DE102013225630A1

DE102013225630A1 - industrial robots

Info

Publication number: DE102013225630A1
Application number: DE102013225630.2A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Ilch
Original assignee: MAJAtronic GmbH
Current assignee: Autonox Robotics GmbH
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Es wird ein Industrieroboter mit Parallelkinematik vorgeschlagen mit einer Roboterbasis (1), mit einem Trägerelement (2) zur Aufnahme eines Greifers, eines Werkzeugs oder eines Maschinenelements, mit mindestens zwei beweglichen Betätigungseinheiten (4), die mit ihrem einen Ende mit an der Roboterbasis (1) angeordneten Betätigungseinheit-Antrieben (6) verbunden sind, und deren anderes Ende mit dem Trägerelement (2) beweglich verbunden ist, mit einer ersten Drehachse (13), welche ein Drehmoment eines an der Roboterbasis (1) angeordneten Drehachsen-Antriebs (14) auf einen an dem Trägerelement (2) angeordneten Greifer, ein Werkzeug oder ein Maschinenelement überträgt, mit einem als Kreuzgelenk ausgebildeten ersten Gelenk (17) der ersten Drehachse (13), mit einer Gelenkgabel (22) an der ersten Drehachse (13), mit einem Kreuzstück (18) des ersten Gelenks (17), welches mit einem ersten Achsstummelpaar (20) und einem zweiten Achsstummelpaar (21) ausgestattet ist, wobei das erste Achsstummelpaar (20) drehbar in der Gelenkgabel (21) gelagert ist, und wobei das zweite Achsstummelpaar (21) in einer Riemenscheibe (23) drehbar gelagert ist, welche über einen Riemen (24) mit dem Drehachsen-Antrieb (14) verbunden ist.A parallel kinematics industrial robot is proposed with a robot base (1), with a carrier element (2) for receiving a gripper, a tool or a machine element, with at least two movable actuating units (4) with one end at the robot base (FIG. 1) are arranged, and the other end of which is movably connected to the carrier element (2), with a first axis of rotation (13) which controls a torque of a rotary axis drive (14) arranged on the robot base (1) ) to a gripper, a tool or a machine element arranged on the carrier element (2), with a first joint (17) of the first axis of rotation (13) designed as a universal joint, with a yoke (22) on the first axis of rotation (13), with a cross piece (18) of the first articulation (17), which is equipped with a first stub axle pair (20) and a second stub axle pair (21), wherein the first axis St ummelpaar (20) is rotatably mounted in the yoke (21), and wherein the second Achsstummelpaar (21) is rotatably mounted in a pulley (23) which is connected via a belt (24) with the rotary axis drive (14).

Description

Die Erfindung geht aus von einem Industrieroboter mit Parallelkinematik, welcher mit einer Roboterbasis, mit einem als Aufnahme für einen Greifer oder ein Werkzeug dienenden Trägerelement und mit mehreren Betätigungseinheiten zum Bewegen des Trägerelements ausgestattet ist.The invention relates to an industrial robot with parallel kinematic, which is equipped with a robot base, with a serving as a receptacle for a gripper or a tool carrier element and with a plurality of actuator units for moving the support member.

Derartige Industrieroboter mit Parallelkinematik dienen zum Bewegen, Positionieren und/oder Bearbeiten eines Gegenstands im Raum. Sie sind mit einer ortsfest angeordneten Roboterbasis und einem beweglichen Trägerelement zur Aufnahme eines Greifers, eines Werkzeugs oder eines Maschinenelements ausgestattet. Mindestens zwei Betätigungseinheiten sind mit einem Ende mit der Roboterbasis und mit dem anderen Ende mit dem Trägerelement verbunden. Jedes Betätigungselement wird über einen ihm zugeordneten und an der Roboterbasis angeordneten Antrieb bewegt. Eine Bewegung der Betätigungseinheiten führt zu einer Bewegung des Trägerelements. An dem Trägerelement kann beispielsweise ein Greifer zum Aufnehmen eines Gegenstands oder ein Werkzeug zum Bearbeiten eines Gegenstands oder ein Maschinenelement, wie beispielsweise ein Lager oder ein Getriebe angeordnet sein. Das Trägerelement ist hierzu mit einer Aufnahme für einen Greifer, ein Werkzeug oder ein Maschinenelement ausgestattet. Durch die aufeinander abgestimmte Bewegung der angetriebenen Betätigungseinheiten kann der an dem Trägerelement angeordnete Greifer, das Werkzeug oder das Maschinenelement gezielt in mehreren Dimensionen im Raum bewegt werden. Die Betätigungsarme bewirken eine räumliche Parallelogrammführung des Trägerelements. Die daraus resultierende parallele Kinematik ermöglicht eine schnelle und präzise Bewegung des Trägerelements und des daran angeordneten Greifers, Werkzeugs oder Maschinenelements. Diese Bewegung ist eine translatorische Bewegung des Trägerelements. Ist der Industrieroboter mit drei Betätigungseinheiten ausgestattet, handelt es sich um eine translatorische Bewegung in drei Raumrichtungen. Die Bewegung hat drei Freiheitsgrade und kann in einem Koordinatensystem mit x-, y- und z-Achse beschrieben werden. Ist der Industrieroboter mit zwei Betätigungseinheiten ausgestattet, handelt es um eine translatorische Bewegung in zwei Raumrichtungen. In diesem Fall hat die Bewegung zwei Freiheitsgrade und kann in einem Koordinatensystem mit x- und z-Achse beschrieben werden. Zusätzlich zu dieser translatorischen Bewegung des Trägerelements kann durch einen weiteren Antrieb an der Roboterbasis ein Drehmoment erzeugt und auf einen an dem Trägerelement angeordneten Greifer, ein Werkzeug oder ein Maschinenelement übertragen werden. Hierbei handelt es sich um eine Rotationsbewegung und damit um einen weiteren Freiheitsgrad. Diese Bewegung dient nicht der Positionierung des Greifers, Werkzeugs oder Maschinenelements im Raum sondern dem Bewegen des Greifers, Werkzeugs oder Maschinenelements selbst, beispielsweise dem Öffnen und Schließen des Greifers oder dem Drehen des Werkzeugs oder Maschinenelements. Ist der Industrieroboter mit drei Steuerarmen ausgestattet, wird eine das Drehmoment von dem Antrieb auf einen Greifer, ein Werkzeug oder Maschinenelement an dem Trägerelement übertragende Drehachse als vierte Achse bezeichnet.Such industrial robots with parallel kinematics are used for moving, positioning and / or editing an object in space. They are equipped with a stationary robot base and a movable support member for receiving a gripper, a tool or a machine element. At least two actuator units are connected at one end to the robot base and at the other end to the carrier element. Each actuator is moved via a drive assigned to it and arranged on the robot base. A movement of the actuating units leads to a movement of the carrier element. For example, a gripper for receiving an object or a tool for processing an object or a machine element such as a bearing or a gear can be arranged on the carrier element. The carrier element is for this purpose equipped with a receptacle for a gripper, a tool or a machine element. Due to the coordinated movement of the driven actuating units arranged on the support member gripper, the tool or the machine element can be selectively moved in several dimensions in space. The actuating arms cause a spatial parallelogram of the support element. The resulting parallel kinematics enables a fast and precise movement of the carrier element and of the gripper, tool or machine element arranged thereon. This movement is a translatory movement of the carrier element. If the industrial robot is equipped with three actuator units, it is a translatory movement in three spatial directions. The movement has three degrees of freedom and can be described in a coordinate system with x-, y- and z-axis. If the industrial robot is equipped with two actuator units, it is a translatory movement in two spatial directions. In this case, the movement has two degrees of freedom and can be described in an x- and z-axis coordinate system. In addition to this translatory movement of the carrier element, a torque can be generated by a further drive on the robot base and transmitted to a gripper, a tool or a machine element arranged on the carrier element. This is a rotational movement and thus a further degree of freedom. This movement is not used to position the gripper, tool or machine element in space but to move the gripper, tool or machine element itself, such as opening and closing the gripper or rotating the tool or machine element. If the industrial robot is equipped with three control arms, a rotational axis transmitted by the drive to a gripper, a tool or a machine element on the carrier element is referred to as a fourth axis.

Zu derartigen Robotern zählen beispielsweise Deltaroboter. Diese sind mit mindestens zwei Steuerarmen als Betätigungseinheiten ausgestattet. Die Betätigungs- oder Steuerarme weisen einen oberen und einen unteren Armabschnitt auf, welche beweglich miteinander verbunden sind. Jeder der oberen Armabschnitte wird durch einen Betätigungsarm-Antrieb, beispielsweise eine Motor-Getriebe-Einheit, angetrieben. Die Antriebe sind an der Roboterbasis angeordnet. Die Bewegung der oberen Armabschnitte wird über die unteren Armabschnitte auf das Trägerelement übertragen. Jeder untere Armabschnitt weist zwei parallele, in Längsrichtung des Armabschnitts verlaufende Stangen oder Streben auf, die an ihrem einen Ende beweglich mit dem zugehörigen oberen Armabschnitt und mit ihrem anderen Ende beweglich mit dem Trägerelement verbunden sind.Such robots include, for example, delta robots. These are equipped with at least two control arms as operating units. The actuating or control arms have an upper and a lower arm portion, which are movably connected to each other. Each of the upper arm portions is driven by an actuator arm drive, such as a motor-gear unit. The drives are arranged on the robot base. The movement of the upper arm portions is transmitted to the support member via the lower arm portions. Each lower arm portion has two parallel rods or struts extending in the longitudinal direction of the arm portion, which are movably connected at one end thereof to the associated upper arm portion and at the other end to be movably connected to the support member.

Neben Deltarobotern zählen auch Seilroboter zu Industrierobotern mit Parallelkinematik. Seilroboter sind mit Seilen als Betätigungseinheiten ausgestattet. Mit seinem einen Ende ist jedes Seil mit einem Antrieb verbunden. Die Antriebe sind als Rotations- oder Linearantriebe ausgebildet, welche die freie Länge der Seile durch Auf- und Abwickeln auf eine mit einem Seilende verbundene Welle oder durch Vor- und Zurückschieben einer mit einem Seilende verbundenen Schubstange vorgeben. An ihrem dem Antrieb abgewandten Ende sind die Seile mit einem Trägerelement für einen Greifer oder ein Werkzeug verbunden. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, dass die Seile gespannt sind. Durch die aufeinander abgestimmte Bewegung der Antriebe kann der an dem Trägerelement angeordnete Greifer oder das Werkzeug gezielt in mehreren Dimensionen bewegt werden.In addition to delta robots, rope robots also count as industrial robots with parallel kinematics. Rope robots are equipped with ropes as operating units. With one end, each rope is connected to a drive. The drives are designed as rotary or linear drives, which dictate the free length of the cables by winding and unwinding on a shaft connected to a cable end or by pushing back and forth connected to a cable end push rod. At their end facing away from the drive, the cables are connected to a carrier element for a gripper or a tool. Care must be taken to ensure that the ropes are taut. As a result of the coordinated movement of the drives, the gripper or the tool arranged on the carrier element can be moved in a targeted manner in several dimensions.

Ein an dem Trägerelement angeordneter Greifer, ein Werkzeug oder ein Maschinenelement kann zusätzlich über einen pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieb betätigt werden. Darüber hinaus können an dem Trägerelement Sensoren zur Überwachung und Steuerung des Greifers, Werkzeugs oder Maschinenelements angeordnet sein. Hierzu sind hydraulische, pneumatischen, elektrische oder optische Versorgungsleitungen von der Roboterbasis bis zum Trägerelement geführt. Die Versorgungsleitungen dienen dem Transport von Druckluft, Druckflüssigkeit, elektrischem Strom oder Licht. Licht kann beispielsweise für einen an dem Greifer oder dem Werkzeug angeordneten Sensor notwendig sein. Die Versorgungsleitungen verbinden dabei frei und ohne Führung die Roboterbasis mit dem Trägerelement oder sie sind an den Betätigungseinheiten oder an der Übertragungseinrichtung entlang geführt.An arranged on the support member gripper, a tool or a machine element can also be operated via a pneumatic, hydraulic or electric drive. In addition, sensors for monitoring and controlling the gripper, tool or machine element can be arranged on the carrier element. For this purpose, hydraulic, pneumatic, electrical or optical supply lines are guided from the robot base to the carrier element. The supply lines are used for the transport of compressed air, hydraulic fluid, electric current or Light. Light may be necessary, for example, for a sensor arranged on the gripper or the tool. The supply lines connect freely and without guidance, the robot base with the support element or they are guided on the operating units or on the transmission device along.

Ein derartiger Industrieroboter mit Betätigungseinheiten in Form von Steuerarmen ist beispielsweise aus der EP 250 470 A1 bekannt.Such an industrial robot with actuator units in the form of control arms is for example from the EP 250 470 A1 known.

Bekannte Industrieroboter mit Parallelkinematik weisen den Nachteil auf, dass eine Drehachse, welche ein Drehmoment von einem Drehachsen-Antrieb an der Roboterbasis auf das Trägerelement überträgt, über ein Gelenk mit mehreren Freiheitsgraden beweglich mit der Roboterbasis verbunden ist, und dass derartige Gelenke mit mehreren Freiheitsgraden üblicherweise viel Platz beanspruchen. Da der Abstand zwischen der Roboterbasis und dem Trägerelement durch den Einsatzort des Industrieroboters vorgegeben ist, führt die Ausdehnung des Gelenks in axialer Richtung zu einer entsprechenden Reduktion der axialen Länge der Drehachse. Je kürzer die Drehachse ist, umso größer ist der Winkel des Kegels, innerhalb dem sich die Drehachse bei einer Auslenkung des Trägerelements durch die Betätigungseinheiten bewegt.Known industrial robots with parallel kinematic have the disadvantage that a rotation axis, which transmits a torque from a rotary axis drive on the robot base on the support member, is connected via a joint with multiple degrees of freedom movable to the robot base, and that such joints with multiple degrees of freedom usually take up a lot of space. Since the distance between the robot base and the carrier element is predetermined by the location of the industrial robot, the expansion of the joint in the axial direction leads to a corresponding reduction of the axial length of the axis of rotation. The shorter the axis of rotation, the greater the angle of the cone within which the axis of rotation moves in a deflection of the support member by the actuator units.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Industrieroboter mit Parallelkinematik zur Verfügung zu stellen, bei dem das Gelenk, über welches die Drehachse mit der Roboterbasis verbunden ist, ein kleines Baumaß aufweist.The invention has for its object to provide an industrial robot with parallel kinematic available, in which the joint, via which the axis of rotation is connected to the robot base, has a small dimension.

Diese Aufgabe wird durch einen Industrieroboter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Er zeichnet sich dadurch aus, dass das als erstes Gelenk bezeichnete Gelenk der ersten Drehachse nahe der Roboterbasis ein Kreuzgelenk ist. Es weist ein Kreuzstück mit einem ersten Achsstummelpaar und einem zweiten Achsstummelpaar auf. Die durch die beiden Achsstummelpaare definierten Achsen sind dabei im wesentlichen senkrecht zueinander. Bevorzugt schneiden sie sich. Das erste Achsstummelpaar ist drehbar in einer Gelenkgabel gelagert. Die Gelenkgabel ist an dem der Roboterbasis zugewandten Ende der ersten Drehachse angeordndet. Das zweite Achsstummelpaar ist in einer Riemenscheibe drehbar gelagert. Die Riemenscheibe ist ihrerseits drehbar an der Roboterbasis gelagert. Sie ist durch einen Riemen mit einem Drehachsen-Antrieb der ersten Drehachse verbunden. Das Kreuzstück befindet sich dabei innerhalb der Riemenscheibe, die hierzu mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Ausnehmung ausgestattet ist.This object is achieved by an industrial robot having the features of claim 1. It is characterized by the fact that the joint, referred to as the first joint, of the first axis of rotation near the robot base is a universal joint. It has a cross piece with a first pair of axle stubs and a second pair of stub axles. The axes defined by the two stub axle pairs are substantially perpendicular to each other. Preferably, they intersect. The first Achsstummelpaar is rotatably mounted in a yoke. The yoke is arranged at the robot base facing the end of the first axis of rotation. The second Achsstummelpaar is rotatably mounted in a pulley. The pulley is in turn rotatably mounted on the robot base. It is connected by a belt with a rotary axis drive of the first axis of rotation. The crosspiece is located inside the pulley, which is equipped for this purpose with a recess extending in the axial direction.

Die Riemenscheibe ist Teil des Riementriebs, der das Drehmoment des Drehachsen-Antriebs auf die erste Drehachse überträgt. Der Riementrieb umfasst neben der Riemenscheibe einen Riemen, der auf einer Lauffläche der Riemenscheibe umläuft. Die Riemenscheibe weist einen Achsstummel auf, der in einem Lager an der Roboterbasis drehbar gelagert ist.The pulley is part of the belt drive, which transmits the torque of the rotary axis drive to the first axis of rotation. The belt drive comprises, in addition to the pulley, a belt which rotates on a running surface of the pulley. The pulley has a stub axle which is rotatably mounted in a bearing on the robot base.

Da das Kreuzstück des Kreuzgelenks in der durch einen Riemen an den Drehachsen-Antrieb gekoppelten Riemenscheibe angeordnet ist, beansprucht das erste Gelenk in axialer Richtung wesentlich weniger Platz als entsprechende Gelenke bekannter Industrieroboter mit Parallelkinematik. Damit zeichnet sich das Gelenk zusammen mit der Riemenscheibe durch ein kompaktes Baumaß aus.Since the crosspiece of the universal joint is disposed in the pulley coupled to the rotary axis drive by a belt, the first joint takes up much less space in the axial direction than corresponding joints of known parallel kinematics industrial robots. Thus, the joint is characterized together with the pulley by a compact dimension.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüche enthalten.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are contained in the following description, the drawings and the claims.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown and described in more detail below. Show it:

1 Industrieroboter mit Parallelkinematik in einer ersten perspektivischen Ansicht, 1 Industrial robot with parallel kinematics in a first perspective view,

2 Industrieroboter gemäß 1 in einer zweiten perspektivischen Ansicht, 2 Industrial robot according to 1 in a second perspective view,

3 Industrieroboter gemäß 1 in einer dritten perspektivischen Ansicht, 3 Industrial robot according to 1 in a third perspective view,

4 Industrieroboter gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht von oben, 4 Industrial robot according to 1 in a perspective view from above,

5 erstes Gelenk des Industrieroboters gemäß 1 in einer Ansicht von unten, 5 first joint of the industrial robot according to 1 in a view from below,

6 Industrieroboter gemäß 1 in einer Ansicht von oben, Kennzeichnung der Schnittebenen A-A und B-B, 6 Industrial robot according to 1 in a view from above, marking the sectional planes AA and BB,

7 Schnitt durch den Industrieroboter gemäß 1 entlang der in 6 angegebenen Schnittebene A-A, 7 Section through the industrial robot according to 1 along the in 6 specified section plane AA,

8 Schnitt durch den Industrieroboter gemäß 1 entlang der in 6 angegebenen Schnittebene B-B, 8th Section through the industrial robot according to 1 along the in 6 indicated section plane BB,

9 Ausschnitt aus 7, 9 Extract from 7 .

10 Ausschnitt aus 8. 10 Extract from 8th ,

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment

In den 1 bis 10 ist ein Industrieroboter mit Parallelkinematik nach dem Delta-Prinzip mit einer Roboterbasis 1, einem Trägerelement 2, an welchem ein Greifer, ein Werkzeug oder ein Maschinenelement angeordnet werden kann, und drei als Steuerarme ausgebildeten Betätigungseinheiten 4 dargestellt. Der Greifer, das Werkzeug oder das Maschinenelement sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Jeder der drei Betätigungseinheiten ist über eine Antriebswelle mit einem als Motor ausgebildeten Betätigungseinheit-Antrieb 6 verbunden. Alle drei Betätigungseinheiten 4 sind gleich aufgebaut. Die Betätigungseinheiten 4 weisen einen oberen Armabschnitt 7 und einem unteren Armabschnitt 8 auf. Dabei zeichnet sich der obere Armabschnitt 7 durch eine hohe Stabilität und ein geringes Gewicht aus. Der untere Armabschnitt 8 weist zwei parallel verlaufende Stangen 9 und 10 auf. Die beiden Stangen 9 und 10 des unteren Armabschnitts 8 einer Betätigungseinheit 4 sind über Gelenke 11 an ihrem oberen Ende mit dem oberen Armabschnitt 7 der Betätigungseinheit 4 und über Gelenke 12 mit dem Trägerelement 2 verbunden.In the 1 to 10 is an industrial robot with parallel kinematics according to the delta principle with a robot base 1 , a support element 2 on which a gripper, a tool or a machine element can be arranged, and three operating units designed as control arms 4 shown. The gripper, the tool or the machine element are not shown in the drawing. Each of the three actuator units is via a drive shaft with an actuator drive designed as a motor 6 connected. All three operating units 4 are the same. The actuators 4 have an upper arm portion 7 and a lower arm portion 8th on. This is the upper arm section 7 by a high stability and a low weight. The lower arm section 8th has two parallel bars 9 and 10 on. The two bars 9 and 10 of the lower arm section 8th an actuating unit 4 are over joints 11 at its upper end with the upper arm portion 7 the operating unit 4 and over joints 12 with the carrier element 2 connected.

Der Industrieroboter ist ferner mit einer als Hohlkörper ausgebildeten ersten Drehachse 13 ausgestattet. Sie dient dazu, ein Drehmoment eines an der Roboterbasis 1 angeordneten, ersten Drehachsen-Antriebs 14 auf einen in der Zeichnung nicht dargestellten Greifer oder ein nicht dargestelltes Werkzeug oder Maschinenelement an dem Trägerelement zu übertragen. Die erste Drehachse 13 weist zwei ineinander verschiebbare, teleskopartig angeordnete Rohre 15 und 16 auf. Durch die verschiebbare Lagerung können Abstandsänderungen zwischen der Roboterbasis 1 und dem Trägerelement 2 bei einer Bewegung der Betätigungseinheiten 4 ausgeglichen werden. Das obere Rohr 16 ist über ein erstes Gelenk 17 beweglich mit der Roboterbasis 1 verbunden. Das erste Gelenk ist besonders gut in den 5, 9 und 10 erkennbar. Es handelt sich hierbei um ein Kardangelenk oder Kreuzgelenk. Das erste Gelenk 17 weist ein Kreuzstück 18 auf, welches mit einem Ring 19 ausgestattet ist. An dem Ring 19 sind ein erstes Achsstummelpaar 20 und ein zweites Achsstummelpaar 21 angeordnet. Die beiden durch die Achsstummelpaare 20, 21 definierten Achsen schneiden sich im rechten Winkel. Das erste Achsstummelpaar 20 ist in einer Gelenkgabel 22 drehbar gelagert, welche an der ersten Drehachse 13 angeordnet ist. Das zweite Achsstummelpaar 21 ist drehbar in einer Riemenscheibe 23 gelagert. Die Riemenscheibe 23 ist über einen Riemen 24 mit dem ersten Drehachsen-Antrieb 14 verbunden. Ferner ist die Riemenscheibe 23 an der Roboterbasis 1 drehbar gelagert. Ein Drehmoment des ersten Drehachsen-Antriebs 14 wird über den Riemen 24 auf die Riemenscheibe 23 übertragenen. Die Riemenscheibe 23 und der Riemen 24 sind Teil eines Riementriebs, der das Drehmoment des Drehachsen-Antriebs 14 auf die erste Drehachse überträgt. Die Riemenscheibe 23 weist eine Ausnehmung auf und ist innen hohl ausgebildet. An der Innenseite der Riemenscheibe sind zwei als Vertiefungen ausgebildete Lager 25, 26 vorgesehen. In diesen Lagern 25, 26 ist das zweite Achsstummelpaar 21 drehbar angeordnet.The industrial robot is further provided with a first axis of rotation designed as a hollow body 13 fitted. It serves to create a torque on the robot base 1 arranged, first rotary axis drive 14 to transfer to a gripper, not shown in the drawing or an unillustrated tool or machine element on the support element. The first axis of rotation 13 has two telescoping, telescopically arranged tubes 15 and 16 on. Due to the displaceable mounting, distance changes between the robot base 1 and the carrier element 2 with a movement of the operating units 4 be compensated. The upper tube 16 is about a first joint 17 movable with the robot base 1 connected. The first joint is particularly good in the 5 . 9 and 10 recognizable. It is a cardan joint or universal joint. The first joint 17 has a cross piece 18 on which with a ring 19 Is provided. At the ring 19 are a first axle stub pair 20 and a second axis stub pair 21 arranged. The two through the stub axle pairs 20 . 21 defined axes intersect at right angles. The first axle stub pair 20 is in a yoke 22 rotatably mounted, which at the first axis of rotation 13 is arranged. The second axis stub pair 21 is rotatable in a pulley 23 stored. The pulley 23 is over a belt 24 with the first rotary axis drive 14 connected. Further, the pulley 23 at the robot base 1 rotatably mounted. A torque of the first rotary axis drive 14 is over the belt 24 on the pulley 23 transferred. The pulley 23 and the belt 24 are part of a belt drive that drives the torque of the rotary axis drive 14 transmits to the first axis of rotation. The pulley 23 has a recess and is hollow inside. On the inside of the pulley two trained as depressions bearing 25 . 26 intended. In these camps 25 . 26 is the second axis stub pair 21 rotatably arranged.

Die Riemenscheibe 23 ist als Zahnriemenscheibe ausgebildet. Der Riemen 24 ist als Zahnriemen ausgebildet.The pulley 23 is designed as a toothed belt pulley. The belt 24 is designed as a toothed belt.

Das erste Gelenk 17 und die erste Drehachse 13 weisen einen durchgängigen Hohlraum auf, durch den sich eine als Gelenkwelle ausgebildete zweite Drehachse 27 erstreckt. Der durchgängige Hohlraum kann auch als Kanal bezeichnet werden. Die zweite Drehachse 27 wir durch einen zweiten Drehachsen-Antrieb 29 angetrieben. Sie erstreckt sich durch die erste Drehachse 13 hindurch bis auf die der Roboterbasis 1 abgewandte Seite des Trägerelements 2. In 2 ist ein als Wellenstummel ausgebildetes Ende der zweiten Drehachse 27 erkennbar, das mit einem an dem Trägerelement angeordneten Greifer, Werkzeug oder Maschinenelement verbunden werden kann.The first joint 17 and the first axis of rotation 13 have a continuous cavity through which a second axis of rotation formed as a hinge shaft 27 extends. The continuous cavity may also be referred to as a channel. The second axis of rotation 27 we through a second rotary axis drive 29 driven. It extends through the first axis of rotation 13 through to the robot base 1 opposite side of the support element 2 , In 2 is designed as a stub shaft end of the second axis of rotation 27 recognizable, which can be connected to a arranged on the support member gripper, tool or machine element.

Über ein als Kreuzgelenk ausgebildetes zweites Gelenk 28 ist das untere Rohr 15 der ersten Drehachse 13 beweglich mit dem Trägerelement 2 verbunden. Durch die beiden Gelenke 17, 23 kann die längenverstellbare erste Drehachse 13 einer Auslenkung des Trägerelements 2 relativ zur Roboterbasis 1 folgen.About a trained as a universal joint second joint 28 is the bottom tube 15 the first axis of rotation 13 movable with the carrier element 2 connected. Through the two joints 17 . 23 can the length-adjustable first axis of rotation 13 a deflection of the carrier element 2 relative to the robot base 1 consequences.

Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features of the invention may be essential to the invention both individually and in any combination with each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Roboterbasisrobot base
22: Trägerelement 3 support element 3
44: Betätigungseinheit 5 operating unit 5
66: Betätigungseinheit-AntriebActuator drive
77: oberer Armabschnittupper arm section
88th: unterer Armabschnittlower arm section
99: Stangepole
1010: Stangepole
1111: Gelenkjoint
1212: Gelenkjoint
1313: erste Drehachsefirst axis of rotation
1414: erster Drehachsen-Antriebfirst rotary axis drive
1515: Rohrpipe
1616: Rohrpipe
1717: erstes Gelenkfirst joint
1818: Kreuzstückcrosspiece
1919: Ringring
2020: Erstes AchsstummelpaarFirst axle stub pair
21 21: Zweites AchsstummelpaarSecond axle stub pair
2222: Gelenkgabelyoke
2323: Riemenscheibepulley
2424: Riemenbelt
2525: Lagercamp
2626: Lagercamp
2727: Zweite DrehachseSecond axis of rotation
2828: Zweites GelenkSecond joint
2929: Zweiter Drehachsen-AntriebSecond rotary axis drive
3030: Wellenstummelstub shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 250470 A1 [0006]

Claims

Parallel kinematics robotic industrial robot with a robot base ( 1 ), with a carrier element ( 2 ) for receiving a gripper, a tool or a machine element, with at least two movable operating units ( 4 ) with one end at the robot base ( 1 ) actuation unit drives ( 6 ), and the other end with the carrier element ( 2 ) is movably connected, with a first axis of rotation ( 13 ), which has a torque at the robot base ( 1 ) arranged rotary axis drive ( 14 ) on one of the support element ( 2 ) arranged gripper, a tool or a machine element transmits, with a universal joint designed as the first joint ( 17 ) at the robot base ( 1 ) facing the end of the first axis of rotation ( 13 ), with a yoke ( 22 ) attached to the robot base ( 1 ) facing the end of the first axis of rotation ( 13 ) is arranged with a cross piece ( 18 ) of the first joint ( 17 ), which with a first Achsstummelpaar ( 20 ) and a second axis stub pair ( 21 ), whereby the first pair of axes ( 20 ) defined first axis and by the second axis stub pair ( 21 ) defined second axis are substantially perpendicular to each other, wherein the first Achsstummelpaar ( 20 ) rotatable in the yoke ( 21 ), with one at the robot base ( 1 ) rotatably mounted pulley ( 23 ), which via a belt ( 24 ) with the rotary axis drive ( 14 ), wherein the second axis stub pair ( 21 ) rotatable in the pulley ( 23 ) is mounted, with a second joint ( 28 ) with several degrees of freedom, over which the first axis of rotation ( 13 ) with the carrier element ( 2 ) is movably connected.

Industrial robot according to claim 1, characterized in that the pulley ( 23 ) has a recess, and that the crosspiece ( 18 ) is disposed within the recess.

Industrial robot according to claim 1 or 2, characterized in that the yoke ( 22 ) at least in sections within the pulley ( 23 ) is arranged.

Industrial robot according to claim 1, 2 or 3, characterized in that by the first Achsstummelpaar ( 20 ) defined first axis the axis of the pulley ( 23 ) and that by the second axis stub pair ( 21 ) second axis defines the axis of the pulley ( 23 ) cuts.

Industrial robot according to one of the preceding claims, characterized in that the drive axis of the rotary axis drive ( 14 ) and the axis of the pulley ( 23 ) are substantially perpendicular to each other.

Industrial robot according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary axis drive ( 14 ) below the robot base ( 1 ) is located.

Industrial robot according to one of the preceding claims, characterized in that the pulley ( 23 ) is designed as a toothed belt pulley, and that the belt ( 24 ) is designed as a toothed belt.

Industrial robot according to one of the preceding claims, characterized in that the crosspiece ( 18 ) a ring ( 19 ) on which the first axis stub pair ( 20 ) and the second axis stub pair ( 21 ) are arranged.

Industrial robot according to one of the preceding claims, characterized in that the first joint ( 17 ), the first axis of rotation ( 13 ) and the second joint ( 28 ) each have a continuous cavity, and that the cavities of the first joint ( 17 ), the first axis of rotation ( 13 ) and the second joint ( 28 ) a continuous channel from the robot base ( 1 ) to the support element ( 2 ) form.

Industrial robot according to claim 9, characterized in that in the continuous channel formed as a propeller shaft second axis of rotation ( 27 ) and that the second axis of rotation is defined by a robot base ( 1 ) arranged second rotary axis drive ( 29 ) is driven for rotation, wherein the second axis of rotation ( 27 ) a torque of the second rotary axis drive ( 29 ) on a gripper, a tool or a machine element on the support element ( 2 ) transmits.

Industrial robot according to claim 9 or 10, characterized in that in the continuous channel supply lines for a gripper arranged on the carrier element, a tool or a machine element are arranged.

Industrial robot according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating units ( 4 ) are formed as arms with an upper arm portion ( 7 ), which in each case an actuator drive ( 6 ) and with a rotatable with the upper arm portion ( 7 ) associated lower arm portion ( 8th ).