DE2537800A1 - Manipulator - Google Patents

Manipulator

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DE2537800A1
DE2537800A1 DE19752537800 DE2537800A DE2537800A1 DE 2537800 A1 DE2537800 A1 DE 2537800A1 DE 19752537800 DE19752537800 DE 19752537800 DE 2537800 A DE2537800 A DE 2537800A DE 2537800 A1 DE2537800 A1 DE 2537800A1
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manipulator
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DE19752537800
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Guiseppe Oboni
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008Balancing devices
    • B25J19/0012Balancing devices using fluidic devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

  • Manipulator Die Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator insbesondere für industrielle Zwecke.
  • Im Bestreben, die körperliche Arbeit des Menschen insbesondere bei industriellen Verfahren durch maschinelle Arbeit zu ersetzen, wurden in jüngerer Zeit Arbeitsvorrichtungen oder Manipulatoren entwickelt. Diese sind jedoch wegen der dazugehörigen, zumeist numerischen Steuereinrichtungen sowie im Hinblick auf den hohen Wartungsaufwand sehr teuer.
  • da es andererseits kaum moglich ist, für jede spezielle Arbeit einen besonderen Manipulator zu bauen, welcher allein für die Verrichtung der betreffenden Arbeit eingerichtet ist und einen entsprechend vereinfachten Aufbau hat, werden gewöhnlich sehr komplizierte Manipulatoren eingesetzt, deren Möglichkeiten dann nur zu einem geringen Deil in Anspruch genommen werden. Daraus ergeben sich im Hinblick auf die zu verrichtende Arbeit unverhältnismäßig hohe Anschaffungs-und Wartungskosten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator zu schaffen, dessen Einsatzmöglichkeiten sowohl bei der ursprünglichen Aufstellung als auch bei Umstellung eines bereits aufgestellten Geräts den jeTfelligen Anforderungen entspreche bzw. sich an diese anpassen lassen, so daß sich ein vereinfachter Aufbau des Manipulators selbst sowie der dazugehörigen Steuereinrichtungen und eine vereinfachte Wartung ergibt.
  • Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Manipulator ein einen Arbeitsarm aufweisendes Arbeitsteil sowie eine Anzahl von Verstelleinheiten für die Bewegung des Arbeitsteils um jeweils eine Achse bzw. in einer Richtung aufweist, und daß die Verstelleinheiten untereinander austauschbar zugepaßte Verbindungseinrichtungen haben, so daß für den Aufbau eines Manipulators für einen bestimmten Einsatz das den Arbeitsarm tragende Arbeit steil unter Weglassung derjenigen Verstelleinheiten, deren Stellmöglichkeiten für den betreffenden Einsatz nicht erforderlich sind, mit einer oder mehreren Verstelleinheiten auf einer feststehenden Unterlage kombinierbar ist.
  • Dank einer derartigen Anordnung stehen für den Aufbau einer automatisierten Arbeitskette in verschiedenster Weise miteinander kombinierbare Einheiten zur Verfügung, welche jeweils derart zu einem Manipulator kombinierbar sind, daß dieser die für die von ihm zu verrichtende Arbeit notwendigen Stell-und Bewegungsmöglichkeiten aufweist. Der Manipulator hat daher in jedem Falle den einfachst möglichen Aufbau und die dazugehörigen Steuereinrichtungen werden ebenfalls vereinfacht.Einfacher aufgebaute Manipulatoren können jederzeit durch Hinzufügen anaerer Einheiten für die Durchführung komplizierterer Arbeiten ausgebaut oder durch Wegnahme von Einheiten weiter vereinfacht werden, wenn es sich darum handelt, einfachere Arbeiten auszuführen. Für diese Zwecke ist lediglich ein Satz untereinander austauschbarer Einheiten notwendig, welche ohne Schwierigkeit an einem vorhandenen Manipulator angebaut oder von diesem abgenommen werden können.
  • Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine im Schnitt dargestellte Vorderansicht des oberen Teils eines erfindungsgemäßen Hanipulators mlt einer Sombinatior von Verstelleinheiten für sämtliche Bewegungsrichtungen, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1, Fig. n eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten oberen Teils des Manipulators, Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Schnittansicht eines unteren Teils des Manipulators und Fig. 5 bis 20 in verkleinertem Maßstab die verschiedenen Kombinationsmöglich'Keiten der in Fig. 1 bis 4 insgesamt dargestellten Einheiten.
  • Die Verstelleinheiten des erfindungsgemäßen Manipulators dienen dazu, ein Arbeitsteil zu tragen und beweglich zu führen. Bei dem Arbeitsteil kann es sich um ein solches von herkömmlicher Bauweise handeln oder auch um einen in einer anderen Patentanmeldung bzw. Patentschrift des Anmelders beschriebenen Betätigungsarm. Das Arbeitsteil ist daher nicht im einzelnen dargestellt. In Fig. 1 und 3 erkennt man lediglich einen Arm B und ein Tragteil A des Arbeitsteils. Zum besseren Verständnis der Erfindung sei jedoch anhand von Fig. 5 ein Beispiel für ein mit den Verstelleinheiten des erfindungsgemäßen Manipulators kombinierbares Arbeitsteil beschrieben.
  • Das Tragteil A des Arms B hat ein Paar Seitenwände C mit daran gelagerten Rollen D, welche den Arm B tragen und längsverschieblich führen. Das Verstellen des Arms in Längsrichtung erfolgt unter dem Antrieb eines auf dem Tragteil A befestigten Motors E. An seinem feien Ende trägt der Arm B eine Gabel i, welche unter dem Antrieb eines am anderen Ende des Arms B befestigten Motors G um die Längsachse des Arms verdrehbar ist. In der Gabel F ist ein Kopf H gelagert, welcher unter dem Antrieb eines am Arm B angebrachten Motors J um eine zur Drehachse der Gabel-F senkrechte Achse schwenkbar ist. Der Kopf H trägt eine Auf spannplatte L welche unter dem Antrieb eines neben dem Motor J am Arm B angebrachten Motors um eine zur Schwenkachse des Kopfs H senkrechte Achse verdrehbar ist. Auf der Aufspannplatte kann ein Greifwerkzeug, eine Schweißzange, eine Spritzpistole oder irgend ein anderes zum Einsatz kommendes Werkzeug befestigt werden. Das Arbeit steil kann mit seinem Tragteil A auf jeder feststehenden oder beweglichen Unterlage befestigt werden, so daß es innerhalb der durch die vier beschriebenen Bewegungemöglichkeiten gegebenen Granzen Als Arbeitsvorrichtung oder Manipulator verwendbar ist. Gemäß der Erfindung ist ein solches oder ahnliches Arbeitsteil bzw. dessen Tragteil A mittels der im folgenden beschriebenen Verstelleinheiten je nach dem Verwendungszweck um verschiedene Achsen bzw. in verschiedenen Richtungen bewegbar gehalten.
  • In Fig. 1 und 3 erkennt man eine insgesamt mit 1 bezeichnete erste Verstelleinheit zum Verschwen2Qn des Tragteils A um eine waagerechte, senkrecht zur Längsachse des Arms B verlaufende Kippachse. Die Verstelleinheit 1 hat ein Paar etwa mittels Schrauben 19 am Tragteil A befestigbarer Seitenteile 10. Diese sind mittels jeweils eines Gelenks 13 an Stützen 12 aufgehängt, welche ihrerseits auf einer Grundplatte 14 stehen. ine an einem Seitenteil 10 gebildete Verzahnung 11 kämmt mit einem Ritzel 15 auf der Ausgangswelle eines an der betreffenden Stütze 12 befestigten und von einem Motor 17 angetriebenen Getriebes 15. Der Motor 17 kann ein Hydraulikmotor sein und in beXsn-ater Weise mittels einer numerischen Steuereinrichtung gesteuert werden. Durch Betatigung des Motors 17 in der einen oder anderen Richtung läßt sich somit das Tragteil A und mit ihm der Arm B in der einen oder anderen Richtung um eine waagerechte Achse kippen.
  • Wie man in Fig. 3 erkennt, weist die Grundplatte 14 der Verstelleinheit 1 für ihre Befestigung Verbindungseinrichtungen, beispielsweise Schraubenlöcher 18, auf, von denen wenigstens einige an den gleichen Stellen angeordnet sind wie entsprechende Schraubenlöcher X im Tragteil A des Arms B, so daß die beschriebene Verstelleinheit 1 in solchen Fällen, in denen das Arbeitsteil nicht gekippt oder schräggestellt zu werden braucht, weggelassen und das Tragteil A des Arms B anstelle der Grundplatte 14 auf einer der nachstehend beschriebenen weiteren Verstelleinheiten befestigt werden kann.
  • Eine zweite, insgesamt mit 2 bezeichnete Verstelleinheit dient zum Verdrehen das Arbeitsteils mit dem Anlenkteil A und dem Arm B um eine senkrechte Achse und kann direkt oder unter Zwischenschaltung der ersten Verstelleinheit 1 mit dem Tragteil A verbunden sein. Die zweite Verstelleinheit 2 weist eine obere Tragplatte 20 auf, welche mittels eines Drucklagere 21, eines Radiallagers 22 und eines Gegendrucklagers 23 drehbar auf einer Grundplatte 23 gelagert ist.
  • Sowohl die --obere Tragplatte 20 als auch die Grundplatte 23 haben Verbindungseinrichtungen bzw. Schraubenlöcher in einer der der Verbindungsstellen 18 und X der ersten Verstelleinrichtung 1 bzw. des Tragteils A entsprechenden Anordnung, so daß eine der beiden Einheiten auf der Tragplatte 20 und die Grundplatte 23 auf einer der nachstehend beschriebenen Verstelleinheiten befestigbar ist Bin mit der oberen Tragplatte 20 fest verbundener Zairnkranz 25 kämmt mit einem Ritzel 26 auf der Ausgangswelle eines Getriebes 27, welches auf der Grundplatte 23 befestigt und von einem Motor 28 angetrieben ist. Der Motor 28 kann wiederum ein Hydraulikmotor und in bekannter leise mittels einer numerischen Steuereinrichtung steuerbar sein. Bei Betätigung des Motors 28 in der einen oder anderen Richtung wird das Tragteil A und der Arm B des Arbeitsteils in entsprechenden Richtungen um eine senkrechte Achse gedreht. Dies geschieht unabhängig von einer mittels der ersten Verstelleinrichtung 1 - falls diese vorhanden ist - bewirkten Kippbewegung des Arbeitsteils.
  • In solchen Fällen, iii denen das Verdrehen des Arms B um eine senkrechte Achse nicht notwenig ist, kann die zweite Verstelleinheit 2 weggelassen und das Tragteil A des Arms 13 oder die Grandplatte 14 der ersten Verstelleinheit 1 anstelle der Grundplatte 23 der zweiten Verstelleinheit 2 auf einer der nachstehend beschriebenen weiteren Verstelleinheiten befestigt werden.
  • Eine dritte, insgesamt mit 3 bezeichnete Verstelleinheit dient dazu, das Arbeitsteil mit der Arm B und gegebenenfalls zusammen mit den Verstelleinheiten 1 und 2 senkrecht zu heben und zu senken. Die dritte Verstelleinheit 3 hat eine obere Tragplatte 30 mit Verbindungseinrichtungen bzw. Schraubenlöchern in einer der der Verbindungsstellen 24, 18 oder X an der zweiten bzw. ersten Verstelleinheit 2 bzw. 1 bzw. dem Tragteil A des Arms B entsprechenden Anordnung für die Befestigung eines der genannten Teile.
  • Vier an der oberen Tragplatte 30 befestigte senkrechte Führungsstangen 31 sind längsverschieblich in entsprechenden Bohrungen eines an einer Grundplatte 33 befestigten Führungsstücks 32 geführt. Die Grundplatte 33 hat Anschlußstellen bzw. Schraubenlöcher 34 in einer der der Verbindungsstellen X, 18 und 24 entsprechenden Anordnung für die Befestigung des dritten Verstelleinheit 3 auf einer der im folgenden beschriebenen Verstelleinheiten. Ein Teil einer weiteren an der Tragplatte 30 befestigten Stange 35 ist als Zahnstange 36 ausgebildet. Diese kommt mit einem Ritzel 37 auf der Ausgangswelle eines Getriebes 38, welches fest mit der Grundplatte 33 verbunden und mittels eines Motors 39 antreibbar ist. Der Motor 39 kann ein Hydraulikmotor und in bekannter Weise mittels einer numerischen Steuereinrichtung steuerbar sein. Durch Betätigung des Motors 39 in der einen oder anderen Richtung läßt sich das Arbeit steil mit dem Arm 13 senkrecht heben und senken. Dies geschieht unabhängig von einer mittels der ersten Verstelleinheit 1 erzeugten Kippbewegung und/oder der mittels der zweiten Verstelleinheit 2 erzeugten Drehung um die Hochachse.
  • In solchen Fällen, in denen die Höhe des Arbeitsteils mit dem Arm B nicht verändert zu werden braucht, kann die dritte Verstelleinheit 3 weggelassen und das Tragteil A oder eine der Grundplatten 14, 23 anstelle der Grundplatte 33 an einer der im folgenden beschriebenen Einrichtungen befestigt werden.
  • Beim Heben und Senken der vorstehend beschriebenen Anordnung hat der Motor 39 ein ziemlich großes Gewicht zu bewegen. Um eine Sberlastung des Motors zu vermeiden, wird dieses Gewicht vorzugsweise ausgeglichen. Dazu dient eine insgesamt mit 4 bezeichnete Ausgleichseinheit mit einem etwa mittels Zugschrauben 41 am Fuhrungsstück 32 befestigten Zylinder 40 und einem abgedichtet darin geführten, am unteren Ende der die Zahnstange 36 aufweisenden Stange 35 befestigten Solben 42. Der Zylinder 40 hat an seinem Boden 43 einen Anschluß 44 für eine (nicht gezeigte) zu einem Windkessel führende Leistung, Der Windkessel kann unter einem solchen Druck gehalten werden, daß die auf den Kolben 42 einwirkende, aufwärts gerichtete Kraft im wesentlichen gleich dem Gesamtgewicht der auf der Tragplatte 30 ruhenden Anordnung einschließlich des Gewichts der Tragplatte 30 und der damit verbundenen Teile ist. Damit ergibt sich eine pneumatische Federung, welche die Belatung des Motors 39 ausgleicht und ihn so entlastet. Der Zylinder 40 bildet außerdem einen Schutz für das untere, als Zaimstange 36 ausgebildete Teil der Stange 35. Als Schutz für das obere Teil der Stange 35 kann zwischen dem Führungsstück 32 und der Tragplatte 30 ein Faltenbalg 45 angeordnet sein.
  • Eine insgesamt mit 5 bezeichnete vierte Verstelleinheit des Manipulators dient dazu, das Arbeitsteil in einer waagerechten Ebene senkrecht zur Längsachse des Arms B zu verfahren. Die vierte Verstelleinheit 5 hat eine obere Tragplatte 50 mit Verbindungseinrichtungen bzw. Schraubenlöchern, deren Anordnung der der Veebindungseinrichtungen 34, 24, 18 und X der ersten, zweiten, bzw. dritten Verstelleinheit 1 bzw. 2 bzw. 3 bzw. des Arbeitsteils entspricht und der Befestigung einer dieser Einheiten dient. An der Tragplatte 50 um waagerechte Achsen drehbar gelagerte Rollen 51 laufen in ein C-Profil aufweisenden Schienen 52, deren Länge den jeweiligen Einsatzbedingungen entspricht, und welche Verbindungseinrichtungen 53 aufweisen, deren Anordnung wenigstens nu Teil der der vorstehend beschriebenen Verbindungseinrichtungen X, 18, 24 und 34 entspricht und welche dazu dienen, die Schienen 52 auf einem nachstehend beschriebenen Traggestell zu befestigen. Ferner trägt die Tragplatte 50 um senkrechte Achsen drehbare Rollen 542 welche an den Außenseiten der Schienen 52 abrollen Dadurch ist die Tragplatte 50 sehr genau entlang den Schienen 52 geführt. Ferner trägt die TraIatte 50 ein mittels eines Motors 56 antreibbares Getriebe 55. Ein auf dessen Ausgangswelle sitzendes Ritzel 57 kämmt mit einer an der UnterseIte der einen Schiene 52 gebildeten Zahnstange 58. Durch Betätigung des Motors 56 in der einen oder anderen Richtung läßt sich die Tragplatte 50 mit dem Arm 13 sowie mit den gegebenenfalls zwischen dem Tragteil A des Arms 13 und der Tragplatte 50 angeordneten Verstelleinheiten 1, 2 und/oder 3 entlang den Schienen 52 in der entsprechenden Richtung verfahren. Der Motor 56 kann ein Hydraulikmotor und in bekannter Diese mittels einer numerischen Steuereinrichtung steuerbar sein.
  • Falls eine zu verrichtende Arbeit ein Verfahren des Arms B in einer waagerechten Ebene senkrecht zu seiner Längsachse nicht erfordert, kann die vierte Verstelleinheit 5 weggelassen und anstelle der Schienen 52 eine der Grungplatten *, 14, 23 oder L. auf dem im folgenden beschrIebenen Traggestell befestigt werden.
  • Das Tragteil X, die Grundplatten 14, 23 und 33 und die Schienen 52 können zwar auf irgend einer beliebigen Unterlage befestigt werden, in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch ein auf einer Standfläche befestigbares Traggestell vorgesehen, auf welchem das Arbeit steil und/oder die jeweils benötigten Verstelleinheiten befestigbar sind.
  • Ein solches, insgesamt mit 6 bezeichnetes Traggestell ist aus gegebenenfalls in Sätzen von verschiedener Höhe vorhandenen Seitenteilen 60 gebildet, welche auf einer in einer Standfläche verankerten Grundplatte 61 oder auf der Standfläche selbst befestigbar sind. An der Oberseite haben die Seitenteile 60 Auflageflächen 62 mit Verbindungseinrichtungen in einer der der Verbindungsetellen X, 18, 24, 34 und 53 entsprechenden Anordnung, so daß wahlweise das Arbeitsteil oder eine der Verstelleinheiten 1, 2, 3 oder 5 auf dem Traggestell 6 befestigt werden kann. Sofern die Schienen 52 eine größere Länge aufweisen, können sie auf mehreren nebeneinander angeordneten Traggestellen 6 befestigt seine Wie vorstehend erläutert, entsprechen die Verbindungseinrichtungen der verschiedenen TragplaDten und Grundplatten einander, so daß jede Einheit des Manipulators wahlweise weggelassen oder in den Gesamtaufbau einbezogen werden kann.
  • Damit läßt sich dieser jeweils aus einer zweckentsprechend gewählten Anzahl von Einheiten kombinieren. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, einen Manipulator mit dem für den jeweiligen Verwendungszweck geringstmöglichen Aufbau zusammenzusetzen, einen vorhandenen Manipulator für andere Verwendungszwecke umzurüsten und die verschiedenen Einheiten beliebig unter sämtlichen in einer Anlage vorhandenen Manipulatoren auszutauschen. Auch kann die Anschaffung der verschiedenen Einheiten entsprechend den jeweiligen Erfordernissen nach und nach erfolgen, wodurch die Finanzierung der Anlage insgesamt erleichtert ist.
  • In Fig. 5 bis 20 sind verschiedene Kombinationsmöglichkeiten der beschriebenen Einheiten zum Erstellen von Manipulatoren mit verschiedenen Anzahlen und Kombinationen von Bewegungsmöglichkeiten dargestellt.
  • In g. 5 ist das Tragteil A des Arms B direkt auf dem Traggestell 6 befestigt. In dieser einfachsten Kombination hat der dargestellte Arm B nur die vier ihm eigenen Bewegungsmöglichkeiten.
  • In Fig. 6 bis 9 ist zwischen dem Arbeit steil mit dem Arm B und dem Traggestell 6 jeweils eine der Verstelleinheiten 1, 2, 3 bzw. 5 angeordnet. Zusätzlich zu den ihm eigenen Bewegungsnöglich'meiten kann der Arm 13 hier um eine waagerechte Achse gekippt bzw. um eine senkrechte Achse gedreht bzw. in der Höhe verstellt bzX. in einer waagerechten Ebene quer verfahren werden.
  • In Fig. 10 bis 15 sind jeweils zwei Verstelleinheiten in verschiedenen Kombinationen zwischen dem Arbeit steil und dem Traggestell 6 angeordnet. Bei den dargestellten Kombinationen B-1-2-6, 13 -1-3-5, B-2-3-6 und B-1-5-6 ergeben sich für den Arm B neben den ihm eigenen jeweils zwei weitere Bewegungsmöglichkeiten, so daß erste nach den miteinander kombinierten Einheiten zusammengesetzte Bewegungen ausführen kann.
  • In Fig. 1G bis 19 sind jeweils drei Verstelleinheiten in verschiedenen Kombinationen zwischen dem Arbeit steil und dem Traggestell 6 angeordnet. Bei den dargestellten Kombinationen B-1-2-3-E, B-1-2-5-6 und 3-1-3-5-6 ergeben sich für den Arm B neben den ihm eigenen jeweils drei weitere Bewegungsmöglichkeiten, so daß er je nach den miteinander kombinierten Einheiten zusammengesetzte Bewegungen ausführen kann.
  • Schließlich zeigt Fig. 20 in einer verkleinerten Gesamtansicht von Fig. 1 bis 4 eine vollständige Kombination der vier Verstelleinheiten 1, 2, 3 und 5 zwischen dem Arbeitsteil mit dem Arm B und dem Traggestell 6. Diese Kombination B-1-2-3-5-6 verleiht dem Arm B neben den ihm eigenen vier Bewegungsmöglichkeiten eine Beweglichkeit in weiteren vier Richtungen. Die Kombination der so geschaffenen acht Bewegungsmdglichkeiten gewährleisten eine auch für sehr komplizierte Arbeitsabläufe ausreichende Beweglichkeit des Arms.
  • Die vorstehend beschriebenen Einzelheiten dienen lediglich als Beispiele für die Ausführung der verschiedenen Teile und Einheiten, deren Ausführung und Anzahl in verschiedener Weise variiert werden können. Es besteht auch die Möglichkeit der Ausbildung von kombinierten Einheiten mit Einrichtungen für Bewegungen in zwei oder drei Richtungen. Das dargestellte Arbeitsteil entspricht de: in einer anderen Patentanmeldung bzw. Patentschrift des Anmelders beschriebenen Arbeitsarm. Es kann jedoch auch in anderer Weise ausgeführt sein und wahlweise die gleichen Bewegungsmöglichkeiten wie im beschriebenen Beispiel oder eine andere Kombination von Bewegungsmöglichkeiten haben. An den Verstelleinheiten kann auch ein einfacher Arm ohne eigene Bewegungsmöglichkeiten angebracht werden. Dies geschieht in solchen Fällen, in denen die durch die beschriebenen Verstelleinheiten gegebenen BewegunbUsmöglichReiten allein für die Durchführung der für die am Arm angebrachten Werkzeuge vorgesehenen Arbeiten ausreichen.
  • Für die verschiedenen Antriebe können anstelle von Hydraulikmotoren auch andere Antriebsquellen, etwa Druckluft- oder Elektromotoren vorgesehen sein. Ebenso kann anstelle der erwähnten numerischen Steuerung eine anders geartete Steuerung angewendet werden. In jedem Falle sind die Verstelleinheiten mit für die Art der angewendeten Steuerung geeigneten Stellungs-Siganlgebern versehen. Diese können von herkömmlicher Art sein und sind deshalb nicht im einzelnen beschrieben. Im Falle einer numerischen Steuerung können die Signalgeber etwa über gezahnte Drehkörper betätigbare und mit einer Steuereinrichtung zusammenwirkende Unterbrecher sein. In einer einfacheren Ausführung sind an den Einheiten MiRroschalter angebracht, welche mit dazugehörigen Anschlagen zusammenwirken, um bei einfachen Arbeitsvorgängen die Bewegungen des Manipulators in bestimmten Endstellungen zu begrenzen.

Claims (9)

Pat entansprüche:
1. Manipulator, insbesondere für industrielle Zwecke, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß er ein einen Arm (13) aufweisendes Arbeit steil (A bis k) sowie eine Anzahl von Verstelleinheiten (1,2,3,5) für die Bewegung des Arbeitsteils um jeweils eine Achse bzw. in einer Richtung aufeist, und daß die Verstelleinheiten untereinander austauschbar zugepaßte Verbindungseinrichtungen (x, 18, 24, 34, 53) haben, so daß für den Aufbau eines Nanipulators für einen bestimmten Einsatz das den Arm tragende Arbeitsteil unter Weglassung derjenigen Verstelleinheiten, deren Stellmöglichkeiten für den betreffenden Einsatz nicht erforderlich sind, mit einer oder mehreren Verstelleinheiten auf einer feststehenden Unterlage (6) kombinierbar ist.
2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das den Arm (B) tragende Arbeitsteil ein Tragteil (A) aufweist, daß die feststehende Unterlage (6) wenigstens eine Tragplatte (62) hat und daß die Verstelleinheiten (1, 2, 3, 5) jeweils wenigstens eine obere Tragplat-te (20, 30, 50) und/oder wenigstens eine Grundplatte (14, 23, 3@, 52) aufweisen, wobei das Tragteil sowie die Trag- und Grundplatten jeweils vorzugsweise mit Schrauben versehene Verbindungseinrichtungen (X, 18, 24, 34, 53) haben, welche wenigstens zum Teil in allen Platten und im Tragteil gleich angeordnet sind.
3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine erste, als Kippeinheit ausgebildete Verstelleinheit (1) am Tragteil (A) des Arbeitsteils befestigbare Seitenteile (10) aufweist, welche schwenkbar an fest auf einer Grundplatte (14) angebrachten Stützen (12) angebracht sind und deren eines ein Zahnsegmen-t (11) hat, und daß an einer der Stützen ein Antrieb (16, 17) mit einem mit dem Zahnsegment kömmenden Ritzel (15) angebracht ist.
4. Manipulator nach wenigstens einem der Ansnrüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine zweite Verstelleinheit (2) zum Erzeugen einer Drehung um die Hochachse eine mittels Lagern (21, 22, 29) auf einer Grundplatte (23) gelagerte obere Tragplatte (20) aufweist, mit welcher ein Zahnkranz (25) verbunden ist, und daß die Grundplatte einen Antrieb (27, 28) trägt, welcher ein mit dem Zahnkranz kämmendes Ritzel (26) hat.
5. Manipulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine dritte Verstelleinheit (3) für senkrechte Hub- und Absenkbewegungen eine obere Tragplatte (30) aufweist, mit an dieser befestigten Führungsstangen (31), welche in einem mit einer Grundplatte (3W) verbundenen Hihrungsstück (32) geführt sind, daß eine weitere an der Tragplatte befestigte Stange (35) wenigstens teilweise als Zahnstange (36) ausgebildet ist und daß ein am Führungsstück angebrachter Antrieb (35, 39) ein mit der Zahnstange kämmendes Ritzel (37) aufweist.
6. Manipulator nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß mit dem Führungsstück (32) bzw. der Grundplatte (33) ein Zylinder (40) fest verbunden ist und daß die wenigstens teilweise als Zahnstange (36) ausgebildete Stange (35) einen abdichtend im Zylinder geführten Kolben (42) trägt, wobei die aus den Kolben und dem Zylinder gebildete Einheit (4) an einen Windkesselanschließbar ist, so daß eine pneumatische Federung für den wenigstens teilweisen Ausgleich des Gewichts der zu hebenden Teile gebildet ist.
Manlpulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine vierte Verstelleinheit (5) für waagerechte Verschiebung an einer oberen Tragplatte (50) eine Anordnung von um senkrechte und waagerechte Achsen drehbaren Rollen (54 bzw. 51) aufweist, welche an einem Paar Führungsschienen (52) geführt sind, daß eine der Schienen mit einer Zahnstange (58) versehen ist und daß an der Tragplatte ein Antrieb (55, 5O) angebracht ist, welcher ein mit der Zahnstange kämmendes Ritzel (57) aufweist.
8. Manipulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die feststehende Unterlage (6) ein Paar Seitenteile (60) mit an der Oberseite gebildeten Tragplatten (62) aufweist, auf welchen die verschiedenen Verstelleinheiten (1, 2, 3, 5) ohne Beeinträchtigung von deren Bewegungen befestigbar sind, und daß die Seitenteile mit einer an einer Standfläche zu verankernden Grundplatte (61) verbunden sind.
9. Manipulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Arbeitsteil (A bis K) einen Arbeitsarm (B) aufweist, welcher selbst in verschiedenen Richtungen bewegbar ist.
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