DE3730873A1 - Elektrischer roboter - Google Patents

Elektrischer roboter

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DE3730873A1
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electric robot
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DE19873730873
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Hiroshi Suzuki
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektri­ sche Roboter und insbesondere einen elektrischen Roboter, der eine vorbestimmte Funktion ausführt, wenn Rotationsan­ triebskräfte von Motoren zum Roboter übertragen werden.
Ganz allgemein weist ein elektrischer Gelenkroboter zum Durchführen von Funktionen wie beispielsweise Malarbeiten oder Streicharbeiten und Schweißvorgängen eine drehbare Basis, einen Stützträger oder Tragbalken, einen Arm, einen Gelenkmechanismus usw. auf. Jeder bewegliche Teil des elek­ trischen Roboters wird über die Rotationsantriebskraft eines Motors derart angetrieben, daß der elektrische Roboter eine programmierte Funktion ausführt bzw. "abspielt".
Ein Beispiel eines bekannten elektrischen Roboters die­ ser Art ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-12 140 beschrieben. Entsprechend dem dort beschriebe­ nen elektrischen Roboter ist ein Motor zum Antrieb des Stützträgers vorgesehen, der auf der drehbaren Basis ange­ ordnet ist und frei für eine Verschwenkung oder Drehung nach oben und unten vorgesehen ist. Ferner sind ein Motor zum Antrieb des Armes, der am oberen Ende des Stützträgers gehaltert ist, Motoren zum Antrieb des Gelenkmechanismusses, der am vorderen Ende des Armes befestigt ist, und weitere Teile jeweils in unteren Bereichen des Stützträgers in der Umgebung der drehbaren Basis vorgesehen. Darüber hinaus steht jeder Motor in horizontaler Richtung von diesem unte­ ren Bereich des Stützträgers vor. Insbesondere sind die Motoren zum Antrieb des Gelenkmechanismusses auf der rück­ wärtigen Seite der übrigen Motoren zum Antrieb des Armes und des Stützträgers vorgesehen.
Im allgemeinen sind verschiedene Hindernisse wie bei­ spielsweise Geräte und Maschinen in der Umgebung einer Fer­ tigungsstraße, in der der elektrische Roboter angeordnet ist, vorgesehen, so daß der zur Verfügung stehende Arbeits­ bereich, in welchem der elektrische Roboter sich betätigen kann, häufig eingeschränkt ist. Da jedoch die Motoren, die im unteren Bereich der drehbaren Basis angebracht sind, von diesen tiefgelegenen Positionen in die Umgebung der drehba­ ren Basis hineinragen, so können die Motoren und insbeson­ dere die Motoren, die auf der Hinterseite der übrigen Moto­ ren zum Antrieb des Gelenkmechanismusses vorgesehen sind, sich aus dem Aktionsradius, d. h. im zur Verfügung stehenden Betätigungsfeld des Roboters herausbewegen und an die Hin­ dernisse in der Umgebung anstoßen, wenn der Arm durch Drehung der drehbaren Basis verschwenkt wird.
Um zu verhindern, daß die Motoren zum Antrieb des Ge­ lenkmechanismusses gegen umgebende Hindernisse stoßen, ist es möglich, eine Anordnung in Betracht zu ziehen, in der diese Motoren auf einem Basisbereich des Armes angebracht sind, d. h. auf dem unteren Bereich des Armes. Sind die Mo­ toren zum Antrieb des Gelenkmechanismusses auf dem Arm be­ festigt, so ist es möglich, zu verhindern, daß die Motoren die umgebenden Hindernisse anstoßen, weil die Befestigungs­ positionen der Motoren auf diese Weise erhöht sind. Jedoch ergeben sich insofern Probleme, daß das Gewicht des Armes erhöht ist und es notwendig wird, einen großen Motor zu verwenden, der eine ausreichende Leistung zum Antrieb des Armes aufbringt. Infolgedessen werden die Funktionseigen­ schaften des Armes verschlechtert.
Da jeder Motor hingegen im unteren Bereich des Stütz­ trägers vorgesehen ist, um zu verhindern, daß die Funktions­ und Bedieneigenschaften jedes Bestandteils des elektrischen Roboters aufgrund des Trägheitsmomentes jedes Bestandteils bei dessen Bewegung verschlechtert werden, ist andererseits der Übertragungsweg zwischen jedem Motor und dem ent­ sprechenden durch diesen Motor angetriebenen Bestandteil des elektrischen Roboters relativ lang. Aus diesem Grund besteht ein weiteres Problem darin, daß der Aufbau insbesondere für einen Übertragungsmechanismus, der die Rotationsantriebs­ kraft des Motors zum Antrieb des Gelenkmechanismusses zum Gelenkmechanismus überträgt aufgrund dieses relativ langen Übertragungsweges zwischen Mechanismus und Motor komplex wird.
Ferner ist es wünschenswert, daß der Motorbereich an einer solchen Stelle sitzt, daß die Wartung des Motors leicht durchzuführen ist.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1, einen neuen und nützlichen elektrischen Roboter zu schaffen, bei dem die zuvor beschriebenen Nachteile beseitigt sind.
In dem erfindungsgemäßen elektrischen Roboter sind die Motoren zum Antrieb eines Gelenkmechanismusses, der am di­ stalen Ende, d. h. fernen freien Ende eines Armes angebracht ist, an einem Zwischenbereich eines Stützträgers vorgesehen, d. h. an einem mittleren Zwischenstück des Stützträgers, der auf einer drehbaren Basis angeordnet ist und den Arm haltert.
Beim erfindungsgemäßen elektrischen Roboter sind die Befestigungspositionen der Motoren zum Antrieb des Gelenkme­ chanismusses beispielsweise im Vergleich zu dem gebräuch­ lichen elektrischen Roboter, bei dem die Motoren an tiefen Stellen des Stützträgers angebracht sind, hoch, weil die Motoren im erfindungsgemäßen Roboter am Zwischenbereich des Stützträgers vorgesehen sind. Darüber hinaus ist es möglich, die Motoren derart anzubringen, daß sie nicht wesentlich vom Stützträger abstehen. Infolgedessen ist es möglich, zu ver­ hindern, daß die Motoren gegen umgebende Hindernisse an­ stoßen, wenn der Arm durch Rotation der drehbaren Basis ver­ schwenkt wird. Darüber hinaus wird die Funktions- und Betä­ tigungseigenschaft des Armes nicht verschlechtert, und es ist nicht notwendig, einen großen Motor zum Antrieb des Armes zu verwenden, da nicht sämtliche Motoren zum Antrieb des Gelenkmechanismusses am Arm vorgesehen sind. Darüber hinaus ist die Länge eines Übertragungspfades, über den Rotationsantriebskräfte der Motoren zum Gelenkmechanismus übertragen werden, im Vergleich zu dem beschriebenen elek­ trischen Roboter verkürzt. Ferner ist auch der Aufbau eines Übertragungsmechanismusses zur Übertragung der Rotationsan­ triebskräfte des Motors zum Gelenkmechanismus einfach.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung wird ein elektrischer Roboter angegeben, bei dem ein Motor zum Antrieb des Armes auf einer oberen Fläche der drehbaren Basis angeordnet ist.
Weiterhin ist im erfindungsgemäßen elektrischen Roboter die Wartung des Motorbereichs erleichtert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispieles des erfindungsgemäßen elektrischen Roboters;
Fig. 2 eine seitliche Ansicht des elektrischen Roboters aus Fig. 1;
Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht des elektrischen Roboters aus Fig. 1;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanis­ mus zur Betätigung eines Stützträgers und eines Armes des erfindungsgemäßen Roboters zeigt;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanis­ mus zum Antrieb eines Gelenkmechanismusses des erfindungsgemäßen Roboters zeigt;
Fig. 6 eine horizontale Querschnittsansicht des Gelenkme­ chanismusses des erfindungsgemäßen Roboters;
Fig. 7 eine vertikale Querschnittsansicht, die diesen Gelenkmechanismus darstellt; und
Fig. 8 und 9 perspektivische Ansichten, die jeweils ein zweites Ausführungsbeispiel des elektrischen Roboters dar­ stellen.
Zunächst wird ein erstes Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen elektrischen Roboters beschrieben. Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, weist ein elektrischer Ge­ lenkroboter 10, der als gelenkiger Roboter beispielsweise zum Durchführen von Streicharbeiten eingesetzt wird, allge­ mein einen Sockel bzw. eine Basis 11, eine drehbare Basis 12, die auf dem Sockel 11 drehbar vorgesehen ist, einen Stütztrüger 13 oder Tragbalken 13, der auf der drehbaren Basis 12 angeordnet ist, und einen Bewegungsspielraum für eine Verschwenkung oder Drehung nach oben und unten auf­ weist, einen Arm 14, der am oberen Ende des Stützträgers 13 drehbar gehaltert ist, und einen Gelenkmechanismus 15 auf, der am distalen oder fernen Ende des Arms 14 befestigt ist. Die drehbare Basis 12 wird durch die Rotationsantriebskraft eines Motors 16 angetrieben, der im Sockel 11 vorgesehen ist, und wird in eine Richtung A gedreht.
Die drehbare Basis 12 weist Halterungsträger oder -stützen 12 a und 12 b auf, die einander gegenüberliegend, auf der Oberfläche der drehbaren Basis 12 angebracht sind. Eine Motoreinheit 17 zum Antrieb des Arms 14 in eine Richtung B ist auf dem Halterungsträger 12 a vorgesehen, und eine Motor­ einheit 18 zum Antrieb des Stützträgers 13 in eine Richtung C ist auf dem Halterungsträger 12 b vorgesehen.
Eine Auftrag-Spritzpistole 19 für den Streichvorgang ist als ein Beispiel für ein Werkzeug auf dem Gelenkmecha­ nismus oder auch Handgelenkmechanismus 15 angebracht. Wie weiter unten in der Beschreibung erläutert wird, ist der Gelenkmechanismus in Richtungen D, E und F drehbar. Ent­ sprechend weist die Spritzpistole 19 drei Freiheitsgrade der Bewegung auf.
Motoren 20 und 21 zum Antrieb des Gelenkmechanismusses 15 über einen Übertragungsmechanismus, der weiter unten erläutert wird, und sogenannte Harmonic Drives (eingetra­ genes Warenzeichen) oder Wellengetriebe 22 und 23, die als Untersetzungsgetriebe verwendet werden, sind auf einem rück­ wärtigen Bereich des Stützträgers 13 a an einem Zwischenbe­ reich oder auch mittlerem Zwischenstück des Stützträgers 13 vorgesehen. Die Motoren 20 und 21 und die Harmonic Drives 22 und 23 sind in dieser Reihenfolge nach unten angeordnet und sind innerhalb eines Verkleidungsgehäuses 13 b untergebracht. Ein Paar von Schraubenfedern 24 sind jeweils an den beiden Seiten des Stützträgers 13 vorgesehen. Die oberen Enden der Schraubenfedern 24 sind an den Stützträger 13 angeschlossen, und die unteren Enden der Schraubenfedern 24 sind jeweils entsprechend mit den Halterungträgern 12 a und 12 b verbunden. Eine Spannung wird in die Schraubenfedern 24 eingebracht, wenn der Stützträger 13 nach oben und unten verschwenkt. Diese Spannung wird dazu verwendet, den Stützträger 13 aus­ zubalancieren und ihn in einer vorbestimmten Schwenk- oder Drehstellung zu halten.
Der Arm 14 wird ebenfalls ausbalanciert und in einer vorbestimmten Drehstellung durch die Wirkung eines (nicht dargestellten) Balancemechanismusses gehalten, der über einen weiter unten beschriebenen Gliedmechanismus auf den Arm 14 eine Zwangskraft ausübt.
Wie in der Fig. 4 dargestellt ist, weist die Motorein­ heit 17 einen Motor 25, ein Harmonic Drive 26 zur Verminde­ rung der Rotationsantriebskraft des Motors 25 und ein Ver­ kleidungsgehäuse 27 zur Aufnahme des Harmonic Drives 26 auf. Eine Austrittswelle 25 a des Motors 25 ist über das Harmonic Drive 26 mit einer Welle 29 gekoppelt, die durch ein hohlzy­ lindrisches Halteglied 28 geführt ist. Die Welle 29 ist einkomponentig oder unitär mit einer Getriebescheibe oder Gelenkscheibe 30 ausgebildet.
Verbindungsglieder, wie beispielsweise Kettenglieder 31 und 32, erstrecken sich, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 4 angedeutet ist, durch das Innere des Stützträgers 13, und untere Enden 31 a und 32 a der Verbindungsglieder 31 und 32 sind an die Getriebescheibe 30 angeschlossen. Dabei sind diese unteren Enden 31 a und 32 a mit einem Winkelabstand von 90° auf der Getriebescheibe 30 zueinander mit letzterer verbunden. Obere Enden 31 b und 32 b der Verbindungsglieder 31 und 32 sind an einen Basisbereich 14 a des Arms 14 ange­ schlossen.
Die Rotationsantriebskraft des Motors 25 wird, nachdem sie durch das Harmonic Drive 26 reduziert worden ist, auf die Getriebescheibe 30 übertragen. Infolgedessen wird die Rotation der Getriebescheibe 30 über die Verbindungsglieder 31 und 32 auf den Arm 14 übertragen, und der Arm 14 wird um einen vorbestimmten Winkel in die Richtung B um eine Welle 13 c des Stützträgers 13 nach oben und unten gedreht.
Die Motoreinheit 18 weist einen Motor 33, ein Harmonic Drive 34 und ein nicht dargestelltes Verkleidungsgehäuse zur Aufnahme des Harmonic Drives 34 auf. Eine Ausgangs- oder Austrittswelle 33 a des Motors 33 ist über das Harmonic Drive 34 mit einer Welle 35 gekoppelt, die mit einem unteren Ende 13 d des Stützträgers 13 gekoppelt ist.
Die Rotationsantriebskraft des Motors 33 wird, nachdem sie mittels des Harmonic Drives 34 reduziert worden ist, auf die Welle 35 übertragen. Infolgedessen verschwenkt sich bzw. dreht sich der Stützträger 13 gemeinsam mit der Welle 35 in die Richtung C.
Wie in der Fig. 5 dargestellt ist, werden die Rota­ tionsantriebskräfte der Motoren 20 und 21 über jeweils ent­ sprechend vorgesehene Übertragungsmechanismen 36 und 37 auf den Handgelenk- oder Gelenkmechanismus 15 übertragen. Mit an­ deren Worten wird in den Figs. 2, 3 und 5 die Rotationsan­ triebskraft des Motors 20 über einen Synchronriemen 38 auf das Harmonic Drive 22 übertragen und vermindert und wird anschließend auf ein Kettenzahnrad oder eine Zahntrommel oder -rolle 22 a, eine Kette 39 und ein weiteres Kettenzahnrad 40 a übertragen. Die Rotationsantriebskraft des Motors 20 wird ferner auf ein Kettenzahnrad oder eine Kettenzahnrolle bzw. -trommel 42 a am oberen Ende des Stützträgers 13 über ein weiteres Kettenzahnrad 40 b, das sich unitär bzw. einheitlich mit dem Kettenzahnrad 40 a dreht, und eine Kette 41 übertra­ gen, die innerhalb des Stützträgers 13 untergebracht ist. Ferner wird die Rotationsantriebskraft des Motors 20 darüber hinaus auf ein Kettenzahnrad bzw. Kettenrolle oder -trommel 44 am vorderen Ende des Armes 14 über ein Kettenzahnrad 42 b, das sich unitär mit dem Kettenzahnrad 42 a dreht, und eine weitere Kette 43 übertragen. Der Übertragungsmechanismus 36 umfaßt den Synchronriemen 38, das Harmonic Drive 22, das Kettenzahnrad 22 a, die Kette 39, die Kettenzahnräder 40 a und 40 b, die Kette 41, die Kettenzahnräder 42 a und 42 b, die Kette 43 und das Kettenzahnrad 44.
Ahnlich wie im Fall der Rotationsantriebskraft des Motors 20 wird die Rotationsantriebskraft des Motors 21 auf ein Kettenzahnrad oder eine Kettenrolle bzw. -trommel 52 am vorderen Ende des Armes 14 über einen Synchronriemen 45, das Harmonic Drive 23, ein Kettenzahnrad 46, eine Kette 47, Kettenzahnräder 48 a und 48 b, eine Kette 49, Kettenzahnräder 50 a und 50 b und eine Kette 51 übertragen. Der Übertragungs­ mechanismus 37 umfaßt den Synchronriemen 45, das Harmonic Drive 23, das Kettenrad 46, die Kette 47, die Kettenräder 48 a und 48 b, die Kette 49, die Kettenräder 50 a und 50 b, die Kette 51 und das Kettenrad 52.
Weiterhin ist ein Motor 53 zum Antrieb des Gelenkmecha­ nismusses 15 innerhalb des Arms 14 vorgesehen. Entsprechend wird der Gelenkmechanismus 15 in die Richtungen D, E und F verschoben, wenn die Rotationsantriebskräfte der Motoren 20, 21 und 53 auf den Gelenkmechanismus übertragen werden. Auf diese Weise kann die Spritzpistole 19 so betätigt werden, da8 sie eine vorbestimmte Spritz- bzw. Streichfunktion aus­ führt.
Die Motoren 20 und 21 und die Harmonic Drives 22 und 23 sind seitwärts auf dem rückseitigen Bereich 13 a des Stütz­ trägers 13 angebracht und stehen nicht besonders stark vom Stützträger 13 ab. Aus diesem Grunde stoßen die Motoren 20 und 21 nicht auf Hindernisse in der Umgebung des elektri­ schen Roboters, wenn der Arm 14 beispielsweise horizontal verschwenkt wird.
Da darüber hinaus die Motoren 20 und 21 und die Harmo­ nic Drives 22 und 23 nicht auf dem Arm 14 vorgesehen sind, ist die Trägheit des Arms 14 bei dessen Bewegung im wesent­ lichen nicht vergrößert. Infolgedessen ist es nicht notwen­ dig, die Kapazität und die Größe des Motors 25 zum Antrieb des Armes 14 zu erhöhen, noch ist es notwendig, die Kapazi­ tät und Größe des Motors 33 zum Antrieb des Stützträgers 13 zu erhöhen, so da8 keinerlei Verschlechterung in die Be­ triebseigenschaften des Arms 15 eingeführt werden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen den Gelenkmechanismus 15. Der Gelenkmechanismus 15 weist einen Gelenkrotationsan­ triebswellenmechanismus 15 a zum Drehen der Spritzpistole 19 in die Richtung D, einen Links/Rechts-Schwenkwellenantriebs­ mechanismus 15 b zum Drehen der Spritzpistole 19 in die Rich­ tung E und einen Aufwärts/Abwärts-Schwenkwellenantriebsme­ chanismus 15 c zum Drehen der Spritzpistole 19 in die Rich­ tung F auf.
Zunächst wird der Gelenkrotationswellenantriebsmecha­ nismus 15 a beschrieben. In den Fig. 5 und 6 wird die Ro­ tationsantriebskraft des Motors 53 über einen Synchronriemen 54 und eine Riemenscheibe 55 a auf eine Rotationswelle 55 übertragen. Die Riemenscheibe 55 a greift über einen Keil 55 b in ein Ende der Rotationswelle 55 ein. Ein Kegelradgetriebe oder Kegelrad 55 c greift in das andere Ende der Rotations­ welle 55 ein. Die Rotationswelle 55 ist auf einem Lager 56 gehaltert.
In Fig. 7 ist ein Kegelrad 57 in Eingriff mit dem Kegelrad 55 c dargestellt, und die Rotationsantriebskraft wird über eine Rotationswelle 58, die senkrecht zur Rota­ tionswelle 55 liegt, übertragen. Die Rotationswelle 58 ist auf einem Lager 59 gehaltert, und ein Getriebeteil in Form eines Zahnrades 60 ist an einem Ende der Rotationswelle 58 angebracht.
Die Rotation des Getriebeteils 60 wird über weitere Getriebeteile in Form von Zahnrädern 61 und 62, eine Rota­ tionswelle 63, Kegelräder 64 und 65, eine Rotationswelle 66 und ein Harmonic Drive 67 auf eine Welle 67 a übertragen, auf der die Spritzpistole 19 befestigt ist. Die Rotationsan­ triebskraft des Motors 57 wird über die zuvor erwähnten Übertragungsglieder übertragen, und die Spritzpistole 19 wird in die Richtung D gedreht.
Der Aufwärts/Abwärts-Schwenkwellenantriebmechanismus 15 c umfaßt ein Kettenzahnrad 52 oder eine Kettenrolle bzw. -trommel, ein Halteteil 68, an dem das Kettenzahnrad 52 befestigt ist und welches das Lager 59 hält, und ein Basis­ teil 69, an welchem das Halteteil 68 befestigt ist. Wird die Rotationsantriebskraft des Motors 21 über den Antriebsmecha­ nismus 37, der eine Kette 51 umfaßt, auf das Kettenrad 52 übertragen, so wird infolgedessen der Gelenkmechanismus 15 um das Halteteil 68 herum in die Richtung F nach oben und unten verschwenkt.
Der Links/Rechts-Schwenkwellenantriebsmechanismus 15 b wird betätigt, wenn die Rotationsantriebskraft des Motors 20 über den Übertragungsmechanismus 36 auf das Kettenrad 44 übertragen wird. Das Kettenrad 44 ist auf einem Ende einer Welle 70 befestigt, und ein konisches Getriebe in Form eines Kegelrads 71 ist am anderen Ende der Welle 70 befestigt. Ein weiteres Halteteil 72 ist auf einem Lager 73 gehaltert und ist bezüglich des Basisteils 69 drehbar.
In der Fig. 7 ist ein konisches Getriebeteil, d.h. ein Kegelrad 74, auf einer Welle 76 über ein Lager 75 gehaltert und greift in das Kegelrad 71 in senkrechter Richtung zur Welle 76 ein. Ein Zahnrad 77 ist unitär auf dem Kegelrad 74 befestigt, und die Rotationsantriebskraft des Kegelrades 74 wird über weitere Zahnräder 78, 79 und 80 auf eine Welle 81 übertragen. Auf diese Weise wird die Rotationsantriebskraft des Motors 20 über die beschriebenen Übertragungsglieder auf den Gelenkmechanismus 15 übertragen, und dieser wird um die Welle 81 in die Richtung E nach links und rechts ver­ schwenkt.
Da die Motoren 20 und 21 zum Antrieb des Gelenkmecha­ nismusses 15 auf dem rückwärtigen Bereich 13 a an einem Zwi­ schenbereich oder mittleren Zwischenstück des Stützträgers 13 vorgesehen sind, sind die Längen der Übertragungspfade der Übertragungsmechanismen 36 und 37 im Vergleich zu dem Fall kurz, bei dem die Motoren zum Antrieb des Gelenkmecha­ nismusses am unteren Bereich des Stützteilträgers sitzen. Infolgedessen ist der Aufbau der Übertragungsmechanismen 36 und 37 durch die verkürzten Übertragungswege vereinfacht.
Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Roboters anhand der Fig. 8 und 9 erläutert. In den Fig. 8 und 9 sind die Bauteile, die bestimmten Teilen in den Fig. 1 bis 7 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre Be­ schreibung wird verzichtet.
In den Fig. 8 und 9 ist eine Motoreinheit 82 zum Drehen des Armes 14 auf der drehbaren Basis 12 vorgesehen. Die Motoreinheit 82 steht auf der Rückseite des Stützträgers 13 und weist einen Motor 83, ein durch eine gestrichelte Linie angedeutes Harmonic Drive 84 (Fig. 9) und ein Verklei­ dungsgehäuse 85 zur Unterbringung des Harmonic Drives 84 auf. Eine Ausgangs- oder Austrittswelle 86 des Harmonic Drives 85 durchdringt die drehbare Basis 12 und erstreckt sich unterhalb der oberen Fläche der drehbaren Basis 12. Ein Zahnrad 87, das in Fig. 9 durch gestrichelte Linien angedeu­ tet ist, ist am unteren Ende der Austrittswelle 86 be­ festigt. Das Zahnrad 87 ist am Sockel 11 befestigt und kämmt mit einem Zahnrad 88 größeren Durchmessers, das zwischen dem Sockel 11 und der drehbaren Basis 12 angeordnet ist.
Die Rotationsantriebskraft des Motors 83 wird, nachdem sie durch das Harmonic Drive 84 vermindert worden ist, auf das Zahnrad 87 übertragen. Infolgedessen dreht sich die drehbare Basis 12 in die Richtung A, wenn das Zahnrad 87 mittels des Motors 83 gedreht wird, und schwenkt den Arm 14. Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Motor 83, das Harmonic Drive 84 und weitere Teile der Motoreinheit 82 auf einfache Weise zu überprüfen und instandzusetzen, weil die Motoreinheit 82 auf der dreh­ baren Basis 12 vorgesehen ist, so daß die Wartung des elek­ trischen Roboters erleichtert ist. Da die Motoreinheit rück­ seitig bezüglich des Stützträgers 13 angeordnet ist, so wird die Motoreinheit 82 bei der Drehbewegung des Stützträgers 13 nicht störend in diese Bewegung eingreifen oder störende Bewegungsüberlagerungen hervorrufen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beispiel­ halber erwähnte Funktion der Streichroboter in den Ausfüh­ rungsbeispielen beschränkt und ist auf jeden elektrischen gelenkigen Roboter zur Durchführung gewünschter Aufgaben anwendbar. Ferner ist der Freiheitsgrad der Bewegungen des Gelenkmechanismusses nicht auf drei Freiheitsgrade be­ schränkt.
Darüber hinaus beschränkt sich die vorliegende Erfin­ dung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele, son­ dern ist für zahlreiche Variationen und Modifikationen denk­ bar, ohne von der Erfindungsidee abzuweichen oder den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (7)

1. Elektrischer Roboter aufweisend einen Sockel, eine drehbare, auf diesem Sockel drehbar angeordnete Basis, einen Stützträger, der auf der drehbaren Basis und frei für eine Schwenkbewegung um ein Basisende dieses Stützträgers vorge­ sehen ist, einen Arm, der am distalen Ende des Stützträgers und frei für eine Schwenkbewegung um ein Basisende dieses Armes gehaltert ist, einen am distalen Ende des Armes vorge­ sehenen Gelenkmechanismus, der zumindest einen Freiheitsgrad der Bewegung aufweist, einen Übertragungsmechanismus zur Übertragung einer Antriebskraft auf den Gelenkmechanismus und eine Antriebseinrichtung zum Antrieb des Gelenkmechanis­ musses über den Übertragungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (20, 21) an einem Zwischen­ bereich des Stützträgers (13) angeordnet ist.
2. Elektrischer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (20, 21) auf einem rückwärtigen Teil des Stützträgers (13) an diesem Zwischenbereich vorge­ sehen ist.
3. Elektrischer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkmechanismus (15) zumindest zwei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist und daß die Antriebseinrichtung (20, 21) mehrere Motoren (20, 21) aufweist, die den Gelenkmecha­ nismus in voneinander verschiedene Richtungen über den Über­ tragungsmechanismus (22, 23, 36, 37) antreibt.
4. Elektrischer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsmechanismus (22, 23, 36, 37) ein Unter­ setzungsgetriebe (22, 23) aufweist, das eine auf den Gelenk­ mechanismus (15) übertragene Antriebskraft reduziert und auf Stützträger (13) vorgesehen ist.
5. Elektrischer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkmechanismus (15) zumindest zwei Freiheitsgrade der Bewegung aufweist, daß die Antriebseinrichtung (20, 21) mehrere Motoren (20, 21) aufweist, die den Gelenkmechanismus über den Übertragungsmechanismus (22, 23, 36, 37) in vonein­ ander verschiedene Richtungen antreiben, daß der Übertra­ gungsmechanismus ein Untersetzungsgetriebe (22, 23) auf­ weist, das auf den Gelenkmechanismus übertragene Antriebs­ kräfte reduziert, und daß die Motoren und das Untersetzungs­ getriebe vertikal ausgerichtet und auf dem Stützträger (13) angeordnet sind.
6. Elektrischer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Antriebsmotor (83) vorgesehen ist, der den Arm (14) antreibt und auf einer oberen Fläche der drehbaren Basis (12) vorgesehen ist.
7. Elektrischer Roboter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (83) auf einer Hinterseite des Stütz­ trägers (13) vorgesehen ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0378932A1 (de) * 1989-01-20 1990-07-25 KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO also known as Kobe Steel Ltd. Gelenkkopf für Industrieroboter oder ähnliches
FR2672532A1 (fr) * 1991-02-12 1992-08-14 Jobs Spa Chariot automoteur equipe d'un robot.
DE4207661A1 (de) * 1991-03-12 1992-09-17 Romer Srl Messvorrichtung fuer formen oder positionen eines objekts
WO2007131639A1 (de) * 2006-05-12 2007-11-22 Kuka Roboter Gmbh Roboterhand-antriebsvorrichtung
DE102015003136A1 (de) * 2015-03-11 2016-09-15 Kuka Roboter Gmbh Roboterlagerung

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8800057D0 (en) * 1988-01-04 1988-02-10 Karapita A D Counterbalance devices
DE3800703A1 (de) * 1988-01-13 1989-08-03 Beloit Corp Vorrichtung zum aufwickeln von bahnen
DE3939836A1 (de) * 1988-12-02 1990-06-07 Tokico Ltd Industrieroboter
DE4001885A1 (de) * 1990-01-23 1991-07-25 Kuka Schweissanlagen & Roboter Mehrachsiger industrieroboter
IT1245433B (it) * 1991-03-04 1994-09-20 Comau Spa Polso di robot industriale
JP2773448B2 (ja) * 1991-04-09 1998-07-09 松下電器産業株式会社 産業用ロボットの手首機構
JPH07503188A (ja) * 1992-02-04 1995-04-06 ファナック ロボティクス ノース アメリカ インコーポレイテッド 軽量ロボット機構
WO1996036847A1 (en) * 1995-05-16 1996-11-21 Brown & Sharpe Manufacturing Company Coordinate measuring machine having articulated arm
US5616917A (en) * 1995-05-16 1997-04-01 Brown & Sharpe Manufacturing Company Device for measuring an angle between pivotally-connected members
US20030070502A1 (en) * 2001-10-16 2003-04-17 Brett Tommy Douglas Twin-link robotic arm
DE10159838C1 (de) * 2001-12-06 2003-07-17 Bosch Rexroth Ag Umsetzvorrichtung mit einer Spannvorrichtung
DE102004033640B4 (de) * 2003-07-18 2012-03-29 Abb As Farbauftragssystem
US7182502B2 (en) * 2004-06-21 2007-02-27 Adc Telecommunications, Inc. Press-in place LED for a digital switching cross-connect module
JP2006293445A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Honda Motor Co Ltd 生産管理システム
JP2012148392A (ja) * 2011-01-21 2012-08-09 Nachi Fujikoshi Corp 産業用ロボット
CN103659835A (zh) * 2013-12-06 2014-03-26 苏州晓炎自动化设备有限公司 一种机器人上臂驱动机构
CN103640029A (zh) * 2013-12-06 2014-03-19 苏州晓炎自动化设备有限公司 一种机器人上臂总成
JP6252272B2 (ja) * 2014-03-19 2017-12-27 株式会社デンソーウェーブ 垂直多関節型ロボットの位置誤差抑制方法
WO2017081722A1 (ja) * 2015-11-09 2017-05-18 富士機械製造株式会社 作業実行装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2833638A1 (de) * 1978-08-01 1980-02-28 Schlatter Ag Vorrichtung zum programmieren der bahnkurve einer roboterhand
DE3038419A1 (de) * 1979-10-12 1981-04-30 Hitachi, Ltd., Tokyo Industrieller roboter in gelenkbauweise
EP0187862A1 (de) * 1984-06-29 1986-07-23 Fanuc Ltd. Industrieller roboter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58143991A (ja) * 1982-02-15 1983-08-26 株式会社日平トヤマ 産業用ロボツトの関節ア−ム
JPS58202788A (ja) * 1982-05-17 1983-11-26 株式会社日立製作所 工業用関節形ロボツト
JPS5973298A (ja) * 1982-10-20 1984-04-25 ファナック株式会社 工業用ロボツトの手首機構
JPS6112140A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 Nec Corp 高周波増幅回路の故障検出方式
SE454250B (sv) * 1984-09-24 1988-04-18 Asea Ab Industrirobot med linjera drivanordningar

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2833638A1 (de) * 1978-08-01 1980-02-28 Schlatter Ag Vorrichtung zum programmieren der bahnkurve einer roboterhand
DE3038419A1 (de) * 1979-10-12 1981-04-30 Hitachi, Ltd., Tokyo Industrieller roboter in gelenkbauweise
EP0187862A1 (de) * 1984-06-29 1986-07-23 Fanuc Ltd. Industrieller roboter

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0378932A1 (de) * 1989-01-20 1990-07-25 KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO also known as Kobe Steel Ltd. Gelenkkopf für Industrieroboter oder ähnliches
US5050450A (en) * 1989-01-20 1991-09-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Wrist mechanism for industrial robot or the like
FR2672532A1 (fr) * 1991-02-12 1992-08-14 Jobs Spa Chariot automoteur equipe d'un robot.
DE4207661A1 (de) * 1991-03-12 1992-09-17 Romer Srl Messvorrichtung fuer formen oder positionen eines objekts
FR2674017A1 (fr) * 1991-03-12 1992-09-18 Romer Srl Dispositif de mesure de forme ou de position d'un objet.
US5189797A (en) * 1991-03-12 1993-03-02 Romer Apparatus for measuring the shape or position of an object
WO2007131639A1 (de) * 2006-05-12 2007-11-22 Kuka Roboter Gmbh Roboterhand-antriebsvorrichtung
DE102015003136A1 (de) * 2015-03-11 2016-09-15 Kuka Roboter Gmbh Roboterlagerung

Also Published As

Publication number Publication date
US4812104A (en) 1989-03-14
JPS6374581A (ja) 1988-04-05

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