DE3730873A1 - Elektrischer roboter - Google Patents
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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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