DE1208464B - Manipulator - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 66c

Deutsche Kl.: 35 b-6/25

Nummer: 1208 464

Aktenzeichen: G 27933 XI/35 b

Anmeldetag: 11. September 1959

Auslegetag: 5. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator, der an einem bewegbaren Gehäuse um eine vertikale Achse drehbar angebracht ist und ein Schultergelenk, einen Oberarm, ein Ellenbogengelenk und einen mit einer Greifeinrichtung versehenen Unterarm aufweist.

Ein solcher Manipulator ist bekannt. Er wird insbesondere zur Fernsteuerung von Greif-, Arbeitsbeweguiigen u. dgl. in Räumen verwendet, die unter radioaktiver Strahlung stehen oder von giftigen Gasen ausgefüllt sind. Ein derart bekannter Manipulator weist neben den schon genannten Dreh- und Gelenkverbindungen noch eine Drehverbindung auf, die zwischen der Greifeinrichtung und dem Unterarm angeordnet ist. Bei diesem Manipulator ist das Gehäuse auf Schienen bewegbar. Das Schultergelenk hängt über ein Kabel von dem Gehäuse herab und kann durch Betätigung einer Kabeltrommel in vertikaler Richtung bewegt werden. Bei einem anderen Manipulator der eingangs erwähnten Art ist dagegen keine vertikale Verschiebbarkeit des Schultergelenks vorgesehen. Dafür ist jedoch am unteren Ende des Unterarms ein zusätzliches Handgelenk angebracht.

Beiden beschriebenen Manipulatoren haftet der gemeinsame Nachteil an, daß sie zuwenig Freiheitsgrade besitzen, so daß bestimmte Bewegungsvorgänge nicht unmittelbar durch Betätigung einer einzigen beweglichen Verbindung, sondern nur mittelbar durch gleichzeitige oder nacheinander erfolgende Betätigungen mehrerer Verbindungen erreicht werden kann. Die beiden erwähnten Manipulatoren haben je fünf Freiheitsgrade, wenn man von der Beweglichkeit des Gehäuses absieht. Es hat sich gezeigt, daß ein erheblicher Nachteil der bekannten Manipulatoren weiterhin darin besteht, daß bestimmte Bewegungsvorgänge überhaupt nicht ausgeführt werden können. Soll beispielsweise die Greifeinrichtung durch eine sehr enge Öffnung hindurch tief in einen dahinterliegenden Raum eingeführt werden, so scheitert dies daran, daß das Handgelenk zwar eine Linearbewegung auszuführen imstande ist, jedoch nicht eine solche, die in Richtung des Unterarms verläuft. Dies ist aber erforderlich, wenn der Unterarm nicht an den Rand der Öffnung anstoßen soll. Weiterhin ist es mit den bekannten Manipulatoren praktisch fast ausgeschlossen, auf einer schrägen Fläche parallele Linien zu verfolgen. In der Praxis treten notwendige Bewegungsvorgänge auf, die mit den bekannten Manipulatoren überhaupt nicht oder mindestens nur auf sehr umstandlichem Weg durchgeführt werden können. Dies liegt insbesondere daran, daß die Manipulatoren zuManipulator

Anmelder:

General Mills Incorporated, Minneapolis, Minn.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:

Donald Franklin Melton, Minneapolis, Minn.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 19. September 1958
(762143)

wenig Freiheitsgrade haben und ihre beweglichen Verbindungen nicht vielseitig genug sind.

Aufgabe der Erfindung ist es deswegen, die den bekannten Manipulatoren anhaftenden Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen vielseitiger beweglichen Manipulator zu schaffen, mit dem auch komplizierte Bewegungen und sich dauernd wiederholende gleichartige Bewegungen einfacher, genauer und schneller ausgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem derartigen Manipulator erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine durch das Schultergelenk verschwenkbare, aus zwei gegeneinander linear beweglichen Abschnitten bestehende Verbindung vorgesehen ist. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Oberarm diese beiden gegeneinander verschiebbaren Abschnitte auf, die in der Längsachse des Oberarms verschiebbar sind. Vorzugsweise sind die beiden linear beweglichen Abschnitte am Oberarm aus teleskopartig ineinandergreifenden Rohrstücken hergestellt. Die Linearverschiebung der beiden Abschnitte des Oberarms wird gemäß einer weiteren Ausbildung nach der Erfindung mittels eines mechanischen Getriebes, insbesondere eines Schraubenspindeltriebes bewirkt. Dieses Getriebe wird zweckmäßig innerhalb des oberen Abschnittes des Oberarms angeordnet.

Durch die Schaffung einer linear hin und her verschiebbaren Verbindung, die unterhalb des Schulter-

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gelenks angeordnet wird, v/erden erhebliche Vor- tikale Achse drehbaren Lagerbock verschiebbaren teile erreicht. Wird die Achse, bezüglich der die Tragarm auf, an dessen vorderem Ende das Schul-Längsverschiebung stattfindet, senkrecht zu der ein- tergelenk angeordnet ist. Dies bringt weitere Vorgangs erwähnten kleinen Öffnung ausgerichtet, so teile. Der Tragarm kann beispielsweise senkrecht kann die Greifeinrichtung durch Ausfahren der bei- 5 zum Oberarm eingestellt werden. Dann läßt sich die den gegeneinander verschiebbaren Abschnitte durch Greifeinrichtung ohne Betätigung der Dreh- und diese Öffnung hindurch in den dahinterliegenden Gelenkverbindungen auf vollkommen parallelen, Raum eingebracht werden, und zwar ohne daß linearen Bahnen bewegen, indem entweder der gleichzeitig irgendwelche anderen Dreh- oder Ge- Oberarm oder der Tragarm um ein entsprechendes lenkverbindungen betätigt werden müssen. Auch io Maß stufenweise verstellt wird, wobei der andere kann die Greifeinrichtung praktisch beliebig tief in Arm eine hin- und hergehende Bewegung durchden hinter der kleinen Öffnung liegenden Raum ein- führt. Auch läßt sich der Unterarm bei fest eingegeführt werden, da Unterarm und Oberarm linear stelltem Winkel zum Oberann trotzdem linear beweausgerichtet werden können und in dieser ausge- gen. Dies ermöglicht das Entlangführen der Greifrichteten Stellung durch die Öffnung einführbar 15 einrichtung an ebenen, aber zurückspingenden sind, so daß der gesamte Manipulator bis zum Flächen. Wenn Oberarm und Tragarm miteinander Schultergelenk durch die Öffnung hindurchführbar ausgerichtet werden, ergibt sich eine erhebliche Verist. Weitere Vorteile bestehen darin, daß eine we- größerung für die mögliche Linearverschiebung, sentlich leichtere Feineinstellung der Lage der Greif- Vorzugsweise ist der Tragarm im wesentlichen horieinrichtung möglich ist, insofern, als die Grobein- 20 zontal verschiebbar angebracht. Zwischen dem Stellung durch die Dreh- und Gelenkverbindungen Tragarm und dem Schultergelenk ist vorzugsweise derart erfolgt, daß die letzte Feinbewegung koaxial eine Drehverbindung mit einer in Längsrichtung des zum Oberarm bzw. dem die beiden gegeneinander Tragarms verlaufenden Achse vorgesehen. Zwar ist verschiebbaren Abschnitte aufweisenden Teil erfol- —wie eingangs erwähnt — bei dem erstgenannten gen muß. Es ist dann lediglich eine einzige Linear- 25 bekannten Manipulator ebenfalls eine Drehverbinbewegung erforderlich, um die Feineinstellung zu dung oberhalb des Schultergelenkes vorgesehen, die bewirken. Da während dieser Feineinstellbewegung vertikal angehoben und abgesenkt werden kann; sämtliche anderen Verbindungen nicht betätigt wer- nicht vorgesehen ist aber bei diesem Manipulator den müssen, kann die Bedienungsperson die Ein- eine vor dem Schultergelenk befindliche Drehverbinstellung wesentlich genauer und schneller vorneh- 30 dung mit horizontaler Drehachse, die um eine vertimen, wobei Bewegungsfehler auch kleinster Art, die kale Achse schwenkbar ist. Dieses Merkmal macht oft mit sehr unangenehmen Folgen verbunden sind, den Manipulator gemäß der Erfindung von seiner leichter vermieden werden. Anlenkung am Gehäuse her vielseitiger bewegbar

Gemäß einer sehr zweckmäßigen weiteren Aus- und damit für besondere Fälle besser verwendbar,
gestaltung der Erfindung ist das Ellenbogengelenk 35 Das Gehäuse des Manipulators kann auch oberum die Längsachse des Oberarms drehbar. Dies halb eines horizontal verfahrbaren Fahrzeuges angebringt einen weiteren erheblichen Vorteil hinsieht- bracht und gegen dieses vertikal verschiebbar sein, lieh der Ausführbarkeit einfacher Bewegungsvor- Der Manipulator ist dadurch nicht auf den Bereich gänge. Sollen z. B. Verschlußteile aus einem radio- ortsfester Schienen angewiesen, sondern kann an aktive Strahlen aussendenden Gerät, das hinter 40 beliebigen, auch weit entfernten Stellen eingesetzt einem Schutzschirm angeordnet ist, ausgewechselt werden. Vorzugsweise sind den Dreh-, Gelenk- und werden, so kann der Manipulator seitlich oder ober- Verschiebeverbindungen des Manipulators je ein halb bzw. unterhalb des Schirms vorbeigeführt wer- eigenes mechanisches Getriebe und ein eigener Elekden, wobei mit Unterarm und den sich daran an- tromotor zugeordnet. Dadurch ergibt sich eine sehr schließenden Gelenken bzw. Drehverbindungen ge- 45 leichte und einfache Bauweise, da lange Übertraarbeitet werden kann. Die ausgebauten Teile lassen gungsmechanismen entfallen und die Montagezeiten sich dann ohne Veränderung der Einstellung der bei etwaigen Reparaturen äußerst niedrig gehalten Dreh- und Schwenkgelenke im und unterhalb des werden können.

Unterarms hinter dem Schutzschirm hervorholen, Die in den letzten beiden obigen Abschnitten indem der Unterarm lediglich mittels des zusatz- 50 genannten und in dem beschriebenen Ausführungslichen Drehgelenkes hinter dem Schirm hervorge- beispiel enthaltenen Vorrichtungen zur beweglichen dreht und durch Einziehen der linear beweglichen Anbringung des Manipulators mit seinem Schulter-Teile des Oberarms zur Betrachtungsstelle oder zur gelenk an einem Fahrzeug bilden nicht einen Teil Ablage herangeführt wird. Auch lassen sich durch der unter Schutz gestellten Erfindung,
die zusätzliche Drehverbindung vor dem Ellenbogen- 55 Eine schwenkbare, aus zwei gegeneinander linear gelenk in Verbindung mit dem längsverschieblichen beweglichen Abschnitten bestehende Verbindung ist Oberarm Vorteile bei der Bearbeitung einer ebenen an sich bekannt.

Fläche erzielen, wenn die Achse des Oberarms nor- Beispielsweise bei fahrbaren Feuerwehrleitern

mal zu dieser Fläche angeordnet wird. Auch das oder nach demselben Prinzip arbeitenden fahrbaren

Lösen oder Anziehen von auf einem Kreisumfang 60 Kränen. Jedoch schließen sich in keinem Fall an die

liegenden Schrauben wird schneller als bisher durch- gegeneinander verschiebbaren Abschnitte weitere

geführt. Dabei wird das Ellenbogengelenk Vorzugs- Gelenke und/oder Drehverbindungen an, so daß sie

weise unverdrehbar am unteren Abschnitt des Ober- nicht als Manipulatoren verwendbar sind,

arms angebracht und die Drehverbindung zwischen In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines

dem unteren Abschnitt und dem oberen Abschnitt 65 Manipulators gemäß der Erfindung dargestellt. Es

des Oberarms vorgesehen. zeigt

Das Gehäuse weist zur Erhöhung der Beweglich- F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Mani-

keit des Manipulators einen in einem um eine ver- pulators gemäß der Erfindung, wobei die Ansicht

den Manipulator auf einem beweglichen Fahrzeug angeordnet im Zusammenhang mit einer Dienstleistung bei einem kernkraftgetriebenen Flugzeug veranschaulicht,

F i g. 2 eine weitere perspektivische Ansicht, welche den Manipulator zeigt, bei welchem die Greifeinrichtung in Nachbarschaft zum Betrachtungsfenster des Führerstandhauses des beweglichen Fahrzeuges gebracht ist.

F i g. 3 eine Vorderansicht einer im Führerstandhaus befindlichen Steuertafel, mit deren Hilfe die Bedienungsperson die verschiedenen Bewegungen des Manipulators kontrolliert;

F i g. 4, 5 und 6 zeigen, Seite an Seite gelegt, einen Grundriß des Manipulators, und

F i g. 7, 8 und 9 geben, Seite an Seite gelegt, einen Seitenaufriß des Manipulators wieder, wobei diese letzteren Ansichten mit Bezug auf die Fig. 4, 5 und 6 in gleicher Lage ausgerichtet sind.

Im einzelnen zeigt zunächst F i g. 1 in einem als strahlengefährdet, d. h. als unbewohnbar angenommenen Bereich 10 ein kernkraftgetriebenes Flugzeug 12 mit einer Öffnung 14, die in die Maschinenkammer führt. Es sei angenommen, daß sich die Kernkraftmaschine innerhalb der Kammer im Zustand der Demontage befindet.

In der Nähe des Flugzeuges 12 befindet sich ein Fahrzeug 16, das im veranschaulichten Ausführungsbeispiel mit endlosen Antriebsketten 18 od. dgl. versehen ist. Das Fahrzeug 16 ist beweglich ausgeführt und läßt sich in dem Bereich 10 in die verschiedenen Arbeitsdurchführungsstellungen bezüglich des Flugzeuges 12 oder eines sonstigen zu bedienenden Objektes bewegen.

Über dem Fahrzeug 16 befindet sich ein geschütztes Führerstandhaus 20, das mit einem Betrachtungsfenster 22 ausgerüstet ist, durch das hindurch die Bedienungsperson den umgebenden Bereich 10 beobachten kann. Das Führerstandhaus 20 ist unmittelbar auf einer vertikalen Teleskopstange 24 angeordnet. Die Teleskopstange 24 läßt sich in eine bevorzugte Hubhöhe ausstrecken. Außerdem läßt sich die Teleskopstange 24 um eine vertikale Achse drehen. Die Einrichtung zum Anheben des Führerstandhauses 20 durch Ausstrecken der Teleskopstange 24 befindet sich innerhalb des Hauptkörpers des Fahrzeuges 16 und kann eine hydraulische Einrichtung sein. In gleicher Weise kann auch der Motor zum Drehen des Führerstandhauses 20 um eine durch die Teleskopstange 24 geschaffene vertikale Achse herum innerhalb des Fahrzeuges 16 untergebracht sein. Auf diese Weise bleibt das Führerstandhaus selbst verhältnismäßig frei und unbelastet.

Ein gelenkiger Manipulator 26 wird vom Führerstandhaus 20 getragen. Innerhalb des Führerstandhauses 20 ist eine Steuertafel 28 untergebracht, mittels welcher der Manipulator 26 über verschiedene Winkel und Stellungen zur Durchführung vorbestimmter Aufgaben bewegt oder gesteuert werden kann. Gemäß F i g. 1 kann der Manipulator 26 an seinem freien Ende eine Fernsehkamera 30 tragen, welche durch die Öffnung 14 hindurch in die Maschinenkammer eingeführt werden kann.

Oben am Führerstandhaus 20 ist eine Lagerplatte 32 fest angeordnet (F i g. 7), an der wiederum ein Auslegerdrehlager 34 fest angebracht ist. Das Auslegerdrehlager 34 wird von einem Ringgetriebeteil 36 umfangen, mit dem ein Treibritzel 38 im Eingriff steht, das am oberen Ende einer Triebwelle 40 angebracht ist. Am unteren Ende der Triebwelle 40, die sich ganz außerhalb des Führerstandhauses 20 befindet, ist ein mechanisch gekuppelter Auslegerdrehmotor58 vorgesehen. Der Manipulator 26 läßt sich somit um eine vertikale Achse 50 drehen, wobei diese Drehung relativ zum Führerstandhaus 20 erfolgt.

Unmittelbar am Ringgetriebeteil 36 für Drehung

ίο mit ihm ist ein Lagerstuhl 52 angeordnet, an dem eine Auslegerstütze 54 von rechtwinkligem Querschnitt angebracht ist. Die Auslegerstütze 54 nimmt einen verschiebbaren Auslegerteil 56 auf. Durch die Mitwirkung von Führungsrollen 57 wird dem Auslegerteil 56 zwangläufig ein geradliniger Vorschub und Rückschub mit Bezug auf die Auslegerstütze 54 erteilt.

Vorschub und Rückschub werden mit Hilfe einer sich längs einer Seite des Auslegerteiles 56 erstrekkenden Zahnstange 60 verwirklicht. In diese Zahnstange greift ein Ritzel 62 ein, das von einem Antriebsmotor 64 gedreht wird, der unmittelbar auf der Auslegerstütze 54 gelagert ist.
Am einen Ende des Auslegerteiles 56 befindet sich eine Schulterstütze 66, die verhältnismäßig kurz ist. Der Auslegerteil 56 ist längs einer durch die Auslegerstütze 54 gebildeten horizontalen Achse bewegbar, und die Schulterstütze 66 ist um dieselbe horizontale Achse durch ein Schulterdrehlager 68 drehbar gemacht, das einem Triebteil 70 benachbart ist. In diesen Triebteil 70 greift kämmend ein Ritzel 72 ein, das von einem Motor 74 in Drehung versetzt wird.

Um eine Achse senkrecht zur Drehachse der Schulterstütze 66 ist ein Oberarm 76 gelenkig gelagert. Eine Schulterverbindungswelle bzw. ein Zapfen 78 erstreckt sich durch ein Ende der Schulterstütze 66. Die Gelenkbewegung wird mit Hilfe eines an einem Ende des Zapfens 78 gelagerten Triebringes 77 vollführt, in den ein Ritzel 79 eingreift, das von einem Oberarm-Gelenkmotor 81 in Drehung versetzt wird, der innerhalb des Schulterstützteiles 66 fest angebracht ist (F i g. 5).
Wie am besten aus den F i g. 8 und 9 hervorgeht, besteht der Oberarm 76 aus einem ersten, oberen Abschnitt 80 und einem zweiten, unteren Abschnitt 82. Der obere Abschnitt 80 weist eine äußere Hülse oder ein äußeres Rohr 84 auf, die über den Schulterverbindungszapfen 78 unmittelbar mit der Schulterstütze 66 verbunden ist. Das Rohr 84 ist mit einem in ihm gelagerten Laufring 85 ausgestattet, der mit im Winkelabstand zueinander angeordneten Längsnuten versehen ist.
Der untere Abschnitt 82 weist eine innere Hülse oder Rohr 86 mit ähnlich angeordneten Nuten auf. Mit Hilfe einer Mehrzahl von in diesen winklig eingerichteten Nuten angeordneten Kugeln 88 wird der das Rohr 86 aufweisende untere Abschnitt 82 entlang der Längsachse des Oberarms 76 geradlinig bewegt.

Ein L-förmiger Lagerarm 90 ist an der inneren Oberfläche des Rohres 86 fest angebracht und ist mit einer gewindeaufweisenden Öffnung zur Aufnahme einer Schraubenspindel 92 versehen. Eine Drehung der Schraubenspindel 92 ruft durch die Mitwirkung einer Kugel 94 einen wahlweisen Vorschub oder Rückschub des inneren Rohres 86 relativ zum äußeren Rohr 84 hervor.

Zur Erzielung des Vorschubs und Rückschubs des inneren Rohres 86 mit Bezug auf das äußere Rohr 84 ist ein Triebteil 96 am einen Ende der Schraubenspindel 92 gelagert, und ein Ritzel 98 greift in diesen Triebteil 96 ein und ruft die gewünschte Drehung der Schraubenspindel 92 hervor. Das Ritzel 98 wird mittels eines Motors 100, der am äußeren Rohr 84 fest angebracht ist, in Drehung versetzt.

Die innere Hülse oder Rohr 86 trägt einen einteilig damit ausgebildeten und abgestützten, peripheren Triebteil 101, in den ein Ritzel 102 eingreift, das mittels eines Antriebsmotors 108 in Drehung versetzt wird, der an einer äußeren Hülse oder Rohr 106 gelagert ist, das einen Teil des zweiten, unteren Abschnittes 82 bildet. Um die gewünschte Drehung des zweiten, unteren Abschnittes 82 um die Längsachse des Oberarmes 76 zu bewirken, läßt sich ein Paar von axial im Abstand zueinander angeordneten Lagern zwischen dem in das äußere Rohr 106 des unteren Abschnittes 82 aufgenommenen Abschnitt des Rohres 86 anwenden. Ein solches Lager 109 ist aus F i g. 8 ersichtlich, wo links ein entsprechender Teil weggeschnitten ist, so daß man das Lager 109 deutlich sehen kann.

Der Oberarm 76 ist somit um den Schulterverbindungszapfen 78 gelenkig drehbar, und die zwei den Oberarm 76 bildenden Abschnitte 80 und 82 sind relativ zueinander ausstreckbar und um die Längsachse dieses Oberarmes 76 drehbar.

Um eine Welle oder Zapfen 112, die rechtwinklig zur Längsachse des Oberarmes 76 verläuft, ist ein Unterarm 110 gelenkig gelagert. Die Gelenkbewegung erfolgt mittels eines Triebteils 114, der unmittelbar am einen Ende des Zapfens 112 gelagert ist, in den ein Ritzel 116 eingreift, das mit Hilfe eines Motors 118 gedreht werden kann, der am unteren Abschnitt 82 des Oberarmes 76 fest gelagert ist.

Der Unterarm 110 trägt gelenkig einen Handgelenkteil 120. Um diesen Handgelenkteil 120 mit Bezug auf den Unterarm 110 gelenkig zu machen, ist eine puerwelle oder -zapfen 122 vorgesehen, der mit einem Triebteil 124 einteilig ausgebildet ist, der mittels eines Ritzels 126 angetrieben wird, das seinerseits von einem unmittelbar auf dem Unterarm 110 gelagerten Motor 128 angetrieben wird.

Der Handgelenkteil 120 ist für den drehbaren Einbau einer Greif einrichtung 130 mittig hohl ausgebildet. Um eine Drehung dieser Greifeinrichtung 130 um ihre eigene Längsachse hervorzurufen, die auch die Längsachse des Handgelenkteiles 120 ist, ist innerhalb des Handgelenkteiles 120 ein Lagerpaar 134, 136 angeordnet, das als drehbare Stütze der Greifeinrichtung 130 dient. Die Greifeinrichtung 130 weist einen zylindrischen Abschnitt 138 auf, der von den Lagern 134 und 136 aufgenommen wird.

Um die Drehung· der Greifeinrichtung 130 um ihre eigene Längsachse zu erzeugen, ist am vorspringenden Teil des zylindrischen Abschnittes 138 ein Triebteil 140 vorgesehen, der mittels eines Ritzels 142 und eines unmittelbar am Handgelenkteil 120 gelagerten Motors 144 angetrieben wird.

Die Greifeinrichtung 130 weist ein Paar gelenkiger Backenteile 146 auf, die mittels eines Paares von Gelenkstücken 148 angebracht sind, deren eines Ende mit den Backenteilen 146 und deren anderes Ende mit einem ein Spindelgewinde aufweisenden Stößel 149 verbunden ist, der sich in den zylindrischen Abschnitt 138 erstreckt. Der Stößel 149 wird mit Hilfe einer mit Innengewinde versehenen Mutter 150 vorgeschoben oder zurückgezogen, die gegen Axialbewegung zweckentsprechend festgehalten ist, wobei die Mutter 150 den Stößel 149 rund umfaßt. Eine Drehung der Mutter 150 wird mit Hilfe einer Schnecke 151 erzielt, die von einem von dem zylindrischen Abschnitt 138 aufgenommenen Motor 152 betätigt wird.

Wie Fig. 3 zeigt, trägt die Steuertafel 28 einen »Leistungs«-Schalter 160 für den Zweck der Versorgung der (nicht veranschaulichten) Tafelschaltkreise mit Leistung. Ein doppelter Umschaltkippschalter 162 liegt im Stromkreis des Motors 58, wodurch der Ausleger 54, 56 um die vertikale Achse 50 gedreht werden kann. Durch einen ähnlichen Schalter 164 kann der Motor 64 mit Leistung versorgt werden, um einen Vorschub oder Zurückziehung des Auslegerteils 56 relativ zu seiner Auslegerstütze 54 zu bewirken. Ein weiterer Schalter 166 im Stromkreis des Motors 74 bewirkt eine Drehung der Schulterstütze 66 um die horizontale Achse des Auslegerteils 56. Ein Schalter 167 im Stromkreis des Motors 81 steuert eine Schwenkung oder Gelenkbewegung des Oberarmes 76 um den Zapfen 78. Ebenso gestattet ein Schalter 168 eine Leistungszufuhr zum Motor 100, um auf diese Weise ein Ausstrecken oder Zurückziehen des inneren Rohres 86 des Oberarmes 76 zu bewirken. Ein weiterer Schalter 170 bewirkt, daß der untere Abschnitt 82 um die Längsachse des Oberarmes 76 gedreht wird, dadurch, daß dieser Schalter 170 dem Motor 108 in der gewünschten Richtung Leistung zuführt. Ein Schalter 172 bewirkt eine Betätigung des Motors 118, um am Zapfen 112 einen »Ellbogenknick« hervorzurufen. Ferner bewirkt ein Schalter 174, daß dem Motor 128 Leistung zugeführt wird, wodurch eine gelenkige Bewegung, z. B. ein Schwenken des Handgelenkteiles 120 um den Zapfen 122, hervorgerufen wird. Sodann verwirklicht ein Schalter 176 die Energieversorgung des Motors 144 und hierdurch eine Drehung der Greifeinrichtung 130 um ihre eigene Längsachse. Schließlich können die Backenteile 146 mit Hilfe eines Schalters 178 und des durch ihn geschalteten Motors 152 in eine offene oder geschlossene Stellung gebracht werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Manipulator, der an einem bewegbaren Gehäuse um eine vertikale Achse drehbar angebracht ist und ein Schultergelenk, einen Oberarm, ein Ellenbogengelenk und einen mit einer Greifeinrichtung versehenen Unterarm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der durch das Schultergelenk (78, 66) verschwenkbaren Manipulatorteile (76, 110, 120) eine aus zwei gegeneinander linear beweglichen Abschnitten (80, 82) bestehende Verbindung aufweist.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberarm (76) die beiden linear beweglichen Abschnitte (80, 82) aufweist, die in seiner Längsachse verschiebbar sind.

3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden linear beweglichen Abschnitte (80, 82) am Oberarm (76)

aus teleskopartig ineinandergreifenden Rohrstücken (84, 86) bestehen.

4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberarm (76) mit einem mechanischen Getriebe, insbesondere Schraubenspindeltrieb (92, 94), versehen ist, um seine beiden linear beweglichen Abschnitte (80, 82) gegeneinander zu verschieben.

5. Manipulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (92, 94) innerhalb des am Schultergelenk (78, 66) liegenden oberen Abschnittes (80) des Oberarmes (76) angeordnet ist.

6. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich das Ellenbogengelenk um die Längsachse des Oberarmes (76) drehbar ist.

7. Manipulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellenboaengelenk un-

verdrehbar am unteren Abschnitt (82) des Oberarmes (76) angebracht ist und daß der untere Abschnitt (82) des Oberarmes (76) bezüglich des oberen Abschnittes (80) drehbar ist.

8. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Dreh-, Gelenk- und Verschiebeverbindungen je ein eigenes mechanisches Getriebe und ein eigener Elektromotor zugeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 898 669, 1 006 794; österreichische Patentschrift Nr. 174 407;
USA.-Patentschriften Nr. 2 746 612, 2 822 094;
»GEC-Bulletin« der General Electric Company vom April 1958, S. 46.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 138 907.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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