DE4108262C2 - - Google Patents
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- DE4108262C2 DE4108262C2 DE4108262A DE4108262A DE4108262C2 DE 4108262 C2 DE4108262 C2 DE 4108262C2 DE 4108262 A DE4108262 A DE 4108262A DE 4108262 A DE4108262 A DE 4108262A DE 4108262 C2 DE4108262 C2 DE 4108262C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
- B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Schrägsegmentgelenk für Handhabungs
geräte, bei denen mindestens zwei Armteile gegeneinander
in einer Schwenkebene bewegt werden,
- - mit einem ersten Schrägsegment, das gegenüber einem ersten Armteil drehbeweglich um eine erste Achse angeord net ist,
- - mit einem zweiten Schrägsegment, das auf dem ersten Schrägsegment um eine zweite Achse drehbar montiert ist,
- - mit einem zweiten Armteil, gegenüber dem das zweite Schrägsegment um eine dritte Achse drehbar gelagert ist, wobei sich die drei Achsen in einem Punkt schneiden.
Ein solches Schrägsegmentgelenk ist beispielsweise aus der
AT 30 693 E bekannt. Der Antrieb der einzelnen Gelenkteile
erfolgt über komplizierte Getriebeanordnungen mit Kupplun
gen und Bremsvorrichtungen und bedarf einer aufwendigen
Steuerung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwenkbewe
gung zweier mittels eines Schrägsegmentgelenkes verbundenes
Armteile in einer Ebene mit einfachen konstruktiven Mitteln
sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 gelöst.
Durch den einfach konstruktiven Aufbau ergibt sich eine
einfache Steuerung und die Verdrehsicherung ersetzt durch
und diese Anordnung das Festlager.
Durch sehr einfache Bauelemente wie Verlängerungen oder
Winkelstücke ergeben sich trotz der Einfachheit universelle
Bewegungsräume und Einsatzmöglichkeiten.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungs
beispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 zusammengebautes Gerät
Fig. 2 Antriebssituation
Fig. 3 Schrägsegment (Grundsegment)
Fig. 4- 6 Bewegungsabläufe
Fig. 7 Zuganker mit veränderl. Zugkraft
Fig. 8 Verdrehsicherung
Das Prinzip des Handhabungsgerätes beruht auf den zwei Schräg
segmenten (1, 1′). Diese beiden Schrägsegmente werden
synchron gegenläufig zueinander bewegt. In der Mitte der
Segmente (1, 1′) befindet sich eine Zentrierbuchse (4). Die
Segmente (1, 1′) werden über Gleitringe (5, 5′) mit den
Zwischenstücken (2, 2′) verbunden. Zwischen die Andrück
stücke (7, 7′) und Gleitringe (6, 6′) werden die Schrägsegmente
und die Zwischenstücke montiert.
Dieses System kann mit einem Drahtseilzuganker (Fig. 7) zu
sammengehalten werden und muß den Kippmomenten aus
Eigengewicht und Nutzlast entgegenwirken.
Ein Vorteil der Verdrehsicherung (12, 13, 14) ist, daß diese bei entsprechender
konstruktiver Ausführung gem. Fig. 8 diese Kräfte aufnimmt.
Hierzu ist es erforderlich, daß sich die entsprechenden
Achsen in dem Schnittpunkt (16) schneiden. Dieses ergibt
eine weitere Vereinfachung des Handhabungsgerätes.
Die Zentrierbuchse (4) muß die Querkräfte aufnehmen und
das Drahtseil durch den Schnittpunkt 16 führen (Fig. 7)
Das Zwischenstück (2, 2′) kann nun mit Verlängerungen (8)
und Formstücken oder weiteren Schrägsegment
verbunden werden. Die Schmierung erfolgt z. ß. durch eine
Zentralschmierung.
Der Antrieb erfolgt über zwei Zahnkränze an den Schrägsegmen
ten, die wiederum von ein oder zwei E-Motoren (11) mit
Schneckenrädern bewegt werden (Fig. 2). An den Schräg
segmenten kann ein Zahnrad befestigt werden oder es
wird eine Verzahnung an das Schrägsegment gefräst. Durch
Verdrehung der Schrägsegmente neigt sich der bewegliche
Teil in Form eines Kreisbogens um 2·α. Je nach Länge
des beweglichen Armes ist der Kreisbogen entsprechend groß
und somit auch der Arbeitsbereich.
Wird jetzt ein zweites Schrägsegmentepaar genauso angetrie
ben, ergibt sich ein deutlich größerer Arbeits- bzw.
Funktionsbereich durch Einbau eines dritten Schrägsegmente
paares wird die Universalität der Bewegungen nochmals
sehr gesteigert.
Durch die Anordnung eines Winkelstückes von z. B. 45° oder
90° bei entsprechender Positionierung bzw. Ausrichtung läßt
sich ein ganz bestimmter Arbeitsbereich erfassen. Wenn
außerdem die Säule drehbar angeordnet wird, ergibt ein
möglicher Azimut- Winkel von 330° einen sehr großen Arbeits
bereich. Die Antriebe werden so angeordnet, daß sie nicht
mit der Verdrehsicherung kollidieren können, jedoch auch als
Konsole für den Antriebsmotor genutzt werden können. Die
Antriebe werden mit einer Motorbremse ausgestattet und sind
elektrisch parallel geschaltet, um beide Schrägsegmente
synchron gleichzeitig und gleichweit verdrehen zu können.
Die Regelung und Steuerung kann über einen Meisterschalter
und Winkelgeber erfolgen.
Die Verdrehsicherungen haben die Aufgabe, alle Teile außer
den Schrägsegmentepaar gegen Verdrehung festzuhalten. Zu jedem
Schrägsegmentepaar gehören zwei Verdrehsicherungspaare.
Durch einen Haken, eine Spannzange oder eine beliebige
Aufnahmevorrichtung am oberen Ausleger befestigt, ist das
Gerät in Industrie und Fertigungsbetrieben sehr gut
einsetzbar. Wenn eine Seilwinde mit einem entsprechendem
Seilverlauf angebaut wird, läßt sich das Handhabungsgerät
auch als Aufzug benutzen. Durch Ausnutzung von verschie
dener Rohrdurchmessern ist auch eine erhebliche Varianten
vielfalt für Nutzlasten realisierbar.
Auflistung der Einzelteile
1,1′ Schrägsegment
2,2′ Zwischenstück
3 Verbindungsflansch
4 Zentrierstück
5,5′ Gleitring (Bronzering)
6,6′ Gleitring
7,7′ Andrückstück
8 Verbindungsrohr (div. Längen)
9 Verbindungsflansch
10 Motorkonsole
11 Antriebsmotor
12 Verdrehsicherungselement, unten
13 Verdrehsicherungselement, oben
14 Sicherungsbolzen
15 Sicherungsmutter
16 Achsenschnittpunkt
21 erste Achse
22 zweite Achse
23 dritte Achse
24 vierte Achse
2,2′ Zwischenstück
3 Verbindungsflansch
4 Zentrierstück
5,5′ Gleitring (Bronzering)
6,6′ Gleitring
7,7′ Andrückstück
8 Verbindungsrohr (div. Längen)
9 Verbindungsflansch
10 Motorkonsole
11 Antriebsmotor
12 Verdrehsicherungselement, unten
13 Verdrehsicherungselement, oben
14 Sicherungsbolzen
15 Sicherungsmutter
16 Achsenschnittpunkt
21 erste Achse
22 zweite Achse
23 dritte Achse
24 vierte Achse
Claims (8)
1. Schrägsegmentgelenk für Handhabungsgeräte, bei denen
mindestens zwei Armteile gegeneinander in einer
Schwenkebene bewegt werden,
- - mit einem ersten Schrägsegment (1), das gegenüber einem ersten Armteil drehbeweglich um eine erste Achse (21) angeordnet ist,
- - mit einem zweiten Schrägsegment (1′), das auf dem ersten Schrägsegment um eine zweite (22) Achse drehbar montiert ist,
- - mit einem zweiten Armteil, gegenüber dem das zweite Schrägsegment (1′) um eine dritte Achse (23) drehbar gelagert ist, wobei sich die drei Achsen (21, 22, 23) in einem Punkt (16) schneiden,
- - mit mindestens einem Antrieb, der die beiden Schrägseg mente gegenläufig und synchron antreibt und
- - mit einer mit den beiden Armteilen jeweils fest verbunde nen Drehsicherung (12, 13, 14), die die beiden Armteile um eine vierte Achse (24) schwenkbar verbindet, wobei diese vierte Achse (24) senkrecht zur Schwenkebene angeordnet ist und durch den Schnittpunkt (16) der anderen Achsen (21, 22, 23) verläuft.
2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der
Antrieb über ein Hydraulikaggregat erfolgt.
3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Antrieb mit elektrischen Schrittmotoren erfolgt.
4. Gelenk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Schrägsegmentepaare verschiedene Schrägwinkel
haben.
5. Gelenk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein 2. Schrägsegmentepaar mit Antrieben und Verdreh
sicherungen direkt an das 1. Schrägsegmentepaar
montiert wird.
6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zweites Schrägsegmentepaar
durch ein Rohr mit dem ersten Schrägsegmentepaar
verbunden ist.
7. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß über beliebige Winkelformstücke
der Arbeitsbereich verändert wird.
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwei über ein Schrägsegmentepaar
schwenkbare Armteil mit einem Zuganker entsprechend
einer vorgegebenen Last vorgespannt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4108262A DE4108262A1 (de) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Schraegsegmentegelenk- manipulator bzw. -handhabungsgeraet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4108262A DE4108262A1 (de) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Schraegsegmentegelenk- manipulator bzw. -handhabungsgeraet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4108262A1 DE4108262A1 (de) | 1992-09-17 |
DE4108262C2 true DE4108262C2 (de) | 1993-07-15 |
Family
ID=6427277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4108262A Granted DE4108262A1 (de) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Schraegsegmentegelenk- manipulator bzw. -handhabungsgeraet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4108262A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0631853A1 (de) * | 1993-07-02 | 1995-01-04 | Asea Brown Boveri Ab | Industrieroboter |
DE102015116138A1 (de) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin | Drehgelenk sowie ein damit ausgestatteter, manuell betätigbarer Griff |
DE102022129199A1 (de) | 2022-11-04 | 2024-05-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Gelenkarm |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100430191C (zh) * | 2005-12-27 | 2008-11-05 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种强作业水下机器人用水下机械手腕部结构 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU766856A1 (ru) * | 1978-09-28 | 1980-09-30 | Проектно-Конструкторско-Технологическое Бюро По Вагонам | Исполнительный орган манипул тора |
FR2562459B1 (fr) * | 1984-02-07 | 1986-05-23 | Gabillet Maurice | Bras de manipulation modulaire |
DE3506146A1 (de) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Noell GmbH, 8700 Würzburg | Manipulator |
SE8605070L (sv) * | 1986-11-26 | 1988-05-27 | Komatsu Mfg Co Ltd | Bojlig robotarm |
-
1991
- 1991-03-14 DE DE4108262A patent/DE4108262A1/de active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0631853A1 (de) * | 1993-07-02 | 1995-01-04 | Asea Brown Boveri Ab | Industrieroboter |
DE102015116138A1 (de) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin | Drehgelenk sowie ein damit ausgestatteter, manuell betätigbarer Griff |
DE102015116138B4 (de) * | 2015-09-24 | 2017-06-08 | Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin | Drehgelenk sowie ein damit ausgestatteter, manuell betätigbarer Griff |
DE102022129199A1 (de) | 2022-11-04 | 2024-05-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Gelenkarm |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4108262A1 (de) | 1992-09-17 |
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Legal Events
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