DE3913655A1

DE3913655A1 - Swivel mechanism for robot articulated arm - has specified lever members driven from first member by interengaging force transmission elements

Info

Publication number: DE3913655A1
Application number: DE19893913655
Authority: DE
Inventors: Roland Fink; Walter Klingenstein; Herbert Noschilla
Original assignee: Oskar Frech GmbH and Co KG
Current assignee: Oskar Frech GmbH and Co KG
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1990-10-31
Also published as: DE3913655C2

Abstract

The articulated arm swivel mechanism for an industrial robot has a series of three lever arms (1-3) in a vertical plane. The second and third (2,3) levers are activated by a motor, whose power is transmitted through the first lever arm (1) whose free end is hinged to one end of the second lever, with its other end hinged to one end of the third lever. ADVANTAGE - Simple design for reliable moving workpieces over a linear, horizontal path.

Description

Die Erfinndung betrifft eine Knickarm-Schwenkeinrichtung eines Industrieroboters nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an articulated arm pivoting device an industrial robot according to the generic term of Claim 1.

Eine solche Einrichtung soll insbesondere bestimmt sein für Industrieroboter zum Entnehmen der Gußstücke aus Druck- und Spritzgießmaschinen. Der den Robotern in diesen Einsatzfällen zur Verfügung stehende Arbeitsraum ist in der Regel äußerst eng bemessen. Daher werden in diesen Fällen auch für Lineartransporte Roboter mit Knickarmen eingesetzt. Dabei ist es üblich, jedes einzelne Hebelglied eines solchen Knickarmes durch getrennte gegeneinander geregelte Antriebe zu bewegen. Durch die aufeinander abgestimmte Regelung der einzelnen Antriebe ist es möglich, das freie als Greifarm für aufzunehmende Werkstücke dienende Hebelglied auf beliebig vorgebbaren und damit auch linearen Horizontalbahnen zu führen. Der notwendige Steuer- und Regelaufwand ist hierbei allerdings verhältnismäßig groß, weshalb solche Anlagen äußerst kostspielig und wegen ihres komplizierten Aufbaus auch relativ störanfällig sind. Gerade im rauhen Gießbetrieb sind solche Anlagen daher nicht gerne gesehen.Such a facility should in particular be intended for Industrial robot for removing the castings from pressure and Injection molding machines. The robot in these The available work space is in the Usually extremely narrow. Therefore, in these cases also for linear transport robots with articulated arms used. It is common for every single lever link of such an articulated arm by separate against each other to move regulated drives. Through each other coordinated control of the individual drives, it is possible the free as a gripper arm for workpieces to be picked up Serving lever link on any given and thus to guide linear horizontal paths. The necessary tax and standard effort is, however, proportionate large, which is why such systems are extremely expensive and expensive their complicated structure are also relatively prone to failure. Such systems are particularly useful in rough casting operations not happy to see.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung für diejenigen Fälle, in denen Werkstücke lediglich auf einer horizontalen linearen Bahn geführt werden sollen, die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach aufgebaute und einen robusten störungsunanfälligen Betrieb gewährleistende Knickarm- Schwenkeinrichtung zu schaffen. Dabei soll ein möglichst weiter Führungsweg für ein Werkstück durch geringes Arbeitsraumvolumen des Knickarmes ermöglicht werden.Proceeding from this, the invention lies for those cases in which workpieces are only on a horizontal linear path are to be guided, the task one as simple as possible and one robust articulated arm guaranteeing fault-free operation To create swivel device. In doing so, one should, if possible long guide path for a workpiece due to low Working space volume of the articulated arm are made possible.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Antriebsausführung nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1, bei der lediglich ein einziger Antrieb für sämtliche Hebelglieder des Knickarmes notwendig ist. Die Führung der übrigen Hebelglieder erfolgt dabei über von Hebelglied zu Hebelglied kraftschlüssig ineinandergreifende Übertragungs mittel, mit denen die Übersetzungsverhältnisse von Hebel glied zu Hebelglied zur Erzielung der jeweils gewünschten Bewegungsabläufe einstellbar sind.This task is solved by a drive design according to the characterizing part of claim 1, which is just a single drive for everyone Lever members of the articulated arm is necessary. The leadership of the The remaining lever links are made via the lever link Lever member non-positively interlocking transmission means with which the gear ratios of lever member to lever member to achieve the desired Movements are adjustable.

Um mit einer möglichst geringen Antriebsleistung und damit einem entsprechend kleinen Antriebsmotor auskommen zu können, ist das angetriebene Hebelglied zur Erzielung eines Momentenausgleichs mit einem zusätzlichen Hilfsantrieb versehen. Dieser Hilfsantrieb hat dafür zu sorgen, daß das von den Gewichten der Hebelglieder des Knickarmes und des von dem Knickarm ergriffenen Werkstückes auf den Knickarm hauptantrieb ausgeübte Drehmoment in möglichst allen Knickarmstellungen möglichst weitgehend kompensiert ist. Auf diese Weise ist von dem Hauptantrieb dann nur noch die Beschleunigungsenergie für das Schwenkarmsystem aufzu bringen.To with the lowest possible drive power and thus a correspondingly small drive motor can, is the driven lever member to achieve a Torque compensation with an additional auxiliary drive Mistake. This auxiliary drive must ensure that the of the weights of the lever members of the articulated arm and the workpiece gripped by the articulated arm onto the articulated arm main drive applied torque in all possible Articulated arm positions are largely compensated for. In this way, only the main drive is left Acceleration energy for the swivel arm system bring.

Ein besonders vorteilhafter im vorbeschriebenen Sinne wirkender Hilfsantrieb ist Gegenstand des Anspruchs 4. Auf die Wirkungsweise und den genauen Aufbau dieses Antriebes wird bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles noch näher eingegangen werden. Es sei daher hier nur herausge stellt, daß dieser spezielle Hilfsantrieb besonders kompakt baut und raumsparend in der vertikalen Mittelachse des Roboters untergebracht werden kann. Im übrigen erfolgt mit diesem Hilfsantrieb nur ein annähernder Momentenausgleich, da nur die direkt an dem angetriebenen ersten Hebelglied angreifenden Gewichte berücksichtigt werden. Dies ergibt sich daraus, daß die Gewichte der dem ersten Hebelglied in Reihe folgenden weiteren Hebelglieder idealisiert als am ersten Hebelglied im Anlenkpunkt für das zweite Hebelglied angreifend angenommen werden. Dieser Kompromiß ist insgesamt jedoch nicht nur kein Nachteil, sondern er wirkt sich in bezug auf das Gesamtantriebssystem sogar vorteilhaft aus, wenn folgende Auslegungsregel beachtet wird.A particularly advantageous in the sense described above acting auxiliary drive is the subject of claim 4 the mode of operation and the exact structure of this drive will be in the description of an embodiment be discussed in more detail. It is therefore only out here represents that this special auxiliary drive is particularly compact builds and saves space in the vertical central axis of the Robot can be accommodated. Otherwise takes place with this auxiliary drive only approximate torque compensation, since only those directly on the driven first lever member attacking weights are taken into account. This results in from the fact that the weights of the first lever member in Series following further lever links idealized as on first lever member in the pivot point for the second lever member to be attacked. This compromise is overall not only not a disadvantage, but it works even in relation to the overall drive system advantageous if the following design rule is observed becomes.

Besteht der Knickarm aus insgesamt drei Hebelgliedern, von denen lediglich das erste Hebelglied von einem eigenen Antrieb angetrieben wird, und bei dem das dritte ein Werk stück aufnehmende Hebelglied auf einer linearen Horizontal bahn geführt wird, wird durch die Verkürzung des auf die Antriebsachse des ersten Hebelgliedes bezogenen Hebelarmes des zweiten und dritten Hebelarmes einschließlich Werk stückgewichtes das hieraus wirksame Drehmoment verkleinert. Legt man nun den Hilfsantrieb zur Erreichung eines voll ständigen Drehmomentenausgleichs auf die maximal mögliche Auslenkstellung des Knickarmes aus und betreibt diesen Antrieb sodann konstant mit dieser Antriebskraft, so stellt sich mit abnehmender Auslenkstellung ein stetig zunehmender Hilfsantriebsenergieüberschuß ein, der beschleunigend auf die Knickarmbewegung einwirkt. Diese Beschleunigung wirkt allerdings nur bis zu einer lotrechten Stellung sämtlicher Hebelglieder. Bei dem nach der Erfindung zur Raumausnutzung gewünschten Überschreiten dieser Vertikallage wirkt die beschriebene Hilfsantriebsauslegung bei der Bewegung des Knickarmes in seine entgegengestzte Horizontalendlage verzögernd, was wegen des Abbremsens des Knickarmes zur Erreichung des Ablagestillstandes zur Entlastung des Hauptantriebes ebenfalls erwünscht ist.The articulated arm consists of a total of three lever links, by which only the first lever member of its own Drive is driven, and in which the third one works piece-receiving lever link on a linear horizontal is carried out by shortening the Drive axis of the first lever member related lever arm of the second and third lever arm including movement piece weight reduces the resulting effective torque. Now put the auxiliary drive to achieve a full constant torque compensation to the maximum possible Deflection position of the articulated arm and operates it Drive then constant with this driving force, so it sets steadily increasing with decreasing deflection position Auxiliary drive energy surplus that accelerating on the articulated arm movement acts. This acceleration works however only up to a vertical position of all Lever links. In the space utilization according to the invention the desired exceeding of this vertical position acts described auxiliary drive design when moving the Articulated in its opposite horizontal end position delaying, which is due to the braking of the articulated arm Achievement of the filing standstill to relieve the Main drive is also desirable.

Ein bei auskragenden schwenkbaren Hebeln sonst im Stand der Technik allgemein bekannter einfacher Gegengewichtsaus gleich ist bei einem Industrieroboter der vorliegenden Art aus Platzgründen nicht sinnvoll einsetzbar. Durch das aus Platzersparnisgründen enge Anordnen des Gegengewichtes an der Schwenkachse müßte dieses eine die Handhabung des Roboters insgesamt einschränkende große Masse besitzen.A with cantilevered pivoting levers otherwise in the state of Technique of well known simple counterweights is the same for an industrial robot of this type not usable due to lack of space. Through that Space-saving reasons to arrange the counterweight closely the swivel axis this one would have to handle the Robot's overall restrictive large mass.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie ein Kräfteplan zur Erläuterung der Wirkung des Momentenausgleichshilfsan triebes sind in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention and a power plan to explain the effect of the torque compensation aid drives are shown in the drawing.

Es zeigenShow it

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Industrieroboters mit horizontal verfahrbarer Greifzange, Fig. 1 is a perspective view of an industrial robot having a horizontally movable gripping tongs,

Fig. 2 die schematische Darstellung des Bewegungsablaufes des angetriebenen ersten Knickarm-Hebelgliedes mit ange schlossenem Hilfsantrieb, Fig. 2 is a schematic representation of the sequence of motion of the driven member with the first articulated lever is schlossenem auxiliary drive,

Fig. 3 verschiedene Ausschwenklagen des Knickarmes zwischen den möglichen horizontalen Endlagen, Fig. 3 different Ausschwenklagen of the articulated arm between the possible horizontal end positions,

Fig. 4 eine Ansicht auf einen Knickarm in anderer Zuordnung zu dem Robotergrundkörper als in Fig. 1, Fig. 4 is a view of an articulated arm in a different association with the robot base as in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Antriebsschwenkachse des ersten Knickarmhebelgliedes nach Linie V-V in Fig. 4, Fig. 5 is a section through the drive of the first pivot axis Knickarmhebelgliedes according to line VV in Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch die Gelenkachse zwischen erstem und zweitem Hebelglied nach Linie VI-VI in Fig. 4, Fig. 6 is a section through the axis of articulation between the first and second lever member according to line VI-VI in Fig. 4,

Fig. 7 einen Kräfteplan bezogen auf das erste Hebelglied des Knickarmes sowie des hieran angeschlossenen Hilfsan triebes mit Angabe der den Drehmomentenausgleich erklä renden Kräftegleichungen. Fig. 7 is a force plan based on the first lever member of the articulated arm and the auxiliary drive connected to it with details of the torque compensation explanatory force equations.

Bei dem Roboter nach Fig. 1 ist der aus insgesamt drei Hebelgliedern 1, 2, 3 bestehende Knickarm in einem den Antrieb enthaltenden Führungsgehäuse 4 am Vertikalturm 5 des Roboters schwenkbar angebracht. Lediglich das erste Hebelglied 1 ist in seiner durch das Führungsgehäuse 5 bestimmten Schwenkachse D 1 durch einen eigenen Antrieb 6 angetrieben.In the robot according to FIG. 1, the articulated arm consisting of a total of three lever members 1 , 2 , 3 is pivotably mounted in a guide housing 4 containing the drive on the vertical tower 5 of the robot. Only the first lever member 1 is driven by its own drive 6 in its pivot axis D 1 determined by the guide housing 5 .

An dem dritten Hebelglied 3 ist eine Greifzange 7 befestigt, mit der Werkstücke ergriffen werden können. Die einzelnen von dem Antrieb 6 angetriebenen Hebelglieder 1, 2, 3 sind untereinander zwangsgesteuert gelenkig mitein ander verbunden.On the third lever member 3 , a gripper 7 is attached with which workpieces can be gripped. The individual lever members 1 , 2 , 3 driven by the drive 6 are positively controlled articulated with one another.

Die Zwangssteuerung kann durch Zahnriemen, Ketten, Zahnräder oder ähnliche formschlüssig ineinandergreifende Kraftübertragungsmittel erfolgen. Die besten Ergebnisse lassen sich dabei in bezug auf eine hohe Leistungsdichte und Steifigkeit durch Zahnradverbindungen erzielen.The positive control can be done by timing belts, chains, Gears or similar interlocking Power transmission means take place. The best results can be used in relation to a high power density and achieve rigidity through gear connections.

Bei allen Ausführungsarten ist die Zwangssteuerung immer so ausgelegt, daß die Achse der Greifzange 7 auf einer horizontalen Bahn in der gemeinsamen Schwenkebene der einzelnen Knickarmglieder verfahrbar ist. Die Greifzange 7 selbst hält bei dieser Führung ihre eigene horizontale Ausrichtung ebenfalls konstant bei. Die möglichen maximalen Endlagen der Greifzange 7 in der horizontalen Verschiebe ebene sind in der Fig. 3 mit A und B markiert. Mit Y ist dort die Lage angegeben, in der sämtliche Hebelglieder 1, 2, 3 sich mit der vertikalen Roboterachse decken. Diese Achse wird zu beiden Seiten überfahren, wodurch das raum sparende Arbeiten des Knickarmes besonders begünstigt wird. Der Winkel alpha gibt die maximale Auslenkung des ersten Hebelgliedes 1 um dessen Antriebsachse D 1 an. Dieser Maximalwinkel ist anlagemäßig durch externe Endanschläge begrenzt.In all embodiments, the positive control is always designed so that the axis of the gripper 7 can be moved on a horizontal path in the common pivoting plane of the individual articulated arm members. The gripping tongs 7 themselves also keep their own horizontal orientation constant with this guidance. The possible maximum end positions of the gripping tongs 7 in the horizontal displacement plane are marked in FIG. 3 with A and B. Y indicates the position in which all lever links 1 , 2 , 3 coincide with the vertical robot axis. This axis is run over on both sides, whereby the space-saving working of the articulated arm is particularly favored. The angle alpha indicates the maximum deflection of the first lever member 1 about its drive axis D 1 . This maximum angle is limited in the system by external end stops.

Der Aufbau des zwangsgesteuerten Antriebs der Hebelglieder 1, 2, 3 und dessen Funktion werden nachfolgend an dem Beispiel eines Kettenantriebes beschrieben.The structure of the positively controlled drive of the lever links 1 , 2 , 3 and its function are described below using the example of a chain drive.

Ein in dem Führungsgehäuse 4 des Roboters angeordneter Antrieb 6 verschwenkt über eine fest mit dem ersten Hebelglied 1 verbundene Welle 8 dieses erste Hebelglied 1 um die Antriebsachse D 1. Die Drehung des ersten Hebel gliedes 1 erfolgt um eine fest mit dem Führungsgehäuse 4 verbundene Lagerbüchse 9. Innerhalb des Hebelgliedes 1 ist auf dieser Lagerbüchse 9 ein Zahnkranz 10 fest aufgesetzt. In der Schwenkachse D 2, in der das zweite Hebelglied 2 angelenkt ist, lagert innerhalb des Gehäuses des Hebel gliedes 1 drehbar ein weiterer Zahnkranz 11, der über eine Kette 12 mit dem ersten Zahnkranz 10 verbunden ist.A arranged in the guide housing 4 of the robot drive 6 pivots about a fixed to the first lever member 1 shaft 8 of this first lever member 1 about the drive axis d1. The rotation of the first lever member 1 is about an integral with the guide housing 4 bearing bush. 9 Within the lever member 1 , a ring gear 10 is fixed on this bearing bush 9 . In the pivot axis D 2 , in which the second lever member 2 is articulated, a further ring gear 11 is rotatably mounted within the housing of the lever member 1 , which is connected via a chain 12 to the first ring gear 10 .

Der zweite Zahnkranz 11 treibt über eine fest mit diesem und dem zweiten Hebelglied 2 verbundene Welle 13 das Hebelglied 2 zwangsgesteuert an. Das für eine Führung des Hebelgliedes 2 mit dessen Schwenkachse D 3, an der das dritte Hebelglied 3 angelenkt ist, in einer Horizontalebene erforderliche Übersetzungsverhältnis wird über das Zähne verhältnis der Zahnkränze 10 und 11 eingestellt. The second ring gear 11 drives the lever member 2 in a positively controlled manner via a shaft 13 which is fixedly connected to this and the second lever member 2 . The required for a guide of the lever member 2 with its pivot axis D 3 , to which the third lever member 3 is articulated, in a horizontal plane ratio is set via the teeth ratio of the ring gears 10 and 11 .

Der Antrieb des Hebelgliedes 3 mit der Greifzange 7 erfolgt wiederum durch eine Kette 14 nach dem gleichen Antriebs prinzip, wie es zwischen den Hebelgliedern 1 und 2 praktiziert ist.The drive of the lever member 3 with the gripping tongs 7 is in turn carried out by a chain 14 according to the same drive principle as is practiced between the lever members 1 and 2 .

Auf die vorbeschriebene Weise ist eine Zwangssteuerung der einzelnen Hebelglieder des Knickarms recht einfach, wirkungsvoll und störungsunanfällig möglich.In the manner described above, a positive control is individual lever links of the articulated arm quite simple, effective and insensitive to interference possible.

Um den Antrieb 6 des ersten Hebelgliedes 1 von den Lastmomenten des gesamten Knickarmsystems frei zu halten, ist ein Hilfsantrieb 15 vorgesehen.In order to keep the drive 6 of the first lever member 1 free from the load moments of the entire articulated arm system, an auxiliary drive 15 is provided.

Aufbau und Funktion des hier beispielsweise gezeigten Hilfsantriebes sind wie folgt.Structure and function of what is shown here, for example Auxiliary drives are as follows.

Das erste Hebelglied 1 ist an dem der Schwenkachse D 2 entgegengerichteten Ende über die Antriebsachse D 1 hinaus durch eine angeformte Schwinge 16 verlängert. An das freie Ende dieser Schwinge 16 ist über einen Zusatzhebel 17 als Hilfsantrieb ein pneumatischer Stellmotor, bestehend aus einem Steuerzylinder 18 und einer darin geführten Kolbenstange 19, angelenkt.The first lever member 1 is extended at the end opposite the pivot axis D 2 beyond the drive axis D 1 by a molded rocker 16 . A pneumatic servomotor, consisting of a control cylinder 18 and a piston rod 19 guided therein, is articulated to the free end of this rocker arm 16 via an additional lever 17 as an auxiliary drive.

Die Antriebskraft für den Hilfsmotor 15 wird so ausgelegt und konstant für alle Schwenklagen der Hebelglieder 1, 2, 3 aufrechterhalten, daß unter der Annahme, die Gewichte der zweiten und dritten Hebelglieder 2, 3 einschließlich des Gewichtes der Greifzange 7 und eines von ihr gehaltenen Werkstückes griffen als einheitliches Gewicht G idealisiert an der Schwenkachse D 2 an, Momentengleichgewicht um die Antriebsachse D 1 besteht. Von dem Antrieb 16 ist in diesem Fall lediglich noch die für den Bewegungsablauf des Knick armsystems erforderliche Beschleunigungsenergie aufzu bringen. Von den Lastenmomenten ist der Hauptantrieb 16 dagegen auf diese Weise vollkommen entlastet.The driving force for the auxiliary motor 15 is designed and maintained constant for all pivoting positions of the lever members 1 , 2 , 3 , assuming the weights of the second and third lever members 2 , 3 including the weight of the gripping tongs 7 and a workpiece held by them attacked as a uniform weight G idealized on the swivel axis D 2 , there is a balance of torque around the drive axis D 1 . In this case, the drive 16 only has to bring up the acceleration energy required for the movement of the articulated arm system. In contrast, the main drive 16 is completely relieved of the load moments in this way.

Der aus Steuerzylinder 18 und Kolbenstange 19 bestehende Hilfsantrieb ist zweckmäßigerweise aus Platzersparnis gründen lotrecht zur Antriebsachse D 1 angebracht. Dadurch kann der Hilfsantrieb 15 komplett ohne großen Aufwand direkt in dem Vertikalturm 5 des Roboters untergebracht werden. Hierdurch sind sämtliche beweglichen Teile dieses Hilfsantriebes automatisch ohne zusätzlichen Aufwand vor Störungen durch den üblicherweise rauhen Gießbetrieb, in dem die erfindungsgemäßen Schenkarmsysteme bevorzugt eingesetzt werden sollen, sicher geschützt.The auxiliary drive consisting of control cylinder 18 and piston rod 19 is expediently mounted perpendicular to the drive axis D 1 for the purpose of saving space. As a result, the auxiliary drive 15 can be accommodated directly in the vertical tower 5 of the robot completely without great effort. As a result, all moving parts of this auxiliary drive are automatically and reliably protected against interference from the usually rough casting operation, in which the leg arm systems according to the invention are to be used with preference, without additional effort.

Eine konstante Antriebskraft des Hilfsantriebes 15 zur Erzeugung des beschriebenen Gewichtsausgleichsmomentes über alle Schwenklagen der einzelnen Hebelglieder 1, 2, 3 hinweg läßt sich nur unter Einhaltung ganz spezieller Abmessungs verhältnisse in bezug auf die Längen des Hebelgliedes 1, der Schwinge 16 und des Zusatzhebels 17 erreichen bei einer gleichzeitigen lotrechten Ausrichtung des Hilfsantriebes 15 in der Antriebsachse D 1.A constant driving force of the auxiliary drive 15 to generate the described weight balancing torque across all pivot positions of the individual lever members 1 , 2 , 3 can only be achieved with very special dimensional relationships with respect to the lengths of the lever member 1 , the rocker 16 and the additional lever 17 simultaneous vertical alignment of the auxiliary drive 15 in the drive axis D 1 .

Die mathematischen Grundlagen für diese Auslegung ergeben sich aus dem in Fig. 7 eingetragenen Kräfteplan. In den dort angegebenen aus dem Kräfteplan abgeleiteten Gleichungen (1) bis (6) ist entnehmbar, wie die Hilfsantriebskraft zu ermitteln ist und weshalb sie konstant bleiben kann. Eine Voraussetzung für diese Auslegungsart ist allerdings, daß die in dem Kräfteplan mit 14 eingetragenen Längen zwischen den Schwenkachsen D 4 und D 1 einerseits sowie D 4 und D 5 andererseits gleich groß sind. The mathematical foundations for this design result from the force plan entered in FIG. 7. Equations ( 1 ) to ( 6 ), which are derived from the force plan, show how the auxiliary driving force is to be determined and why it can remain constant. A prerequisite for this type of design is, however, that the lengths entered in the force plan with 14 lengths between the pivot axes D 4 and D 1 on the one hand and D 4 and D 5 on the other hand are of the same size.

Durch die idealisierte Ansetzung der Gewichte der sich an das Hebelglied 1 in der Schwenkachse D 2 anschließenden weiteren Hebelglieder mit ggf. einem Werkstück an der Greifzange 7 existiert kein über alle Schwenklagen exakter Lastmomentenausgleich. Dies läßt sich jedoch als Vorteil ausnutzen, wenn die Antriebskraft des Hilfsantriebes 15 auf das für ein bestimmtes Werkstück und zugehöriges Greif zangengewicht maximale Lastmoment ausgelegt wird. Denn in diesem Fall erzeugt der Hilfsantrieb bei einer Verklei nerung des Schwenkwinkels alpha eine Überschußkraft. Diese Überschußkraft wirkt wiederum auf die Hebelglieder in erwünschter Weise beschleunigend, solange sich die Hebel glieder auf dem Wege in ihre lotrechte Lage Y bewegen. Überschreiten die Hebelglieder diese lotrechte Stellung in Richtung auf ihre horizontal entgegengerichtete Endlage, so wirkt die Überschußkraft des Hilfsantriebes 15 verzögernd. Beide Wirkungsweisen sind in dieser Reihenfolge erwünscht und angestrebt, wenn ein Werkstück von der Greifzange 7 in einer Schwenkendlage A aufgenommen und in der entgegen gesetzten Schwenkendlage B abgelegt werden soll. Auf diese Weise wird der ohnehin nur Massenbeschleunigungskräfte aufbringende Hauptantrieb noch zusätzlich entlastet. Der Hilfsantrieb 15 übt also bei einer solchen Auslegung lediglich bei den äußersten Schwenkendlagen A und B der Hebelglieder 1, 2, 3, wenn diese am weitesten vom Drehpunkt D 1 entfernt sind, ausschließlich eine Gewichtskompensa tionsfunktion aus. In den Zwischenlagen wirkt der Hilfs antrieb dagegen in erwünschter Weise beschleunigend (Weg von A nach Y) bzw. verzögernd (Weg von Y nach B).Due to the idealized setting of the weights of the further lever members adjoining the lever member 1 in the swivel axis D 2 with possibly a workpiece on the gripping tongs 7, there is no exact load torque compensation across all swivel positions. However, this can be used as an advantage if the driving force of the auxiliary drive 15 is designed for the maximum load torque for a certain workpiece and associated gripping weight. Because in this case, the auxiliary drive generates a surplus force when the pivoting angle alpha is reduced. This excess force in turn acts on the lever members in a desired accelerating manner as long as the lever members move into their perpendicular position Y on the way. If the lever members exceed this vertical position in the direction of their horizontally opposite end position, the excess force of the auxiliary drive 15 has a retarding effect. Both modes of action are desired and sought in this order if a workpiece is to be picked up by the gripping tongs 7 in a pivoting end position A and placed in the opposite pivoting end position B. In this way, the main drive, which in any case only applies mass acceleration forces, is additionally relieved. The auxiliary drive 15 thus only exercises a weight compensation function in such a design at the outermost pivoting end positions A and B of the lever members 1 , 2 , 3 , if these are furthest away from the pivot point D 1 . In the intermediate layers, on the other hand, the auxiliary drive has the desired acceleration (travel from A to Y ) or deceleration (travel from Y to B ).

Die Hilfsantriebsenergie ist bei gleichbleibenden Hebel gliedern nur zu verändern, wenn Werkstücke unterschiedli chen Gewichts, für die teilweise auch unterschiedlich schwere Greifzangen erforderlich sind, transportiert wer den sollen. In diesen Fällen ist die Hilfsantriebskraft jeweils einmal den veränderten Bedingungen anzupassen; kann dann aber wieder - solange die Werkstückgewichte gleich bleiben - auf dem neu eingestellten Wert konstant verbleiben.The auxiliary drive energy is at the same lever structure to be changed only if workpieces differ Chen weight, for which sometimes also different heavy gripping tongs are required who is transported that should. In these cases, the auxiliary driving force adjust once to the changed conditions; can but then again - as long as the workpiece weights are the same remain - constant at the newly set value remain.

Claims

1. articulated arm pivoting device of an industrial robot with three serially connected lever links connected in series in a common vertical plane, of which the first lever link located at a first end of the lever link chain can be pivoted about a fixed pivot point and the third lever link located at the other end is movable in a horizontal plane in the direction of the pivot axis of the first lever, characterized in that the second and third lever members ( 2 , 3 ) from the drive ( 6 ) of the first lever member ( 1 ) by means of interlocking force transmission elements from lever member to lever member ( 12 , 14 ) are positively controlled.

2. Articulated arm pivoting device according to claim 1, characterized in that the force transmission means gears - or gear chains ( 12 , 14 ) - combinations with which the positive control of the individual lever members ( 1 , 2 , 3 ) by between the individual pivot points ( D 2 , D 3 ) different adjustable gear ratios for the individual swivel movements can be reached.

3. articulated arm pivoting device according to claim 1 or 2, characterized in that the pivot drive ( 6 ) of the first lever member ( 1 ) from the weight of the lever ( 1 , 2 , 3 ) and one possibly on the third lever member ( 3 ) load Additional workpiece weight is relieved by an auxiliary drive ( 15 ).

4. articulated arm pivoting device according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary drive ( 15 ) a vertically aligned with its actuating axis, the pivot axis ( D 1 ) of the first lever ( 1 ) intersecting hydraulically or pneumatically driven servomotor with a control cylinder ( 18 ) and a piston rod ( 19 ) to which an additional lever ( 17 ) in the vertical plane of the main lever ( 1 , 2 , 3 ) with its first end is rotatably articulated in the axis ( D 5 ), while the second end of this additional lever (17) of the first lever (1) is pivoted at a point (axis D 4), the end at which the hinge axis (D 2) for the second lever (2) entgegenge translated with respect to the drive pivot axis (D 1) is , and that the pivot axis ( D 4 ) of the additional lever ( 17 ) on the first lever ( 1 ) be the same distance from the pivot axis ( D 1 ) on the one hand and the pivot axis ( D 5 ) on the servomotor on the other sits.

5. articulated arm pivoting device according to claim 4, characterized in that the control cylinder ( 18 ) is acted upon by a constant pneumatic or hydraulic force P , which generates a torque balance of the lever member ( 1 ) about its drive axis ( D 1 ).