DE1431899A1

DE1431899A1 - Parallelmanipulator

Info

Publication number: DE1431899A1
Application number: DE19651431899
Authority: DE
Inventors: Jennrich Carleton E; Jelatis Demetrius G; Haaker Lester W
Original assignee: CENTRAL RES LAB Inc
Current assignee: CENTRAL RES LAB Inc
Priority date: 1964-11-13
Filing date: 1965-11-12
Publication date: 1969-10-23
Also published as: GB1110261A; GB1110262A; US3297172A; DE1431899C3; DE1431899B2

Description

Dr. Gertrud Hauser sooo Munch.n-Paimg, ijj .,

Dipl.-Ing. Gottfried leiser Em.b.rg.r.tra..· i? Hh «OV, Patentanwalt· Telegramme ι Labyrinth München 1 /. Q 1 Q Q Q Telefons 83 15 10 I H O I O v? sJ Postscheckkonto. München 117078

. Expl.

Central Research Laboratories, Inc"~_.RQute 2, Red Wing,

Go odhue, Minne s οt a/USA

Unser Zeichen; G 2193

Parallelmanipulator

Diese Erfindung bezieht sich auf einen von Hand bedienbaren Parallelmanipulator der Art, wie er von einer Bedienungsperson verwendet wird, um gewisse Handhabungen in einem Bereich durchzuführen, der von der Bedienungsperson entfernt liegt, z. B. auf der entgegengesetzten Seite einer Schutzwand. Manipulatoren dieser allgemeinen Art sind gut bekannt und weit verbreitet, aber diese bekannten Manipulatoren sind meistens in den Beziehungen zwischen den Bewegungen der führungsarme und der Greifarme begrenzt.

Wie'

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Wie es ursprünglich gedacht war, wurden alle Bewegungen des -Führung s armes von dem Greiferarm in einem direkten 1-zu-l-Verhältnis wiedergegeben. Die wirksame Länge des Greifarmes von der Lagerung bis zur Greifzange war dieselbe wie die wirksame Länge des Führungsarmes von der Lagerung bis zum Handgriff. Die Arme wurden immer parallel gehalten. Wenn der Eührungsarm um einen vorgegebenen Betrag in einer Richtung bewegt wurde, wurde der Greifarm in demselben Abstand in derselben Richtung bewegt. Infolge dieser begrenzten Beweglichkeit und dieses begrenzten Bereiches der Anwendbarkeit von Parallelmanipulatoren wurden im Verlauf der Jahre verschiedene Verbesserungen gemacht.

Es wurde entdeckt, dass die vordere Reichweite des Greifarmes verlängert werden könnte, wenn man von der parallelen Beziehung zwischen den Führungsarmen und den Greifarmen abweicht, indem der Greifarm auf seinem Lager relativ zu der Eührungsstange winklig nach aussen bewegt wird, während die Längsachsen beider Arme noch in derselben Ebene bleiben. Diese sogenannte T¹ -Bewegung vergrösaerte das Mass; des •Arbeitsraumes, in dem die Bedienungsperson Handhabungen in

dem

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dem Greifraum durchführen konnte, aber alle Bewegungen wurden noch im Verhältnis 1 zu 1 wiedergegeben.

Dann wurde entdeckt, dass der Greifarm seitlich gedreht oder nach einer oder der anderen Seite relativ zum Führungsarm verkantet werden könnte. Jetzt brauchten die Längsachsen der Führungs- und Greifarme nicht länger in einer gemeinsamen Ebene zu liegen, und die Manipulatoren wurden infolgedessen beweglicher und wendiger. Diese sogenannte verlängerte "X"-Bewegung konnte allein oder in Verbindung mit der verlängerten "Y"-Bewegung verwendet werden, um den wirksamen Bereich weiter zu vergrössern, in dem entfernt liegende Handhabungen durchgeführt werden konnten. Die Bewegungen waren jedocti immer noch an das Verhältnis 1 zu 1 zwischen dem Führungs- und dem Greifarm gebunden.

Anschliessend wurde entdeckt, dass der Greifarm relativ zu dem Führungsarm verlängert werden könnte, um die Reichweite des Greifarmes zu verlängern. Das ermöglichte es, äuii Greif arm in Bezug auf den Führunesarm zu verlängern, während der i'üarungsarm bei jedem

dt and 909843/0352

Stand der Verlängerung in seiner Arbeitsstellung bleiben kann. Diese sogenannte verlängerte "Z"-Bewegung erhöhte die Beweglichkeit und die Reichweite der Manipulatoren noch weiter. Das Verhältnis' 1 zu 1 wurde jedoch beibehalten.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird jetzt ein Manipulator geschaffen, in dem bestimmte Beziehungen zwischen den Bewegungen des Führungs- und Greifarmes verändert werden können. D. h., die Bewegungen der Führungs- und Grelfarme sind nicht langer durch das Verhältnis 1 zu 1 verbunden, sondern können derart verändert werden, dass eine vorgegebene Bewegung des Führungsarmes eine entsprechende Bewegung in dem Greif arm, jedoch von unterschiedlicher Grosse erzeugt. Eine Bewegung des Handgriffes des Eührungsarmes um einen gegebenen Abstand in einer gegebenen Richtung kann beispielsweise eine entsprechende Bewegung der Greifzange des Greifarmes in derselben Richtung aber in 1,5-fachem, 2-fachem oder einem anderen Abstand hervorrufen .

Der Manipulator mit dem veränderlichen Verhältnis wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

ig. 1

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Fig. 1 eine linke Seitenansicht ( vom Standpunkt der Bedienungsperson ), die in etwas vereinfachter Form den zusammengebauten Manipulator mit veränderlichem Verhältnis gemäss der Erfindung in einer Wand eingebaut zeigt,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Führungsarm-Baugruppe,

Fig. 3 eine rechte Seitenansicht der Führungsarm-Baugruppe ,

Fig. 4 eine Oberansicht des durchgehenden Rohres und der Verbindungsstangenanordnung,

Fig. 5 eine linke Seitenansicht des durchgehenden Eohres und der Verbindungsstangenanordnung,

Fig. 6 eine linke Seitenansicht der Greifarm-Baugruppe ,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Vorderansicht ( von der Bedienungsperson aus gesehen ) der Greifarm-Baugruppe,

Eig. 8

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, Fig. 8 eine teilweise geschnittene Ansicht des ί Führungsarm-Auslegerrohres und der Hand— gelenk-Baugruppe, die das Handgelenk in normaler linker. Seitenansicht und das Oberteil des Äuslegerrohres in Vorderansicht zeigt,

Fig. 9 eine Oberansicht der Handgelenk-Baugruppe etwa entlang der Linie 9-9 in Fig. 8,

Fig. 10. einen gestreckten Schnitt durch die Handgelenk-Baugruppe entlang der Linie 10>-10 in Fig. 8,

Fig.11 eine Oberansicht des oberen Endes des Führungsarm-Auslegerrohres ,

Fig.12 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Azimut-Baugruppe des Führungsarmes,

Fig.13 eine linke Seitenansicht der Azimut-Baugruppe des Führungsarmes,

Fig. 14-eine Qberansicht der Azimut-Baugruppe des Führungs arme S₁

Fig. 909843/0352

Fig. 15 eine Unteransicht der Azimut-Baugruppe des Führungsarmes,

Fig. 16 eine teilweise geschnittene rechte Seitenansicht der Ausgleichsgewichtträger-Baugruppe des Führungsarmes, die Mittel einschlieset, mit denen die "Z"-ßewegung mit veränderlichem Verhältnis erzielt werden kann,

Fig. 17 eine Oberansicht der Ausgleichsgewichtträger-Baugruppe des Führungsarmes, teilweise gebrochen, um die darunter liegende Konstruktion zu zeigen,

Fig. 18 eine teilweise geschnittene Ansicht der "Z^w-ßewegungs-Ausgleichsgewicht-Baugruppe des Führungsannes,

Fig. 19 eine Unteransicht der "Z"-j3ewegungs-Ausgleichsgewicht-Baugruppe,

Fig. 20 eine Vorderansicht der Halbgeschwindigkeits-Schlittenbaugruppe des Führungsarmes,

Fig. 909843/0352

Fig. 21 eine rechte Seitenansicht des Halbgeschwindigkeits-Schlittens des Führungsarmes,

Fig. 22 eine Vorderansicht der Führungsarm-Anlenklappen und der Kipphebel-Baugruppe, die die Zahnrädergetriebemittel zum Erzielen der "X"-Bewegung mit veränderlichem Verhältnis zeigt,

Flg. 22 A. eine teilweise geschnittene Oberansicht der Führungsarm-Anlenklappen und der. Kippheb el.-Baugruppe gemäss Fig. 22,

Fig. 22 B einen Längsschnitt durch die Baugruppe gemäss Fig. 22 A₁

Fig. 23 eine linke Seitenansicht der Führungsarm-Gelenkbaugruppe, die Mittel zum Einleiten der "Y"-Bewegung mit veränderlichem Verhältnis zeigt,

Fig. 24- eine Oberansicht der Führungsarm-Gelenk— baugruppe,

Fig.

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Fig. 25 eine Rückansicht der Führungsarm-Gelenkbaugruppe ,

Fig. 26 eine von der Bedienungsperson aus gesehene Rückansicht der Greifarm-Gelenkbaugruppe,

.Fig. 27 eine teilweise geschnittene Oberansicht der Greifarm-Gelenkbaugruppe,

Fig. 28 eine teilweise geschnittene linke Seitenansicht der Greifarm-Azimut-Baugruppe,

Fig. 29 eine Vorderansicht der Greifarm-Azimut-Baugruppe,

Eig. 30 eine teilweise geschnittene Unteransicht der Gre ifarm-Az imut-Baugruppe,

Fig. 31 eine teilweise geschnittene linke Seitenansicht der Zwischenrohrbaugruppe des Greifarmes,

Fig. 32 eine Oberansicht der Zwischenrohrbaugruppe ,

Eig. 909843/0352

-.10 -

. 55 eine Unteransicht der Zwischenrohrbaugruppe,

J?ig. 34- eine schematische perspektivische Darstellung, die zeigt, wie die beweglichen Abschnitte der Arme zur Vertikalbewegung relativ zu dem feststehenden Abschnitt der "Arme, ausbalanc iert s ind,

· 35 eine schematische perspektivische Ansicht, die zeigt, wie eine Vertikalbewegung des Eührungsarmhandgriffes eine entsprechende Vertikalbewegung ( oder '^"-Bewegung ) von derselben oder von unterschiedlicher Grosse in der Greifzange am Ende des Greifarmes hervorruft,

Fig. 36 eine schematische perspektivische Ansicht, die zeigt, wie eine Betätigung des Handgriffes des Eührungsarmes ein öffnen und Schliesssn der von dem Greifarm getragenen Greifzange hervorruft,

I¹Ig. 37

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- li -

· 37 eine schematische perspektivische Ansicht, die die Azimutmittel zeigt, durch die eine Drehung des Handgriffes um die Längsachse des Führungsarmes eine entsprechende Drehung der Zange um die Längsachse des Greifarmes hervorruft,

Fig. 38 eine schematische perspektivische Ansicht der Hub- und Verdrehmittel, durch die eine Drehung des von dem Führungsarm getragenen Handgriffes um seine eigenen beiden Achsen eine entsprechende Drehung der Zange des Greifarmes hervorruft,

Fig. 39 eine Vorderansicht einer abgewandelten Führungsarm-Anlenklappen- und Kipphebel-Baugruppe, die ein Hebelsystem zum Erreichen der "X- Bewegung mit veränderlichem Verhältnis verwendet,

Fig. 4-ü eine Teilansicht, die die relativen Stellun gen der Gelenkarme für drei verschiedene "X"_Bewegungs-Verhältniss zeigt,

Fig. 41

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]?ig. 4-L eine Oberansicht der in Fig. 39 gezeigten Führungsarm-Anlenklappen- und Kipphebel-Baugruppe
und

Fig. 4-2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Führungsarm-Anlenklappen- und Kipphebel-Baugruppe gemäss Fig. 39·

In der gesamten Anmeldung ist der Manipulator mit einem einzigen Führungs- und Greifarm dargestellt und beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass in praktisch allen Fällen die Manipulatoren in im Abstand voneinander angeordneten Paaren verwendet werden, so dass die Bedienungsperson bei der Verwendung von zwei Führungsarmen zwei Greifarme handhaben kann, um die Wirkungen von einem Paar Hände in dem entfernt liegenden Bereich an der gegenüberliegenden Seite der Schutzwand nachzuahmen...

Allgemeine Anordnung der Teile

( *ig. 1 )

Gemäss den Zeichnungen und besonders gemäss Fig. 1 besteht der Manipulator der vorliegenden Erfindung allgemein aus einem horizontalen rohrförmigen Träger

50, .909843/0352

50-, einem Führungsarm 51 und einem Greif arm 52. Der horizontale Träger 50 erstreckt sich durch eine im wesentlichen vertikale Schutzwand 53 und ist in dieser zur Drehung in einer Hülse oder einem Rohr 54angebracht, das in der Wand befestigt ist. Es wird verständlich sein, dass die Dicke der Wand und das Material, aus dem sie hergestellt ist, von dem Schutzzweck der Wand abhängig ist. Die Wand ist mit einem Fenster 55 versehen, durch das die Bedienungsperson in einem sicheren Bereich rechts von der Wand die Handhabungsbewegungen des Greifarmes in dem gefährlichen Bereich oder in dem heissen Raum auf der linken Seite der Wand beobachten kann.

Zum Zweck der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde so weit wie möglich zur Bezeichnung entsprechender Teile dasselbe Zahlensystem verwendet, wie in den US-Patentschriften 2 764 301 und 2 771 199* Auf das Thema dieser Patentschriften wird hierin nur in dem Ausmass Bezug genommen, das nötig sein könnte, um die Konstruktion und diejenigen Bewegungen besser zu verstehen, die zwischen dem vorliegenden Manipulator und den bekannten gemeinsam beibehalten wurden, um eine Belastung der vorliegenden Anmeldung durch die Erläuterung des Standes der Technik zu'vermeiden.

fführungsarm 909843/0352

fführungsarm
( Fig. 1, 2 und 3 ) ■

Der lührungsarm 51 weist einen aus zwei Bohren bestehenden Schaft 56 auf, der bezüglich der vertikalen Bewegung feststeht, aber bei 58 mit dem horizontalen Träger gelenkig verbunden ist. Der Iführungsarm weist auch ein bewegliches Äuslegerrohr 57 auf, das relativ Z.U dem Schaftabschnitt in Längsrichtung gleitend angeordnet ist, um sich zu dem Lager und von diesem fort bewegen zu können. Ein Handgriff 62 am unteren Ende des Eührungsarm-Auslegerrohres wird von der Bedienungsperson mit der Hand erfasst und steuert durch entsprechende Bewegungen, die entlang des Eührungsarmes 51? des Trägers 50 und des Greifarmes 52 übertragen werden, die Bewegung einer Klaue oder einer Greifzange 63» die am unteren Ende eines Auslegerrohres 60 des Greifarmes befestigt ist.

Der Handgriff, dessen Konstruktion und Arbeitsweise im wesentlichen in der US-Patentschrift 2 695 715 beschrieben ist, ist zur Verwendung in dem vorliegenden Manipulator geeignet. Die Einzelheiten der Konstruktion dieses Handgriffes werden infolgedessen hier nicht wiederholt. Ein zur Verwendung in Verbindung

mit

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mit dem vorliegenden Manipulator geeigneter verbesserter Handgriff ist in der US-Patentanmeldung 551 964 vom 16. März 1964 beschrieben.

Durcb-Kangsrohr und Verbindungsstangen-Baugruppe ( Fig..l, 4 und 5 )

Der horizontale Träger 50 ist in dem Rohr 54 um deren gemeinsame Längsachse drehbar, um Bewegungen des Führungsarmes von einer Seite zur anderen ( oder eine "X"-Bewegung ) auf den Greifarm übertragen zu können. Der horizontale Träger 50 ist rohrförmig, um einen Durchgang für eine lineare Bewegung übertragende Mittel von einer Seite der Schutzwand zur anderen zu schaffen, üine Bewegung des Führungsarmes gegen die Schutzwand und von ihr fort ( oder eine "Y"-Bewegung ) wird auf den Greifarm durch denhorizorttalen Träger 50 mittels eines Paares von oberen und unteren Hebeln oder Verbindungsstangen 280 bezw. 281- übertragen. Die Verbindungsstangen 280 und 281 sind mit Verbindungsstücken 278 bezw. 279 zur gelenkigen Verbindung zwischen dem Führungsarm-Kipphebelelement und den Verbindungsetangen versehen, wie es nachfolgend beschrieben wird. Die entgegengesetzten i£nden der Verbindungs

stangen

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stangen sind mit Verbindungsstücken 284 und 285 versehen, über die die Verbindungsstangen mit dem Greifarm schwenkbar verbunden sind, wie es nachfolgend beschrieben wird; Das Greifarmlager 61 wird von einem Paar Wellenstummeln 108a gebildet, die von einem Paar Lappen 109 getragen werden, die einen Teil eines am Greifarmende des horizontalen Trägers 50 befestigten Bügels 111 bilden.

Greifarm

( J?ig. 1, 6 und 7 )

Der Greifarm 52 weist einen rohrförmigen Schaftabschnitt 59 auf, der in Bezug auf eine vertikale Bewegung feststeht. Der Greifarm des vorliegenden Manipulators weist ein Zwischenrohr 59 A auf, das teleskopisch in den Greifarmschaft 59 hineinpasst und in Längsrichtung relativ zu diesem beiireglich ist. Ein Greifarm-Auslegerrohr 60 ist teleskopisch in das Zwischenrohr 59 A eingesetzt und in Längsrichtung relativ zu diesem beweglich. Der Greifarmschaft 59 ist bei 61 mit dem horizontalen Träger gelenkig verbunden, iiin rohrf örmiges Ausgleichs-gewichtelement 460 ist zur vertikalen Bewegung relativ zu dem Schaft 59 aufgehängt.

gührungsarm- 909843/0352

fführungsarm-AusleKerrohr mit Handgelenk-Baugruppe ( Fig. 2, 3, 8, 9, 10 und 11 )

Das Führungsarm-Auslegerrohr 57 weist ein langgestrecktes Rohr 64 auf, dessen unteres Ende ein Gehäuse 65 für das Handgelenk trägt. Das Gehäuse 65 besteht aus sich ergänzenden Hälften, die aneinander durch geeignete Befestigungsmittel befestigt werden. Die gegenüberliegenden Wände des Gehäuses nehmen die Enden einer Welle 72 auf, an der ein Paar rohrförmige Elemente 73 mittels eines Paares von Kugellagern angebracht sind. Jedes rohrförmige Element 73 hat ein Paar Aufnahmeabschnitte 75 und einen Stirnradabschnitt 75a· Die vier Aufnahmeabschnitte 75 in der Form einer mit Nuten versehenen Trommel nehmen vier Metallbänder 76, 77, 78 und 79 auf, deren Enden in den Aufnahmeabschnitten befestigt sind. Diese Bänder übertragen Hub- und Drehbewegungen. Die Bänder 76 und 79 erstrecken sich in einer dichtung um die Aufnahmeelemente, und die Bänder 77 und 78 sind in entgegengesetzten Richtungen um die Aufnahmeelemente herum- ; gewickelt. Die Stirnradabschnitte 75a der rohrförmigen Elemente 73 stehen mit Leerlaufrädern 88 in Eingriff, die mittels Kugellagern 89 auf Wellen 90 in dem Gehäuse gelagert sind.

Die 909843/03 52

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Die Leerlaufräder 88 wiederum stehen mit Stirnrädern 91 in Eingriff, die an Differentialkegelrädern 92 befestigt sind, die durch zwei Paar Kugellager 93 auf Lagerzapfen 95 eines Bügels 94- gelagert sind. Die Lagerzapfen 95 sind in dem Gehäuse mittels Kugellagern 96 gelagert. Der Bügel 94- nat auch eine Welle 97» die mit Hilfe von zwei Kugellagern 98 ein Kegelrad 99 lagert, das mit den Differentialradern 92 in Eingriff steht, deren Übersetzungsverhältnis annähernd 1 zu 1 ist, um etwa gleiche Steifheit in den Hub- und Drehbewegungen zu erzeugen. Das Kegelrad 99 wird mit den Differentialrädern mittels eines Sprengringes 100 in Eingriff gehalten, der an der Unterseite des unteren Kugellagers 98 angeordnet ist.

Eine Winkelbewegung des Bügels 94· um die Lagerzapfen 95 wird durch die Abmessungen der Öffnung in dem Gehäuse begrenzt, durch die sich die Welle des Kegelrades 99 erstreckt. Das Handgelenk des Greifarmes ist von ähnlicher Konstruktion. Der Handgriff 62 oder die Greifzange 63 ist an der Welle des Kegelrades, befestigt. Ansätze 103, die in den Bügel eingegossen sind, liegen in der Bewegungsbahn von Stiften 104-, die in

die

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die Differentialräder 92 eingesetzt sind. Ein Anstossen der Stifte ICW- an den Anaätzen IO3 begrenzt die Winkelbewegung der Differentialräder 92 in beiden Richtungen, und da die Aufnahmeabsclinitte 75 niit den Differentialrädern 92 getriebemässig verbunden sind, ist die Winkelbewegung der Aufnahmeabschnitte begrenzt, wodurch sich entsprechend eine Begrenzung der Bewegung der Metallbänder ergibt.

Eine Führungsscheibe IO5 ist auf der Welle 72 mittels eines Kugellagers 106 zwischen den rohrförmigen Elementen 73 gelagert. Die Scheibe I05 wird von einem Zangenkabel 107 erfasst, das sich über sie hinweg erstreckt und zwischen zwei mittels Kugellagern auf dem Bügel 9**· gelagerten Führungsscheiben 108 geführt wird, Das Kabel 10? erstreckt sichvon den Scheiben 108-durch die Hohlwelle 97 des Bügels 9^ bis zu einer Kabelscheibe 315 des Handgriffes 62 im Fall des SKhrungearm-Handgelenkes. Das entsprechende Kabel 107a erstreckt sich von dem Greifarm-Handgelenk aus, um die Greifzange zu betätigen, wie es später ausführlicher beschrieben wird. Ein Paar Führungsscheiben 300 für die Bänder 76 und 79 sind auf einer Welle 3OI im oberen Ende des Handgelenkgehäuses mittels Kugellagern 302 gelagert.

Das 909843/0352

Das obere Ende des verlängerten Rohres 64 ist mit einer ringförmigen.Verlängerung 208 versehen, die mittels Befestigungsmitteln 209 befestigt ist und ein Lager 210 trägt, das wiederum ein ringförmiges ■ Kopfelement 211 des Auslegerrohres trägt. Das Kopfelement 21L ist mit einer Vielzahl von Rollen 212 ausgerüstet, die so ausgeführt sind, dass sie an rohrförmigen Führungen. 185 äes Führungsarmschaftes 56 angreifen können, um dem Kopfelement 211 die Möglichkeit einer etwa vertikalen Bewegung entlang der rohrförmigen Führungen zu geben, während sie verhindern, · dass sich der Kopf in Bezug auf die Führung dreht. Die Rollen 212 sind auf Zapfen 213 gelagert, die an Ansätzen 214 des Kopfes 211 befestigt sind. Die Verbindung des oberen Endes des verlängerten Rohres 64-des Führungsarmes mit dem Kopf 211 über die Verlängerung 208 und das Lager 210 ist derart, dass eine Drehbewegung des Auslegerrohres in Bezug auf den Kopf ermöglicht wird, während eine Axialbewegung des Auslefgrrohres in Bezug auf den Kopf verhindert wird. Das Kopfelement ist auch mit Befestigungsöffnungen 3O3 versehen, um die Einsätze aufzunehmen, die die Enden von Ausgleichsgewichtsbändern 160 und 161 befestigen.

Ein

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Ein Paar Zapfen 390 und 391 sind an der Vorderkante des Kopfelementes 211 des Auslegerrohres vorgesehen, um als Befestigungen für "Z"-Bewegungs-Bänder 392 bezw. 393 zu dienen.

Führungsarm-Az imut-Baugruppe
( Fig. 2, 3, 12, 13, 14 und 15 ) .Vie in den Fig. 12 bis 15 gezeigt, ist ein Bügel 187 mit Hilfe von Klemmschrauben 188 an den unteren Enden von rohrförmigen -Führungen 185 befestigt, die einen Teil des Führungsarmschaftes bilden. Ein Ring oder ein drehbarer Körper 190 ist in dem unteren Zentralabschnitt des Bügels 187 mittels eines Lagers 192 drehbar angebracht. Der drehbare Körper 190 hat zwei axial gerichtete Ansätze 198, von denen jeder Rollen 199 und 200 trägt, die Jeweils auf einer Achse 201 angebracht sind. An jeder Verlängerung 198 erstrecken sich die Rollen 199 und 200 unter etwa 45° zueinander, und die Rollen 199 greifen an den Seiten von in dem verlängerten Rohr 64 des Führungsarm-Auslegerrohres ausgeformten vertikalen Rippen 71 an. Auf diese Weise bilden die Rollen 199 und 200 Führungen, die eine Axialbewegung des Führungsarm-Auslegerrohres in Bezug auf den drehbaren Körper 190 ermöglichen, während sie

eine

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eine Drehbewegung des Auslegerrohres in Bezug auf den drehbaren Körper verhindern.

Die Azimut-Baugruppe weist einen Kabelaufnahmeabschnitt in Form einer Doppelnutscheibe 202 auf, die zur Drehung mit dem Ring 190 angebracht ist. Die Enden von Azimutbewegungskabeln 135 und 136 werden in den Nuten der Doppelnutscheibe 202 aufgenommen. Die Kabel, deren Enden in der Scheibe 202 befestigt sind, erstrecken sich um die Scheibe in entgegengesetzten Richtungen, dann über mit Nuten versehene Führungsscheiben 205 und dann nach oben gegen das Lager 58 des Führungsarmes an dem horizontalen Träger.

Die Hub- und Drehbewegungsbänder 76, 77» 78 und 79 und ein Greifzangenband 175 vom Führungsarm-Handgelenk laufen über Scheiben 207, die zur Drehung auf einer Welle 206 gelagert sind, die in Lappen 197 des. Bügels 187 angebracht ist. Führungsscheiben 242 sind zur Drehung in dem Azimut-Bügel 187 gelagert, um Ausgleichsgewichtsbänder 160 und 161 für die '^"-Bewegung des Führungsarmes- auf ihren Bahnen von ihren Befestigungen bei 338 in dem Bügel 187, um Führungsscheiben 339 und nach unten durch die unteren Enden

der

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der rohrförmigen Elemente 185 aufzunehmen und diese Bänder dann zu ihren Befestigungen 3O3 in dem ringförmigen Kopfelement 211 am oberen Ende des Führungsarmauslegerrohres zu führen.

Eines der ^wZ^lf-Bewegungsbänder 3°4-, das Vertikalbewegungen des Führungsarmes auf den Greifarm überträgt, läuft um eine zusammen mit Scheiben 207 auf einer Welle 206 angeordnete weitere Scheibe 3^5 in der Bahn des Bandes von seiner Befestigung in der Trommel ^tOQ- am oberen Ende des Führungsarmschaftes. Das Band 3OA- erstreckt sich nach unten auf der Rückseite des Auslegerrohres um die Scheibe 305 und dann zurück nach oben gegen das Führungsarmlager 58.

Ein anderes der "Z"-Bewegungsbänder 392, das sich von dem Ansatz 390 am Kopf des Auslegerrohres aus erstreckt, läuft um eine Scheibe 394» die in einer Stütze 395 an der Vorderkante des Azimut-Bügels gelagert ist.

Ein vertikal gerichtetes Anschlagelement 306 mit einem nachgiebigen Polster 3U7 aus Gummi oder anderem ähnlichen Material ist an der oberen Fläche der Azimute-Baugruppe 187 in der Bewegungsbahn des Kopf-

elementes 809843/0352

elementes 211 am oberen Ende des Führungsarmausleger-, rohres befestigt, um die Bewegung dieses Elementes zu begrenzen.

Führungsarmausgleichsgewicht-Baugruppe und Wechselgetriebe-Baugruppe für veränderliche "Z "-Bewegung;
( Fig. 2, 3, 16 und 17 )

Ein Ausgleichsgewichtträger 309 ist an den oberen Enden der beiden rohrförmigen Führungen 185 des Führungsarmschaftes getragen. Der Ausgleichsgewichtträger ist mit einem nach hinten hervorstehenden Ansatz 310 versehen, an dem ein Ausgleichsgewicht 311 von geeigneter Grosse und geeignetem Gewicht angehängt ist, um den Führungsarm teilweise auszubalancieren. Zweekmässigerweise sind in der Trägerverlängerung und im Ausgleichsgewicht 311 Schlitze vorgesehen, um eine Einstellung der Lage des Ausgleichsgewichtes zu ermöglichen, ^ine mittlere Öffnung 314 im Ausgleichsgewichtträger liegt über der Oberseite des vertikal beweglichen Führungsarmauslegerrohres zwischen den rohrförmigen Führungen 185 des Schaftes. Ein Paar Führungsscheibeη 230, die auf von Blöcken 232 an der Oberseite des Ausgleichsgewichtträgers getragenen

Zapfen 909843/0352

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Zapfen 231 gelagert sind, sind so angeordnet, dass eine Seite der Scheibe über der rohrförmigen Führung 185· und die andere Seite über der mittleren Öffnung liegt.

Ausgleichsgewichtbänder 222 und 223 sind jeweils so ausgeführt, dass sie sich von einer langgestreckten Ausgleichsgewichtbaugruppe 233» die in einer der rohrförmigen Führungen 185 angeordnet ist, nach oben und über die Führungsscheibe 230 zu einer Befestigung in einer Halbgeschwindigkeits-Schlitten-Baugruppe erstreckt, die später ausführlicher beschrieben wird. Ein weiteres Paar Führungsscheiben 318 sind zur Drehung auf Zapfen 319 gelagert, die von einem Block 320 am oberen Abschnitt des Ausgleichsgewichtträgers oberhalb eines Paares von Banddurchgangsöffnungen 396 getragen werden.

üine untere Lagerplatte 397 ist auf der oberen Fläche des Ausgleichsgewichtträgars 309 befestigt. Eine obere Lagerplatte 398 ist im Abstand über der unteren Lagerplatte 397 mittels eines Paares von Abstandselementen 399 angebracht. Ein Paar paralleler Wellen 4-00 und 401 sind zur Drehung in den Lagerplatten 397 und 398

gelagert. 909843/0352

gelagert. Die Welle A-OO trägt eine Doppel nut enbandtrommel 402 und ein Wechselrad 403 für den Führungsarm, die gemeinsam drehbar sind. Die Welle 401 trägt eine Doppelnutenb'andtrommel 404 und ein Wechselrad 405 für den Greifarm, die gemeinsam drehbar sind. Die Bandtrommel 402 für den Führungsarm und die Bandtrommel 404 für den Grelfarm sind axial in Bezug auf einander versetzt, aber das Wechselrad 403 für den Führungsarm und das Wechselrad 405 für den Greifarm liegen in einer gemeinsamen Ebene, und ihre Zähne greifen ineinander, so dass eine Drehung des Wechselrades 403 eine Drehung des Wechselrades 405 hervorruft .

Das "Z"-Bewegungsverhältnis zwischen dem Führungsarm und dem Greifarm wird den Erfordernissen entsprechend durch Veränderung des Zähneverhältnisses zwischen dem Wechselrad 403 des Führungsarmes und dem Wechselrad 405 des Greifarmes verändert. In der gezeigten Ausführungsform besteht ein Übersetzungsverhältnis 1 zu 1, wenn das Zahnrad 4O3 des Führungsarmes 48 Zähne und das Zahnrad 405 des Greifarmes 42 Zähne hat. Wenn diese beiden Zahnräder gegeneinander ausgetauscht werden, ist das Übersetzungsverhältnis 3»06 zu 4. Ein Übersetzungsverhältnis 9G98A3/0352

Setzungsverhältnis von 1 zu 1,98 wird erreicht, wenn das Zahnrad 403 des Führungsarmes 55 Zähne und das Zahnrad 405 des Greifarmes 33 Zähne hat. Ein Übersetzungsverhältnis von 2 zu 3 wird erreicht, wenn das Zahnrad 403 des Führungsarmes 51 Zähne und das Zahnrad 405 des Greifarmes 39 Zähne hat. Das Übersetzungsverhältnis kann fast unbegrenzt verändert werden.

Noch ein weiteres i^Jaar von Führungsscheiben 406, die zur Drehung auf von einem Block 408 getragenen Zapfen 407 gelagert sind, sind für die "Z"-Bewegungsbänder des Greifarmes vorgesehen. Der Deutlichkeit halber ist die Konstruktion ohne Bänder dargestellt. Unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in Fig. 35 wird jedoch ersichtlich, dass das "Z"-Bewegungsband 393 um die obere Nut der Trommel 402 in einer Richtung herumgewickelt ist und über eine der Scheiben 318 auf seiner Bahn zum Bandende 391 am ^opfelement 211 an der Oberseite des Führungsarmauslegerrohres geführt ist. Ähnlich wird ersichtlich sein, dass das "Z"-Bewegungsband 392 um die untere Nut der Trommel 402 in der entgegengesetzten Richtung herumgewickelt ist und über die andere Führungsseil ibe 318 auf seiner Bahn um die Scheibe 394 auf der Azimut-riaugruppe des Führungsarmes

zum

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zum Bandende 390 am oberen Ende des SHihrungsarmauslegerrohres herumläuft.

Das "Z"-Bewegungshand 304 des Greifarmes ist in einer Richtung um die untere Nur der Trommel 404 herumgewickelt und wird auf seiner Bewegungsbahn um die Scheibe 3°5 auf der Azimut-Baugruppe des Führungsarmes und um die Reihe von Lageranordnungsscheiben 170 auf seiner Bahn durch den rohrförmigen Träger zu dem Greif— arm über eine Scheibe 406 geführt. Das "Z"-Bewegungsband 321 des Greifarmes ist in der entgegengesetzten Richtung um die obere Nut der Trommel 404 herumgewickelt und wird auf seiner Bewegungsbahn zu der Reihe von Scheiben 17O und dann zu dem ,Greifarm über die Scheibe 406 geführt.

Wie es. in U¹Ig. 1 gezeigt ist, sind der Ausgleichsgewichtträger und die Wechselräder-Baugruppe zweckmässig mit einer Abdeckung 409 versehen, die ein den Mechanismus einschliessendes Schutzgehäuse bildet.

Ein weiterer mit einem nachgiebigen Polster 327 versehener Anschlag 326 ragt von der Bodenfläche des Ausgleichsgewichtträgers nach unten in die Bahn des Kopfelementes 909843/0352

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elementes des Führungsarmauslegerrohres, um die Aufwärtsbewegung des Auslegerrohres zu begrenzen.

Ausgleichsgewicht-Baugruppe für die "Z"-Bewegung des Führungsarmes
( Fig. 2, 18 und 19 )

Die Ausgleichsgewicht-Baugruppe 233 für die "Z.'¹ -Bewegung des Führungsarmes ist in jedem der Führungselemente 185 des Führungsarmschaftes zur Bewegung darin angeordnet. Jede Ausgleichsgewicht-Baugruppe 233 besteht aus einem länglichen hohlen rohrförmigen Element 328, das an seinen entgegengesetzt liegenden Enden durch ein oberes Endelement 329 und ein unteres Endelement 330 verschlossen ist. Die oberen und unteren Endelemente sind von ähnlicher Konstruktion mit der Ausnahme, dass das obere Element 329 mit einer Öffnung versehen ist, die durch einen Stöpsel 331 zum Einfüllen von Bleischrot 332 versehen ist. Vorzugsweise ist das Rohr 328 teilweise durch einen festen Bleizylinder 333 gefüllt, und zusätzliches Gewicht wird je nach Bedarf in der Form von Schrot zugeführt.

Die

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Die oberen und unteren Endelemente der Ausgleichsgewicht-Baugruppe sind mit einer Vielzahl von Rollen 334 versehen, von denen jede auf einem Zapfen drehbar ist, der sich von einem von der Oberfläche des Endelementes hervorstehenden Block 336 erstreckt. Die Rollen 33^ sind im wesentlichen gleichmässig voneinander am Umfang des Ausgleichsgewichtendelementes angeordnet und stehen geringfügig über den Umfang hervor, um an den inneren Zylinderwänden der rohrförmigen Führungselemente 185 anzuliegen.

Ein Ende der Ausgleichsgewichtbänder 222 und 223 ist an Befestigungsmitteln 337 angebracht, die in dem oberen Ausgleichsgewichtendelement jeder der Ausgleichsgewicht-Baugruppen angeordnet sind. Eine Scheibe 339 ist gelagert, um sich um einen Zapfen 3^-0 zu drehen, der in einem Scheibenblock 341 angebracht ist, der unter dem Boden des unteren AusgleichsgewichtendeIementes 330 mittels einer Schraube 342 aufgehängt ist. Die "Z"-Bewegungsausgleichsgewichtbänder 160 und 161 erstrecken sich um die Scheibe 339 auf ihren Bahnen von ihren Befestigungen 338 in dem Azimut—Träger 187 zu Eührungsscheiben 242 in der Azimut-BaugruppB und dann nach oben zu ihren Befestigungen 303 im Kopfelement an der Oberseite des Auslegerrohres.

»Mit 3/0 35 2

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- 51 -'

Schlitten für veränderliche Geschwindigkeit des FührunKsarmes
( Fig. 2, 20 und 21 )

In der dargestellten Form eines Manipulators gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein Halbgeschwindigkeits-Schlitten 317 in dem Zwischenraum zwischen den rohrförmigen Führungen 185 des Führungsarm-Schaftes und zwischen der Oberseite des ringförmigen Kopfes des Führungsarmauslegerrohres und der Bodenfläche des Ausgleichsgewichtträgers 309 angebracht. Die Halbgeschwindigkeits-Schlittenbaugruppe hat die Form einer Gabel mit einer horizontalen Querplatte 343 und einem Paar im Abstand angeordneter nach unten gerichteter Schenkel 344. Die Halbgeschwindigkeits-Schlittenbaugruppe wird dadurch getragen, dass sie an den "Z"--Bewegungs-Ausgleichsgewichtbändern 222 und 223 aufgehängt ist, die bei 316 an der oberen Platte 343 der Schlittenbaugruppe befestigt sind.

Eine Vielzahl von Scheiben 34-5 sind gelagert, um sich auf einer Welle 346 zwischen den Schenkeln 344 des Halbgeschwindigkeits-Schlittens zu drehen. Die üub- und Drehbewegungsbänder 76, 77, 78 und 79 und das Greifzangenband 175 laufen auf und über die Scheiben

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- 52 -

auf ihren Bahnen zwischen dem Führungsarm-Handgelenk und der Reihe von Scheiben der Führungsaum-Azimutbaugruppe. Das Ergebnis ist, dass das Ausleger-' rohr von dem Halbgeschwindigkeits-Schlitten nach unten hängt, der wiederum von dem Ausgleichsgewichtträger getragen wird, und das Auslegerrohr wird mit- ■ tels der Ausgleichsgewicht^Baugruppe 233 ausbalanciert. Wahlweise wird ein Führungselement 3^-7 von der Bodenkante des horizontalen Plattenabschnittes des Halbgeschwindigkeits-Schlittens mittels einer Strebe 348 getragen, die mittels Schrauben 322 befestigt ist, um ein elektrisches Kabel zu führen, das verwendet '-' wird, um elektrische Hilfsmittel mit Strom zu versorgen, die wahlweise in dem Manipulator enthalten sein können.

Führungsarm-Anlenklappen-, Kipphebel- und Lager-Baugruppen und Wechselräder für veränderliche "^''-Bewegung .

( Fig. 2, 3, 22, 22A₁ 22B, 23, 24 und 25 ) Das Mittel, mit dem der Führungsarm mit dem horizontalen träger verbunden ist, und ein Mittel,durch das die "X"-Bewegung mit veränderlichem Verhältnis erzielt wird, ist, allgemein in den Fig. 22, 22 A= und 22 B gezeigt.

909843/0352.-, .{

zeigt. Die Konstruktion der Führungsarm-Lagerbaugruppe und das Mittel, mit dem die veränderliche "Y"-Bewegung erzielt wird, ist in den Fig. 23, 24 und*25 gezeigt. Ein Paar Lappen 177 sind an einem Ringelement 410 fest angeformt, das zur Drehung relativ zu einem Kupplungselement 411 gelagert ist, das an einem Ende des horizontalen Trägers 50 mittels Schrauben 178 und Haltestiften 179 ( -Pig. 4 und 5 ) angebracht werden kann. Die Lappen 177 ragen beträchtlich über das Ende des horizontalen Trägers hervor und tragen Achsstummel 180, auf denen ein Rahmen mittels Kugellagern 182 ( Fig. 24 ) getragen wird. Die Achsen der Achsstummel 180 fallen mit dem Lager 58 des i'ührungsarmes 51 auf dem horizontalen Träger 50 zusammen. Der Rahmen 181 bildet einen Teil des feststehenden Teiles oder des Schaftes 56 des i'ührungsarmes 51 und ist mit einem Paar parallel im Abstand vorgesehener Aussparungen versehen, die die vertikalen rohrförmigen Führungen 185 aufnehmen können.

Das Kupplungselement 41L hat einen rohrförmigen Endabsctinitt 413. Das Ringelement 410 ist darauf zur. Drehung mittels Lagern 414 angebracht. Ein bogenförmiger Zahnradabschnitt 415 ist an der Oberkante des

Ringes 90984 3/0 35 2

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- 34 - . ■

Ringes 410 angebracht, wobei sein gezahnter Abschnitt .· sich über die Kante des Ringes 410 erstreckt. Eine längsgerichtete Welle 416 ist in Lagern 417 an den entgegengesetzten Enden eines rohrförmigen Wellenträgers 418 am oberen Ende des Kupplungselementes 411 gelagert. Die Welle 416 erstreckt sich in Längsrichtung relativ zu dem rohrförmigen Träger 50.

Die Welle 416 ist an einem Ende mit einem Führungsarmritzel 419 versehen, dessen Zähne mit den Zähnen an der Innenfläche des Zahnradabschnittes 415 in Eingriff stehen. Das entgegengesetzte Ende der Welle 416 ist mit einem Führungsarm-Wechselrad 420 ausgerüstet, dessen Zähne mit den Zähnen eines anderen Greifarm-Wechselrades 42L in Eingriff stehen, das an einer Welle 422 befestigt ist, die zur Drehung in einer Stütze 423 an der Oberseite des Kupplungselementes 411 gelagert ist. Ein Greifarmritzel 424 ist ebenfalls auf der Welle 422 befestigt, um sich mit dieser zusammen mit dem Wechselrad 421 zu drehen. Die Zähne des Greifarmritzels 424 stehen mit den Zähnen eines TrägerZahnrades 425 in Eingriff, das gegen Drehung relativ zu der Eührungsarmrollentragplatte 426, beispielsweise mittels Passstiften 427 gesichert ist, aber der rohrförmige Träger 5.Q ist relativ zu dem Trägerzahnrad 425 über Lager 428 drehbar.

Wenn -

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Wenn der von den Wellenstummeln 180 getragene Führungsarmschaft in der ¹¹X."-Richtung nach links oder rechts bewegt wird, drehen sich die Anlenklappen 177 und der Ring 410 relativ zu dem Kupplungselement 411, das an dem drehbaren rohrförmigen Träger 50 befestigt ist. Die Drehung des Ringes 410 ruft eine entsprechende Drehung des Zahnradabschnittes 415 hervor, dessen Zähne mit dem Ftihrungsarmritzel 419 in Eingriff stehen. Die Drehung des Führungsarmritzels 419 wird durch die Welle 416 auf das Führungsarm-Wechselrad 420 übertragen, das wiederum mit dem Greifann-Wechselrad 421 in Eingriff steht. Wenn das Greifarm-Wechselrad 421 gedreht wird, dreht sich auch das auf derselben Welle befestigte Greifarmritzel 424. Da die Zähne des Greifarmritzels 424 mit dem feststehenden Trägerzahnrad 425 iß -Eingriff stehen, wird die gesamte auf dem Kupplungselement 411 befestigte Baugruppe veranlasst, sich um die Achse des horizontalen frägers 50 und gleichzeitig diesen horizontalen Träger zu drehen.

Somit wird der horizontale Träger in derselben Richtung wie die Führungsarm-Baugruppe gedreht, aber um einen unterschiedlichen betrag in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis,der Wechselräder, Auf diese

Weise

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Weise wird das veränderliche Verhältnis auf die "X"-Bewegung zwischen dem Führungs- und dem öreifärm übertragen, der am entgegengesetzten Ende des horizontalen Trägers 50 angebracht.ist und sich mit diesem bewegt. Wenn beispielsweise in· der" gezeigten Konstruktion das Führungsarm-Wechselrad 420 siebenundzwanzig Zähne und das Greifarm-Wechselrad 421 neununddreissig Zähne hat, entsteht ein Verhältnis von 2 zu 1, Wenn das Führungsarm-Wechselrad 33 Zähne und das Greifarm-Wechselrad 33 Zähne hat, entsteht ein Verhältnis von 1,5 zu 1.

Um ein Verhältnis von 1 zu 1 zu erzeugen, wird eines der Wechselräder 420 oder 421 entfernt und eine Schraube 429 in die in Fig. 22 B gezeigte Stellung gedreht, um auf diese Weise hervorzurufen, dass die Anlenklappen 177 und der Hing 410 sich direkt mit dem Kupplungselement 411 und dem horizontalen Träger 50 drehen*

Ein Kipphebelelement 257 ist mittels Kugellagern 255 auf Lagerzapfen 256 zwischen einem -Paar Kipphebellagerstützen 412 an gegenüberliegenden Seiten des Kupplungselementes 411 gelagert. Ein Paar Ausgleichsgewichtarme 254- und 254a'Sind an den Kipphebellagerzapfen

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zapfen 256 befestigt, um mit diesen zu schwenken. Ausgleichsgewichte 349 werden je nach Bedarf an den Enden der vertikal nach oben stehenden Arme 254 und 254a getragen. Der Arm 254a ist mit einer Gabel 350 ausgerüstet, an der ein Hebel ( wie z. B. der Betätigungshebel 385 in .Fig. 1 ) befestigt ist, um die "!"-Bewegung des Führungsarmes auf den Kipphebel zu übertragen. Lagerzapfen 282 sind in den oberen und unteren Abschnitten des Kipphebelelementes 257 angebracht, um eine Schwenkverbindung mit den Stangenenden 278 und 279 der Verbindungsstangen 280 bezw. 281 zu erzeugen, um die "!"-Bewegung auf den Greifarm zu übertragen.

Es wird leicht ersichtlich sein, dass die Ausgleichsgewichte 34-9 ein Ausbalancieren des Manipulators bei der "!"-Bewegung unterstützen, wenn die Arme um ihre Lager, gegen die Schutzwand und von dieser fort bewegt werden.

Der Lagerbaugruppenrahmen 181 trägt zwei Reihen von Scheiben, eine obere Reihe 246 und eine untere Reihe 247, von denen jede aus einer Vielzahl von Bänderscheiben 170 und Kabelscheiben 171 besteht. Die obere

Reihe 909843/035 2

Reihe von Scheiben 246 ist in der Nähe des JFühruhgsarmlagers 58 angeordnet, so dass die oberen Umfangsabschnitte der Scheiben 170 und 171 annähernd die Lagerachse berühren, und die Welle 24-8, die die Scheibenreihe trägt, liegt direkt unter der Lagerachse. Die untere Scheibenreihe 247 liegt unter der oberen Scheibenreihe 246 und ist auf einer Welle 249 getragen, die direkt unter der Welle 248 liegt.

Um der "Y"-Bewegung ein veränderliches Verhältnis zu geben, ist ein einstellbares Gestänge zwischen dem Lagerbaugruppenrahmen 181 des Führungsarmes und dem Arm 254a vorgesehen, der an dem Kipphebelelement 257 befestigt ist. Ein Block 43O mit einem sich diagonal durch diesen hindurch erstreckenden Kanal 431 ist an der linken Seite des Lagerrahmens 181 befestigt, wie es von der Bedienungsperson zu sehen ist. Ein länglicher gleitender Arm 432 ist zur gleitenden Bewegung in dem Kanal 431 eingepasst. Der Arm 432 ist an einem Ende mit einem hervorstehenden Stift 352 versehen, der als Schwenkverbindung für ein Ende des "Y"-Bewegungshebels verwendet wird. Der Arm 432 ist mit einem länglichen T-Schlitz 433 versehen. Ein Paar T-Bolzen 434 werden im Block 43O im Abstand voneinander gehalten und sind in den T-Schlitz 433 gleitend eingesetzt-

Die

Die Köpfe der T-Bolzen sind in dem Schlitz 433 in dem Arm 432 gleitend geführt, und die Schäfte der T-Bolsen erstrecken sich nach aussen durch im Abstand angeordnete Bohrungen in dem Block 430 und sind mit Hutmuttern 435 versehen, um ein Lösen der Bolzen zum Einstellen des Armes zu ermöglichen, um das "Y.ⁿ-Bewegungsverhältnis zu verändern. Der Schlitz 433 ist an einem Ende verschlossen, und am entgegengesetzten Ende begrenzt ein Anschlag in der ^orm eines Stiftes 436 die Bewegung des Armes 432. Die Bewegung des Armes 432 verändert die Lage des Stiftes 352, der eine Schwenkverbindung mit den Gestängemitteln sum ^übertragen der Hück- und Vorbewegung des Führungsarmes relativ zu der Schutzwand auf den Greifarm bildet. Durch Verändern der Lage des Stiftes durch Bewegen des Armes 432 in seinem Kanal ergibt sich eine Veränderung des "Y"-Bewegungsverhältnisses.

Wechselnde gührungsarm-Anlenklappen-

und Kipphebel-Baugruppe und veränderliche

( Fig. 39, 40, 41 und 42 )

Jiiin Weanselmittel, über das der Führungsarm mit dem horizontalen Träger verbunden und über das ein ver

änderliches

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anderliches "X"-Bewegungsverhältnis erzielt werden kann, ist allgemein in den Fig. 39 bis 42 gezeigt. Die Konstruktion der Lappen 177, des Ringelementes 410, des Kupplungselementes 411, des Kipphebelele-' ment es. 257, der Ausgleichsgewichtarme 254 und 254a und der Ausgleichsgewichte 349 ist wie vorher beschrieben. Das Ringelement 410 ist an dem ringförmigen Endabsctmitt 413 des Kupplungselementes 411 mittels Lagern 414 angebracht. Das Kupplungselement 411 ist an dem rohrförmigen träger 50 zur.Drehung mit diesem befestigt. Ein nach hinten gerichteter Verlängerungsarm 437 ist an dem Ringelement 410 zur Bewegung mit diesem befestigt.. Eine Stütze 438 ist an dem Kupplungselement 411 zur Bewegung.mit diesem befestigt. Die Stütze 438 liegt etwa in derselbe Ebene wie das freie Ende des Verlängerungsarmes 437, und diese Ebene ist etwa parallel zu und nur geringfügig entfernt, von der V/andbefestigungsplatte 426.

Der Verlangerungsarm 437 und die. Stütze 438 sind durch ein .einstellbares oder veränderliches Hebelsystem miteinander verbunden. Ein Doppelhebel 439 ist auf einem Lagerzapfen 440 angebracht, eier sich von der Fläche der Befestigungsplatte 426 aus erstreckt. Wie

es

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es am besten in Fig. 40 zu sehen ist, kann der Lagerzapfen 44-0 an der Befestigungsplatte an einer von drei Stellen befestigt werden. Eine Stange 441 ist bei 442 an dem Ende des Verlängerungsarmes 437 und bei 443 an einem Ende des Doppelhebels 459 angelenkt. Eine andere Stange 444 ist bei 445 an der Stütze und bei 446 am entgegengesetzten Ende des Doppelhebels 439 angelenkt. Durch dieses Gestangesystem wird eine Querbewegung des Führungsarmes um die Achse des horizontalen Trägers über die Anlenklappen 177» das Ringelement 410 und den Verlängerungsarm 437 auf die Stütze 438 und von dort auf das Kupplungselement 411 und auf den horizontalen Träger übertragen, an dem der Greifarm am gegenüberliegenden Ende befestigt ist.

Das Verhältnis zwischen der Bewegung des Führungsarmes und der entsprechenden Bewegung des Greifarmes hängt von der Lagerstelle ab, um die der Doppelhebel 439 schwenkt. Wie es am besten in Fig. 40 zu sehen ist, ist der Doppelhebel 439 mit einer Vielzahl von Schwenklagern 447, 448· und 449 versehen. Das Lager 448 ist von den Enden des Doppelhebels gleich weit entfernt. Die Lager 447 und 449 sind an gegenüberliegenden

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genden Seiten von dem Lager 448 entfernt, aber in unterschiedlichen Abständen angeordnet. In der Anordnung A in S¹Ig. 40, in der das mittlere Lager auf dem Lagerzapfen 440 angeordnet ist, besteht zwischen dem Führungs- und dem Greifarm ein Verhältnis von 1 zu 1.

Gemäss, der Ausführung B in .Fig. 40 ist das Lager ^; auf dem Lagerzapfen 440a angeordnet, der von dem Lagerzapfen 440 um denselben Abstand entfernt angeordnet ist wie die Lager 448 und 449. Diese Anordnung ergibt ein Verhältnis von 1,5 zu 1. Wenn die Enden des Doppelhebels gegeneinander ausgetauscht werden, wie es in· der Ausführung G in Ji¹Ig, 40 gezeigt ist, und wenn das Lager 447 auf dem Lagerzapfen 440b angeordnet ist, entsteht ein Verhältnis von 2 zu 1. Der Lagerzapfen 44Qb ist von dem Lagerzapfen 440 um denselben Abstand entfernt wie die Lager 447 und 448 voneinander.

Abhängig von den relativen Lagen der Lager in dem ; Doppelhebel 439 und des Lagerzapfens 440 kann eine fast unbegrenzte Veränderung des Verhältnisses zwischen dem Führungs- und dem Greif arm in der '^"-Bewe

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gung erzeugt werden, ^ie gezeigte konstruktion macht es möglich, den Manipulator mit mehreren vorbestimmten Verhältnissen auszubilden, und die Veränderung kann von einem zum anderen durch die relativ einfache Einstellung des Gestängesystems vorgenommen werden.

Greifann-LaRerbaugruppe
( Fig. 6,26, 7 und 27 )

Der feststehende Teil oder der Schaft 59 des Greifarmes ist mit dem horizontalen rohrförmigen Träger 50 zur Bewegung um ein Lager 61 verbunden. Das Befestigungsmittel schliesst eine Rahmenkonstruktion 116 ein, die am oberen Ende des Greifarmschaftes 59 befestigt ist. Der Rahmen 116 weist ein Paar vertikaler Seitenteile 115 auf, die an ihren oberen Enden durch ein horizontales Quorstück 120 verbunden sind, ^ie Achsstummel 108a des Bügels 111 des horizontalen Trägers 50 sind in Lagern 110 gelagert, die von den vertikalen Seitenteilen 115 des Rahmens 116 getragen werden. Die Verbindungsstange 280 ist mit dem Rahmen 116 über einen Stift 286 im oberen Teil des Rahmens 116 verbunden. Die Verbindungsstange 281 ist auf ähnliche Weise; mit einer Achse 287 unter dem Greifarmlager 61 verbunden. .

Die

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Die Greifarm-Lagerkonstruktion weist eine untere Reihe von Scheiben 168 und eine obere Reihe von . Scheiben 169 auf, die jeweils aus einer Vielzahl von Bänderscheiben 170 und Kabelscheiben 1?! be— stehen, die zur Drehung auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind. Die obere Reihe von Scheiben 169 ist auf einer festen Welle 172 angeordnet« Die untere Reihe von Scheiben 168 ist auf der Lagerwelle 287 angebracht, an der die Verbindungsstange 281 schwenkbar befestigt ist. .

Die Azimutkabel 135 und 136, die Hub- und Drehbewegungsbänder 76 bis 79» das Greifzangenband 175 und das "Z"-Bewegungsband 321 erstrecken sich um die Scheiben der oberen Reihe 169 auf ihren Bahnen vom horizontalen Träger und dann über und um die Scheiben der unteren Reihe 168 auf ihren Bahnen nach unten zu dem besonderen Mechanismus des Greifarmes, wie es später ausführlicher beschrieben wird» Das "Z"— Bewegungsband 304 läuft um eine Scheibe 170 der oberen Scheibenreihe 169 auf seiner Bahn von dem , horizontalen Träger 50, aber dann nach unten an.einer Befestigung 450 am oberen Ende des Greifarm-Zwischenrohres 59A entlang*

Die

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obere Scheibenreihe 169 ist so angebracht, dass die oberen Umfangsabschnitte der Scheiben 170 und 171 die Lagerachse 61 annähernd berühren. -Ήβ untere Scheibenreihe 168 ist gegen die Schutzwand versetzt, um das Band und die Kabel auf der Aussenseite des Schaftes entlangzuführen.

Ein Paar Ausgleichsgewicht-Bandführungsscheiben 451 ist vorgesehen, von denen jede zur Drehung um einen Zapfen 452 gelagert ist und sich durch eine Öffnung 453 ( Fig· 6 ) hindurcherstreckt, die durch die vertikalen Seitenteile II5 der Greifarm-Lagerrahmenkonstruktion 116 hindurchgehen. Wie es am besten in Fig. 34 zu sehen ist, geben die i'ührungsscheiben 451 den Ausgleichsgewichtbändern 454- und 455 die Möglichkeit, sich auf ihren ^ewegungsbahnen von Befestigungen 456 bezw. 457 an der Oberseite des Zwischenrohrschlittens an der Innenseite des Greifarmschaftes 59 über die Scheiben und an der Aussenseite des Greifarmschaftes nach unten zu den Scheiben 458 am Greifarmausgleichsgewicht 460 und dann zurück zu den Befestigungen 461 und 462 auf der Aussenseite der Greifarmlagerkonstruktion 116 zu bewegen.

Ein

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Ein vertikal gerichtetes Anschlagelement 463A, das mit einem nachgiebigen Polster 464A. versehen ist, ist in dem Greifarmlagerrahmen 116 in der Bewegungsbahn des Zwischenrohrschlittens 360 angeordnet, um als Anschlag für die Zwischenrohr-Baugruppe zu dienen.

Greifarm-AusgleichsRewicht-Baugruppe ( S¹Ig. 6 und 7 ) .

Der G_reifarm ist von dem J?ührungsarm unabhängig ausbalanciert. Ein relativ schweres rohrförmiges Ausgleichsgewichtelement 460 ist so ausgeführt, dass es um die Aussenfläche des Greifarmschaftes 59 herum passt und in Längsrichtung zu dem Schaft bewegbar ist. Das Greifarm-Ausgleichsgewicht 460 ist mit einem Paar oberen lührungsscheiben 458 versehen, die an entgegengesetzten Seiten des rohrförmigen Ausgleichsgewichtelementes angeordnet sind. Hede Scheibe 458 ist auf einem Zapfen 459 gelagert. Die Scheiben 458 führen Ausgleichsgewichtbänder 454 und 455 auf ihren Bahnen zwischen den Befestigungen am Greifarmlagerrahmen und am oberen Ende des Zwischenrohrschlittens 360, wie es schematisch in Fig.. 34- gezeigt ist. Die Ausgleichsgewicht-Baugruppe 460 ist auch mit einem Paar

unterer 909843/0352

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unterer Führungsscheiben 469 versehen, die jeweils auf einem Zapfen 470 gelagert und an gegenüberliegenden Seiten der Ausgleichsgewicht-Baugruppe angeordnet sind, um Ausgleichsgewichtbänder 471 und 472 auf ihren -bahnen zwischen den Befestigungen an der Oberseite des Zwischenrohrsctilittens 360 und dem Greifara-Azimutbügel 125 zu führen, wie es in -^ig. dargestellt ist.

Die Aussenflache des Greifarmschaftes 59 ist an jeder Seite mit einer längsgerichteten vorstehenden Spur oder Führungsbahn 473 versehen, Die Ausgleichsgewicht-Baugruppe 460 ist mit einer Vielzahl von Führungsrollen 474 versehen, die an den Ober- und Unterkanten der Ausgleichsgewicht-Baugruppe und an ihren gegenüberliegenden Seiten im Abstand angeordnet sind und an der Führungsbahn 473 angreifen, um eine relative Drehung zwischen dem Ausgleichsgewicht und dem Greif armschaft zu verhindern, während .sie eine relative Längsbewegung ermöglichen. Ein weiterer Satz Führungsrollen 475 ^an der Ober- und Unterseite der Ausyleichsgewicht-Baugruppe greifen an der Aussenflache des Greifarmschaftes 59 an, um die Längsbewegung des Ausgleichsgewichtes zu erleichtern. iSin elastischer

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BAD

stischer Anschlag 476 an der* Oberseite des Ausgleichs-» gewichtes polstert die Berührung zwischen dem Ausgleichsgewicht und dem Greifarmlagerrahmen 116 ab.

Greifarm-Azimut-Baugruppe * ( Fig. 6, 7, 28, 29 und JO )

Kin Greifarm-Azimutkörper in der Form einer Stütze 125 ist am unteren Ende des Greifarmschaftes 59 befestigt. Ein drehbarer Körper oder Ring 127 ist in der Stütze 125 mittels eines Lagers 128 drehbar angebracht. Das untere Ende des Ringes 127 bildet Lagerungen für Zapfen 143, die Rollen 144- und 144a tra-^ gen. Die Rollen 144 greifen an den AussenfLachen des Rohres 355 der Zwischenrohrbaugruppe 59A an, und die Rolle 144a greift in eine in dem Rohr 355 ausgebildete Nut 356 ein, um den Ring 127 zu zwingen, sich mit der Zwischenrohr-Baugruppe zu drehen. Die Rolle 144a bildet ein Mittel zum Verbinden des Greifarmauslegerrohres 60 mit dem Ring 127 über das Zwischenrohr 59A₁"wodurch" eine Drehbewegung des Auslegerrohres-60 in Bezug auf den Ring 127 verhindert wird, während eine Axialbewegung des AusIegerrohres in Bezug auf den Ring möglich ist.

Der

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_ 49 -

Der Greifarm-Azimutkörper ist mit einem Kabelaufnähmeelement in ^'orrn einer Doppelnuirscheibe 133 versehen, die* die Azimut-Bewegungskabel 135 und I36 aufnimmt, deren eine Enden an der Scheibe befestigt sind und deren entgegengesetzte Enden sich zu der Führungsarm-Azimut-Baugruppe erstrecken. Die Scheibe 133 ist an dem Ring 127 befestigt, um sich mit ihm zu drehen.

Die Kabel 135 und 136 werden um die Doppelnutscheibe in entgegengesetzten dichtungen herumgelegt. Wenn ein Kabel bei der Betätigung des Manipulators um die Scheibe herumgewickelt wird, wird das andere abgewickelt. Diese Bewegung der Kabel verursacht eine Drehung des Hingelementes 127 und über die Verbindungsrolle 144a eine Drehung des Zwischenrohres 59A. des Greifarmauslegerrohres und der Handgelenk- und Greifzangen-Baugruppen an dessen ünde. Die Kabel 135 und 136 werden entspredhend der Bewegung der Führungsarm-Azimut-Baugruppe bewegt und übertragen die Drehbewegung des Führungsarmes um seine Längsachse, um eine entsprechende Drehung des Greifarmes um seine Längsachse zu erzeugen.

Bie

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Die Kabel 135 und 136, deren Enden an der Doppelnutscheibe 133 befestigt sind, laufen über mit Nuten versehene Führungsscheiben 14-1 und dann, nach oben gegen die mit dem Lager 61 des Greifarmes an dem horizontalen träger angebrachten Scheibenreihen.

Die Hub- und Drehbewegungsbänder 76 bis 79 und das Greifarmband 175 laufen von den Greifarmlager-Scheibenreihen über Scheiben 357» die drehbar auf einer in der Gabel angebrachten Welle 358 gelagert sind. Die Reihe von Scheiben 357 ist so angeordnet, dass sie die Bänder von der Aussenseite des Greifarmschaftes zu der in dem Schaft teleskopisch geführten Greifarm-Zwischenrohr-Baugruppe leiten. Eine weitere Scheibe 359 ist auf der Welle 358 angeordnet, um ein ¹¹Z"-Bewegungsband 321 von der Aussenseite des Greifarmschaftes in seinen Kanal von den Greifarmlager-Scheibenreihen zu dem Greifarm-Zwischenrohr zu leiten.

Ein weiteres Paar Führungsscheiben 463, ^von denen jede auf einem von einem Bügel 465 an der Greifarm-Azimutstütze 125 befestigten Lagerzapfen 464- gelagert ist, ist an gegenüberliegenden Seiten der Greifarm-Azimut-Baugruppe

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Baugruppe vorgesehen. -Diese Eührungssobeiben leiten. die Auagleiclisgewichtbänder 471 und 4-72 auf ihren Bahnen zwischen den Befestigungen an der Oberseite des Zwischenrohrschlittens 36Q zu den unteren Ausgleichsgewieht-Führungsscheiben 469 und dann au Befestigungen 467 bezw. 468, die jeweils an den Führungsscbeiberibügeln 465 angebracht sind. Die Führungsscheiben 463 sind in Aussparungen 466 in der Greifarmschaftwand angeordnet, um die Ausgleichsgewichtbänder von der Innenseite des Schaftes auf die Aussenseite zu leiten, wo sie zu den Ausgleichsgewicht-Führungsscheiben und zurück zu ihren Befestigungen an der Greifarm-Azimutstütze laufen.

Greifarm-Zwischenrohr
(Fig. 6, 7, 31, 32 und 33 )

Bas Greifann-Zwischenrohr 59A ist in dem Schaft 59 teleskopisch geführt, in Beziehung zu dem Schaft in Längsrichtung bewegbar und um die Längsachse des Greif armes drehbar. Die Zwisctaenrohr-Baugruppe weist ein relativ langgestrecktes Rohr 355 mit einem Schlittenkörper 360 an seinem oberen Ende und einer Führungsstütze 361 an seinem unteren ünde auf. Der Schlittenkörper 300 ist zur Drehung in Bezug auf das

Rohr

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Rohr 355 mitiaLs eines Lagers 362 gelagert_} das in einem Aufnahmeelement 363. am oberen Ende des Rohres 355 aufgenommen ist.

Der Schlittenkörper 360 ist mit einer Vielzahl von Rollen 364 versehen» von denen Jede zur drehung auf einem Zapfen 365 gelagert ist. Die Rollen 364 liegen an der Innenwand des Greifarmschaftes 59 an und führen das Zwischenrohr bei seiner vertikalen Bewegung» Der Schlittenkörper 360 trägt auch eine Vielzahl von Scheiben 366, die zur Drehung um eine Welle 36? angeordnet sind, um die Hub- und Drehbewegungsbänder ?6 bis 79 und das Greifzangenband 175 auf ihren Wegen zwischen der Greifarm-Azimut-Baugruppe und dem Greifarm-Handgelenk zu führen.

Eine Führungsrolle 370 ist in dem Schlittenkörper zur Drehung auf einer Welle 37.1 gelagert. Die führungsrolle 370 ist an der der Scheibenreihe gegenüberliegenden Seite des Schlittens angeordnet und. greift an einer vertikalen Spur 372 ( Fig. 6 ) an der Innenseite des Greifarmschaftes 59 an, um eine Drehung des Zwischenrohr-Schlittenkörpers 360 relativ zu dem Greifarmschaft zu verhindern. Der übrige

Teil

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Teil der Zwischenrohr-Baugruppe kann sich in dem Lager 362 entsprechend der Bewegung des drehbaren Rjjigelementes 127 der Greifarm-Aζimut-Baugruppe ( entsprechend der Bewegung der Azimutkabel ) drehen, um Bewegungen des Führungsarmes in dem Greifarm zu wiederholen.

Die Führungsstütze 361 ist zur Vertikal- und zur Drehbewegung mit der Zwischenrohr-Baugruppe verbunden. " Die Führungsstütze hat die Form eines Ringes. Eine Vielzahl von Rollen 373» von denen jede zur drehung um eine Welle 37^· angeordnet ist, sind am inneren Umfang der Führungsstütze angeordnet, um an der Aussenfläche des Greifarmauslegerrohres 60 anzuliegen, um seine Führung bei seiner Vertikalbewegung relativ zu dem restlichen Teil des Greifarmes zu unterstützen. Eine Führungsscheibe 375 ist zur Drehung auf einer Welle 376 an der Führungsstütze 361 gelagert. Die Ränder der Scheibe 375 erstrecken sich durch die Führungsstütze hindurch, um ein "Z"-Bewegungskabel 377 um das Ende der Zwischenrohrwand in den Kanal des Kabels von seiner Befestigung 378 am oberen Ende des Greifarmauslegerrohres bis zu seiner anderen Befestigung 379 in der Greifarm-Azimut-Baugruppe zu leiten.

Ein

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.Sin Paar Bandbefestigungen 456 und 457 sind für Ausgleichsgewichtbänder 454 bezw. 455 vorgesehen, deren entgegengesetzte Enden an dem Greifarmlagerrahmen 116 befestigt sind. Eine weitere Bandbefestigung 477 ist fli? das "Z"-Bewegungsband 3^4 vorgesehen. In Fig. 7 ist eine nach unten gerichtete Befestigung 369 für das."Z"-Bewegungsband 321 und ein Paar nach unten gerichteter Befestigungen 478 und 479 für Greifarm-Ausgleichsgewichtbander 471 bezw. 472 gezeigt.

Das obere Ende des Greifarmauslegerrohres 60 ist mit einem an ihm befestigten Schlitten 380 ( Fig. 7 ) ausgerüstet. Der Auslegerrohrschlitten_<38O ist mit einer Vielzahl von Führungsrollen 381, die an der Innenfläche des Zwischenrohres anliegen, und einer Spurrolle 382 versehen, die an einer vertikalen Spur 383 an der Innenseite des Zwischenrohres angreift. Der Eingriff der Spurrdle 382 mit der Spur 383 stellt sicher, dass das Greifarmauslegerrohr 60 um die Längsachse des Greifarmes zusammen mit der Zwischenrohr-Baugruppe gedreht wird, während er eine relative Vertikalbewegung des Auslegerrohres in Bezug auf das Zwischenrohr ermöglicht,

Schema

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Schema des Ausgleiches zwischen Führungsund Greifarm
( Fig, 54 )

Damit das Führungsarmauslegerrohr in jeder Stellung relativ zum Führungsarmschaft stehenbleibt und mit einem Minimum von von der Bedienungsperson auf den Teil ausgeübter Kraft eingeschoben oder herausgezogen werden kann, ist es ausbalanciert, wie es schematisch in Fig. 54· gezeigt ist. Gleichzeitig wird die Länge der Bewegungsbahnen der Bänder und Kabel, die mit dem Führungsarmauslegerrohr verbunden sind und mit dem Rohr bewegt werden, durch Ausgleich des Abstandes, über den das Auslegerrohr mittels der Halbgeschwind igke it s-Schllittenbaugruppe bewegt wird, gleichmässig gehalten·

Ausgleichsgewichte 253 sind in den rohrförmigen Führungen 185 mittels Bändern 222 und 223 aufgehängt, die über in der Ausgleichsgewicht-Stützenbaugruppe angebrachte Scheiben 230 am oberen Knde des .Führungsarmschaftes laufen, -^ie Enden der Bänder 222 und sind in Befestigungen bei 316 in der Halbgeschwindigkeit s~3chlittenbaugruppe 317 befestigt, die sich in Längsrichtung zwischen den rohrförmigen Führungen

des

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des fführungsarmschaftes in derselben Richtung aber mit der halben Geschwindigkeit des fführungsarmauslegerrohres bewegt. Bänder 160 und 161 sind an Befestigungen 503 am oberen Ende dee Fütirungsarmäuslegerrohres zur Längsbewegung mit diesem befestigt. Die Bänder 160 und 161 erstrecken sich nach unten und um an der führungsaria-Asimutbaugrupp© am unteren Ende des !"ührungsarmschaftes angebrachte Scheiben 24-2. Die Bänder 160 und 161 erstrecken sich dann nach oben und um an den Ausgleichsgewichten 253 angebrachte Scheiben 339 und wieder nach unten, wo ihre entgegen- * gesetzten Enden an Befestigungen 338 in der IPührungsarm-Azimutstütze befestigt sind. Die Hub- und Drehbewegungsbänder 76 bis 79 und das Greifzangenband 1?5 erstrecken sich über die Halbgeschwindigkeits-Schlittenseheibenreine auf ihren Wegen zwischen dem festen Handgriffende des Auslegerrohres und der feststehenden oberen Lagerscheibenreihe ( Fig. 36 und 38 ). Diese Bänder erzeugen die Gegenkraft, die dem Halbgeschwindigkeits-Schlitten die Möglichkeit gibt, im oberen Abschnitt des Schaftes hängenzubleiben.

Vtenn das Auslegerrohr abgesenkt, d. h. aus dem Schaft herausgezogen wird, bewegt es sich in einem gegebenen

Verhältnis 909843/0352

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_ 57 -

Verhältnis in Bezug auf den festen Schaft, Gleichzeitig bewegt sich der Halbgeschwindigkeits-SchlitteH 317 in derselben Richtung aber mit der halben Geschwindigkeit und über den halben Abstand. Die Ausgleichsgewichte 253, &i-^e i^{n den} rohrförmigen !führungen des Schaftes laufen, bewegen sich in der entgegengesetzten Richtung und mit der halben Geschwindigkeit der Bewegung des Auslegerrohres·

Der Greifarm ist unabhängig ausbalanciert, wie es auch in 5¹Ig. 34 gezeigt ist. Die Länge· der Bewegungsbahnen der Bänder und Kabel, die mit dem Greifarmauslegerrohr verbunden sind und mit diesem Sohr bewegt werden, wird durch Ausgleichen des Abstandea· gleichmassig gehalten, über den das Auslegerrohr mittels der Zwischenrohr-Baugruppe bewegt wird, die als Halbgeschwindigkeitsschlitten wirkt.

Das Ausgleichsgewicht 460 ist um die Aussenseite des Greifarmschaftes 59 herum an dem Greifarmlagerrahmen 116 zur Längsbewegung entlang des Greifarmschaftes aufgehängt. Die Ausgleichsgewichtbänder und 4-55 sind an Zapfen 461 bezw. 462 befestigt, die an der Aussenseite des Greifarmlagerrahmens 116 angeordnet

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geordnet sind. Die Bänder 454 und 455 erstrecken sich, dann entlang der Aussenseite des Greif arms ehaft es nach, unten zu an entgegengesetzten Seiten des Ausgleichsgewichtes 460 getragenen oberen Führungsscheiben 458, Die Bänder 454 und 455 erstrecken sich dann um die oberen !"ührungsscheiben 458 und entlang der Aussenseite des Greifarmschaftes nach oben zu in dem Greifarmlagerrahmen gelagerten Jführungsscbeiben 451.

Die Führungsscheiben 451 ragen durch Aussparungen in der Seitenwand des Greifarmlagerrahmens hindurch, um die Bänder 454 und 455 zur Innenseite des Greifarmschaftes zum Durchgang zu den Befestigungen 456 bezw. 457 im Element 360 des Zwischenrohrsehlittens zu leiten. Somit wird ersichtlich sein, dass, wenn eine Kraft; auf die Ausgleichsgewichtbänder 454 und 455 durch das Absenken des Greifarmauslegerrohres und des Greifarmzwischenrohrschlittens ausgeübt wird, diese Kraft durch die Bänder übertragen wird, um das Gegengewicht 460 an der Aussenseite des Greifarmschaftes anzuheben.

Wenn das Greifarmauslegerrohr und der Zwischenrohrschiitten in die entgegengesetzte Richtung bewegt

werden, 909843/0352

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werden, wird eine Kraft auf die Ausgleichsgewichtbänder 471 und 472 ausgeübt, um das Ausgleichsgewicht 460 in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen. Die entgegengesetzten Enden der Bänder 471 und 472 sind an Befestigungen 478 bezw. 479 angebracht, die von dem Element 360 des Zwischenrohrschlittens herunterhängen. Die Bänder 471 und 472 erstrecken sich durch den ringförmigen Raum zwischen dem Zwischenrohr und dem Greif armschaft nach unten bis zu den lührungsscheiben 463, die auf der Greifarm-Azimutetütze 126 gelagert und in Aussparungen in der Greifarmschaftwand angeordnet sind, um die Bänder durch die Wand hindurchzulassen·

Von den Führungsscheiben 463 erstrecken sich die Bänder 471 und 472 nach aussen an der Aussenseite des Greifarmachaftes entlang zu den unteren Führungsecheiben 469, die an entgegengesetzten Seiten des Ausgleichsgewichtes 460 angeordnet sind, und dann nach unten an der Aussenseite des Greifarmschaftes entlang bis zu den Befestigungen 467 bezw. 468, die von der Greifarn-Azimutstütze getragen werden. Es wird ersichtlich Bein, dass das Ausgleichsgewicht 460 zwangsläufig in Längsrichtung des Greifarmschaftes

in

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in der entgegengesetzten Richtung zur Bewegung des Greifarmauslegerrohres und -zwisctienrohres bewegt wird, um den Ausgleich des Greifarmes aufrechtzuerhalten. .

Schema der veränderlichen "Z"-Bewegung ( Fig. 35 )

Die Übertragung des Herausziehens und Einschiebens oder der "Z"-Bewegung des Führungsarmauslegerrohres in veränderlichem Verhältnis zum Greifarmauslegerrohr erfolgt gleichzeitig mit, aber unabhängig von der Be-. wegung der Ausgleichssysteme. Wenn das Führungsarmausgleichsrohr aus dem Führungsarmschaft mittels des Handgriffes nach unten gezogen wird, wird eine Kraft auf das "Z"-Bewegungsband 393 des Führungsarmes ausgeübt, das an einem Zapfen 391 im oberen Element des Führungsarmauslegerrohres befestigt ist. Die Kraft wird durch das Band 393 über die Führungsscheibe 318 in der Ausgleichsgewichts-Baugruppe am oberen Ende des Führungsarmschaftes zu der Doppelnutenführungsarm-ßandtrommel 402 übertragen und verursacht, dass sich die Trommel dreht und dass sich das Band von der oberen itfut der Trommel abwickelt.

Wenn

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Wenn die Trommel 402 gedreht wird, um das Band 393 abzuwickeln, wird das Führungsarm-"Z"-Bewegungsband 392% das in der entgegengesetzten Dichtung um die Trommel gewickelt ist, weiter auf die Trommel aufgewickelt. Diese auf das Band 392 ausgeübte Wickelkraft, wird über die Führungsscheibe 318 durch das Band übertragen, das sich nach unten und um die auf der i"ührungsarm-Azimutstütze angeordnete Führungsscheibe 394 und dann zu seiner Befestigung am Zapfen 390 am oberen Element 211 des Führungsarmauslegerrohres erstreckt. Auf diese Weise wird jeder Durchhang in dem Band 392, der durch das Absenken des Führungsarmauslegerrohres verursacht wird, aufgefangen, da das Band weiter um die untere Nut der Doppelnutbandtrommel gewickelt wird.

Da das Führungsarmwechselrad 403 so angeordnet ist, dass es sich mit der Führungsarmbandtrommel 402 dreht, wenn die Trommel 402 gedreht wird, ruft das Führungsarmwechselrad 4Q3, dass das Greifarmwechselrad 405 in der entgegengesetzten dichtung mit einem durch das Übersetzungsverhältnis bestimmten Verhältnis gedreht wird. Das Greifarmwechselrad 405 ist auf derselben Welle angebracht, um sich mit der Doppelnutengreifarmband trommel 909843/0352

bandtrommel 404 zu drehen, die in der Ausgleichsgewicht-Baugruppe am- oberen Ende des Schaftee angebracht ist. Ein Greifarn5t-"Z"-Bewegungsband 304 erstreckt sioh von einer Befestigung in der unteren Nut aer Doppelnutbandtrommel 404 in einer dichtung um die Trommel» Von der Trommel 404 aus erstreckt sich das Band 304 über eine Jführungsscheibe 406 am oberen Ende des Führungsarmschaftes nach unten über eine von der Azimut-Baugruppe getragene Führungescheibe 3O5 am unteren Ende des Sührungsarmschaftea. Das Band 304 läuft dann nach oben an der Scheibe der unteren Führungsarmlagerscheibenreihe 247 entlang und über eine Scheibe 170 der oberen Lagerseheibenreihe 246, durch den horizontalen Träger 50 zu einer Scheibe 17Q der oberen Greifarmlagerscheibenreihe und nach unten zu einer Befestigung 477» die in dem Schlitten 36O des Greifarmzwischenrohres befestigt ist.

j Ein anderes Greifarm-"Z"-Bewegungsband 321 ist bei

369 an dem Schlitten 360 des Greifarmzwischenrohres

j befestigt. Das Band 321 erstreckt sich nach unten und wird über eine Leerlaufrolle 359 in der Greifarm-Azimutstütze geleitet, dann nach oben um die Scheiben

170 909843/0352

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170 der unteren Greifarmlagerscheibenreihe 168 und über die obere Greifarmlagerscheibenreihe 169. Von den Greifaralagerscheiben erstreckt sich das Band 321 durch den horizontalen Träger 50 zu den Führungsarmlagerscheiben, läuft über eine Scheibe 17O der oberen Reihe 2*^6, nach unten und um eine Scheibe 170 der unteren Seihe 247₁ nach oben zu der Scheibe 406, die in der Führungsarmausgleichsgewicht-Baugruppe angebracht ist, und dann um die obere Nut der Trommel 40*1- in der entgegengesetzten Richtung zum Band 3O4 , bis zu einer Befestigung in der Trommel. Diese Anord- ! nung des Bandes 321 stellt ein zwangsläufiges Auswärtsbewegen des Greifarmzwischenrohres und des Greifarmauslegerrohres unabhängig von der Stellung des Greifarmes relativ zur Vertikalen sicher.

Es wird ersichtlich sein, dass die Bänder 392 und 393 durch die Befestigungen an der Trommel 402 und an dem Auslegerrohrkopf 211 eine geschlossene Schlaufe bilden. I Ähnlich bilden die Bänder 304 und 321 durch die Befestigungen an der "l'romiael 4Ü4 und an dem Zwiischenrohrsch^itten 360 eine unabhängige geschlossene Schlaufe, beide Schlaufen übertragen Kräfte in beiden Richtungen. Jede Schlaufe ist durch Spannen der Bänder, bevor

sie

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sie endgültig festgeklemmt werden, vorbelastet. ■4ι dieser vorbelasteten Anordnung unterstützen beide Seiten der Bandschlaufen das Tragen der Last.

Wenn das Führungsarmauslegerrohr abgesenkt wird, d. h., wenn es aus dem Schaft ausgefahren wird, wird diese Bewegung durch die Bänder 392 und 393 und durch die Wirkung der Wechselräder und der Bandtrommeln auf die Bänder 304 und 321 durch den horizontalen Träger zu dem Greifarm übertragen. Wenn das Führungsarmausleg^rohr abgesenkt wird, wird das Greifarmzwischenrohr infolge der übertragenen Kräfte um einen Abstand ausgefahren, der in einem vorbestimmten Verhältnis zur Bewegung des Fuhrungsarmauslegerrohres steht. Wenn das Greifarmzwischenrohr aus dem Greifarmschaft ausgefahren wird, in dem es teleskopisch geführt ist, wird das Greifarmauslegerrohr gleichzeitig .aus dem Greifarmzwischenrohr ausgefahren,'in dem es teleskopisch gelagert ist.

Das Greifarmauslegerrohr ist an dem Greifarmzwischenrohr zur Abwärtsbewegung in der "Z"-Hicatung mittels eines Kabels 377 verbunden, dessen eines Ende an dem oberen Ende des Greifarmauslegerrohres bei 378 und

dessen

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dessen anderes Ende an der Greifarm-Azimutstütze bei 379 befestigt ist, nachdem es um die Scheibe 375 in dem Schlitten am unteren Ende des Greifarmzwischenrohres gelaufen ist. Wenn somit das Zwischenrohr ausgefahren wird, wird mittels der Scheibe 375 eine Kraft auf das Kabel 377 ausgeübt. Biese Kraft wird durch das Kabel 377 zum oberen Ende des Greifarmauslegerrohres übertragen, zieht es nach unten und verursacht, dass das Auslegerrohr relativ f

zu dem Zwischenrohr ausgezogen wird. j

Die Handgelenkbänder 76 bis 79 ( schematisch in •Fig. 38 gezeigt ) umfassen eine weitere Komponente der "Z"-Bewegungsübertragungsmittel. -Die Greifarmbänder laufen über die oberen Scheiben 366 des Zwischenrohres und unter der Reihe von Scheiben 357 &ni unteren Ende des Greifarmschaftes ( an der Azimut-Baugruppe befestigt ) entlang und dann über die Greifarmlagerscheibenreihen 168 und 169 zur Führungsarmseite. Das Greifarraauslegerrohr wird durch die von den Handgelenkbändern übertragene Kraft nach oben bewegt ( in das Zwischenrohr eingeschoben )·

Das

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Das Mass der Bewegung des Greifarmauslegerrohres ist zweimal so gross wie das des Greifarmzwischenrohres relativ zu dem feststehenden Greifarmauslegerrohr und weicht in Abhängigkeit von dem vorbestimmten Verhältnis der Wechselräder von dem des Führungsarmauslegerrohres ab. D. h,, der kombinierte Auszug des Greifarmzwischenrohres und des Greifarmauslegerrohres. weicht von dem des Führungsarmauslegerrohres entsprechend dem ausgewählten veränderliehen Verhältnis ab. Man wird bemerken, dass das Greifarmauslegerrohr sich zweimal so schnell wie das Zwischenrohr relativ zu dem Greifarmschaft bewegt.

Schema der Greif zang;enbewegung;
( Fig. 36 )

Wie es in Fig. 36 schematisch gezeigt ist, wird die Klemmbewegung der Bedienungsperson an dem Handgriff 62 des Führungsarmes auf die Greifzange 63 am Greifarm übertragen. Wie es in der bereits genannten US-Patent schrift 2 695 715 ausführlich beschrieben ist, übt ein Zusammenpressen des Handgriffes 62 durch das direkte Gestänge einen Zug von dem Kabel 107 auf das Band 175 aus, der durch das Band übertragen wird. Das Band 175 läuft über eine Scheibe 34-5, die in

der

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der HalbgeBchwindigkeits-Schlittenbaugruppe 317 ( die wischen den rohrförmigen Führungen 185 des Ftihrungsarmschaftes bewegbar ist ) gelagert ist, nach unten und um eine Scheibe 207 ( deren Lage als Teil der Führungsarm-Azimut-Baugruppe festgelegt ist ) nach oben und über die Scheiben 17Q, ( in den Führungsarmlagerscheibenreihen ) durch den horizontalen Träger 50, Von dem horizontalen Träger aus läuft das Band 175 über Scheiben 170 der oberen und unteren j

Greifarmlagerscheibenreihen und nach unten und um eine Scheibe 357 ( die in der Azimut-Baugruppe des Greifarmschaftes angeordnet ist.)Das Band 175 läuft dann nach oben und über eine Scheibe 366, die in dem Greifarmzwischenrohr- ( Halbgeschwindigkeits ) -Schlitten angeordnet ist,und dann nach unten su dem Greifzangenmechanismus 63 am Ende des Greifarmauslegerrohres. Durch das direkte Gestänge, wie es in der obengenannten Us-Patentschrift 2 695 715 erläutert ist, verursacht der durch das Band 175 auf die ⁽ Kabel 107a übertragene Zug, dass sich die ^reif sangerxelemente bewegen, um einen aeoenstand zu ergreifen. Federmittel in der Greifzan^en-Baugruppe öffnen die Zange nach -Uisen der Spannung vom Handgriff.

ο ehr. ma

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BAD

1431

Schema der Azimutbewegunfz;

( Fig. -37 )

In S¹Ig. 37 ist schematised diej-Art und Weise gezeigt, in der eine Drehung des Führungsarmauslegerrohres um seine Längsachse eine entsprechende Drehung des Greifarmauslegerrohres und des Zwischenrohres verursacht. Wenn der Handgriff 62 in einem Bogen um die Längsachse des Führungsarmes bewegt wird, wird diese Bewegung durch das Handgelenk auf das Führungsarmauslegerrohr 57 übertragen. Da das Führungsarmauslegerrohr 57 gegen drehung relativ zu dem Ring 190 der Führungsarm-. Azimut-Baugruppe mittels der Führungsrollen 199 fest- gelegt ist,- verursacht eine Drehung des Führungsarmauslegerrohres eine Drehung des Ringes 190» der die Doppelnutenscheibe 202 trägt. Die Kabel 135 und 136 sind in entgegengesetzten Richtungen um diese Scheibe gewickelt. Wenn somit die Scheibe 202 von rechts nach links gedreht wird, wie es von der Bedienungsperson aus gesehen wird, wird ein ^ug auf das Kabel 136 ausgeübt, während es veranlasst wird, sich weiter auf die Scaeibe aufzuwickeln, dieser Zug wird durch das Kaoel auf seinem Weg nach oben und über die Führungsscheibe 205, nach oben und um die Füarungsscheiben 171 der unteren und oberen Lajcerscheibenreihen des Führung s armes

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BAD OTilS^ÄL

rungsarmes, durch den horizontalen Träger, um die entsprechenden Führungsscheiben 171 der oberen und unteren Lagerscheibenreihen des Greifarmes und nach unten zu der Doppelnutenscheibe 133 der Greifarm-Azimut-Baugruppe übertragen, wo der Zug an dem Kabel eine Drehung dieser Scheibe hervorruft.

Die Drehung der Doppelnutenscheibe 133 erfolgt von rechts nach links, wie es von der Bedienungsperson aus gesehen wird, und ruft somit ein Abwickeln des Kabels 136 von der Doppelnutenscheibe 133 hervor. Dadurch wird ein entsprechendes Aufwickeln des Kabels 135 auf die Scheibe hervorgerufen, wodurch ein Zug in dem Kabel entsteht, der über das Kabel auf seiner Bahn am Greifarm nach oben, um die lührungsscheiben, durch den horizontalen Träger, um die Führungsscheiben und nach unten zur Führungsarm-Azimut-Baugruppe übertragen wird, wo das entgegengesetzte Ende des Kabels um den entsprechenden Betrag von der Doppelnutenscheibe 202 abgewickelt wird. Die Drehung der Scheibe 133 erzeugt eine Drehung des Greifarm-Azimut-Ringelementes 127, des Zwischenrohres 59 A und des Greifarmauslegerrohres 60.

Schema

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Schema der Hub- und Drehbewegung ( Fig. 38 )·

Das System, durch das Hüb- und Drehbewegungen vom Handgriff 62 zu der Greifzange 63 übertragen werden, ist schematisch in Fig. 38 dargestellt. Ein Ende des Bandes 76 ist an einem Aufnahmemittel 75 befestigt, das mit dem Handgelenk- und Handgriffmechanismus verbunden ist, der entsprechend der Handhabung des Handgriffes durch die Bedienungsperson durch ein direktes Getriebe gedreht wird, wie es in der obengenannten US-Patentschrift 2 695 715 beschrieben ist.

,^J Wenn das Aufnahmemittel 75 gemäss Fig. 38 in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, wird das Band 76 um die Trommel gewickelt. Das übt einen ²Ug auf das Band aus, der durch das Band auf seinem Weg nach oben und über Scheiben 3^5 ( in dem Halbgeschwindigkeits-Schlitten 317 ), nach unten und um die Scheibe 207 ( die in der Führungsarm-Azimutstütze am unteren iilnde des Schaftes angeordnet ist ), nach oben und um die Scheibe 17O ( die in der oberen Scheibenreihe des Führungsarmgelenkes angeordnet 1st ) und dann durch den horizontalen Träger übertragen wird.

Von

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Von dem horizontalen Träger aus erstreckt sich das Band 76 über und um Scheiben 170 der oberen und unteren Greifarmscheibenreihen, nach unten und um die Scheibe 557. in der Azimut-Baugruppe am unteren Ende des Greifarmschaftes, nach oben und über die Scheibe 366 am Greifarmzwischenrohr- ( Halbgeschwindigkeits )-Schlitten 360 und dann nach unten zur Trommel 75 des Greifarmhandgelenkmechanismus, an dem das Ende befestigt ist. Die durch das Band 76 über- j I tragene Kraft verursacht, dass die Trommel 75 in Gegenuhrzeigerrichtung in einem Mass gedreht wird, das der Drehung der Trommel 75 am Führungsarm entspricht .

Das Band 77 erstreckt sich um die Trommel 75 des Greifarmhandgelenkes in der entgegengesetzten Richtung gegenüber dem Band 76. Das Ende des Bandes 77 ist an der Trommel befestigt. Wenn somit die Trommel 75 in Gegenuhrzeigerrichtung ( durch das Abwickeln des Bandes 76 hervorgerufen ) gedreht wird, wird der Zug durca die Trommel 75 auf das Band 77 ausgeübt, um dieses Band weiter auf die Trommel 75 aufzuwickeln. Diese Kraft v.'ird durch das nand auf seiner i>aim nach oben und über die Scheibe 566 am Zwischenrohr-Kalb-

geschwindifniceits-

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BAD ORIGINAL

geschwindigkeits-Schlitten 360, nach unten und über die Scheibe 357 ( die in der Greifarm-Azimut-Baugruppe ) angeordnet ist ), nach oben und über die Lagerscheiben 170 und durch den horizontalen Träger übertragen.

Von dem horizontalen Träger aus wird die Kraft durch das Band auf seinem Weg über die Scheibe 170 in der oberen Scheibenreihe des Führungsarmgelenkes, nach unten und über die Scheibe 207 in der Führungsarmschaft-Azimut-Baugruppe, nach oben und über die HaIbge-schwindigkeits-Schlittenscheibe 34-5 zur Trommel des Führungsarmhandgelenkes übertragen, um die das Band 77 in der entgegengesetzten dichtung herumgewickelt und an der es befestigt ist. Wenn sich die Trommel 75 im Gegenuhrzeigersinn dreht, um das Band 76 auf ihr aufzuwickeln, wird das Band 77 in demselben Mass abgewickelt.

Die Bänder 79 und 78 folgen ähnlichen Bahnen und wirken ähnlich wie die Bänder 76 und 77· Die Bewegungen der Bedienungsperson beim Bewegen des Handgriffes um die Drehachsen der Lagerzapfen 95 und der Welle 97 werden in der Greifzange des Greifarmes wiederholt.

Jedes 609843/0352

Jedes der Bewegungssysteme wurd e in Verbindung mit den schematischen Darstellungen bei der Bewegung in einer Richtung beschrieben, Die Arbeitsweise der Systeme zum Erzielen der Bewegung in der entgegengesetzten Kichtung wird leicht verständlich sein. Es wird auch klar sein, dass bei der tatsächlichen Betätigung der Manipulatorvorrichtung zwei oder mehr der Bewegungssysteme gleichzeitig aber unabhängig betrieben werden.

Der Manipulator dieser Erfindung ist gekennzeichnet durch das vorteilhafte Aufrechterhalten des Gleichgewichtes für alle Einstellmöglichkeiten und veränderlichen Antriebsverhältnisse. Beipiels— weise balanciert das Greifarmausgleichsgewicht 460 den Greifarm in "Z"-Bewegung unabhängig aus. Das Ausgleichsgewicht 3^9 balanciert den Greifarm in "X¹¹- und "Y"-Bewegungen unabhängig aus. Der Füh- \

rungsarm wird ebenfalls unabhängig durch Ausgleichsgewichte 233 für die "Z"-Bewegung und das Ausgleichsgewicht 311 für "X"- und "X" -Bewegungen ausbalanciert. Der Ausgleich wird in allen Schaltstellungen unabhängig von den Bewegungskupplungsverhältnissen

aufrechterhalten,

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aufrechterhalten, und es besteht ein vollkommen unabhängiges"Ausgleichen der Führungs- und Greifarme.

Patentansprüche

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Claims

- 75 - Patentansprüche

/ 1 .J Parallelmanipulator mit einem zur Drehung um seine Längsachse geeigneten horizontalen (Träger, einem Führungsarm mit einem relativ feststehenden Abschnitt, der an einem Ende des Trägers angelenkt ist, und einem Greifarm mit einem relativ feststehenden Abschnitt, der am anderen Ende des Trägers angelenkt ist, wobei die relativ feststehenden Abschnitte des Führungsarmes und des Greifarmes relativ zu dem horizontalen Träger um ihre Gelenkverbindungen und mit dem horizontalen -J-'räger um dessen Längsachse bewegbar aber bezüglich der Bewegung quer zur Längsachse des horizontalen Trägere feststehend sind, mit einem ausziehbaren Abschnitt an dem Führungsarm und einem ausziehbaren Abschnitt an dem Greifarm, der in Abhängigkeit von der Bewegung des ausziehbaren Abschnittes des Führungsarmes bewegbar ist, wobei der Greifarm in Abhängigkeit von der entsprechenden Bewegung des Führungsarmes bei seiner Bewegung relativ zu dem horizontalen Träger und mit dem horizontalen Träger und in

der

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BAD

der Bewegung des ausziehbaren Abschnittes relativ zu dem feststehenden Abschnitt bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die baulichen Verbindungsmittel zwischen dem Führungsarm und dem Greifarm so konstruiert sind, dass wenigstens eine der Bewegungen des Greifarmes von einer Grosse ist, die sich von der entsprechenden Bewegung des .Führungsarmes unterscheidet.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifarm mit dem Führungsarm um die Längsachse des horizontalen Trägers in einem unterschiedlichen Verhältnis- und über einen unterschiedlichen Abstand gegenüber der entsprechenden Bewegung des Führungsarmes bewegbar ist.

3. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifarm um seine Schwenkverbindung an einem Ende des horizontalen Trägers in Abhängigkeit von der Bewegung des Führungsarmes aber in einem unterschiedlichen Verhältnis und über einen unterschiedlichen Abstand gegenüber der entsprechenden Bewegung des Führungsarmes bewegbar ist.

4.

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4-. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende des ausziehbaren Abschnittes des Führungsarmes mit einem Handgriff und das untere Ende des ausziehbaren Abschnittes des Greifarmes mit einem Greifmittel ausgerüstet ist, das in Abhängigkeit von der Handhabung des Handgriffes bewegbar ist,

und dass das Greifmittel von dem feststehenden -

Abschnitt des Greifarmes aus in Abhängigkeit von der Bewegung des Handgriffes des Führungsarmes aber in einem unterschiedlichen Verhältnis und über einen unterschiedlichen Abstand gegenüber der entsprechenden Bewegung des Handgriffes ausziehbar ist.

5« Manipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des horizontalen Trägers, an dem der feststehende Abschnitt i

des Führungsarmes angelenkt ist, um die Längsachse des horizontalen Trägers relativ zu dem Abschnitt des horizontalen Trägers drehbar ist, an dem der relativ feststehende Abschnitt des Greifarmes angelenkt ist, und dass die relativ drehbaren Abschnitte des horizontalen Trägers

miteinander

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miteinander zur Drehung gemeinsam aber in unterschiedlichen Verhältnissen und über unterschiedliche Abstände verbunden sind·

6. Manipulator nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die relativ drehbaren Abschnitte des horizontalen Trägers über ein Rädergetriebe miteinander verbunden sind, dessen Zähneverhältnis das veränderliche Bewegungsverhältnis zwischen dem Führungsarm und dem Greifarm bestimmt.

7. Manipulator nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Träger in einem feststehenden Lager angeordnet ist, dass das Rädergetriebe ein erstes Zahnrad, das mit dem Führungsarmabschnitt <les horizontalen Trägers gedreht werden kann, ein mit dem ersten Zahnrad in Eingriff stehendes, und an dem Greifarmabschnitt des horizontalen Trägers befestigtes Führungsarmritzel, ein mit dem Führungsarmritzel drehbares und mit einem Greifarmwechselrad in Eingriff stehendes Eührungsarmwechselrad und ein Greifarmritzel aufweist, das mit dem Greif-

armwechselrad 600843/0362

armwechselrad drehbar ist und mit einem an der feststehenden Lagerung für den horizontalen Träger befestigten feststehenden Zahnrad in Eingriff steht, und dass der horizontale Träger relativ zu dem feststehenden Zahnrad drehbar ist.

8. Manipulator nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die relativ drehbaren Abschnitte " des horizontalen Trägers über einstellbare Gelenkhebel verbunden sind, deren Gelenkachsen das veränderliche Bewegungsverhältnis zwischen dem i'ührungsarm und dem Greif arm bestimmt.

9. Manipulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Träger in einer feststehenden Lagerung gelagert ist, dass die Gelenkhebelmittel einen Doppelhobel, eine an dem feststehenden Lager für den horizontalen Träger angebrachte Schwenkachse für den Doppelhebel, eine sich von einem Ende des Doppelhebels zu dem Führungsarmabschnitt des horizontalen Trägers erstreckende und an beiden angelenkte Stange und eine weitere sich vorn anderen A

des

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des Doppelhebels zu dem Greifarmabschnitt des horizontalen Lagers erstreckende und mit beiden schwenkbar verbundene Stange aufweisen, dass der Doppelhebel mit einer*Vielzahl von gesonderten Lagermitteln zum Befestigen an der Schwenkachse versehen ist und dass die feststehende Lagerung mit einer Vielzahl von getrennten Lagermitteln zum Anbringen der Schwenkachse versehen ist.

10. Manipulator nach Anspruch 3} dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Paar vertikal im Abstand angeordneter paralleler Stangen durch den horizontalen Träger hindurcherstrecken, dass die Stangen oberhalb und unterhalb der Schwenkachsen der feststehenden Abschnitte des Führungsarmes uud des Greifarmes an dem horizontalen Träger angelenkt sind, dass ein Ende jeder Stange mit dem feststehenden Abschnitt des Greifarmes und das andere Ende mit einem Kipphebelelement verbunden ist, das in dem i'ührungsarmende des horizontalen Trägers auf einer Achse parallel zur Schwenkachse des Greifarmes angebracht ist, und dass das Kipphebelelement mit dem feststehenden Abschnitt

des

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des Führungsarmes zur schwenkbaren Bewegung mit diesem durch einstellbare Gestängemittel verbunden ist, wodurch das Verhältnis der Schwenkbewegung zwischen dem Führungsarm und dem Greifarm verändert werden kann.

11..Manipulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbaren Gestängemit- f tel zwischen dem Kipphebelelement und dem feststehenden Abschnitt des Führungsarmes aus einem ersten zur -Drehung mit dem Kipphebelelement in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse des Kipphebelelementes verbundenenHebelelement, einem zweiten mit dem feststehenden Ausschnitt des Führungsarmes zur Drehung mit diesem in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse des Fünrungsarmes verbundenen zweiten Hebelelement und einer mit dem ersten und dem zweiten,Hebelelement schwenkbar verbundenen Stange besteht und dass eines der Hebelelemente in der Länge einstellbar ist, wodurch die wirksame Länge dieses Hebelelementes zwischen seiner Schwenkverbindung mit der zuletzt erwähnten Stange und seiner eigenen Schwenkachse verändert werden kann.

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12. Manipulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Hebelelemente ein Arm ist, dass der mit dem feststehenden Abschnitt des Führungsarmes verbundene Arm relativ zu dem fführungsarm gleitend geführt ist und dass Befestigungsmittel vorgesehen sind, um den gleitend geführten Arm in jeder vorbestimmten Stellung entlang seiner Länge zu befestigen.

13. Manipulator nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, dass die ausziehbaren Abschnitte des Führungs- und des Greifarmes miteinander durch eine Vielzahl von langgestreckten elastischen, eine lineare Bewegung übertragenden Elementen verbunden sind, wodurch ein Auszug des ausziehbaren Abschnittes des Führungsarmes einen Auszug des ausziehbaren Abschnittes des Greifarmes verursacht, dass ein Ende {Jedes ^^{er zu} ^em ^¹Uhrungsarm gehörigen, eine lineare Bewegung übertragenden Elementen mit dem ausziehbaren Abschnitt des Eührungsarmes verbunden ist, während das andere Ende jedes eine lineare Bewegung übertragenden Elementes des Eührungsarmes mit einem drehbaren Mhrungsarm-Aufnahmemittel ver-

bunden

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buncLen ist, dass ein Ende jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Greifarmes mit dem ausziehbaren Abschnitt des Greifarmes und das andere Ende jedes eine lineare -Bewegung übertragenden Elemente mit einem drehbaren Greifarmaufnahmemittel verbunden ist, dass die drehbaren Aufnahmemittel zur Drehung miteinander verbunden sind und dass das Mittel, das die Aufnahmemittel verbindet, veränderlich ist, wodurch ä das Verhältnis der Drehung zwischen den drehbaren Aufnahmemitteln verändert werden kann.

Manipulator nach Anspructi 13, dadurch gekennzeichnet, dass die eine lineare Bewegung übertragenden Elemente Metallbänder sind, dass die drehbaren Aufnahmemittel 'frömmeln sind, um die die Bänder in entgegengesetzten Richtungen herumgewickelt sind, dass die Trommeln auf paralle-

len Wellen zur Drehung mit diesen angebracht '

sind, dass in Eingriff stehende Zahnräder auf diesen Wollen angebracht sind und dass das Verhältnis der Zannräder das Verhältnis der Bewegung zwischen den ausziehbaren Abschnitten des Führungs- und des Greifarmes bestimmt.

15.

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. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des horizontalen Trägers, an dem der feststehende Abschnitt' des Führungsarmes angelenkt ist, ,um die Längsachse des horizontalen Trägers relativ zu dem Abschnitt des horizontalen Trägers drehbar ist, an dem der relativ feststehende Abschnitt des Greifarmes angelenkt ist, dass die relativ drehbaren Abschnitte des horizontalen Trägers zur Drehung miteinander in unterschiedlichen Verhältnissen und über unterschiedliche Abstände verbunden sind, dass ein Paar vertikal im Abstand angeordneter paralleler Stangen sich durch den. horizontalen Träger erstreckt, dass die Stangen über und unter den Schwenkachsen der schwenkbar mit dem horizontalen Träger verbundenen feststehenden Abschnitte des Eührurigs- und des Greif armes angeordnet-sind, dass ein. Ende jeder der Stangen mit dem feststehenden Abschnitt des Greifarmes und das andere Ende mit einem in dem Führungsarmende des horizontalen Prägers um eine parallel zur Schwenkachse des Greif arme s .verlaufende Achse schwenkbar angeordn-eten Kipphebelelement verbunden ist,

und

und dass das Kipphebelelement mit dem feststehenden Abschnitt des Sührungsarmes zur schwenkbaren Bewegung mit diesem über einstellbare Hebelmittel verbunden ist, wodurch äas Verhältnis der Schwenkbewegung zwischen dem IFührungsarm und dem Greifarm relativ zu dem horizontalen Träger verändert werden kann.

16, Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des horizontalen Trägers, an dem der feststehende Abschnitt des !"ührungsarmes angelenkt ist, um die Längsachse des horizontalen Trägers relativ zu dem Abschnitt des horizontalen Trägers drehbar ist, an dem der relativ feststehende Abschnitt des Greifarmes angelenkt ist, dass die relativ * drehbaren Abschnitte des horizontalen Trägers miteinander zur Drehung in unterschiedlichen Verhältnissen und über unterschiedliche Abstände verbunden sind, dass die ausziehbaren Abschnitte des IFührungsarmes und des Greifarmes miteinander durch eine Vielzahl von langgestreckten elastischen, eine lineare Bewegung übertragenden Elementen

menten verbunden sind/ wodurch'ein. Auszug des ,".".'."■ j J ausziehbaren Abschnittes des Eührungsarmes :

einen Auszug des ausziehbaren Abschnittes des . Greifarmes hervorruft, dass ein Ende Jedes dereine lineare Bewegung übertragenden Elemente j; des Führungsarmes mit dem ausziehbaren Abschnitt des Führungsarmes und das andere Ende jedes'der eine lineare Bewegung" übertragenden Elemente des Eührungsarmes mit einem drehbaren Aufnahmemittel des i'ührungsarmes verbunden ist, dass ein Ende gedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Greifarmes mit dem ausziehbaren Abschnitt des Greifarmes unddas an— dere Ende jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Greifarmes mit einem drehbaren Aufnahmemittel des Greifarmes verbunden, ist, dass die drehbaren Aufnahmemittel zur Drehung miteinander Verbunden sind -und dass die Mittel, die die Aufnahmemittel verbinden, veränderbar sind, wodurch das Verhältnis der Drehung zwischen den drehbaren Aufnahme mitte In verändert werden kann ₀

17· Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar vertikal im Abstand angeordneter paralleler Stangen sich durch den horizontalen Träger erstrecken, dass die Stangen oberhalb und unterhalb der Lagerachsen der mit dem horizontalen Träger gelenkig verbundenen feststehenden Abschnitte des Führungsund des Greifarmes angeordnet sind, dass ein Ende jeder dieser Stangen mit dem feststehenden Abschnitt des Greifarmes und das andere Ende jeder dieser Stangen mit einem Kipphebelelement verbunden ist, das in dem Führungsarmende des horizontalen Trägers um eine Achse parallel zur Lagerachse des Greifarmes schwenkbar gelagert ist, dass das Kipphebelelement mit dem feststehenden Abschnitt des Führungsarmes zur schwenkbaren .Bewegung mit diesem durch einstellbare Hebelmittel verbunden ist, wodurch das Verhältnis der Schwenkbewegung zwischen dem Führungs- und dem Greifarm verändert werden kann, dass die ausziehbaren Abschnitte des Führungs- und Greifarmes miteinander durch eine Vielzahl von elastischen, eine lineare Bewegung übertragenden Elementen verbunden ist,

Wodurch

wodurch ein Auszug des ausziehbaren Abschnittes des Führungsarmes einen Auszug des ausziehbaren Abschnittes des Greifarmes hervorruft, dass . ein Ende jedes dieser eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Führungsarmes mit . dem ausziehbaren Abschnitt des Führungsarmes und das andere Ende Jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Führungsarmes mit einem drehbar .,η Auf nahmemittel des Führungsarmes verbunden ist, dass ein Ende-jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Greifarmes mit dem ausziehbaren Abschnitt des Greifarmes und das andere Ende jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Greif armes mit einem drehbaren Aufnahme*- mittel. verbunden ist, dass die drehbaren Aufnahmemittel zur drehung.miteinander verbunden sincL und dass, die die Aufnahmemittel verbindenden Mittel veränderbar sind, wodurch das Verhältnis der Drehung zwischen den drehbaren Aufnahmemitteln verändert werden kann'»

18»

§0984 3/93S2

18. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des horizontalen Trägers, an dem der feststehende Abschnitt des Führungsarmes angelenkt ist, um die Längsachse des horizontalen Trägers relativ zu dem Abschnitt des horizontalen Trägers drehbar ist, an dem der relativ feststehende Abschnitt des Greifarmes angelenkt ist, dass die relativ drehbaren Abschnitte des .horizontalen Trägers miteinander zur gemeinsamen -üreaung in unterschiedlichen Verhältnissen und über unterschiedliche Abstände verbunden sind, dass ein Paar vertikal im Abstand angeordneter paralleler Stangen sich durch den horizontalen Träger erstrecken, dass die Stangen über und unter den Lagerachsen der feststehenden Abschnitte des Führung,^- und des Greif armes an dem horizontalen Träger angelenkt sind, dass ein Ende jeder der Stangen mit dem feststehenden Abschnitt des Greifarmes und das andere Ende jeder der Stangen mit einem Kipphebelelement verbunden ist, das in dem Führungsarmende des horizontalen Trägers um eine parallel zur Lagerachse des Greifarmes angeordnete Achse schwenk

bar

bar gelagert ist, dass das Kipphebelelement mit dem feststehenden Abschnitt des J?ührungs-

armes zur schwenkbaren Bewegung mit'diesem über einstellbare Hebelmittel verbunden ist, wodurch das Verhältnis der Schwenkbewegung zwischen dem Führungsarm und dem Greifarm relativ zu dem horizontalen Träger verändert v/erden kann, dass die ausziehbaren Abschnitte des i'ührungs- und des Greif armes miteinander über eine Vielzahl von langgestreckten elastischen, eine lineare Bewegung übertragenden Elementen verbunden sind, wodurch ein Auszug des ausziehbaren Abschnittes des Führungsarmes einen Auszug des ausziehbaren Abschnittes des Greifarmes hervorruft, dass ein Ende jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Führungsarmes mit dem ausziehbaren Abschnitt des i'ührungs arme s und das andere Ende Jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente desüHihrungsarmes mit einem drehbaren Aufnahmemittel des Führungsarmes verbunden ist, dass ein Ende jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Greifarmes mit dem ausziehbaren Abschnitt des Greifarmes und das

andere

BADORiOINAt

andere Ende jedes der eine lineare Bewegung übertragenden Elemente des Greifarmes mit einem drehbaren Aufnahmemittel des Greifarmes verbunden ist, dass die drehbaren Aufnahmemittel zur Drehung miteinander verbunden sind und dass die die Aufnahmemittel verbindenden Mittel veränderbar sind, wodurch das Verhältnis der -ürehung zwischen den drehbaren Aufnahmemitteln verändert werden kann.

19. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der relativ feststehende Abschnitt des JMihrungsarmes mit Ausgloichsgewichtmitteln zum Ausbalancieren d>'s Armes in seiner Bewegung um seine Schwenkverbindung mit dem horizontalen Träger und in seiner .bewegung mit dem horizontalen Träger um dessen Längsachse vorsehen ist, dass der ausziehbare Abschnitt des Führungsarmes mit Ausgleichsgewichtmitteln zum Ausbalancieren des ausziehbaren Abschnittes in seiner Bewegung relativ Zd dem feststehenden Aoscnuitt des Armes versehen ist, dass der relativ feststehende Abschnitt des Greifarmes mit unabhängigen Aus-

gleichsL-ewic at mitteln

10 9 8 U 37 θ 3 5 i _gAD

gleictisgewictitmittelii zum Ausbalancieren des Armes in-seiner Bewegung um seine Schwenkverbindung mit dem horizontalen Träger und in seiner bewegung mit dem norizontalen ^-'räger . um dessen Längsachse versehen ist und dass der ausziehbare Abschnitt des Greifarmes mit unabhängigen-Ausgleichsgewichtmittein zum : -\ Ausbalancieren" des ausziehbaren Abschnittes in seiner Bewegung relativ zu dem-feststehenden Abschnitt des Armes versehen ist.

20. Parallelmanipulator mit einem zur Drohung um seine Längsachse geeigneten horizontalen Träger, einem Führangsarm mit einem relativ feststehenden Abschnitt, der an einem ünde des Trägers angelenkt, ist, und einem Greifarm · mit einem relativ feststehenden Abschnitt) · ■ der am anderen Ende des Trägers angelenlct ist, wobei die relativ feststehenderi Abschnitte des I^?übrungs armes, und des Greif armes relativ zu dem horizontalen Träger um ihre GelenkverDindungenuiid mit dem horizontalen Träger _:' .-um dessen Längsachse-bewegbar" abex bezüglich der Bewegung quer zur Längsachse des horizon-

■._■■"'_"·. . ■ '.."'. talen

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talen Trägers feststellend, sind, mit einem ausziehbaren Abschnitt an dem J?ührungsarm und einem ausziehbaren Abschnitt an dem Greifarm, der in Abhängigkeit von der Bewegung des ausziehbaren Abschnittes des J?ührungsarmes bewegbar ist, gekennzeichnet durch ein Ausgleichsgewichtmittel, das mit dem feststehenden Abschnitt des -B'ührungsarmes verbunden ist, um den Arm in seiner Bewegung um seine richwenkverbindung mit dem horizontalen Träger und in seiner .bewegung mit dem horizontalen Träger um dessen Längsachse auszugleichen, ein unabhängiges Ausgleichsgewichtmittel, das mit dem feststellenden Abschnitt des Greifarmes verbunden ist, um den Arm in seiner Bewegung um seine iSchwenkverbindung mit dem horizontalen Träger und in seiner Bewegung mit dem horizontalen Träger um dessen Längsachse auszugleichen, ein Ausgleichsgewichtmittel, das mit dem ausziehbaren Abschnitt des Pührungsarmes verbunden ist, um den ausziehbaren Abschnitt in seiner Bewegung relativ zu dem fe-ststenenden Abschnitt des Armes auszugleichen, und ein unabhängiges Ausgleichsgewichtmittel,

das

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das mit dem ausziehbaren Abschnitt des Greifarmes verbunden-ist, um den ausziehbaren Abschnitt in seiner Bewegung relativ zum feststehenden Abschnitt des Armes auszugleichen*

21. Manipulator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem feststehenden Abschnitt des ITührungsarmes verbundene Ausgleichsgewichtmittel am oberen Ende des Führungsarmes oberhalb seiner Schwenkverbindung mit dem horizontalen Träger angebracht ist und ein derafciges Gewicht hat, dass es den Schwerpunkt der FWarungsarm-Baugruppe in die Bähe der Längs- und Querschwenkachsen des feststehenden Abschnittes des IPührungsarmes bringt.

22. Manipulator nach Anspruch 2O₄ dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem feststehenden Abschnitt des Greifarmes verbundene Ausgleichsgewiehtmittel an dem horizontalen '!'rager zur Bewegung mit diesem um die Längsachse des horizontalen Trägers angebracht und zur Bewegung relativ zu diesem im Verhältnis zur Bewegung

des

des Greifarmes um seine Schwenkverbindung an dem horizontalen Träger gelenkig angebracat ist und dass das Ausgleichsgewichtmittel so angeordnet.ist und ein derartiges Gewicht hat, dass es den Greifarm ausbalanciert.

23« Manipulator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem ausziehbaren Abschnitt des Führungsarmes verbundene Ausgleichsgewichtmittel in dem feststehenden Abschnitt des iTüiirungsarmes zur Bewegung längs zu diesem angeordnet ist, dass der auszieabare Abschnitt des ;'ünruna-sarmes mit diesem zur iiewee:unp in d ;r entf3f"engesetzten Richtung verbunden ist und dass das AusglKiCQsgewiciitfliittel ein derartiges Gewicht hat, dass es den ausziehbar .ui Abschnitt ausbalanciert.

24. Manipulator nach Anspruch 2ü, dadurch gekennzeichnet;, dass das mit -ein aus,:ia loareti Abscunitt ces Greif armes voreu'iöene Au:3~leicasc itmiutel im aie Au ;seri3eite des festste

henden

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BAD ORIGINAL

henden Abschnittes des Greifarmes zur Bewegung längs zu diesem angeordnet ist, dass der ausziehbare Abschnitt des Greifarmes mit diesem zur Bewegung in. der entgegengesetzten Richtung verbunden ist und dass das Ausgleichsgewichtmittel ein derartiges Gewicht hat, dass es den ausziehbaren Abschnitt ausbalanciert„