DE1295155B - Fernhandhabungsgeraet - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Fernhandhabungsgerät mit einem Arbeitsarin mit Oberarm, Unterarm und Handgelenk, die miteinander über Gelenke mit nur einem Freiheitsgrad derart verbunden sind, daß sie sich in der gleichen vertikalen Ebene gegeneinander verschwenken lassen, mit einer um eine Achse im Handgelenk schwenkbaren Zange und mit einer in einem mit dem Oberarm verbundenen Gehäuse angeordneten Antriebsgruppe für die Drehung des Oberarmes um eine im Inneren einer mit einem äußeren Endflansch versehenen ortsfesten Hülse sitzende Achse.
• Wenn die vom Arbeitsarm ausgeübte Kraft eine Komponente solcher Richtung hat, daß sie ein Reaktionsdrehmoment um die in der Hülse sitzende senkrechte Achse erzeugt, so müßte dieses Moment von der zum Drehen des Oberarmes um diese Achse bestimmten Antriebsgruppe aufgenommen werden und diese Antriebsgruppe dementsprechend stark bemessen sein, wenn nicht Mittel angewendet werden, dieses Drehmoment auf andere Weise aufzufangen. Ein solches Mittel zu schaffen, ist Aufgabe der Erfindung.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine fest mit dem Gehäuse der Antriebsgruppe verbundene Klemmvorrichtung mit Klemmbacken, die sich bei zusammengefaltetem Oberarm, Unterarm und Handgelenk mittels der Zange des Arbeitsarmes zum Festlegen des Oberarmes gegen die Hülse an dem Flansch festspannen lassen.
• Im einzelnen läßt sich dies noch dahin ausgestalten, daß für die gegenseitige Annäherung - der Klemmbacken aneinander bzw. an den Flansch eine Schraube vorgesehen ist, die mittels der Zange des Arbeitsarmes drehbar ist.
• Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird ein Aisführungsbeispiel einer erfindungsgemäß angeordneten Klemmvorrichtung eines Fernhandhabungsgerätes beschrieben, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen F i g. 1 und 2 je eine Aufsicht und eine Seitenansicht eines schematisch dargestellten Fernhandhabungsgerätes, das mit einer Zange und mit einer Klemmvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist, F i g. 3 die Zange beim Ergreifen eines Körpers in Ansicht von vorn, F i g. 4 eine Darstellung der Klemmvorrichtung mit Klemmbacken in größerem Maßstab.
• Wie man aus der Zeichnung erkennt, weist das als Ausführungsbeispiel ausgewählte Fernhandhabungsgerät im wesentlichen einen Arbeitsraum auf, der aus einem Oberarm 1, einem Unterarm 2 und einem Handgelenk 3 besteht. Der Unterarm 2 ist mit dem einen und dem anderen seiner beiden Enden einerseits an den Oberarm 1 und andererseits an dem Handgelenk 3 um Achsen 4 und 5 schwenkbar angelenkt. Der Oberarm 1 ist seinerseits mit seinem dem Unterarm 2 abgewandten Ende um eine Achse 6 schwenkbar, die an einem Gehäuse 7 sitzt, das eine Antriebsgruppe mit Motor und Reibkupplung (beide nicht dargestellt) enthält, die es gestatten, den gesamten Arbeitsarm aus Oberarm 1, Unterarm 2 und Handgelenk 3 um eine vertikale Welle 8 zu schwenken. Diese Welle 8 ist im Inneren einer festen Hülse 9 angeordnet, die teleskopartig ausgebildet sein kann; diese Hülse 9 endet in ihrem unteren Teil in einem äußeren Flansch 10, der ebenfalls festliegt.
• Gemäß dem ausgewählten Ausführungsbeispiel können der Oberarm 1, der Unterarm 2 und das Handgelenk 3 infolge der Beweglichkeit um die unterschiedlichen Achsen 4, 5 und 6 in einer vertikalen Ebene radiale Schwenkbewegungen gegeneinander ausführen, die infolgedessen parallel zur Achse der Welle 8 sind. In das Handgelenk 3 ist eine der Handhabung dienende Zange 11 mit Greifbacken 13, 14 eingebaut; diese Zange 11 kann um die Längsachse des Handgelenks 3 gedreht werden, wozu innerhalb eines fest an dem Handgelenk 3 vorgesehenen Gehäuses 12 ein Antriebsmotor und eine Reibkupplung (nicht dargestellt) vorgesehen sind.
• In der F i g. 3 ist die Zange 11 in einer Arbeitsstellung dargestellt, in der ihre beiden Greifbacken 13 und 14 einen beliebigen Körper 15 ergreifen, dessen Ende 16 ein konisches Spitzenprofil hat. Das feste Anspannen der Greifbacken 13, 14 an diesem konischen Ende 16 führt zu einer Reaktion auf den gesamten, sich aus dem Oberarm 1, dem Unterarm 2 und dem Handgelenk 3 zusammensetzenden Arbeitsarm und erzeugt ein Drehmoment, das diesen Arbeitsarm um die Welle 8 zu drehen bestrebt ist, wobei die Kupplung des Antriebsmotors im Inneren des Gehäuses 7 gegebenenfalls bis zum Schleifen beansprucht werden kann.
• In ganz allgemeiner Weise - wie dies in der F i g. 1 angedeutet ist - erzeugt jede von dem Arbeitsarin ausgeübte Druck- oder Schubkraft, die unter einem bestimmten Winkel zur Achse der Welle 8 des Fernhandhabungsgerätes wirkt, ein Drämoment, das, den gesamten Arbeitsarm zu schwenken-bestrebt ist. Eine Drehung der Hülse9 kann ein Gleiten der Antriebskupplung nicht vermeiden. Die gewünschte Kraftwirkung könnte also nur durch eine gesamte Bewegung des ganzen Fernhandhabungsgerätes erzielt werden. Unter diesen Bedingungen läßt sich das Fernhandhabungsgerät tatsächlich nur zum Anheben und Umsetzen von Lasten oder Gegenständen benutzen. In der F i g. 1 ist die Richtung der auszuübenden Kraft durch einen Pfeil A dargestellt, während das dabei auftretende Drehmoment durch einen Winkel n# bestimmt und durch einen Pfeil B angedeutet ist.
• Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist an dem Gehäuse 7 eine Klemmvorrichtung 17 mit Klemmbacken 19, 20 durch Schrauben 18 befestigt; die Klemmbacken 19 und 20 sind dazu bestimmt, den festen Flansch 10 zwischen sich derart einzuspannen, daß sie das Gehäuse 7 und die ortsfest angeordnete Hülse 9 fest miteinander verbinden, so daß sie sich nicht mehr relativ zueinander bewegen können.
• Wie man es genauer aus der F i g. 4 ersieht, erfolgt die Betätigung der Klemmbacken 19 und 20 der Klemmvorrichtung 17 mit Hilfe einer Schraube 21, deren Kopf 22 in der vertikalen Ebene liegt, in der auch die radialen Schwenkbewegungen der Glieder des Arbeitsarmes erfolgen; die Betätigung dieser Schraube 21 kann unter diesen Bedingungen leicht mittels der Zange 11 des Arbeitsarmes selbst durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird die Zange 11 durch entsprechendes »faltendes« Einstellen der Glieder des Arbeitsannes in die Stellung gebracht, die in F i g. 2 veranschaulicht ist; nach Ergreifen des Schraubenkopfes 22 und Betätigen des Drehantriebes der Zange 11 läßt sich die Blockierung leicht durchführen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel bewirkt das Betätigen der Schraube 21 eine seitliche Verschiebung der unteren schwenkbaren Klemmbacke 20 gegenüber der festen Klemmbacke 19, wodurch der Flansch 10 mit großer Kraft zwischen den beiden Klemmbacken 19, 20 festgeklemmt wird. Es ist klar, daß auch andere mechanische Ausführungen einer Klemmvorrichtung vorgesehen werden könnten, die sich mittels der eigenen Zange 11 des Arbeitsarmes betätigen lassen.
• Es sei noch darauf hingewiesen, daß während des Festspannens der Klemmbacken 19, 20 der Klemmvorrichtung 17 durch die Zange 11 des Arbeitsarmes keine anomal große Beanspruchung der Klemmvorrichtung 17 selbst noch ihrer Schraube 21 zu befürchten ist. Die Zange 11 selbst kann kein übermäßiges Drehmoment ausüben, da ihre Reibungskupplung in dem Gehäuse 12 zu rutschen beginnt, sowie die höchste Klemmwirkung erreicht ist. Wenn diese Verklemmung oder Verspannung durchgeführt ist, kann man den Arbeitsarrn wiederum in der gewünschten Weise strecken, um ihn in seine Ausgangsstellung zurückzuführen und auf einen Körper 15 die gewünschte Kraftwirkung auszuüben, wobei eine Drehung des gesamten Arbeitsarmes um die Welle 8 unterbunden ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Fernhandhabungsgerät mit einem Arbeitsarm mit Oberarm, Unterarm und Handgelenk, die miteinander über Gelenke mit nur einem Freiheitsgrad derart verbunden sind, daß sie sich in der gleichen vertikalen Ebene gegeneinander verschwenken lassen, mit einer um eine Achse im Handgelenk schwenkbaren Zange und mit einer in einem fest mit dem Oberarm verbundenen Gehäuse angeordneten Antriebsgruppe für die Drehung des Oberarmes um eine im Inneren einer mit einem äußeren Endflansch versehenen ortsfesten Hülse sitzende Achse, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h eine fest mit dem Gehäuse (7) der Antriebsgruppe verbundene Klemmvorrichtung (17) mit Klemmbacken (19 und 20), die sich bei zusarnmengefaltetem Oberarm (1), Unterarm (2) und Handgelenk (3) mittels der Zange (11) des Arbeitsarmes zum Festlegen des Oberarmes (1) gegen die Hülse (9) an dem Flansch (10) festspannen lassen.
2. 2. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die gegenseitige Annäherung der Klemmbacken (19 und 20) aneinander bzw. an den Flansch (10) eine Schraube (21) vorgesehen ist, die mittels der Zange (11) des Arbeitsarmes drehbar ist.