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Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter, und zwar
spezieller einen gelenkigen Industrieroboter, der eine
Verbindung zum Übertragen eines Drehmomentes von einer
Antriebsquelleneinrichtung verwendet, um dadurch einen
Roboterarm zu einer Schwenkbewegung in einer vertikalen
Ebene anzutreiben.
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Wie allgemein bekannt ist, werden konventionelle gelenkige
Industrieroboter insbesondere gelenkige Industrieroboter
mit Roboterarmen, die jeweils auf einem Verbindungselement
in vertikalen Ebenen schwenkbar sind, klassifiziert in
solche Roboter, welche zwei Roboterarme haben, die direkt
über ein Verbindungselement miteinander gekoppelt sind, und
solche Roboter, die als Roboter vom Parallelverbindungstyp
zwei Roboterarme haben, die über ein Verbindungselement
derart miteinander verbunden sind, daß ein Drehmoment zum
Antreiben des vorderen der beiden Roboterarme zu diesem von
einem Antriebsmotor über eine Parallelverbindung übertragen
wird.
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Fig. 7 zeigt einen Mechanismus eines konventionellen
vertikalen gelenkigen Roboters des Typs mit direkt
gekoppelten Armen. Bei diesem aufrechten gelenkigen Roboter ist
ein Roboterkörper 3 an einer Roboterbasis 1 zur Drehung um
eine Achse θ an einem Verbindungselement 2 montiert; ein
erster Roboterarm 4 ist für Vorwärts- und Rückwärts-
Schwenkbewegungen (W-Achsenbewegung) am äußersten Ende des
Roboterkörpers 3 an einem Halterungs- und Schwenkpunkt 3a
angelenkt; ein zweiter Roboterarm 5 ist an einem
Verbindungselement
für Aufwärts- und Abwärts-Schwenkbewegungen
(U-Achsenbewegung) am äußersten Ende des ersten Roboteramrs
4 an einem Halterungs- und Gelenkpunkt 4a schwenkbar
gehaltert; und ein Roboterhandgelenk 6 ist für Dreh- und
Schwenkbewegungen am äußersten Ende des zweiten Roboterarms
5 gehaltert. Ein End-Aktuator bzw. ein Werkstück der bzw.
das bei "Wk" angedeutet ist, wird an dem Roboterhandgelenk
6 gehalten. Bei diesem Roboter mit dem ersten Roboterarm 4
und dem zweiten Roboterarm 5, die direkt durch das
Verbindungselement miteinander gekoppelt sind, sind
Antriebsmotoren, nicht gezeigt an den Halterungs- und
Gelenkpunkden 3a und 4a vorgesehen, um die Roboterarme 4 und 5
jeweils direkt anzutreiben und der Arbeitsbereich des
Roboters, der von den Roboterarmen 4 und 5 abgedeckt wird,
erstreckt sich über einen großen Bereich, der mit "A"
bezeichnet ist. Wenn jedoch ein auf rechter gelenkiger
Roboter eines solchen Typs eine große Größe und
Leistungsfähigkeit besitzt, muß der aufrechte gelenkige Roboter mit
einem schweren ersten Roboterarm 4 und einem schweren
zweiten Roboterarm 5 versehen werden, um schwere Werkstücke
zu handhaben und somit ist der näher an der Roboterbasis
befindliche erste Roboterarm 4 mit dem sehr schweren
zweiten Roboterarm 5 belastet und das Werkstück bzw. der
End-Aktuator Wk ist am äußersten Ende des zweiten
Roboterarms 5 gehaltert. Um eine derart schwere Belastung des
ersten Roboterarms 4 zu reduzieren, wird eine
Parallelverbindung 7 (eine Parallelogrammverbindung) verwendet, die
den ersten Roboterarm 4 als eines der Verbindungselemente
umfaßt und mit einem Ausgleichsgewicht "Wb" versehen ist,
wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, um den zweiten Roboterarm
5 anzutreiben, der vom äußersten Ende des ersten
Roboterarms 4 absteht.
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Wenn eine solche Parallelverbindung verwendet wird, sind
die Antriebsmotoren, nicht gezeigt, zum Antreiben der
Roboterarme 4 und 5 einander gegenüberliegend an dem
Halterungs- und Gelenkpunkt 3a angeordnet.
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Beim Arbeiten eines Roboters vom Typ eines Roboters mit
Parallelverbindung, wie er in Fig. 8 gezeigt ist, ist
jedoch ein Roboterarbeitsbereich "B", der von den
Roboteraktionen des ersten Roboterarms 4 und des zweiten
Roboterarms 5 abgedeckt wird, wenn der Roboterkörper in einer
winkelmäßigen Stellung gehalten wird, ein begrenzter
Bereich, der einen großen Raum ausschließt der sich über
eine Position erstreckt an der der Roboter installiert
ist, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, da es möglich ist, daß
die Parallelverbindung "flach" wird, (eine solche Position
der Parallelverbindung 7 wird als "Totpunkt (Position)"
bezeichnet und ein solcher Zustand derselben wird als
"Totpunktzustand" bezeichnet - in der nachstehenden
Beschreibung und folglich wird seine
Drehmomentübertragungsfunktion nahezu zu Null und die Parallelverbindung 7
wird unfähig, ein ausreichend großes Drehmoment des
Antriebsmotors zu übertragen, um den zweiten Roboterarm 5
zu schwenken, der vom äußersten Ende der Parallelverbindung
7 absteht. Folglich ist der Roboter nicht in der Lage, die
Bedingungen zu erfüllen, die von Industrierobotern
gefordert werden, d.h. daß der Industrieroboter eine kleine
Fläche für die Installation benötigen muß, und daß der
Industrieroboter in der Lage sein muß, seine Funktionen in
einem weiten Arbeitsbereich auszuführen.
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Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Antriebsverbindung zu schaffen, die in erster Linie für die
Anwendung bei einem auf rechten gelenkigen Industrieroboter
bestimmt ist, der mit einer Verbindung zur Übertragung
einer Antriebskraft versehen ist, und die in der Lage ist,
den Arbeitsbereich für den auf rechten gelenkigen
Industrieroboter wirksam zu erweitern.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
einen gelenkigen Industrieroboter anzugeben, der in der
Lage ist, seine Funktionen in einem großen Arbeitsbereich
auszuführen, und zwar aufgrund einer Verbesserung des
Antriebsmechanismus vom Typ einer parallelen Verbindung für
einen aufrechten gelenkigen Roboter.
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Die EP-OS 078 522 offenbart einen aufrechten gelenkigen
Industrieroboter, welcher zumindest umfaßt einen ersten
Roboterarm aus einem einzigen Element, welches einen ersten
Arm-Basispunkt und einen ersten gegenüberliegenden Punkt
aufweist und für eine Schwenkbewegung in einer ersten
vertikalen Ebene um den ersten Arm-Basispunkt gehaltert
ist; einen zweiten Roboterarm aus einem einzigen Element,
welches einen zweiten Arm-Basispunkt aufweist, welcher
gelenkig mit dem ersten gegenüberliegenden Punkt des ersten
Roboterarms verbunden ist, und welches einen zweiten
gegenüberliegenden Punkt aufweist und welches bezüglich des
zweiten Arm-Basispunktes schwenkbar für eine
Schwenkbewegung in einer zweiten zu der ersten vertikalen Ebene
parallelen vertikalen Ebene gehaltert ist; ein
Roboterhandgelenk, welches an dem zweiten gegenüberliegenden Punkt des
zweiten Roboterarms gehaltert ist und ein Ende aufweist, um
daran einen End-Aktuator zu montieren; und eine
Antriebsverbindungseinrichtung zum Übertragen eines
Antriebsdrehmomentes von einer Antriebsquelleneinrichtung, die
angrenzend an den ersten Arm-Basispunkt des ersten
Roboterarms angeordnet ist, auf den zweiten Roboterarm, wobei die
Antriebsverbindungseinrichtung eine erste Verbindung und
eine zweite Verbindung umfaßt, wobei die erste Verbindung
und die zweite Verbindung gemeinsame Halterungs- und
Gelenkpunkte in zwei Positionen haben, die im wesentlichen
mit dem ersten bzw. zweiten Arm-Basispunktes des ersten und
des zweiten Roboterarms zusammenfallen, um das
Antriebsdrehmoment von der Antriebsquelleneinrichtung zumindest
über eine der die erste und die zweite Verbindung
umfassenden Verbindungen auf den zweiten Roboterarm zu
übertragen, wobei die erste und die zweite Verbindung der
Antriebsverbindungseinrichtung jeweils eine
Parallelverbindung umfassen, welche einen oberen Verbindungsarm , einen
unteren Verbindungsarm und eine Verbindungsstange umfaßt
die den oberen und den unteren Verbindungsarm verbindet,
wobei die Parallelverbindungen der ersten und der zweiten
Verbindung in voneinander verschiedenen vertikalen Ebenen
arbeiten, wobei die oberen Verbindungsarme der ersten und
der zweiten Verbindung jeweils Teile aufweisen, die
miteinander verbunden sind, um die beiden oberen
Verbindungen zu einem einstückigen Element zu machen und wobei
die unteren Verbindungsarme der ersten und der zweiten
Verbindung jeweils Teile umfassen, die miteinander
verbunden sind, um die beiden unteren Verbindungsarme zu einem
einstückigen Element zu machen, wobei die beiden oberen
Verbindungsarme ein Verbindungsstück aufweisen, welches
schwenkbar in einer Position angrenzend an den zweiten Arm-
Basispunkt des zweiten Roboterarms gehaltert ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein solcher Roboter
dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Verbindungsarme ein
Verbindungsstück aufweisen, welches gegenüber dem ersten
Arm-Basispunkt des ersten Roboterarms versetzt ist.
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Das Drehmoment der Antriebsquelleneinrichtung wird
vorzugsweise an einem Schwenk-Verbindungselement vorgesehen,
welches am Basispunkt des ersten Roboterarms angeordnet ist
und wird entweder über die erste Verbindung oder über die
zweite Verbindung zu dem zweiten Roboterarm übertragen, um
diesen anzutreiben. Daher kann das Drehmoment zu dem
zweiten Roboterarm entweder über die erste Verbindung oder
über die zweite Verbindung übertragen werden, selbst wenn
die jeweils andere Verbindung in ihren Totpunktzustand
gebracht ist, in dem diese Verbindung nicht in der Lage
ist, das Drehmoment zu übertragen. Demgemäß kann der
Arbeitsbereich, welcher von den Roboteraktionen des ersten
und des zweiten Roboterarms eines aufrechten gelenkigen
Industrieroboters, dessen Roboterkörper sich um eine
vertikale Achse drehen kann, die in einer winkelmäßigen
Position gehalten wird, insbesondere sehr viel weiter als
der entsprechende Arbeitsbereich sein, der von den
Roboteraktionen des ersten und des zweiten Roboterarms eines
gelenkigen Industrieroboters abgedeckt wird, der mit dem
konventionellen Antriebsmechanismus vom Typ der
Parallelverbindung versehen ist.
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In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht eines aufrechten
gelenkigen Roboters, welcher mit einer
Antriebsverbindungseinheit versehen ist,
die mit einer ersten und einer zweiten
Verbindung versehen ist;
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Fig. 2A und 2B schematische Darstellungen, die für die
Erläuterung des Totpunktzustands der ersten
bzw. der zweiten Verbindung hilfreich sind;
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Fig. 3A eine perspektivische Ansicht eines
gelenkigen Industrieroboters mit einer
Antriebsverbindungseinheit gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 3B einen Teilquerschnitt längs der Linie IIIB-
IIIB in Fig. 3A, wobei die Anordnung einer
Arm-Antriebseinheit in einem ersten
Roboterarm gezeigt ist, der Bestandteil des
gelenkigen Industrieroboters gemäß Fig. 3A
ist;
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Fig. 4 eine schematische Darstellung der
Antriebsverbindungseinheit des gelenkigen
Industrieroboters gemäß Fig. 3A;
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Fig. 5A und 5B schematische Darstellungen, die bei der
Erläuterung der Arbeitsweise und der
Wirkung der Antriebsverbindungseinheit des
gelenkigen Industrieroboters gemäß Fig. 3A
hilfreich sind;
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Fig. 6A und 6B schematische Darstellungen der Nachteile
einer Antriebsverbindung, die nicht die
Konstruktion der Verbindung gemäß Fig. 4
verwendet;
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Fig. 7 eine schematische Darstellung eines
aufrechten gelenkigen Roboters des Typs mit
direkter Kopplung gemäß einem Stande der
Technik; und
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Fig. 8 eine schematische Darstellung eines
gelenkigen Industrieroboters, der mit einer
Parallelverbindung gemäß einem Stand der
Technik versehen ist.
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Gemäß Fig. 1 umfaßt ein gelenkiger Industrieroboter als
Hauptbestandteile eine Roboterbasis 1, die auf einer
Montageebene montiert ist, einen Roboterkörper 3, der an
einem Verbindungsteil 2 derart drehbar bezüglich der
Roboterbasis 1 montiert ist, daß er um eine vertikale Achse
(Achse θ) drehbar ist, einen ersten Roboterarm 4, der an
einem Verbindungsteil 3a derart schwenkbar gehaltert ist,
daß er um eine horizontale Achse (Achse W) in einer
vertikalen Ebene schwenkbar ist, einen zweiten Roboterarm
5, der an einem Verbindungsteil 4a derart schwenkbar
gehaltert ist, daß er um eine zu der Achse W parallele
horizontale Achse (Achse U) in einer vertikalen Ebene
schwenkbar ist, ein Roboter-Handgelenk 6, welches am
äußeren (Reihen) Ende des zweiten Roboterarms 5 gehaltert
ist und einen End-Aktuator WK bzw. ein Werkzeug, welcher
bzw welches an dem Roboter-Handgelenk 6 befestigt ist, um
ein Werkstück zu bearbeiten bzw. zu behandeln. Der oben
beschriebene Aufbau des gelenkigen Industrieroboters ist
ähnlich wie bei einem konventionellen gelenkigen Roboter.
Obwohl dies in Fig. 1 nicht gezeigt ist, ist der Roboterarm
4 intern mit einem Paar von Antriebsmotoren versehen, um
die Roboterarme 4 und 5 zu einer Schwenkbewegung
anzutreiben. Der erste Roboterarm 4 wird direkt von einem der
Antriebsmotoren angetrieben, und das Drehmoment des anderen
Antriebsmotors wird über eine Antriebsverbindungseinheit 10
zu dem zweiten Roboterarm 5 übertragen, der sich ausgehend
von dem ersten Roboterarm 4 nach vorn erstreckt so daß der
zweite Roboterarm 5 eine gewünschte vertikale
Schwenkbewegung ausführt.
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Die Antriebsverbindungseinheit 10 umfaßt ein unteres
Verbindungselement 12, welches an dem Gelenkverbindungsteil
3a einen Halterungs- und Gelenkpunkt besitzt, sowie ein
oberes Verbindungselement 14, welches an dem
Gelenkverbindungsteil 4a einen Halterungs- und Gelenkpunkt besitzt,
sowie zwei Verbindungsstangen 16 und 18, die das untere
Verbindungselement 12 und das obere Verbindungselement 14
gelenkig miteinander verbinden. Das untere
Verbindungselement 12 besitzt einen ersten Verbindungsarm 12a, einen
zweiten Verbindungsarm 12b und ein Verbindungsstück 12c,
welches die basisseitigen Enden der Verbindungsarme 12a und
2b miteinander verbindet. in ähnlicher Weise besitzt das
obere Verbindungselement 14 einen ersten Verbindungsarm
4a, einen zweiten Verbindungsarm 14b und ein
Verbindungsstück 14c. Es ist zu beachten, daß der erste Verbindungsarm
12a des unteren Verbindungselementes 12, die
Verbindungsstange 16 (und) der erste Verbindungsarm 14a des oberen
Verbindungselementes 14 eine Parallelverbindung bilden
(welche nachstehend als "erste Verbindung" bezeichnet
wird), und daß der zweite Verbindungsarm 12b des unteren
Verbindungselementes 12, die Verbindungsstange 18, der
zweite Verbindungsarm 14b des oberen Verbindungselements 14
und der Roboterarm 4 eine weitere Parallelverbindung bilden
(welche nachstehend als "zweite Verbindung" bezeichnet
wird). Obwohl sowohl die erste als auch die zweite
Verbindung zur Übertragung des Drehmomentes eines einzigen
Antriebsmotors zu dem zweiten Roboterarm 5 vorgesehen sind,
sind außerdem die betreffenden Aktionen, die von der ersten
und der zweiten Verbindung ausgeführt werden, weder in
Phase noch synchronisiert.
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Da die Antriebsverbindungseinheit, die von der
konventionellen Verbindungseinheit, die in Fig. 8 gezeigt ist,
verschieden ist, die erste Verbindung und die zweite
Verbindung umfaßt, die voneinander getrennt sind, kann das
Drehmoment des Antriebsmotors beispielsweise über die
zweite Verbindung selbst dann zu dem zweiten Roboterarm 5
übertragen werden, wenn die erste Verbindung mit dem
Verbindungsarm 12a, der Verbindungsstange 16 und dem
Verbindungsarm 14a in ihren "Totpunktzustand" gebracht
wurde, in der die erste Verbindung nicht in der Lage ist,
ein Drehmoment zu übertragen, beispielsweise, wie in Fig.
2A gezeigt während einer Aufwärtsschwenkung des zweiten
Roboterarms 5. Das Drehmoment kann folglich kontinuierlich
auf den zweiten Roboterarm 5 übertragen werden, um den
zweiten Roboterarm 5 kontinuierlich zu schwenken, so daß
der zweite Roboterarm 5 über einen weiten Bereich nach oben
schwingen kann. Selbst wenn die zweite Verbindung in ihren
Totpunktzustand gebracht wurde, wie dies in Fig. 2B gezeigt
ist, und zwar durch die weitere Aufwärtsschwenkung des
zweiten Roboterarms 5, gewinnt weiterhin die erste
Verbindung ihre Drehmomentübertragungsfunktion in einem
solchen Zustand zurück und überträgt das Drehmoment auf den
zweiten Roboterarm 5. Der zweite Roboterarm 5 kann sich
folglich in einem weiten Arbeitsbereich bewegen, mit
Ausnahme eines speziellen Arbeitsbereichs, in dem die
Bewegung des zweiten Roboterarms einem Zusammentreffen mit
dem ersten Roboterarm 4 oder dem Roboterkörper 3
unterworfen ist; der gelenkige Industrieroboter gewährleistet
also, obwohl er mit der Antriebsverbindungseinheit 10
versehen ist, einen weiten Arbeitsbereich, der mit
demjenigen vergleichbar ist, der sich bei einem gelenkigen Roboter
mit direkter Kopplung ergibt, wie er in Fig. 7 gezeigt ist.
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Fig. 3A zeigt die konkrete Konstruktion eines gelenkigen
Industrieroboters mit zwei Verbindungen gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Dieser Roboter ist versehen mit einer Roboterbasis 20,
einem Roboterkörper 22, der an der Roboterbasis 20 fest
oder für eine Drehbewegung um eine Achse 8 montiert ist,
einen ersten Roboterarm 24, einen zweiten Roboterarm 26,
ein Roboterhandgelenk 28 und eine
Antriebsverbindungseinheit 30.
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in Fig. 3A ist bei "W" die Achse für eine
Vorwärts/Rückwärts-Schwenkbewegung des ersten Roboterarms 24 in einer
vertikalen Ebene angedeutet sowie bei "U" die Achse von
Aufwärts/Abwärts-Schwenkbewegungen des zweiten Roboterarms
26 in einer vertikalen Ebene.
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Wie in Fig. 3B gezeigt, ist der erste Roboterarm 24 intern
mit zwei Sätzen von Antriebsmechanismen versehen, um den
ersten Roboterarm 24 bzw. den zweiten Roboterarm 26
anzutreiben. Der erste Roboterarm 24 wird von dem
Antriebsmechanismus direkt angetrieben, welcher einen Antriebsmotor
Mw, einen Kegelradmechanismus 42 und ein Reduziergetriebe
46 umfaßt. Der zweite Roboterarm 26 wird über eine
Antriebsverbindungseinheit 30, welche später beschrieben
werden wird, von dem Antriebsmechanismus angetrieben, der
einen Antriebsmotor Mu, einen Kegelradmechanismus 44 und
ein Reduziergetriebe 48 umfaßt.
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Gemäß Fig. 3A ist die Antriebsverbindungseinheit 30
versehen mit einem unteren Verbindungselement 32, einem
oberen Verbindungselement 34 und Verbindungsstangen 36 und
38, wobei diese Elemente sowohl die erste als auch die
zweite Verbindung bilden. Das untere Verbindungselement 32
besitzt einen ersten Verbindungsarm 32a, einen zweiten
Verbindungsarm 32b und ein Verbindungsstück 32c. Das obere
Verbindungselement 34 besitzt einen ersten Verbindungsarm
34a, einen zweiten Verbindungsarm 34b und ein
Verbindungsstück 34c. Der Verbindungsarm 32a des unteren
Verbindungselementes 32, die Verbindungsstange 36 und der
Verbindungsarm 34a des oberen Verbindungselementes 34 bilden die erste
Verbindung. Der Verbindungsarm 32b des unteren
Verbindungselementes 32, die Verbindungsstange 38 und der
Verbindungsarm 34b des oberen Verbindungselementes 34 bilden die
zweite Verbindung.
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Da die Halterungs- und Gelenkpunkte bzw. die Anlenkpunkte
des oberen Verbindungselements 32 und des unteren
Verbindungselements
34 auf den Achsen W bzw. U liegen, um die
der erste Roboterarm 34 bzw. der zweite Roboterarm 26
schwenken, haben die erste und die zweite Verbindung
gemeinsame Halterungs- und Gelenkpunkte, und somit besitzt
die Antriebsverbindungseinheit 30 grundsätzlich dieselbe
Konstruktion wie die Antriebsverbindungseinheit 10 in Fig.
1, und die Antriebsverbindungseinheit 30 ist ähnlich wie
die Antriebsverbindungseinheit 10 in der Lage, für den
zweiten Roboterarm 26 einen weiten Arbeitsbereich zu
gewährleisten. Das Verbindungsstück 34c des oberen
Verbindungselements 34 erstreckt sich jedoch bei der
praktischen Ausgestaltung der Konstruktion längs der Achse U,
während sich das Verbindungsstück 32c des unteren
Verbindungselements 32 nicht längs der Achse W erstreckt,
sondern gegenüber der Achse W versetzt ist.
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Gemäß Fig. 4, wo in typischer Weise die
Antriebsverbindungseinheit 30 gezeigt ist, ist das Verbindungsstück 34c
des oberen Verbindungselements 34 schwenkbar mit einem
Verbindungselement verbunden, das am äußersten Ende des
ersten Roboterarms 24 vorgesehen ist, und das
Verbindungsstück 32c des unteren Verbindungselements 32 ist
absichtlich gegenüber der Achse (Achse U) versetzt, welche durch
den Halterungs- und Gelenkpunkt hindurchgeht, an dem der
erste Roboterarm 24 schwenkbar an dem Roboterkörper 22
gehaltert ist, da es schwierig ist, den Roboter so zu
konstruieren und herzustellen, daß sich die Komponenten der
ersten und der zweiten Verbindung der
Antriebsverbindungseinheit 30 nicht gegenseitig störend beeinflussen. Wie in
Fig. 5A und 5B gezeigt, ist die zweite Verbindung mit der
Verbindungsstange 38 in der Lage, ihre
Drehmomentübertragungsfunktion in einem weiten Arbeitsbereich von
{(360º - (α + β)} zu demonstrieren, welcher zwischen einer
Position liegt, in der der Verbindungsarm 32b des unteren
Verbindungselements 32 und die Verbindungsstange 38
aufeinandertreffen (Fig. 5A) und einer Position, in der das
obere Verbindungselement 34b und die Verbindungsstange 38
aufeinandertreffen. Die zweite Verbindung kann sich also
über einen großen Winkelbereich drehen, der um einen
kleinen Störungswinkel von (α + β) kleiner ist als 360º,
was einer vollen Drehung der zweiten Verbindung entsprechen
würde. Wenn jedoch das Verbindungsstück 32c der
Antriebsverbindungseinheit 30 nicht verlagert wird, d.h. wenn das
Verbindungsstück 32c des unteren Verbindungselementes 32
auf einer Achse gehaltert ist, welche mit der Achse W
fluchtet, die durch den Halterungs- und Gelenkpunkt
hindurchgeht, an dem der erste Roboterarm 24 schwenkbar an
dem Roboterkörper 22 gehaltert ist, wie dies in typischer
Weise in Fig. 6A und 6B gezeigt ist, dann ist der
Arbeitsbereich der zweiten Verbindung ein Winkel von höchstens
{180º - (α + β)}, was aus Fig. 6A und 6B offensichtlich
ist. Es sollte verstanden werden, daß das Verbindungsstück
32c bezüglich der Achse W zugunsten der Ausgestaltung einer
konkreten Konstruktion auf der Basis der Ergebnisse der
Analyse des Prinzips der Verbindung verlagert ist. Die
erste und die zweite Verbindung sind gemäß dem Prinzip der
Aktionen der Verbindung separat angeordnet, so daß ihre
Aktionen nicht in Phase sind, um einen Zustand zu
vermeiden, indem die Antriebsverbindungseinheit 30 in den
Totpunkt gebracht wird. Eine solche fundamentale Idee
überwindet wirksam die Nachteile der konventionellen
Antriebsverbindung.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung des Prinzips und des
Ausführungsbeispiels der Antriebsverbindungseinheit
deutlich wird, hat die Parallelverbindung keinen Totpunkt.
Folglich ermöglicht der Einsatz der Parallelverbindung bei
einem gelenkigen Industrieroboter von großer Größe und
Leistungsfähigkeit für den gelenkigen Industrieroboter die
Sicherung eines weiten Arbeitsbereichs, und somit kann der
gelenkige Industrieroboter, der in einem Bereich
installiert ist, der speziell für seine Installation vorbereitet
ist, seine Roboteraktionen in einem weiten Arbeitsbereich
ausführen und damit die Bearbeitungsmöglichkeiten für den
an seiner Extremität vorgesehenen End-Aktuator erheblich
verbessern.
Aktenzeichen 691 06 255.2-08
Liste der Bezugsziffern und -zeichen
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1 Roboterbasis
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2 Verbindungselement
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3 Roboterkörper
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3a Halterungs- und Gelenkpunkt oder -verbindung
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4 Erster Roboterarm
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4a Halterungs- und Gelenkpunkt oder -verbindung
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5 Zweiter Roboterarm
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6 Roboterhandgelenk
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7 Parallelverbindung
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10 Antriebsverbindungseinheit
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12 Unteres Verbindungselement
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12a Erster Verbindungsarm
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12b Zweiter Verbindungsarm
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12c Verbindungsstück
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14 Oberes Verbindungselement
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14a Erster Verbindungsarm
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14b Zweiter Verbindungsarm
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14c Verbindungsstück
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16 Verbindungsstange
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18 Verbindungsstange
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20 Roboterbasis
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22 Roboterkörper
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24 Erster Roboterarm
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26 Zweiter Roboterarm
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28 Roboterhandgelenk
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30 Antriebsverbindungseinheit
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32 Unteres Verbindungselement
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32a Erster Verbindungsarm
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32b Zweiter Verbindungsarm
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32c Verbindungsstück
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34 Oberes Verbindungselement
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34a Erster Verbindungsarm
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34b Zweiter Verbindungsarm
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34c Verbindungsstück
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36 Verbindungsstange
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38 Verbindungsstange
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42 Kegelradmechanismus
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44 Kegelradmechanismus
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46 Reduziergetriebe
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48 Reduziergetriebe
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Mw Antriebsmotor
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Mu Antriebsmotor
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Wk End-Aktuator