DE4232892A1

DE4232892A1 - Handgelenkvorrichtung fuer einen roboter

Info

Publication number: DE4232892A1
Application number: DE4232892A
Authority: DE
Inventors: Yukio Ohtani; Satoshi Uehara; Masahiro Igarashi; Hiroshi Suzuki
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1993-04-08
Also published as: US5305653A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Handgelenkvor richtung für einen Roboter, und insbesondere zur Anwendung bei Industrierobotern für Lackier-, Abdicht- und Schweißarbeiten.

Roboter für die industrielle Anwendung sind zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer 60-48 291 offenbart. Der Roboter dieser Offenbarung ist in den Fig. 17 bis 19 dargestellt.

Bei diesem Roboter ist ein im wesentlichen L-förmiges erstes Handgelenkelement 71 an dem Ende eines zweiten Arms 70 vor gesehen. Das erste Handgelenkelement 71 ist axial an dem Ende des zweiten Armes 70 getragen, so daß es um eine horizontale erste Drehachse orthogonal zu der Achse des zweiten Armes 70 drehbar ist. Ein zweites Handgelenkelement 72 ist an einer oberen Fläche am Ende des ersten Handgelenkelements 71 mit einer Achse parallel zu der oberen Fläche getragen, und ist um eine zweite Drehachse senkrecht zu der oberen Fläche drehbar. Ein Handgelenkendabschnitt 73 ist axial an dem Ende des zwei ten Handgelenkelements 72 derart getragen, daß es um eine Achse des Handgelenkelements 72 drehbar ist.

Ebene Zahnräder 74, 75, 76 sind an der ersten Drehachse in nerhalb des ersten Handgelenkelements 71 angeordnet, und sehen eine ineinandergreifende Verbindung zwischen dem ersten Hand gelenkelement 71 und dem zweiten Handgelenkelement 72 vor. In diesem herkömmlichen Beispiel ist, wie in den Fig. 17 und 18 dargestellt, das erste Handgelenkelement 71 derart aufgebaut, daß es sich nach unten erstreckt, wenn es mit der dritten Achse horizontal gehalten ist, bezüglich einer Ebene, die die erste Achse und die dritte Achse umfaßt.

Wie in Fig. 19 dargestellt, verwendet die Drehkraftübertragung auf das erste Handgelenkelement 71, das zweite Handgelenk element 72 und den Handgelenkendabschnitt 73 ein überlagertes Übertragungselement 77. Insbesondere verwendet die Drehkraft übertragung auf das zweite Handgelenkelement 72 und das Hand gelenkendelement 73 die jeweiligen Paare von Kegelrädern 79a, 79b, und 78a, 78b. Die Kegelräder 78a und 79a der Paare von Kegelrädern 78a, 78b und 79a, 79b sind innerhalb des ersten Handgelenkelements 71 angeordnet, wobei ihre Konus-Steigungs winkel sich in entgegengesetzter Richtung gegenüberliegen.

Es besteht jedoch bei der obengenannten, herkömmlichen Hand gelenkvorrichtung das Problem, daß das Lernen schwierig ist, wenn die Vorrichtung zum Beispiel in einem Direkt-Lern-Typ Roboter verwendet wird, in welchem das Lernen mit einem End- Effektor, wie zum Beispiel einer Spritzpistole, ausgeführt wird. Im allgemeinen ist es, wie später in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben, beim Ausführen des direkten Lernens, allgemein üblich, einen Lerngriff anzubringen, um das Gewicht des End- Effektors in Richtung der Schwerkraft zu halten. Jedoch ist, wenn bei der Handgelenkvorrichtung des herkömmlichen Roboters ein Lerngriff angebracht wird, der nach unten vorstehende Abschnitt des ersten Handgelenkelements 71 ein Hindernis.

Ferner ist es bei direkt getriebenen Robotern, die ideal für das direkte Lernen geeignet sind, herkömmlich, Motoren zu verwenden, die mit Detektoren für eine einzige Drehung ver bunden und in Serie angeordnet sind. In diesem Fall werden die Kegelräder 78a, 79a innerhalb des ersten Handgelenkelements 71 in einem entgegengesetztem Sinn verwendet, so daß ihre Wellen sich untereinander stören können, wodurch es schwierig ist, voneinander unabhängige, große Arbeitswinkel um die jeweiligen Drehachsen zu erhalten.

Ferner schwenkt bei Handgelenkvorrichtungen mit dem oben genannten Aufbau das erste Handgelenkelement 71 im allgemeinen um eine Achse, die orthogonal zu der Achse des zweiten Arms 70 steht, auf- und abwärts, wobei der zweite Arm 70 fest steht.

Daher ist es bei dieser Art des Aufbaus schwierig ein gegen seitiges Stören zwischen dem zweiten Arm 70, dem ersten Hand gelenkelement 71 und dem zweiten Handgelenkelement 72 zu vermeiden. Durch das Vorsehen eines geeigneten Raums zwischen den Elementen, kann jedoch dieses Stören minimiert werden. Die benötigte Größe dieses Raumes bestimmt den Arbeitswinkel der Handgelenkvorrichtung. Zum Beispiel ist es, obwohl nach oben und unten und nach links und rechts ein großer Arbeitsbereich vorliegt, schwierig , diesen Arbeitsbereich sowohl in der Aufwärts- und Abwärts- als auch der nach rechts und links Richtung vorzusehen. Dementsprechend gibt es, wenn ein Ar beitsbereich verwendet wird, in welchem der Bereich in der Auf- und Abwärtsrichtung aufgrund der Länge der auszuführenden Arbeit groß ist, einen Bereich, in dem ein Arbeiten rechts und links nicht möglich ist.

Bei dem herkömmlichen Roboter ist aufgrund des gegenseitigen Störens zwischen dem ersten Handgelenkelement 71 und dem zweiten Handgelenkelement 72 eine Handgelenkvorrichtung vor gesehen, die sich für die Auf- und Abwärtsrichtung eignet, und eine Handgelenkvorrichtung, die sich für die Rechts- Links bewegung eignet, so daß wenigstens eine davon für eine spe zielle Richtung geeignet ist. Dementsprechend ist es zur Anpassung abhängig von der auszuführenden Arbeit notwendig, die Handgelenkvorrichtung zu wechseln. Dadurch wird durch das Austauschen der Handgelenkvorrichtung nicht nur Zeit verloren, sondern eine Anzahl von Handgelenkvorrichtungen muß bereit gehalten werden, um einen effizienten Betrieb zu ermöglichen. Obwohl es neuere Ausführungen von Handgelenkvorrichtungen gibt, die einen großen Arbeitsbereich in allen Richtungen aufweisen, sind diese Ausführungen im allgemeinen kompliziert und sind von großer Baugröße.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die obenge nannten Probleme zu lösen, und eine Handgelenkvorrichtung für einen Roboter vorzusehen, welche die folgenden Merkmale auf weist: Eine Robotervorrichtung umfaßt einen durch eine An triebsquelle drehbaren Arm, wobei der Arm eine Achse aufweist; ein erstes, an dem Ende des Arms derart drehbar getragenes Handgelenkelement, daß es um eine erste Drehachse orthogonal zu der Achse des Arms drehbar ist; ein zweites an dem anderen Ende des ersten Handgelenkelements derart getragenes Handge lenkelement, daß es um eine zweite Drehachse frei drehbar ist, wobei die zweite Achse und die Armachse in der gleichen Ebene liegen; eine an dem zweiten Handgelenkelement vorgesehene Befestigungswelle, wobei eine Achse der Befestigungswelle in einer Ebene liegt, die die erste Achse umfaßt, und orthogonal zu der zweiten Achse steht, und wobei das zweite Handgelenk element mit Bezug auf die die erste Achse und die Achse der Befestigungswelle umfassende Ebene nach oben vorspringt.

Bei der Roboterhandgelenkvorrichtung der vorliegenden Erfin dung steht der Antriebsmechanismus, der die Antriebskraft der Antriebswelle auf die Befestigungswelle überträgt, von einer Linie durch die Befestigungswelle und den Arm nach oben her vor. Dadurch wird die Bedienbarkeit eines Roboters mit diesem Arm während des direkten Lernens wesentlich verbessert.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Handgelenkvorrichtung für einen Roboter mit dem folgenden Aufbau vor: der Roboter weist einen durch eine Antriebsquelle drehbaren Arm auf, welcher Arm eine Mehrzahl von Abtriebswellen aufweist, die durch die Antriebsquelle angetrieben sind, wobei die Abtriebswellen konzentrisch zur Achse des Arms angeordnet sind; ein Handge lenkelement ist an dem Ende des Arms angebracht, und durch die Antriebskraft, die von der Antriebswelle angelegt wird, schwenkbar; an den Enden der jeweiligen Abtriebswellen sind Kegelräder vorgesehen; an dem Handgelenkelement sind Kegelrä der vorgesehen, so daß sie mit den Kegelrädern eingreifen können; eine Befestigungsvorrichtung verbindet das Handgelenk element mit der Endfläche des Arms, wobei die Befestigungsvor richtung in der Lage ist, das Handgelenkelement mit dem Arm derart zu verbinden, daß es mit Bezug auf die Achse des Arms um vorbestimmte Winkel gedreht an dem Arm angebracht werden kann.

Bei der oben beschriebenen Handgelenkvorrichtung, ist die Befestigungsvorrichtung in der Lage das Handgelenkelement in einer relativ zum Arm gedrehten Stellung unter einem vorbe stimmten Winkel mit Bezug auf die Achse des Arms mit dem Arm zu verbinden, wobei die beiden Kegelräder in Eingriff mitein ander bleiben. Dementsprechend kann die Drehachse des Handge lenkelements geändert werden, indem nur der Befestigungszu stand der Befestigungsvorrichtung geändert wird. Daraus folgt, daß die Erstreckungs-Richtung des Handgelenkelements einfach eingestellt werden kann, so daß unter Berücksichtigung der benötigen Betriebsmerkmale der Handgelenkvorrichtung und des Betriebsbereichs ein für den benötigten Betrieb geeigneter Arbeitsbereich erhalten werden kann. In der Anwendung ist eine Flanschfläche sowohl an dem Arm als auch an dem Handgelenk element vorgesehen, und beide Elemente können in einer Stel lung zusammengeschraubt werden, in der die Flanschschraubenlö cher zur relativen Drehung beider Elemente in einer Linie liegen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeich nungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Lackier-Roboters gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 1, welcher einen zweiten Arm und ein Handgelenk des Lackier-Robo ters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie Y-Y in Fig. 2, welcher den zweiten Arm und das Handgelenk des Lackier-Robo ters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie Z-Z in Fig. 2, welcher den zweiten Arm und das Handgelenk des Lackier-Robo ters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Lackier-Roboters der vorliegen den Erfindung während des direkten Lernens;

Fig. 6 einen Längsschnitt eines Teils des zweiten Arms und des Handgelenks des Lackier-Roboters gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 einen Längsschnitt eines Teils des zweiten Arms und des Handgelenks des Lackier-Roboters gemäß einer dritten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Gesamtansicht eines Industrieroboters mit einer beladenen Handgelenkvorrichtung gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 einen Querschnitt eines Abschnitts entlang einer Linie IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 einen Querschnitt des Aufbaus des Endabschnitts des Arms in Fig. 8;

Fig. 11 eine Ansicht in Richtung des Pfeils XI in Fig. 10;

Fig. 12 einen Schnitt in der Richtung eines Pfeils XII-XII in Fig. 14, welcher ein Beispiel eines zweiten Handgelenkelement aufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 13 eine Ansicht in Richtung eines Pfeils XIII in Fig. 14;

Fig. 14 einen Schnitt, der ein Beispiel eines Aufbaus des Zweiten Handgelenkelements in Fig. 8 zeigt;

Fig. 15 die Ansicht eines Beispiels der Veränderung des Befe stigungswinkels des Handgelenks aus dem Beispiel in Fig. 8;

Fig. 16 die Ansicht eines Beispiels der Veränderung des Befe stigungswinkels des Handgelenks aus dem Beispiel in Fig. 8;

Fig. 17 eine Gesamtansicht eines Lackier-Roboters, der ein Beispiel für einen herkömmlichen Lackier-Roboters ist;

Fig. 18 einen Vertikalschnitt eines Abschnitts der Handge lenkvorrichtung des herkömmlichen Lackier-Roboters; und

Fig. 19 die Ansicht einer Motordrehantrieb-Übertragungsvor richtung in der Handgelenkvorrichtung des herkömmlichen Lac kier-Roboters.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Roboters der für die vorliegende Erfindung verwendet werden kann. Ein Grundelement 1 ist an dem Boden befestigt, und ein drehbares Grundelement 2 ist auf dem Grundelement 1 so gehalten, daß es in der Richtung eines Pfeils A frei drehbar ist. Ein Ende eines Arms 3 ist an dem drehbaren Grundelement 2 so gehalten, daß es in der Rich tung eines Pfeils B frei drehbar ist, und ein zweiter Arm 6 ist an dem anderen Ende des Arms 3 so gehalten, daß er in der Richtung eines Pfeils C frei drehbar ist. Verbindungselemente 4 und 5 verbinden den zweiten Arm 6 und das drehbare Grundele ment 2.

Der zweite Arm 6 umfaßt eine Armbasis 7, einen Schaft 8, und einen Endabschnitt 9. Ein Handgelenk 10 ist an den Armend abschnitt 9 angebracht. Das Handgelenk 10 umfaßt ein erstes Gehäuseelement 12, das in der Richtung eines Pfeils D um eine erste Drehachse 11 des Armendabschnittes 9 drehbar ist, ein zweites Gehäuseelement 14, das in der Richtung eines Pfeils E um eine zweite Drehachse 13 des ersten Gehäuseelements 12 drehbar ist, und ein Wellenelement 16, das in der Richtung eines Pfeils F um eine dritte Drehachse 15 des zweiten Gehäu seelements 14 drehbar ist. Eine Spritzpistole 18 ist an das Wellenelement 16 mittels eines Befestigungsträgers angebracht, und ein Lerngriff (Betätigungsgriff) 19 zum direkten Lernen ist an dem Befestigungsträger 17 vorgesehen.

Bei dieser Anordnung steht die erste Achse 11 orthogonal zu der Armachse 34. Die zweite Achse 13 ist in einer vertikalen Ebene, die die Armachse 34 umfaßt, vorgesehen, während die dritte Achse 15 orthogonal zu der zweiten Achse 13 steht und in einer vertikalen Ebene angeordnet ist, die die erste Achse 11 umfaßt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt des zweiten Arms 6 entlang der Linie X-X. Ein Stator 20a eines Achsmotors 20 (nachfolgend als DD-Motor bezeichnet) ist an dem Endabschnitt der Armbasis 7 befestigt. Ein Rotor 20b ist drehbar an dem Stator 20a mittels Lager 20c und 20d gehalten, und ein zylinderförmiger Abstands halter 23 ist an dem Rotor 20b befestigt. Ferner ist der Stator 21a eines DD-Motors 21 mit dem Abstandshalter 23 ver bunden, und nachfolgend ist ein Abstandshalter 24 mit dem Rotor 21b verbunden, und ein Stator 22a eines DD-Motors 22 ist mit dem Abstandshalter 24 verbunden.

Die hinteren Enden zylindrischer Elemente 25, 26, 27, die koaxial zu dem Armschaftelement 8 angeordnet sind, sind mit jeweiligen Rotoren 20b, 21b, und 22b, fest verbunden. Vordere Abschnitte der zylindrischen Elemente 25, 26, 27 sind in Lagern 28, 29, 39 innerhalb des Armendes 9 gelagert, und Kegelräder 31a, 32a, 33a sind an ihre jeweiligen Enden ange bracht.

Ein Kegelrad 31a greift mit einem Kegelrad 31b ein, und das Kegelrad 31b ist derart getragen, daß es mittels eines Lagers 35 an dem Armende 9 frei drehbar ist, und ist an einem Armge häuseabschnitt 12a des ersten Gehäuseelements 12 mittels eines Flansches 41 befestigt. Ferner ist ein Gehäusearm 12b an der entgegengesetzten Seite des ersten Gehäuseelements 12 so getragen, daß er an dem Armende 9 in einem Lager 36 mittels eines Flansches 38 frei drehbar ist.

Das Kegelrad 32a greift mit einem Kegelrad 32b ein und ist mit einem ebenen Zahnrad 40a mittels einer Welle 39 fest verbun den. Das Kegelrad 31b ist an dem Flansch 41 mittels eines Lagers 37 getragen, so daß es frei drehbar ist. Das ebene Zahnrad 40a greift mit einem ebenen Zahnrad 40b ein, welches durch ein Lager 48 so getragen ist, daß es auf einer Welle 47, die mit dem Gehäusearm 12a fest verbunden ist, frei drehbar ist. Ein ebenes Zahnrad 40c greift mit einem ebenen Zahnrad 40b ein. Das ebene Zahnrad 40c ist mit einem Kegelrad 53a mittels einer Welle 50 verbunden, und ist mittels eines Lagers 49 drehbar in dem Gehäusearm 12c getragen.

Das Kegelrad 33a greift mit einem Kegelrad 33b ein, welches mit einem ebenen Zahnrad 43a mittels einer Welle 42 verbunden ist. Die Anordnung ist derart getragen, daß sie auf dem Flansch 38 mittels eines Lagers 44 frei drehbar ist. Das ebene Zahnrad 43a greift mit einem ebenen Zahnrad 43b ein, welches so getragen ist, daß es mittels eines Lagers 46 frei um eine Welle 45 drehbar ist. Die Welle 45 ist mit dem Gehäusearm 12b verbunden. Ein ebenes Zahnrad 43c greift mit einem ebenen Zahnrad 43b ein, und ist mit einem Kegelrad 54a mittels einer Welle 52 verbunden. Die Anordnung ist so getragen, daß sie frei mittels eines Lagers 51 um die Gehäusenabe 12c drehbar ist. Bei dieser Anordnung sind die Neigungen der Konuswinkel der Kegelräder 53a, 54a so gegeneinander angeordnet, daß sie sich auf derselben Seite der Armachse 34 befinden.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht des zweiten Arms 6 entlang der Linie Y-Y. Ein Kegelrad 53b, welches mit einem Kegelrad 53a eingreift, ist mit dem zweiten Gehäuseelement 14 verbunden. Das zweite Gehäuseelement 14 ist so getragen, daß es mittels eines Lagers 56 innerhalb der Gehäusenabe 12c frei drehbar ist. Ein Kegelrad 54b, das mit einem Kegelrad 54a eingreift, ist mit einem Kegelrad 56a mittels einer Welle 55 verbunden, und ist mittels eines Lagers 57 drehbar in dem zweiten Gehäu seelement 14 getragen. Ein Kegelrad 58a greift mit einem Kegelrad 58b ein, welches mit einem Wellenelement 16 verbunden ist, und mittels eines Lagers 59 drehbar in dem zweiten Gehäu seelement 14 getragen ist.

Um die dritte Achse 15 und die erste Achse 11 so anzuordnen, daß sie in der gleichen Ebene liegen, ist die zweite Achse 13 unter einem Winkel α mit Bezug auf die Achse 60 des ersten Gehäuseelements 12 geneigt. Bei der Handgelenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 4 dargestellt, erstrecken sich daher die zweite Achse 13 und die Achse 60 des ersten Gehäuseelements 12 in einer Richtung entgegengesetzt der Schwerkraftwirkung (nach oben in Fig. 4) aus einer Ebene, die die dritte Achse 15 und die erste Achse 11 umfaßt, wobei das erste Gehäuseelement 12 eine vorspringende Höhe H aufweist.

Es folgt eine Beschreibung des Betriebs der Handgelenkvor richtung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 2, 3 und 5. Der Lerngriff 19 wird an dem Träger 17 befestigt, so daß er sich von diesem nach unten erstreckt. Der Träger 17 ist an dem Wellenelement 16 am Ende des Handgelenks 10 angebracht.

Der Bediener verwendet den Lerngriff, so daß die Einheit mit tels des Zielens mit der Spritzpistole lernt. Bei diesem Vorgang gilt, daß, je größer der Abstand W zwischen dem Robo ter und dem Bediener 61 ist, desto leichter ist der Betrieb. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist es möglich, daß der Abstand W groß ist, da der vorspringende Abschnitt an der Seite, an der der Lerngriff befestigt ist, klein ist.

In den Fig. 2 und 3 zeigt R_m die Motorantriebwinkel (Winkel des Motors relativ zu dem Stator) an. R_i zeigt den Eingabewinkel des Handgelenks 10 an, und R_j zeigt die Verbindungswinkel an. Die in den entsprechenden Figuren durch Pfeile angezeigten Richtungen werden als positiv genommen. Die Drehung des DD- Motors 20 wird mittels des zylindrischen Elements 25 und der Kegelräder 31a, 31b auf das erste Gehäuseelement 12 übertra gen, so daß das erste Gehäuseelement 12 um eine erste Dreh achse 11 gedreht wird. In diesem Fall werden alle DD-Motoren 21, 22 um denselben Winkel gedreht, welcher Winkel der Dreh winkel des zylindrischen Elements bezüglich der Armbasis 7 ist.

Die Drehung des DD-Motors 21 wird auf das zweite Gehäusee lement 14 mittels des zylindrischen Elements 26 der Kegelräder 31a, 31b der ebenen Zahnräder 40a, 40b, 40c, und der Kegelrä der 53a, 53b übertragen, so daß das zweite Gehäuseelement um eine zweite Drehachse 13 gedreht wird. In diesem Fall dreht sich der gesamte DD-Motor 22 relativ zu dem Armgrundelement 7 um einen Winkel, der gleich dem Drehwinkel des zylindrischen Elements 26 ist.

Die Drehung des DD-Motors 22 wird auf das Wellenelement 16 mittels des zylindrischen Elements 27, der Kegelräder 33a, 33b, der ebenen Räder 43a, 43b, 43c, und der Kegelräder 54a, 54b, 58a, 58b übertragen.

Wenn sich das erste Gehäuseelement 12 um die erste Drehachse 11 dreht, drehen sich die Kegelräder 40b, 43b auf ihren eige nen Achsen, wodurch sie die ebenen Zahnräder 40a, 43a drehen. Dementsprechend bewegen sich die ebenen Zahnräder 40c, 43c und die Kegelräder 53a, 54a mit Bezug auf das erste Gehäuseelement 12, und bei der Bewegung entsteht zwischen den Achsen ein gegenseitiges Stören. In diesem Fall kann der Handgelenkver bindungswinkel R_j in Abhängigkeit des Eingabewinkels R_i durch die folgenden Gleichungen (1) ausgedrückt werden:

R_j1=-R_i1
R_j2=R_i1-R_i2
R_j3=R_i2-R_i3 (1)

Wobei die Beziehung zwischen R_i und R_m durch die folgenden Gleichungen (2) gegeben ist:

R_i1=R_m1
R_i2=R_m1+R_m2
R_i3=R_m1+R_m2+R_m3 (2)

Durch Einsetzen der Gleichungen (2) in die Gleichungen (1) ergeben sich die Gleichungen (3):

R_j1=-R_m1
R_j2=-R_m2
R_j3=-R_m3 (3)

Entsprechend den Gleichungen (3), kann durch das Anordnen des Motors und der Zahnräder in der oben beschriebenen Ausfüh rungsform nicht nur ein Stören zwischen den Wellen vermieden werden, sondern die entsprechenden Verbindungen R_j des Handge lenks 10 können unabhängig von dem Motorantriebswinkel R_m eingestellt werden. Daher wird selbst beim Verwenden eines Motors des Typs, der nur für eine Umdrehung ausgelegt ist, ein gegenseitiges Stören zwischen den Wellen vermieden. Dement sprechend kann sich jedes der Gelenke unabhängig um einen großen Arbeitswinkel drehen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung. In diesen Ausführungsformen ist der vorspringende Abschnitt des Handgelenks 10 so ausgebildet, daß er sich nach oben erstreckt, und der Betrag der Erstreckung ist verringert. In Fig. 6 ist der Durchmesser der ebenen Zahnräder 63a, 63b, 63c innerhalb des ersten Gehäuseelements 62 verändert, so daß die Höhe H1 des vorspringenden Abschnitts verringert werden kann.

In Fig. 7 ist anstelle der ebenen Zahnräder ein Steuerriemen um Scheiben 65a, 65b, 65c gelegt, so daß die Höhe H1 des vorspringenden Abschnitts verringert werden kann. Durch Ver kleinern des vorspringenden Abschnitts des Handgelenks 10, kann ein gegenseitiges Stören zwischen dem Arbeitsmaterial und dem Handgelenk 10 verringert werden, so daß die Betriebsfähig keit des Roboters weiter erhöht wird.

Die obengenannten Ausführungsformen zeigen den Fall, wenn jedes der Wellenelemente 25, 26 und 27 durch die jeweiligen DD-Motoren 20, 21, 22, die innerhalb der Armbasis des zweiten Arms 6 vorgesehen sind, angetrieben wird. Wenn nötig, können die Motoren innerhalb des Grundelements 1, des drehbaren Grundelements 2 oder des dritten Arms 3 befestigt sein, und die Drehbewegung der Motoren kann mittels einer derartigen Riementriebübertragung auf die Wellenelemente 25, 26, 27 übertragen werden.

Es folgt eine Beschreibung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Fig. 8 Zeigt einen Roboter 101, der die Handgelenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält. Der Roboter 101 umfaßt ein festes Grundelement 102, ein drehbares Grundelement 103, das auf dem festen Grundelement 102 drehbar gelagert ist und koaxial zu einer Achse A desselben drehbar ist, einen ersten Arm 104, der auf dem drehbaren Grundelement 103 so getragen ist, daß er frei um eine Achse B schwenkbar ist, einen zweiten Arm 105, der an dem ersten Arm 104 so getragen ist, daß er um eine Achse C frei schwenkbar ist, und ein Handgelenk 106, das an einem Endabschnitt des zweiten Arms 105 vorgesehen ist.

Das Handgelenk 106 umfaßt ein erstes Handgelenkelement 106a, welches um eine Achse H orthogonal bezüglich einer Achse G schwenkbar ist, und ein zweites Handgelenk 106b, welches mit dem Ende des ersten Handgelenkelements 106a so verbunden ist, daß es um eine Achse J orthogonal zu der Achse H schwenkbar ist. Daher weist das Handgelenk 106 bezüglich des zweiten Arms 105 eine Mehrzahl von Freiheitsgraden auf, indem es um die Achse H und um die Achse J schwenkbar ist.

Das drehbare Grundelement 103 wird durch einen Motor angetrie ben, der innerhalb des festen Grundelements 102 befestigt ist, und der erste Arm 104 und der zweite Arm 105 sind durch jewei lige Motoren angetrieben, die innerhalb des drehbaren Grund elements 103 befestigt sind. Ferner ist mit 107 eine Verbin dungsvorrichtung bezeichnet, welche den Antriebsmotor des zweiten Arms 105 mit dem zweiten Arm 105 verbindet.

Wie in Fig. 9 dargestellt, sind Motoren 111, 112, 113 zum Antreiben der Handgelenkvorrichtung mittels der Träger 108, 109, 110 fest an dem hinteren Ende 105a des zweiten Arms 105 angebracht.

Jeweilige Reduziereinheiten 114, 115 sind an den jeweiligen Motoren 111, 112 befestigt, und jeweilige ebene Zahnräder 117, 118 sind an den Abtriebswellen 114a, 115a der Reduziereinhei ten befestigt. Zylinderförmige Abtriebswellen 121, 122, 123 sind innerhalb des zweiten Arms 5 vorgesehen, so daß sie darin frei drehbar sind, wobei ihre Achsen bezüglich der Achse G konzentrisch angeordnet sind. Ein ebenes Zahnrad 124, das an dem hinteren Ende der Abtriebwelle 121 vorgesehen ist, ist in Eingriff mit einem ebenen Zahnrad 117, und ein ebenes Zahnrad 125, das an dem hinteren Ende der Abtriebswelle 122 vorgesehen ist, ist in Eingriff mit ebenen Zahnrad 118, so daß die ent sprechenden Zahnräder angetrieben werden können. Die Antriebs welle des Motors 113, (in der Figur nicht dargestellt), ist mittels einer Kupplung 116 direkt mit der Abtriebwelle 123 verbunden. Mit 120 ist in der Figur ein Gehäuse bezeichnet, das die drei Motoren 111, 112 und 113 abdeckt.

Fig. 10 zeigt den Endabschnitt des zweiten Arms 105. Ein Flansch 105b ist an der Endfläche des zweiten Arms 105 vor gesehen. Der Flansch 105b weist, wie in Fig. 11 dargestellt, wenn er von vorne betrachtet wird, eine quadratische Form auf. Befestigungslöcher 127 zum Halten des Handgelenks 106 sind in den vier Ecken des Flansches 105b in gleichem Abstand auf einem zur Achse G konzentrischen Kreis vorgesehen. Dement sprechend sind für diese Ausführungsform die Winkel R₁ zwischen zwei nebeneinanderliegenden Befestigungslöchern 127 und der Achse G gleich 90°.

Verbindungselemente 128, 129 und 130 sind mit den entsprechen den Endabschnitten der Abtriebswellen 121, 122, 123 verbunden und erstrecken sich von der Endfläche des Flansches 105b weg. Kegelräder 131, 132, 133 sind fest mit den entsprechenden Enden der Verbindungselemente 128, 129, 130 verbunden, wobei ihre konzentrisch angeordneten Achsen mit der Achse G überein stimmen. Die Verbindungselemente 128, 129, 130 sind so getra gen, daß sie gegeneinander um die Achse G frei drehbar sind.

Fig. 12 zeigt den Aufbau des ersten Handgelenkelements 106a. Ein Handgelenkträger 137 ist an dem Ende des Flansches 105b mittels Befestigungsbolzen 139 befestigt, welche Bolzen in Befestigungslöcher 138 geschraubt sind, die mit den Befesti gungslöchern 127 auf dem Flansch 105b übereinstimmen, bei dieser Ausführungsform weist der Handgelenkträger 137, wenn er von vorne betrachtet wird, eine quadratische Form auf, wie in Fig. 13 dargestellt. Vier Befestigungslöcher 138 sind in den vier Ecken auf einem zur Achse G und dem Flansch 105b konzen trischen Kreis angeordnet. Dementsprechend ist der Winkel R₂, der durch nebeneinander liegende Befestigungslöcher 138 und die Achse G festgelegt ist, 90°.

Ein Träger 170 ist an beiden Seiten des Handgelenkträgers 137 angepaßt. Der Träger 170 ist mittels eines Lagers 142 so getragen, daß er um die Achse H frei drehbar ist, wobei ein Lager 143 konzentrisch zur Achse H angeordnet ist. Ein Kegel rad 141 ist an einem Ende des Lagers 143 angebracht. Ein Kegelrad 145 und eine Welle 146 sind gegenüber dem Kegelrad 141 mittels entsprechender Lager 147, 148 so getragen, daß sie um die Achse H frei drehbar sind. Ein Kegelrad 149 ist an einem Ende der Welle 146 befestigt.

Die Kegelräder 141, 145, 149 greifen mit entsprechenden Kegel rädern 132, 131, 133 ein. Ferner ist ein ebenes Zahnrad 171 an dem anderen Ende des Lagers 143 angebracht, eine Scheibe 172 ist an dem anderen Ende des Lagers 143 angebracht, und eine Scheibe 172 ist an dem anderen Ende der Welle 146 angebracht.

Ein Lager 177 ist an dem Träger 170 an der von dem Handgelenk träger 137 entfernten Seite befestigt. Ein Kegelrad 179 ist an einem Ende des Lagers 177 so getragen, daß es um eine Achse I parallel zu der Achse H frei drehbar ist. Ein ebenes Zahnrad 174 ist an dem anderen Ende des Lagers 177 befestigt, und ist mit einem ebenen Zahnrad 171 mittels eines ebenen Zahnrads 173, das axial auf dem Träger 170 getragen ist, in Eingriff. Eine Welle 180 ist gegenüber dem Kegelrad 179 auf derselben Achse I vorgesehen, und ist so getragen, daß sie um die Achse I mittels eines Lagers 181 frei drehbar ist. Ein Kegelrad 182 ist an einem Ende der Welle 180 angebracht, und eine Scheibe 183 ist an dem anderen Ende angebracht. Die Scheibe 183 ist mit der Scheibe 172 mittels eines Steuerriemens 175 verbunden.

Eine Spannscheibe 184 zum Einstellen der Spannung des Steuer riemens 175 ist drehbar auf einer Welle 186 mittels eines Lagers 185 getragen. Die Welle 186 ist an dem Träger 170 so angeordnet, daß sie parallel zu den Achsen H und I liegt. Die Seiten des Trägers 170 sind durch entsprechende Abdeckungen 187a, 187b abgedeckt.

Fig. 14 zeigt den Aufbau des zweiten Handgelenkelements 106b. Mit 189 ist eine Abdeckung für die Kegelräder 179, 182 be zeichnet. Ein Träger 190 ist an der Abdeckung 189 getragen, so daß er mittels eines Lagerelements 188 um eine Achse J or thogonal zur Achse I frei drehbar ist. Ein Kegelrad 191 ist mittels eines Lagerelements 188 fest an dem Träger 190 ange bracht. Eine Welle 192 ist an dem Lagerelement 188 so getra gen, daß sie mittels eines Lagers 194 frei um die Achse J drehbar ist. Entsprechende Kegelräder 195, 196 sind an ent gegengesetzten Enden der Welle 192 angebracht. Die Kegelräder 191, 195 greifen mit den entsprechenden Kegelrädern 179, 182 ein.

Eine Welle 197 ist so vorgesehen, daß sie um eine Achse K, senkrecht zu der Achse J des Trägers 190, mittels eines Lagers 198 frei drehbar ist. Ein Kegelrad 199, welches mit dem Kegel rad 196 eingreift, ist an einem Ende der Welle 197 befestigt. Das andere Ende der Welle 197 ist mit einer Reduziereinheit 200 verbunden, die an dem Träger 190 vorgesehen ist. Ein Ab triebselement 201 ist an dem Ende der Reduziereinheit 200 vorgesehen.

Nachfolgend wird der Betrieb einer wie oben beschrieben aufge bauten Handgelenkvorrichtung beschrieben.

Das drehbare Grundelement 103 wird um die Achse A mittels eines Motors gedreht, der erste Arm 104 wird durch einen Motor um die Achse B geschwenkt, und der zweite Arm 105 wird mittels eines Motors und der Verbindungsvorrichtung 107 um die Achse C geschwenkt.

Der Antrieb von dem Motor 111 wird nacheinander von der Redu ziereinheit 114, der Abtriebswelle 114a, den ebenen Zahnrädern 117, 124, der Abtriebswelle 121, dem Verbindungselement 128, dem Kegelrad 131, und dem Kegelrad 145 übertragen, so daß das erste Handgelenkelement 106 um eine Achse H nach oben und unten geschwenkt wird. Der Antrieb von dem Motor 112 wird nacheinander von der Reduziereinheit 115, der Abtriebswelle 115a, den ebenen Zahnrädern 118, 125, der Abtriebswelle 122, dem Verbindungselement 129, den Kegelrädern 132, 141, der Welle 144, den ebenen Zahnrädern 171, 173, 174, und den Kegel rädern 179, 191 übertragen, um das zweite Handgelenkelement 106b um die Achse J nach rechts und links zu schwenken. Der Antrieb von dem Motor 113 wird nacheinander durch die Kupplung 116, die Abtriebswelle 123, das Verbindungselement 130, die Kegelräder 133, 149, die Welle 146, die Scheibe 172, den Steuerriemen 175, die Scheibe 183, die Welle 180, die Kegelrä der 182, 185, die Welle 192, die Kegelräder 196, 199, und die Welle 197 zu der Reduziereinheit 200 übertragen, so daß das Abtriebselement 201 um die Achse K gedreht wird.

Das Handgelenk ist mittels Befestigungsbolzen 139 an dem Flansch 105 befestigt, welche Bolzen in Befestigungslöcher 127, 128 geschraubt sind, die sowohl an dem Handgelenkträger 137, als auch an dem Flansch 105b vorgesehen sind. Jedoch kann bei der vorherigen Ausführungsform, da die Winkel R₁, R₂ die durch nebeneinanderliegende Befestigungslöcher 127, 138 und der Achse G gebildet werden, 90° sind, das Handgelenk 106 an dem Flansch 105b unter einem Winkel zu der Achse G von 90° oder 180° bezüglich des in Fig. 8 dargestellten Zustands angebracht werden.

Dementsprechend kann, wenn das Handgelenk 106 zur Ausführung einer Arbeit in Längsrichtung mit einem kleinen Links/Rechts- Arbeitsbereich und einem großen Auf/Ab-Arbeitsbereich, wie zum Beispiel in Fig. 8 dargestellt, verwendet wird, die Befesti gung des Handgelenks 106 um 90° bezüglich der Achse G gedreht werden, um die in Fig. 15 dargestellte Orientierung des Hand gelenks 106 zu erhalten. Daher kann dasselbe Handgelenk 106 als ein Handgelenk mit einem großen Links/Rechts-Arbeitsbe reich verwendet werden.

Ferner kann, wenn der Arbeitswinkel um die Auf/Ab-Achse sich mit der Auf- und Abwärtsbewegung verändert, wie zum Beispiel in dem in Fig. 8 dargestellten Zustand, bei dem die Aufwärts richtung einen größeren Arbeitsbereich aufweist, als den Arbeitsbereich für ein Handgelenk mit Vorteilen bei der Arbeit in einer Abwärtsrichtung, welches jedoch dennoch zum Arbeiten in der Aufwärtsrichtung verwendet werden kann, das Handgelenk 106 um 180° gedreht und wieder angebracht werden, wie in Fig. 16 dargestellt. Dadurch kann das gleiche Handgelenk 106 als ein Handgelenk mit einem großen Arbeitsbereich in einer Ab wärtsrichtung verwendet werden. Ferner wird, da die Kegelräder 131, 132, 133 an dem Ende des Arms 105 mit ihren Achsen koaxi al zu der Achse G angeordnet sind, die Drehung der Kegelräder 131, 132, 133 auf die Kegelräder 141, 145, 149 übertragen, unabhängig von dem Befestigungswinkel des Handgelenks 106 bezüglich der Achse G.

Die Winkel R₁, R₂, die zwischen nebeneinanderliegenden Befesti gungslöchern 127, 138 und der Achse G gebildet sind, können im Fall von fünf Befestigungslöchern 72° betragen, und in dem Fall von sechs Befestigungslöchern 60°. Dementsprechend kann der Befestigungswinkel des Handgelenks bezüglich der Achse B in Einheiten von 72° im ersten Fall und von 60° im zweiten Fall verändert werden.

Zusammenfassend wurde eine Handgelenkvorrichtung für einen Roboter vorgeschlagen, wie sie zum Beispiel zum Lackieren, Ab dichten und Schweißen verwendet wird. Die Handgelenkvorrich tung umfaßt einen durch eine Antriebsquelle drehbaren Arm; ein erstes Handgelenkelement, das an dem Ende des Arms so getragen ist, daß es um eine erste Drehachse drehbar ist; ein zweites Handgelenkelement, das an dem anderen Ende des ersten Handge lenkelements so getragen ist, daß es um eine zweite Drehachse frei drehbar ist. Die erste Achse und die Armachse sind so an geordnet, daß sie in der gleichen Ebene liegen. Eine Befe stigungswelle ist an dem zweiten Handgelenkelement vorgesehen, wobei eine Achse der Befestigungswelle in einer Ebene liegt, die die erste Achse umfaßt und senkrecht zu der zweiten Achse steht. Das zweite Handgelenkelement ist so angeordnet, daß es sich bezüglich einer Ebene, die die erste Achse und die Achse der Befestigungswelle umfaßt, nach oben erstreckt. Bei der Handgelenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die Antriebsvorrichtung, welche die Antriebskraft der Antriebsquelle auf die Befestigungswelle überträgt, bezüglich einer Linie durch die Befestigungswelle und den Arm nach oben. Dementsprechend wird die Bedienbarkeit eines Roboters mit diesem Handgelenk während des direkten Lernens deutlich ver bessert.

Claims

1. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter, umfassend folgende Elemente:

- einen durch eine Antriebsquelle gedrehten Arm (6; 105), wobei der Arm (6; 105) eine Achse (34; G) aufweist;
- ein erstes Handgelenkelement (12; 106a), das an dem Ende des Arms drehbar so getragen ist, daß es um eine erste Drehachse (11; H) orthogonal zu der Achse (34; G) des Arms (6; 105) drehbar ist;
- ein zweites Handgelenkelement (14; 106b), das an einem anderen Ende des ersten Handgelenkelements (12; 106a) so getra gen ist, daß es um eine zweite Drehachse (13; J) frei drehbar ist, wobei die zweite Achse (13; J) und die Armachse (34; G) in der gleichen Ebene liegen;
- eine an dem zweiten Handgelenkelement (14; 106b) vorgesehene Befestigungswelle (16; 201), wobei eine Achse (15; K) der Befe stigungswelle (16; 201) in einer Ebene liegt, die die erste Achse (34; G) umfaßt, und orthogonal zu der zweiten Achse (13; J) steht, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Handge lenkelement (14; 106b) sich bezüglich einer die erste Achse (11; H) und die Achse (15; K) der Befestigungswelle (16; 201) umfassenden Ebene nach oben erstreckt.

2. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (11; H) normaler weise horizontal steht.

3. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (6; 105) in einer vertikalen Ebene drehbar ist.

4. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (6; 105) auf einem drehbaren Grundelement (2; 103) getragen ist, wobei das drehbare Grundelement (2; 103) auf einem festen Grundele ment (1; 102) so getragen ist, daß es in einer horizontalen Ebene drehbar ist.

5. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (6; 105) an einem Ende eines ersten Arms (3; 104) angebracht ist, wobei der erste Arm (3; 104) an dem drehbaren Grundelement (2; 103) so getragen ist, daß er in einer vertikalen Ebene frei drehbar ist.

6. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach einem der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Handge lenkelement (12; 106a) eine Übertragungsvorrichtung zum Über tragen der Antriebskraft umfaßt, um das zweite Handgelenk element (14; 106b) um die zweite Drehachse (13, J) zu drehen, und um die Befestigungswelle (16; 201) um ihre Drehachse (15; K) zu drehen.

7. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Arm (6; 105) eine Antriebsvorrichtung zum voneinander unabhängigen Drehen des ersten Handgelenkelements (12; 106a) um die erste Drehachse (11; H), des zweiten Handgelenkelements (14; 106b) um die zweite Drehachse (13; J) und der Befestigungswelle (16; 201) um ihre Drehachse (15; K) vorgesehen ist.

8. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung (20, 21, 22; 111, 112, 113) an einem Basisende (7; 105a) des Arms (6; 105) vorgesehen ist, wobei an dem Arm (6; 105) ferner konzentrisch angeordnete Übertragungswellen (25, 26, 27; 121, 122, 123) zum Übertragen jeweiliger Antriebs kräfte von der Antriebsvorrichtung (20, 21, 22; 111, 112, 113) zu dem äußeren Ende des Arms (6, 105) vorgesehen sind.

9. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Kegelräder (31a, 32a, 33a; 131, 132, 133) an den Enden der entsprechenden Wellen (25, 26, 27; 121, 122, 123) des Arms (6; 105) vorgesehen sind, und daß Kegelräder (31b, 32b, 33b; 141, 145, 149), welche mit diesen Kegelrädern (31a, 32a, 33a; 131, 132, 133) eingreifen an einem Basisende des ersten Handgelenkelements (12; 106a) vor gesehen sind.

10. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Kegelräder (31a, 32a, 33a; 131, 132, 133) und ein entsprechendes Kegelrad (53a, 54a; 179, 180) am Ende des ersten Handgelenkelements (12; 106a) vorgesehen sind, und daß die dem Ende des ersten Handgelenkelements (12; 106a) und dem Basisende des ersten Handgelenkelements (12; 106a) zugeordneten Kegelräder durch ein in dem ersten Handgelenkelement (12; 106a) aufgenommenes Über tragungselement verbunden sind.

11. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement von ebenen Zahnrädern (40a, 40b, 40c, 43a, 43b, 43c; 63a, 63b, 63c; 171, 173, 174) gebildet ist.

12. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement ein Über tragungsriemen (66, 175) ist.

13. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebs mechanismus Achsmotoren (20, 21, 22)) umfaßt, welche in Reihe in der Richtung der Achse (34) des Arms (106) angeordnet sind, und daß Rotoren (20b, 21b, 22b) und Statoren (20a, 22a, 23a) von aufeinanderfolgenden Motoren miteinander verbunden sind.

14. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter mit folgendem Aufbau:

- ein Arm (105) wird durch eine Antriebsquelle gedreht, wobei der Arm (105) eine Mehrzahl von Abtriebswellen (121, 122, 123), die durch die Antriebsquelle angetrieben sind, aufweist, und wobei die Abtriebswellen (121, 122, 123) bezüglich der Achse (G) des Arms (105) konzentrisch angeordnet sind;
- ein Handgelenkelement (106) ist an dem Ende des Arms (105) angebracht, und ist durch die von der Abtriebswelle (121) angelegte Antriebskraft schwenkbar,
- an den Enden der jeweiligen Abtriebswellen (121, 122, 123) des Arms (105) sind Kegelräder (131, 132, 133) vorgesehen;
- an dem Handgelenkelement (106) sind Kegelräder (141, 145, 149) derart vorgesehen, daß diese mit den Kegelrädern (131, 132, 133) eingreifen,
- eine Befestigungsvorrichtung (137, 105b, 139) verbindet das Handgelenkelement (106) mit der Endfläche (105b) des Arms (105), wobei die Befestigungsvorrichtung (137, 105b, 139) in der Lage ist, das Handgelenkelement (106) unter vorbestimmten Winkeln bezüglich der Achse (G) des Arms in verschiedenen gegeneinander gedrehten Zuständen mit dem Arm (105) zu ver binden.

15. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (137, 105b, 139) Verbindungselemente (139) zum Verbinden des Arms (105) und des Handgelenkelements (106) aufweist, wobei die Verbindungselemente (139) sowohl an dem Arm (105) als auch an dem Handgelenkelement (106) vorgesehene Flanschflächen und Flanschlöcher (127, 138) durchsetzen.

16. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher der Flanschflächen unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.

17. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Handge lenkelement (106) ein erstes Handgelenkelement (106a) umfaßt, daß an dem Ende des Arms (105) so getragen ist, daß es um eine erste Drehachse (H), die orthogonal zu der Achse (G) des Arms (105) angeordnet ist, frei drehbar ist, ein zweites Handge lenkelement (106b), das an dem anderen Ende des ersten Handge lenkelements (106a) so getragen ist, daß es um eine zweite Drehachse (J), die in derselben Ebene wie die Achse (G) des Arms (105) liegt, frei drehbar ist, sowie eine an dem zweiten Handgelenkelement (106b) vorgesehene Befestigungswelle (201).

18. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Kegelräder (141, 145, 149) und ein entsprechendes Kegelrad (179, 180) an dem Ende des ersten Handgelenkelements vorgesehen sind, und daß die Kegelräder, die jeweils dem äußeren Ende und dem Basisende des ersten Handgelenkelements (106a) zugeordnet sind, durch ein in dem ersten Handgelenk element (106a) enthaltenes Übertragungselement verbunden sind.

19. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement von ebenen Zahnrädern (171, 173, 174) gebildet ist.

20. Handgelenkvorrichtung für einen Roboter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement ein Über tragungsriemen (175) ist.