DE1531167C3 - Manipulator - Google Patents

Description

Dieser bekannte Manipulator besitzt aber einen wesentlichen Nachteil. Wie bereits ausgeführt wurde, werden alle anderen Bewegungen des Fimrungsarmendes im Verhältnis 1 : 1 auf das Grc rf armende übertragen. Wenn nun beim Handhaben des Führungsannendes in einer einzigen Bewegungsrichtung, nämlich in der Längsrichtung des Führungsarmes der Bewegungsweg des Greifarmendes verdoppelt wird, in allen anderen Bewegungsrichtungen jedoch der

Raum mit dem Greifarm durch eine Betätigung des Führungsarmes geschehen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Bedienungsperson mit dem Führungsarmende in einer für eine bequeme Bedie-

eine gleich große Bewegung des Greifarmendes hervorruft.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch ein Antriebssystem an dem Greif arm für das Zwischenrohr, welches durch den Träger mit einer Betätigungsvorrichtung an dem Führungsarm für eine von dem Führungsarm unabhängige Bewegung des Zwischenrohres verbunden ist.

α r- c - j -· - Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß

Bewegungsweg des Greifarmendes mit dem Bewe- io unabhängig von einer Bewegung des Führungsarmgungsweg des Fuhrungsarmendes übereinstimmt, endes das Greifarmende in eine gewünschte Höhe dann wird die Bedienungskraft eine lange Übungs- über dem Fußboden des isolierten Raumes eingestellt zeit benotigen, um bei diesen Bedingungen den werden kann, wobei dies vor der eigentlichen Bedie-Manipulator einwandfrei bedienen zu können. Auch nung des Manipulators oder auch während der dann noch besteht die Gefahr, daß einer geübten Be- 15 Handhabung eines Gegenstandes in dem isolierten dien angskraft ein Fehler unterläuft und der zu hand- " " ' ~

habende Gegenstand in dem isolierten Raum falsch oder zu schnell in der Längsrichtung des Greifarmes

bewegt wird. Eine ungeübte Person ist überhaupt ___o _.

nicht in der Lage, diesen bekannten Manipulator 20 nung günstigen Höhe über dem Fußboden mit seinen fehlerfrei zu bedienen. Augen dicht an dem in der Schutzmauer befindlichen

Es ist ein weiterer Manipulator bekanntgeworden, Beobachtungsfenster verbleiben kann, gleichgültig, bei dem der Greif arm ebenfalls aus einem in Längs- ob mit dem Greif arm in der Höhe des Fußbodens richtung feststehenden Schaftrohr, einem in dem des isolierten Raumes oder in einer anderen Höhe Schaftrohr teleskopartig bewegbaren Zwischenrohr 25 gearbeitet werden muß.

und einem in dem Zwischenrohr wiederum teleskop- Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der

artig bewegbaren Auszugsrohr besteht. Die an den
beiden Armen angebauten Vorrichtungen ermöglichen über die in dem in der Schutzwand eingebauten waagerechten Träger befindlichen Kupplun- 3° daß das Antriebssystem zum Antrieb der Antriebsgen eine Bewegung des Greifarmendes in jede Rieh- elemente ein Eingangszahnrad und eine Motoreiutung durch eine entsprechende Bewegung des Führungsarmendes. Bei einer Bewegung des Fuhrungsarmendes in der Armlängsrichtung bewegt sich bei

diesem Manipulator auch das Greifarmende in der 35 einem überbrückenden Element aufgehängt ist, welgleichen Richtung über den gleichen Weg. Dabei be- ches mittels an seinen Enden vorgesehenen Befestiwegen sich jedoch das Auszugsrohr und das Zwischenrohr des Greifarmes gleichzeitig, und zwar jedes
Rohr nur über den halben Weg, über den das Führungsarmende bewegt wird, wobei dann die Summe 40 daß, wenn die Motoreinheit auf dem überbrückenden ι'Vser beiden halben Wege des Zwischenrohres und Element angehoben wird, die Zahnräder außer Ein-

Eirfindung ist vorgesehen, daß am oberen Ende der Greifarmbaugruppe ein Paar im Abstand zueinander angeordnete Antriebs-Stützbügel angeordnet sind,

heit mit einem Ausgangszahnrad aufweist, welches mit dem Eingangszahnrad im Eingriff steht, daß die Motoreinheit zwischen den Antriebs-Stützbügeln auf

jningselementen leicht lösbar an den Antriebs-Stützbügeln befestigt ist, und daß das Ausgangszahnrad oberhalb des Eingangszahnrades angeordnet ist, so

d - Auszugsrohres wieder dem vollen W.-g des Führungsarmendes in Armlängsrichtung entspricht, so daß damit auch das Greifarmende über den gleichen Weg bewegt wird.

Der Vorteil dieses Manipulators liegt darin, daß die Decke in dem isolierten Raum dicht über dem oberen Greifarmende angeordnet werden kann und kein Platz über dem oberen Greifarmend? zum Hergriff kommen und das Ausgangszahnrad einer austauschbaren Motoreinheit leicht mit dem Eingangszahnrad in Eingriff bringbar ist. Die Antriebselemente werden von einer Welle gebildet, die zur Drehung in der Nähe des oberen Endes der Greifarmbaugruppe um eine Achse gelagert ist, welche senkrecht auf der durch die Längsachsen des Greifarmes und des rohrförmigen, abgedichteten Trägers verlaufenden Ebene

ausschieben des oberen Auszugsrohrendes nach oben 50 steht, wobei die Welle derart angeschlossen ist, daß benötigt wird, wenn das untere Greifarmende ganz sie von der Motoreinheit angetrieben wird. Ferner nach oben bewegt wird, wobei das Schaftrohr des weisen die Antriebselemente zwei Trommeln auf, die Greifarmes nur die Hälfte der Länge aufweisen muß, mit der Welle drehbar sind, und wenigstens zwei die das Schaftrohr des ohne Zwischenrohr ausge- langgestreckte elastische, eine lineare Bewegung überführten Führungsarmes hat. Bei dieser Ausführung 55 tragende Elemente, von denen eines an einer der besitzt der Greifarm jedoch nur den Bewegungs- " ~' " bereich des Führungsarmes. Das bedeutet, daß zur
Handhabung eines Gegenstandes auf dem Fußboden
des isolierten Raumes auch das Führungsarmende
bis auf den Fußboden herab bewegt werden muß, 5.0 60 und um diese in der entgegengesetzten Richtung daß sich die vorbeschriebenen Nachteile einstellen. herumgewickelt ist und sich zu dem Zwischenrohi Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, erstreckt und an diesem befestigt ist, um eine Kraf einen Manipulator der vorgenannten Art derart zu entgegengesetzt zu derjenigen auszuüben, die vor verbessern, daß unter Beibehaltung der Vorteile einer dem ersten, eine lineare Bewegung ' übertragendei größeren Reichweite des Greifarmendes gegenüber 65 Element bei einer Drehung der Welle ausgeübt wird der des Fuhrungsarmendes in Armlängsrichtung der Um die gesamte Länge des Kabels, die sich yoi vorgenannte Nachteil vermieden wird und eine Bewegung des Fuhrungsarmendes in Armlängsrichtung

Trommeln befestigt und um diese in einer Richtung herumgewickelt ist und sich zu dem Zwischenrohi erstreckt und an diesem befestigt ist, während da; andere an der anderen dieser Trommeln befestig¹

einer Trommel zu dem Zwischenrohr und von den Zwischenrohr zu der anderen Trommel erstreckt, in

wesentlichen konstant zu halten, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die eine lineare Bewegung übertragenden Elemente Kabel sind und daß die Trommeln spiralig genutet sind.

Der abgedichtete Manipulator mit vergrößerter Reichweite gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in der gleiche Bezugszahlen entsprechende Teile bezeichnen. Darin zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene und teilweise weggebrochene Ansicht, die die Unterbaugruppen des Parallelmanipulators der vorliegenden Erfindung zeigt, der in eine Schutzwand eingebaut und in maximaler Ausdehnung in ausgezogenen Linien und in Stufen mittlerer Ausdehnung in gestrichelten Linien gezeigt ist,

F i g. 2 eine Ansicht der Greifarmbaugruppe,

Fig. 3A und 3B, die gemeinsam betrachtet werden müssen, eine isometrische Vorderansicht der einzelnen Elemente des Greifarms, der besseren Verständlichkeit wegen als Explosionszeichnung,

F i g. 4 A und 4 B, die gemeinsam betrachtet werden müssen, eine isometrische Rückansicht des Greifarmes, die andere Elemente zeigt, der Deutlichkeit wegen als Explosionszeichnung,

F i g. 5 eine schematische perspektivische Ansicht, die die Antriebselemente für das Zwischenrohr des Greifarmes zeigt, mit denen die Reichweite des Greifarmes vergrößert wird,

F i g. 6 eine schematische perspektivische Ansicht, die das unabhängige Ausgleichsgewichtssystem für das Zwischenrohr zeigt,

F i g. 7 eine schematische perspektivische Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der der Greifarm unabhängig ausbalanciert ist, um die Bewegung des Greifarms (abgesehen von der vergrößerten Reichweite) in Abhängigkeit von einer ähnlichen Bewegung des Führungsarms auszugleichen,

F i g. 8 eine schematische perspektivische Ansicht, die zeigt, wie eine vertikale Bewegung (oder »Z«-Bewegung) in dem Greifarm durch eine Drehdichtung hindurch in Abhängigkeit von einer entsprechenden Bewegung des Führungsarms erzielt wird,

F i g. 9 eine schematische perspektivische Ansicht, die zeigt, wie die von dem Greifarm getragene Greifzange in Abhängigkeit von Öffnungs- und Schließbewegungen des Handgriffs am Führungsarm geöffnet und geschlossen wird, die durch eine Drehdichtung übertragen werden,

F i g. 10 eine schematische perspektivische Ansicht, die die Azimutmittel zeigt, durch die eine Schwenkung der Greifzange des Greifarmes um die Längsachse dieses Armes in Abhängigkeit von einer ähnlichen Bewegung des Handgriffs des Führungsarms erzielt wird, die durch eine Drehdichtung übertragen wird,

F i g. 11 eine schematische perspektivische Ansicht, die die Hub- und Verdrehmittel zeigt, durch die eine Drehung der Greifzange an dem Greifarm um ihre eigenen beiden Achsen in Abhängigkeit von entsprechender Bewegung oder Drehung des Handgriffs des Führungsarms erzielt wird, die durch eine Drchdichtung übertragen wird.

Die Konstruktion des Führungsarmes, des Dichtrohres, der übertragungsplatten, der Drehdichiungen und ein großer Teil des Greifarmes sind in dem Manipulator gemäß der vorliegenden Erfindung und dem in der USA.-Patentschrift 3 164 267 gleich. Eine Darstellung derjenigen Teile und eine Beschreibung derjenigen Funktionen, die zwischen den Manipulatoren gleich sind, werden hier nicht wiederholt. So weit als möglich werden gleiche Bezugszahlen verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.
In den gesamten Unterlagen wird der Manipulator mit einem einzigen horizontalen Träger mit einem einzigen Führungsarm und einem einzigen Greifarm beschrieben und dargestellt. Es soll jedoch verständlich sein, daß in praktisch allen Fällen die Manipulatoren in im Abstand angeordneten Paaren verwendet werden, so daß die Bedienungsperson durch die Verwendung von zwei Führungsarmen die Möglichkeit hat, zwei Greifarme zu bedienen, um die Arbeit von zwei Händen in dem entfernt liegenden Bereich an der gegenüberliegenden Seite der Schutzwand wiederzugeben.

Allgemeine Anordnung der Teile (Fig. 1)

Gemäß Fig. 1 weist der abgedichtete Parallelmanipulator mit vergrößerter Reichweite gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein eine Führungsarmbaugruppe 10, eine Greifarmbaugruppe 11 und eine Dichtrohrbaugruppe 12 auf. Die Dichtrohrbaugruppe 12 hat die Funktion eines rohrförmigen horizontalen Trägers für die Führungs- und Greifarme und erstreckt sich durch eine im wesentlichen vertikale Schutzwand 13, indem sie darin in einem horizontalen Rohr 14 angeordnet ist, das so befestigt ist, daß es mit der Wand konstruktiv fest verbunden ist.

Das Rohr 14 ist mit einer feinbearbeiteten Bohrung versehen. Das Dichtrohr ist darin statisch abgedichtet durch eine Vielzahl von mechanisch ausdehnbaren Dichtringen, um eine Klemmdichtung zu bilden, die unter Druck gesetzt und ständig überwacht werden kann.

Die Dicke der Wand 13 und die Länge der Dichtrohrbaugruppe und des zugehörigen Mechanismus der Führungsarmbaugruppe, die darin sitzt, sind abhängig von der Art der Umgebung, gegen die die Wand einen Schutz biidet. Wenn die Wand eine Bedienungsperson gegen radioaktive Strahlung schützen soll, muß die Wand notwendigerweise aus Strahlung absorbierendem Material hergestellt und relativ dick sein. Die Wand ist mit einem Fenster 16 versehen, das etwa dieselbe Dicke hat wie die Wand und beispielsweise im Fall eines Strahlenschutzes aus geschichtetem Plattenglas hergestellt ist.

Die Führungsarmbaugruppe 10, die Greifarmbaugruppe 11 und die Dichtrohrbaugruppe 12 sind alle vollständig voneinander lösbare Einheiten. Diese Einheiten sind genormt und austauschbar gegen andere entsprechende Einheiten im Fall eines Versagens oder einer Verschmutzung von einer oder zwei dieser Einheiten, die den Manipulator bilden, ohne daß es notwendig ist. alle Manipulatoreinheiten zu ersetzen.

In normaler, nicht wirksamer Lage sind der Führungsarm 10 und der Greif arm 11 so ausbalanciert, daß sie im wesentlichen vertikal hängen. Der Führungsarm befindet sich in einem sicheren Bereich an der rechten Seite der Wand 13, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, und der Greifarm befindet sich in einer Umgebung an der linken Seite der Wand, wie es in Fig. 1 zu sehen ist, gegen die die Bedienungsperson abgeschirmt ist. Das Ende des Dichtrohres 12, das mit dem sicheren Bereich in Verbindung steht, in dem der Führungsarm angeordnet ist, ist offen und steht mit der Umgebung der Bedienungsperson in Verbindung. Das entgepcngesetzte Ende des Dichtrohres ist verschlossen.

Dieses geschlossene Ende des Dichtrohres, das sich in die Umgebung des Greifarmes hineinerstreckt, ist mit einer Übcrtragungsplatte 17 ausgerüstet, die eine Vielzahl von doppelten Drehdichtungshülsen oder -packungen trägt, die Übertragungswellen für abgedichtete Bewegung aufnehmen, durch die Bewegungen des Führungsarms auf den Greifarm übertragen werden. Jede in einer Dichtungshülse enthaltene Übertragungswelle ist an beiden Enden mit Kupplungen versehen. Die unteren Kupplungen der Übertragungscinheiten belinden sich an der unteren Fläche der Dichtrohr-Übertragungsplatte und stehen mit entsprechenden Elementen in einer Führungsarm-Ubertragungsplatte in Verbindung. Die oberen Kupplungen ragen frei in den Greifarmraum und stehen mit entsprechenden Elementen in einer Greifarm-Überlragungsplatte 20 in Verbindung, die ein festes Teil der Greifarmbaugruppe ist und sich an deren oberem Ende befindet.

Der Führungsarm (Fig. 1)

Der Führungsarm besteht aus einem länglichen Schaft 21 und einem Auslegerrohr 22 von geringerem Durchmesser, das teleskopisch in den Schaft hineinpaßt und sich in bezug auf diesen in Längsrichtung bewegen kann. Das untere Ende des beweglichen Auslegerohres trägt ein Handgelenk und einen Handgriff 23, mittels dessen die Bedienungsperson eine Greifzange an dem Greifarm steuert. Die Einzelheiten der Konstruktion und Arbeitsweise des Handgelenkes und des Handgriffs sind allgemein in der USA.-Fatentschrift 2 764 301 beschrieben und werden hier deshalb nicht wiederholt. Die Führungsarmbaugruppe weist einen im wesentlichen horizontalen Abschnitt auf, der die Führungsarm-Übertragungsbaugruppe an seinem freien Ende trägt und in die Dichtrohrbaugruppe 12 hineinpaßt. Die im wesentlichen vertikalen Elemente des Führungsarms, das Auslegerohr 22 und der Schaft 21, sind schwenkbar mit dem durchgehenden Rohrabschnitt des Führungsarmes bei 25 verbunden, um eine relative Winkelbewegung zwischen den im wesentlichen vertikalen und den im wesentlichen horizontalen Elementen der Führungsarmbaugruppe zu ermöglichen.

Der Greif arm (Fig. 1 und 2)

Der Greifarm weist einen länglichen Schaft 26, ein Zwischenrohr 26 A mit geringerem Durchmesser, das teleskopisch in den Schaft hineinpaßt und sich in bezug auf diesen in Längsrichtung in Abhängigkeit von unabhängigen Antriebselementen bewegen kann, wie es später beschrieben wird, und ein Auslegerrohr 27 mit geringerem Durchmesser auf, das teleskopisch in das Zwischenrohr hineinpaßt und sich in Längsrichtung in bezug auf dieses in Abhängigkeit von einer ähnlichen Bewegung des Auslegerohrcs 22 des Führungsarmes bewegen kann. Das untere Ende des beweglichen Auslegerrohres 22 des Greifarmes trägt ein Handgelenk und eine Greifzange 28, deren Bewegung durch die Bedienungsperson gesteuert wird, die den Handgriff 23 am Führungsarm betätigt. Der Greifarm ist bei 29 schwenkbar mit der Ubertragungsplatle 20 des Greifarmes verbunden, um auf diese Weise eine Winkelbewegung des Greifarmes entsprechend einer ähnlichen Bewegung des Führungsarmes zu ermöglichen.

Verl ängerungs-Antriebssystem (Fig. 1, 2,3Aund 3B, 4A und 4B und 5) Ein Greifarm-Gelenkkörper420 (an dem derGreifarm-Schaft 26 befestigt ist) ist um die Gelenkachse 29 schwenkbar an der Greifarm-Übertragungsplatte 20 befestigt. Ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Verlängerungsantriebs-Stützbügel 421 und 422 sind an dem oberen Ende des Gehäuses des Gelenkkörpers 420 angebracht. Ein Verlängerungsantriebs-Betätigungselement, wie z. B. ein Elektromotor 423, ist an einer Tragstange 424 aufgehängt, die die Stützbügel 421 und 422 überbrückt. Ein Ausgangs-Antriebsrad 425 wird von dem Betätigungselement über ein Untersetzungsgetriebe 426 angetrieben. Das Zahnrad 425 steht mit einem Zahnrad 427 in Eingriff, das an einer Welle 428 befestigt ist, die zur Drehung in den Armen der Stützbügel 421 und 422 gelagert ist.

Es wird bemerkt werden, daß das Betätigungselement, die Tragstange, das Untersetzungsgetriebe und das Antriebszahnrad leicht als Einheit entfernt und ersetzt werden können, indem einfach vier Schrauben gelöst und eine elektrische Verbindung unterbrochen werden. Die Betätigungselementanordnung kann dann durch Abheben des Zahnrades 425 außer Eingriff mit dem Zahnrad 427 frei abgehoben und durch eine ähnliche Einheit ersetzt werden. Der Austausch des Betätigungselementes kann beispielsweise dann notwendig sein, wenn die elektrischen Eigenschaften des Motors infolge von intensiver Strahlung od. dgl. geändert werden.

Die Welle 428 trägt zwei Paare von voneinander entfernt angeordneten, mit Spiralnuten versehenen Kabeltrommeln. Das innere Paar Trommeln 429 und 430 trägt Kabel 431 bzw. 432, die in einer Richtung um die Trommeln herumgewickelt sind. Die äußeren Trommeln 433 und 434 tragen Kabel 435 bzw. 436, die um die Trommeln in der entgegengesetzten Richtung herumgewickelt sind. Die Kabel 431 und 432 erstrecken sich über Leerlaufscheiben 437 bzw. 438, die zur Drehung auf den inneren Flächen der Stützbügel 421 bzw. 422 zur Drehung gelagert sind, und dann nach unten durch den Gelenkkörper 420 zu geeigneten Befestigungen in einem Zwischenrohr-Schlitten 439, der am oberen Ende des Zwischenrohres 26 A befestigt ist.

Die Kabel 435 und 436 erstrecken sich über Leerlaufscheiben 440 bzw. 441, die zur Drehung auf den äußeren Flächen der Stützbüge! 421 bzw. 422 gelagert sind, und dann nach unten entlang der Außenseite des Schaftes 26 zu Leerlaufscheiben 442 bzw. 443. die von einem Führungsbügel 444 getragen werden (der am unteren Ende des Schaftes 26 befestigt ist), und dann innerhalb des Schaftes 26 nach oben zu geeigneten Befestigungen in dem Zwischenrohr-Schlitten 439. Spannelemente sind eingeschlossen, so da£ die Kabelschlaufe zwischen jedem Paar entgegengesetzt wirkender Aufnahmetrommeln mit der geeigneten Spannung stramm gehalten werden kann.

Ein mechanisches Betätigungselement kann an die Stelle des elektrischen Betätigungselementes 423 und des Untersetzungsgetriebes 426 treten. Die Verlängerungsbewegung kann dann von dem Führungsanr auf den Greifarm mechanisch übertragen werder durch eine doppelte Drehdichtungs-Übertragungsbaugruppe in derselben Weise wie die anderen Manipulatorbewegungen. Eine Einrichtung, die der in der

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Zeichnungen der obenerwähnten Patentschrift dar- Gleicheewicht o^it* wu» ·

gestellten ähnlich ist, kann zu diesem Zweck verwen- des ZwSnrohres S' ^Unahha?^{glg VO}" ^{der La}f

det werden. Die Betätigungseinrichtung am Führungs- ge™Se η eZt Ϊ f^usgefahren .^{üder zuruck}

arm kann wunschgemäß elektrisch oder mechanisch ^{6Γ Zwisdie}™stellung ,st.

sein. ₅ Z-Bewegungs-Ausgleichsgewichtssystem

Das Betätigungselement 423 kann die Welle 428 (Fie 1 2 3A nnH in ja α λ τ, , ι\

in jeder Richtung drehen. Es wird mit Bezug auf das Das Gn- fa™ a , V ^ ^?)

Schema des Verlängerungsantriebs (Fig. 5) leicht zu in dS^S^^T^'. ?/** ^Ύ^Ι

längerungsantriebs (Fig. 5) leicht zu in dSzwÄÄ^ Ζ ,^P.!

sehen sein, daß, wenn die Welle im Uhrzeigersinn η d S ! _f J' ^{daS wiederum} teleskopisch

gedreht wird, die Kabel 435 und 436 um die Auf- ₁₀ ben un5 -i , ,^{26 paßt> wie es oben beschrie}-

nahmetrommeln 433 bzw. 434 gewickelt werden und jeder StelKX T ^ ^{daS Ausle}8^{errohr ir}

daß gleichzeitig eine entsprechende Länge der Kabel und m t "⁸- ? ^™ ^Zwischenrohr stehen bleibt

431 und 432 von den Trommeln 429 bzw 430 ab ΐ ΓΓ [ *"* ^{auf der Seke der Bcdie}"

gewickelt wird. Auf diese Weise wird das Zwischen- kann k.« ^zuru?f ^zo8^{en u}"^d ausgefahren werden

rohr26/1 nach unten getrieben und erstreckt sich is Fig 7 ■ ^{ausbalanciert}' ^w'e es schematisch in

teleskopisch außerhalb des unteren Randes des BeweiiuKS '^ .^GIeiS,^hzeitiS ^wird die Länge der

Schaftes 26, der in sich das Auslegerrohr 27 trägt dZ Grefe i . ^{Bander und Kabe1}' ^{die mit}

Durch Drehung der Welle 428 in der entgegengesetzt Sem Roh _h ^Auslegerrohr verbunden sind und mit

ten Richtung wird der gegenteilige Effekt erzielt und AusgSicheS de7^^^^ ^{gehaUen durch}

das Zw.schenrohr zurückgezogen. Es wird bemerkt *o roKwertwS ^ ^{Uber dC}" ^{daS Ausleger}-

werden, daß das Zwischenrohr 26 Λ unabhängig von _Der Gre fll · ♦ κ ,

irgendeiner anderen Bewegung des Manipulators aus- Lagen de! Gr^ ausbalanciert, um veränderliche

gefahren und zurückgezogen wird. Z J^{K Ureifar}m-Auslegerrohres 27 in der folgen-

Das Betätigungselement 423 wird elektrisch durch gldchSchSlS⁰¹¹^' ^c ^Z-^ßeweg^un8^s-^Aus-

die Bedienungsperson von der Führungsarmseite der 25 u Γ£ ' ! ⁰^⁴"' ^{der ein Z}-^ßeWe'

Schutzwand aus gesteuert. Die elektrische Verbindung S A.^us8^le'chsgew_1Cht 458 mit geeigneter Masse

kann entweder durch die Übertragungsbaugruppe 17 auf Roll ^angeordnet> ^ά^ er sich in Längsrichtung

oder direkt durch die Schutzwand hergestellt werfen T₅₉ 2n/f ™Ύ ^{Bahn bewe}8¹' ^{die durch Ri}PP^en

In jedem Fall bestehen keine Probleme bei der Auf- Strand« '« ^{die an dem Schaft 26 durch}

(F 1 g. 1, 2, 3 A und 3 B, 4 A und 4 B und 6) ?*?°" ^e"^^{ken sich ν}°" dort aus nach unten um

Das Zwischenrohr 26 A ist auf folgende Weise aus- « Ah^k -Γ ^{463> die von dem} Verlängerungsbalanciert: Ein Verlängerungs-AufgleichsgeSs- " iSÄ'f"*^⁴⁴⁵ zur Drehung Schlittenkorper 445, der ein Ausgleichsgewicht 446 Dte Rand Δί ^{getTagSn werden}·

mit geeigneter Masse trägt, ist zur Längsbewegune und Hh^- i> .^{Und 461 laufen dann nach oben} auf einer Bahn angeordnet, die aus einem Paar Stan- scheint f« u ^{ar Leerla}ufscheiben oder Führungsgen 447 und 448 besteht, die an ihren oberen Enden 40 Außenseite L ^i ⁴^' ^{die ZUr Drehun}S ^{an der} m dem Gelenkkörper 420 und an ihren unteren und!dann \ τ ^Ο ₁ ^ε1ε"^ο_φεΓ5 420 angeordnet sind, Enden in einem Schaftbügel 449 getragen werden ähnli^w ^LeerIaufscheiben 468 bzw. 469, die auf Der Schaftbügel 449 ist an dem Schaft 26 im Abstand ΪΪ 1 ³" ^{dem θ6ΐε}π^οφ_6Γ 420 angeordnet von dessen unterem Ende befestigt. Die Stangen 447 Vorder. \ α ^{VOn der Schu}tzwand abgewandten und 448 smd zur Außenfläche des Schaftes 26 par- ^ sinri πι. n·· ? ?^reifarms ™ Abstand angeordnet allel und in geringem Abstand von ihr angeordnet Außen J, ^ c ^{fen dann nach unte}n entlang der

Ein Paar Kabel 450 und 451 erstreckt sich von bzw 4tS * ^{ft6S U zu} Leerlaufscheiben 471

Befestigungen in dem Zwischenrohrschlitten 439 den' 7,nH ^^{6 V}°ⁿ Schaftbügel 449 getragen wernach unten in den Raum zwischen dem Schaft 26 bzw d7d T " ^{oben zu} Leerlaufscheiben 473 unddemZwischenrohr26^ zu Leerlaufscheiben 452 50 an H™ "7^{d um diese he}™m, die in einem Bügel bzw. 453, die an dem Führungsbügel 444 befestigt 457 ^Tr η J ^eWegUngs"^Aus8^leichs8e^wichts-Schlitten sind, der am untersten Ende des Schaftes 26 ange- ν™ η 7I^{Um Achsen 475} getragen werden.

bracht ist. Die Kabel 450 und 451 laufen dann nach ten SaSS ^Z"^B.^e?^eg^ung^s-^Ausgleichsgewichts-Schlitoben entlang der Außenwand des Schaftes 26 zu unten ^? 1 ^) ^{die Bänder 460 und 4}<* "^ach Scheiben 455 bzw. 456, die im unteren Ende des ₅₅ Sct Eut??i* ^ufscheiben «« bz^v. 477, die von Schhttenkörpers 445 gelagert sind, und dann nach LSp ^³⁹⁵ S^etrag^{en werden}- ^die K"¹⁶^^⁰¹" ^{m Befest{}g™gen in dem Schaft- wirjfundhS^" ΐ* ^Zwische™ohre_S26A getragen ^buf ¹⁴*9 Zwischenr^gK ⁸^ f™ ^{m d}™ ^Raum zwischen dem

Somit wird ersichtlich sein, daß, wenn das Zwi- laufen ^η£"Λ ™ ^Ausleg^errohr 27. Die Bänder schenrohr 26^ zurückgezogen wird (gemäß der 60 einem AuSrr Vfu,⁰^" ^Zu Befestigungen in schematischen Darstellung in Fig. 6 vertikal nach Sd«_A ? ^r^^{lltten 379}' ^{der vom oberen} aben bewegt wird), die Spannkraft, die auf die Kabel p! J⁸ A^^Senohres 27 getragen wird.

und 451 durch den Zwischenrohr-Schlitten 439 rohr 27 H r*}^{1 werdc}n- daß, wenn das Auslegerlusgeübt wird, in dem sie befestigt sind, auf die chenden R™ * '"!, ^Abhängigkeit von entsprechen 455 und 456 übertragen wird, um zu veran- 6₅ rohres3ur^BhH⁸Rⁿ?,^{en deS} Führungsarm-Auslegerassen, daß der Schlittenkörper 445 in die entgegen- im ?;_nli u ^Bedienungsperson in der nachfolgend gesetzte Richtung und mit halber Geschwindigkeit _d ^m,^cinzeInen geschriebenen Weise vertikal bewegt, >ewegt wird. Auf diese Weise wird der GreifarrS im zlßewiS F" ^u ^zurückg^ez«gen, wird, der

*- «ewegungs-Ausgleichsgewichts-Schütten 457 in der

11 12

entgegengesetzten Richtung und mit halber Gc- rohr-SchliUen 379 befestigt ist. Diese Kraft wird schwindigkeit bewegt wird. Das ist der Fall unab- durch das Band 330 übertragen, das über eine Leerhängig davon, ob das Zwischtnrohr 26/1 ausgefahren laufscheibe 486 in einer Scheibenreihe läuft, die am oder zurückgezogen wird, und zwar durch die Bän- oberen Ende des Schaftes zur Drehung um eine Achse der, die sich um von dem Verlängcrungs-Ausgleichs- 5 487 fest angeordnet ist, dann nach unten entlang der gewichts-Schlitten getragene Leerlaufscheiben er- Außenseite des Schaftes zu einer Leerlaufsclicibc 488, strecken. die von dem Verlängerungs-Ausgleichsgewichts-Z-Bewegung des Auslegerrohres Schliltenkörper zur Drehung um die Achse 464 ge-/i-■ 1-iTA λ in λ α j^n jo\ tragen wird, dann nach oben und um eine Leerlauf-(F ι g. 1, 2, 3 A und 3 B, 4 A und 4 B und 8) _{10 sdldbe m zwischen dcn} Verlängerungsantriebs-

Die Übertragung der Bewegung des Ausfahrens Stützbügeln auf der Achse 482, nach oben und über und des Zurückziehens oder die Z-Bewegung des eine Leerlaufscheibe 490, die zwischen den Ver-Führungsarm-Auslegerrohres auf das Greifarm-Aus- längerungsantriebs-Stützbügeln auf der Achse 484 gelegerrohr erfolgt gleichzeitig mit aber unabhängig lagert ist, und dann nach unten und um die andere von der Bewegung des Greifarm-Ausgleichssystems. 15 Nut der Doppelscheibe 377 und in die entgegenWenn das Führungsarm-Auslegerrohr abgesenkt wird, gesetzte Richtung.

d. h. aus dem Schaft ausgefahren wird, wird ein Band Das Band 330 wird durch die Leerlaufscheiben erhöhter Spannung unterworfen, die auf die Füh- 383 und 329 zur Übertragungstrommel 376 geführt, rungsarm-Übertragungstrommel einer Dichtungs- um die es sich in der entgegengesetzten Richtung Übertragungsbaugruppe übertragen wird, die schema- 20 zum Band 330/1 erstrekt und an der sein Ende betisch bei 233 in F i g. 8 gezeigt ist, wie es ausführlich festigt ist. Wenn das Band 330/1 weiter um die Tromin der USA.-Patentschrift 3 164 267 beschrieben und mel 376 gewickelt wird, während sie sich im Gegenerläutert ist, um zu verursachen, daß sich die Über- Uhrzeigersinn dreht, wird somit das Band 330 im tragungstrommel im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie selben Ausmaß abgewickelt.
es in der schematischen Darstellung zu sehen ist 35 Greifzangen-Bewegung
Dieselbe Drehung im Gegenuhrzeigersinn wird auf 00
die Greifarm-Übertragungstrommel 376 durch die (F i g. 1, 2, 3 A und 3 B, 4 A und 4 B und 9)
Dichtungs-Übertragungsbaugruppe 233 übertragen. Die Zusammendrückende Bewegung der Bedie-

Wenn die Übertragungstrommel 376 im Gegenuhr- nungsperson am Handgriff 23 des Führungsarmes zeigersinn gedreht wird, wird ein Band 330/1, dessen 30 wird auf die Greifzange 28 am Greifarm übertragen, eines Ende an der Aufnahmetrommel befestigt ist, Wie es in der obenerwähnten USA.-Patentschrift weiter um die Trommel gewickelt. Diese auf das 3 164 267 beschrieben ist, übt ein Zusammendrücken Band 330/1 ausgeübte Kraft wird durch das Band des Handgriffs 23 durch ein direktes Gestänge eine übertragen, das um eine Nut einer doppelten Scheibe Kraft an dem Band aus, die verursacht, daß sich 377 einer Lagerscheibenreihe läuft, deren Achse auf 35 das Band von der Trommel abwickelt, die einen Teil der Schwenkachse 29 liegt. Das Band erstreckt sich einer Doppeldichtungs-Übertragungsbaugruppe dardann nach unten und um eine Leerlaufscheibe 480, stellt, die schematisch bei 234 in F i g. 9 dargestellt die von dem Verlängerungs-Ausgleichsgewichts- ist, und verursacht, daß die Trommel in Uhrzeiger-Schlittenkörper 445 getragen wird und so gelagert ist, richtung gemäß der schematischen Zeichnung gedreht daß sie sich um eine Achse 464 dreht, und dann nach 40 wird. Diese Drehung im Uhrzeigersinn wird durch oben außerhalb des Schaftes 26 zu einer Leerlauf- die Doppeldichtungs-Übertragungsbaugruppc auf scheibe 481, die zwischen den Antriebs-Stützbügeln eine Greifarm-Übertragungstrommel 384 übertragen. 421 und 422 zur Drehung um eine Achse 482 gela- Ein Band 385 ist um die Trommel 384 in der gert ist. Richtung entgegengesetzt zu derjenigen herum-

Das Band 330/1 erstreckt sich dann nach oben 45 gewickelt, in der das Führungsarm-Band um die

und über eine Leerlaufscheibe 483, die ebenfalls zwi- Führungsarm-Ubertragungstrommel gewickelt ist.

sehen den Antriebs-Stützbügeln angeordnet und zur Wenn die Trommel 384 im Uhrzeigersinn gedreht

Drehung um eine Achse 484 gelagert ist. Die Leer- wird, wird das Band 385 weiter um die Trommel

laufscheiben 481 und 483 sind Elemente festliegender gewickelt. Die auf das Band 385 ausgeübte Kraft

Scheibenreihen, die über der Scheibenreihe (des Ver- 50 wird durch das Band übertragen, das über eine

längerungs-Ausgleichsgewichts-Schlittenkörpers 445) Scheibe 386 in der Greifarm-Lagerscheibenreihe

zentriert sind, die sich um die Achse 464 dreht. Das läuft, nach unten an der Außenseite des Schaftes 26

Band 330 A erstreckt sich dann nach unten entlang entlang zu einer Leerlaufscheibe 491, die in dem

der Außenwand des Schaftes 26 zu einer Leerlauf- Schaftbügel 449 gelagert ist, um sich um eine Achse

scheibe 378 (die von der Azimut-Baugruppe 395 am 55 492 zu drehen, und dann um eine Leerlaufscheibe

unteren Ende des Zwischenrohres 26/1 getragen wird), 493, die an demselben Bügel gelagert ist, um sich um

die es in den Zwischenraum zwischen dem Zwischen- eine Achse 494 zu drehen. Das Band 385 erstreckt

rohr und dem Auslegerrohr 27 leitet, wo sich das sich dann nach oben und um eine Leerlauf scheibe

Band nach oben erstreckt und an dem Auslegerrohr- 495, die zwischen den Verlängerungsantriebs-Stütz-

Schlitten 379 befestigt ist. 60 bügeln gelagert ist, um sich um eine Achse 484 zu

Die von dem Band 330 A am oberen Ende des drehen.

Greifarm-Auslegerrohres ausgeübte Kraft verursacht. Das Band erstreckt sich dann vorwärts bis zu daß das Auslegerrohr im selben Verhältnis und über einer Leerlaufscheibe 496, die zwischen einem Paar denselben Abstand ausgefahren wird, wie das Füh- nach oben und und nach vorn gerichteter Bügel 497 rungsarm-Auslegerrohr von der Bedienungsperson 65 und 498 gelagert ist, die am oberen Ende des Gebewegt wird. Die Abwärtsbewegung des Ausleger- lenkkörpers 420 angebracht sind,
rohres wiederum übt eine Kraft auf ein Band 330 Die Leerlaufscheibe 496 ist so gelagert, daß sie aus, dessen eines Ende ebenfalls an dem Ausleger- sich um eine Achse 499 dreht. Das Band erstreckt

sich dann nach unten enMang der vorderen Außenfläche des Schaftes 26 bis zu einer Leerlaufscheibe 500, die so gelagert ist, daß sie sich um eine Achse 475 in dem Z-Bewegungs-Ausgleichsgewichts-Schlitten 457 dreht, und dann zurück nach oben entlang der Außenseite des Schaftes 26 zu einer Leerlaufschdbe 501, die so gelagert ist, daß sie sich um eine Achse 502 zwischen den Bügeln 497 und 498 dreht.

Das Band 385 erstreckt sich dann rückwärts zu einer Leerlaufscheibe 503, die zwischen den Verlängerungsantriebs-Stützbügeln gelagert ist, um sich um die Achse 482 zu drehen und dann nach unten entlang der hinteren Fläche des Schaftes 26 zu einer Leerlaufscheibe 504, die in dem Veilängerungs-Ausgleichsgewichts-Schlittenkörper gelagert ist, um sich um die Achse 464 zu drehen. Das Band erstreckt sich dann zurück nach oben zu einer Leerlaufscheibe 505, die so gelagert ist, daß sie sich um eine Achse 487 am oberen Ende des Schaftes dreht, und dann nach unten durch die Mitte des Auslegerrohres 27 zu dem Handgelenk an dessen unterem Ende und zu der Greifzange 28.

Durch ein direktes Gestänge, wie es in der obenerwähnten USA.-Patentschrift beschrieben ist, wird die Kraft durch das Band 385 übertragen, das verursacht, daß die Greifzange sich schließt, um einen zu behandelnden Gegenstand zu erfassen. Wenn die Bedienungsperson den Handgriff losläßt, kehren Federn automatisch die Drehrichtung der Führungsarm-Übertragungstrommel der Ubertragungsbaugruppe 234 um, um das Führungsarmband aufzuwickeln und jeglichen Schlupf aufzunehmen. Die entgegengesetzte Drehung wird durch die abgedichtete Übertragungsbaugruppe übertragen, um die Trommel 384 zu drehen, um die Spannung an dem Band 385 zu lösen. Dann öffnen Federn die Greifzange, in der sie vorgesehen sind.

Azimut-Bewegung
(Fig. 1,2, 3 A und 3 B, 4 A und 4B und 10)

Die Art und Weise, in der eine Drehung des Führungsarm-Auslegerrohres um seine Längsachse übertragen wird, um eine entsprechende Drehung des Greifarm-Auslegerrohres um dessen Längsachse zu übertragen, ist folgende: Wenn das Führungsarm Auslcgerrohr im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird diese Drehung durch die Doppeldichtungs-Übertragungsbaugruppe, die schematisch bei 235 in Fig. 10 dargestellt ist, auf eine Greifarm-Übertraguiipstrommel 390 übertragen.

Wenn die Trommel 390 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird ein Kabel 391, dessen eines Ende an der Trommel 390 befestigt ist, um die Trommel herumgewickelt, wodurch Kraft auf das Kabel ausgeübt wird. Diese Kraft wird durch das Kabel übertragen, das einem Weg über eine Nut einer doppelten Lagerscheibe 392 folgt, nach unten entlang der hinteren Außenfläche des Schaftes 26 zu einer Lccriaufschcibc 506, die von dem Vcrlängcrungs-Ausgleichsgcwichts-SchliUcnkörper 445 getragen wird, um sich um die Achse 464 zu drehen, und dann nach oben um eine Leerlaufscheibe 507, die zwischen den Verlängerungs-Antnebs-Stülzbügeln gelagert ist, um sich um die Achse 482 zu drehen, über eine Lceriaufschcibe 508, die zwischen diesen Bügeln gelagert ist, um sich um die Achse 484 zu drehen, und dann nach unten entlang der hinteren Außenfläche des Schaftes zu einer Lceriaufschcibe 393 und zu einer mit einer doppelten Nut versehenen, horizontal angeordneten Trommel 394, die einen Teil der Greifarm-Azimut-Unterbaugruppe bildet, die allgemein mit 395 bezeichnet ist.

Das Ende des Kabels 391 ist an der Trommel 394 befestigt, und die durch das Kabel übertragene Kraft verursacht, daß sich das Kabel abwickelt, um die Trommel 394 im Uhrzeigersinn zu drehen und gleichzeitig das Greifarm-Auslegerrohr 27 um die Längsachse des Greifarmes ebenfalls in Uhrzeigerrichtung zu drehen.

Wenn sich das Kabel 391 von der Trommel 394 abwickelt, wird ein Kabel 332 (das um die Trommel in der entgegengesetzten Richtung gewickelt ist) weiter auf die Trommel aufgewickelt. Das Ende des Kabels 332 ist an der Trommel befestigt, und das Aufwickeln des Kabels auf die Trommel bringt eine Kraft auf das Kabel auf, die durch das Kabel übertragen wird, während es um eine Leerlaufscheibe 396 an der Greifarm-Azimut-Unterbaugruppe 395 läuft, nach oben zu einer Lcerlaufscheibe 509 in der oberen Scheibenreihe zwischen den Verlängerungsantriebs-Stützbügcln, die dort zur Drehung um die Achse 484 gelagert ist, um eine Lcerlaufscheibe 510 an der unteren Scheibenreihe zwischen diesen Stützbügeln, die dort zur Drehung um die Achse 482 gelagert ist, und nach unten um eine Leerlaufscheibe 511 in dem Verlängerungs-Ausgleichsgewichts-Schlittenkörpcr, die um die Achse 464 drehbar ist.

Das Kabel erstreckt sich dann nach oben zu einer Leerlaufscheibe 512 in der unteren Scheibenreihe zwischen den Verlängerungsantriebs-Stützbügcln, die um die Achse 482 drehbar ist, nach oben und um eine Leerlaufscheibe 513 an der oberen Scheibenreihe zwischen diesen Stützbügeln, die um die Achse 484 drehbar ist, und dann zurück nach unten und um die andere Nut der doppelten Lagerscheibe 392 (in der entgegengesetzten Richtung zum Kabel 391), über und um Leerlaufscheiben 398 und 331 zu der Trommel 390, um die es in der Richtung entgegengesetzt zum Kabel 391 herumgewickelt wird. Wenn das Kabel 391 weiter um die Trommel 390 gewickelt wird, wird somit das Kabel 332 im selben Ausmaß abgewickelt.

Hub- und Verdrehbewegungen
(Fig. 1,2, 3A und 3B, 4A und 4B und 11)

Das System, mit dem die Hub- und Verdrehbewegungen von dem Handgriff 23 auf die Greifzange 28 übertragen werden, ist folgendes: Eine mit dem Handgriff in Verbindung stehende Trommel wird in Abhängigkeit von der Betätigung des Handgriffes durch die Bedienungsperson durch ein direktes Getriebe gedreht, wie es in der obenerwähnten USA.-Patentschrift beschrieben ist. Wenn diese Trommel im Gegenuhrzeigersinn gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 11 gedreht wird, wird ein Band um diese Trommel gewickelt. Das übt eine Kraft aus, die übertragen wird, um zu verursachen, daß si' Ί die Führungsarmtrommel der Dichtungs-Übcrtrayuiigsbaugruppc, die allgemein mit 236 bezeichnet ist. in Uhrzeigerrichtung dreht.

Die Drehung der Führungsarm-Übcrtragungstrommel im Uhrzeigersinn wird auf eine Grcifarm-Ubcrtragungstrommcl 319 übertragen, die veranlaßt wird, sich ebenfalls in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Wenn das eintritt, wird verursacht, daß ein Band 328 auf die Trommel aufgewickelt wird, wodurch eine Span-

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Qung auf das Band ausgeübt wird, die durch das ist Das Band erstreckt sich dann nach oben um eine Band entlang seiner Bewegungsbahn übertragen Leerlaufscheibe 529, die zur Drehung um eine Achse wird. Das Band 328 erstreck sich um eine Leer- 492 in demselben Bügel gelagert ist, und dann nach laufscheibe 400, unter und um eine Nut einer dop- oben und über die Doppelnuten-Lagerscheibe 401 pelten Lagerscheibe 401, nach oben und über eine 5 (in der anderen Nut und in der entgegengesetzten Leerlaufscheibe 514 in der oberen Scheibenreihe Richtung zum Band 328), unter einer Leerlaufscheibe zwischen den Veriängerungsantriebs-Stützbügeln, die 408 entlang zur Trommel 319, wo das Band in demdort zur Drehung um die Achse 484 gelagert ist, selben Ausmaß abgewickelt wird, mit dem es auf die nach vorn zu einer Leerlaufscheibe 515 auf der Trommel 405 in der Greifzange aufgewickelt wird.
Scheibenreihe, die zwischen den Bügeln 497 und 498 io Auf ähnliche Weise schließt der Handgriff 23 eine zur Drehung um eine Achse 499 gelagert ist, und weitere Trommel ein, um die ein Band gewickelt ist nach unten entlang der vorderen Außenfläche des und an der sein Ende befestigt ist. Wenn diese Trom-Schaftes 26 zu einer Leerlaufscheibe 516, die zur mel im Gegenuhrzeigersinn in Abhängigkeit von BeDrehung um eine Achse 475 in dem Z-Bewegungs- wegungen des Handgriffs durch die Bedienungsperson Ausgleichsgewichts-Schlitten 457 gelagert ist. 15 über ein direktes Getriebe gedreht wird, wird ver-

Das Band 328 erstreckt sich dann nach oben zu ursacht, daß das Band um die Trommel gewickelt einer Leerlaufscheibe 517, die zur Drehung um eine wird, wodurch eine Kraft auf das Band ausgeübt Achse 502 zwischen den Bügeln 497 und 498 am wird. Diese Kraft wird auf eine Führungsarmtromoberen Ende des Schaftes gelagert ist, rückwärts zu mel übertragen, die einen Teil der Drehdichtungseiner Leerlaufscheibe 518, die zur Drehung um die ao Baugruppe darstellt, die schematisch bei 237 darge-Achse 482 zwischen den Verlängerungsantriebs- stellt ist.

Stützbügeln gelagert ist, nach unten entlang der hin- Eine Drehung dieser Trommel in Gegenuhrzeigerteren Außenfläche des Schaftes zu einer Leerlauf- richtung wird auf eine Greifann-Übertragungstromscheibe 519, die 7nx Drehung um die Achse 464 in mel 409 übertragen, die auf diese Weise ebenfalls zur dem Verlängeruicigs-Ausgleichsgewichts-Schlittenkör- 25 Drehung im Gegenuhrzeigersinn veranlaßt wird. Das per gelagert ist, nach oben zu einer Leerlaufscheibe übt eine Zugkraft auf das Band 410 aus, die entlang 520, die zur Drehung um die Achse 487 am oberen der Bahn des Bandes übertragen wird, um eine Leer-Endc des Schaftes gelagert ist, und nach unten zu laufscheibe 411 herum, unter und um eine Nut einer einer Trommel 405 der Greifzange, an der das Ende Doppelnut-Lagerscheibe 412 und dann nach oben befestigt ist. Die durtii das Band 328 übertragene 30 und über eine Leerlaufscheibe 530, die zur Drehung Kraft verursacht, daß die Trommel 405 im Gegen- um die Achse 484 in der oberen Scheibenreihe zwiuhrzeigersinn gedreht wird, und zwar im Verhältnis sehen den Verlängerungsantriebs-Stützbügeln geum! im Ausmaß entsprechend der Drehung der mit lagert ist. Dac Band 4Ϊ0 erstreckt sich dann vordem Handgriff des Führungsarms verbundenen Trom- wärts zu einer Leerlaufscheibe 531, die zur Drehung mel. 35 um eine Achse 499 zwischen den Bügeln 497 und 498

Ein Band 328 A erstreckt sich um die Trommel gelagert ist, dann nach unten zu einer Leerlauf-

405 in entgegengesetzter Richtung zum Band 328. scheibe 532, die zur Drehung um die Achse 475 in

Das ί ide des Bandes 328/4 ist an der Trommel bc- dem Z-Bewegungs-Ausgleichsgewichts-Schlitten ge-

fes;igi. Wenn die Trommel 405 in Gegenuhrzeiger- lagert ist, zurück zu einer Leerlaufscheibe 533, die

riuitung gedreht wird (verursacht durch das Ab- 4" zur Drehung um eine Achse 502 zwischen den Bu-

wickchi des Bandes 328), wird somit eine Kraft durch geln 497 und 498 gelagert ist, rückwärts zu einer

die Trommel auf das Band 328/4 ausgeübt, um die- Leerlaufscheibe 534 auf der Achse 482 der unteren

ses Bii.nd weiter auf die Trommel aufzuwickeln. Diese Scheibenreihe zwischen den Verlängerungsantriebs-

Ktalt wird durch das Band entlang seiner Bewe- Stützbügeln, nach unten zu einer Leerlaufscheibe 535

gungsba'in nach oben und über eine Leerlaufscheibc 45 auf der Achse 464 in dem Verlängerungs-Ausgleichs-

521 übertragen, die zur Drehung um die Achse 487 gewichts-Schlittcn. zurück zu einer Leerlaufscheibe

am oberen Ende des Schaftes gelagert ist, und dann 536 in der festen Scheibenreihe am oberen Ende

nach unten und um eine Leerlaufscheibe 522, die zur des Schaftes auf der Achse 487 und dann nach unten

Drehung auf der Achse 484 in dem Verlängerungs- zu einer Trommel 416, an der das Ende des Bandes

Aiisgleichsgewichts-Sch'ittenkörper 445 gelagert ist. 50 befestigt ist.

Das Band 328/4 erstreckt sich dann nach oben zu Die auf das Band 410 durch die Übertragungseiner Letrlaufscheibe 523, die zur Drehung um die trommel 409 ausgeübte Zugkraft verursacht, daß das Achse 482 zwrchen den Verlangeruiigsanlricl"«-:- Band sich um diese Trommel wickelt und sich von Stützbügeln gelagert ist, nach vorn über eine Im- der Trommel 416 im gleichen Ausmaß abwickelt laufscheibe 524.die zwischen den Bügeln 497 und 55 Das verursacht, daß die Trommel 416 in der Greif-498 zur Drehung um die Achse 502 gelagert ist, und zange sich in Gegenuhrzeigerrichtung cntspiechenc dann nach unten und um eine leerlaufscheibc 525. der Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung der Tromti:·;-■,,.· Ordiung um die Achse 475 in dem Z-Bewc- mel im Handgriff des Führungsarms dreht. Diese γ . i.sgivichspewiditK-SchliUen 457 gelageit ist. Drehung der Trommel 416 übt eine Zugkraft auf cit has Iktnd 328,1 erstreckt sich dann nach ölvn πι <~>o Band 410/4 aus, die durch das Band ausgeübt win einer Leerlaufscheibc 526. die zur Drehim.·: up- die . \ 1 f seiner Bewegung^! ahu nach oben und über ein« Achse 499 zwischen den Bügeln 497 und 498 gc- Leerlauf-chäbe 537 in der festen Scheibenreihe ;;n lagert ist. rückwärts z.u eine: Leerlaufscheibe 527, oberen linde des- Schaftes, die sich um die Achse 48' die zur Drehung um die Achse 484 zwischen den dreht, nach nnien und über eine Leerlaufscheib'.· 538 Vcilängcrungsantriehs-Stützbügeln gelagert ist. und 65 die um die Achse 464 in dem Vcrlängcrungs-Aus nach unten entlang der äußeren Rückseite des Schaf- gleiehsgewichts-Schlittcn drehbar ist. nach oben im tcs zu einer Leerlaufscheibe 528, die zur Drehung über eine Leerlaufscheibe 539 in der unteren Schei um die Achse 494 in dem Schaftbügel 449 gelagert benreihe, die zwischen den Verlängeiungsantrieb?

Stützbügeln fest angebracht und um die Achse 482 drehbar ist, und vorwärts zu einer Leerlaufscheibe 540, die um die Achse 502 zwischen den Bügeln 497 und 498 drehbar ist.

Das Band 410/1 erstreckt sich dann nach unten zu einer Leerlaufscheibe 541, die um die Achse 475 in dem Z-Bewegungs-Ausgleichsgewichts-Schlitten drehbar ist, nach oben zu einer Leerlaufscheibe 542 in der oberen Scheibenreihe, die zwischen den Bügeln 497 und 498 um die Achse 499 drehbar gehalten ist, rückwärts zu einer Leerlaufscheibe 543, die um die Achse 484 zwischen den Verlängerungsantriebs-Stüizbügeln drehbar ist, nach unten und um eine Leerlaufscheibe 544 in der unteren Schdbenreihe des Schaftbügels 449, die um die Achse 494 drehbar ist, um die Leerlaufscheibe 545 in der oberen Scheibenreihe desselben Bügels, die um die Achse 492 drehbar ist, und dann nach oben und über die doppelte Lagerscheibe 412 (in der anderen Nut und in einer Richtung entgegengesetzt zum Band 410) und unter einer Leerlaufscheibe 419 entlang

zu der Trommel 409, an der das Ende des Bandes tefestigt ist. Die auf das Band 410 Λ ausgeübte Zugkraft verursacht, daß sich das Band von der Trommel 409 abwickelt, während sich die Trommel in Gegenuhrzeigerrichtung dreht.

Es wird ersichtlich sein, daß sich die Längen der Bewegungs-Übertragungsbänder und -Kabel selbst einstellen, um Veränderungen in der Länge des Greifarmes auszugleichen, die durch das Ausfahren und

ίο Zurückziehen des Zwischenrohres 26 Λ verursacht werden, ebenso gut wie durch das Ausfahren und Zurückziehen des Auslegerrohres 27. Jedes der Bewegungs-Übertragungssysteme wurde in Verbindung mit den schematischea Darstellungen bei seiner Be wegung in einer einzigen Richtung dargestellt. Die Arbeitsweise der Systeme zum Erzielen der Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird leicht verständlich sein. Es wird auch deutlich sein, daß beim tatsächlichen Betrieb des Manipulators zwei

ao oder mehrere der Bewegungssysteme gleichzeitig aber unabhängig arbeiten.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Manipulator zur Fernhandhabung von hinter einer Schutzwand in einem isolierten Raum be- S findlichen Gegenständen mit einem in der Schutzwand waagerecht angeordneten, rohrförmigen, abgedichteten Träger, mit einem an dem einen Trägerende außerhalb des isolierten Raumes schwenkbar gelagerten Führungsann, bestehend aus einem in Längsrichtung feststehenden Schaftrohr und einem teleskopartig in diesem beweglichen Auszugsrohr, mit einem an dem anderen Trägerende innerhalb des isolierten Raumes schwenkbar gelagerten Greifarm, bestehend aus einem in Längsrichtung feststehenden Schaftrohr, einem teleskopartig in dem Schaftrohr beweglichen Zwischenrohr und einem teleskopartig in dem Zwischenrohr beweglichen Auszugsrohr, und mit an den Armen angebrachten Vorrichtungen sowie in dem abgedichteten Träger befindlichen Kupplungen zur Übertragung aller Bewegungen des Führungsarmendes durch die Abdichtung in dem Träger auf das Greifarmende, gekennzeichnet durch ein Antriebssystem (423, 428, 434, ...) an dem Greifarm (11) für das Zwischenrohr (26/1), welches durch den Träger (14) mit einer Betätigungsvorrichtung (23) an dem Führungsann (10) für eine von dem Führungsann unabhängige öewegung des Zwischenrohres (26A) verbunden ist.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Greifarmbaugruppe ein Paar im Abstand zueinander angeordnete Antriebs-Stützbügel (421, 422) angeordnet sind, daß das Antriebssystem; zum Antrieb der Antriebselemente ein Eingangszahnrad (427) und eine Motoreinheit (423) mit einem Ausgangszahnrad (425) aufweist, welches mit dem Eingangszahnrad im Eingriff steht, daß die Motoreinheit zwischen den Antriebs-Stützbügeln auf einem überbrückenden Element (424) aufgehängt ist, welches mittels an seinen Enden vorgesehenen Befestigungselementen leicht lösbar an den Antriebs-Stützbügeln befestigt ist, und daß das Ausgangszahnrad oberhalb des Eingangszahnrades angeordnet ist, so daß, wenn die Motoreinheit auf dem überbrückenden Element angehoben wird, die Zahnräder außer Eingriff kommen und das Ausgangszahnrad einer austauschbaren Motoreinheit leicht mit dem Eingangszahnrad in Eingriff bringbar ist (F i g. 3 A).

3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente eine Welle (428) aufweisen, die zur Drehung in der Nähe des oberen Endes der Greifarmbaugruppe um eine Achse gelagert ist, welche senkrecht auf der durch die Längsachsen des Greifarmes und des rohrförmigen, abgedichteten Trägers verlaufenden Ebene steht, wobei die Welle derart angeschlossen ist, daß sie von der Motoreinheit (423) angetrieben wird, daß die Antriebselemente wenigstens zwei Trommeln (429, 430, 433, 434) aufweisen, die mit der Welle drehbar sind, und wenigstens zwei langgestreckte elastische, eine lineare Bewegung übertragende Elemente (431, 432, 435, 436), von denen eines (431, 432) an einer der Trommeln befestigt und um diese in einer Richtung herumgewickelt ist und sich zu dem Zwischenrohr (26A) erstreckt und an diesem befestigt ist, während das andere (435, 436) an der anderen dieser Trommeln befestigt und um diese in der entgegengesetzten Richtung herumgewickelt ist und sich zu dem Zwischenrohr erstreckt und an diesem befestigt ist, um eine Kraft entgegengesetzt zu derjenigen auszuüben, die von dem ersten eine lineare Bewegung übertragenden Element bei einer Drehung der Welle ausgeübt wird.

4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine lineare Bewegung übertragenden Elemente Kabel sind und daß die Trommeln (429, 430, 433, 434) spiralig genutet sind, so daß die gesamte Länge des Kabels, die sich von einer Trommel zu dem Zwischenrohr und von dem Zwischenrohr zu der anderen Trommel erstreckt, im wesentlichen konstant gehalten wird.

Die Erfindung betrifft ein im nachfolgenden als Manipulator bezeichnetes Handhabungsgerät zur Fernhandhabung von hinter einer Schutzwand in einem isolierten Raum befindlichen Gegenständen mit einem in der Schutzwand waagerecht angeordneten, rohrförmigen, abgedichteten Träger, mit einem an dem einen Trägerende außerhalb des isolierten Raumes schwenkbar gelagerten Führungsarm, bestehend aus einem in Längsrichtung feststehenden Schaftrohr und einem teleskopartig in diesem beweglichen Auszugsrohr, mit einem an dem anderen Trägerende innerhalb des isolierten Raumes schwenkbar gelagerten Greifarm, bestehend aus einem in Längsrichtung feststehenden Schaftrohr, einem teleskopartig in dem Schaftrohr beweglichen Zwischenrohr und einem teleskopartig in dem Zwischenrohr beweglichen Auszugsrohr, und mit an den Armen angebrachten Vorrichtungen sowie in dem abgedichteten Träger befindlichen Kupplungen zur Übertragung aller Bewegungen des Führungsarmendes durch die Abdichtung in dem Träger auf das Greifarmende.

Bei dem Manipulator der vorgenannten Art ist die Vorrichtung an dem Greifarm zur Bewegung des Greifarmendes in Abhängigkeit von der Bewegung des Führungsarmendes so ausgebildet, daß eine in Längsrichtung des Führungsarmes ausgeführte Bewegung des Führungsarmendes den zweifachen Bewegungsweg des Greifarmendes in Längsrichtung des Greifarmes bewirkt, während alle anderen Bewegungen des Führungsarmendes mit dem Verhältnis 1 :1 auf das Greifarmende übertragen werden. Dies bringt den Vorteil, daß der Bedienende das Führungsarmende nicht bis zum Fußboden bewegen muß, um das Greifarmende bis auf den Fußboden abzusenken. Er braucht mit dem Führungsarmende lediglich einen halben Weg bis zum Fußboden zurückzulegen, um mit dem Greifarmende in dem isolierten Raum an einen auf dem Fußboden befindlichen Gegenstand heranzukommen. Das bedeutet, daß unter anderem zur Beobachtung des Inneren des isolierten Raumes das Beobachtungsfenster relativ klein gehalten werden kann.