DE2921983A1 - Master-slave-manipulator - Google Patents

Description

beanspruchte Prior j. tat: 31, Kai 1978 / V.St.A. Anmelde-Hr.: 911 232

I)io Erfindung betrifft einen Master-Slave-Manipulator bzv,^r. einen Parallelraanipulator alt Fernsteuerung, bei dem ein Bedienender an einer Seito einer Schutzwand an einem Handgriff Bewegungen ausführt» die an einer Zange oder einem anderen Werkzeug an der entgegengesetzten Seite der Schutsv/and reproduziert werden. Die Rolle dieser Manipulatoren in der Nuklear-Industrie Imt eich von siemlich einfachen LaborinstrimcMitcn zu Arbeitspferden In der Industrie gewandelt. Dabei hat sieh die Bedeutimg von der einfachen Fernbedienung zli Überlegungen der Gesantleinvung des Manipulator?:; verlagert, wobei auch Überlegungen dor Dekont£v,7r.'.nation und Wartung, eines größeren Ilandhabungßboreic-hs des Manipulators, verbesserter Zuverlässigkeit und Gefäaip.t-Betriebseffizienz ingesamt angestellt werden.

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Die Erfindung befaßt sich mit einem Manipulator der den Anforderungen dieser neuen Rolle gerecht vrird und bei dom din Möglichkeit eines Austausches gegen bereits bestehende Hanipulatorsysterne berücksichtigt ist, so daß ein nachträgliches Ausstatten bereite bestehender Anlagen mit dem Manipulator gemäß der Erfindung möglich ist.

Etwa in den vergangenen dreißig Jahron sind die Parallelinanipulatoren von einfachen, für grundlegende Bewegungen und Punktionen geeignete! mechanischen Vorrichtungen zu außerordentlich komplizierten Systemen von stark verbesserter Leistungsfähigkeit und ausgeweitetem Anwendungsbereich entwickelt worden* Zu den frühen Entwicklungen gehört ein Verstellen in Y-Sewegung, um den Bereich des Manipulators nach vorn, auszudehnen sowie den Einbau, die seitliche Drehung oder seitliche Kippbewegung des Slave-Arms gegenübex¹ dem Haster-Arm zu erleichtern sowie eine Ausdehnung der "Z-Bewegung" , durch welche die Länge des Slave-Arms gegenüber dem Kaster-Arm vergrößert wird. Es sind bereits Systeme entwickelt worden, mit denen lineare Bewegungen zwecks Übertragung durch drehbare Dichtungen in Drehbewegungen umgesetzt werden können, um sicherzustellen, daß die Umgebung des Bedienenden vom Arbeitsbereich absolut getrennt ist. Spezielle Verbesserungen sind an den Handgriffen, Handgelenken, Zangenmechanismen und dgl. vorgenommen worden.

Allgemein gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen Master-Slave-Manipulator zur Fernsteuerung, mit dem Arbeit an der entgegengesetzten Seite einer Schutzwand durchgeführt wird. In Übereinstimmung mit ähnlichen Manipulatoren v/eist der Manipulator gemäß der Erfindung eine drehbare horizontale Stütze auf, die sich durch eine Schutzwand oder Sperrwand erstreckt. An einem Ende dieser horizontalen Stütze ist ein in Längsrichtung verlängerbarer Mastex—Arm schwenkbar angelenkt und mit der horizontalen Stütze drehbar, während am entgegengesetzten Ende der horizontalen Stütze und mit ihr drehbar ein in Längsrichtung verläiigerbarer Slave-Arm dreh-

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bar angelenkt ist. Der Manipulator kann, abgedichtet sein, um zu verhindern, daß Schadstoffe von einer Seite der Schutzwand zur anderen gelangen. In diesem Pail gehört zur horizontalen Stütze ein drehbares Dichtungsrohr, welches sich durch die Wand erstreckt und an dessen einem Ende eine Master-Übertragung savior cLnung befestigt ist, wählend am anderen Eii-ie des Dichtungni-ohres eine; Slavc-tibertragungsanordnung befestigt ist, Wenn cun Sicherheitsgründen keine Abdichtung nötig ist, wird ein nichtabgedichtetec horizontales Durchgangsrohr verwendet.

Innerhalb der horizontalen Stütze sind Einrichtungen vorgesehen, die die durch die Bewegung des Handgriffs am Haster-Arm erzeugte lineare Bewegung zwecks Übertrag Ling durch die Schutzwand in eine Drehbewegung umsetzen und dann in eine lineare Bewegung zurüclcverv/andeln, um die Bewegungen des Handgriffs in der Zange am anderen Ende des Slave-Armo wiederzugeben. Die Maßtcr-tibertragungcanordmuig weist ein insgesamt zylindrisches> an einem Ende geschlossenes Gehäuse auf, welches am durchgehenden Rohr anliegt... Am entgegengesetzten offenen Ende ist der Master-Arm von einer Schwenkejjreichtung abgestützt. Um eine vom Bedienenden am Haster-Arm Handgriff ausgeführte Drückbewegung auf die Slave-Arm Zange übertragen und die Kraft dieses Zusamtiendrückvorganges verstärken zu können, ist eine langgestreckte V/elle innerhalb der Haster-Übertragungsanordnung drehbar gelagert. Diese We3.1e ist über Getriebe mit einer drehbaren Trommel verbunden, um die durch die Zusamtaendrückkraft des Bedienenden erzeugte lineare Bewegung in eine Drehbewegung umzusetzen. Ferner ist ein Kotor, dex- auch auf das Zusammendrücken anspricht, über Getrieberaittel mit der drehbaren Trommel verbunden. Über ein Differential sind Potentiometer mit dem Motor verbunden, die am Handgriff angebracht und mit den Zangenantriebsmotor gekoppelt sind, um die Drückpositionen des Handgriffs und der Zange anzuzeigen, damit die Zusammendrückkräfte ausgeglichen werden können.

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Zum Übertragen der Y-Bewegung ist eine weitere langgestreckte Welle vorgesehen, die über Zahnräder mit einem Kipparm verbunden ist, welcher über ein Verbindungsgestänge mit clem Master-Arm gekoppelt ist. Von dieser Welle für die Y--Bewegung v/erden über ein Getriebe in entgegengenetzter Richtung bewegbare Gegengewichte für die Y-Bewegung angetrieben., Der Manipulator zeichnet sich auch durch einenHiI.fsmotorantrieb aus_f der das Strecken des Slave-Arras in Längsrichtung in der Z-Bewegiuig erleichtert.

Die Erfindung schafft also einen verbesserten I'ernsteuerungs-Parallelmanipulator, d.h. einen Mastor-Slave-Manipulator. bei dem eine Bedienungsperson, die an einer Seite einer Schutzwand arbeitet, an der entgegengesetzten Seite dieser Wand Arbeit ausführen kann. Der verbesserte Manipulator zeichnet sich aus durch eine einmalige, mit Hilfskraft betätigte Zangonanordnung, die den Anwendungsbereich erweitert«. Es ist ein drehbares Gegengewichtssystem zum verbesserten Auegleich des Manipulators in seiner Y-Bewegung nach vorn von der Bedienungsperson weg vorgesehen, ferner ist eine Einrichtung zum Umsetzen linearer Bewegung in Drehbewegung zur Übertragung durch die Schutzwand und zum Rüokverwandeln in lineare Bewegung vorgesehen. Die Handgelenkanordnungen sind ebenso wie die Zangenanordmingen aus der Ferne abnehmbar, ersetzbar und austauschbar.

Der Manipulator gemäß der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen die gleichen Bezugszeichen entsprechende Teile bezeichnen. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt und teilweise unter Weglassungen gezeigte Ansicht des Manipulators, der an einer Schutzwand angebracht ist;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Haster-Arm»Unteranordnung des Manipulators von der Seite des Bedienenden, und zwar teilweise im Schnitt und teilweise xinter Weglassungen;

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Pig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 der Master-Arm-Uhteranordnung von rechts;

Figo 4 eine vergrößerte Seilansicht der Wanöseite der Master-Ariiv-Anordnung insgesamt längs der Linie 4-4 in Pig* 5 in Richtung der !Pfeile gesehen;

Figo 5 eine Ansicht der Haster-ÜbcaHragungsanordiiung und der drehbaren Gegengevriehtsanordnung des Manipulators von links;

Fig. 6 eine teilweise im Korisontalschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5 in Richtung der pfeile gesehene Draufsicht auf die Kactcr-Übertragungis- und drehbare Gegengewichtsanordnung ;

Pig, 7 eine Vorderansicht (Blickrichtung des Bedienenden) der Master-Übertragungs- und drehbaren Gegengev/iehtsanOrdnung;

Pig. 8 den Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 6 in Richtung der Pfeile;

Pig. 9 den Schnitt längs der Linie 9-9 in Pig. 6 in Richtung der Pfeile, der aus Gründen der üv/eckmäßigkeit als Spiegelbild von Pig. 8 um eine horizontale Achse gedreht dargestellt ist;

Pig. 10 eine schematische Darstellung einer Zahnradanordnung zinn Ausgleich seitlicher Drehbev/egung, die den Zangenbetrieb beeinträchtig fc;

Pig. 11 den Schnitt längs der Linie 11-11 in Pig. 6;

Pig. 12 einen 'feilschnitt längs der Linie 12-12 in Pig. 11 ZXiT Darstellung der Zahnradanordnung zum Betrieb der drehbaren Gegengewichte;

Pig. 13 eine Stirnansicht der Master-Übertragungsund Gegengewichtsanordnung von der Wandseite;

Pig. 14 eine Seitenteilansicht des Slave-Bndes der Dichtungsrohranordnung, die sich durch die Schutzwand erstreckt;

Pig. 15 einen Horiaontalschnitt durch das Dichtungsrohr längs seiner Längsachse;

Pig. 16 einen senkrechten Schnitt durch das Dichtungsrohr längβ der Linie 16-16 in Pigο 17 in Richtung der

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Pfeile;

Fig. 16A einen Teilschnitt durch eine "ferrofluidische" Drehwellendichtung;

Fig. 16b den Schnitt längs der Linie 16B-16B in Fig. 18 in Richtung der Pfeile;

Fig. 17 eine Stirnansicht des Slave-Arm-Endes der Dichtungsrohranordnung;

Fig. 18 eine Stirnansicht des Mastei'-Arm Endes der D i chtung s rohranordnung;

Fig. 19 einen Horizon talschnitt durch die Sl£ive-Übertragungsanordnung längs der Linie 19-19 in Fig. 23 in Richtung der Pfeile;

Fig. 20 ein vergrößerter horizontaler Teilschnitt durch eine typische Kupplung zum Verbinden der Übertragungsanordnung für das Verstellen der ^-Bewegung der Slave-Seite auf das Dichtungerohr;

Fig. 21 einen senkrechten Schnitt durch die Slave-Übertragungsanordnung längs deren Längsachse;

Fig. 22 einen vergrößerten Teilschnitt zur Darstellung von Einzelheiten der Vorrichtung zum Übertragen der Y-Bewegung vom Dichtungsrohr;

Fig. 23 „eine Stirnansicht (in Richtung des Bedienenden) der Slave-Übertragungsanordnung;

Fig. 24 den Schnitt längs der Linie 24-24 in Fig. 19 in Richtung der Pfeile;

Figo 25 und 25A linke Seitenansichten der Slave-Arm-Anordnung (von Seiten des Bedienenden), teilweise im Schnitt und teilweise xuiter Weglassungen;

Fig. 26 eine Ansicht der Slave-Drehanordnung von hinten (Zellenseite);

Fig. 27 eine Ansicht derselben von linlcs; Fig. 28 eine Ansicht derselben von oben;

Fig. 29 eine Ansicht derselben von vorn (von der Seite des Bedienenden);

Fig. 30 eine Ansicht derselben von unten;

Fig. 31 eine Ansicht der Slave-Azimut-Anordnung von links;

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Fig. 32 eine Ansicht derselben von oben;

Pig. 33 eine Ansicht derselben von hinten (Zellenseite) ;

Fig. 34 eine Ansicht derselben von vorn (von der Seite des Bedienenden);

Fig. 35 eine Ansicht der Slave-Azimut-drehkörperanordnung;

Fig. 36 einenvergrößerten Schnitt längs der Linie 36-36 in Fig. 35;

Figo 37 eine Ansicht der zwischengeschalteten Slave-Verschiebeanordnung;

Fig. 38 eine Ansicht derselben von hinten (Zellenseite) ;

Fig. 39 eine Ansicht derselben von oben;

Fig. 40 eine Ansicht der Slave-Auslegerrohrführungsanordnung von hinten (Zellenseite);

Fig. 41 eine Ansicht derselben von oben; Fig. 42 eine Ansicht derselben von unten;

Fig. 43 eine Ansicht der Z-Bewegtmgs- und Verlangerujigsgegengewichtsanordnung an der Slave-Seite von hinten (Zellenseite);

Fig. 44 eine Ansicht derselben von oben; Fig. 45 eine Ansicht derselben von unten;

Fig» 46 eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie das Auslcgerrohr des Master-Arms des Manipulators sur Bewegung gegenüber dem Hauptrohr ausgeglichen ist;

Fig. 47 eine ähnliche Ansicht des Ausgleichssystems für das Slave-Auslegerrohr und Zwischenrohre;

Fig. 48 eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie die vertikale Bewegung des Master-Arms eine entsprechende vertikale Bewegung (bzw. Z-Bewegung) im Slave-Arm erzeugt;

Fig. 49 eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie das Öffnen und Schließen des Handgriffs an den Master-Armen in eine Drehbewegung zum Betrieb der Zangen am Slave-Arm umgesetzt wird;

Fig. 49A eine schematische Darstellung des Hilfsantriebsprinzips;

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Pig. 50 eine perspektivische Ansicht einer Azimuteinrichtung, mittels der die Drehbewegung des Handgriffs um die Längsachse des Ka,ster~Arms eine entsprechende Drehbcwegung tun die Längsachse des Slave-Arms erzeugt;

Fig. 551 eine perspektivische Ansicht einer Hebe» und Verdreheinrichtung, mittels der die Drehbewegung des vom Master-Arm getragenen Handgriffs um zwei seiner eigenen Achsen eine entsprechende Drehbewegung im Slave-Arm erzeugt und mittels der das mit halfter Geschwindigkeit betätigte Master-Iiollengehäuse und das Slave-Zwischenrohr hängend angebracht sind;

Fig. 52 eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Handgriffseinrichtung von links unter teilweiser Weglassung,zur Darstellung der darunterliegenden Konstruktion;

Pig. 55 eine Ansicht derselben von hinten;

Pig* 54 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 54-54 in Pig«. 53 in Richtung der Pfeile.

In der vorliegenden Anmeldung ist der Manipulator jeweils nur anhand einer einsigen horizontalen Stütze mit einem einzigen Master-Arm und nur einem Slave-Arm beschrieben und gezeigt. Es liegt jedoch auf der Hand, daß die Manipulatoren in praktisch allen Fällen mit paarweiser Anordnung in seitlichem Abstand arbeiten, so daß der Bedienende durch Verwendung von zwei Master-Steuerarmen zwei Slave-Arme handhaben kann, um die Wirkung seiner beiden Hände im unzugänglichen Bereich an der entgegengesetzten Seite der Schutzwand zu reproduzieren. Auch wenn der Manipulator hier als abgedichteter Manipulator gezeigt und beschrieben ist, ist die Abdichtung doch kein wesentliches Merkmal der Erfindung.

Allgemeine Anordnung der Teile (Pig» 1)

Wie aus den Zeichnungen, insbesondere aus Pig» 1 hervorgeht, weist der IJaster-Slave-Manipulator mit Pernsteuenmg gemäß der Erfindung insgesamt eine Master-Arm-Anordnung 10 auf, die über eine Mo.ster-Übertragungsanordnung 11 mit einer

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horizontalen DichtungBrohranordnung 12 verbunden ist₀ Zusammen mit den Master- und Slave-Übertragungsanordnungen wirkt die Dichtmigsrohranordnimg 12 als horizontale Stütze für die Master- und Slave-Arme und erstreckt sich durch eine insgesamt senkrechte Sperr- bsw₀ Schutzwand 13» in der sie in einem horizontalen Rohr 14 angebracht ist, welches so befestigt ist, daß es Iconstruktionsniäßig mit der Wand einheitlich ist. An der entgegengesetzten Seite der Schutswand ißt mit der Dichtungsrohranordnung 12 eine Slave-Arm-Anordnung 15 üb ex¹ eine Slaye-Übertragirngsanordnung 16 verbunden, in der Schutzwand 13 ist ein Fenster 17 von etwa der gleichen Dicke wie die Wand ausgebildet.

Am unteren Ende der Maoter-Arin-Anordnung ist ein Handgriff 18 an Handgelenk 19 befestigt. Am unteren Ende des Slave-Arms ist am Handgelenk 21 eine Zange 20 oder ein sonstiges Arbeitewev>kseug' befestigt. Dei der normalen Ruhe st ellung sind Master-Arm und Slave-Arn so ausgeglichen, daß sie insgesamt senkrecht herabhängen. Die Master-Arm-Anordnung 10 mit ihrer ÜbertTagungsanordnxxng 11, die S lave-Arm-Anordnung 15 mit ihrer Übertragungsanordnung 16 und die Dichtiuigsrohranordnung 12 sind alles voneinander völlig trennbare Einheiten. Diese Einheiten sind genormt und gegen entsprechende andere Einheiten austauschbar, falls es zu einem Versagen oder einer Verschmutzung von einer oder zwei dieser Einheiten kommt, atiß denen der Manipulator besteht, ohne daß alle Manipulatoreinheiton ersetzt worden müßten. An der Zwischenfläche zwischen einander benachbarten Einheiten sind Verbindungen über drehbare mechanische Kupplungen hergestellt.

Wie 3?ig, 1 zeigt, kann der S lave -Arm 15 gegenüber dem Master-Arm nach vorn oder hinten (in Y-Bewegung) verstellt v/erden. Die gestreckte Länge des Slave-Arms (Z-Bewegung) kann gegenüber dem Master-Arm verstellt werden. Außerdem kann der Slave-Arm, wie gemäß US-PS 2 883 154 (DE-PS 11 29 670) seitlich (X-Bewegung) nach rechts oder links gegenüber dem Master-Arm verstellt werden.

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Der Master-Arm (FJg_-Q ,1.-3 und. .4-6-51)_

Zur Kaster-Arm-Anordmmg gehört ein gegenüber dem Rest der Anordnung ortsfester Teil bzw, ein Auslegerrohr mit zwei im Absta.nd voneinander a.nge ordne ton parallelen rohrförmigen Führungen 22„ die in einem Zwischendrehrahmen 24 abgestützt iind an ihren Enden jeweils an einer oberen Konsole 25 und einer unteren Konsole 26 befestigt sind. Dieser ortsfeste Teil des Master-Arms ist über eine Anlenkung 27 mit der Master-Überträgungsanordmuig 11 gelenkig verbunden, die einen Teil der horizontalen Stütze des Manipulators bildet. Zum Master-Arm gehört außerdem ein gegenüber den anderen Teilen beweglicher Teil, der ein Auslegerrohr 28 aufweist, welches in Längsrichtung gegenüber dem ortsfesten Teil des Arms hin- und herbewegbar ist. Das untere Ende des bewegbaren Auslegerrohrs trägt ein Handgelenk welches gemäß ITS-PS 3 503 273, 3 543 592 und 3 543 593 (DE-PS T9 54 015) ausgebildet sein kann. Am Master-Handgelenk kann ein vielter unten im einzelnen beschriebener Handgriff angebracht sein.

Das obere Ende des Auslegerrohrs 28 trägt eine Führungskonsole 30, die am Auslegerrohr drehbar angebracht ist. Die Führungskonsole 30 ist mit mehreren Rollen 32 versehen, die mit den rohrförmigen Führungen 22 des Auslegerrohrs in Eingriff stehen -und das Auslegerrohr bei seiner Hin- und Herbewegung führen. Das Auslegerrohr 28 ist in einer von der unteren Konsole 26 des Master-Hatiptrohrs abgestützten Azimutanordnung 34 axial bewegbar geführt. An dor Azimutanordnimg ist ein Bandring bzw. eine Riemenscheibe 36 mit Doppelspur drehbar angebracht, die sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Auslegerrohrs 28 dreht. Der Aufbau der Master-Azimutanordnung ähnelt dem der entsprechenden Anordnung an Slave-Arm, die wreiter unten noch näher beschrieben wird.

Dem Fachmann ist bekannt, daß jedes von zwei Bändern am Ring 36 so verankert ist, daß sich die Bänder in •entgegengesetzten Richtungen erstrecken, d_ch. beim Aufwickeln eines

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Bandes auf den Ring wird das andere Band entsprechend abgewickelt. Diese Bänder stehen mit Azimutriemenscheiben Aa1 und Az2 in Eingriff, die an der Azimutanordnung angebracht sind und sich nach oben längs der Vorderseite des Haster-Arms erstrecken, um die Drehbewegung des Auslegerrohrs des Master-Arms auf das Slave-Auslegerrohr zu übertragen, wie weiter unten noch näher erläutert wird.

Die Azimutanordnung trägt eine Reihe von acht Riemenscheiben PB1 von gleicher Größe, die um eine gemeinsame Achse drehbar sind und mit Bändern in Eingriff stehen, die der Übertragung der Zangenbewegtmg, Hebe- und Verdrohbewegungen und der Z-Bewegung zugeordnet sind, wie in Tabelle 1 aufgeführt.

Wie am besten anhand von I¹Xg. 46 erkennba,r, ist das Auslegerrohr 28 durch- Gegengewichte 39 und 40 ausgeglichen, die innerhalb der ringförmigen Führungen 22 so hängend angebracht sind j daß sie sich entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Auslegerrohrs bewegen. Ein Band 41 erstreckt sieh von einer Verankerung 43 in der Führungskonsole 30 an der Oberseite des AuDlegerrohrs um eine Riemenscheibe C¥1 zu einem Gegengewicht 39. Ein Band 45 erstreckt sich von einer Verankerimg 47 an der Oberseite des Auslegerrohrs über eine Riemenscheibe CW3 in der oberen Konsole 25 zum Gegengewicht 39. Bi ähnlicher V/eise erstreckt sich ein Band 42 von einer Verankerung 44 an der Oberseite des Auslegerrohrs um eine Riemenscheibe CW2 zxi einem Gegengewicht 40 und ein. Band 46 von einer Verankerung 48 an der Oberseite des Auslegerrohrs um eine Riemenscheibe CV/4 zur Oberseite des Gegengewichts 40.

Eine Reihe von fünf Riemenscheiben. PB2, die Hebe- und Verdreh- sowie Zangenbänder tragen, ist in einem mit halber Geschwindigkeit verfahrbaren Rollengehäuse 50 abgestützt, welches zur Bewegung zwischen der oberen Konsole des Ilaster-Hauptrohrs und der Oberseite des Master-Auslegerrohrs hängend angebracht iot. Wie am besten im Zusammenhang mit Pig« 51 er-

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kennbar, ist das mit halber Geschwindigkeit verfaiirbare RoI-lengehäuse mit Hilfe -von Bändern 51 und 52 hängend angebracht, von denen sich das erste von einer Verankerung 53 in der oberen Führeuiagskonsole 30 an der Oberseite des Auslegerrohrs uin eine Riemenscheibe IIS1 in der Azimutanordnung, HS 3
in ΓΒ1, nach oben zu HS5 in PB3 an der Oberseite des Master-Hauptrohrs, nach unten zur Pührimgsriemenscheibe HS7 im mit
halber Geschwindigkeit verfahrbaren Rollengehäuse" und zurück nach oben zu einer Verankerung 55 in der oberen Konsole des
Hauptrohrs erstreckt. Das Band 52 folgt einem parallelen Weg von einer Verankerung 54 um Riemenscheiben IIS2, HS4, HS β und HS8 zu einer Verankerung 56. Das Rollengehäuse 50 wird mit
der halben Geschwindigkeit des Auslegerrohrs" 28 bewegt.

Eine Reihe von zehn Riemenscheiben PB3 an der Seite der Bedienungsperson oben an der oberen Konsole 25 des Master-Hauptrohrs trägt verschiedene Bänder, die der Azimut-, Hebe- und Verdreh-, Zangen- und Z-Bewegung zugeordnet sind und zum hängenden Anbringen des mit haibor Geschwindigkeit verfahrbaren Rollengehäuses dienen, was alles aus der Tabelle hervorgeht und schematioch für die verschiedenen Bewegungen dargestellt ist. Eine weitere Reihe aus neun Riemenscheiben PB4
ist oben an der oberen Konsole 25 des Hauptrohrs an der Wandseite angebracht und trägt Bänder, die den gleichen Bewegungen zugeordnet sind, wie die Tabelle aufführt. An der Wandseite der Master-Drelianordnung 24 ist eine Reihe von zehn
Riemenscheiben PB5 (Figo *.'·) angeordnet, um die Wege der Bänder für die gleichen Bewegungen in die Mastcr-Übertragungsanordnung zu führen, was gleichfalls in der Tabelle aufgeführt ist«,

Ma s t e r -t Jb e r tr agung s an or dnung j[ Fig. I^ und 5-13_)

Die Master-Übertragungsanordnung 11 weist einen Teil der horizontalen rohrförmigen Stütze des Manipulators auf.
Zur Übertragungcanordnung gehört ein äußeres Gehäuse 60, welches an der Dichtungsrohranordnung 12 befestigbar und mit

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dieser drehbar 1st, sowie ein inneres Gehäuse 62, welches drehbar so abgestützt ist, daß es gegenüber dem äußeren Gehäuse 60 drehbar ist. Das innere Gehäuse 62 trägt zwei im Abstand voneinander angeordnete Arme 64· und 66, deren Enden mit zwei Stützbolzcn 68 und 70 versehen sind, auf denen die Haster-Arm -Anordnung 10 um die Schwenkach.ee 27 drehbar abgestützt ist.

Zwischen den Armen 64 und 66 sind zwei Reihen Riemenscheiben abgestützt5 von denen die obere Reihe auc zwei Riemenscheiben PB6 Bänder für die Hebe- und Verdreh- und Z-Bewegung trägt, während die untere Reibe aus vier Riemenscheiben PB7 zusätzlich Bänder für die Azimutbewegung abstützt, wie in der Tabelle aufgeführt. Im Gehäuse 62 ist zwischen den Armen 64 und 66 eine Vielzahl von Bandseiltrommöln ET15 und 16 drehbar abgestützt, die der Übertragung dor Ilcbe- und Verdrehbewegung dienen, Ak15 für die Übertragung der AKimutbewegung, Z7 für die Übertragung der Z-Bewegung und 16 für die Übertragung der Zangenbewegung. Mit Ausnahme der Zangentrommel T6, die nur eine einzige Spur hat, sind alle anderen Bandseiltrommeln doppelspurig und haben ein in einer Richtung aufgewickeltes Band und ein zweites in entgegengesetzter Richtung gewickeltes Band. Jede Bandseiltrommel ist mit einem Kegelrad verbunden, welches mit einem weiteren Kegelrad küJämt, das mit einer horizonta-len Welle verbunden ist, die zum Übertragen durch die Schutzwand zum Slave-Arm die lineare Bandbewegung in eine Drehbewegung umsetzt.

Die Bandseiltrommel Z7 ist z.B. mit dem Kegelrad 72 gekoppelt. Das Kegelr&d 72 kämmt mit einem weiteren Kegelrad 74, welches mit einer horizontalen Stange 76 gekoppelt ist, die innerhalb des Gehäuses 62 drehbar gelagert ist. Die Stange bzw. Welle 76 ist über ein flexibles Universalgelenk 78 mit einer horizontalen Welle 80 gekoppelt, welche innerhalb des Gehäuses 60 drehbar gelagert ist und in einer Verbindung 82 zum Anschluß an das Dichtungsrohr endet. Ähnlich ist die Azimuttrbmrael Az15 mit einem Kegelrad 84 geJcoppelt, welches

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mit einem Kegelrad 86 kämmt, das mit einer horizontalen Welle verbunden ist, die über ein Universalgelenk 88 mit einer weiteren Welle 89 verbunden ist, die in einer Verbindung 90 zum Anschluß an das Dichtungsrohr endet. Die Bandseiltrommel Ξ215 für das Heben und Verdrehen der rechten Hand ist mit einem Kegelrad 91 gekoppelt, um in ähnlicher Weise eine Drehbewegung über das Kegelrad 91A, eine flexible Verbindung 92 und eine Welle 93, die in einer Endplattenverbindung 94 endet, zu übertragen. Die Bandseiltrommel ET16 für das Heben tmd Drehen der linken Hand ist mit einem Kegelrad 96 gekoppelt, welches mit einem Kegelrad 98 kämmt, um in ähnlicher Weise eine Beweg\mg über eine flexible Verbindung 100 und eine Welle 101, die in einer Endplattenverbindung 102 endet, zu übertragen.

Die Zangenband trommel Q}6 ist mit einem Kegelrad 104 gekoppelt, welches mit einem Kegelrad 106 auf einer VieHe 107 kämmt, die in einer Querwand 108 des Gehäuses 62 drehbar gelagert ist. Um die seitliche Drehbewegung des Slave-Arms gegenüber dem Haster-Arm aufgrund der Umdrehung des Gehäuses 62 gegenüber dem Gehäuse 60 auszugleichen, ist ein Ausgleichsgetriebe gemäß 3?ig. 8,. 9 und 10 zum Übertragen der Zangendrehbewegung über die Master-Transferanordnung vorgesehen. Das Ausgleichsgetriebe reduziert die unerwünschte gegenseitige Einwirkung von seitlicher Bewegung und Zangenbewegung auf ein Minimum, um die Greifwirkung der zange selbst dann beizubehalten, wenn der Slave-Arm seitlich verstellt wird. Am anderen Ende der Welle 107 an der dem Kegelrad gegenüberliegenden Seite der Wand 108 ist ein Zahnrad 109 befestigt, welches mit einem Zahnrad 110 kämmt, das zur Umdrehung mit einem Zahnrad 111 gekoppelt ist, welches seinerseits mit einem Zahnrad 112 kämmt. Das Zahnrad 112 sitzt auf einer Welle 113, die auf der seitlichen Drehachse verläuft. Bin Ende der Welle 113 ist in der Querwand 108 drehbar gelagert, während ihr anderes Ende in einer einen Teil des Gehäuses 60 bildenden Querwand 114 drehbar gelagert ist. Ein Zahnrad 115 kämmt mit einem Zahnrad 116, welches drehbar mit einem Zahnrad 117 gekoppelt ist, das seinerseits mit einem Zahnrad 118 kämmt, welches auf einer VJolle

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11 g sitzt, deren anderee Ende in. einer Verbindung 120 zum Übertragen von Zs,ngenbev>egung auf das Dichtungsrohr endet»

Normalerweise dst die Zangenbewcgung daß Ergebnis der Druckwirkung der Eand des Bedienenden auf den Handgriff 18. Beim bevorzugten Aiisfuhmmgsbeispiel der Erfindung ist jedo oll der Handgriff 18, wie anhand von I¹Ig. 52-134 noch näher erläutert wird,, Teil oinos mit Hilfskraft betätigten Greif syst ems.

Die Schwenkbewegung der Ki?.ster~Arm-Anordnung zur Wand und von der Viand weg (Y-Bewo.gung) wird über ein Verbindungsglied 128 übertragen, welches an einora Ende eine Anlenkung 129 am Schwenkrahmen 24 des Kaster-Arras hat und am anderen Ende eine Anlenkung 1330 an eincon Arm 131, der mit einer Welle I32 gekoppelt ist, die innerhalb deo Gehäuses 60 der Master-Übertragungsanordnung drehbar gelagert ist. Das Verbindungsglied 128 hat vorzugsweise die Form eines von einem Elektromotor 133 angetriebenen Schraubbetätigungselemonts. Zum Ausgleich für seitliche Drehbewegung ist das Verbindungsglied flexibel gekoppelt. Zugleich stellt es eine feste Verbindung zum Übertragen von Bewegung des Master-Arms um seinen Drehpunkt 27 dar, um eine entsprechende Drehbewegung des Slave-Arms 211 verursachen. Durch Betätigung des Elektromotors 133 kann die wirksame Länge des Verbindungsgliedes verlängert oder verkürzt werden, um den Slave-Arm gegenüber dem Master-Arm zu verstellen.

Eine Welle 132 ist mit einem Kipparm 134 ge der ein Kegelrad 135 trägt, das mit einem v/eiteren Kegelrad 136 kämmt, um eine Welle 137 zu drehen, die in einer Verbindung 138 endet, um die Y~Bcwegung auf das Dichtungsrohr zu übertragen.

Der Slave-Arm wird bei seiner Y~Bewegung durch z\vei in entgegengesetzter Richtung bewegbare Gegengewichte HO und 141 ausgeglichen, die an der Master-Arm Seite der Wand ange-

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ordnet sind. Die Gegengewichte sind von Armen 142 bzw„ 143 abgestützt, die ihrerseits zur Bewegung mit Ringen 144- bzw. 145 in Anlage Stirnseite an Stirnseite angeordnet und zur Umdrehimg um das Gehäuse 60 der Master-Übertragungßanordnung drehbar gelagert sind. Wie an "besten aus Fig. 11 und 12 entnehmbar ist» sind die Binge 144 und. 145 in Abhängigkeit von einer Drehbewegung der Y-Bewegungswelle 137 in entgegengesetzter Richtung drehbar j um die Arme 142 und 143 und deren Gegengewichte 140 und 141 in entgegengesetztem Sinn zu bewegen. Auf der Y-Bewegungöv/clle 137 ist drehfest ein als Ritzel virlcencT.es Zahnrad 148 angeordnet, welche» nit einem Zahnrad 149 kämmt, das auf einer Stummelwelle I50 drehbar ist, die ihrerseits mit einem Zahnrad I5I kämmt, das auf einer Stummelwelle 152 drehbar ist. Das Zahnrad 151 kämmt mit einem Zahnkranz 146, um den dem Gegegengewicht zugeordneten Ring 144 zu drehen. Der Ring 145 des Gegengewichts wird dadurch in entgegengesetzter Richtung gedreht, das daß Zahnrad 148 auch mit einem Zahnrad 153 kämmt, welches auf einer Stuimnelwelle 154 drehbar ist und mit einen Zahnkranz 147 kämrat.

Wenn sich der Slave-Arm 15 rechtwinklig zur horizontalen Achse des durchgehenden Rohrs 12 des Manipulators erstreckt, sind die Gegengewichtsarme 142 und 143 miteinander ausgerichtet und dem Arm 15 diametral gegenüber angeordnet, und das Gesamtmassemoment der Ausgleichsanordnung ist so eingestellt, daß es den Slave-Arm ausbalanciert. Wird der Slave-Arm in Y-Bewegung verschoben, so werden die Gegengewichtsarme in entgegengesetzten Richtungen in X-Bewegung um Winkel verschoben, die dem Verschiebungswinkel der Y~Bewegung entsprechen. Dadurch das ein Paar gleicher Gewichte 140 und Hl von entsprechender Masse an den Armen 142 und 143 vorgesehen ist, wird also ständig das Gleichgewicht beibehalten. Normalerweise werden Manipulatoren in parallelen Paaren in dichtem Abstand innerhalb des Reichbereichs des Bedienenden benutzt und ziemlich oft gleichzeitig in einer Y-Bewegung verstellt, um ein Arbeitsobjekt zu erreichen. Wenn das Gegengewicht 140 eines rechten Manipulators in einer Richtung bewegt wird, wird das

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gleiche Gegengewicht des benachbarten linken Manipulators in der gleichen Richtung bewegt. Dabei kann der Weg des linken Gegengewichts 140 dem Weg des rechten Gegengewichts 141, welches in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, überlagert sein. Da jedoch die Gegengewichte an entgegengesetzten Seiten der verschobenen Gegengewichtsarme angebracht sind, können sich die Gegengewichte im Verhältnis zueinander ohne Störung frei bewegen.

Die seitliche Drehbewegung, das Verstellen in X-Bewegung bzw. das seitliche Kippen des Slave-Armo gegenüber den Master-Arm wird aufgrund einer gekrümelten Zahnstange 160 erreicht, die am Gehäuse 62 der Master-Übertragungsanordnung angebracht ist. Die Zähne der Zahnstange 160 kämmen mit denen eines Ritzels 161, welches von einem am Gehäuse 60 der Mastor-Übertragungsanorunung angebrachten Elektromotor 162 angetrieben wird. Eine Drehbewegung des Ritzels 161 bewirkt also eine relative Drehung zwischen den Gehäusen 60 und 62. Da der Master-Arm mit dom Gehäuse 62 und dor Slave-Arm mit dem Gehäuse 60 drehbar ist, werden die Arme im Verhältnis zueinander seitlich gedreht. Die aufgrund der Universalgelenke 78, 88, 92 und 100 erreichte flexible Verbindung nimmt eine seitliche Drehbewegung bis zu ca. 35° in der einen oder anderen Richtung für die Z-33ewegung, die Azimut- sowie die Hebe- und Verdrehbewegung auf, und das Getriebe 109, 110 usw. gleicht, wie bereits beschrieben, die seitliche Drehung in der Zangenbewegung aus.

Die Bewogungsübertragungsverbindiingen 82 für die Z-Bewegung, 94 für das rechte Anheben und Verdrehen und 102 für das linke Anheben und Verdrehen, 90 für die Azimutbewegung, 120 für die Zangenbewegung und 138 für die Y-Bewegung stehen alle von der stirnplatte 164 der I-Iaster-Übertragungsanordnung vor, Ferner springen γοη der Stirnplatte 164 zwei Orientierungsstifte 165 und 166 zur lagebeStimmung vor, die das Verbinden der Master-Übertragungsanordnung mit der Dichtungsrohranordnung erleichtern.

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Dichtimgsrohranordnung (J ¹Jg₁ ..Λ...}^!^ ,¹ Ιτΐ⁸).

Die horizontale Dichttuigsrohranordnung bzw» das durchgehende Rohr 12 kann sich in einem horizontalen Rohr 174 angeordnet durch die Schutzwand erstrecken. Das Eohr 174 ist im Eohr 14 in der Wandöffnung durch Zusammenpressen von Dichtungsringen 170 durch Druck, der mittels Schrauben 172 auf einen Kompressionsring 171 ausgeübt wird, abgedichtet. Hierdurch expandieren die Einge radial nach außen und treten eng und abdichtend mit der Oberfläche der Öffnung in Eingriff. Innerhalb des Rohres 174 ist ein Rohr I74A frei drehbar gelagert.

Das Rohr 174A ist im Rohr 174 mittels einer ringförmigen drehbaren Wellendichtung 173 abgedichtet, die beispielsweise gemäß US-PS 3 507 163 (DE-P3 19 54 016) gestaltet oder eine entsprechende Wellendichtungseinrichtung sein kann. Vorzugsweise sind die Dichtungen jedoch von der sogenannten "ferrofluidisehen" Art, bei der ein Film aus Öl, der feinverteilte Hagnetteilchen enthält, in einem Magnetfeld gehalten wird, ν/ie schematisch in I¹Xg. 16A gezeigt. TJm die Welle herum sind mit Laufspiel, zwei ringfb'rmige^ im Abstand voneinander bjigeordnete Stahlplatten vorgesehen. Zwischen diesen Platten ist ein Permanentmagnet angeordnet. Über die platten und die benachbarte Weilenoberflache hinweg wird ein Magnetfeld erzeugt, um das Öl in den Räumen zwischon den Platten und der Yfeile 7,11 halten.

Die Stimplatte 164 der Master-Übertragungsanordnung paßt Stirnseite an Stirnseite gegen eine spiegelbildlich gestaltete Stirnplatte I75 des Dichtungsrohrs (Pig. 18). Die Orient!erungsstifte 165 und 166 der Master-Übertragungsanordnung greifen in entsprechende Fassungen 176 bzw. 177 in der Stirnplatte des Dichtungsrohres ein. Die beiden Stirnplatten sind beispielsweise durch Bolzen oder entsprechende Sicherungsmittel aneinander befestigt. Die Verbindung 82 der Master-Übertragungsanordnung für die Z-Bewegung steht mit einer

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-κ

Dichtungsplattenverbindung 178 in Eingriff. Ähnlich steht die Verbindung 90 für die Azimutbewegung der Master-Übertragungsanordmmg mit einer yerblndimg 179 des Diehtungsrohrs in Eingriff. Die Verbindungen 94 "und 102 der I-Iaster-Übertragangsanordimng für die rechte bzw«, linke Hebe- und Verdrelib&v/egtiiig stehen mit Verbindungen 180 und 181 dos Dichtungsrohres in Eingriff. Die Verbindung 120 der Zaiigenbewegung der Haster-· Über-tragungsanordnung steht mit einer Verbindung 182 de« Dichtung sr ohr s in Eingriff, tind die Verbindung 138 der Haster-Übertragungsanordnung für die !--Bewegung steht mit einer Verbindung 183 des Dichtungsrohrs in Eingriff.

Alle Koppelelement^ bzw. Verbindungen 178-183 sind so verzahnt, daß sie jeweils mit einer horizontalen Welle 184-189 drehbar sind, die sich über die Länge des Dichtungsrohres hinweg erstrecken und jeweils in einer weiteren Verbindung 190-195 in der Stirnplatte 196 des Dichtungsrohres am Slave-Ende enden. Jede der Verbindungen 178-183 steht unter Federbelastung und ist mit einer Sperriegeleinrichtung versehen, die mit einer entsprechenden Verriegelungseiiirichtung in der Stirnplatte 175 des Dichtungsrohres in Eingriff bringbar ist, so daß beim Zusammenbau und Auseinandernehmen des Dichtungsrohres und der Master-Übertragungsanordnung alle Verbinclungen und Wellen des Dichtungsrohres ihre richtige Lage beibehalten. Wenn die Stirnplatte der Master-Übertragungsanordnung mit der Stirnplatte des Dichtungsrohrs verbunden wird, ragen die Verbindungen der Master-Übertragungsanordnung weit genug vor, so daß nach Eingriff mit den entsprechenden Verbindungen des Dichtungsrohres die Verbindungen 178-183 an den Wellen 184-189 so weit zum Slave-Arm gedrängt v/erden, daß sie die Verriegelungseinrichttingen freigeben und eine Drehbewegung der Wellen ermöglichen.

Die Wellen 184-189 sind mit entsprechenden Dichtungen versehen, um au verhindern, daß Schadstoffe aus der Slave™, gelle in den Bereich des Bedienenden gelangen. Vorzugsweise werden hierzu ferrofluidische Dichtungen verwendet. Vor ihren

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Enden in Verbindungen 190-195 in einer Stirnplatte 196 erstrecken sich alle Wellen 184-189 durch eine Zwischenplatte 197 am Slave-Zellenende deo Dichtungsrohrs. Wie weiter unten im einzelnen 'beschrieben, ist die Stirnplatte 196 gegenüber der Zwischenplatte 197 bewegbar, um das Verbinden der Sl&ve-Übertragungsanordnimg 16 mit dem Dichtungerohr zu vereinfachen.

Um einen Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite der Dichtungen aufrechtzuerhalten, damit bei einem Versagen der Dichtung das durch den höheren Druck innej-·- halb der Dichtung verursachte Ausströmen keine Schadstoffe aus der Slave-zelle zur Sehutzwandseite des Bedienenden gelangen lassen kann ist ein Anschluß 198 vorgesehen, der ins Dichtungsrohr 12 führt.

Wie Pig» 15 am deutlichsten zeigt, ist eine Einrichtung vorgesehen, die das Strecken des Slave-Anas in Längsrichtung gegenüber dem Kaster-Arm, bzw. die Z -Bev/egung β verstellung bewirkt. An der Schutzwandseite des Bedienenden ist am Master-Ende des Dichtungsrohres ein Kegelrad 200 vorgesehen, welches von einem Elektromotor 201 über ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe in einem Getriebekasten 202 angetrieben ist. Das Kegelrad 200 kämmt mit einem weiteren Kegelrad 203, welches an einem Ende einer horizontalen Welle 204 befestigt ist, die innerhalb des Dichtungsrohres drohbar abgestützt ist und in einem Koppelelement bzw. einer Verbindung 205 endet, um zur Armausstreckung die Drehbewegung auf den Slave-Arm zu übertragen.

Wie Pig_o 16 und 16'B am besten zeigen, ist in der Stirnplatte 175 des Dichtungsrohrs eine kurze, sich in Querrichtung erstreckende Welle 210 drehbar gelagert. Mit dem inneren Ende der Welle 210 ist ein Kegelrad 211 verbunden. Am anderen Ende der Welle 210 ist ein Sechskantkopf oder ein anderer polygonaler Kopf 212 vorgesehen, der an der Schutzv/andseite des Bedienenden eine Umdrehung mittels einer Kurbel oder eines ähnlichen V/erkzeugs ermöglichte Das Kegelrad 211

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kämmt mit einem weiteren Kegelrad 213, welches zum Drehen einer horizontalen Verbindungswelle 214 mit einem Ende dersel~ "ben verbunden ist. Das andere Ende der Verbindungcwelle 214 ist in einem Lagergehäuse 215 a.n der Iimenflache der Zwischenplatte 197 deo Dichtungö2?ohrD am Slave-Arm-Ende drehbar gelagert.

Im Abstand vom Slave-Arn-Ende ist ein Teilabschnitt der Verbindungswolle 214 mit Schraubgewinde 216 ausgebildet und steht mit einer Hülse oder einem Kragen 217 mit Innengewinde in Eingriff, der an einem Ve-rbindtingöträgerblock 218 zur Hin- und Herbewegung mit diesen über ein kurzes Stück befestigt ist. Der Verbindung^'trägerblock 218 ist innerhalb des Dichtungsrohres mittels einer Vielzahl von Rollen 219 bewegbar abgestützt. Die Rollen sind im Abstand um den Umfang herum verteilt und stehen mit der Innenwand des Dichtungsrohrs in Eingriff. Jede der Wellen 184-189 erstx'eckt sich durch äen Verbindungsträgerblock 218, gegenüber dem sie jeweils frei drehbar ist. Der Verbindungsträgerblock 218 wirkt als Kolbon oder Stösel sum Bewegen der Stirnplatte 196 des Dichtungsrohres, die gegenüber der ortsfesten Stirnplatte 197 bewegbar ist, um das Verbinden der Slave-ijbertragungsanordnuög mit den Dichtungsrohr zu erleichtern. An einem Ende des Verbindungsträgerblocks 218 sind mehrere Stangen 222 befestigt, deren andere Enden gleitend durch die ortsfeste Stirnplatte 197 geführt und an der im Verhältnis dazu bewegbaren Stirnplatte 196 beispielsweise mittels Schrauben 223 oder entsprechender Sicherungselemente fest angebracht sind.

An der bewegbaren Stirnplatte 196 sind zwei parallele Arme 225 und 226 mit Abstand voneinander angeordnet, die in die Slave-Zelle ragen. Die Arme 225 und 226 sind jeweils mit einem Kerbsitz 227 ausgebildet, der zum Eingriff mit vorstehenden laschen an der Slave-Übertragimgsanordnung geeignet ist, um diese Anordnung abzustützen, wie im einzelnen weiter unten erläutert, in der Zwischenplatte 197 sind zwei Orientierungsstifte 228 und 229 zur Lagebestimmung befestigt, die

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sich durch die bewegliche Stirnplatte I96 erstrecken, mit der sie in Gleiteingr-iff stehen. l'Iexm ein Slave-Arm am Dichtungsrohr angebracht werden soll, wird die Welle 210 mit einer
Kurbel oder einem ähnlichen Werkzeug gedreht, um die Kegelräder 211 und 213 sowie die Verbindungswelle 214 zu drehen und dadurch den Verbindungsträgerblock 218, die Stangen 222 und
die bewegliche Stirnplatte I96 so weit vorauschiebon, daß die Fläche der Stirnplatte I96 mit den Enden der Verbindungen
190-195 und 205 fluchtet oder leicht darüber hinausragt. Wenn. dann die Slave-Übertragungsanordmmg in die Arme 225 und 226 eingesetzt ist, wird die bewegbare Stirn.pla.tte 196 durch Drehen der VieHe' 210 im entgegengesetzten Sinn zurückgezogen, wobei die Verbindungen 190-195 und 205 zum Eingriff mit den entsprechenden Verbindungen der Slave-übertragungsanordnung freigelegt werden.

S lave-Über tragungsanordnung (3?ig. 1 xuid ^9-24),

Die Slave-übertragungsanordnung 16 ist in einem festen, rohrförmigen Gehäuse eingeschlossen, welches mit der
Dichtungsrohranordnung 12 verbunden imd drehbar ist. Das Gehäuse der Slave-übertragungsanordnung ist mit zwei vorspringenden Laschen 235 und 236 versehen, die jeweils mit den Kerbsitzen 227 der vorstehenden Arme 225 und 226 der Dichtungsrohranordnung in Eingriff bringbar sind. Wenn die Slave-Übertragungsanordnung zwischen den Armen 225· und 226 des
Dichtungsrohres ihren Sitz eingenommen hat, wird die bewegbare Stirnwand 196 des Dichtungsrohrs wie oben beschrieben zurückgezogen, um die Verbindungen 190-195 und 205 freizulegen. Gleichzeitig wird beim Zurückziehen der Arme 225 und 226 mit der Stirnwand die ganze Slave-übertragungsanordnung in Berührung mit dem Dichtungsrohr gezogen, so daß die Verbindungen
.190-195 und 205 mit entsprechenden Verbindungen 240-246 in
Eingriff treten, um die verschiedenen funktioneIlen Drehbewegungen weiterhin zu übertragen. So tritt z.B. die der raanuellen Z-Bewegung zugehörige Verbindung 190 des Dichtungsrohres mit der Verbindung 240 der ÜbertragungsanOrdnung in Eingriff, die Azimut-Verbindung 191 tritt mit der Azimut-Verbindung 241

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in Eingriff, dio verbindungen 192 und 193 für die re elite Td ην/, linke Hebe- und Verdrehbewegung treten nit Verbindungen 242 bzw. 243 in Eingriff, die Zangen-Verbindung 194 tritt iait dor Verbindung 244 in Eingriff, die Y-Be-wegungc-Verbindimg 195 mit der Verbindung 245 und schließlich die Verbindung 205 für die motorioierte Z-Streckung mit der Verbindung 24-6. Dio Lokaläsierctifte 228 und 229 treten in entsprechende Passungen 247 bzw. 248 in der Slave-übertro.gii.rigsanorclinjng ein, um den ordnungsgemäßen Eingriff dor verschiedenen Kupplung elemente si eher aus teIlen.

Die Verbindungen 240-246 Bind jeweils so angebracht, daß sie eine Drehbewegung horizontaler V/eilen 250-256 ermöglichen. Viie bei den Verbindungen dec Dichtungsrohrcs sind die Verbindungen 240-246 der Slave-Übertragungsanordnung ve sr sahnt, um mit den Y/ellen 250-256 drehbar und in Verhältnis au diesen Wellen in Längsrichtung bewegbar su sein. Die Verbindungen sind federbelastet und mit Sperriegoleinrichtungen vcreeJien, um die ordnungsgemäße Ausrichtung der Verbindungen und "eilen beizubehalten. V/enn. die Slave-Übertragungsanordnung iait der Dichtungsrohraiiordnung gekoppelt wird, werden die Verbindungen gegen den Federdruck nach innen gedrängt und dio Sperrverriegelungen gelöst und die Übertragungswellen ordnungsgemäß im Verhältnis zu den entsprechenden Dichtungsrohrwellen ausgerichtet.

Jede der Wellen 250-256 endet in einem Kegelrad 260-266. Die Kegelräder 260-264 und 266 kämmen mit weiteren Kegelrädern 270-274 bzw. 276, die jeweils mit einer Bandseiltrom·- mel gekoppelt sind, um die verschiedenen Drehbewegungen wieder in lineare Bewegung zurücksuverwandeln. So ist das Kegelrad 270 mit einer Bandseiltrommel Z18 zum Übertragen der manuellen Z-33ewegung gekoppelt, das Kegelrad 271 mit einer Bandseiltrommel Az17 zum Übertragen der Z-Bewegung, die Kegelräder 272 und 273 mit Bandseiltrommeln ET27 bzw«, ET28 zum Übertragen der rechten bzw. linken Hebe- und Verdrehbewegungen, das Kegelrad 274 mit einer Bandseiltrommel T7 zum Übertragen der

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~³³' 212IiII

Zangenbevegung und das Kegelrad 276 mit einer Bands eiltrommel Z38 zum Übertragen der motorisierten Z-Strsclibewegung.

Das der Y-Bewegimg zugeordnete Kegelrad 265 kämmt mit dem Kegelrad 275» welches so angeschlossen ist, daß es einen Eipparm 277 dreht, der auf einer Querwelle 278· im Gehäuse der Slave-übei'trag'angsanordiumg drehbar gelagert ist, Hit dem Eipparm 277 sind zur Drehbewegung des Slave-Armes im eine Drehachse 283 zwei Vcrbin&tingustangen 279 bzw. 200 an Anleiikungen 281 bzw» 282 drehbar verbunden, wie weiter unten im einzelnen erläutert, ist der Slave-Arm an zwei Drehsturuaelwellen 284 und 285 abgestützt, die ihrerseits in Armen 286 und 287 abgestützt sind, welche sich vom Gehäuse der Slave-Üb er tragung sanor dnung \v eg er s t r e cken.

Die Arme 286 und 287 stützen auch zwei Reihen Riemenscheiben ab, und zwar eine obere Reihe PB8 aus drei Riemenscheiben zum Abstützen von Bändern für die Übertragung der Z-Bewcgung und der Hebe- und VGrdrehbevMjgung^n, wie in der Tabelle im einzelnen aufgeführt, und eine untere Reihe aus fünf Riemenscheiben zum Abstützen von Bändern für die Übertragimg der Hebe- und Verdreh-, der Azimut- und der Z-Bev?e~ gungen. Außerdem stützt das Gehäuse der Slave-Übertragungsanordnung noch eine Anzahl von in der Zeichnung gezeigten Führungsriemenscheiben ab, deren Aufgabe am besten anhand der schematischen Darstellung der verschiedenen BeA\^regungen erkennbar ist.

Slave-Arm-Anordnung (Fig. 1, 25, 25A und 47)

Die Slave-Arm-Anordnung 15 ist in den Armen 286 und 287 der Slave-übertragungnanordnung 16 um eine Drehachse drehbar gelagert. Anlenk- bzw. Schwenkbuchoon 298 und 299 (Slave-Schwenkanordnung Fig. 26-29) stehen mit den Anlenk- bzw. Drehs turarae !wellen 284 bzw.- 285 der S lave-Üb er tragung sanordnung in Eingriff. Eine Verbindungsstange 279 ist bei und eine Verbindungsstange 280 bei 301 am Slave-Sehwenkgehäuse 302 angelenkt. Es ist ersichtlich, daß bei einem Drehen

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des Kipparms 277 in der Übertragungsanordnung die Verbindungsstangen in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, um den Slave-Arm in Abhängigkeit von einer entsprechenden Bewegung des Hastor-Arms oder durch die Wirkung des Y-YerstollKochanio-ffius um die Drehachse 283 w drohen.

Der Slave-Arm weist eine Vielzahl telßokopartig angeordneter rohrfertiger Segmente a,uf, ein IJauptrohr 305, ein. Zwischenrohr 306 von kleinerem Durch.measer und ein Auslegerrohr 307 von noch kleinerem Durchmesser. Ein dem Handgelenk 19 am Master-Arm entoprechendes Handgelenk 21 ist am untersten Ende des Auslegerrohrs 307 angebracht. Am untersten Ende des Hauptrohrs 305 ißt eine Slavβ-AaiwutanOrdnung 308 angebracht, die später noch näher erläutert wird. Oben am Zwischenrohr ist ein Zwlschenwagen 309 angebracht, der dazu beiträgt, das Zwischenrohr in seiner Längsbewegung gegenüber dem Hauptrohr zu führen* Das Zv.'iechenrohr 306 erstreckt sich durch die AzI-mutanordnung 308. Das Zwißchenrohr 306 wird in Abhängigkeit von einer entsprochenden Drehbewegung des Auslegerrohrs des Master-Arms durch eine Drehung eines Azimut-Bandringes 310 gedreht, der einen Teil der Azimutanordnung bildet. Das Auslegerrohr 307 und d3,s Handgelenk 21 des Slave-Arms wird um die Längsachse des Slave-Arms mit dem Zwischenrohr 306 gedreht. Das untere Ende des Zwischenrohrs 306 trägt eine Führungsanordnung 311 für das Auslegerrohr. Eine Viagenanordnung 312 für das Auslegerrohr, die eine Vielzahl von Rollen 313 abstützt, welche um ihren Umfang herum angeordnet sind, ist am oberen Ende des Auslegerrohrs 307 befestigt. Wie am besten im Zusammenhang mit Figo 51 erkennbar ist, ist das Zwischenrohr 306 so hängend angebracht, daß.es sich mit der halben Geschwindigkeit des Auslegerrohrs 307 bewegt. Das Zwischenrohr ist mittels Seilen 314 und 315 hängend angebracht, wobei die Seile bei 316 bzw. 317 in der Slave-Asimutanordnung verankert sind und sich um Riemenscheiben 318 bzw. 319 in der Führungsanordnung 311 des Auslegerrohrs und von dort zu Verankerungen 320 baw. 321 in der Wagenanordnung 312 des Auslegerrohrs erstrecken.

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"Wie am besten in Zusammenhang mit Pig. 47 erkennbar ist, ist ein der Z-Bewegung zugeordnetes Gegengewicht 522 um die Außenseite des Hauptrohrs 505 herum hängend angebracht und mit der halben Geschwindigkeit des Zwisehenrohrs 506 bewegbar. Das Gegengewicht 522 ist mit Hilfe von zvrei Bändern

525 und 524- aufgehängt, die sich von Verankerungen 525 bsw*

526 im Schwenkgehäuse 502 nach unten und um Riemenscheiben CW7 bw. C¥8 am Gegengewicht nach oben und über Riemenscheiben CW5 und C¥6 im Slave-Schwenkgehäuse erstrecken und in Verankerungen 527 und 528 im Zwischenwagen 5O9 enden. Um das Gegengewicht in entgegengesetzter Richtung zu bewegen, erstreekken sich die Bänder 529 und 550 jeweils von Verankerungen 551 bzw. 552 im Zwischenwagen 509 nach unten und um Riemenscheiben 0W9 und. CW1O in der Slave-Azimutanordnung nach oben und über Riemenscheiben CW11 und C¥12 am Gegengewicht tmd nach unten au Verankerungen 555 und 554· in der Azimutanordnung.

Slave-Schwenk8,nordnung (I¹Jg. 25 und 26-5O)_-

Das Schwenkgehäuse 502 stützt das Hauptrohr ab und verbindet den Slave-Arm mit der S lave -Üb er tr agungs anordnung zur Umdrehung mit derselben um die Längsachse des durchgelictiden Rohrs und zur relativen Schwenkbewegung zur Schutzwand und von der Schutzwand weg, wie bereits erwähnt. Im Schwenkgehäuse ist eine Vielzahl in Reihen angeordneter Riemenscheiben enthalten. Eine Reihe aus zwölf Riemenscheiben PBiO an der V/andseite des Gehäuses unmittelbar unterhalb der Schwenkachse 285 trägt Bänder für.Azimut-, Z-, Hebe- und Verdreh- und Zangenbewegungen, wie in der Tabelle spezifiziert. Eine mittlere Reihe aus zehn Riemenscheiben PB11 und eine untere Reihe aus zehn Riemenscheiben PB12 an der entgegengesetzten Seite des Schwenkgehäuses tragen Bänder für die Azimut-, Z-, Hebe- und Verdreh- und Zangenbewegungen, wie in der Tabelle spezifiziert. Darüberhinaus trägt das Schwenkgehäuse Führungsrieirienscheiben für Z-Bewegungs- und Gegengewichtsbänder und Gegengewi chtsbandverankertmgen, wie gezeigt.

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25 und 31-36)

Die Slave-Asirmtanordnung 308 ist am -untersten Ende des Slave-Kauptrohrs 305 Gefestigt. Im -unteren Ende der Azimut an ordnmag ist ein doppeIbahniger Baiidring 310 drehbar gelagert, der sich im Zv.'ischenrohr 306 in Abhangigkeit von einer durch die Drehbewegung des Mastor-Auslcgerrohrs verursachten linearen Bewegung der Aaimutbänder dreht. Der Bandr-ing 310 ist tun einen Hing 337 drehbar gelagert, welcher seinerseits innerhalb eines Ringes 333 drehbar gelagert ist, der einen festen Teil der Azimutanordnung bildet. Der Bandring 310 ist riit einem inneren Zahnkranz 34-0 versehen, der mit einem Ritzel 34-2 kämmt, welches innerhalb des Hinges 337 drehbar gelagert ist. Das Ritzel 342 kämmt mit einem weiteren Ritzel 346, welches gleichfalls im Ring 337 drehbar gelagert ist und mit einem Zahnkranz 344 kämrat. Der Bandring 310 trägt ein Band, welches im Ring verankert \ind in-einer Richtimg gewickelt ist, sowie ein weiteres Band, welches im Ring verankert und in entgegengesetzter Richtung gewickelt ist« \Jemi der Bandring 310 in Abhängigkeit Von einer linearen Bewegung der Bänder gedreht wird, bewirkt der Ring 337 aufgrund der Tatsache, daß das Ritzel 342 sowohl mit dem Zahnkranz 340 im Bandring als auch über das Zahnrad 346 mit dem Zahnkranz 344 kämmt, der am Azimutgehäuse befestigt ist, eine Drehbewegung des Ringes 337 in der gleichen Richtung und mit der halben Geschwindigkeit des Bandringes. Da das Zwischenrohr 306 sich durch den Ring 337 erstreckt und mit diesem drehbar ist, wird das Zwischenrohr und das Auslegerrohr 307 in Abhängigkeit von einer entsprechenden Drehbewegung des Master-Auslegerrohrs gedreht. Der Bandring 36 der lJaster-Azimutanordnung ist in ähnlicher Weise angebracht.

Die Azimutanordnung trägt Riemenscheiben, die Bänder für die Azimut- und Z-Bewegung tragen, wie gekennzeichnet, und eine Reihe von acht Riemenscheiben P314, die Gegengewichts-, Hebe- und Verdreh- sowie Zangenbänder tragen, wie in den Zeichnungen und der Tabelle gekennzeichnet. Die Azimut-

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anordnung enthält auch die Verajakerungen 333 und 334 für die Gegengewichtsanordiiung der Slave-Z-Bewegung.

Zwischcnymgenar?Ordnung i.ffAft* Λ.5 V-V-P- ^,7~?9).

Das Zwisohenr-ohr 306 ist an seinem oberen Ende in der Wagenajiordmmg 309 drohbar abgestützt. Die V/ageiianordnung 309 ist innerhalb dss Slave-Hauptrohrs 305 verfahrbar. Bei seiner Bewegung wird der Wagen von Rollen 350 geführt, die an der Innenwand des Hauptrohrs anliegen. Gegen eine Drehbewegung ißt der wagen durch eine genutete Führungsrolle 352 gesichert, die in eine längliche Führung 353 (Fig. 25) an der Innenwand des Slave-Hauptrohrs eingreift. Der Zwischonwagen trägt eine Reihe von acht Riemenscheiben PB13, die die Bänder für die Z-Hebe- und Verdreh- sowie 2angenbewogung -tragen.« wie gezeigt und in der Tabelle spezifiziert. Wie gezeigt, sind weitere Führungsriemonscheiben füre Z-Bewegungobänder am Wagen angebracht ebenso wie Verankerungen 327 und 328 sowie 331 und 332 für die Z-Gegengewichtsaufhängung»

Führung sanordnung des S lave-Ali sieg err ohrs (25A und, A⁰."~.4ff,.).

Die Führungsanordnung 311 des Auslegerrohrs ist am unteren Ende des Zwischenrohrs 306 befestigt. Das Auslegerrohr 307 erstreckt sich durch die Führungsanordnung mid ist in Längsrichtung gegenüber der Führungsanordnung bewegbar. Die Führungsanordnung ist mit Rollen 356 versehen, die in langgestreckte Vertiefungen in der Viand des Auslegerrohrs eingreifen können, so daß eine Drehbewegung des Zwischenrohrs und der Führungsanordnung um die Längsachse auf das Auslegerrohr übertragen wird. In der Führungsanordnung sind Führungsriemenscheiben 318 und 319 angebracht, die einen Teil der Aufhängung für das Zwischenrohr bilden (Fig. 51)·

Gegengewicht für die Slave~Z-Bewegung (Fig. 25 und 43-45)

Das Gegengewicht 322 gleicht den Slave-Arm aus, wenn das Zwischenrohr 306 und das Atisiegerrohr 307 in Z-Bewegung aus- und eingefahren wird. Das Slave-Hauptrohr 305 erstreckt

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X J/'

sich durch das Gegengewicht, iuid das Gegengewicht ist "bei seinen Bewegungen längs des Hauptrohrs durch obere Rollen 560 und untere Rollen 361 geführt,, die mit der Außenwand des Haxiptrohrs in Eingriff stehen. Eine genutete Rolle 365, die mit einer langgestreckten Bahn 364- (]?J.g. 25) an der Außenseite des Hauptrohrs 305 in Eingriff steht, hält das Gegengewicht gegen eine Drehbewegung gegenüber dexo Hauptrohr fest. Am Gegengewicht sind Fiüiriingsriemenscheiben für die Gegengewichtsbänder 323, 324, 329 und 330 angebracht (]?ig. 47).

Z-Bewegung und ,,Z-Sjcreckung^^ig^^ 48)

Die Art und YJeise· in der das Ein- und Ausfahren des Master-Auslegerrohres ein entsprechendes Ein- und Ausfahren des Slave-Auslegerrohre verursacht, und die Art und V/eise, in der das Slavo-Auslegerrohr χει Verhältnis zum Master-Atislegerrohr verlängert werden kann, ist schematisch in Fig. 4B gezeigte Größtenteils sind die Zeichnungen der Anordnung und

leiteranordnung ohne Bänder in Eingriff mit den verschiedenen Riemenscheiben und Bandseiltromraeln gezeigt, um den Aufbau der einzelnen Anordnungen des Manipulatorsystems nicht unklar werden zu lassen. Die Bandv/ege im Zusammenhang mit den verschiedenen Riemenscheiben imd Bandseiltrommeln sind jedoch schematisch dargestellt.

Ein Ende eines Z-Bev/egungsbandes 370 erstreckt sich von einer Verankerung 371 in der Master-Asimutanordnung nach oben und über eine Riemenscheibe '/A im Pührungswagen 30 an der Oberseite des Master-Auslegerrohrs, nach unten und um eine Riemenscheibe Z2 in der Reihe Riemenscheiben PB1 in der Master-Asimutanordnung, nach oben und über Riemenscheiben Z3 und Z4 in Riemenscheibenreihen PB3 bzw« FB4 in der Konsole oben am Master-Arm, nach unten und um eine Riemenscheibe Z5 in der Riemenocheibenreihe PB5 im Master-Schwenkrahmen, unter einer Pührungsriemenscheibe z6 in der Riemenscheibenreihe ΡΒβ in der Master-Übertragungsanordnung hindurch bis zu einer Bands ei !trommel Z7> um die das Band gewickelt ist und an der

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' 3f ■ ' ■

es endet. Ein Band 372 ist in entgegengesetzter Richtung um die Bandseiltrommel Z7 geschlungen und erstreckt sich über eine Riemenscheibe Z9 in-einer Riemenscheibenreihe PB7 der Master-übertragungsanordiiung, unter und um eine Riemenscheibe Z1O im Master-Schwenkrahraen, nach oben und über Riemenscheiben Z11 und Z12 im Schwenkrahmen, nach unten und um eine Riemenscheibe Z13* die gleichfalls in der Riemenscheibenbank PB5 angeordnet ist, nach oben und über eine Riemenscheibe Z14 in der Riemenscheibenreihe PB4, nach unten und um eine Riemenscheibe Z15 und über eine Riemenscheibe Z16, die beide zur oberen Konsole der Master-Anordnung gehören, nach unten und. um eine Riemenscheibe Z17 im Müirungswagen 30 und nach oben zu einer Verankerung 373 in der oberen Konsole,

Wenn das Haster-Auslegerrohr gestreckt oder zurückgezogen wird, wird die Bandseiltrommel Z7 veranlaßt sich zu drehen und setzt dadurch die lineare Bewegung der Bänder und 372 in eine Drehbewegung um_s die über die Kegelräder 72 und 74 sowie die Verbindungswellen und Kupplungen zu Kegelrädern 260 und 270 übertragen wird. Das Kegelrad 270 ist mit einer Baiidseiltrommel Zi8 gekoppelt, um die Drehbewegung erneut in lineare Bewegung zurückzuverwandeln. Um eine Bandseiltrommel Z18 ist ein Band 374 in einer Richtung geschlungen und erstreckt sich unter einer Riemenscheibe Z19 in der Slave-Übertragungsanordnung hindurch über Riemenscheiben Z20, Z21 und Z22 in Riemenscheibenreihen PB1O, PBH" und PB12 in der Slave-Schwenkanordnung, nach unten und um eine Riemenseheibe Z24 in der Slave-Azimutanordnung, nach oben und über eine Riemenscheibe Z26 im Slave-Zwischenwagen, nach unten und um eine Riemenscheibe Z28 über Riemenscheiben Z29 und Z30 und nach unten und um eine Riemenscheibe Z31, die alle zur Slave-Azimutanordnung gehören, nach oben und über eine Riemenscheibe Z32 im Zwischenwagen, nach unten und um eine Riemenscheibe Z33 in der Azimutanordnung und nach oben und um Riemenscheiben Z34, Z35 und Z56 in den Riemenscheibenreihen PB11-, PB-10 bzw. PB9 der Slave-Schwenkanordnung, über eine Riemenscheibe Z37 zn einer Bandseiltrommel Z58, um die das Band in entgegen»

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- 3

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gecetater Richtung zur Bandseiltrcminel si8 geschlungen ist und an dor es endete

Um öle Bandseiltrommel £38 ist in entgegengesetzter Richtung zum Band 374 e;in Hand 375 gev/unSon. welches sich üV-eine Riemenscheibe Z39 in dor Blavo-Üborijei.gung-i-^o^rtjraiig, um eine Riemenscheibe 340 in der' jlien^nseheibcnrcihc Γ310, nach unten und v.n eine Riemenscheibe z41 in ochvey.O:/;ch.äii^c₅ nach unten und um eine Hi owe nc oh ei L ο Z42 in eier Riaraenpcheibenreiho PB13 in Zwischonva^eiis nach oben und im Hie^n^ohiti-bsn Z43> 344 und 345 in Slcwe-Schwcnksohäuce, nach unten vnO um eine Iliemenr.-cheibe Z46 in einer Ilienieno-chelbenrcihe 1'Bi^₅ nach oben und um eine rrlenohBch^ibe 247 in der Sl£A^re~3ohv,^rerv]r.» anord.uungj und eine Eiejacnncheibe ΖΊ8 in der Riemenscheiben-reihe PB10, üb or eine i;ier.ionscheil.>e 2'.49 in der Sli-Vvc-;~iiburtra» gungeanordnun^ zu der Bandst;iltro&ael 2.18 fcrutrecJrtj ur-i die es entgegengesetzt sim 13and 374 go\nmden ißt.

V/ic cdi on erwähnt, ist ein Slekt.-'onotor 201 so arge« schloßoen, daß er die Kegelräder 200, 203 :-OV.⁷ie die dasv-'ischcangeordneten V/eilen uad Kuppltm^cn dreht, um llegellräder 266 und 276 r,u drehen; die f=ino Drehbcv/eguiig der Tror,«;·öl Z30 verursachen. Es ist ersichtlich, daß das Slave-Au siegerroh:.? :in. Abhängigkeit von einen nanuellen Strecken und Zurückziehen des Haster-Auslegerrohro und in Abhängigkeit von ei.nem Strecken oder Zurückziehen dos Slave-Auslegerrohrs aufgrund einer Betätigung des Elektromotors 201 ein- und ausgefahren wird.

Y/enn eine abgedichtete Umgebung nicht mibedingt wichtig ist, kann die beschriebene Z-Yorstellanordming in einen herkömmlichen Manipulator sy ο tem verwendet v.'erden, bei dem die Z-Bev/egung durch Bänder übertragen v/ird. In diesen Pail sind die Bänder 370 und 372 urmittelbar mit den Bändern 375 "bav/. 374 verbunden, wobei die Band soil tr omne In Z7 und '/AB und YerbindungBwellen ujxi ZrJmräder wegfiillen. Der Elo]:tro^v::ci"-tor 201 ist dann so angeschlossen, daß er die Band seil tr oianel

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Ζ38 unmittelbar antreibt, so daß die in der zeichnung gezeig ten Yerbindungswellen und Getriebe v/eggelassen werden können,

Zangenbewegung; .(Jj-g.o,., 49_ und

Die ZuGFüoraendrücltbevfegiing eines Bedienenden· am Handgriff 18 zur Zangeneinrichtung am untersten Ende des Slave-Auslegerrohrs ist in Pig« 49 schematise!! dargeste3.lt. V/snn ein Auslöser 380 zusammengedrückt wird, wird eine Scheibe; bsw_o Trommel 381 gedroht» An der Scheibe 381 ist ein Ende eines Seils 382 verankert_} so daß eine Umdrehung der Scheibe eine Zugkraft auf das Seil ausübt. Das Seil 382 ist mit Hilfe von Riemenscheiben durch das Handgelenk in das Master-Auslegerrohr geführt, v/o es mit dem Band 384 verbunden ist. Das Band 384 läuft nach oben und über eine Riemenscheibe T1 in der Riemenscheibenreihe PB2 im Rollengehäuse 50 der Master-Anordnung,, welches mit halber Geschwindigkeit bewegbar ist, dann erstreckt sich das Band nach unten zu einer Riemenscheibe ϊ2 in der Riemenscheibenreihe PB1 in der Master-Azimutanordnung, nach oben und über Riemenscheiben S3 und ^rj)4 in den Riemen-Scheibenreihen PB3 und PB4 in der Konsole am oberen Ende des Master-Arms und nach unten und um eine Riemenscheibe ^ri5 in der Riemenscheibenreihe PB5 im Master-Schvenkrahmen und dann in die Master-Übertragungsanordnung. Das Band 384 endet in der Bandseiltrommel ϊ6. Durch eine Zugkraft am Band 334 wird das Band von der Bands eil trommel 1'6 abgewickelt, wodxirch eine Drehbewegung des von Hand gesteuerten Differentialeingabezahnrades über den gesamten Winkelbereich von weniger als 90° veranlaßt wird. Sine mit einem Stift 387 in der Bandseiltrommel Τ6 verbundene Feder 388 hält eine Spannung im Band 384 aufrecht und zieht den Auslöser 380 in Richtung aur geöffneten Stellung. Das Greifsystem gemäß der Erfindung ist so ausgelegt, daß die üblichen Schwierigkeiten und die sich daraus ergebenden Konsequenzen an Manxpulatorgreifcystenen überwunden werden. Zu solchen Schwierigkeiten gehört eine wenig leistungsfähige Kraftübertragung, bei der die Zusarcmenpreßkräfte der Zange kleiner sind als die vom Bedienenden aufgebrachten Kräfte» Hohe Lasten in den mechanischen Übortragungs-

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elementen führen zu einer Abnutzung und zum Versagen durch Srmüdung. Bei einer Dehnung der Bänder oder Seile muß eine zusätzliche Entfernung für die Zusaramendrückbewegung am !Taster-Ende zurückgelegt werden. Die meisten bestehenden Sangen haben Antriebe, die nur in einer Richtung wirken. Die Bedienungsperson schließt die Zange, v.'ährend das Öffnen der Zange mittels Ruckste.llfodern erfolgt. Starke ffeclern sind nötig, um dais Öffnen -oiciierzustelleiiy und dabei verursachen kle:r.raen~ de GelenlcverbiMtmgen oft Schwierigkeiten.

Gemäß dem verbesserten Greifsysten der Erfindung liefert ein GlöichstroEüiilfsmotor den größten !Teil der Zangendrückbemühung unter ständiger Steuerung der Zangenöffütuigs- und Z'üsamraendrüokkraft durch den Be dienend on. Die Verwendung von Doppelbandsoiltrommeln in einem S lave-Handgelenk mit Drohantrieb gemäß US-PS 3 503 273 (DE-PS 19 54 015) bietet einen Zangenantrieb in zwei Richtungen. Die Bänder können leicht belastet sein, um .Emüdmigserscheinungen auf ein Minimum einzuschränken. Das herkömmliche Zangcnantrieböseil ist durch eine Y/elle von geringem Drehmoment und vielen Drohungen, die in einem Ritzel endet, ersetzt. Das ermöglicht eine durch Zahnrad angetriebene Sänge, die sowohl in öffnungs- als auch in Schließrichtung zwangsläufig angetrieben ist. Damit braucht man sich nicht mehr langer auf nur am Rande wirksame Federn zum Öffnen der Zange zu verlassen, und es sind Greifkräfte von 45,36 kg (100 lbs.) bei leicht belasteten Ail tr iebpe lementen möglicht,

In 3?ig» 49A sind schematise!^wenn auch nicht in identischer Zuordnung die liauptbestandteile des mit Hilfskraft betriebenen Zangendrücksysteras gezeigt. Eine durch das Zusammendrücken des Auslösers 3B0 am Master-Handgriff 18 ausgelöste manuelle Eingangsbandbewegung, deren Ausmaß durch, die mechanische Bewegungsbegrenzung des Auslösers bestimmt ist, treibt ein Befehlspotontionetcr 427 über entsprechende Zahnräder 421, 425j 426 über einen wesentlichen Bereich Deines in einer Richtung drehenden elektrischen Arbeitobereichs an mid treibt

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^1/5

gleichseitig ein Ende eines kontinuierlichen Bandes, welches als eine der Stützen für eine sich bewegende Le er lauf riemenscheibe dient, und zwar über einen "beträchtlich redusierten Bewegxingsbereich hinweg und mit entere ehend erhöhter Kraft, Das andere Ende des 'Bandes, welches die sich bewegende Leerlauf .riemenscheibe abstützt, ist von einer Bands e i3.tr ommel ajigetriebon, die über ein entsprechenden G-etriebe von einer 8 ei'vowo türanlage gedreht, wird, welche gleichzeitig ein Rück·- kopplungspotentiometer antreibt, woboi das Antriebssagnal des Servomotors τοη eineia Verstärker- in Abhängigkeit von einem Fehle rrsignal geliefert wird, welches sich aus dein unters-chied in den Au&gangsspannungon der Befehle;- und Kückkopplungspotentiometer ergibt«: Durch die Umdrehung des Motors wird dabei daß RücJckopplungspotentioraeter in dor richtigen Pachtung ujid im angoRiCSsenen Bev;egungsrAismaß angetrieben, vm dap; Pehlercignal auf ein Minirauni zu verringern, so daß die Ausgangsrloraenscheibe über einen Bereich hinv/eg angetrieben wird, der zu der Bewegung, die durch das von Hand angetriebene- Band erzeugt wird,-proportional ist aber erheblich größei· als dieser. Damit wirkt die Loerlaufriemenscheibe a.lo ein Band differential entsprechend einem Getriebedifferential, v;elch.es die Bewegungen zweier mechanischer Eingänge summiert bzw. addiert und dabei die Eingangskräfte oder Drohmor'ontn ausgleicht. Av.f diese Weise fühlt der Bedienende eine lleaktionskraft, die ziu: Ausgangskraft proportional ist, während er einen verhältnismäßig großen Bereich dor Ausgangsbewegung mit nur eingeschränkter manueller Eingabebewegung befiehlt. Mit dem Servomoto-r ist eine elektrisch ausgelöste Bremse verbunden, die von einer Feder rasch aktiviert wird, falls es zu einem Kraftausfall kommen sollte, der den Motorantrieb blockiert_;so daß ein Arbeitsstück so lange erfaßt bleibt, wie der Bedienende weiterhin den Auslöser am Eingang ergriffen hält. "Wenn der Bedienende seinen Griff lockert, kann trοtadem die begrenzte verbleibende manuelle Bewegung erfolgen, um das V/erkstück freizugeben.

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f ItIl

Die Bandseiltromüel T6 ist rait einem Eingangszahnrad einer Differentialanordnung gekoppelt, deren anderes Eingangszahnrad mit einem Zahnrad 124 gekoppelt ist, welche;; seinerseits mit einem Ausgangssahnrad 125 des Hilfsmotor-antrieba 122 kämmt. Die lineare Bewegung des Banden 384 wird in Drehbewegung umgesetzt und diese wird dann unter Hinzufügung dor Hilfsdrehkra,ft von Seiten des mit dem Zahnrad 124 gekoppelten Differentialeingangssahnrades in der Ausgangswelle dos Differentials kombiniert und von .Kegelrädern 104 und 106 über das Ausgleichsgetriebe 110, 111 usw., V/ellon und Kupplungen, wie bereits beschrieben, an Kegelräder 264 und 274 übertragen, wo die Drehbewegung erneut in lineare Bewegung umgesetzt wird. Die Bewegung des Servomotors wird also zusätzlich zur Handbewegung an die Seilbandtrommel T 7 weitergegeben, wo die Drehbewegung in lineare Bewegung zurüekgewandelt wird.

Das Band 385 3-^s"k ^¹¹ einer Richtung um die Bandseiltrommel 1'7 geschlungen tind verläuft über eine Riemenscheibe T8 unter einer Riemenscheibe 1'9 hindurch und um eine Riemenscheibe T1O in der Slave-Übertragungsanordnung um Riemenscheiben T11, T12 und T13 in Riemenscheibenreihen PB10, PBi1 und PB12 im Slave-Schwenkgehäuse nach unten und um eine Riemenscheibe Ti4 in der Slave-Azimutanordnung, nach oben und über eine Riemenscheibe T15 im mit halber Geschwindigkeit bewegten Slave-Rollengehäuse und nach unten zu einer Bandseiltrommel T16 im Slave-Handgelenk, wo es in einer Richtung aufgewickelt wird. Durch die Drehbewegung der Bandseiltrommel T16 wird eine Drehzange betätigt, beispielsweise eine Drehzange gemäß US-PS 3 572 807 (P 20 28 087.9-15). Das Band 386 ist in entgegengesetzter Richtung um die Bandseiltrommel ϊ16 gewunden und erstreckt sich nach oben su einer Riemenscheibe T17 im mit halber Geschwindigkeit bewegbaren Slave-Rollengehäuse, nach unten und um eine Riemenscheibe T18 in der Slave-Azimutanordnung, nach oben und um Riemenscheiben ^ri'i9, ΐ20 und T21 im Slave-Schwentegehäuse, um eine Riemenscheibe T22 und unter einer Riemenscheibe 123 in der Slave-übertragungsanordnung hindurch zu der Bandseiltrommel T7» wo es in entgegengesetzter

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Richtung zum Band 585 gewickelt ist» Azimutbewegung (Fige. 50)

Um den !!ing 56 am Boden des Master-Hauptrohrs ist ein Azimutband 590 in einer Richtung gewickelt und iia Ring verankert. Das Band 590 ist tun eine Riemenscheibe AzI in der Master-Azinutaiiordnrüig nach oben und über Riemenscheiben As5 und Aa5 iii Riemen^ehoibenreihen PB5 ¹UiId PB4 in der Konsole oben am Haster-Arm geführt, dann nach "unten und um eine Riemenscheibe A»7 im Kaster-Scliwenkgehäuse, nach oben und um Riemens ehe ib en Az9, Aa 11 und Azi5 zur Bandsei!trommel As! 5, ViO es in einer Richtung gewickelt und verankert ist* In der 'Irommel Asi!5 ist entgegengesetzt zu der genannten Richtung ein Band 591 verankert und geschlungen* Es ist um Riomenrächeiben A2-I6, AzH, Az-12 und AzIO, alle in der Ilaster-Übertragungsanordnung, und dann um eine Riemenscheibe Az8 im Master-Schwenkgehäuse, nach oben und über Riemenscheiben Az6 und Az4 in der oberen Konsole des Master-Arms, nach unten zur Riemenscheibe Aü2 in der Master-Azimutanordnung und zurück zuri Ring 56 geführt, um den es in entgegengesetzter Richtung geschlungen ist.

JSine Drehbewegung des Ringes 56 in Abhängigkeit von der Drehbewegung des liaster-Au-Slegerrohrs führt zu einer entsprechenden Drehbewegung der Bandseiltrommel Az15, die über Kegelräder 84 und 86 sowie Wellen v.nd Kupplungen durch das Abdichtungsrohr mit Kegelrädern 261 und 271 und einer Bandseiltrommel Az17 gekoppelt ist. Um die Bandseiltrommel Az17 ist in einer Richtung ein Band 592 geschlungen, welches von Riemenscheiben Az19» Az21 und JLz25 in der Slave-Übertragungsanordnung und von Riemenscheiben Az25, Az27 xmd Az29 in den Riemenscheibenreihen PB10, 3?B11 und PB12 in der Slave-Schwenkanordnung zu einer Riemenscheibe Az5i in der Slave-Azimutanordnung geführt, wo es um den Ring 510 geschlungen und im Ring verankert ist. In entgegengesetzter Richtung dazu ist um den Ring 510 ein Band 595 geschlungen, welches von einer Riemen-

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scheibe Az32 nach oben und um Riemenscheiben Az30, Az28 und Az26 im Slave-Schwenkgehäuse sowie von Riemenscheiben Az24, Az22, As20 und AkI 8 in der Slave-Übertragungsanox^dmmg zurück zur Bandseiltroimuel AzI7 geführt ist, wo das Band 393 in entgegengesetzter Richtung zvan. Sand 392 gewickelt ist» Es liegt ohne weitei^os auf der Hand, daß bei einer Drehbewegung des Ringen 36 am llaster-Eauptrohr in Abhängigkeit von einer Drehbewegung des Kanter~AusXegerroh.ro eine entsprechendο Drehbewegung im Ring 310 am Slowe-Hauptrohr hervorgerufen wird, die auf das Slave-Kwischcnrohr und das Slave --Aus legerr ohr sovrie die vom Auslegerrohr getragene Zange übertragen wird.

Pig. 51 ist eine echeiaatische Dareteilung der Einriohtimg, mittels der die Drehbewegung des Handgriffa am Hast or -Arm um die Quer» und Längsachsen des Handgelenks aur Zange übertragen wird. Tn der Bandseil trommel ET1 ira Kaster-Handgelcnk sind !!ander A 00 und 401 verankert und in entgegengesetzten Richtungen gewickelt, uia Bewegungen der rechten Hand im Sinne des Hebens und Verdrohens au übertragen. Das Band 400 ist über eine Riemenscheibe BT.3 in?. Hit halber Geschwindigkeit betätigten Ilaster-Rollengehäuse geführt, dann nach unten und um eine Riemenscheibe ΕΪ5 in der Ilaster-Aziisutanordnung, nach oben und über Riemenscheiben ET7 und EL09 in der oberen Konsole, nach unten und um eine Riemenscheibe ET11 im Master-Sehweiikgehäuse, unter der Riemenscheibe ET13 in der Master-Übertragimgsanordmmg hindurch und zur Band seiltrommel E^rfi5. Das Band 401 ist von der Bandseiltrommel ET15 uia eine Riemenscheibe ET17 im Kaster-Schwenkgehäuse, nach oben und über Riemenscheiben ET19 und ET21 in der oberen Konsole des Master-Arms, nach, unten und um eine Riemenscheibe ET23 in der Master-Azimutanordnung, nach oben und über eine Riemenscheibe E'i'25 im mit halber Geschwindigkeit betätigten Rollengehäuse und zurück zur Band.se iltr ommel ET1 im Master-Handgelenk geführt. Um den Einbau und das ordnungsgemäße Spannen der Bänder 400 und 401 zu erleichtern, sind diese vorzugsweise in zwei

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Segmenten vorgesehen, die bei 402 verbunden und durch Klammern 403 gesichert sind. Die dem lieben lind Verdrehen der linken Hand zugeordneten Bänder 404 und 405 folgen einem identischen Weg, der spiegelbildlieh wiederholt ist und zur Bandseiltrommel EU6 führt.

Die Bandseiltro2iimel El¹15 wandelt die lineare Bandbewegung in eine Drelibewegting um und überträgt diese über Kegelräder 91 und 9IA, Wellen und Wellenkupplungen sowie Kegelräder 262 und"272 su einer Bandseiltrommel El'27 in dor Slave-Übertragungsanordnung. Ähnlich, wandelt die Bandseiltrommel ET16 die lineare Bewegimg der Bänder in eine Drehbewegung um und überträgt diese über Kegelräder 96 und 98 sowie verbindende Wellen und Kupplungen auf Kegelräder 263 und 273 und zur Bandseiltrommel E^rj}28. Ein Band 406 ist von einer Riemenscheibe Εΐ29 in der Slave-Übertragungsanordnung geführt sowie über Riemenscheiben ET31, ET33 und E235 .im Slave-Schwenkgehausetau einer Riemenscheibe El^l37 in der Sl&ve-Aaimutanord™ nung, nach oben und über eine Riemenscheibe ET39 irn Zwischenwagen und nach unten zu einer Band ε eil trommel ET41 im Slave-Handgelenk. Ein Band 407 erstreckt sich von der Bandseiltrommel ET41 nach oben und über eine Riemenscheibe ET43 im Zwischenwagen, nach unten und um eine Riemenscheibe E3M-5 in S lave-Azimutanordnung, nach oben und um Riemenscheiben ET49 und ΕΪ51 in der Slave-Schwenkanordming und zurück zur Bandseiltrommel ET27 in der Slave-Übertragungsanordnung. Bänder 408 und 409 für die rechte Hebe- und Verdrehbewegung folgen ähnlichen Bahnen im Spiegelbild, so daß die Hebe- und VerdrehbewBgungen des Handgriffs in der Zange wiedergegeben werden.

Hilfskraft^etätigungs-Handgriff (Fig. 52-54)

Eine bevorzugte Ausführungsform des Handgriffs 18 zur Befestigung am Handgelenk 19 des Master-Auslegerrohrs ist in. den Pig. 52-54 gezeigt. Dieser Handgriff 18 weist -einen Rahmen auf, der zwei im Abstand voneinander angeordnete pa-

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Iff

rallele Platten 410 und 411 hat. Zwischen den Leiden platten, ist ein Pistolengriff 412 für den Eingriff der Kam!fILlehe befestigt und an einem Ende des Rahmens abgestützt. Dor Fandgriff ή nt mit dem Master-Handgelenk über eine rohrförnige v.'el-Ie 413 .verbunden, die in oliiei;; CrOhänoe 414 1» oberem. Bereich des Eannen.ö bofer.tilgt ist* Der üuslöscr 380 für den Pingereingriff ist im entgegengesetzten Ende dee. Ilsndgriffraliraenfö an einer ΥΓοΙΙο 415 abgestützt, die im BaImCn drehbar gelagert ißt* Ein innerhalb des Gehäuses angeordneter Ilurbelarr: 416 ißt gleichfallr. an der Y,^relle 415 befestigt und mit dieser in Abhängigkeit von der Bevogxmg der:· Auslösers drehbar. Box' Kurbelarm 416 ist bei 41'7 an einer "V er bindung ε stange 418 angelenkte die ihrerseits bei 419 an der Seheibe 381 angelenkt ist.

Die Scheibe 381 ist in Rahmen auf einer ϊ.'θΙΙθ 420 drehbar gelagert und hat eine üiaf angsnut, in der das Zangenseil 302 sitzt. Das Ende des Seils 382 ist in der Seheibe 381 verankert, so daß bei einem Drehen der Scheibe in Abhängigkeit von der Bewegung des Auslösers von Seiten des Bedienenden eine Kraft auf das Seil ausgeübt wird, die übertragen wird, um die Zange am Slave-Arm zu betätigen, wie insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 49 beschrieben. Hit der Scheibe 381 ist ein Rastrad 421 drehfest verbunden, mit dem eine Klinke 422 in Eingriff bringbar ist. Beim Zusammendrücken des Auslösers durch den Bedienenden und beim Drehen der Scheibe kann also, wenn gewünscht, die Klinke 422 mit dem Rastrad 421 in Eingriff gebracht v/erden, um die Scheibe in ihrer Lage zu halten. Das ermöglicht es dem Bedienenden, seinen Griff am Auslöser su entspannen, während gleichzeitig das Erfassen der Zange beibehalten wird, so daß die Ermüdung des Bedienenden auf ein Minimum eingeschränkt wird. Ein Klinkenauslöserelement 423 ermöglicht es dem Bedienenden, die Klinke außer Eingriff mit dem Rastrad zu bringen. Die Klinlrenlösevorrichtung kann, auch dazu verwendet werden, diese Rastbrensanordnung außer Betrieb zu setsen, wenn ihr Gebrauch unerwünscht ist.

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Mit der Scheibe 381 ist ein Zahnrad 425 drehfest verbunden*, welches mit einem Ritzel 426 kämmt, das mit dem am Rahmen angebrachten Potentiometer 427 gekoppelt ist» Da das Zahnrad bzwo Ritael 426 in Abhängigkeit von der Bewegimg des Auslösers angetrieben wird, wird die Stellung des Auslösers durch den Widerstand des Potentiometers angeseigt«, Am Ende des Servomotors 122 ist ein weiteres Potentiometer vorgesehen, welches die Stellung der Zange anzeigt«, Sowohl der Handgriffsantrieb als auch die Zange sind mit einen Differentia,! verbunden, welches den Servomotor zugeordnet ist, wie oben beschrieben«,

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TABELLE

Nr.! Anordnungsplatz i

Az4

8 Slave-Ubertragung, obere Reihe

Az 2 4

KS 4

Z13

Bandreihsnfolge voia Bedienenden gesehen

I

Z 40

ETO

I

ET 2 4

' 1 HT 3 0|

ET 5 2

j T2 '

T21

T18

Ti

ET23JET5

ET3

T-TCI CL ^

ET31

ET3 5

j 22 i

j

ZlO

HS3 j

HS 5

1 ' ■■ Z4s|z20

CV/9

Z22

Az 3

Master-Asiuiutan Ordnung

Az6

9 Sl.-Übertragung, untere Reihe

Az26

!

|ET4

ΞΤ26

ΞΤ32

ETSO

T20

ET2S

ET7

ET49IET33

ET39

I ) ! ί

I

j j

AsS

2 K.-Roilengehausε (1/2-

AzS

, 0 Sl.-Schwenkung, obere· Reihe

Az 2 S

use

j

ΞΤ22

I ΪΕΤ34

ET 4 F

T19

τ .ι

ET21

ET9

ET 4 7

ET37

Z9

.~\Z ι

3 K.obere Konsole, Seite des Bedienenden

T_i_ Sl.-Schwenkung, pi ttl pre Reihe

Az 30

Z42

ET20

ET44T17

TS

ET19

etitIetii

ΞΤ43

Z19

4 Iv", obere Konsole, Viands ei te

AzIO

12 SL-S chwenkung, untere Reihe

Z37

ETlS

ΞΤ36

CW10JET3SjST46'

JZ46

5 1.-Schwenkrahmen

13 Sl.-Zwischenwagen

Z36

JET40

co O co OD

6 IV.-Übertragung, obere Reihe

■j_4 Sl.-Azimutanordnung

Z35

ET13

1 I

Az23!

/98

7 ]\",-Übertragung» untere Reihe

Z34

JAz25

cn co 00

TIl

! ΞΤ29

! i:\z27

T12

ί ί i, ·,· 7 O .

ΞΤ3

Ti 3

ETlO

TlS

Z3

ΞΤ12

Z 4

•

ZS

ET 14

Z6

co ft»

Leerseife

Claims (1)

1. M .Jpemsteuerungs-Mastor-Slave-rianipulator zum Aufführen von Arbeit an der entgegengesetzten Seite einer Schutzwand lait einer drehbaren hoi'laontalen Stütze, die geeignet ist, eich durch die Schutzwand '/xx erstrecken, einajn in L'anßsrichtung streckbaren iiaster-Arm.} der mit einen Ende der horizontalen Stütze schwenkbar verbunden und wit dieser drehbar IDt sov/ie einem in Längsrichtung streckbaren Slave-Arm, der mit den entgegon^se taten Ende der horizontalen Stütze schwenkbar verbunden \uitl κι it dieser drehbar ist, g e k e η η ζ e i c h η e t durch A) ein erstes drehbareο Element (l'6), welches innerhalb der horizontalen Stübae (11) drehbar gelagert ist, ~b) eine Übertragungseinrichtung (582_? 3"4) κίνα übertragen linearer Bewegung in Drehbewegung in Abhängigkeit von einer r.m.nuellon ZiirjammOncirückbewegrmg eines Bedienenden, die von tiaster-Ari-i (10) zu dem ersten drehbaren Element (ü)6) reicht, C) ein zweites drehbares Element (124), v/elchoG innerhalb der horizontalen Stütze dreJibar gelagert und mit dem ereton drehbaren Element drehrost verbunden ist, D) eine Einrichtung (104, 106 und 264-274), die in Abhängigkeit von beiden drehbaren Elementen so betätigbar ir;t, daß sie die Zangenbewegung durch die horizontale Stütze auf den Slave-Arm (15) überträgt, und E) eine Hilfstarteinrichtung (122), die mit den ersten, und zweiten drehbaren Element so gekoppelt ist, daß sie dao Schließen der Greifbewegung steuert und die Greifkraft des Bedienenden verstärkt.

   2. Manipulator nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskrafteinrichtung A) einen Motor (122), der zum Antrieb des aweiten drehbaren Elements (124) angeschlossen ist, sov/ie B) eine Differentialanordnung auf v/eist, die das erste und zweite drehbare Element so koppelt, daß sie die zurückgelegten Bewegungen aufgrund des manuellen Zueammendrückeingangs ium des I-Iotoreingangs zum ersten und zweiten drehbaren Element summiert.

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   3. Manipulator nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsanlage des Motors A) ein in Abhängigkeit von der manuellen Zussmraendrückbe-wegiing -,ngotriebenoo Bef ehlspoteritioneter (427), B) ein voia Motor (122) angetriebenes iUickkopplungspotcntionetor und 0) einen Verstärker aufweist, der ein Antriebciriyial für den Kotor liefert und auf dao Fehlernignal, welches "ich auc dem Unterschied zwischen den Auagang^^anmmcen der Potentiometer ergibt, ansprechbar ist,

   4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeic Ii η e t, daß A) dan erste drehbare Element eine 'frojnael (^rj}6) ist, die um eine Querachse drehbar gelagert ißt, und daß 3) das zweite drehbaro Element ein Zahnrad (124) ist, welches ^r/\nn Über laugen der Zangenbwwegung durch die horizontale Stütze auf den Slave-Arm mit einer ersten langgestreckten Wolle (107) gekoppelt ist.

   5. Manixw.ls.tor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, box dem am Ende dos Master-Arms ein Handgriff abgestützt ist, dadurch g e k e η η ζ ο i c h η e t, daß der Handgriff (18)

   A) einen festen Bereich (412) aum Eingriff mit der Handfläche,

   B) ein bewegliches Element (380) sum Eingriff mit dem Pinger,

   C) ein drehbares Element (381), welches in Abhängigkeit von der Pingerbewegung begrenzt drehbar gelagert ist, D) ein Potentiometer (427), E) Zahnräder (425, 426), die das drehbare Element (381) und das Potentiometer (427) miteinander verbinden aufweist, wobei der Widerstand des Potentiometers J.n Beziehung steht zur Stellung des Fingereingriffselements.

   6. Manipulator nach Anspruch 5,

   dadurch ge kennzeichne t, daß A) das drehbare Element (381) eine Scheibe ist, B) ein TJbertragungseienent (382) für lineare Bowegxxng mit der Scheibe in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Scheibe linear bewegbar verbunden ist,und daß G) das Verbindungsgetriebe ein Zahnrad (425) auf-

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   — "³J —

   v/eist, welches rait dor Scheibe drehbar und mit eiffe"m%3 Potentiometer (427) verbundenen v/eitercn Zalmrad (426) in Eingriff ist. .

   7· Manipulator nach einera der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e η η κ e i c h η e t, daß A) die horizontale Stütze ein drehbares durchgehendes Rohr (12) aufweist, an dessen, einem Ende eine Mc.ster-Übertragungcanojrdnurjg (11) und an dessen entgegengesetztem Ende eine Slave-Übortragungsanordnung (16) befestigt ist₅ B) daß die liaBtor-iibertrtvgutigsanor.i-nung (11) ein ins ge samt zylindrisches Gehäuse hat, welches einen ersten, am durchgehenden Rohr (12) befestigten Teil (60) und einen gegenüber den ersten Teil von eine Längsachse drehbaren zweiten Seil (61) aufweist, C) daß das erste (56) turn das zweite drehbare Element (124), die langgestreckte Wolle (107) und die Verbindungsgetriebe einrichtung. (104, 106) in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet sind, D) daß z-ur relativen Drehbewegung der G-ehäuseteile 1 ,·) ein Getriebe (109-112) die erste langgestreckte Welle (107) mit einer weiteren Welle (113) verbindet, die in beiden Gehäuseteileii um die Längsachse des Gehäuses drehbar gelagert ist, und 2_O) ein weitere« Getriebe (115-118) die weitere Welle (113) alt einer weiteren langgestreckten Welle (119) parallel ziir ersten langgestreckten Welle (107) verbindet, mit v/elcher sie gemeinsam drehbar im ersten Teil des Gehäuses gelagert ist.

   8. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß A) die horisonta-Ie Stütze ein drehbares durchgehendes Rohr (12), eine an einem Ende am dtxrchgehenden Rohr befestigte Master-Übertragungsanordnung (11) und eine am anderen Ende am durchgehenden Rohr befestigte Slave-Übertragungsanordnung (16) aufweist, wobei B) die Master-Übertragungsanordnung ein insgesamt zylindrisches Gehäuse (60) aufweist, welches am durchgehenden Rohr anliegt, C) daß ein weiteres drehbares Element (131, 132) für die Y-Bewegung innerhalb des Master-Übertragungßgehäuses begrenzt drehbar gelagert ist, D) daß das weitere drehbare Ele™

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   ment mit dom IJaGtor-Am (10) zur Übertragung dor Y-Levegung durch eine yerbindimgseinriohtimg (128) gekoppelt ist, B) daß eine langgestreckte l/elle (137) für die Y-Bewegung innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert ist, P) daß ein Zahnrad (135) aiu drehbaren Element (131, 132) nit einen Zahnrad (136) auf der Welle (137) für die Y-üevegung in Eingriff stellt» rind daß G) eine AuBgleichüeinrichtviig an der Kabte3ⁿ-ubGrtrsgi;j_H';fanordjtmng 1.) ein Paar Hinge (144. 145), die am da ε Ilaster-Übartra™ gungsgehäxise (60) in eier liähe des Slave-Ende rs desselben drehbar gelagert sind, ?.) einen Zahnkranz; (146, 147) inner}i'alb jodos der Hinge (H4_t 145), 3.) einen radialen Arm (Hi?, 143). der sieh von jüdeia eier Ringe nach außen erstreckt, εον.-ύο ein Gewicht (140, HI) an ;jede?.n dor Arme, 4.) ein er σ tor. Aur>gleichszahnrad (148) auf der Y-ftewegungswellc, 5«) ein ::vcites AuDgleiohoaalmrad (1575)» v:elohc& wit dem ernten Aungleichc· zalinrad (148) und einem der Zahnkränze (147) in Eingriff steht und ein« der Gewichte (141) in einer Richtung dreht, 6.) und ein drittes und viertes Ausgleichszahnrad (149» 151) aufweist, die miteinander in Eingriff stehen, v/obei daf, dritte Ausgleichs zahnrad (149) i-iit den ersten Ausgleichs salmrad (148) und das vierte AusgJLoichszahnrad (151) mit dem anderen Zahnlcrana (146) in Eingriff steht, und das andere der Gewichte (HO) in entgegengesetzter Richtung dreht.

   9. Manipulator nach Anspruch 8,

   dadurch gekennzeichnet, daß A) das v/eitere drehbare Element ein Ilipparm (131) und eine Welle (132) ist, die um eine Querachse schwenkbar gelagert sind, und daß B) die in Eingriff stehenden Zahnräder (135, 136) an den weiteren drehbaren Element der zweiten langgestreckten Welle (137) Kegelräder sind.

   10. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß A) eine 'Einrichtung (370, Zl₁ Z18j 374-) zum Übertragen der liianuellen. Z-Sewegung des I-Iaster-Arms (C) in Längsrichtung durch die horizontale Stütze (11, 12, 16) auf den Slave-Arir. (15) vorgesehen

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   ist, B) daß der S3.ave-.Arm (15) doppelt teleslcepartxg gestaltet und mit einer weiteren linearen Einrichtung (37.5) zum Strecken des Slave«Arma (15) in Längsrichtung" unabhängig vot-i Hastor-Arn (10) versehen ist, C) daß eine weitere drehbare Einrichtung (Z38) vorgesehen ist, die uit der weiteren linearen l-Jinrxehtung (375) sum TJrjiv.'finäelrj der· Drehbewegung in lineare Z-Jjewe-gung verbunden ist, und J)) daß ein Hotor (201) so angcochlo;-.-sen ist, daß er die weite?ve drehbare Einrichtung (Z3S) antreibt, wobc-ii der Slay.e-Ar];i unabhäAigig gestreckt -wird.

   11. Manipulator nach Anspruch 10,

   dadurch g e Ic e η η κ e a e h η e t_f daß A) die Übcrtragungceinrichtung für die manuelle 2-Bewegung aus Bändern (370, 374) bzw« Seilen besteht, die sich von I las tor-· Am durch die horizontale fjtüti;e ϊ,ν:η ülavo-Am erstrecken.; daß Ii) die weitere drehbare Einrichtung cino Trommel (Z38) oder Riemen -scheibe ist, und daß 0) die weitere" lineare Zlinr ich tang von Bändern (375) oder Seilen gebildet ist, die in entgogcngesetsten Richtungem un die drehbc.ro Einrichtung (Z30) geschlungen sind,

   12. Iianipulator nach Anspruch 10 oder 11,

   dadurch g e k ο η η ζ e i ohne t_} daß A) die Übertragung ο einrichtung für die manuelle s-Bcv/cgung eine eroto Volle (184) iür die in Längf>:ciclitu.ng erfolgende 2-3ev.^regii>]g auf™ v/eist, die in dem durchgehondcn Rohr in Abhängigkeit von der Länge« tr eckung dos Pias tor- Anus drehbar gelagert ist, daß B) eine Verbindung (178, 190) :in jode^. Ende Λε·ε durchgeh-enden Rohrs an jeden Undo dor \7elle (184) vorgoKOhwn. ist, daß C) eine zweite V/elle (204) für die in. Längsrichtung erfolgende Z-Bev,'ugung in Horn, durchgehenden Rohr drehbar gelagert ist, daß I)) ein Motor (201) an dom durchgehenden Rohrgehäune in der liähe des Kaoter-A'enendes desselben angebracht ist, daß

   E) eine Getriobecinrichiamg (20O₅ 203) die aweito V/elle und den Kotor (201) nur Uttdremmg der av/eiton Vie.13 e (204) miteinanäer verbindet, und daß p) eine Verbindung (205) χέι Slave-Anaende des Gehäuse α an Sndc der av/eiten \.^rclle (204) vorge-

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   BAD ORiGiNAL

   sehen ist.

   13. lianlpulator nach Ancpruoh 12,

   dadurch g ο J: e η η ζ e i c h η ο t, daß A) das du::'el·gehende Rohr (12) ein ge£;ehlof;f;oner^ nyliiidricohoK Oiehtimv^rnhrgohaue ο iet, u;iel ö.".'? 13) DJj;.deBtovi^c· eine drohbare \fejlcjiui entlang jede der V/olloii liMglbt.

   1<1. Povnyuc'U03^.r^'--ICattoj>-DJ.riYe--rjⁱMnijailato:o ;:n;-i Ausführen von Arbeit au dor orjtgogcngc-otstcn Cc.ite einor f,chut:>v;and j.ii-'fc einer drehbaren horizontalen jjtütKO!, die {ic-K'i^not XiJt₅ eich ÖTjrch die Schut-^/^nd kv erstrecken, einen in hiinß~— xlchtv.nr ßtx'ec3,:barcn llai-ter-Arn, der mit einem Ende der horizontaler. Stütze ocilr.-.'cnkl.'.v/·· verbvu-iOcn vxxö. Mit die.oer drohbar ißt sowie einer; j:i Lan^er^iehtun.^: !!-•Srreekbarr'en Slave-Ar;¹, der rait dem entüo^cn^eoet^teji Ende dcv horizontalen StUt:;e öchv/enkTiar verbu>'U'".jx und nit dier-ov drohbar iüt, und rnit ejnor Einriehtuny iminrl-allj der horizontalen ötütac sum Tjiir./andeln linearer Bewegung in rrchbov.'egxm^ Kv.'oclro übertragnng durch die Schutzwand und f:uja Zurüclrverv/andeln in lineare Bovreguns, dadurch g e 3c e η η κ e i e h η e t, daß A) die horizontale Stütze ein drehbares durchsohencles llohr (12) eine an durchgehondon Rolir an einem Ende befestigl-e liaotor-iJbertrarrimoGanordmmg (11) lind eine ara entgegengecetaten Ende ara durchgehenden Rohr bei'ectigte ölave-öbertragiuigsanordnung (16) auf\.^reißt, daß B) die liaßtor-übertragmig.oanordnung 1.) ein inogefxint ?rjlindrxGchcö C-cOiäusc (60), welche ο an einem Ende an dem dux'oh-gehenden Rohr (12) anliegt, 2.) eine Seliwonkeinrichtung (27), die den I-Jaotor-Arin am entgegengeaetsten offenen Ende abctütat_> 3.) ein drehbare.·! Element (131, 132) für die Y~3ey/egung, welches iimeirhalb des αβίαΐναΰβο (60) begrenzt drehbar gölagei't ist$ 4.) eine Verbindungßcinrichtung (128), die das drehbare Element (131, 132) sur Übertragung der Y-Bewegung mit dem Haster~Aru vex^bindet, 5.) eine der in Längsrichtung erfolgenden Y-Sewegung zugeordnete V.'elle (137), die innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert ict, imd 6_r) ein Salinrad (135) auf dein droh-"baren !element (131, 132), welches mit cineiTi Zahnrad ("13 6)

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   auf der VJelle (137) für die Y-Bewegung in Eingriff steht, aufweist, tind daß O) eine Ausgleichseinrichtung an der MasteriJbertragungsanordmmg 1.) ein Paar Ringe (144, 145)? die um das Master-Übertragungsgehäuse (60) in de.r llähe des Slave-Endes desselben drehbar gelagert sind, 2.) einen Zahnkranz (146, 147) innerhalb jedes der Ringe (144, ^^5), 3.) einen radialen Arm (142, 143), der sich von jedem der Ringe nach außen erstreckt, sowie ein Gewicht (140, 141) an jedem der Arme, 4.) ein erstes Ausgleichszahnrad (140) auf der Y-Bewegungswelle , 5 .) ein zweites Ausgleichszahnrad (153), welches mit dem ersten Ausgleichszahnrad (148) und einem der Zahnkränze (147) in Eingriff steht und eins der Gewichte (141) in einer Richtung dreht, 6.) und ein drittes und viertes Ausgleichs zahnrad (149, 151) aufweist, die miteinander in Eingriff stehen, wobei das dritte Ausgleichszahnrad (149) mit dem ersten Ausgleichs zahnrad (148) und das vierte Aiisgleichszahnrad (151) mit dem anderen Zahnkranz (146) in Eingriff steht, und das andere der Gewichte (140) in entgegengesetzter Richtung dreht.

   15. Manipulator nach Anspruch 14,

   dadurch g e kennz e i chne t, daß A) das drehbare Element ein Kipparm (131) und eine Welle (132) ist, die um eine Querachse schwenkbar gelagert sind, und daß B) die miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder (135, 136) an dem drehbaren Element und der Welle (137) für die· in Längsrichtung verlaufende Y-Bewegung Kegelräder sind.

   16. Manipulator nach Anspruch 14 oder 15,

   dadurch gekennzeichne t, daß A) eine Einrichtung (370, Z7, Z18, 374) zum Übertragen der manuellen Z-Bewegung des Master-Arms (C) in Längsrichtung durch die horizontale Stütze (11, 12, 16) auf den Slave-Arm (15) vorgesehen ist, B) daß der Slave-Arm (15) doppelt teleskopartig gestaltet und mit einer weiteren linearen Einrichtung (375) zum Strecken des Slave-Arms (15) in Längsrichtung unabhängig vom Master-Arm (10) versehen ist," C) daß eine weitere drehbare Einrichtung

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   (Z38) vorgesehen ist, die rait der weiteren linearen Einrichtung (375) aum Umwandeln der Drehbewegung in lineare Z-Bsv.^re~ gung verbunden ist, und I)) daß ein Hqtor (201) so angeschlossen ist, daß er äje weitere drehbare Einrichtung (Z3?>) antreibt, wobei der Slave-Am unabhängig gestreckt wird»

   17. Fernsteuerimgr>~IIaoter~Slave-4ianipulato:r· sv>:;< Aufführen von Arbeit an der entgegengesetzten ScIt^ einer .Schutzwand wit einer drehbaren horizontalen Stütze, die geeignet ist, sich durch die Schutzwand zv. οτ ο'c'r eo}zen_f ein era in Längsrichtung streckbaren I-Iairter-Arm, der mit cinern }-l.u(lo der horizontalen Stütse tioliv/onkbar verbv:o.ä"n und mit die?.:-or drehbar ist ßov/ie eino)i in Längsriehtimg streckbaren, doppoltoleskopartigem Slave-Arm, der nit den entgegengeset^ton Ende der horizontalen Stütze schvienlcbar verbunden xviä nit dies-or drehbar ist, .

   gekennzeichnet durch A) eine Einrichtung (370, Z7, Z18, 374) zum Über tragen, der manuellen, in Längsrichtung verlaufenden Z~3ev/egung des Has tor-Arms (C) durch die horizontale Stütae (11, 125 16) auf den Slave-Arm (15), B) eine weitere lineare Einrichtung (375), zum Strecken des Längyarns in Längsrichtung unabhängig vom nastcv-Ans, 0) eine drehbare Einrichtimg (Z38)'für die Z-!Bewegung, die nit der vieiteren linearen Eim:ichtung zma Umwandeln der Drehbewegung in lineare Z-Bewe.gung verbunden ist, und D) einen Motor (201), der so angeschlossen ict, daß ei* dnc drehbare Einrichtung (338) für die Z--J3ewegung antreibt, wobei der S lave-Arm unabhängig gestreckt v/ird.

   18. Manipulator nach Anspruch 17_}

   dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß A) die Übertragungseinrichtung für die manuelle Z~Bev,^?eguiig aus Bändex'n (370, 374) oder Seilen besteht, die sich vom Ilaster-Arm durch die hor.iaon.talo Stütze sura Slave-Arm erstrecken, daß B) die drehbare Einrichtung für die Z-üewegung eine Trowel (Z38) oder eine Rieraonsclioibe ist, und daß 0) die weitere lineare Einrichtung aus Bändern (375) oder Seilen besteht, die in ent-

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   gegengesetztea. Richtungen um die drehbare Einrichtung (Z38) geschlungen sind«

   19· Manipulator ns-ch Anspruch 17 oder 18_f

   dadurch gekennzeichnet, daß A) die Einrichtung zur* Übertragen der manuellen Z-Bov.^!«gung einer Einrichtung (ZT₅ Z18) innerhalb der horizontalen Stütae zum Umwandeln der linearen Bewegung in Drehbewegimg zvrcclcc ■ "Übertragung durch die Schutzwand und zum Rüeitver wände In in lineare Bewegung umfaßt _s daß B) die horizontale Stütze ein durchgehendes Bohr (12) um« faßt, welches ein zylindrische?.» Gehäuse auiv/eist, daß 0) eina ernte v/ello (184) I^-Ur die in Längerichtung erfolgende jiirai Z-Boi-regujig in CrC>lifiusG in Abhängi{>!u'it von der Tjängs des I-Iaütor-ArKTi drehbar gelagert ißt, daß D) eine V (178, 190) in jödexj Ende dec Gehäuses an jedes. Ence der We'Jle (184) angeordnet ist, dal3 B) eine κν/eite ¹JeIIe (204) £ür die in Längsrichtung erfolgende Z-Bov/egimg in ö.eia Gohäuße drehbar gelagert ist, daß P) der Motor (201) am Gehäuse in der iiäho des Kaster-Arn-l-)nd-3G desselben angebracht IfJt, daß G) eine Getriebücinrichtang (200_f 203) die zweite ¹JeIIe (20·1) und ei ο η Motor zur Umdrehung der Kwoiten v.^?elle niteinander 'verbindcit_s und da,ß Ii) eine Yerbindiuuß (205) 'hi β lave-Arm Ende clef? Gehäuses am Ende der zweiten "y/elle (204) angeordnet istj ",/oboi der Motor (201) so angeschlocoen ist, daß er die drehbare Einrichtimg (ZJ58) für die Z~]'ev/egung antreibt,

   20, Manipulator nach Anspruch 19_}

   dadurch g e Ic e η η ζ e i ohne t, daß das durchgehende Rohr (12) ein geschlossenes zylindrisches l)ioht\mgsrohrgchäuse ist, und daß B) mindestens eine drehbare Yfellcndichtimg jede der V/elD.en umgibt«

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