DE102010047315B4

DE102010047315B4 - Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen

Info

Publication number: DE102010047315B4
Application number: DE102010047315A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kinoshita; Tomoaki NAGAYAMA; Masahiro Yamamoto; Hidenori Kurebayashi; Katsumi Fujimoto; Tokitaka Uemura
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2030-10-02
Also published as: US20110097184A1; US8307732B2; CN102049776B; CN102049776A; DE102010047315A1; JP4653848B1; JP2011088262A

Abstract

Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, umfassend: eine Basis (11), ein bewegliches Teil (12), drei Verbindungsarme (20a bis 20c), die die Basis (11) mit dem beweglichen Teil (12) verbinden und die gegenüber der Basis (11) jeweils einen einzigen Freiheitsgrad haben, und drei die Verbind(13a bis 13c), wobei jeder der Verbindungsarme (20a bis 20c) ein Verstell-Verbindungsglied (21a bis 21c) umfasst, das zwischen der Basis (11) und zwei verstellbaren Verbindungsgliedern (22a bis 22c; 23a bis 23c) angeordnet ist, die jeweils mit dem Verstell-Verbindungsglied (21a bis 21c) und dem beweglichen Teil (12) verbunden und die parallel zueinander angeordnet sind; wobei der Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen ferner ausgestattet ist mit: einer Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung, die die Lage eines an dem beweglichen Teil (12) angebrachten Elements (19) verändert, einem zusätzlichen Stellantrieb (13d bis 13f), der zwischen den zwei verstellbaren Verbindungsgliedern...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, der einen Mechanismus mit gleichgerichteten Verbindungsarmen vom Deltatyp zur dreidimensionalen Positionierung eines mit einem Greiforgan (Roboter-Wirkglied) ausgerüsteten Befestigungsteils verwendet.
2. Beschreibung des Standes der Technik
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 100 nach dem Stand der Technik, der vor altem eine Basis 110, eine bewegliche Platte 120 und drei Verbindungsarme 200a bis 200c umfasst, die die Basis 110 mit der beweglichen Platte 120 verbinden. Es sei darauf hingewiesen, dass die bewegliche Platte 120 mit einem Befestigungsteil 190 für ein nicht dargestelltes Greiforgan versehen ist.
Wie man aus 11 erkennen kann, umfasst ein Verbindungsarm 200a ein Verstell-Verbindungsglied 210a, das sich von der Basis 110 weg erstreckt, und zwei verstellbare Verbindungsglieder 220a und 230a, die sich von der beweglichen Platte 120 weg erstrecken. Diese sind jeweils über Pendelkugellager miteinander verbunden. Ferner umfasst die Basis 110 einen Stellantrieb 130a zum Verstellen des Verstell-Verbindungsglieds 210a. Zu beachten ist, dass die anderen Verbindungsarme 200b, 200c in gleicher Weise ausgestaltet sind. Durch voneinander getrenntes Steuern der Stellantriebe 130a bis 130c dieser Verbindungsarme 200a bis 200c ist es möglich, die bewegliche Platte 120 in drei Freiheitsgraden (erste Achse bis dritte Achse) zu bewegen und sie an eine erwünschte Position zu bewegen.
In den letzten Jahren hat ein Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, wie er in 12 dargestellt ist, weite Verbreitung gefunden, der einen zusätzlichen Freiheitsgrad gegenüber der in 11 dargestellten Ausführungsform aufweist. Der Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, wie er in 12 gezeigt ist, ist auch in der japanischen Publikation (Kokoku) Nr. 4-45310 eines geprüften Patents und der internationalen Publikation der übersetzten Version Nr. JP 2002-532269 A offenbart. Zu beachten ist, dass in 12 und der später erläuterten 11 die Stellantriebe 130a bis 130c der Vereinfachung wegen fortgelassen sind.
In 12 ist auf der Basis 110 ein zusätzlicher Stellantrieb 130d für eine vierte Achse vorgesehen. Ferner verbindet ein zusätzliches Verbindungsglied 200d den Stellantrieb 130d und die bewegliche Platte 120 miteinander. Wie in 12 dargestellt, umfasst das zusätzliche Verbindungsglied 200d eine Antriebswelle 250, die über ein Kreuzgelenk angekoppelt ist. Die Basis 110 und die bewegliche Platte 120 verändern ihre relativen Stellungen zueinander, weshalb die Antriebswelle 250 verlängerbar ausgebildet ist. Daher kann selbst dann, wenn die Basis 110 und die bewegliche Platte 120 ihre relativen Stellungen zu einander stark ändern, das zusätzliche Verbindungsglied 200d dieser Änderung nachfolgen. Somit kann sich das Befestigungsteil 190 um die vierte Achse in Richtung des Pfeils der 12 drehen.
13 ist eine schematische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik, der die Anzahl der Freiheitsgrade der in 11 dargestellten Ausgestaltung ebenfalls um einen weiteren Freiheitsgrad erhöht und der in der US-Patentschrift Nr. US 4 976 582 A offenbart ist. In 13 ist der zusätzliche Stellantrieb 130d unmittelbar auf der beweglichen Platte 120 angeordnet. Aus diesem Grunde kann das mit der beweglichen Platte 120 verbundene Befestigungsteil 190 leicht in Richtung des Pfeils um die vierte Achse herum gedreht werden.
Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform bestehen jedoch Grenzen hinsichtlich des Wegs, um den die Antriebswelle 250 verlängert werden kann. Wie man aus 12 erkennt, umfasst die Antriebswelle 250 einen Zylinder und eine Stange. Üblicherweise beträgt die kürzeste Länge der Antriebswelle 250 die größere Länge des Zylinders bzw. der Stange, während die längste Länge der Antriebswelle 250 sich aus der Gesamtlänge aus der Länge des Zylinders und der Länge der Stange ergibt. Folglich ist der mögliche Arbeitsbereich beziehungsweise Arbeitsraum der beweglichen Platte auf die längste und die kürzeste Länge der Antriebswelle 250 beschränkt.
14 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik. Wie in 14 dargestellt, ist die Stange der Antriebswelle 250 an ein zusätzliches Verbindungsglied 200d über ein Kreuzgelenk (Universalgelenk) 251 angeschlossen. Das Kreuzgelenk 251 stört sich jedoch mit anderen Teilen, wenn der in 14 dargestellte Schwenkwinkel α größer wird (siehe den Bereich, der in 14 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist). Hieraus ergibt sich, dass der mögliche Arbeitsbereich der beweglichen Platte 120 auch durch den Schwenkwinkel des Kreuzgelenks 251 begrenzt ist.
Ferner ist bei der in 13 dargestellten Ausbildungsform der Stellantrieb 130d vergleichsweise schwer, so dass die bewegliche Platte 120 hinsichtlich der Beschleunigungs- und Verzögerungsleistung stark eingeschränkt ist. Wenn das Greiforgan des Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen zum Beispiel eine einfache hin- und hergehende Bewegung ausführt, führt die begrenzte Beschleunigungs- und Verzögerungsleistung zur Abnahme der Anzahl der Hin- und Herbewegungen je Zeiteinheit und somit der Arbeitsleistung.
Ferner kann, im Falle des Einsatzes in einem Umfeld, in dem die bewegliche Platte einer Säure oder anderen korrosiven Lösung ausgesetzt ist, der Stellantrieb 130d mit korrosiver Lösung bespritzt werden. In einem solchen Fall kann der Stellantrieb 130d ausfallen und es können die Freiheitsgrade des Befestigungsteils 190 um einen vermindert werden. Aus diesem Grunde müssen wenigstens der Stellantrieb 130d und dessen Verkabelung in geeigneter Weise durch eine nicht dargestellte Schutzabdeckung etc. geschützt werden.
Im Falle der Ausgestaltungen, die in 12 und 13 dargestellt sind, ist aufgrund der Abmessungen der Antriebswelle 250 oder des für das Anbringen des Stellantriebs 130d erforderlichen Platzes die Erhöhung der Freiheitsgrade um einen Freiheitsgrad die Grenze. Dieser Typ eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen ist derzeitig auf dem Markt erhältlich.
Die 15A und 15B sind perspektivische Ansichten von Robotern mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, bei denen in dieser Hinsicht die Freiheitsgrade der in 11 gezeigten Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen um weitere zwei oder drei Freiheitsgrade erhöht sind. In 15A ist das Befestigungsteil 190 für das Greiforgan über ein Zwischenteil 160 drehbar an der beweglichen Platte 120 gelagert. Ferner ist gemäß 15B das Befestigungsteil 190 über zwei Zwischenteile 160, 170 an der beweglichen Platte 120 drehbar gelagert.
Das Hinzufügen solcher Zwischenteile 160, 170 bedeutet bei dem Roboter nach 13 jedoch, dass bei der Anordnung des zusätzlichen Stellantriebs 130d auf der beweglichen Platte 120 aufgrund seines Gewichts die Beschleunigungs- und Verzögerungsleistung der beweglichen Platte 120 weiter eingeschränkt wird. Ferner ist, wie dies in 12 gezeigt ist, bei Verwendung einer verlängerbaren Antriebswelle eine zusätzliche verlängerbare Antriebswelle zur Erhöhung der Freiheitsgrade erforderlich. Aufgrund der physikalischen Abmessungen der Zwischenteile 160, 170 führt dies zu einer weiteren Einschränkung des möglichen Arbeitsbereichs der beweglichen Platte 120. Aus diesem Grunde ist die Erweiterung des in 11 gezeigten Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen um zwei oder drei weitere Freiheitsgrade theoretisch möglich, die praktische Verwirklichung ist jedoch schwierig.
16A ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik, während 16B einen Teil einer Querschnittsansicht des in 16A gezeigten Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen zeigt. In den 16A und 16B ist der zusätzliche Stellantrieb 130d auf der beweglichen Platte 120 vorgesehen. Ferner hat das Befestigungsteil 190 als ein Wirkorgan ein Saugkissen bzw. eine Saugzelle 780 angebracht.
Wie in den 16A und 16B dargestellt, ist ein Saugluftschlauch 790 zur Erzeugung einer Saugkraft durch das Saugkissen 780 über eine Drehungsaufnahmeeinheit 800 mit dem Saugkissen 780 gekoppelt. Die Drehungsaufnahmeeinheit 800 kann frei rotieren und übernimmt dadurch die Funktion der Verhinderung, dass der Saugluftschlauch 790 um andere Teile gewickelt wird, wenn der zusätzliche Stellantrieb 130d etc. zum Einsatz kommt.
Die Drehungsaufnahmeeinheit 800 ist zwischen dem Saugkissen 780 und dem Befestigungsteil 190 vorgesehen, so dass ein größerer Abstand zwischen dem Befestigungsteil 190 und dem Saugkissen 780 vorgesehen werden muss. Aus diesem Grund entstand im Stand der Technik das Problem, dass dann, wenn das Saugkissen 780 größere Abmessungen erhielt, es immer leichter dem Werkstück W in den Weg kam. Ferner, wenn ein Greiforgan eingesetzt wird, an dem keine Drehungsaufnahmeeinheit 800 angebracht werden kann, oder wenn ein elektrisches Kabel für das Greiforgan erforderlich ist, hat sich beim Antrieb des zusätzlichen Stellantriebs 130d etc. auch das Problem ergeben, dass die Rohrleitungen bezüglich des Greiforgans, z. B. die Luftschläuche, oder die Verkabelung, z. B. die elektrischen Kabel, um andere Teile herum gewickelt werden können.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Situation gemacht und hat die Bereitstellung eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen zum Ziel, der für die Erhöhung der Freiheitsgrade ohne Einschränkung des möglichen Arbeitsbereichs bzw. Arbeitsraums und ohne Verkleinerung der Beschleunigungs- und Verzögerungsleistung auskommt.
Zusammenfassung der Erfindung
Um das zuvor erwähnte Ziel zu erreichen, ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen geschaffen, der umfasst: eine Basis, ein bewegtes Teil, drei Verbindungsarme, die die Basis mit dem bewegten Teil verbinden und die gegenüber der Basis jeweils einen einzigen Freiheitsgrad haben, und drei die Verbindungsarme verstellende Stellantriebe, von denen jeder der Verbindungsarme ein Verstell-Verbindungsglied umfasst, das zwischen der Basis und zwei verstellbaren Verbindungsgliedern angeordnet ist, die jeweils mit dem Verstell-Verbindungsglied und dem bewegten Teil verbunden und die parallel zueinander angeordnet sind; wobei der Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen ferner ausgestattet ist mit einer Vorrichtung zur Stellungsveränderung, die die Lage eines an dem bewegten Teil angebrachten Elements verändert, einem zusätzlichen Stellantrieb, der zwischen den zwei verstellbaren Verbindungsgliedern wenigstens eines der Verbindungsarme parallel zu diesen verstell baren Verbindungsgliedern angeordnet ist, und eine Antriebsübertragungswelle, die sich koaxial vom zusätzlichen Stellantrieb erstreckt und eine Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs an die Vorrichtung zur Stellungsveränderung überträgt, wobei die Antriebsübertragungswelle mit einer Welle gekoppelt ist, die sich von der Vorrichtung zur Stellungsveränderung über ein Kreuzgelenk erstreckt, und wobei das Kreuzgelenk auf einem Linienabschnitt angeordnet ist, der zwei Schnittpunkte zwischen den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern und dem beweglichen Teil verbindet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen geschaffen, der umfasst: eine Basis, ein bewegtes Teil, drei Verbindungsarme, die die Basis mit dem bewegten Teil verbinden und die gegenüber der Basis jeweils einen einzigen Freiheitsgrad haben, und drei die Verbindungsarme verstellende Stellantriebe, von denen jeder der Verbindungsarme ein Verstell-Verbindungsglied umfasst, das zwischen der Basis und zwei verstellbaren Verbindungsgliedern angeordnet ist, die jeweils mit dem Verstell-Verbindungsglied und dem bewegten Teil verbunden und die parallel zueinander angeordnet sind; wobei der Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen ferner ausgestattet ist mit einer Vorrichtung zur Stellungsveränderung, die die Lage eines an dem bewegten Teil angebrachten Elements verändert, einem zusätzlichen Stellantrieb, der zwischen den zwei verstellbaren Verbindungsgliedern eines der Verbindungsarme parallel zu diesen verstellbaren Verbindungsgliedern angeordnet ist, und eine Antriebsübertragungswelle, die sich koaxial vom zusätzlichen Stellantrieb erstreckt und eine Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs an die Vorrichtung zur Stellungsveränderung überträgt, wobei die Antriebsübertragungswelle mit einer Welle gekoppelt ist, die sich von der Vorrichtung zur Stellungsveränderung über ein Kreuzgelenk erstreckt, und wobei das Kreuzgelenk auf einem Linienabschnitt angeordnet ist, der zwei Schnittpunkte zwischen den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern und dem beweglichen Teil verbindet, wobei die Vorrichtung zur Stellungsveränderung mit einer Durchgangsöffnung versehen ist, die von deren Oberseite zu deren Unterseite verläuft.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst wenigstens ein Teil der Antriebsübertragungswelle ein Innenrohr mit einem Keil und ein Außenrohr mit einer dem Keil entsprechenden Keilnut.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung umfasst wenigstens ein Teil der Antriebsübertragungswelle ein Innenrohr mit einer Zahnwelle und ein Außenrohr mit einer zur Zahnwelle passenden Zahnnabe.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der zusätzliche Stellantrieb nahe dem Verstell-Verbindungsglied angeordnet.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Lichte der detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen von ihr, die in den Zeichnungen dargestellt sind, noch deutlicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen in einer typischen Ausführungsform auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Teilansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, der in 1 dargestellt ist;
3 ist eine vergrößerte Ansicht von zusätzlichen Verbindungsgliedern in einer bestimmten Ausführungsform;
4a, b ist eine erste und zweite schematische Ansicht zur Erläuterung der Wirkungsweise der Verstell-Verbindungsglieder, wenn sich die bewegliche Platte bewegt;
5 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Stellungsveränderung, die eine Drehantriebskraft an die bewegliche Platte und das Befestigungsteil einleitet, wenn die Freiheitsgrade im Vergleich mit der in 11 dargestellten Ausbildungsform um einen Freiheitsgrad erhöht sind;
6 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Stellungsänderung, die eine Drehantriebskraft an die bewegliche Platte und das Befestigungsteil einleitet, wenn die Freiheitsgrade im Vergleich mit der in 11 gezeigten Ausführungsform um drei erhöht sind;
7 ist eine vergrößerte Ansicht, die Details eines Pendelkugellagers am Stirnende eines Verstell-Verbindungsglieds zeigt;
8a, b, c ist eine zum Teil auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, sowie eine erste und eine zweite vergrößerte Ansicht einer Antriebsübertragungswelle;
9a, b ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einer schematischen Teilquerschnittsansicht eines in 9a dargestellten Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen;
10a, b ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einer schematischen Teilquerschnittsansicht des in 10a dargestellten Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen;
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik;
12 stellt eine erste schematische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik dar, in der die Anzahl der Freiheitsgrade im Vergleich zur in 11 gezeigten Ausführungsform um eins erweitert ist;
13 ist eine zweite schematische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik, der die Anzahl der Freiheitsgrade gegenüber der in 11 gezeigten Ausführungsform um eins erweitert;
14 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik;
15a, b ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik, der die Freiheitsgrade gegenüber der in 11 dargestellten Ausführungsform um zwei bzw. um drei weitere Freiheitsgrade erhöht; und
16a, b ist eine andere perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach dem Stand der Technik, mit einer schematischen Teilquerschnittsansicht.
Detaillierte Beschreibung
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den nachfolgenden Zeichnungen sind gleichen Teilen die gleichen Bezugszeichen zugeordnet. Zur Erleichterung des Verständnisses ist der Maßstab der Zeichnungen auf geeignete Weise verändert.
1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen einer typischen Ausführungsform auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung dar. Der Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 10 nach 1 umfasst im Wesentlichen eine Basis 11 in einem Gehäuse 18, eine bewegliche Platte 12 und drei Verbindungsarme 20a bis 20c, die die Basis 11 und die bewegliche Platte 12 miteinander verbinden. An der Unterseite der beweglichen Platte 12 ist ein Befestigungsteil 19 vorgesehen. Ein nicht dargestelltes Greiforgan bzw. Roboterwirkglied (Effektor) ist an dem Befestigungsteil 19 angebracht.
2 ist eine perspektivische Teilansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, der in 1 gezeigt ist. Wie in 2 dargestellt, umfasst der Verbindungsarm 20b ein Verstell-Verbindungsglied 21b und zwei verstellbare Verbindungsglieder 22b und 23b, die sich von der beweglichen Platte 12 weg erstrecken. Diese sind durch Pendelkugellager 42b und 43b miteinander verbunden. Ferner sind die Stirnenden der verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b mit Pendelkugellagern 44b und 45b mit der beweglichen Platte 12 verbunden. Diese Pendelkugellager 42b bis 45b sind so angeordnet, dass die rechteckförmige Gestalt, die durch diese sphärischen Lager als Eck- bzw. Scheitelpunkte festgelegt ist, ein Parallelogramm bildet. In 1 ist das Verstell-Verbindungsglied 21b, das sich von der Basis weg erstreckt, mit dem Stellantrieb 13b verbunden, der das Verstell-Verbindungsglied 21b verstellt bzw. antreibt. Dieser Stellantrieb 13b ist auf der Basis 11 angeordnet.
Die beiden anderen Verbindungsarme 20a und 20c sind ebenso wie der Verbindungsarm 20b ausgebildet, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Ferner kann man der Figur entnehmen, dass der Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 10 gemäß der vorliegenden Erfindung vom Typ Delta ist. Durch individuelle Steuerung der Stellantriebe 13a bis 13c der Verbindungsarme 20a bis 20c ist es möglich, die Position bzw. Stellung des mit der beweglichen Platte 12 verbundenen Befestigungsteils 19 über drei Freiheitsgrade in die gewünschten Positionen relativ zur ersten bis dritten Achse zu positionieren.
Unter Bezugnahme auf 2 erkennt man, dass ein zusätzliches Verbindungsglied 31 über Lager mit den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern 22b, 23b verbunden ist. Ferner ist mit der Welle 32, die sich vom mittleren Teil des zusätzlichen Verbindungsglieds 31 durch das Lager erstreckt, ein zusätzlicher Stellantrieb 13d verbunden. Wie dargestellt, ist die Ausgangswelle des zusätzlichen Stellantriebs 13d der beweglichen Platte 12 zugewandt.
Wie in 2 ersichtlich, erstreckt sich die Antriebsübertragungswelle 39, die sich von der Ausgangswelle des zusätzlichen Stellantriebs 13d weg erstreckt, zwischen den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern 22b und 23b parallel zu diesen verstellbaren Verbindungsgliedern 22b und 23b. Ferner ist die Antriebsübertragungswelle 39 mit einer Welle 14 verbunden, die sich von der Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung weg erstreckt, über ein Kreuzgelenk (Universalgelenk) 38 verbunden. Man beachte, dass das Kreuzgelenk 38 auf einem Liniensegment angeordnet ist, das die beiden Pendelkugellager 44b und 45b verbindet.
Die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung führt die Funktion der Veränderung der Stellung bzw. der Lage des Befestigungsteils 19 aus, und kann dadurch die Stellung bzw. Lage des Greiforgans verändern. Man beachte, dass die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung teilweise in der beweglichen Platte 12 untergebracht ist. Alternativ kann die gesamte Vorrichtung zur Stellungsveränderung zwischen der beweglichen Platte 12 und dem Befestigungsteil 19 angeordnet sein.
Zu beachten ist ferner, dass, wie dies 2 entnommen werden kann, das zusätzliche Verbindungsglied 31 und der zusätzliche Stellantrieb 13d vorzugsweise nahe bzw. neben dem Verstell-Verbindungsglied 21b vorgesehen sind. In diesem Fall ist der zusätzliche Stellantrieb 13d weiter weg von der beweglichen Platte 12 positioniert. Daher ist selbst in einer Umgebung, in der korrosive Lösungen auf die bewegliche Platte spritzen können, die Notwendigkeit zum Schutze des zusätzlichen Stellantriebs 13d weiter vermindert.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines zusätzlichen Verbindungsglieds einer bestimmten Ausführungsform. In 3 sind zwei zusätzliche Verbindungsglieder 31 mit Stangen 33a und 33b gekoppelt, die sich durch die verstellbaren Verbindungsglieder 22b, 23b drehbar erstrecken. Ferner ist der zusätzliche Stellantrieb 13d mit einem vorstehenden Teil 13d versehen, das von seinem Ende aus hervorsteht. Ferner reicht in der Mitte des zusätzlichen Verbindungsgliedes 31 eine Stange 33c durch eine Öffnung des vorstehenden Teils 13d' und die zwei zusätzlichen Verbindungsglieder 31. Aufgrund einer solchen Ausbildung kann der vorstehende Teil 13d' um die Stange 33c schwenken.
4a und 4b stellen schematische Ansichten zur Erläuterung des Betriebs der verstellbaren Verbindungsglieder während der Bewegung der beweglichen Platte dar. 4a zeigt den Zeitpunkt, während dessen der Betrieb ruht, während 4b den Betriebszeitpunkt darstellt. Wie aus den Zeichnungen entnommen werden kann, stehen die beiden verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b parallel zueinander, selbst wenn sich die Platte 12 bewegt. Ferner behält die Antriebsübertragungswelle 39 des zusätzlichen Stellantriebs 13d eine parallele Lage gegenüber den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern 22b, 23b bei. Das bedeutet, dass die beiden verstellbaren Verbindungsglieder 22b, 23b und die Antriebsübertragungswelle 39 ständig aufeinander ausgerichtet sind. Ferner ändert sich deren Länge nicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung braucht daher die Antriebsübertragungswelle 39 keine verlängerbare Ausbildung aufzuweisen.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorrichtung zur Stellungsveränderung zur Übertragung einer Drehantriebskraft an die bewegliche Platte und das Befestigungsteil zeigt, wenn die Freiheitsgrade um einen weiteren Freiheitsgrad im Vergleich zu der in 1 gezeigten Ausbildungsform erhöht wird. Das bedeutet, dass 5 grundsätzlich der in 1 dargestellten Ausführungsform entspricht. In 5 ist die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung in der beweglichen Platte 12 enthalten. Die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung in 5 besteht im Wesentlichen aus einem auf der Welle 14 aufgebrachten Schrägzahnrad 51 und einem auf der sich von dem Befestigungsteil 19 erstreckenden Welle angebrachten Schrägzahnrad 52, das mit dem Schrägzahnrad 51 kämmt.
Auf diese Weise wird die Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs 13d über die Antriebsübertragungswelle 39 und die Welle 14 auf die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung übertragen. Ferner nutzt die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung die übertragene Drehantriebskraft zur Drehung des Befestigungsteils 19 in Richtung der Pfeile. Das bedeutet, zusätzlich zu den drei Freiheitsgraden der Stellantriebe 13a bis 13c hat die bewegliche Platte 12 des Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 10 wegen des zusätzlichen Stellantriebs 13d einen weiteren Freiheitsgrad. Daher kann das nicht dargestellte Greiforgan des Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 10 nach der vorliegenden Erfindung kompliziertere Tätigkeiten ausführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie dies 2 zeigt, der zusätzliche Stellantrieb 13d zwischen den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern 22b und 23b parallel zu diesen angeordnet. Daher sind die Betriebsbewegungen des verstellbaren Verbindungsgliedes 20b mit dem Verstell-Verbindungsglied 21b und die der anderen Verbindungsarme 20a, 20c durch den zusätzlichen Stellantrieb 13d hinsichtlich des Wirkungsbereichs nicht eingeschränkt. Ferner sind der zusätzliche Stellantrieb 13d und seine zugehörigen Teile nicht auf der beweglichen Platte 12 vorgesehen, so dass die Beschleunigungs- und Verzögerungsleistung der beweglichen Platte 12 nicht verschlechtert ist.
Hinzukommt, dass nach der vorliegenden Erfindung der zusätzliche Stellantrieb 13d nicht unmittelbar auf der beweglichen Platte 12 angebracht ist, sondern vielmehr an einer von der beweglichen Platte 12 vergleichsweise weit entfernten Stelle vorgesehen ist. Aus diesem Grunde wird, selbst wenn der Roboter mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 10 in einer Umgebung eingesetzt wird, in der korrosive Lösung auf die beweglichen Teile spritzen kann, die korrosive Lösung praktisch niemals den zusätzlichen Stellantrieb 13d erreichen. Somit kann eine Schutzabdeckung zum Schutze des zusätzlichen Stellantriebs 13d fortgelassen werden.
6 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Stellungsveränderung, die eine eingeleitete Drehantriebskraft auf die bewegliche Platte und auf das Befestigungsteil überträgt, wenn die Freiheitsgrade der Ausführungsform nach 1 um weitere drei Freiheitsgrade erweitert werden. 6 zeigt züsätzlich zum zusätzlichen Stellantrieb 13d zwei weitere zusätzliche Stellantriebe 13e und 13f. Wie unter Bezugnahme auf 2 erläutert wurde, ist der Stellantrieb 13e zwischen den verstellbaren Verbindungsgliedern 22a und 23a parallel zueinander und zu diesem vorgesehen, während der zusätzliche Stellantrieb 13f zwischen den verstellbaren Verbindungsgliedern 22c und 23c parallel zu diesen angeordnet ist. Ferner sind die Antriebsübertragungswelle und das Kreuzgelenk für die zusätzlichen Stellantriebe 13e und 13f ebenso wie der zusätzliche Stellantrieb 13d aufgebaut, so dass auf deren Erläuterungen verzichtet wird.
Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung zum Teil innerhalb der beweglichen Platte 12 vorgesehen. Ferner ist an der unteren Seite der beweglichen Platte 12 ein erstes (Hand)Gelenkteil 16 auf drehbare Weise angebracht. Auf einer Seite des ersten Gelenkteils 16 ist ein zweites Gelenkteil 17 auf drehbare Weise angebracht. Das Befestigungsteil 19 des nicht dargestellten Greiforgans ist auf der Unterseite des zweiten Gelenkteils 17 in drehbarer Weise angebracht.
Wie in 6 dargestellt, arbeitet ein Schrägzahnrad 52 integral mit dem ersten (Hand)Gelenkteil 16 zusammen. Ein mit dem zusätzlichen Stellantrieb 13e zusammenwirkendes Schrägzahnrad 53 greift in ein Schrägzahnrad 54 ein, das um die Drehachse des ersten Gelenkteils 16 drehbar ist. Ferner greift ein auf der gegenüber liegenden Seite des Schrägzahnrads 54 angeordnetes Schrägzahnrad 55 in ein Schrägzahnrad 56 ein, das sich zusammen mit dem zweiten Gelenkteil 17 dreht.
Aus 6 ergibt sich ferner, dass ein dem Stellantrieb 13f zugeordnetes Schrägzahnrad 57 mit einem Schrägzahnrad 58 kämmt, das sich um die Drehachse des ersten Handgelenkteils 16 drehen lässt. Ferner ist ein Schrägzahnrad 59 auf der dem Schrägzahnrad 58 gegenüber liegenden Seite angeordnet und kämmt mit dem Schrägzahnrad 60, das um die Drehachse des zweiten Handgelenkteils drehbar ist. Darüber hinaus kämmt ein Schrägzahnrad 61, das auf der gegenüber liegenden Seite zum Schrägzahnrad 60 angeordnet ist, mit einem Schrägzahnrad 62, das zusammen mit dem Befestigungsteil 19 dreht. Ein solcher Aufbau ist bekannt, so dass eine detaillierte Erläuterung fortgelassen ist. Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform wird die Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs 13d über eine Antriebsübertragungswelle 39 und die Welle 14 auf die Schrägzahnräder 51 und 52 übertragen, um das erste (Hand)Gelenkteil 16 in Richtung des Pfeils A1 zu drehen. Ferner wird die Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs 13e über entsprechende Leistungsübertragungsteile usw. auf die Schrägzahnräder 53, 54, 55 und 56 auf das zweite (Hand)Gelenkteil 17 übertragen, um es in Richtung des Pfeils A2 zu drehen. Schließlich wird die Drehantriebskraft des Stellglieds bzw. des Stellantriebs 13f über die entsprechenden Antriebsübertragungsteile usw. auf die Schrägzahnräder 57, 58, 59, 60, 61 und 62 übertragen, um das Befestigungsteil 19 in Richtung des Pfeils A3 zu drehen.
Aus diesem Grunde hat die bewegliche Platte 12 des Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 10 bei der in 6 dargestellten Ausführungsform zusätzlich zu den drei Freiheitsgraden der Stellglieder 13a bis 13c weitere drei Freiheitsgrade durch die zusätzlichen Stellantriebe 13d bis 13f. Daher kann das nicht dargestellte Greiforgan des Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kompliziertere Arbeiten ausführen.
Bei der in der oben erwähnten 1 dargestellten Ausgestaltung kann nur die einfache Tätigkeit des Anhebens eines Teils, das auf einer horizontalen Fläche aufgesetzt ist, und dessen Verbringen an eine andere Stelle ausgeführt werden, während bei der in 6 dargestellten Ausgestaltung die komplizierte Arbeitsverrichtung des Aufrichtens eines Teils, des Zusammenbaus in einer Schräglage oder dessen Einsetzen bei gleichzeitiger Drehung möglich ist. Auch bei der in 6 dargestellten Ausführungsform ist es darüber hinaus deutlich, dass der zuvor erwähnte Effekt erzielt werden kann. Ferner müssen sich die Drehachse des ersten Handgelenkteils 16 und des Befestigungsteils 19 und die Drehachse des zweiten Gelenkteils 17 nicht rechtwinklig zueinander schneiden. Selbst Fälle mit einem sich von 90° unterscheidenden Winkel sind vom Umfang der vorliegenden Erfindung erfasst. Man beachte, dass, nur natürlich, selbst eine Ausbildungsform ohne das zweite Handgelenkteil 17 und zusätzlichem Stellantrieb 13f vom Umfang der vorliegenden Erfindung klar umfasst ist.
7 ist in dieser Hinsicht eine vergrößerte Ansicht, die Details der Pendelkugellager zeigt, die an den Stirnenden der verstellbaren Verbindungsglieder vorgesehen sind. In 7 und in der später erläuterten 8 sind die verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b repräsentativ gezeigt, aber die anderen verstellbaren Verbindungsglieder 22a, 23a, 22c und 23c sind auf gleiche Weise ausgebildet. In 7 reicht eine durchgehende Achse 65 durch das Verstell-Verbindungsglied 21b und die beiden Stirnenden 66b und 67b der durchgehenden Achse 65 sind kugelförmig ausgebildet. Die beiden Stirnenden 66b und 67b der durchgehenden Achse 65 sind jeweils in den Pendelkugellagern 42b und 43b der verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b gelagert.
Ferner werden nach 7 die beiden verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b mit Hilfe einer Feder 29 zusammen gehalten. Daher werden während des Betriebs des Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen die verstellbaren Verbindungsglieder 21b niemals von den verstellbaren Verbindungsgliedern 22b und 23b getrennt. Wenn ein Betriebsfehler o. dgl. bewirkt, dass die bewegliche Platte 12 das umgebende Gerät usw. streift, können sich die beiden Enden 66b und 67b der durchgehenden Stange 65 leicht von den Pendelkugellagern 42b und 43b lösen, so dass das Verstell-Verbindungsglied 21b und die verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b sich voneinander trennen. Auf diese Weise können das Verstell-Verbindungsglied 21b und die verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b vor Beschädigung geschützt werden.
8a ist eine teilweise auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Roboters. Mach 8a umfasst die Antriebsübertragungswelle 39 ein Außenrohr bzw. eine Nabe 72. Ein Teil der Antriebsübertragungswelle 39 ist als ein Innenrohr 71 in das Außenrohr 72 eingeführt. Wie in einer ersten vergrößerten Ansicht der Antriebsübertragungswelle dargestellt, siehe 8b, ist das vordere Ende des Innenrohrs 71 mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Keil 73 versehen. In der Bohrung des Außenrohrs 72 ist eine dem Keil 73 entsprechende Keilnut 74 ausgebildet. Daher werden sich selbst im Falle des Einfügens des Innenrohrs 71 in das Außenrohr 72 das Innenrohr 71 und das Außenrohr 72 nicht in Umfangsrichtung gegeneinander verdrehen und die Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs 13d kann so in geeigneter Weise auf die Vorrichtung 15 zur Stellungsveränderung übertragen werden.
Ferner, wenn betriebliche Fehler usw. dazu führen, dass die bewegliche Platte 12 das umgebende Gerät streift oder mit diesem kollidiert und das Verstell-Verbindungsglied 21b und die verstellbaren Verbindungsglieder 22b und 23b sich voneinander trennen, kann das Innenrohr 71 der Antriebsübertragungswelle 39 leicht von dem Außenrohr 72 in axialer Richtung getrennt werden. Aufgrund dieser Ausbildung kann die Antriebsübertragungswelle 39 vor kritischer Beschädigung bewahrt werden.
8c ist eine zweite vergrößerte Ansicht der Antriebsübertragungswelle 39. In 8c ist das vorderseitige Ende des Innenrohrs 71 der Antriebsübertragungswelle 39 als Zahnwelle 75 ausgebildet. Ferner ist das Außenrohr 72 bzw. die Außennabe als eine Zahnnabe 76 ausgebildet, die zur Zahnwelle 75 korrespondiert. Auch in einem solchen Fall ist augenscheinlich, dass das Innenrohr 71 der Antriebsübertragungswelle 39 leicht von dem Außenrohr 72 in axialer Richtung freikommen kann und dass die Antriebsübertragungswelle 39 daran gehindert wird, entscheidend beschädigt zu werden.
Man beachte, dass zusätzlich zum Keil 73 und der Zahnwelle 75, wie sie in den 8b und 8c dargestellt sind, es möglich ist, einen Aufbau zu wählen, der das Innenrohr 71 und das Außenrohr 72 an einer Relativbewegung zueinander hindert, und dass es dem Innenrohr 71 und dem Außenrohr 72 ermöglicht, in axialer Richtung zueinander frei zu gleiten. Auch dieser Fall ist von den Möglichkeiten der vorliegenden Erfindung erfasst.
Während 9a eine perspektivische Ansicht eines Roboters gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, zeigt 9b eine schematische Querschnittsansicht eines Teils des in 9a dargestellten Roboters. In 9a und der an späterer Stelle zu erwähnenden 10a sind zur Vereinfachung der zusätzliche Stellantrieb 13d und die zugehörigen Teile fortgelassen. Wie in den 9a und 9b gezeigt, ist die bewegliche Platte 12 mit einer Durchgangsöffnung 12a versehen, die von der Oberseite zur Unterseite reicht. Ferner ist in die Durchgangsöffnung 12a der beweglichen Platte 12 das Befestigungsteil 19 drehbar eingesetzt. Man beachte, wie dies auch aus 9b ersichtlich ist, dass sich das Befestigungsteil 19 mit dem Schrägzahnrad 52 gemeinsam dreht.
Wie in 9b dargestellt ist, ist auch das Befestigungsteil 19 mit einer Durchgangsöffnung 28 versehen, die mit der Durchgangsöffnung 12a koaxial ausgebildet ist. Die für das Greiforgan verwendeten Schläuche, z. B. der Luftschlauch 79, sind ferner durch die Durchgangsöffnung 78 des Befestigungsteils 19 geführt. Wenn das Greiforgan ein Saugkissen ist, erfüllt der Luftschlauch 79 die Funktion der Erzeugung einer Saugkraft. Dabei ist zu beachten, dass die Ausbildung des Greiforgans nicht auf ein Saugkissen beschränkt ist. Ferner kann zusätzlich zu dem Luftschlauch 79 eine elektrische Leitung durch die Durchgangsöffnung 28 des Befestigungsteils 19 geführt sein. Folglich kann selbst dann, wenn der zusätzliche Stellantrieb 13d usw. betrieben wird, der Luftschlauch 79 und/oder die elektrische Leitung daran gehindert werden, um andere Teile, z. B. das an dem Befestigungsteil 19 angebrachte Greiforgan, gewickelt zu werden. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem in 9b dargestellten Fall die Drehung des Befestigungsteils 19 durch die Torsion des Luftschlauch 79 und/oder der elektrischen Leitung aufgenommen wird.
10a ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 10b eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, wie er in 10a dargestellt ist, zeigt. Auch in diesen Zeichnungen ist das mit einer Durchgangsöffnung 28 versehene Befestigungsteil 19 in der Durchgangsöffnung 12a der beweglichen Platte 12 eingesetzt. Ferner ist auf der Unterseite des Befestigungsteils 19 ein Saugkissen 78 als Greiforgan angebracht.
Darüber hinaus ist in der Durchgangsöffnung 28 an der Oberseite des Befestigungsteils 19 die Drehungsaufnahmeeinheit 80 angebracht. Wie man der 10b entnimmt, ist die Drehungsaufnahmeeinheit 80 durch die Durchgangsöffnung 28 über eine Drehdichtung 81 eingebaut, so dass sich die Drehungsaufnahmeeinheit 80 innerhalb der Durchgangsöffnung 28 des Befestigungsteils 19 drehen kann. Ferner ist mit dem Teil der Drehungsaufnahmeeinheit 80, die von dem Befestigungsteil 19 herausragt, der Luftschlauch 79 des Saugkissens 78 über ein Verbindungsstück 83 verbunden.
Wie in 10b dargestellt, ist das obere Ende der Drehungsaufnahmeeinheit 80 verschlossen, so dass der Luftschlauch 79 mit dem Saugkissen 78 über die Drehungsaufnahmeeinheit 80 an das Verbindungsteil 19 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann der Luftschlauch 79 seine Saugkraft an das Saugkissen verlustfrei übertragen. Da ferner die Drehungsaufnahmeeinheit 80 bei der in 10b dargestellten Ausführungsform auch vorgesehen ist, erkennt man, dass während der Zeit der Betätigung des zusätzlichen Verstellantriebs 13d usw. der Luftschlauch 79 daran gehindert werden kann, um andere Teile aufgewickelt zu werden, z. B. um das Ende des Greiforgans. Ferner ist im in 10b dargestellten Fall der Luftschlauch 79 nicht verdreht, so dass der Luftschlauch über einen längeren Zeitraum im Vergleich zu dem in 9b dargestellten Fall nutzbar ist.
Nach den 10a und 10b ist die Drehungsaufnahmeeinheit 80 ferner oberhalb der beweglichen Platte 12 und des Befestigungsteils 19 vorgesehen. Mit anderen Worten: die Drehungsaufnahmeeinheit 80 muss nicht zwischen dem Befestigungsteil 19 und dem Saugkissen 78 vorgesehen werden. Bei der in 10b dargestellten Ausführungsform muss der Abstand zwischen dem Befestigungsteil 19 und dem Saugkissen 78 nicht vergrößert werden. Als Ergebnis hiervon ist es möglich, den rohrförmigen Teil 78a des Saugkissens 78 relativ kurz zu halten. Aus diesem Grunde versteht es sich, dass das Saugkissen 78 daran gehindert werden kann, mit dem Werkstück W, siehe 10a, zu kollidieren.
Wirkungen der Erfindung
Nach dem ersten Aspekt der Erfindung ist es möglich, zusätzliche Stellantriebe bis zur Anzahl der Verbindungsarme vorzusehen, so dass es möglich ist, die Freiheitsgrade des Roboters mit gleichgerichteten Verbindungsarmen zu erhöhen. Bei der in 11 dargestellten Ausführungsform nach dem Stand der Technik kann nur das einfache Anheben eines auf einer horizontalen Fläche platzierten Gegenstands und dessen Bewegung an eine andere Stelle ausgeführt werden, während es gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung nun möglich ist, die kompliziertere Tätigkeit des Aufstellens eines Werkstücks, des Zusammenbaus in geneigter Lage oder des Einführens während einer Drehung zu ermöglichen.
Ferner, da der zusätzliche Stellantrieb zwischen den beiden Verstell-Verbindungsgliedern parallel zu diesen angeordnet ist, sind die Arbeitsbewegungen dieser Verbindungsarme, ausgestattet mit diesen Verstell-Verbindungsgliedern und den anderen Verbindungsgliedern hinsichtlich des Arbeitsbereiches, nicht durch den zusätzlichen Stellantrieb eingeschränkt. Ferner sind der zusätzliche Stellantrieb und die zugehörigen Bauteile nicht unmittelbar auf dem beweglichen Teil angeordnet, so dass die Beschleunigungs- und Verzögerungsleistung des beweglichen Teils nicht verschlechtert ist. Schließlich kann der zusätzliche Stellantrieb an einer von dem beweglichen Teil entfernten Stelle vorgesehen werden, so dass es möglich ist, eine Schutzabdeckung zum Schutze des zusätzlichen Stellantriebs selbst in einer Umgebung fortzulassen, in der eine korrosive Lösung auf den beweglichen Teil spritzen könnte.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung können die Schläuche und Kabel für das Greiforgan, das an einem an dem beweglichen Teil anzubringenden Bauelement zu befestigen ist, durch die Durchgangsöffnung hindurch geführt werden. Daher muss eine Drehungsaufnahmeeinheit nicht an dem Greiforgan, z. B. dem Saugkissen, an der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Teils vorgesehen sein. Aus diesem Grunde kann der Abstand zwischen dem an dem beweglichen Teil anzubringenden Bauteil und dem Greiforgan kleiner ausgeführt und das Greiforgan daran gehindert werden, mit einem Werkstück zu kollidieren. Ferner können die Schläuche und die Kabel durch die Durchgangsöffnung hindurch geführt werden, so dass zum Zeitpunkt der Verstellung die Schläuche und die Kabel daran gehindert werden können, um andere Teile, z. B. das Greiforgan, gewickelt zu werden.
Das bedeutet für eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3, dass selbst dann, wenn aus irgend einem Grunde sich ein verstellbares Verbindungsglied von dem Verstell-Verbindungsglied lösen sollte, sich das Innenrohr der Antriebsübertragungswelle von dem Außenrohr in der axialen Richtung abzieht, so dass die Antriebsübertragungswelle daran gehindert werden kann, stark beschädigt zu werden.
Für eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 hat dies zur Bedeutung, dass selbst dann, wenn aus irgend einem Grunde sich ein verstellbares Verbindungsglied von einem Verstell-Verbindungsglied lösen sollte, sich das Innenrohr der Antriebsübertragungswelle von dem Außenrohr in axialer Richtung abzieht, so dass die Antriebsübertragungswelle daran gehindert werden kann, stark beschädigt zu werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist es möglich, die Notwendigkeit für den Schutz des zusätzlichen Stellantriebs in einer Umgebung zu vermindern, in der eine korrosive Lösung auf die beweglichen Teile spritzen könnte.

Claims

Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen, umfassend: eine Basis (11), ein bewegliches Teil (12), drei Verbindungsarme (20a bis 20c), die die Basis (11) mit dem beweglichen Teil (12) verbinden und die gegenüber der Basis (11) jeweils einen einzigen Freiheitsgrad haben, und drei die Verbindungsarme (20a bis 20c) verstellende Stellantriebe (13a bis 13c), wobei jeder der Verbindungsarme (20a bis 20c) ein Verstell-Verbindungsglied (21a bis 21c) umfasst, das zwischen der Basis (11) und zwei verstellbaren Verbindungsgliedern (22a bis 22c; 23a bis 23c) angeordnet ist, die jeweils mit dem Verstell-Verbindungsglied (21a bis 21c) und dem beweglichen Teil (12) verbunden und die parallel zueinander angeordnet sind; wobei der Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen ferner ausgestattet ist mit: einer Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung, die die Lage eines an dem beweglichen Teil (12) angebrachten Elements (19) verändert, einem zusätzlichen Stellantrieb (13d bis 13f), der zwischen den zwei verstellbaren Verbindungsgliedern (22a bis 22c; 23a bis 23c) von wenigstens einem der Verbindungsarme (20a bis 20c) und parallel zu den verstellbaren Verbindungsgliedern (22a bis 22c; 23a bis 23c) angeordnet ist, und einer Antriebsübertragungswelle (39), die sich koaxial vom zusätzlichen Stellantrieb (13d bis 13f) erstreckt und eine Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs (13d bis 13f) an die Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung überträgt; wobei die Antriebsübertragungswelle (39) mit einer Welle (14) gekoppelt ist, die sich von der Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung über ein Kreuzgelenk (38) erstreckt, und wobei das Kreuzgelenk (38) auf einem Linienabschnitt angeordnet ist, der zwei Schnittpunkte zwischen den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern (22b, 23b) und dem beweglichen Teil (12) verbindet.
Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen umfassend: eine Basis (11), ein bewegliches Teil (12), drei Verbindungsarme (20a bis 20c), die die Basis (11) mit dem beweglichen Teil (12) verbinden und die gegenüber der Basis (11) jeweils einen einzigen Freiheitsgrad haben, und drei die Verbindungsarme (20a bis 20c) verstellende Stellantriebe (13a bis 13c), wobei jeder der Verbindungsarme (20a bis 20c) ein Verstell-Verbindungsglied (21a bis 21c) umfasst, das zwischen der Basis (11) und zwei verstellbaren Verbindungsgliedern (22a bis 22c; 23a bis 23c) angeordnet ist, die jeweils mit dem Verstell-Verbindungsglied (21a bis 21c) und dem beweglichen Teil (12) verbunden und die parallel zueinander angeordnet sind; wobei der Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen ferner ausgestattet ist mit: einer Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung, die die Lage eines an dem beweglichen Teil (12) angebrachten Elements (19) verändert, einem zusätzlichen Stellantrieb (13d bis 13f), der zwischen den zwei verstellbaren Verbindungsgliedern (22a bis 22c; 23a bis 23c) einem der Verbindungsarme (20a bis 20c) und parallel zu den verstellbaren Verbindungsgliedern (22a bis 22c; 23a bis 23c) angeordnet ist, und eine Antriebsübertragungswelle (39), die sich koaxial vom zusätzlichen Stellantrieb (13d bis 13f) erstreckt und eine Drehantriebskraft des zusätzlichen Stellantriebs (13d bis 13f) an die Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung überträgt; wobei die Antriebsübertragungswelle (39) mit einer Welle (14) gekoppelt ist, die sich von der Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung über ein Kreuzgelenk (38) erstreckt, und wobei das Kreuzgelenk (38) auf einem Linienabschnitt angeordnet ist, der zwei Schnittpunkte zwischen den beiden verstellbaren Verbindungsgliedern (22b, 23b) und dem beweglichen Teil (12) verbindet, wobei die Vorrichtung (15) zur Stellungsveränderung mit einer Durchgangsöffnung (12a) versehen ist, die von deren Oberseite zu deren Unterseite verläuft.
Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach Anspruch 1 oder 2, bei dem wenigstens ein Teil der Antriebsübertragungswelle (39) ein Innenrohr (71) mit einem Keil (73) und ein Außenrohr (72) mit einer dem Keil (73) entsprechenden Keilnut (74) umfasst.
Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmen nach Anspruch 1 oder 2, bei dem wenigstens ein Teil der Antriebsübertragungswelle (39) ein Innenrohr (71) mit einer Zahnwelle (75) und ein Außenrohr (72) mit einer zur Zahnwelle (75) passenden Zahnnabe (76) umfasst.
Roboter (10) mit gleichgerichteten Verbindungsarmgliedern nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zusätzliche Stellantrieb (13d bis 13f) nahe dem Verstell-Verbindungsglied (21a bis 21c) angeordnet ist.