DE3408713A1

DE3408713A1 - Industrieroboter

Info

Publication number: DE3408713A1
Application number: DE19843408713
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Minematsu; Kenichiro Sakamoto; Minoru Tanaka; Masayuki Fukuoka Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1984-09-13
Also published as: GB2139593A; GB8406048D0; US4627786A; GB2139593B

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-INQ. K. FÜCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ■ DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRG

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

- 10 -

39 945 p/hl

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo / Japan

Industrieroboter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Industrieroboter mit einer Vielzahl von Motoren, die an einem Ende einer Hohlstange angeordnet sind, innerhalb der Stange vorgesehene Drehmomenttransmissionseinheiten zum Übertragen der Drehmomente der Vielzahl der Motoren, und Dreheinheiten für eine Vielzahl von unabhängige Drehbewegungen in Erwiderung auf die Wirkung eines jeden Motors. Die Dreheinheiten sind am anderen Ende der hohlen Stange vorgesehen und sind antriebsmäßig mit den Drehantriebseinheiten verbunden.

Eine derartige bekannte Anordnung ist später im Zusammenhang mit Fig. 1-3 der Zeichnungen beschrieben.

Um die drei Freiheitsgrade zu erhalten, sind bei der bekannten Lösung eine Anzahl von mechanischen Komponenten, wie Riemenscheiben, Stirnzahnräder, Kegelräder und Lager erforderlich. Daraus resultiert eine erhöhte Anzahl der mechanischen Teile. Außerdem besteht eine große Gefahr dahingehend, daß die Gesamtgenauigkeit aufgrund zusätzlicher physikalischer Fehlfunktionen der einzelnen Komponenten beeinträchtigt wird. Der Mechanismus des "Hand-

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gelenk"-Abschnittes ist kompliziert und gewichtsmäßig schwer. So muß die mechanische Festigkeit jeder den Handgelenkabschnitt tragenden Stange erhöht werden, was zu einer Vergrößerung des Gesamtsystems führt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Industrieroboter zu schaffen, welcher die zuvor genannten Nachteile vermeidet, d.h. bei einfacher Konstruktion kompakt aufgebaut ist und dabei bei geringem Gewicht die nötige Festigkeit bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Industrieroboter gelöst, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dreheinrichtung eine erste Drehvorrichtung, die einen ersten Kasten aufweist und sich um eine Achse der Stange dreht, eine zweite Drehvorrichtung, die einen zweiten Kasten aufweist und sich um eine Drehachse dreht, die die Drehachse der ersten Vorrichtung schräg schneidet, und eine dritte Drehvorrichtung umfaßt, welehe eine Ausgangswelle aufweist und um eine Drehachse drehbar ist, die die Drehachse der zweiten Drehvorrichtung schräg schneidet, daß die zweite Drehvorrichtung eine erste Transmissionswelle umfaßt, von der ein Endabschnitt direkt mit dem zweiten Kasten verbunden ist und der andere Endabschnitt antriebsmäßig mit der Drehmomentenübertragungseinrichtung verbunden ist, und daß die zweite Drehvorrichtung im wesentlichen die dritte Drehvorrichtung umgibt.

Der erfindungsgemäße Industrieroboter hat einen Manipulator, welcher hinsichtlich seiner Größenabmessungen kompakt ist, der gewichtsmäßig leicht ist und hinsichtlich seiner Funktionsweise zuverlässig ist, insbesondere mit einer hohen mechanischen und betriebsmäßigen Genauigkeit.

3Λ087Ί3

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:
05

Fig. 1 eine schematische Draufsicht mit der Darstellung eines Drehmomententransmissionssystems für einen Manipulator eines bekannten Industrieroboters,

Fig. 2 eine schematische Teilansicht mit der Darstellung der Lage des dritten Servomotors und seines Transmissionssystems gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht mit der Darstellung einer

Gesamtansicht des Industrieroboters der Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht mit der Darstellung eines Drehmomententransmissionssystems

für einen Manipulator eines Industrieroboters gemäß der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Teildraufsicht mit der Darstellung eines Drehmomententransmissionssystems

im Zusammenhang mit Antriebsquellen, die beim Manipulator der Fig. 4 verwendet werden,

Fig. 6 eine Seitenansicht mit der Darstellung einer Gesamtansicht des Industrieroboters der Fig. 4,

Fig. 7 eine schematische Teilseitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 eine schematische Teilseitenansicht einer

noch weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine schematische Teilseitenansicht mit der Darstellung einer weiteren Ausführungsform der

Erfindung,

Fig. 10 eine Variante der in vorgenannten Ausführungsformen verwendeten Keilmittel, 10

Fig. 11 eine andere Variante der Keilmittel,

Fig. 12 und 13 weitere Varianten der Keilmittel und

Fig. 14 und 15 die Lagermittel zwischen dem ersten und

zweiten Kasten, welcher bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden.

Der bekannte typische Mechanismus wird nachfolgend anhand von Fig. 1-3 beschrieben. In Fig. 1-3 ist schematisch ein bekannter Mechanismus dargestellt, welcher einen ersten Servomotor 101, einen zweiten Servomotor 102, einen dritten Servomotor 103, eine an der Ausgangswelle des ersten Servomotors 101 befestigte Riemenscheibe 104, einen Transmissionsriemen 105 zum Übertragen eines Drehmomentes von der Riemenscheibe 104 auf eine Riemenscheibe 106, ein kastenförmiges Gehäuse 107, eine an der Ausgangswelle des zweiten Servomotors 102 befestigte Riemenscheibe 108, einen Transmissionsriemen 109 zum Übertragen eines Drehmomentes von der Riemenscheibe 108 auf eine Riemenscheibe 110, ein kastenförmiges Gehäuse 162, eine an einer Ausgangswelle des dritten Servomotors 103 befestigte Riemenscheibe 111 (Fig. 2), einen Transmissionsriemen 112 zum Übertragen eines Drehmomentes von der Riemenscheibe 111 auf eine

Riemenscheibe 113, ein kastenförmiges Gehäuse 163, Kegelräder 114 und 116, die an der Riemenscheibe 106 bzw. 110 befestigt sind, weitere Kegelräder 115 und 117, die mit dem Kegelrad 114 bzw. 116 kämmen, Lager 118, 119 und 120, 121 zum drehbaren Abstützen der Riemenscheibe 106, des Kegelrades 114 bzw. der Riemenscheibe 110 und des Kegelrades 116, Antriebswellen 126, 127 und 128 zum übertragen des Drehmomentes der Kegelräder 115 und 116 bzw. der Riemenscheibe 113, Lager 122, 123 und 133 zum Abstützen der Antriebswelle 128, Lager 124, 132 bzw. 125, 134 zum Abstützen der jeweiligen Antriebswellen 126 und 127, ein zweites Verbindungsglied 131, welches die Antriebswellen 126, 127 und 128 und dgl. umgibt, Lager 129 und 130 zum Abstützendes zweiten Verbindungsgliedes 131, ein erstes Verbindungsglied 164 (am besten aus Fig. 3 ersichtlich), welches an einem Ende das zweite Verbindungsglied 131 abstützt, einen ersten Kasten 165, welcher an einem später zu beschreibenden Innenzahnrad 137 befestigt ist, ein Lager 135 zum drehbaren Abstützen des ersten Kastens 165, ein an der Antriebswelle 126 befestigtes Stirnrad 136, welches mit dem Innenzahnrad 137 kämmt, ein an der Antriebswelle 127 befestigtes Stirnrad 138, welches mit einem rohrförmigen Stirnzahnrad 139 kämmt, ein am Stirnzahnrad 139 befestigtes Kegelrad 140, Lager 141 und 142 zum Abstützen des Stirnzahnrades 139 und des Kegelrades 140, ein in : das Kegelrad 140 eingreifendes Kegelrad 143, eine an einem Ansatz 143' des Kegelrades 143 befestigte Riemenscheibe 148, Lager 144 und 145 zum Abstützen des Kegelrades 143 und der Riemenscheibe 148, ein an der Antriebswelle 128 befestigtes Kegelrad 146, welches mit dem Ke- " gelrad 147 kämmt, einen. Transmissionsriemen 149 zum Übertragen eines Drehmomentes von der Riemenscheibe 148 zur Riemenscheibe 150, eine an dem Ansatzabschnitt des Kegelrades 147 befestigte Riemenscheibe 151, einen Transmissionsriemen 152 zum Übertragen eines Drehmomentes

von der Riemenscheibe 151 auf eine Riemenscheibe 153, einen zweiten, an dem Ansatzabschnitt der Riemenscheibe 150 befestigten zweiten Kasten 166, Lager 156 und 157 zum Abstützen der Riemenscheibe 150 und des zweiten Kastens 166, ein an der Riemenscheibe 153 befestigtes Kegelrad 158, ein mit dem Kegelrad 158 kämmendes Kegelrad 159, eine am Kegelrad 159 befestigte Ausgangswelle 159a, Lager 160 und 161 zum drehbaren Abstützen des Kegelrades 159 und der Ausgangswelle 159a, Lager 154 und 155 zum Abstützen der Riemenscheibe 153 und des Kegelrades 158, und Lager 167 zum Abstützen des zweiten Kastens 166 umfaßt. Eine erste Vorrichtung setzt sich aus dem Stirnzahnrad 136, dem Innenzahnrad 137, dem ersten Kasten

165 und dergl. zusammen. Eine zweite Vorrichtung setzt sich aus den Stirnzahnradern 138, 139, den Kegelrädern 140, 143, den Riemenscheiben 148, 150, dem zweiten Kasten

166 und dergl. zusammen. Eine dritte Vorrichtung setzt sich aus den Kegelrädern 146, 147, den Riemenscheiben 151, 153, den Kegelrädern 158, 159, und der Ausgangswelle 159a und dergl. zusammen. Es sollte festgestellt werden, daß die Drehachse des ersten Kastens 165 der ersten Vorrichtung senkrecht zur Drehachse des zweiten Kastens 166 der zweiten Vorrichtung und die Drehachse des zweiten Kastens 166 der zweiten Vorrichtung und die Drehachse des zweiten Kastens 166 senkrecht zu einer Drehachse der Ausgangswelle 159a der dritten Vorrichtung angeordnet ist.

Beim Betrieb wird das Drehmoment des ersten Servomotors 101 über eine graduelle Reduzierung und eine Achsumkehr durch die Riemenscheiben 104,106 und die Kegelräder 114,115 auf die Antriebswelle 126 übertragen. Die Drehung wird weiterhin hinsichtlich der Drehzahl durch das Stirnzahnrad 136 und das Innenzahnrad 137 reduziert, um eine Drehung des ersten Kastens 165 zu verursachen. Die erste

Vorrichtung arbeitet auf diese Weise. Gleicherweise wird ein Drehmoment des zweiten Servomotors 102 über die graduelle Reduzierung der Drehzahl und die Achsumkehr durch die Riemenscheiben 108, 110 und die Kegelräder 116,117 auf die Antriebswelle 127 übertragen. Die Drehung wird weiter hinsichtlich der Drehzahl vermindert und in der Drehaxialrichtung durch die Stirnzahnräder 138,139 und die Kegelräder 140,143 geändert, um über die Riemenscheiben 148,150 den zweiten Kasten 166 zu drehen.

Auf diese Weise arbeitet die zweite Vorrichtung. Ein Drehmoment des dritten Servomotors 103 wird hinsichtlich der Drehzahl durch die Riemenscheiben 11, 113 reduziert und wird auf die Antriebswelle 128 übertragen. Die Drehung wird hinsichtlich der Drehzahl graduell reduziert und in Drehaxialrichtung durch die Kegelräder 146,147 und die Riemenscheiben 151,153 und die Kegelräder 158 und 159 geändert, um dadurch den Betrieb der dritten Vorrichtung zu erzielen. Die Drehachsen der ersten und zweiten Vorrichtung liegen senkrecht zueinander. Auch die Drehachsen der zweiten und dritten Vorrichtung liegen senkrecht zueinander. Beim Betrieb der ersten bis dritten Vorrichtung kann ein nicht dargestellter Endarbextseffektor an der Ausgangswelle 159a montiert sein, um mit einem dreifachen Freiheitsgrad einen sogenannten "Handgelenk"-Betrieb zu erreichen.

Entsprechend Fig. 3 verursacht die Drehung eines vierten Servomotors 168 ein Drehen des als Gelenkstange ausgebildeten zweiten Verbindungsgliedes 131, die Drehung eines als Gelenkstange ausgebildeten vierten Verbindungsgliedes 171 und eines als Gelenkstange ausgebildeten dritten Verbindungsgliedes 170. Durch den Betrieb des zweiten Verbindungsgliedes 131 und des als Gelenkstange ausgebildeten ersten Verbindungsgliedes 164, die durch den vierten

und fünften Servomotor 168 und 169 antriebsmäßig betätigt sind, und durch den Betrieb des zuvor beschriebenen Handgelenkmechanismus kann der Industrieroboter in fünf Freiheitsgraden manipuliert werden.

Beim Manipulationssystem schneidet die erste Vorrichtung, die sich aus dem Stirnzahnrad 136, dem Innenzahnrad 137, dem ersten Kasten 165 und dergl. zusammensetzt, im rechten Winkel mit der Drehachse der zweiten Vorrichtung, die sich aus den Stirnzahnrädern 138, 139, den Kegelrädern 140, 143, den Riemenscheiben 148, 150, dem zweiten kasten 166 und dergl. zusammensetzt. Ebenso schneidet die Drehachse der zweiten Vorrichtung die Drehachse der dritten Vorrichtung im rechten Winkel, welche dritte Vorrichtung sich aus den Kegelrädern 146, 147, den Riemenscheiben 151,153, den Kegelrädern 158,159 und der Ausgangswelle 159a und dergl. zusammensetzt.

Die Erfindung wird nun anhand der weiteren Figuren beschrieben.

In Fig. 4 bis 6 sind eine erste, zweite und dritte Antriebswelle 26,27 und 28 antriebsmäßig mit einem Kegelrad 15 bzw. einem Kegelrad 17 bzw. einer Riemenscheibe 13 verbunden. Die hohle Antriebswelle 26 nimmt eine hohle Antriebswelle 27 auf, welche ihrerseits die Antriebswelle 28 aufnimmt, um eine Dreifachrohrwelle zu bilden. Die hohlen Antriebswellen 26 und 27 werden durch Lager 24,32 bzw. 25 und 34 abgestützt. Ein erster Kasten 65 ist an der Antriebswelle 26 befestigt und wird durch das Lager 32 drehbar abgestützt. Ein Kegelrad 40 ist an der Antriebswelle 27 befestigt. Ein Kegelrad 43 hat eine Drehachse, welche schräg eine Drehachse des Kegelrades schneidet und steht mit letzterem in Eingriff. Ein zweiter

Kasten 66 ist an seinem Innenboden mit einer Welle 43a des Kegelrades 43 verbunden und nimmt einen Laufring 66a auf integrierte Weise auf. Der zweite Kasten 66 hat im wesentlichen die Form einer Schale. Der zweite Kasten 66 ist nämlich an einer Seite offen. Der Lagerhalter 66a ist auf einer geneigten Achse, die die Welle 43a kreuzt, schräg angeordnet. Ein Lager 67 stützt den zweiten Kasten 66 an seinem offenen inneren Rand drehbar ab. Ein Lager 44 stützt das Kegelrad 43 und die Welle 43a ab, die mit dem Kegelrad 43 einstückig ausgebildet ist. Ein Kegelrad 46 ist an der Antriebswelle 28 befestigt. Ein Kegelrad 47 ist koaxial zum Kegelrad 43 angeordnet und steht mit dem Kegelrad 46 in Eingriff. Das Kegelrad 47 befindet sich an der Innenseite des Kegelrades 43. Ein Kegelrad 58 steht mit dem Kegelrad 47 in Eingriff, wobei die Drehachse desselben hinsichtlich der Drehachse des Kegelrades 47 schräg angeordnet ist. Ein Kegelrad steht mit dem Kegelrad 58 im Eingriff, welches Kegelrad 58 mit dem Kegelrad 46 in koaxialem Verhältnis steht. Eine Ausgangswelle 59a ist am Kegelrad 59 befestigt.

Das Lager 45 stützt das Kegelrad 47 ab. Lager 54 und 55 werden in dem Halter 66a gehalten, um das Kegelrad 58 abzustützen. Lager 61 und 62 stützen das Kegelrad 59 bzw. die Ausgangswelle 59a ab. Eine erste Vorrichtung wird von einem ersten Kasten 65 und dergl. gebildet, eine zweite Vorrichtung von Kegelrädern 40,43, der Welle 43a und dem zweiten Kasten 66 und dergl. Eine dritte Vorrichtung wird von den Kegelrädern 46,47, 58 und 59 und der Ausgangswelle 59a und dergl. gebildet. Die Drehachse des ersten Kastens 65 der ersten Vorrichtung und die Drehachse des zweiten Kastens 66 der zweiten Vorrichtung sind so angeordnet, daß sie einander mit einem vorbestimmten Neigungswinkel kreuzen. Die Drehachse des zweiten Kastens 66 und die Drehachse der Ausgangswelle 59a der dritten Vorrichtung sind ebenso derart angeordnet, daß sie ein-

- 19 ander in einem vorbestimmten geneigten Winkel schneiden.

Beim Betrieb wird die Drehung des ersten Servomotors 1 hinsichtlich der Drehzahl graduell vermindert und in Drehachsenrichtung durch die Riemenscheiben 4,6 und die Kegelräder 14,15 geändert, sowie auf die Antriebswelle 26 übertragen, um ein Drehen des ersten Kastens 65 zu verursachen. So wird der Betrieb der ersten Vorrichtung erreicht. Eine Drehung des zweiten Servomotors 2 wird hinsichtlich der Drehzahl graduell vermindert und durch die Riemenscheiben 8,10 und die Kegelräder 16,17 in Drehachsenrichtung geändert und auf die Antriebswelle 27 übertragen. Das von der Antriebswelle 27 abgegebene Drehmoment wird weiterhin hinsichtlich der Geschwindigkeit vermindert und in Drehachsenrichtung durch die Kegelräder 40,43 geändert, um ein Drehen des an der zweiten Welle 43a befestigten zweiten Kastens 66 zu verursachen. So wird der Betrieb der zweiten Vorrichtung erreicht. Eine Drehung des dritten Motors 3 wird über einen Geschwindigkeitsreduzierungseffekt der Riemenscheiben 11,13 auf die Antriebswelle 28 übertragen, deren Ausgangsdrehmoment weiter graduell durch die Kegelräder 46,47,58,59 reduziert wird, während deren Drehachsen umgedreht werden. Schließlich wird die Ausgangswelle 59a, die am Kegelrad 59 befestigt ist, gedreht. So wird der Betrieb der dritten Vorrichtung erreicht. Die Drehachsen der ersten und zweiten Vorrichtung schneiden einander in einem vorbestimmten Neigungswinkel. Ebenso schneiden sich die Drehachsen der zweiten und dritten Vorrichtung einander in einem vorbestimmten Neigungswinkel. Beim Betrieb der ersten bis dritten Vorrichtung kann ein auf der Ausgangswelle 59a befestigter, nicht dargestellter, die eigentliche Arbeit ausführender Handhabungsteil hinsichtlich eines dreifachen Freiheitsgrades einen sogenannten "Handgelenk"-Betrieb vollziehen.

Entsprechend Fig. 6 werden durch die Drehung des vierten Servomotors 68 und des fünften Servomotors 69 das zweite Verbindungsglied 31 und das erste Verbindungsglied 64 auf dieselbe Weise wie beim Stand der Technik betätigt. Das zweite Verbindungsglied wird über Verbindungsglieder 71,70 mittels des Motors 68 angetrieben. Das erste Verbindungsglied wird einfach durch den Motor 61 angetrieben. Der Industrieroboter kann einen Betrieb mit fünf Freiheitsgraden vollziehen.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der zweite Kasten 66 durch Lagermittel 67 drehbar abgestützt, die an einem Außenumfang des ersten Kastens 65 angeordnet sind, sowie durch Lagermittel 44, die im am ersten Kasten 65 ausgebildeten Lagerhalter gehalten sind. Für den Fall, daß die auf die Ausgangswelle 59a aufgebrachte Last groß ist, kann der zweite Kasten der aufgebrachten Last widerstehen, so daß ein weicher Drehvorgang erzielt werden kann, da der zweite Kasten aus Leichtmetall, wie Aluminiumguß, hergestellt ist.

Der zweite Kasten 66 aus Leichtmetall kann genau vom ersten Kasten 65 abgestützt werden, während das Gewicht des Handgelenkabschnittes des Manipulators reduziert und die mechanische Festigkeit des Kastens 66 für sich erhöht werden kann.

Vorzugsweise bestehen der erste und der zweite Kasten 65 und 66 aus Leichtmetall, wie Aluminiumguß. Insbesonde're kann je nach Wunsch der zweite Kasten 65 aus Leichtmetall hergestellt werden.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. 35

In Fig. 7 bezeichnen dieselben Bezugszeichen Teile, die den in Fig. 4-6 dargestellten Teilen entsprechen. Der Unterschied zwischen beiden Ausführungsformen besteht darin, daß das Kegelrad 47 und das Kegelrad 58 auf diametral gegenüberliegenden Seiten hinsichtlich einer Überschneidung angeordnet sind, die zwischen den Drehachsen der ersten Vorrichtung und der Drehachse der zweiten Vorrichtung gebildet ist. Eine Achse 43a wird von einer rohrförmigen Welle 47a umgeben. Die Transmissionswelle 43a überträgt ein Drehmoment von der zweiten Antriebswelle 27 und die Transmissionswelle 47a überträgt ein Drehmoment von der dritten Antriebswelle 28. Mehr insbesondere steht das an der zweiten Antriebswelle 27 befestigte Kegelrad 40 mit dem Kegelrad 43 in Eingriff. Die Transmissionswelle 43a ist an einem Ende mit dem Kegelrad 43 fest verbunden. Am anderen Ende ist die Transmissionswelle 43a mit einem Ausnehmungsabschnitt 66a des zweiten Kastens 66 fest verbunden. Andererseits ist das an der dritten Antriebswelle 28 angebrachte Kegelrad 46 in Eingriff mit dem Kegelrad 47. Die andere rohrförmige Welle 47a ist mit ihrem Außenumfang mit den Kegelrädern 47 und 58 verbunden. Bei einer solchen Getriebezuganordnung kann der zweite Kasten 66 über 360° um die eigene Achse drehen.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, welche eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig.7 ist. In Fig. 8 ist der Manipulator an der zweiten Vorrichtung mit Reduktionsmitteln 73 versehen, wie einem harmonischen Reduktionsgetriebe, welches in der Technik bekannt ist. Eine hohle Eingangswelle 73a des Reduktionsgetriebes 73 ist mit dem Kegelrad 43 fest verbunden.

Eine Ausgangswelle 73b des Reduktionsgetriebes 73 verläuft durch den Hohlraum der Transmissionswelle 47a und der Eingangswelle 73a in koaxialer Weise. Der zweite Kasten 66 ist mit der Ausgangswelle 73b fest verbunden, d.h. der Transmissionswelle 43a. Die Eingangswelle 73a stützt sich drehbar auf dem Lager 45 ab.

Bei einer solchen Anordnung wird das Drehmoment des zweiten Motors 2 auf dieselbe Weise wie zuvor beschrieben auf das Kegelrad 43 übertragen. Die Drehung der Eingangswelle 73a wird weiter hinsichtlich der Drehzahl reduziert, was über das Reduktionsgetriebe 73 erfolgt. Das von der Ausgangswelle 73b abgegebene gewünschte Drehmoment wird auf den zweiten Kasten 66 übertragen. Es sollte im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform bemerkt werden, daß die Eingangswelle 73a in derselben Richtung verläuft, wie die Ausgangswelle 73b im Reduktionsgetriebe 73.

Die zweite Vorrichtung umfaßt das Reduktionsgetriebe auf koaxiale Weise. Die Eingangswelle 73a nimmt die Ausgangswelle 73b so auf, daß Raum eingespart werden kann und das Reduktionsgetriebe für sich kompakt ist, während das gewünschte Reduktionsverhältnis eingehalten wird.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung als Variante der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform. In Fig. 9 ist der Manipulator weiterhin in der dritten Vorrichtung mit einem Reduktionsmittel 80, wie einem harmonischen Reduktionsgetriebe, versehen. Beim Reduktionsgetriebe 80 ist einerseits die Eingangswelle 80a mit dem Kegelrad 59 gekuppelt. Das Reduktionsgetriebe 80 hat andererseits eine Ausgangswelle 80b, welche dieselbe Funktion hat wie der Endeffektor, d.h. das Teil, das die eigentliche Handhabung vornimmt. Die Ausgangswel-Ie 80b wird durch Lager 81 und 82 abgestützt. Die Dreh-

achse der Ausgangswelle 80b kreuzt sich schräg mit der Drehachse der zweiten Vorrichtung.

Bei einer solchen Anordnung wird die auf das Kegelrad 59 der dritten Vorrichtung übertragene Drehung durch das Reduktionsgetriebe 30 weiters hinsichtlich der Drehzahl reduziert.

Im allgemeinen wird ein Industrieroboter häufig in einem eingeengten Raum einer Arbeitsstation für das Montieren oder das Schweißen verwendet, wobei um den Industrieroboter verschiedene Ausrüstungsgegenstände und Vorprodukte untergebracht sind. Wenn daher der Industrieroboter mit solchen Ausrüstungsgegenständen und Vorprodukten kollidieren würde, so würde auf das Drehtransmissionssystem des Industrieroboters abrupt eine übermäßige Belastung aufgebracht. Da insbesondere der Endeffektor oder Manipulator an einem Endabschnitt des Industrieroboters angebracht ist, würde der zweite Kasten mit solchen Ausrüstungsgegenständen kollidieren, und zwar mit dem Ergebnis eines Abbrechens des Teils des Antriebsdrehtransmissionssystems. Dadurch wird es notwendig, den gesamten sogenannten Handgelenkabschnitt durch einen neuen zu ersetzen.

Zur Vermeidung derartiger Nachteile zeigt Fig. 10 eine detaillierte Schnittansicht eines nach außen ragenden zylindrischen Abschnittes 66a des zweiten Kastens 66 zur Aufnahme von Kraftverriegelungskeilmittel. In Fig.

ist ein Gehäuse 225 unter Druck in den zylindrischen Abschnitt 66a des zweiten Kastens 66 eingesetzt. Das Gehäuse 225 hat einen Hülsenabschnitt 225a und einen Eingriffsabschnitt 225b, in den die Transmissionswelle 73b unter Druck eingesetzt ist. Ein Schraubbolzen 226 ist in das Gehäuse 225 zum Festlegen des letzteren an den zylindrischen Abschnitt 66a eingeschraubt. Ein erster

Ringkeil (Spannhülse) ist in einem Hülsenabschnitt 225a angeordnet und steht mit einem Außenumfang der Transmissionswelle 73b in Berührung. Der erste Ringkeil 227 hat einen Abschnitt größeren Durchmessers in der Mitte und konische Abschnitte an beiden axial entgegengesetzten Seitenrändern. Ein zweiter Ringkeil (Spannhülse) 228 steht mit einem Innenumfang des Hülsenabschnitts 225a in Berührung. Der zweite Ringkeil 228 hat in der Mitte einen Abschnitt kleineren Durchmessers und an beiden Seitenrändern konische Abschnitte. Ein Paar von dritten Keilen (Spannhülsen) 229 sind zwischen den ersten und zweiten Keilen 227 und 228 an den konischen Abschnitten derselben angeordnet. Jeder der dritten Keile 229 hat eine gesamtkonische Fläche entsprechend der Darstellung in der Zeichnung. Ein Schraubbolzen 230 verläuft durch einen der dritten Keile und steht mit dem anderen im Gewindeeingriff. Eine Keileinheit setzt sich aus dem ersten, zweiten und dritten Keil 227/228 und 229, den Schraubbolzen 230 und dem Gehäuse 225 zusammen. Durch Einschrauben des Schraubbolzens 230 nähert sich das Paar von dritten Keilen 229 aneinander an, wodurch der erste Keil 227 veranlaßt wird, unter Druck gegen den Außenumfang der Transmissionswelle 73b zu drücken. Gleichzeitig wird der zweite Keil 228 dazu veranlaßt, unter Druck gegen den Innenumfang des Hülsenabschnittes 225as des Gehäuses 225 gedrückt zu werden. Die Transmissionswelle 73b wird mit dem zweiten Kasten 66 verbunden, was über die Keileinheit erfolgt, die sich aus dem ersten Keil 227, dem zweiten Keil 228, dem dritten Keil 229, den Schraubbolzen 230 und dem Gehäuse 225 zusammensetzt. Das Anziehdrehmoment der Schraubbolzen 230 ist so eingestellt, daß nur dann, wenn eine übermäßige Drehmomentenbelastung auf die Transmissionswelle 73b aufgebracht wird, auf eine oder beiden Berührungsflächen zwischen dem ersten Keil 227 und der Transmissionswelle 73b und der Berührungsflächen zwischen

den zweiten Keil 228 und dem Gehäuse 225 ein Schlupf verursacht wird. Daher kann ein Abbrechen der Komponenten des Handgelenkmanipulators exakt vermieden werden.

Bei solch einer Konstruktion ergibt sich der folgende Vorteil. Nach dem Zusammensetzen der Keileinheit befindet sich kein Spalt zwischen dem Gehäuse 225 und dem zweiten Kasten 66, und zwar mit einer hohen Genauigkeit. Dementsprechend kann ein Spiel in Drehrichtung der Transmissionswelle 73b und dem zweiten Kasten 66 vermieden werden. Im Handgelenkmanipulator würde somit ein endgültiger Betriebsfehler ebenso bemerkt werden, wenn solch ein Spiel bemerkenswert ist. Es ist von Bedeutung, ein solches Spiel zu unterdrücken. Entsprechend dem Stand der Technik ist es notwendig, einen Paßkeil, einen Stift oder eine andere Eingriffsvorrichtung zu verwenden, um die Transmissionswelle 73b und den zweiten Kasten 66 arbeitsseitig einzustellen. Solch ein Nachteil wird durch die Erfindung verhindert.

Fig. 11 zeigt eine Variante der in Fig. 10 dargestellten Vorrichtung. In Fig. 11 ist im zweiten Kasten 66 ein nach außen geöffneter Hülsenabschnitt 6b ausgebildet. Ein Gehäuse 231 umfaßt einen nach außen geöffneten Hülsenabschnitt 231a, welcher mit dem Hülsenabschnitt 66a in Eingriff steht, eine Klaue 231b, die mit einer Endfläche des Hülsenabschnittes 66d in Verbindung steht, ein Durchgangsloch 231c, in welches die Transmissionswelle 73b eingesetzt ist, und eine Ausnehmung 231, die durch einen offenen Endabschnitt 231d gebildet wird. Eine Vielzahl von Schraubbolzen 232 werden dazu verwendet, das Gehäuse 231 an der Endfläche des Hülsenabschnittes 66d zu befestigen. Ein Deckel 233 befindet sich an der Ausnehmung 231e, um den Öffnungsraum des Abschnittes 231a abzudekken. Die Abdeckung 233 ist an der Ausnehmung 231e des Gehäuses 231 befestigt. Die anderen Komponenten oder

Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wie sie in Fig. 10 verwendet sind.

Bei solch einer Konstruktion kann die Keileinheit genau zusammengesetzt werden, da der Hülsenabschnitt 231a des Gehäuses 231 nach außen geöffnet ist und das Gehäuse 231 von der Außenseite eingesetzt wird. In dem Fall, daß nach dem zwischen der Transmissionswelle 73b und dem Gehäuse 231 verursachten Schlupf der Ausgangszustand wieder hergestellt werden muß, ist außerdem eine Demontage der gesamten Einheit nicht notwendig.

Eine weitere Variante der Keileinheit wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 beschrieben, in denen eine Keilnut 231f am Außenumfang des Gehäuses 231 ausgebildet ist und im wesentlichen in derselben Richtung verläuft wie die Axialrichtung der Transmissionswelle 73b. Eine Keilnut 66e ist in dem Außenumfang des Hülsenabschnitts 66d des zweiten Kastens 66 ausgebildet und verläuft in Axialrichtung der Transmissionswelle 73b in Ausrichtung mit der Keilnut 66e. Ein Paßkeil 235 steht mit beiden Keilnuten 66e und 231f im Eingriff. Schraubbolzen 236 stehen im Gewindeeingriff mit dem Hülsenabschnitt 66d, um den Paßkeil 35 mit dem Hülsenabschnitt 66d zu befestigen. Bei solch einer Konstruktion wird ein Drehen des Gehäuses 231 verhindert.

Fig. 14 zeigt eine detaillierte Ansicht mit der Darstellung eines Lagerabschnittes zwischen dem ersten Kasten 65 und dem zweiten Kasten 66. In Fig. 14 ist am Außenumfang eines Öffnungsabschnittes 65a des ersten Kastens 65 in koaxialer Weise mit der Transmissionswelle 73b ein Eingriffsabschnitt 65B ausgebildet.

Ein Eingriffsabschnitt 65C ist am Innenumfang des Öffnungsabschnittes 65A des ersten Kastens 65 ebenso in
koaxialer Weise mit der Transmissionswelle 73b ausgebildet. Eine Endfläche des Öffnungsabschnittes 65A

ist mit dem Bezugszeichen 65D versehen. Ein Eingriffsabschnitt 66D ist im Innenumfang des Öffnungsabschnittes 66A des zweiten Kastens 66 auf koaxiale Weise
mit der Transmissionswelle 73b ausgebildet. Eine Endfläche des Öffnungsabschnittes 66A des zweiten Kastens 66 ist vorgesehen. Jedes Schrägrollenlager 325 hat ein Paar von Außenlaufringen 325A, die in zwei Hälften aufgeteilt sind, und einen Innenlaufring 225B. Eine Rolle
325c wird von einem Paar von Außenlaufringen 325A und
dem Innenlaufring 325B umgeben. Eine Endfläche des Innenlaufrings 325B steht mit dem Eingriffsabschnitt 65B in Eingriff. Ein Ring 326 ist in den Innenlaufring 325B eingesetzt und steht mit dem Eingriffsabschnitt 65C
im Eingriff. Eine Halteplatte 327 gelangt in Berührung mit der anderen Endfläche des Innenlaufringes 325B.

Die Halteplatte 327 steht in Druckberührung mit dem
Innenlaufring 325B, und zwar durch eine Vielzahl von
Schraubbolzen 328, die in den Innenlaufring 325B
eingeschraubt sind. Der Ring 326 ist am ersten Kasten durch Schraubbolzen 329 befestigt, welche in den ersten Kasten 65 eingeschraubt sind. Eine Befestigungseinrichtung setzt sich aus dem Ring 326, der Halteplatte 327 und den Schraubbolzen 328 und 329 zusammen. Ein Ring
330 umfaßt einen Eingriffsabschnitt 30A₇ welcher mit
einem Paar von Außenlaufringen 325A im Eingriff steht, eine Abstufung 33B, die mit der Endfläche einer der

Außenlaufringe 325A in Berührung steht, einen Eingriffsabschnitt 330C, welcher mit dem Eingriffsabschnitt 66D des zweiten Kastens 66 im Eingriff steht, eine Endfläche 330D, die mit der Endfläche 66E in Berührung steht und der

anderen Endfläche 330E, parallel zur Endfläche 330E. Eine Platte 331 liegt an der Endfläche 330E und dem anderen Außenlaufring 325A an. Eine Vielzahl von Schraubbolzen 332, die in die Ringplatte 331 eingeschraubt sind, dient der Kupplung der Platte 331 und des Rings 330 miteinander. Eine Zwischeneinheit setzt sich zusammen aus dem Ring 330, der Platte 331 und den Schraubbolzen 332. Die Schraubbolzen 333 dienen der Kupplung des Rings 330 und der Platte 331 miteinander, um dadurch eine zweite Befestigungseinheit zu bilden.

Nach dem Zusammensetzen des ersten Kastens 65 und des zweiten Kastens 66 werden das Paar von Außenlaufringen 325A in Berührung mit dem Eingriffsabschnitt 330A des Rings 330 gebracht. Die Platte 331 wird mit dem Außenlaufring 325A und der Endfläche 330E des Rings 330 in Berührung "gebracht. Dann werden die Schraubbolzen 332 eingeschraubt, wodurch das Paar von Außenlaufringen 325A zwischen der Platte 331 und dem Ring 330 gehalten wird.

Dann wird ein Abstand A zwischen der Seitenendfläche des ersten Kastens 65, welcher mit dem Schrägrollenlager 325 ausgerichtet ist und der Endfläche 330D des Ringes 330 inspiziert. Wenn der Abstand A nicht den vorbestimmt erlaubten Bereich einnimmt, wird beispielsweise die Endfläche 330D durch ein Bearbeiten beschnitten. Obwohl das Schrägrollenlager 325 eine ausreichende Lebensdauer gegenüber einer Axialbelastung hat, ist nämlich ein Zulassungsfehler in Axialrichtung größer, so daß die zuvor beschriebene Bearbeitungseinrichtarbeit notwendig ist. Die so bearbeitete Lagereinheit 325 kann als ein Stück mit dem Ring 330 und der Platte 331 gehandhabt werden. Der Innenlaufring 325B der Lagereinheit steht mit dem Eingriffsabschnitt 65B im Eingriff. Nachfolgend wird die Halteplatte 327 durch Schraubbolzen 328 mit dem Ring 326 gekuppelt. Dann wird der Ring 326 durch Schraubbolzen

329 mit dem ersten Kasten 65 gekuppelt. Der Eingriffs-

j abschnitt 66D des zweiten Kastens 6& steht mit dem Eingriffsabschnitt 330C des Rings 330 im Eingriff. Der Ring 330 und die Platte 331 werden durch Schraubbolzen 333 so mit dem zweiten Kasten 66 gekuppelt, daß der zweite Kasten 66 drehbar am ersten Kasten 65 befestigt ist. So wird ein Spiel infolge des Schrägrollenlagers 325 unterdrückt.

Fig. 15 zeigt eine Primärquerschnittsansicht einer anderen Variante der Lagereinheit. Ein ümfangsabschnitt 65E ist koaxial mit dem Eingriffsabschnitt 65B ausgebildet und hat einen größeren Außendurchmesser als der des Eingriffsabschnitts 65B. Eine Platte 334 umfaßt eine Endfläche 334A, die mit einer der Außenlaufringe 325A in Berührung steht, einen Eingriffsabschnitt 334B, welcher mit dem Eingriffsabschnitt 330A des Rings 330 in Berührung steht, eine Endfläche 334C in Anlage mit der Endfläche 330E des Rings 330, einen Innenumfang 334D, welcher mit einem kleinen Abstand auf den äußeren ümfangsabschnitt 65E gerichtet ist, und eine Ringnut 334E, die entlang dem Innenumfang 334D ausgebildet ist. Ein Dichtring befindet sich in der Außenumfangsnut 334E zum Abdichten des Abstandes zwischen dem ümfangsabschnitt 65E und dem Innenumfang 334D. So ergibt sich ein Raum zwischen dem ersten Kasten 65 und dem zweiten Kasten 66.

Claims

HOFFMANN ♦ EITLE & PARTNER

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRG

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

39 945 p/hl

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo / Japan

Industrieroboter

Patentansprüche

1J Industrieroboter mit einer Vielzahl von Motoren, ae an einem Ende einer hohlen Stange vorgesehen sind,

einer Drehmomentübertragungseinrichtung, die an der Stange zum Übertragen der Drehmomente der Vielzahl von Motoren vorgesehen sind, und mit einer Dreheinrichtung für eine Vielzahl von unabhängigen Drehbewegungen aufgrund jedes der genannten Motoren, wobei die Dreheinrichtung an dem anderen Ende der Stange angeordnet ist und antriebsmäßig mit der Drehmomentenübertragungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Dreheinrichtung eine erste Drehvorrichtung, die einen ersten Kasten (65) aufweist und sich um eine Achse der Stange dreht, eine zweite Drehvorrichtung, die einen zweiten Kasten

(66) aufweist und sich um eine Drehachse dreht, die die Drehachse der ersten Vorrichtung schräg schneidet, und eine dritte Drehvorrichtung umfaßt, welche eine Ausgangswelle aufweist und um eine Drehachse drehbar ist, die die Drehachse der zweiten Drehvorrichtung schräg schneidet, daß die zweite Drehvor-

richtung eine erste Transmissionswelle (43a) umfaßt, von der ein Endabschnitt direkt mit dem zweiten Kasten (66) verbunden ist und der andere Endabschnitt antriebsmäßig mit der Drehmomentübertragungseinrichtung verbunden ist, und daß die zweite Drehvorrichtung im wesentlichen die dritte Drehvorrichtung umgibt.
2. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomenttransmissionseinrichtung eine dritte Antriebswelle (28) zum Übertragen des Drehmoments eines dritten Motors (3) auf die genannte Vielzahl von Motoren auf die dritte Drehvorrichtung umfaßt, sowie eine zweite Antriebswelle (27) zum Übertragen des Drehmomentes eines zweiten Motors

(2) der genannten Vielzahl von Motoren auf die zweite Drehvorrichtung, wobei die zweite Antriebswelle (27) ein hohles Rohr mit einem Innendurchmesser umfaßt, welcher größer ist als ein Außendurchmesser der dritten Antriebswelle (28), und daß weiterhin die Drehmomenttransmissionseinrichtung eine erste Antriebswelle (26) zum Übertragen des Drehmomentes eines ersten Motors (1) der Vielzahl von Motoren auf die erste Drehvorrichtung umfaßt, welche erste Antriebswelle (26) ein Rohr mit einem Innendurchmesser umfaßt, welcher größer ist als ein Außendurchmesser der zweiten Antriebswelle, wobei die erste, die zweite und die dritte Antriebswelle koaxial zueinander angeordnet sind.
3. Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kasten (65) antriebsmäßig

mit der ersten Antriebswelle (26) verbunden ist, daß die zweite Drehvorrichtung weiterhin umfaßt: ein erstes Kegelrad (40), welches mit der zweiten Antriebswelle (27) gekuppelt ist, und ein zweites Kegelrad (43), 35

welches mit dem ersten Kegelrad (46) in Eingriff steht, wobei die erste Transmissionswelle (43a) an einem Ende mit dem zweiten Kegelrad (43) versehen ist und die Drehachse der ersten Vorrichtung schräg schneidet und daß die dritte Drehvorrichtung umfaßt: ein drittes Kegelrad (46), welches mit der dritten Drehantriebswelle (28) gekuppelt ist, ein viertes Kegelrad (47), welches in koaxialem Verhältnis mit der ersten Transmissionswelle (43a) drehbar ist, ein fünftes Kegelrad (58), welches mit dem vierten Kegelrad (47) im Eingriff steht und eine Drehachse hat, welche die Drehachse der zweiten Drehvorrichtung schräg schneidet, und ein sechstes Kegelrad (59), welches mit dem fünften Kegelrad (58) im Eingriff steht, wobei das sechste Kegelrad (59) mit der Ausgangswelle (59a) verbunden ist.
4. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kasten (66) aus Leichtmetall besteht.
5. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kasten (65) aus Leichtmetall besteht.
6. Industriroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Vorrichtung eine zweite Transmissionswelle (47a) für die Drehmomentübertragung und ein Rohr umfaßt, welches die erste Transmissionswelle (43a) umgibt, welche erste Transmissionswelle (43a) durch einen Hohlraum der zweiten Transmissionswelle (47a) verläuft.
7. Industrieroboter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmissionswelle (47a) an beiden Endabschnitten mit Drehtransmissionskegelrädern (58,47)

versehen ist_; von denen eines an einer Drehmomentausgangsseite und das andere an einer Drehmomenteingangsseite vorgesehen ist.
8. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drehvorrichtung einen ersten Kasten (65) umfaßt, welcher mit der ersten Antriebswelle (26) gekuppelt ist, daß die zweite Drehvorrichtung weiterhin ein erstes Kegelrad (40), welches mit der zweiten Antriebswelle (27) verbunden ist, und ein zweites Kegelrad (43) umfaßt, welches mit dem ersten Kegelrad (40) im Eingriff steht, daß die erste Transmissionswelle (43) mit einem Ende des zweiten Kegelrades (43) gekuppelt ist und deren Achse schräg die Drehachse der ersten Drehvorrichtung schneidet, und daß der zweite Kasten (66) mit der ersten Transmissionswelle (43a) an dem anderen Ende gekuppelt ist, und daß die dritte Drehvorrichtung ein drittes Kegelrad (46), welches mit der dritten Antriebswelle (28) gekuppelt ist, und ein viertes Kegelrad (47) umfaßt, welches mit dem dritten Kegelrad (46) in Berührung steht und das sich um eine Achse dreht, die koaxial zur ersten Transmissionswelle (43a) dreht, und daß eine zweite Transmissionswelle (47a) umfaßt: ein an einem Endabschnitt mit dem vierten Kegelrad (47) gekuppeltes Rohr, welches die erste Transmissionswelle (43a) umgibt, ein fünftes Kegelrad (58), welches am anderen Endabschnitt der zweiten Transmissionswelle (47a) vorgesehen ist und ein sechstes Kegelrad (59), welches mit dem fünften Kegelrad (58) im Eingriff steht, wobei das sechste Kegelrad (59) mit der Ausgangswelle (59a) gekuppelt ist und eine Drehachse hat, die die Drehachse der zweiten Drehvorrichtung schräg schneidet.
9. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drehvorrichtung ein erstes Reduktionsgetriebe in Ausrichtung mit der Drehachse der zweiten Drehvorrichtung umfaßt.
10. Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgetriebe ein harmonisches Reduktionsgetriebe (73) mit einer Eingangswelle (73a) und einer Ausgangswelle (73b) umfaßt, die in derselben Richtung verlaufen, wobei die Ausgangswelle (73b) durch die Eingangswelle (73a) verläuft.
11. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichent, daß die dritte Drehvorrichtung ein zweites Reduktionsgetriebe umfaßt, welches mit der Drehachse der dritten Drehvorrichtung ausgerichtet ist.
12. Industrieroboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Reduktionsgetriebe ein harmonisches Reduktionsgetriebe (80) umfaßt, welches eine Eingangswelle (80a) und eine Ausgangswelle (80b) umfaßt, welche in derselben Richtung verlaufen, wobei die Ausgangswelle (80b) durch die Eingangswelle (80a) verläuft.
13. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kasten (65) mit der ersten Antriebswelle (26) gekuppelt ist, daß die zweite Drehvorrichtung ein erstes Kegelrad (40), ein mit dem ersten Kegelrad (40) in Eingriff stehendes zweites Kegelrad (43), und ein ersten Reduktionsgetriebe (73) umfaßt, dessen Eingangswelle (73a) mit dem zweiten Kegelrad (43) gekuppelt ist, wobei das erste Reduktionsgetriebe (73) in Ausrichtung mit einer Achse angeordnet

ist, die schräg die Drehachse der ersten Drehvorrichtung schneidet, daß der zweite Kasten (66) mit einer Ausgangswelle (73b) des ersten Reduktionsgetriebes (73) gekuppelt ist, daß die erste Drehvorrichtung umfaßt: ein mit der dritten Antriebswelle (28) gekuppeltes drittes Kegelrad (46), ein mit dem dritten Kegelrad (46) in Eingriff stehendes viertes Kegelrad (47), welches sich um eine Drehachse der Ausgangswelle (73b) des ersten Reduktionsgetriebes (73) dreht, eine zweite Transmissionswelle (47a), die an einem Endabschnitt mit dem genannten vierten Kegelrad (47) verbunden ist und die Ausgangswelle (73b) des ersten Reduktionsgetriebes (73) umgibt, ein fünftes Kegelrad (58), welches mit dem anderen Endabschnitt der zweiten Transmissionswelle (47a) gekuppelt ist, und ein zweites Reduktionsgetriebe (80), welches mit dem fünften Kegelrad (58) im Eingriff steht und in Ausrichtung mit einer Achse angeordnet ist, die die Drehachse der zweiten Drehvorrichtung schräg schneidet, wobei die Ausgangswelle (80b) an der Ausgangsseite des zweiten Reduktionsgetriebes (80) ausgebildet ist.
14. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drehvorrichtung weiterhin Kraftverriegelungskeilmittel umfaßt, die am äußeren Endumfang der ersten Transmissionswelle (43a, 73b) ausgebildet sind, um normalerweise ein Drehmoment von der ersten Transmissionswelle (43a,73b) auf den zweiten Kasten (66) zu übertragen und die Drehmomententransmission zu lösen, wenn eine Last durch diese Kraftverriegelungskeilmittel übertragen wird, die eine vorbestimmte Last überschreitet.
15. Industrieroboter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftverriegelungskeilmittel ein

Gehäuseteil (225), welches unter Druck in einen nach außen vorstehenden Abschnitt (66a) des zweiten Kastens (66) eingesetzt ist, einen integral mit dem genannten Gehäuseteil (25) und darin eine Ausnehmung bildenden Hülsenabschnitt (225a) und zumindest eine Keileinheit mit einem ersten Ringkeil (227) mit einem Abschnitt großen Durchmessers und benachbarten konischen Abschnitten, mit einem zweiten Ringkeil (228), welcher einen Abschnitt kleineren Durchmessers und benachbarte konisehe Abschnitte aufweist, einem Paar von Keilgliedern (229) und einem Schraubbolzen (230), welcher gewindemäßig in eines der Keilglieder (229) eingreift, umfaßt.
16. Industrieroboter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (231b) von dem zweiten Kasten

(66) trennbar und normalerweise mit dem zweiten Kasten (66) gekuppelt ist, und daß die Ausnehmung in dem Gehäuse zur Außenseite offen ist und durch einen Deckel (233) abgedeckt ist.
20
17. Industrieroboter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftverriegelungskeilmittel weiterhin Paßkeilmittel (235) umfassen, um das Gehäuseteil (231a) am zweiten Kasten (66) zu befestigen.
18. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Lagermittel zwischen dem ersten und zweiten Kasten (65,66) vorgesehen sind, durch die der zweite Kasten (66) am ersten Kasten (65) drehbar abgestützt ist.
19. Industrieroboter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagermittel umfassen: einen inneren Laufring, welcher um die Drehachse des ersten Kastens

(65) abgestützt ist, ein Paar von Außenlaufringen (335A), die in zwei Hälften geteilt sind, Schrägrollen (325C), die zwischen dem inneren und äußeren Laufring angeordnet sind, und ein Zwischenringglied (330), welches mit dem Paar von Außenlaufringen im Eingriff steht, sowie eine erste Befestigungseinrichtung (328, 329) zum Befestigen der Schrägrollen am ersten Kasten (65), und eine zweite Befestigungseinrichtung (333) zum Befestigen der Schrägrollen am zweiten Kasten (66).
20. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsmittel zum Abdichten des ersten und zweiten Kastens (65,66) vorgesehen sind, welche in einem Ringraum angeordnet sind", welcher sich zwischen einem Innenumfang des Zwischenringgliedes

(334) und einem Außenumfang des ersten Kastens (65) befindet.
21. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Stange (31) an einem Zwischenabschnitt drehbar abgestützt und durch einen vierten Motor (68) angetrieben ist, und daß der Industrieroboter weiterhin eine erste Gelenkstange (64) und einen fünften Motor (69) zum Eintreiben der ersten Gelenkstange umfaßt.
22. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis

21, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte Motor (1,2,3) an dem anderen Ende der hohlen Stange (31) und daß die erste, zweite und dritte Drehvorrichtung an der entgegengesetzten Seite dieser Stange angeordnet sind.
23. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis

22, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Stange (31)

durch einen Lenkerstangenmechanismus (70,71) angetrieben ist.
24. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kasten (66) von einem Typ ist, der zur Innenseite offen ist.
25. Industrieroboternach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Kegelrad

(47) innerhalb des zweiten Kegelrades (46) angeordnet ist.
26. Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebswelle (26) direkt mit dem ersten Drehkasten (65) gekuppelt ist.