang des Umfangs der Roboterbasis also ein wirtschaftlicherer Betrieb des Roboters erreichen. Vorteilhafterweise ist der Grad der Abweichung von einer gleichmäßigen. Verteilung dabei im Hinblick auf das Geschwindigkeits- und/oder Kraftprofil der Steuerarmbewegung optimiert.Overall, can be achieved by the uneven distribution of the control arms along the circumference of the robot base so a more economical operation of the robot. Advantageously, the degree of deviation is uniform. Distribution thereby optimized with regard to the speed and / or force profile of Steuerarmbewegung.

Bevorzugte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims, the description and the drawings.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Steuerarme in ungleichen Winkelabständen um die Roboterbasis herum angeordnet, d. h. die Winkelabstände benachbarter Steuerarme sind nicht alle gleich groß. Dies bedeutet eine Abkehr von der in der Fachwelt bislang üblichen Praxis, die Steuerarme von Delta-Robotern gleichmäßig, d. h. also mit konstanten Winkelabständen, um die Roboterbasis herum verteilt anzuordnen.According to an embodiment, the control arms are arranged at unequal angular intervals around the robot base, i. H. The angular distances of adjacent control arms are not all the same size. This means a departure from the practice hitherto customary in the art, the control arms of delta robots evenly, d. H. that is, with constant angular intervals to disperse the robot base.

Insbesondere können die Winkelabstände zwischen einem ersten Steuerarm und einem zweiten Steuerarm sowie zwischen dem ersten Steuerarm und einem dritten Steuerarm gleichgroß und größer als der Winkelabstand zwischen dem zweiten Steuerarm und dem dritten Steuerarm sein. Im Falle von drei vorhandenen Steuerarmen ergibt sich somit eine Y-förmige Anordnung der Steuerarme, wobei die beiden oberen Schenkel des Y in einem relativ kleineren Winkelabstand zueinander angeordnet sind. In einer Konfiguration mit vier vorhandenen Steuerarmen kann die Anordnung der Steuerarme die Form eines zusammengedrückten X aufweisen.In particular, the angular distances between a first control arm and a second control arm and between the first control arm and a third control arm may be equal to and greater than the angular distance between the second control arm and the third control arm. In the case of three existing control arms thus results in a Y-shaped arrangement of the control arms, wherein the two upper legs of the Y are arranged at a relatively smaller angular distance from each other. In a configuration with four existing control arms, the arrangement of the control arms may be in the form of a compressed X.

Vorzugsweise liegt der Winkelabstand zwischen dem zweiten Steuerarm und dem dritten Steuerarm zwischen 40° und 80° und insbesondere im Bereich von 60°. Eine derartige Anordnung hat sich vor allem in Bezug auf das Kraft- und Geschwindigkeitsprofil des Roboters als günstig erwiesen.Preferably, the angular distance between the second control arm and the third control arm between 40 ° and 80 ° and in particular in the range of 60 °. Such an arrangement has proven to be favorable, especially with regard to the force and speed profile of the robot.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei der Steuerarme in Bezug auf eine gleichmäßige Anordnung aller Steuerarme quer zu einer Vorzugsrichtung auf einander zu versetzt.According to one embodiment of the invention, at least two of the control arms are offset relative to one another with respect to a uniform arrangement of all the control arms transversely to a preferred direction.

Vorteilhafterweise entspricht die Vorzugsrichtung einer Hauptarbeitsrichtung des Roboters, d. h. derjenigen Richtung, in welcher der Roboter überwiegend Produkte umsetzt. Somit kann der Arbeitsraum des Roboters entsprechend dessen überwiegender Tätigkeit ausgerichtet werden. Durch das Zusammenrücken zweier Steuerarme im Vergleich zu einer gleichmäßig verteilten Anordnung aller Steuerarme wird der durch den Roboter benötigte Bauraum verringert, was es unter anderem ermöglicht, quer zu der Vorzugsrichtung gesehen eine größere Anzahl von Robotern nebeneinander in einem vorgegebenen Raumbereich anzuordnen.Advantageously, the preferred direction corresponds to a main working direction of the robot, i. H. the direction in which the robot mainly converts products. Thus, the working space of the robot can be aligned according to its predominant activity. By moving together two control arms compared to a uniformly distributed arrangement of all control arms, the space required by the robot is reduced, which allows, inter alia, seen transversely to the preferred direction to arrange a larger number of robots side by side in a given space area.

Grundsätzlich kann die Vorzugsrichtung aber auch relativ zur Hauptarbeitsrichtung verdreht sein, beispielsweise um das Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofil des Roboters weiter zu verbessern.In principle, however, the preferred direction can also be twisted relative to the main working direction, for example in order to further improve the speed and acceleration profile of the robot.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Steuerarme unterschiedlich lang ausgeführt. Eine derartige Ungleichmäßigkeit in der Armlänge kann eine ungleichmäßig um den Umfang der Roboterbasis verteilte Anordnung der Steuerarme für eine Anpassung des Arbeitsraums an den Nutzraum ergänzen.According to a further embodiment, the control arms are designed differently long. Such unevenness in the arm length can supplement an arrangement of the control arms distributed unevenly around the circumference of the robot base for adaptation of the working space to the work space.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform weisen die Steuerarme jeweils einen an der Roboterbasis verschwenkbar gelagerten oberen Armabschnitt und einen an dem oberen Armabschnitt angelenkten und zu der Werkzeugaufnahme führenden unteren Armabschnitt auf, wobei die unteren Armabschnitte als unterschiedlich breite Parallelogramme ausgeführt sind. Durch den Einsatz unterschiedlich breiter Parallelogramme lässt sich auch bei ungleichmäßig verteilt angeordneten Steuerarmen eine optimale Stabilität des Roboters sicherstellen.According to yet another embodiment, the control arms each have an upper arm portion pivotally mounted on the robot base and a lower arm portion hinged to the upper arm portion and leading to the tool holder, the lower arm portions being configured as parallel widths of different widths. By using differently wide parallelograms, optimal stability of the robot can be ensured even with control arms arranged unevenly.

Bevorzugt sind die Parallelogramme von Steuerarmen, die in Abweichung von einer gleichmäßigen Anordnung einen kleineren Winkelabstand zueinander aufweisen, schmaler ausgeführt als das Parallelogramm des übrigen Steuerarms bzw. die Parallelogramme der übrigen Steuerarme. Schmal ausgebildete Parallelogramme lassen sich in einem geringeren Winkelabstand zueinander anordnen, was die ungleichmäßige Anordnung der Steuerarme erleichtert. Ein breites Parallelogramm oder mehrere breite Parallelogramme besitzt bzw. besitzen hingegen eine höhere Eigenstabilität.Preferably, the parallelograms of control arms, which have a smaller angular distance from each other in deviation from a uniform arrangement, designed to be narrower than the parallelogram of the rest of the control arm or the parallelograms of the other control arms. Narrow trained parallelograms can be arranged at a smaller angular distance from each other, which facilitates the uneven arrangement of the control arms. A broad parallelogram or several broad parallelograms, on the other hand, possess or possess a higher intrinsic stability.

Prinzipiell kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe der Verbesserung des Nutzungsgrads auch durch eine unterschiedlich lange Ausführung der Steuerarme für sich genommen gelöst werden, insbesondere bei einer gleichmäßig um den Umfang der Roboterbasis verteilten Anordnung der Steuerarme. Erfindungsgemäß wird deshalb auch ein Roboter mit Delta-Kinematik in Betracht gezogen, der eine Roboterbasis, an deren Umfang wenigstens drei bewegbare Steuerarme angebracht sind, und eine Werkzeugaufnahme umfasst, die mittels der Steuerarme mit der Roboterbasis verbunden ist, wobei die Steuerarme unterschiedlich lang ausgeführt sind.In principle, the object underlying the invention of improving the degree of utilization can also be achieved by a differently long design of the control arms per se, in particular in a uniformly distributed around the circumference of the robot base arrangement of the control arms. Therefore, according to the invention, a delta-kinematics robot is also contemplated, comprising a robot base, on the circumference of which at least three movable control arms are mounted, and a tool holder connected to the robot base by means of the control arms, the control arms being of different lengths ,

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.The invention will now be described by way of example with reference to an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht eines Delta-Roboters gemäß dem Stand der Technik. 1 shows a simplified side view of a delta robot according to the prior art.

2 zeigt den Roboter gemäß 1 in einer Draufsicht. 2 shows the robot according to 1 in a top view.

3 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Delta-Roboters. 3 shows a simplified side view of a delta robot according to the invention.

4 zeigt den Roboter gemäß 3 in einer Draufsicht. 4 shows the robot according to 3 in a top view.

In 1 und 2 ist ein Delta-Roboter gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Der Roboter umfasst eine Werkzeugaufnahme 11, die über drei Steuerarme 13, 14, 15 mit einer Roboterbasis 16 verbunden ist. Durch die Mitte der Roboterbasis 16 erstreckt sich eine gedachte Zentralachse Z, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel vertikal angeordnet ist. Sind die Steuerarme 13, 14, 15 – wie im dargestellten Ausführungsbeispiel – alle gleich lang ausgebildet, so verläuft die Zentralachse Z bei maximaler Streckung aller Steuerarme 13, 14, 15 nicht nur durch die Roboterbasis 16, sondern auch durch die Werkzeugaufnahme 11.In 1 and 2 a delta robot according to the prior art is shown. The robot includes a tool holder 11 that have three control arms 13 . 14 . 15 with a robot base 16 connected is. Through the middle of the robot base 16 extends an imaginary central axis Z, which is arranged vertically in the illustrated embodiment. Are the control arms 13 . 14 . 15 - As in the illustrated embodiment - all the same length, the central axis Z extends at maximum extension of all control arms 13 . 14 . 15 not just by the robot base 16 but also through the tool holder 11 ,

Jeder Steuerarm 13, 14, 15 umfasst einen oberen Armabschnitt 17 und einen unteren Armabschnitt 19, die beispielsweise in Form von dünnwandigen Rohren aus Edelstahl oder Kunststofffaser ausgeführt sind. Die unteren Armabschnitte 19 sind in an sich bekannter Weise als Parallelogramme ausgeführt, was in den Figuren jedoch nicht dargestellt ist. Die Parallelogramme der unteren Armabschnitte 19 sind mittels Kugelgelenken 21 sowohl mit dem jeweils zugeordneten oberen Armabschnitt 17 als auch mit der Werkzeugaufnahme 11 gelenkig verbunden.Every control arm 13 . 14 . 15 includes an upper arm portion 17 and a lower arm portion 19 , for example, in the form of thin-walled pipes made of stainless steel or plastic fiber are executed. The lower arm sections 19 are executed in a conventional manner as parallelograms, which is not shown in the figures. The parallelograms of the lower arm sections 19 are by means of ball joints 21 both with the respective associated upper arm portion 17 as well as with the tool holder 11 articulated.

Wie aus der Draufsicht gemäß 2 hervorgeht, sind die oberen Armabschnitte 17 der Steuerarme 13 entlang eines gedachten Kreises jeweils an einem Umfangsabschnitt 23 der Roboterbasis 16 angebracht und um 120° zueinander versetzt um die Zentralachse Z herum angeordnet, d. h. sie weisen gleiche Winkelabstände zueinander auf.As seen from the top view 2 shows are the upper arm sections 17 the control arms 13 along an imaginary circle each at a peripheral portion 23 the robot base 16 mounted and offset by 120 ° to each other about the central axis Z arranged around, ie, they have equal angular distances from each other.

Die oberen Armabschnitte 17 der Steuerarme 13 sind vertikal verschwenkbar an der Roboterbasis 16 gelagert, wobei zum Verschwenken der oberen Armabschnitte 17 jedem oberen Armabschnitt 17 ein nicht dargestellter Antrieb zugeordnet ist, welcher einen Elektromotor einschließlich Getriebe und Lagerung umfasst.The upper arm sections 17 the control arms 13 are vertically pivotable on the robot base 16 stored, wherein for pivoting the upper arm portions 17 each upper arm section 17 an unillustrated drive is associated, which includes an electric motor including transmission and storage.

Die Roboterbasis 16 kann an einer geeigneten ortsfesten Trägerstruktur, auch Zellenkonstruktion genannt, montiert sein, was in den Figuren jedoch nicht dargestellt ist.The robot base 16 may be mounted on a suitable stationary support structure, also called cell construction, which is not shown in the figures.

Die Werkzeugaufnahme 11 weist eine Gelenkplatte 25 auf, an welcher ein nicht dargestellter Endeffektor des Roboters, z. B. ein Greifer oder eine Vakuumsaugvorrichtung, anbringbar ist. Der Endeffektor kann ferner um eine zur Gelenkplatte 25 senkrechte Achse, welche auch als vierte Achse bezeichnet wird, verdrehbar sein. Durch Bewegen der Steuerarme 13, 14, 15 und Betätigen des Endeffektors in der Werkzeugaufnahme 11 kann der Roboter zum Umsetzen von Produkten von einem Aufnahmebereich in einen Ablagebereich verwendet werden.The tool holder 11 has a hinge plate 25 on, at which an unillustrated end effector of the robot, z. As a gripper or a vacuum suction device, can be attached. The end effector may also be one for the hinge plate 25 vertical axis, which is also referred to as the fourth axis, be rotatable. By moving the control arms 13 . 14 . 15 and actuating the end effector in the tool holder 11 For example, the robot can be used to move products from a receiving area to a storage area.

Die Menge aller Positionen, in welche die Werkzeugaufnahme 11 mit dem Endeffektor durch geeignete Bewegung der Steuerarme 13, 14, 15 bewegt werden kann, bildet einen Arbeitsraum 30 des Roboters. Aufgrund der gleichmäßigen Anordnung und der gleichartigen Ausbildung der Steuerarme 13, 14, 15 weist der Arbeitsraum 30 des Roboters gemäß 1 und 2 die Form einer Halbkugel auf.The set of all positions in which the tool holder 11 with the end effector by appropriate movement of the control arms 13 . 14 . 15 can be moved forms a working space 30 of the robot. Due to the uniform arrangement and the same design of the control arms 13 . 14 . 15 indicates the workspace 30 according to the robot 1 and 2 the shape of a hemisphere.

Dabei ist der Roboter derart dimensioniert und angeordnet, dass ein durch die Anwendung vorgegebener Nutzraum 35 vollständig innerhalb des Arbeitsraums 30 liegt. Der Nutzraum 35 ist im dargestellten Beispiel rechteckig bzw. quaderförmig und weist eine Längsachse auf, die einer Vorzugsrichtung V der durch den Roboter zu bewältigenden Umsetzaufgabe entspricht.In this case, the robot is dimensioned and arranged such that a predetermined by the application workspace 35 completely within the workspace 30 lies. The utility room 35 In the example shown, it is rectangular or cuboidal and has a longitudinal axis which corresponds to a preferred direction V of the conversion task to be handled by the robot.

In 3 und 4 ist ein Roboter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welchem für äquivalente Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden wie in 1 und 2.In 3 and 4 a robot according to an embodiment of the invention is shown, in which the same reference numerals are used for equivalent components as in 1 and 2 ,

Der erfindungsgemäße Roboter unterscheidet sich von dem in 1 und 2 dargestellten Roboter durch eine Optimierung des Arbeitsraums 30' hinsichtlich des quaderförmigen Nutzraums 35, um so die Übertragungsfunktion und den Nutzungsgrad des Roboters zu verbessern.The robot according to the invention differs from that in 1 and 2 represented robot by optimizing the workspace 30 ' in terms of the cuboid Nutzraums 35 so as to improve the transfer function and the degree of utilization of the robot.

Zu diesem Zweck sind die Steuerarme 13, 14, 15 des erfindungsgemäßen Roboters nicht in gleichen Winkelabständen von 120° um die Zentralachse Z herum am Umfangsabschnitt 23 der Roboterbasis 16 angeordnet, sondern zwei der Steuerarme 14, 15 sind um einen Winkel W von 60° zueinander beabstandet, wodurch sich für die beiden übrigen Winkelabstände jeweils ein gleicher Wert von 150° ergibt.For this purpose, the control arms 13 . 14 . 15 of the robot according to the invention not at equal angular intervals of 120 ° about the central axis Z around the peripheral portion 23 the robot base 16 arranged but two of the control arms 14 . 15 are spaced by an angle W of 60 ° to each other, resulting in each case an equal value of 150 ° for the other two angular distances.

Der Arbeitsraum 30' des Roboters ist somit langgestreckt, wobei die Längsachse in der Vorzugsrichtung V verläuft. Quer zu der Vorzugsrichtung V ist der Arbeitsraum 30' des Roboters gestaucht.The workroom 30 ' of the robot is thus elongated, wherein the longitudinal axis extends in the preferred direction V. Transverse to the preferred direction V is the working space 30 ' of the robot.

Wie insbesondere in 4 zu erkennen ist, ist die äußere Abmessung des Roboters quer zu der Vorzugsrichtung V reduziert. Trotzdem bleibt aber die vollständige Überdeckung des länglichen Nutzraums 35 durch den Arbeitsraum 30' erhalten.As in particular in 4 can be seen, the outer dimension of the robot is reduced transversely to the preferred direction V. Nevertheless, however, the complete coverage of the elongated usable space remains 35 through the workroom 30 ' receive.

Der Grad der Abweichung von der gleichmäßigen Anordnung ist hinsichtlich der Form und der Größe des vorgegebenen Nutzraums 35 optimiert, wobei die Optimierung unter zusätzlicher Berücksichtung von durch die Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Kraftprofile des Roboters vorgegebenen Bedingungen erfolgt.The degree of deviation from the uniform arrangement is in terms of the shape and size of the given work space 35 optimized, with the additional consideration of given by the speed, acceleration and force profiles of the robot conditions.

Um eine ungestörte Bewegung der beiden im geringeren Winkelabstand W angeordneten Steuerarme 14, 15 zu gewährleisten, sind die Parallelogramme der unteren Armabschnitte 19 dieser Steuerarme 14, 15 gegenüber einem üblichen Wert schmaler ausgebildet. Gleichzeitig ist das Parallelogramm des unteren Armabschnitts 19 des allein stehenden Steuerarms 13 zur Gewährleistung einer ausreichenden Stabilität verbreitert.To an undisturbed movement of the two arranged at a smaller angular distance W control arms 14 . 15 to ensure are the parallelograms of the lower arm sections 19 these control arms 14 . 15 narrower compared to a conventional value. At the same time, the parallelogram of the lower arm section 19 the stand alone control arm 13 widened to ensure adequate stability.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist es zusätzlich möglich, die Steuerarme unterschiedlich lang auszubilden, so dass wenigstens einer der Steuerarme länger als die beiden übrigen Steuerarme ist. Diese Art der Ungleichmäßigkeit kann eine ungleichmäßige Verteilung der Steuerarme entlang des Umfangs der Roboterbasis ergänzen. Grundsätzlich ist aber es auch möglich, den Arbeitsraum ausschließlich, d. h. also auch bei einer Anordnung der Steuerarme in gleichen Winkelabständen, wie sie in 1 und 2 dargestellt ist, durch eine unterschiedlich lange Ausbildung der Steuerarme an den gewünschten Nutzraum anzupassen.According to an embodiment of the invention, not shown, it is additionally possible to design the control arms of different lengths, so that at least one of the control arms is longer than the other two control arms. This type of unevenness can complement an uneven distribution of the control arms along the circumference of the robot base. Basically, it is also possible, the working space exclusively, that is, even with an arrangement of the control arms at equal angular intervals, as in 1 and 2 is shown, adapted by a different length training the control arms to the desired utility space.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111
Werkzeugaufnahmetool holder
13, 14, 1513, 14, 15
Steuerarmcontrol arm
1616
Roboterbasisrobot base
1717
oberer Armabschnittupper arm section
1919
unterer Armabschnittlower arm section
2121
Kugelgelenkball joint
2323
Umfangsabschnittperipheral portion
2525
Gelenkplattehinge plate
30, 30'30, 30 '
Arbeitsraumworking space
3535
Nutzraumutility space
ZZ
Zentralachsecentral axis
VV
Vorzugsrichtungpreferred direction
WW
Winkelabstandangular distance

Claims (10)

Roboter mit Delta-Kinematik, umfassend: eine Roboterbasis (16), an deren Umfang wenigstens drei bewegbare Steuerarme (13, 14, 15) angebracht sind, und eine Werkzeugaufnahme (11), die mittels der Steuerarme (13, 14, 15) mit der Roboterbasis (16) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerarme (13, 14, 15) ungleichmäßig um den Umfang der Roboterbasis (16) verteilt angeordnet sind.A delta kinematics robot comprising: a robot base ( 16 ), on whose circumference at least three movable control arms ( 13 . 14 . 15 ), and a tool holder ( 11 ) by means of the control arms ( 13 . 14 . 15 ) with the robot base ( 16 ), characterized in that the control arms ( 13 . 14 . 15 ) unevenly around the circumference of the robot base ( 16 ) are arranged distributed. Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerarme (13, 14, 15) in ungleichen Winkelabständen um die Roboterbasis (16) herum angeordnet sind.Robot according to claim 1, characterized in that the control arms ( 13 . 14 . 15 ) at unequal angular intervals around the robot base ( 16 ) are arranged around. Roboter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelabstände zwischen einem ersten Steuerarm (13) und einem zweiten Steuerarm (14) sowie zwischen dem ersten Steuerarm (13) und einem dritten Steuerarm (15) gleich groß und größer als der Winkelabstand (W) zwischen dem zweiten Steuerarm (14) und dem dritten Steuerarm (15) sind.Robot according to claim 2, characterized in that the angular distances between a first control arm ( 13 ) and a second control arm ( 14 ) and between the first control arm ( 13 ) and a third control arm ( 15 ) is equal to and greater than the angular distance (W) between the second control arm ( 14 ) and the third control arm ( 15 ) are. Roboter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand (W) zwischen dem zweiten Steuerarm (14) und dem dritten Steuerarm (15) zwischen 40° und 80° und insbesondere im Bereich von 60° liegt.Robot according to claim 2 or 3, characterized in that the angular distance (W) between the second control arm ( 14 ) and the third control arm ( 15 ) is between 40 ° and 80 ° and in particular in the range of 60 °. Roboter nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Steuerarme (14, 15) in Bezug auf eine gleichmäßige Anordnung aller Steuerarme (13, 14, 15) quer zu einer Vorzugsrichtung (V) aufeinander zu versetzt sind.Robot according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two of the control arms ( 14 . 15 ) with regard to a uniform arrangement of all control arms ( 13 . 14 . 15 ) are offset transversely to a preferred direction (V) to each other. Roboter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzugsrichtung (V) einer Hauptarbeitsrichtung des Roboters entspricht.Robot according to claim 5, characterized in that the preferred direction (V) corresponds to a main working direction of the robot. Roboter nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerarme unterschiedlich lang ausgeführt sind.Robot according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control arms are designed to have different lengths. Roboter nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerarme (13, 14, 15) jeweils einen an der Roboterbasis (16) verschwenkbar gelagerten oberen Armabschnitt (17) und einen an dem oberen Armabschnitt (17) angelenkten und zu der Werkzeugaufnahme (11) führenden unteren Armabschnitt (19) aufweisen, wobei die unteren Armabschnitte (19) als unterschiedlich breite Parallelogramme ausgeführt sind.Robot according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control arms ( 13 . 14 . 15 ) one at each robot base ( 16 ) pivotally mounted upper arm portion ( 17 ) and one at the upper arm portion ( 17 ) and to the tool holder ( 11 ) leading lower arm section ( 19 ), wherein the lower arm portions ( 19 ) are designed as different widths parallelograms. Roboter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogramme von Steuerarmen (14, 15), die in Abweichung von einer gleichmäßig verteilten Anordnung einen kleineren Winkelabstand zueinander aufweisen, schmaler ausgeführt sind als das Parallelogramm des übrigen Steuerarms (13) bzw. die Parallelogramme der übrigen Steuerarme.Robot according to claim 8, characterized in that the parallelograms of control arms ( 14 . 15 ), which in deviation from a uniformly distributed arrangement have a smaller angular distance from each other, are made narrower than the parallelogram of the rest of the control arm ( 13 ) or the parallelograms of the other control arms. Roboter mit Delta-Kinematik, umfassend: eine Roboterbasis, an deren Umfang wenigstens drei bewegbare Steuerarme angebracht sind, und eine Werkzeugaufnahme, die mittels der Steuerarme mit der Roboterbasis verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerarme unterschiedlich lang ausgeführt sind.Robot with delta kinematics, comprising: a robot base, on the circumference of which at least three movable control arms are mounted, and a tool holder, which is connected to the robot base by means of the control arms, characterized in that the control arms are designed differently long.
DE201010014647 2010-04-12 2010-04-12 Robot with delta kinematics Withdrawn DE102010014647A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010014647 DE102010014647A1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Robot with delta kinematics
PCT/EP2011/001796 WO2011128057A1 (en) 2010-04-12 2011-04-11 Robot with delta kinematics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010014647 DE102010014647A1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Robot with delta kinematics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010014647A1 true DE102010014647A1 (en) 2011-10-13

Family

ID=44083522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010014647 Withdrawn DE102010014647A1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Robot with delta kinematics

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010014647A1 (en)
WO (1) WO2011128057A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017114520A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsional vibration isolation device and hydrodynamic torque converter with this
EP3498430A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-19 Gerhard Schubert GmbH Delta robot and row of such robots
EP3539726A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-18 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Parallel link robot and parallel link robot system
EP3599063A3 (en) * 2018-07-27 2020-04-29 Gerhard Schubert GmbH Industrial robot with parallel kinematics and robot road comprising such industrial robots
EP3819085A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-12 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Parallel link robot system and parallel link robot

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69500967T2 (en) * 1994-02-22 1998-05-07 Onera (Off Nat Aerospatiale) Handling device with parallel structure for moving and orienting an object in a cylindrical work space

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5388935A (en) * 1993-08-03 1995-02-14 Giddings & Lewis, Inc. Six axis machine tool
JPH10277974A (en) * 1997-04-08 1998-10-20 Eizou Nishimura Parallel mechanism actuator
WO1999038646A1 (en) * 1998-02-03 1999-08-05 Hexel Corporation Systems and methods employing a rotary track for machining and manufacturing
JP3806273B2 (en) * 1999-09-17 2006-08-09 株式会社ジェイテクト 4-DOF parallel robot
WO2006035143A1 (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Institut National Des Sciences Appliquees Robotic positioning and orientation device and needle holder comprising one such device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69500967T2 (en) * 1994-02-22 1998-05-07 Onera (Off Nat Aerospatiale) Handling device with parallel structure for moving and orienting an object in a cylindrical work space

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017114520A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsional vibration isolation device and hydrodynamic torque converter with this
CN109210136A (en) * 2017-06-29 2019-01-15 舍弗勒技术股份两合公司 Twisting vibration isolating device and fluid torque-converter with it
EP3498430A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-19 Gerhard Schubert GmbH Delta robot and row of such robots
EP3539726A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-18 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Parallel link robot and parallel link robot system
JP2019155518A (en) * 2018-03-12 2019-09-19 株式会社安川電機 Parallel link robot and parallel link robot system
CN110253537A (en) * 2018-03-12 2019-09-20 株式会社安川电机 Parallel link robot and parallel link robot system
US10919147B2 (en) 2018-03-12 2021-02-16 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Parallel link robot and parallel link robot system
EP3599063A3 (en) * 2018-07-27 2020-04-29 Gerhard Schubert GmbH Industrial robot with parallel kinematics and robot road comprising such industrial robots
EP3819085A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-12 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Parallel link robot system and parallel link robot

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011128057A1 (en) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4313719C2 (en) Transport device
DE102010014647A1 (en) Robot with delta kinematics
DE3317261A1 (en) ROBOT MANIPULATOR
EP2505529B1 (en) Handling device for handling objects
DE202015104273U1 (en) processing station
EP1170218A1 (en) Gripping device for thin and plateshaped workpieces
EP1930132A1 (en) Device, in particular for positioning objects
EP3498430A1 (en) Delta robot and row of such robots
WO2019002331A1 (en) Device and method for producing a cable harness
EP1738880B1 (en) Manipulator with swivel drives and linear drives for handling tools or workpieces
WO2011095283A1 (en) Receiving device for motor vehicle modules
EP1772418A2 (en) Lifting device with a guided lifting table
WO2017025221A1 (en) Method for moving at least one handling unit designed for handling piece goods and device for handling piece goods
DE60009398T2 (en) Force sensor with overload protection
DE3313562C2 (en)
DE19842892B4 (en) Device for handling a load
DE102018118256B4 (en) 3a Robot with eccentric torque supply
DE102015120211B4 (en) Movable holding device for workpieces and machine components to be cleaned industrially
EP3683827A1 (en) Hybrid kinematics with six degrees of freedom and method
DE102015121796B4 (en) round grab
DE10012078A1 (en) Device for robotic processing work has main axle movable about support which has compensating weight on one side and further axle on other side with coupled swivel movements
DE102020101835B4 (en) APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING A WIRING HARNESS
LU102625B1 (en) lifting table
DE19637547A1 (en) Coupling halves joined by rocker supports and joints
DE102015012106A1 (en) carrying device

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee