DE6941770U - Handgelenk fuer manipulatoren. - Google Patents

Description

u.Z..: E 767/768 (My/Oy) 0 4o13.75

CENTRAL RESEARCH LABORATORIES, ING, Red; Wing, Minnesota, VoSt₀A.

Handgelenk für Manipulatoren

Priorität _ 8. November 1968 8. April 1969 4. Juni 1969

Anmelde-Nro: 774 467 / V.St.A« 814 265 / VoStoA, 830 271 / VoStoA.

Die Erfindung "betrifft ein Handgelenk für einen Mar.ter-Slave-Manipulator zur Fernsteuerung, wie er von einer Bedienungsperson zum Ausführen gewisser Handhabungen in einem von aer Bedienungsperson entfernten Bereich benutzt wird, zum Beispiel an der gegenüberliegenden Seice einer abschirmenden Wand,, DerartjL^e Mariip" i-atortn sind "bekannt und weit verbreitere Ein s-icher Liaixipulato^_? für den dae Handgelenk gemäß r-e:: Erfindung besonder- £ eignet ist_? geht aus der US-PatentscIirift

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2 771 199 hervor«

Manipulatoren dieser allgemein bezeichneten Bauart umfassen eine horizontale, rohrförmige Stütze, welche üblicherweise so in einer Hülse oder einem Rohr angebracht ist, daß sie sich durch eine im allgemeinen senkrechte abschirmende Wand erstreckt und in der Wand drehbar ist_e Ein Με ^r-Arm ist an einem Ende der horizontalen Stütze an eir^r r Wand hängend angebracht, während ein Slave-Ar ^e₁ oerliegenden Ende an der anderen Seite der Wand häng " angebracht ist. Master- und Slave-Arm umfassen jeweils e,..."¹ ortsfesten Teil, der an der horizontalen Stütze befestigt ist und sich mit derselben um ihre horizontale Achse dreht, sowie einen im Verhältnis dazu beweglichen Teil, der in Längsrichtung gegenüber dem ortsfesten Teil bewegbar irt.. Die ortsfesten Teile sind an der horizontalen rohrförmigen Btutze angeleitet und um die Anlenkungspunkte bewegbar, während die beweglichen Teile in Richtung zu und von diesen Anlenkungspunkten bewegbar sind»

Ein Handgriff ist zum Erfassen durch die Bedienungsperson am unteren Ende des beweglichen Teils des Master-Arms abgestützt und steuert durch entsprechende, längs des Master-Arms durch die horizontale Stütze und längs des Slave-Arms übertragene Bewegungen die Bewegung einer am unteren Ende des beweglichen Teils des Slave-Arms abgestützten Zangeneinrichtung. Das Handgelenk gemäß der Erfindung bildet die Einrichtung, über die der Handgriff und die Zange mit dem Master- bezw. dem Slave-Arm verbunden sind, und löst die Übertragung von Bewegungen vom Handgriff auf die Zange aus.

Fernbedienungsmanipulatoren der in der USA-Patentschrift 2 771 199 beschriebenen A.t sind normalerweise für die Handhabung leichter oder mittelschwerer Lasten bestimmt. Von Zeit zu Zeit ergibt es sich jedoch, daß die Manipulatoren mit größeren als den normal" Lasten iirt-aiten luüesenc Es hat sich, gezeigt, daß hieroei el·, au starter Ausschlag bezw, eine z,u starke Durchbiegurig ■■■ er '..te Anhebe- and Verdrehbewegungen vom Handgriff auf die

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Zange übertragenden Bänder auftritt ■, Eine der hauptsächlichen Aufgaben der ErfindtJig ist es daher, ein Handgelenk zu schaffen, welches diese zu starke Durchbiegung der Bänder verhindert und der Anordnung eine größere Steifigkeit vermittelt, die die Verwendung des Manipulators für schwerere als die normalen Lasten ermöglicht»

Es ist üblich, den Slave-Arm gegen übermäßig starke Verschmutzung dadurch teilweise abzudichten and zu schützen, daß eine "Schutzhülle¹¹ um den Slave-Arm herum vorgesehen wird, die sich voa Slave-Zsllenende der horizontalen rohrförmigen Stütze zur Zangenspitze erstreckt und das Handgelenk umschließt. Diese Schutzhülle hat üblicherweise die Form einer lose passenden, gewellten, rohrförmigen Hülse aus Kunstharz. Da die Schutzhülle bisher Handgelenkverdreh- und Anhebebewegungen ebenso wie Zangenschließbewegungen ermöglichen musste, war sie sperrig im Bereich des Handgelenks, wo sie zu einem gewissen Grad auch das Gesichtsfeld für die Bedienungsperson verdeckte und die Grelenkbewegung einschränkte und wo die Gefahr bestand, daß sie aufgerissen oder aufgeritzt oder anderweitig beschädigt wurde.

Das Handgelenk gemäß der Erfindung ist in senkrechter Richtung trennbar, und bei einem Ausführungsbeispiel ist zwischen den Gelenkteilen eine doppelt abgedichtete Drehwellenanordnung vorgesehen, die die Anordnung der Schutzhülle insofern vereinfacht, als die Schutzhülle oberhalb des Handgelenkdifferentials endet. Da die Schutzhülle daher keinen Platz für Handgelenkverdreh- und Anhebebewegungen und auch nicht für Zangenschließbewegungen zu bieten braucht, ist eine ^vessere Abdichtung bei geringerer Störung der Bewegung möglich» Da die Schutzhülle weniger sperrig ist, kann sie dazu Deitragen, ein Aufreißen oder Aufritzen der Hülle durch unbemerkte Berührung mit scharfen oder heißen Gegenständen zu verhindern, und die Sicht-barkeit der Zange von Seiten der Bedienungsperson ist verbessert.

Beim gewöhnl.'-ohen Manipulator : ⁺· das Handgelenk in seiner Verdrehbewegung auf eine Umdrehung von weniger als 36O

begrenzt. Dies schränkt die Nützlichkeit des Manipulators für einige Aufgaben, beispielsweise das Anziehen von Schrauben und Muttern ein. Obgleich es inzwischen allgemein üblich ist, daß der Slave-Ann gegenüber dem Master-Arm in seinen X-, Y- und Z-Bewegungen gekennzeichnet ist, ist die Zange normalerweise mit dem Handgriff ausgerichtete

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist bei dem Handgelenk gemäß der Erfindung zwischen einer oberen Bandtrommelanordnung und einer unteren Handgelenkdifferentialgetriebeanordnung, die in senkrechter Richtung voneinander trennbar sind, eine Hilfsgetriebeanordnung vorgesehen, die es der Zange am Ende des Slave-Arms ermöglicht, kontinuierlich gedreht oder so gek- anzeichnet sau werden, daß ihre Lage unabhängig vom Master-Handgriff bestimmt ist.

Gemäß der Erfindung wird ein Handgelenk für einen Master-Slave-Manipulator mit Fernsteuerung geschaffen, welches folgende Merkmale aufweist: Ein Gehäuse mit getrenntem Ober- und Unterteil, die entweder direkt oder über Hilfsvorrichtungen mit zusätzlichen Kennzeichen mechanisch miteinander verbunden sind, mehrere Aufnahmeeinrichtungen für lineare Bewegungen übertragende Elemente, die so gelagert sind, daß sie sich innerhalb des Oberteils des Gehäuses drehen, wobei jede Aufnahmeeinrichtung unabhängig drehbar und mit zwei Umfangsrinnen ausgebildet ist, die zur Aufnahme der die lineare Bewegung übertragenden Elemente dient, welche in entgegengesetzten Richtungen um die Aufnahmeeinrichtungen geschlungen sind; ein an jeder der Aufnahme einrichtungen befestigtes Getriebe; eine Einrichtung mit mehreren weiteren Zahnrädern, die im unteren Teil des Gehäuses drehbar gelagert sind; eine Einrichtung, die jedes der an den Aufnahmeeinrichtungen befestigten Getriebe betriebsmäßig mit einem der weiteren Zahnräder verbindet; eine Einrichtung, die die weiteren Zahnräder mit einer vom unteren Teil des Handgelente abgestützten, die Arbeit ausführenden Einrichtung betriebsmäßig verbindet; und. eine Einrichtung zum Verbinden des oberen und unteren Teils des Gehäuses, mittels der die Gehäuse-

teile und die jeweils in ihnen enthaltenen Vorrichtungen voneinander trennbar sind«

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfinddung werden im fragenden anliand von Zeichnungen mehrerer Augführungebeispiele näher erläutert.

Pig. 1 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Handgelenks und zeigt zwei senkrecht voneinander trennbare Abschnitte unter teilweiser Weglassung zur Darstellung des Innenaufbaus;

Fig« 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2 - 2 in Pig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen;

Pig. 3 ist eine Draufsicht auf das Handgelenk gemäß Pig. 1;

Pig. 4 ist eine Ansicht der Stirnfläche eines Bandtrommel s egment s;

Pigβ 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 in Pig. 4 in Richtung dear Pfeile gesehen;

Pig. 6 ist eine Ansicht uer Stirnfläche des anderen Segments mit einer Bandtrommel;

Pig. 7 ist eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Handgelenks und zeigt ein abgedichtetes Handgelenk mit drei senkrecht voneinander- trennbaren Abschnitten;

Pigβ 8 ist ein Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7 in Richtung der Pfeile gesehen;

Pig. 9 ist ein Schnitt längs der Linie 9-9 in Pig. 7 in Richtung der Pfeile gesehen;

Pig. 10 ist eine Draufsicht auf das abgedichtete Handgelenk;

Pig. 11 ist ein horizontaler Schnitt oben am Zwischenabschnitt, des abgedichteten Handgelenks längs der Linxe 11-11 in Pig. 7;

Pig. 12 ist ein horizontaler Schnitt am Boden des Zwischenabschnitts längs der Linie 12-12 in Figo 7 nach oben gesehen;

Pig. 13 ist eine Draufsicht auf den unteren Abschnitt des

abgedichteten. Handgelenks;

Pig. 14 ist ein vergrößerter senkrechter Teilschnitt und zeigt einen Ölbehälter· Or die Dichtungsanordnung des abgedichteten Handgelenks;

Fig₀ 15 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansiolli; einer Art der Befestigung einer Schutzhülle am abgedichteten Handgelenk gemäß der Erfindung;

Figo 16 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer anderen Art der Befestigung einer Schutzhülle am abgedichteten Handgelenk;

Figo 17 ist eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Handgelenks und zeigt ein für kontinuierliche Verdrehung ausgelegtes Handgelenk mit drei senkrecht voneinander trennbaren Abschnitten und mit einem 3-esperre im Zwischenabschnitt;

Fig. 18 ist ein Schnitt längs der Linie 18-18 in Fig. in Richtung der Pfeile gesehen;

Fig. 19 ist eine teilweise im Schnitt längs der Linie 19-19 in Fig. 17 in Richtung der Pfeile dargestellte Stirnansicht des G-esperres;

Fig. 20 ist ein horizontaler Schnitt durch den Zwischenabschnitt des für kontinuierliche Verdrehung ausgelegten Handgelenks längs der Linie 20-20 in Fig. 17;

Fig. 21 ist eine perspektivische Ansioht des für kontinuierliche Verdrehung ausgelegten Handgelenks mi"« einem motorisierten Antrieb im Zwischenabschnitt.

In Fig. 1 ist das Handgelenk in einer linksseitigen Ansicht vol Standpunkt der Bedienungsperson dargestellt. Das gleiche Handgelenk ist in entsprechender Lage sowohl am Master-Arm als auch am Slave-Arm verwendet. In praktisch allen Fällen werden die Manipulatoren, deren eines Element das Handgelenk gemäß der Erfindung bildet, paarweise im gegenseitigen Abstand verwendet, so daß die Bedienungsperson unter Ausnutzung von zwei Master-Steuerarmen im Stande ist, zwei Slave-Arme so zu handhaben, daß die Tätigkeit eines Handpaares im entfernten Bereich an d.er anderen Seite der abschirmenden Wand reproduziert wird»

Bei dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die insgesamt mit 10 bezeichnete grundlegende, trennbare Handgelenkanordu-ing in einem Gehäuse eingeschlossen, dessen Oberteil aus zwei komplementären, halbzylindrischen Schalen 11 und 12 und dessen Unterteil aus zwei komplementären, sioh nach vorn und unten erstreckenden hohlen Schalen 13 und zusammengesetzt ist, die mit den halbzylindrisohen Teilen bezw. 12 verbunden sind. Die Oberseite des Gehäuses ist offen. Jedes der oberen Gehäuseteile 11 und 12 ist mit zwei hochstehenden, bogenförmigen Laschen 15 versehen, über die das Gehäuse des Handgelenks an dem unteren Ende eines Master- oder Slave-. ^legerohres angebracht und beispielsweise mittels Schrauben ι υ befestigt werden kann· Der Rest des Gehäuses ist geschlossen mit Ausnahme eines breiten mittleren Schlitzes in den vorderen sich nach unten erstreckenden Flächen des unteren Gehäuseteils, der es ermöglicht, Hebelbewegungen des Handgriffs und der Zange durch einen rohrförmigen Schaft eines Kegelrades 19, der sioh durch den Schlitz erstreckt, zu übertragen. Oberer und unterer Gehäuseteil sind vorzugsweise in einer halb überlappten Stoßverbindung z.ur leichten T .ennung in. senkrechter Richtung und mittels zwei Sohraubenpaaren 21 und miteinander verbunden.

Lagerzapfen 23 eines Jochs 24 sind in zwei Kugellagern 25 drehbar gelagert, die in den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des unteren Gehävseteils abgestützt sind. Eine Welle 26 erstreckt sioh vom Joch 24 und trägt zwei Kugellager 27 und 28, mit deren * e der rohrförmige Schaft 18 des Kegelrades 19 um ein A^nse senkrecht zur Drehachse der Jochla^erzapfen drehbar gelagert ist. Der Handgriff und die Zange des Manipulators sind vom rohrförmigen Schaft 18 abgestützt· Das Kegelradi9 kämmt mit zwei Kegeldifferentialräderax 29, die über zwei Kugellagerpaare 30 so gelagert sind, daß sie sich um die Lagerzapfen 23 des Jochs 24 drehen und die beispielsweise mittels Schrauben 31 an Stirnrädern 32 zur gemeinsamen. Umdrehung befestigt sind.

Bine ortsfeste Welle 33» deren Enden in den einander gegenüberliegenden Seiten des unteren Gehäuseteils abgestützt sind, trägt zwei zweiteilige Stufenzahnräder 34-35» die über zwei Kugellagerpaare 36 drehbar gelagert sind« Das Stufenzahnrad 34-35 ist so ausgelegt, daß es ein höheres Übersetzungsverhältnis ergibt. Der Zahnradteil 34 mit dem kleineren Durchmesser kämmt mit dem am Differentialkegelrad 29 befestigten Stirnrad 32. Der Zahnradteil 35 mit dem größeren Durchmesser kämmt mit zwei zwischengeschalteten Stirnrädern 37» die über Lager 38 drehbar gelagert sind, welche ihrerseits von awei sich von einander gegenüberliegenden Seitenwänden des unteren Gehäuseteils nach innen erstreckenden und mittels Schrauben befestigten Stummelwellen 39 abgestützt sind.

Lie neuartigen zweiteiligen Anhebe- und Verdrehbandtrommeln sind von einer ortsfesten horizontalen Welle 41 getragen, deren Enden in den einander gegenüberliegenden Seiten-Wänden des oberen Gehäuseteils abgestützt sind. Jede Trommel -birsteht aus einem inneren, mit Planschen versehenen Trommelsegment 42, welches eine Nabe 43 von eingezogenem Durchmesser hat, auf der ein äußeres, mit Planschen versehenes Trommelsegment 44 angebracht ist. Das innere Trommelsegment 42 hat auch eineisich nach außen erstreckende, gezahnte, rohrförmige Wabenverlängerung 45» deren Zähne mit den Zähnen des zwischengeschalteten Stirnrades 37 kämmen. Die Bandtrommel ist mittels Lagerpaaren 46 auf der Welle 41 drehbar gelagert. Beide Trommelsegmente haben den gleichen Durchmesser und sind beispielsweise mittels Schrauben 47 derartig miteinander verbunden, daß sie sich als Einheit gemeinsam drehen.

Es ist dem Fachmann geläufig, daß Anhebe- und Verdreh bänder oder ähnliche, eine lineare Bewegung übertragende El mente sich in entgegengesetzten Richtungen in ihren jeweiligen ~"iten oder Rinnen in der ^ucammengesetzten Bandtrommel erstrecken, so daß bei der Umdrehung der Trommel ein Band aufgewickelt wird, während das andere abgewickelt wix-u ₃ Wie am besten aus den Figuren 4, 5 und 6 zu entnelimen ist, haben die

Trommelsegmente 42 und 44 Bandaufnahmeschlitze 48 bezw. 49. Wie Pig. 5 am deutlichsten zeigt, erstrecken sich die Schlitze zur Vermeidung einer übermäßig großen Schwächung der Konstruktion nur teilweise durch jedes Bandtrommelsegment. Um einen zwangsläufigen rechteckigen Endanschlag für die Bandenden zu schaffen, ist ein Stiftaufnahmeloch 50 in Querrichtung zum Schlitz gebohrt. Wenn das Bandende Ms zur Anlage am Stift in den Schlitz eingeschoLen ist, wird es mittels einer Stellschraube 51 in einem sich senkrecht zur Ebene des Bandendes erstreckenden Gewindeloch 52 befestigte

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die gesamte Handgelenkanordnung in senkrechter Richtung längs der Verbindung 20 voneinander trennbar ist. Beim Trennen der Anordnung werden die Zahnräder 45 außer Eingriff mit den Zahnrädern 37 gebracht. Dies ermöglicht einen leichten Zugang zu den Bandtrommeln zwecks anfänglichen Einbaus, Einstellung der richtigen Bandspannung oder Reparatur.

Bei vielen Manipulatoren sind die Bewegungsbahnen der die Anhebe- und Verdrehbewegungen übertragenden Bänder verhältnismäßig kurz. In einem solchen Fall, können, die Bänder, wenn Raum für die ungehinderte Bewegung der sperrigen KLeamer vorhanden ist, auf die richtige Spannung eingestellt und dann mit Klammer versehen werden. Bei anderen ¥ Jiipulatoren ist die Länge der Bewegungsbahn der Anhöbe- und Verdrehbänder größer, so daß bei einer Bahn der notwendigen Länge kein Raum für die Bewegung von Bandklammern vorhanden ist, und folglich keine Klammern verwendet werden können,, Die einstellbaren zweiteiligen Bandtrommeln des Handgelenks gemäß der Erfindung erfordern keine Bandklammern, da die Bänder bei den meisten Manipulatoren in ununterbrochener Länge vom Master-Handgelenk bis zum Slave-Handgelenk oder vom Slave-Handgelenk zur Transfertrommel bei abgedichteten Manj.pulatore?!₃ wie den In den UCA-- — ze at ■ schriften 3 164 2 υ 7 und 5 42'^ 569 besci uiebenen Man".oujU .-U.ren / ..-wurden werden könner

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Um das Spannen des Bandes zu erleichtern, ist eine Einrichtung zum gegenseitigen Befestigen der Segmente der Bandtrommeln in einer Vielzahl i» verschiedener Stellungen zueinander vorgesehen. Dies wird mittels mehrerer zueinander komplementärer Löcher erreicht, in die Befestigungsschrauben 47 einsetzbar sind. Ein Vergleich zwischen de>n Figuren 4 und 6, die die Stirnflächen der Trommelsegmentf ^⁰Ilen, zeigt daß das Trommelsegment 42 mit mehreren - ui Abstand voneinander vorgesehenen S ehr aub enauf r~ υ .„^.öcl .ι 53 bis 58 versehen ist, die um das Trommelsegme -arum im Abstand voneinander und in gleichem Abstand von de: rehachse sowie unter verschiedenen radialen Winkeln liegen, wie aus Pig. 6 hervorgeht. Das Trommelsegment 44 ist in ähnlicher Weise mit drei Paaren einander diametral gegenüberliegender Schraubenaufnahmelöcher 59 bis 61 versehen, die in gleichen Abständen und unter radialen Winkeln von 6ü° sowie im gleichen Abstand von der Drehachse wie die Löcher 53 bis 58 vorgesehen sind»

Die Trommelsegmente werden Stirn gegen Stirn zusammengebaut. Angenommen Trommelsegment 44 sei auf dem Trommelsegment 52 so angeordnet, daß die Löcher 53 und 59 zusammenfallen, so stellt dies eine von 36 verschiedenen Möglichkeiten des Zusammenbaus der Trommelsegmente dar. Wenn das Trommelsegment 42 ortsfest gehalten und das Trommelsegment 44 im Uhrzeigersinn um 10 weiter gedreht wird, so werden die Löcher 56 und 61 miteinander ausgerichtet. Bei einer weiteren Drehung des Trommelsegments 44 im Uhrzeigersinn um 10 gelangen dann die Löcher 54 und 59 zur Fluchtung miteinander„ Diese Reihenfolge setzt sich wie folfft fesfc:

54-59	53-60	55-60	54-61
57-61	56-59	58-59	57-60
55-59	54-60	53-61	55-61
58-61	57-59	56-60	58-60

und dann zurück zu den Löchern 53» die mit den Löchern 59 fluch" ;i... Dann \viec.e?"iiolt Rieh α.'-· π 3enema_r um eine Umdrehung acc ί¹:- Diiiiicloe^ii^nts 4<r gegenv'oer dem Trümmelsegment 42 zu

eii. Auf diese ',Veic;e l:önnen C \e Bandxrommelsegmente

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in einer von 36 verschiedenen Stellungen im Verhältnis zueinander "befestigt werden, so daß sie sich als Einheit drehen· Beim Zusammenbau oder beim Einstellen des Handgelenks werden die Trommelsegmente mit den in der bekannten Anhebe- und Verdrehgesamtanordnung befestigten Bändern im Verhältnis zueinander so lange gedreht, bis die richtige Bandspannung erreicht ist. Dann werden die Trommelsegmente in dem einander am nächsten liegenden Paar zusammenpassender Löcher aneinander befestigt.

Jede der zusammengesetzten Bandtrommeln dreht sich unabhängig von der anderen. Im Gebrauch sind die paarweise vorgesehenen Bandkupplungen durchgehend von einer zusammengesetzten Trommel im Handgelenk am Master-Ende des Manipulators bis zur entsprechenden Trommel am Slave-Ende, so daß aufgrund der Vorspannung der Bänder eine Bewegung ohne toten Gang in wirksamer Weise zwischen den Trommeln am Master-Ende und am Slave-Ende übertragen werden kann· Die Trommeln sind völlig unabhängig voneinander» Sie drehen sich in entgegengesetzten Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit bei reiner Verdreh-Drehung und drehen sich in der gleichen Richtung mit gleichen Geschwindigkeiten bei reiner Anhebe-Drehung· Bei kombinierten Anhebe- und Verdrehbewegungen können sie sich mit beliebiger Kombination von Geschwindigkeiten und Richtungen drehen· Ein Trommelpaar kann festgehalten werden, während das andere gedreht wird, um eine kombinierte Anhebe- und Verdrehbewegung zu erzeugen.

Eine Winkelbewegung des Jochs 24 um die Lagerzapfen 23 ist durch die Enden der Schlitzöffnung 17 im Gelenkgehäuse, durch die sich der Schaft des Kegelrades 19 erstreckt _f begrenzt. In das Differentialgetriebe 29-32 eingesetzte Stifte oder Zapfen 32 begrenzen die Bewegung der Differentialräder in "beiden Richtungen, indem sie mit dem Jochkörper in Eingriff treten. Dies hat zur Folge, daß die Bandbewegungen der direkt mit dem Differentxalgetrxebe verbundenen Trommeln begrenzt sind.

Eine Führungsriemenschei'be 63 ist über ein Kugellager

zwischen dem Bandtrommelpaar auf der Welle 41 drehbar gelagert» Mit dieser Riemenscheibe 63 tritt ein Zangenkabel in Eingriff, welches sich über die Riemenscheibe erstreckt und vom Handgriff bezw. der Zange zwischen zwei im Joch 24 drehbar gelagerten Führungsriemenscheiben 65 hindurch geführt ist. Das Kabel erstreckt sich weiter durch die Hohlwelle 26 des Jochs zum Handgriff des Master-Armes, an dem das Handgelenk befestigt ist, und zur Zange des Slave-Arms, wobei das Kabel zwischen dem

Master- und dem Slave-Arm durch die horizontale Stütze ver=

läuft.

Eine mittlere senkrechte Zunge 66 ist vorzugsweise vorge ^ehen, um den oberen und unteren Gehäuseteil miteinander auszurichten und eine relative Drehung zwischen beiden zu verhindern. Das untere Ende 67 der Zunge 66 steht mit Ausnehmungen in den unteren Gehäuseteilen 13 und H in Eingriff, und die Zunge ist mittels einer Schraube 68 befestigt. Das obere Ende der Zunge 66 steht mit Ausnehmungen in den Unterkanten der oberen Gehäuseteile 11 und 12 an ihrem Berührungspunkt hinten am Gehäuse in Eingriff. Die Zunge 66 übt eine doppelte Punktion aus, da ihre vordere, geneigte Fläche 69 noch als Kabelführung dient, die das Zangenkabel in der Riemenscheibe 63 hält.

Angesichts der hier gezeigten relativen Proportionen der Bandtrommeln, ihrer Stirnräder 45» der zwischengeschalteten Stirnräder 37, 35, 34 und des Differentialgetriebes 29-32 bewegt sich ein Punkt auf der Bandtrommel etwa S7 ^{mal s0} weit wie Punkte auf den Wälzkreisen der Differentialräder 29, und folglich beträgt die auf die Bänder übertragene Last ungefähr ein Sechstel der an den Differentialrädern aufgebrachten Last, Das erhöhte Übersetzungsverhältnis des Handgelenks führt zu einer erhöhton Lastragfähigkeit und bringt gleichzeitig eine größere Festigkeit mit sich, die um einen Wert verbessert ist, welcher dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses entspricht.

Die Figuren 7 bis 16 zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Handgelenks zum Anbringen der Zange

eines Släve-Armes eines Lianipuiators, bei el .am eine abdichtende Anordnung zwischen dem oucren und unteren Gehäuseteil angebracht ist. Dns Handgelenk des Master-Arms, mit dem ö.r-s ogedichtete Handgelenk des Slave-Arms verwendet werden ooll, kann im allfe^meinen der bereits beschriebenen Art entsprechen oder kann auch von anderer Bauart cein, vorausgesetzt daß es im Stande ist, Handgriffbewegungen zu übertragen. Eine Ausnahme besteht nur insofern, als der Zangenantrieb für direkten zwangsläufigen Antrieb geeignet sein muß.

Das insgesamt mit 1OA bezeichnete abgedichtete Handgelenk ist in einem Gehäuse eingeschlossen, welches im wesentlichen dem bereits beschriebenen Gehäuse entspricht und ein Oberteil aus zwei komplementären, im allgemeinen halbzylindrischen Schalen 11A und 12A und ein Unterteil aus zwei komplementären, sich nach unten und vorn erstreckenden hohlen Schalen 13 und 14 aufweist. Eine Verbindung zwischen dem oberen und unteren Abschnitt, des Gehäuses ist durch einen zwischengeschalteten mittleren, abgedichteten Abschnitt 70 hergestellt, der nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.

Die "Vorrichtungen im oberen und unteren Gehäuseteil des abgedichteten Handgelenks 1OA entsprechen im wesentlichen den bereits beschriebenen Vorrichtungen. Auf bestehende Unterschiede wird hingewiesen«

Eine ortsfeste Welle 33A, deren Enden in den einander gegenüberliegenden Seiten des unteren Teils des Gehäusezwischenabschnitts 70 abgestützt sind, trägt zwei zweiteilige Zahnräder 34A-35A, die über zwei Kugellagerpaare 36 drehbar gelagert sind. Die Stirnradteile 34A kämmen mit an den Differentialkegelrädern 29 befestigten Stirnrädern 32,

Die Kegelradteile 35A im unteren Gehäuseteil kämmen mit Kegelrädern 71 an den Enden abgedichteter Wellen 72 von im mittleren Gehäuseabschnitt 70 "befestigten drehbaren Dichtungen, wie nachfolgend näher erläutert, Kegelräder 74 an den

-H-

entgegengesetzten Enden der Wellen 72 kämmen mit den Kegelradteilen 75 einer zweiteiligen Zahnrades 75-57A, dessen beide Teil? in Lagern 58A drehbar gelagert sind, die von einer in den einander gegenüberliegenden Seiter.wänden des oberen Teils des G-ehäusezwischenabschnitts abgestützten festen Welle 39A getragen sind.

Die Zähne der sich nach außen erstreckenden gezahnten Verlängerung 45 der die Tromnelsegmente der Anhebe- und Verdrehtrommeln tragenden Nabe 43 kämmen mit den Zähnen des Stirnradteils 37A des zweiteiligen Zahnrades 75-37A. Beim Trennen der Anordnung werden die Zahnräder 45 außer Eingriff mit den Zahnrädern 37A gebracht. Dies ermöglicht eine leichte Abnahme der Schutzhülle als abgedichtete Anordnung zusammen mit dem Zwischenabschnitt des Handgelenks.

Der im allgemeinen zylindrische Gehäusezwischenabschnitt 70 dient als Sperrwand zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseabschnitt und trägt mehrere drehbare Dichtungen. Der abgedichtete Abschnitt 70 ist am unteren Gehäuseabschnitt vorzugsweise in einer hier gezeigten halb überlappten Stoßverbindung fest angebracht. Zwei sich senkrecht erstreckende gekrümmte Seitenplatten 76 und 77 sitzen auf Schultern an der Oberfläche an einander gegenüberliegenden Seiten des Zwisohenabschnitts 70» Die Enden der Welle 39A sind in diesen Seitenplatten abgestützt. Der obere Gehäuseabschnitt ist vorzugsweise durch eine halb überlappte Stoßverbindung oben am abgedichteten Zwischenabschnitt fest angebracht. Die oberen Gehäuseschalen 11Δ und 12A sind nach Bedarf so gestaltet und erweitert, daß sie die innen angebrachten Drehelemente umhüllen, wie am besten aus Figur 10 hervorgeht. Die /orderen unteren Bereiche der Schalen 11A und 12A, die die Zahnräder 37A umschließen, überlappen die Seitenplatten 76 und 77, wie am besten aus Figur 6 zu entnehmen ist.

Den zwischengeschalteten Sperrabschnitt 70 durchdringen mehrere Kanäle 78, durch die sich Wellen 72 erstrecken. Jede

V/elle 72 ist von zwei in den Kanal 78 eingepassten Lagern 79 abgestützt. Außerdem .".st jede V/elle 72 von zwei im Abstand voneinander vorgesehenen nachgiebigen Dichtungsringen 80 umgeben, wie am besten aus Figur H zu entnehmen ist, ist jeder dieser Dichtungsringe 80 im Schnitt im allgemeinen. U-förmig. Der mit der Welle in Eingriff stehende Innenteil des Hinges hat eine anfängliche Öffnung, die etwas kleiner ist als die Welle. Auf diese Weise hält die Nachgiebigkeit des Dichtungsringes einen gleichbleibenden Dichtungseingriff mit der Welle 72 aufrecht. Jeder ⁷^ "^tungsring 80 ist in einem mit Planschen versehenen Haltex— ^1 gehalten, der eng in. den Kanal 78 eingepaßt ist und auf einer Innenschulter in demselben ruht.

Zum zusätzlichen Schutz ist vorzugsweise ein Ölbehälter 85 im Zwischenabschnitt 70 vorgesehen. Dieser Behälter 85 ist durch einen vorzugsweise mit Gewinde und mit einem abdichtenden O-Ring 87 versehenen Stopfen 86 geschlossen. Die Kammern 88 zwischen den Dichtungsringen 80 stehen mit dem Behälter über ringförmige Verbindungskammern 89 und 90 in Verbindung. Das öl im Behälter 85 wird vorzugsweise unter geringem gleichbleibendem Überdruck gehalten, und zwar zum Beispiel mittels eines Faltenbalges 91, der unter der Spannung einer schraubenlinienförmigen Feder 92 steht, die durch eine Öffnung im Stopfen 86 in den Faltenbalg eingesetzt und mittels eines mit Gewinde ausgebildeten Stopfens 93 in ihrer Lage gehalten ist. Bin plötzlicher Druckanstieg an der einen oder anderen Seite der beiden Dichtur ge hat das Bestreben, auf die Innenseite der einander _oegenüberliegenden Seiteades Dichtungsringes einen Druck auszuüben, der die abdichtende Oberfläche in noch engere abdichtende Berührung mit der Welle 72 bringt.

Das hier gezeigte abgedichtete Slave-Handgelenk verkörpert eine neuartige drehbare Zangenschließanordnung. Eine zweiteilige Zangenschließbandtrommel umfaßt mit Flanschen versehene Trommelsegmente 95 und 96 sowie ein Zahnrad 971 die beispielsweise mittels Schrauben 98 aneinander befestigt

und über ein Lagerpaar 99 auf der festen Welle 41 drehbar gelagert sind. Diese Trommel kann in entgegengesetzten Richtungen um die Trommel gewickelte Bänder aufnehmen, wie bereits im Zusammenhang mit den Anhebe- und Verdrehbewegungen beschrieben.

Wie am besten aus Figur 9 hervorgeht, steht das Zahnrad 97 mit dem Stirnradteil 100 eines zweiteiligen Zahnrades, welches auch noch den Kegelradteil 101 umfaßt, in Eingriff und kämmt mit demselben. Das zweiteilige Zahnrad 100-101 ist über ein Lagerpaar 102 drehbar gelagert, welches auf einer im oberen Bereich des Gehäusezwischenabschnitts 70 gelagerten festen Welle 103 befestigt ist. Der Kegelradteil 101 steht seinerseits mit einem Kegelrad 74 in Eingriff, welches von einem Ende einer der Wellen 72 getragen ist, die sich durch den Zwischenabschnitt 70 erstrecken und einen Teil der drehbaren Dichtung umfassen, die in jeder Hinsicht der obigen Beschreibung entspricht. Ein Kegelrad 71 am entgegengesetzten Ende der Welle 72 an der gegenüberliegenden Seite der doppelten Dichtung steht seinerseits mit einem zweiteiligen Zahnrad in Eingriff, welches aus einem Kegelradteil 105 und einem Stirnradteil 106 besteht. Dieses zusammengesetzte Zahnrad 105-106 ist über ein Lagerpaar 107 auf einer im unteren Bereich des Sperrabschnitts 70 getragenen, festen Welle 108 drehbar gelagert.

Der Zahnradteil 106 steht mit einem Zahnrad 109 in Singriff, welches über ein Lagerpaar 110 auf einer von den unteren Gehäuseteilen 13A und 14A getragenen, ortsfesten Welle

ist

111 drehbar gelagert. Das Zahnrad 109 steht mit dem Stirnradteil 112 eines zusammengesetzten Zahnrades in Eingriff, wel~" außerdem noch einen Kegelradteil 113 umfaßte Dieses Differ tialgetriebe 112-113 ist über ein Lager 114 auf dem LagerzaOien 23 des Jochs 24 drehbar gelagert. Der Kegelradteil 113 kämmt mit einem Kegelrad Ί15 ς welches an einem Ende einer drehbaren Welle 116 befestigt ist, die sich durch, des Joch -.nd die rohrförmig e Hohlwelle 26 erstreckte Ein Ende der Welle 116 ist in

— 17 — · · ...... j

einem Leger 11Y im Joch 24 drehbar gelagert, während das gegenüberliegende Ende in einem Lager 118 in einem Kragen 119 drehbar gelagert ist, der am Ende der Hohlwelle 26 befestigt ist. Das gegenüberliegende Ende der Welle 116 trägt ein Zahnrad 120 zum Übertragen von Zangenschließ- und Zangenöffnungsbewegungen auf die hier nicht gezeigte Zange vom Handgriff am Ende des Master-Arms.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, passen Gehäuseoberteil, Unterteil und Zwischenteil in teilweise teleskopartigen Verbindungen ineinander und bilden einen kompakten starren Aufbau, der in bekannter Weise beispielsweise durch Schrauben untereinander verbunden ist. Ein senkrechtes Loch 123 ist in der Oberseite des Gehäusezwischenabschnitts 70 zum Einsetzen eines die Lage bestimmenden Zapfens vorgesehen,, Ein entsprechendes hier nicht gezeigtes Loch ist in der Unterseite des oberen Gehäuseteils vorgesehen, um die richtige Ausrichtung der im Gehäuse angeordneten Bauelemente zu gewährleisten. In ähnlicher Weise sind Löcher 124 in der Oberseite des unteren Gehäuseabschnitts zum Einsetzen von die Lage bestimmenden Stiften vorgesehen, die in entsprechende Löcher 125 in der Unterseite des Mittelabschnitts 70 passen, um die in diesen Abschnitten angeordneten Vorrichtungen auszurichten» BefeΛ±- gungc:elemente 123A, die in abdichtender Weise mit dem Mittelabschnitt 70 verbunden sind, dienen zur Befestigung des Zwischenabschnitts am oberen Abschnitt.,

Mit Hilfe des abgedichteten Handgelenks werden also Anhebe- Verdreh- sowie Zangenschließbewegungen vom Master-Arm des Manipulators über zweckmäßige, lineare Bewegungen übertragende Elemente, wie Bänder auf die oben im Gelenkgehäuse angeordneten Trommeln übertragene Die dabei entstehende Drehbewegung der Trommeln wird über die drehbaren Dichtungen auf das Et criebsdix :C er^ntial.ü'etriebe iiri Bod ^n des -⁰I. mtre-r'. t, i'\ ■-.::·-

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Figur 15 zeigt eine Art und Weise, in der Jie gewellte, rohrförmige Schutzhülle I30 am Zwischenabschnitt 70 des abgedichteten Handgelenks befestigt iste Eine Bandklammer 131 erstreckt sich um die Schutzhülle 130 und steht mit dem untersten Ende derselben in Eingriff, um sie in festem Eingriff mit dem unte?:sten Enda des Zwischenabschnitts 70 de? Handgelenks zu halten«,

Die in der in Figur 15 gezeigt· ^v.<eise ~ ^festigte Schutzhülle bewegt sich stets mit der ndfelenkanordnung, mit der sie fest verbunden ist» Unter gt .a.ßen Bedingungen kann diese starreBefestiguug der Schutzhülle eine Azimutdrehung des Slave-Arms behindern. Um das zu vermeiden ist ein anderes Verfahren zum abgedichteten Befestigen der Schutzhülle am Zwischenbereich d.&& abgedichteten Handgelenks in Figur 16 gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 16 ist das unterste Ende der Schutzhülle I30 mittels einer Bandklammer 131 an einem starren Ring 132 befestigt, der am untersten Rand des Zwischenbereiohs 70 des Handgelenks über ein Lager 133 so angebracht ist, daß eine Drehung des Handgelenks im Ring möglich ist ο Dies wiederum ermöglicht eine relative Drehung zwischen dem Slave-Armauslegerrohr und der Schutzhülle.

Zwei im Abstand voneinander vorgesehene nachgiebige Dichtungsringe 134 sind an der Innenseite des Schutzhüllenbefestigungsringes 132 angebracht. Im inneren Teil jedes Dichtungsringes 134 ist eine etwas kleinere Öffnung als der Durchmesser des Zwischenabschnitts 70 vorgesehen, so daß ein nachgiebiger Eingriff mit dem Zwischenabschnitt bei gleichbleibender Abdichtung erzielt wird, während eine relative Drehung des Handgelenks innerhalb des Schutzhüllenbefestigungsringes ermöglicht ist. Eine ringförmige Kammer 135 steht vorzugsweise mit dem Ölbehälter 85 innerhalb des Zwischenabschrn ■" ι üVt einen Klmi&j. 136 in Verbindung_o

Die P? ^r;v en 17 üis 21 zeigen ein weiteres abgewandeltem ueioTiiei einec Handgelenks zum Anbringen der Zange

eines Slave-Armc eines Manipulators, bei dem die Zange kontinuierlich drehbar ist» Dies wird mit Hilfe einer Hilfszahnradanordnung erzielt, die zwischen dem oberen und unteren G-ehäuse ab schnitt angeordnet ist_e Das Handgelenk des Master-Arms, mit dem das mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitende Handgelenk verwendet wird, kann allgemein der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Art entsprechen oder kann von anderer Bauart sein, vorausgesetzt daß es zum Übertr \gen von Handgriffbewegungen geeignet ist. Die insgesamt mit 1OB bezeichnete mit kontinu: orlicher Verdrehung aroeitende Handgelenkanordnung ist in einem Gehäuse aufgenommen, welches im wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Gehäuse entspricht und dessen obererTeil aus zwei komplementären im allgemeinen halbzylindrischen Schalen 11B und 12B und dessen unterer Teil aus zwei komplementären sich nach unten und vorn erstreckenden hohlen Sfchalen 13B und 14B zusammengesetzt ist. Oberer und unterer Abschnitt des Gehäuses sind über einen mittleren, ein Hilfsgetriebe umfassenden Abschnitt 170 verbunden, der nachfolgend im einzelnen erläutert wirdo

Die Vorrichtungen im oberen und unteren Gehäuseabschnitt, des mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitenden Handgelenks 1OB entsprechen auch im wesentlichen den bereits im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtungen· Auf bestehende Unterschiede wird hingewiesen. So muß der Stift 62, der die Bewegung des Differentialgetriebes 29-32 begrenzt, weggelassen sein.

Eine ortsfeste Welle 33B, deren Enden in den einander gegenüberliegenden Seiten des unteren Gehäuseabschnitts abgestützt sind, trägt zwei zweiteilige Stufenzahnräder 34B-35B, die über zwei Kugellagerpaare 36 drehbar gelagert sind. Eine auf der Welle 33B vorgesehene Manschette hält die Zahnräder im Abstand voneinander. Der Zahnradteil 34B nn t dem kleineren Dur clime s ser kämt mit dem an den Differentialkegelrädern 29 befestigten Stirnrau 32» Der Stufenzahnradteil 35B mit dem größeren Durchmesser kämmt mit einem Ende von zwei doppelten,

zwischengeschalteten Stirnrädern 37B, die über Lager 38B drehbar gelagert sind, welche von einer sich zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des unteren Gehäuseabschnitts erstreckenden Welle 39B getragen sind. Das andere Ende jecLes der Zahnräder 37B kämmt mit einem zwischengeschalteten Stirnrad 171 des zwischengeschalteten Hilfsgetriebeabschnitts 170, wie nachfolgend im einzelnen erläutert·

Die Zähne der sich nach außen erstreckenden, gezahnten, rohrförmigen Nabenverlängerung 45 der Nabe 43, die die Trommelsegmente der Anhebe- und Verdrehbandtrommeln trägt, kämmen mit den Zähnen eines zwischengeschalteten Stirnrades 172.

Oberer und unterer Abschnitt des mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitenden Handgelenks sind in senkrechter Richtung vom zwisohengeschalteten, das Hilfsgetriebe enthaltenden Abschnitt 170 trennbar. Vorzugsweise sind die Abschnitte aus Gründen der Steifheit in einer halb überlappten Stoßverbindung ineinander gepaßt und mittels Schrauben oder ähnlichen Befestigungselementen untereinander verbunden. Beim Trennen der Anordnung werden die Zahnräder 45 im oberen Abschnitt außer Eingr 'It mit den zwisohengeschalteten Stirnrädern 172 gebracht, die ü ^r Lager 173 drehbar gelagert sind, welche von zwei sich von den oberen Enden der einander gegenüberliegenden Seitenwände des GehäusezwischenabscLnitts nach innen erstreckenden und mittels Schrauben 175 befestigten Stummelwellen 174 getragen sind. In ähnlicher Weise werden die Zahnräder 37B im oberen Bereich des unteren Abschnitts des Handgelenks auker Eingriff mit den zwisohengesohalteten Stirnrädern 171 gebracht, die über Lager 176 auf einer sioh zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des unteren Endes des Gehäusezwischenabschnitts 170 erstreckenden Welle 177 drehbar gelagert sind.

Im Zwischenabschnitt 170 des mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitenden Handgelenks ist eine Hilfsgetriebeanordnung aufgenommen, mittels der die kontinuierliche Drehung der Zange erzielt werden kann, und über die die Zangen unabhängig

vom Handgriff des Master-Arms ausgerichtet werden können., Eine feste Y/elle 178 erstreckt sich zwischen den einander ,refeir ■■■'freilegenden Seitenwanden des Zwi chenabschnitts Ί7Ο. Zv/ei zweiteilige zusammengesetzte Zahnräder, die jeweil; einen mi" einem zwischengesehalteten Zahnrad 172 kämmenden Stirnradteil 179 und einen Kegelradteil 180 aufweisen, welche beispielsweise mittels Schrauben 181 untereinander verbunden sind, sind in einem Lager 182 auf der Welle 178 drehbar gelagert. Der Kegelradteil 180 des zusammengesetzten Zahnrades 179-180 kämmt mit jedem von verschiedenen Kegelrädern 183, die über Lager 184 um im Kegelrad 186 abgestützte radiale Speiohenwellen 185 drehbar gelagert sind. Die Außenrii^cegelräder sind über Lager 187 um die Welle 178 drehbar gelagerte

Die Kegelräder 183 kämmen mit den Kegelradteilen 188 von zusammengesetzten zweiteiligen Zahnrädern, die auch mit den zwisohengeschalteten Zahnrädern 171 kämmende Stirnradteile 189 aufweisen. Die Zusammengesetzen Zahnräder 188-189 sind auoh über Lager 190 um die Welle 178 drehbarjgelagert. Bei diesen zusammengesetzten Zahnrädern 188-189 handelt es sich vm spiegelbildliche Ausführungen der zusammengesetzten Zahnräder 179-180, wobei die einzelnen Teile beispielsweise mittels Schrauben 191 drehfest miteinander verbunden sind.

Der Zwischenabschnitt 170 des mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitenden Handgelenks hat, wie die Figuren 17» 19 und 20 zeigen, ein vorspringendes Gehäuse 192 für ein Gesperre. Eine Welle 193 ist darin über ein Lagerpaar 194 um eine senkrecht zur Achse der Welle 178 verlaufende Drehachse drehbar gelagert. Bin Kegelrad 195 ist am inneren Ende der Welle 193 derartig befestigt, daß es mit den Ringkegelrädern 186 kämmt. Eine Zahnscheibe 196 ist drehfest mit der Welle 193 verbunden.

Zwei Klinken 197 und 198 sind jeweils innerhalb des Gesperregehäuses bei 199 bezw. 200 angelenkt. Diese Klinken

stehen unter der ^uaimung einer schraubenl.i.nienförmigen Feder 201, welche ^.ich "wischen den freien Klinkenenden erstreckte Eine auf einer ',VeIie 20;· sitzende Klaue 202 kann mit einer Kerbe in der ein.η oder anderen Klinke 197 oder 198 in Eingriff gedreht werden, um diese Klinke außer Eingriff mit der Zahnscheibe 196 zu halten und eine Umdrehung der Zahnscheibe und der Welle 193 nur in der einen oder anderen Richtung zu ermöglicheno Wenn die Klaue 202 sich in ihrer mittleren neutralen Stellung befindet, stehen beide Klinken durch die Kraft der Feder 201 mit der Zahnscheibe in Eingriff und halten die V/eile 193 gegen eine Umdrehung fest. Wie Figur 17 zeigt, erstreckt sich die Welle 203 durch das Gesperregehäuse und ist zum Schwenken der Klaue mit einem als Handgriff dienenden Hebel oder Arm 204 versehen, um die Klinken in Eingriff und außer Eingriff mit der Zahnscheibe zu bewegen.

Wie aus Figur 21 hervorgeht, kann am Zwischenabschnitt 170 ein Elektromotor 205 zum Antrieb der Welle 193 und des Kegelrades 195 über ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe im Gehäuse 206 angebracht sein. Der über Schalter an der der Bedienungsperson zugänglichen Seite der Trennwand betätigbare Motor 205, kann zum Schalten der Zange gegenüber dem Master-Handgriff durch eine Drehung der Welle 193 in der einen oder anderen Richtung für kurze Zeit oder zum kontinuierlichen Verdrehen der Zange verwendet werden, wenn die auszuführende Arbeit eine solche Bewegung erfordert.

üine Führungsriemenscheibe 207 ist mittels eines Lagers , 208 zwischen zwei Bandtrommeln auf der Welle 4I drehbar ge-

: lagert. Mit dieser Riemenscheibe 207 kann ein hier nicht ge-

zeigtes Zangenkabel in Eingriff treten, welches sich über die

Scheibe erstreckt. Eine weitere Führungsriemenscheibe 209 ist ' über ein Lager 210 auf der Welle 178 drehbar gelagert. Das

;_ j Zangenkabel erstreckt sich von der Riemenscheibe 209 zwischen ' j zwei im Joch 24 drehbar gelagerten Führungsriemenscheiben 211

■: ; hindurch und weiter durch die Hohlwelle 26 des Jochs zur Zange· h j In der Strecke zwischen den Riemenscheiben 209 und 211 ist eine

Sciiwenkpassung vorgesehen um zu verhindern, daß sich das Ka"bel verdreht.

Das mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitende Handgelenk kann auf normale Weise mit einer Übertragung der Anhebe- und Verdrehbewegungen vom Handgriff nach oben durch den Master-Arm, durch die horizontale Stütze und nach unten durch den Slave-Arm zu den Bandtrommeln 42-44 arbeiten. Die Drehbewegung der Bandtrommeln wird über die Kette der Zahnräder 45, 172, 179-180, 183 (wobei Ringkegelrad 186 ortsfest ist), 188 t. Q, 171, 37B, 35B-34B, 32-29 und 19 übertragen. Wenn das Handgtxenk ein Gesperre umfaßt, so wird das Kegelrad 186 dadurch festgehalten, daß die Zahnscheibe 196 durch die Klinken 197 und 198 gegen eine Umdrehung blockiert ist. Durch eine Bewegung des Hebels 204 kann die eine oder andere der Klinken außer Eingriff gebracht werden,so daß eine Umdrehung der Zahnscheibe in nur einer Richtung entsprechend der Umdrehung des Kegelrades 186 möglich ist. Wenn ein motorisierter Antrieb zum Drehen der Welle 193 und der Kegelräder 195 un<* 186 vorgesehen ist, dann kann entweder die Zange durch eine teilweise Drehung der Welle 193 in der einen oder anderen Richtung unabhängig vom Master-Handgriff ausgerichtet oder durch kontinuierliches Drehen in der einen oder anderen Richtung eine kontinuierliche Verdreh-Drehung der Zange erzielt werden.

Claims (19)

1. Ansprüche

   1 ο Handgelenk für einen Master-Slave-M^nipula'uor mit Fernsteuerung, g e k e η ηζ e i c h η e ~ch ein Gehäuse mit getrenntem Oberteil (11, V : 11B, 12B)

   und Unterteil (13, 14; 13A, HA; 13B, " tl>;; me .exe Aufnahmemittel (42, 44) für lineare Bewegung u rtragende Elemente, die so gelagert sind, daß sie sich inne:. .alb des Oberteils des Gehäuses drehen, und νυη denen jedes unabhängig drehbar ist und jeweils zwei in Umfangsrichtung verlaufende Rinnen zur Aufnahme von lineare Bewegung übertragenden Elementen aufweict; ein an jedem der Aufnahmemittel befestigtes Zahnrad.. .

   die Iq

   (45); eine Einrichtung mit mehreren weiteren Zahnrädern (32),/ dem unteren Bereich des Gehäuses drehbar gelagert sind; eine Einrichtung (34, 35₅ 37; 34A, 35A, 71, 72, 74, 75, 37A; 34B, 35B, 37B, 171, 189, 188, 183, 180, 179, 172) mittels der jedes an den Aufnahmemitteln befestigte Zahnrad (45) mit einem der weiteren Zahnräder (32) betriebsmäßig verbunden ist; eine Einrichtung (29, 19) mittels der die weiteren Zahnräder (32) mit einer vom unteren Bereich des Handgelenks getragenen, einer Arbeit ausführenden Einrichtung (18) betriebsmäßig verbunden sind; und eine Einrichtung zum gegenseitigen Befestigen der Gehäuseabschnitte in einer Weise, bei der die Gehäuseabschnitte und die in ihnen aufgenommenen Vorrichtungen voneinander trennbar sind ο
2. 2. Handgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, mittels der die Zahnräder (45) der Aufnahmemittel mit den weiteren Zahnrädern (32) betriebsmäßig verbunden ist, folgendes umfaßt: Zwei zwischengescl·,:^ te te ^alinräder (?")? die im unteren Abschnitt (13, 14) de.: G- iiü.uues drehbar ^fO.agfirt si.:d und deren Zähne mi/u den ZL-Ui¹¹^n der Zahnr^:-,der (45) der Aufnahmemittel in Eingriff stehen;

   zwei im Abstand voneinander vorgesehene Stufenzahnräder (35-34) ι die im unteren Abschnitt (13, H) des Gehäuses drehbar gelagert sind, wobei die Zähne des ersten Teils (35) der stufenförmigen Zahnräder mit den Zähnen zwischengeschalteter Zahnräder (35) in Eingriff stehen; ein Joch (24), welches im unteren Abschnitt (13, 14) des Gehäuses begrenzt drehbar gelagert ist; zwei Stirnzahnräder (32), die auf den Lagerzapfen (23) des Jochs drehbar gelagert sind und deren Zähne mit dem anderen. Teil (34) der Stufenzahnräd 1 in Eingriff stehen; zwei Differeiitialkegelräder (29), die mit den Stirnrädern (32) gemeinsam drehbar gelagert sind; und ein Kegelrad (19) welches am Joch (24) abgestützt und um eine Achse senkrecht zur Drehachse der Differentialkegelräder (29) drehbar gelagert ist und dessen Zähne mit den Zähnen der Differentialräder in Eincriff stehene
3. 3. Handgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Teile der Stufenzahnräder (35-34) unterschiedliche Durchmesser haben, wobei die Teile (35) mit größerem Durchmesser mit den zwischengeschalteten Zahnrädern (37) und die Teile (34) mit kleinerem Durchmesser mit den Stirnrädern (32) in Eingriff stehen.
4. 4. Handgelenk nach Anspruch 2, dadurch g e k $/*& η zeichnet , daß die Aufnahmemittel jeweils zwei mit Flanschen versehene kreisförmige Segmente (42, 44) zur Aufnahme von lineare Bewegung übertragenden Elementen haben; daß die Segmente im Verhältnis zueinander· um ihre Drehachsen drehbar sind; und daß Befestigur -smittel (47) vorgesehen sind, um die Segmente in einer von mehreren relativen Stellungen zueinander aneinander zu befestigen.
5. 5. Handgelenk nach Anspruch 4» dadurch g e k_^e η η zeichnet , daß eines der Segmente (44) mit mehreren Löchern (59 bis 61) zur Aufnahme von Befestigungselementen (47) versehen ^st, die in gleichen Abständen voneinander um

   den Umfang des Segments herum verteilt sind; und daß das andere Segment (42) mit einer größeren Vielzahl von Löchern (53 "bis 58) zur Aufnahme von Befestigungselenenten (47) versehen ist, die im gleichen Abstand von der Drehachse aber in anderen Winkelabständen als die Löcher des ersten Segments um den IU-fang des Segments herum verteilt sind, wodurch bei einer Drehbewegung der Segmente im Verhältnis zueinander nacheinander verschiedene Löcher miteinander fluchten und das Einstecken von Befestigungselementen zum gegenseitigen Befestigen der Segmente in einer Vielzahl verschiedener relativer Stellungen ermöglichen»
6. 6. Handgelenk nach Anspruch 5, dadurch g ejit e η η zeichnet , daß die Löcher (55-58, 59-61) zur Aufnahme der Befestigungselemente (47) paarweise einander diametral gegenüber angeordnet sind, wobei nacheinander verschiedene Paare der Löcher miteinander fluchten und das Einstecken von Paaren der Befestigungselemente (47) bei einer Drehung der Segmente (42, 44) im Verhältnis zueinander ermöglichen.
7. 7· Abgedichtetes Handgelenk nach Anspruch 1, dadurch g β k e η η z,e i c h η e t , daß die Einrichtung, mittels der die Aufnahmemittel (45) mit den weiteren Zahnrädern (;2) "betriebsmäßig verbunden sind, folgendes umfaßt: Einen als Sperrwand dienenden Zwischenabschnitt (70) zwischen dem Genäuseoberteil (11A, 12A) und dem Gehäuseunterteil (13A, 14A); mehrere drehbare Dichtungen (72, 80) die sich durch den Zwischenabschnitt (70) erstrecken; eine Einrichtung (75, 37A), die ein Ende (74) der drehbaren Dichtungen (72, 80) mit den Zahnrädern (45) der Aufnahmemittel betriebsmäßig verbindet; und eine Einrichtung (35A, 34A)_; die das andere Ende (71) der drehbaren Dichtungen mit den weiteren Zahnrädern (32) betriebsmäßig verbindet.
8. 8. Abgedichtetes Handgelenk nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zjs i c h η e t , daß jede der drehbaren Dichtungen (7.2, 80) folgendes umfaßt: Eine Welle (72), die sich durch einen durch den Zwischenabschnitt (70) verlaufenden Kanal (78)

   erstreckt und in demselben drehbar (79) gelagert ist; eine ringförmige Dichtung (80) innerhalb des Kanals {la), die dio 'Welle (72) in abdichtendem Eingriff umgibt; und Zahnrader (71, 74)% die an entgegengesetzten Enden der V/eilen (72j an einander gegenüberliegenden leiten der Dichtung (80) befestigt r.ind.
9. 9. Abgedichtetes Handgelenk nach Anspruch 8, dadurch g e k β η η g/e lehnet , daß die Dichtung mindestens ein in gegenseitigem Abstand vorgesehenes Paar nachgiebige Dichtungsringe (80) umfaßt; daß ein Ölbehälter (85) im Zwischenabschnitt (70) vorgesehen ist; und daß Durchlässe (89, 90) den Ölbehälter (85) mit der Kammer (88) zwischen zwei einander benachbarten Dichtungsringen (80) verbinden«
10. 10. Abgedichtetes Handgelenk nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Zahnräder (45) der Aufnahmemittel (42, 44) Stirnräder sind; daß die an den Wellen (72) der drehbaren Dichtungen befestigten Zahnräder (71, 74) Kegelräder sind; und daß die die Enden (74, 71) der drehbaren Dichtungen mit den Zahnrädern (45) der Aufnahmemittel und den im unteren .abschnitt des Gehäuses drehbar gelagerten Stirnrädern (32) betriebsmäßig verbindende Einrichtung zusammengesetzte zweiteilige Zahnräder (75, 37A; 35A, 34A) umfaßt, die jeweils einen Stirnradteil (37A; 34A) und einen Kegelradteil (75; 35A) aufweisen.
11. 11. Abgedichtetes Handgelenk nach Anspruch 7» dadurch

    g e k e η η ze lehnet , daß die eine Arbeit ausführende Einrichtung eine Zange umfaßt; daß weitere Aufnahmemittel (95, 96) vorgesehen sind, die die Zangentätigkeit steuernde, eine lineare Bewegung übertragende Mittel aufnehmen; und daß die Zange betriebsmäßig mit einem Stirnrad (112) verbunden ist, welches seinerseits betriebsmäßig mit den Aufnahmemitteln (95, 96) zum Steuern des Zangenbetriebs verbunden
12. 12. Abgedichtetes Handgelenk nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zye lehnet , daß das Ende einer rohrförmxgen,

    gewellten Schutzhülle (130) am Zwisohenabschnitt (70) des

    Gehäuses in abclichtendem Eingriff mit demselben befestigt
13. 13. Abijedici ^etes Handgelenk nach Anspruch 12, dadurch g e Ir ρ. η ... 7, eyi. c h η e t , daß die Schutzhülle (130) an einem Ring (132) starr befestigt ist, welcher sich um den Zwischenabschnitt (70) des Gehäuses erstreckt und gegenüber dem Zwischenabschnitt drehbar gelagert (133) ist, ^nd daß mindestens eine ringförmige Dichtung_Q34) in jiem Raum (13£) zwischen dem Ring (132) und dem Zwischenabschnitt (70) in abdichtendem Eingriff mit demselben vorgesehen ist_e
14. H. Mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitendes Handgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, mittels der die Zahnräder (45) der Aufnahmemittel mit den weiteren Zahnrädern (32) betriebsmäßig verbunden sind, folgendes umfaßt: Einen ein Hilfsgetriebe aufnehmenden Zwischenabschnitt (170), der zwischen dem Gehäuseoberteil (11B, 12B) und dem Gehäuseunterteil (13B, HB) angeordnet ist, mehrere drehbare Hilfszahnräder (179» 180, 183, 188, 189) innerhalb des Zwischenabschnitts (170), die eine Einrichtung bilden, mittels der die vom Handgelenk getragene, die Arbeit ausführende Einrichtung eine kontinuierliche Drehung erfährt; eine Einrichtung (172), mittels der die Hilfszahnräder mit den Zahnrädern (45) der Aufnahmemittel (42, 44) betriebsmäßig verbunden sind; und eine weitere Einrichtung (171, 37B, 35B, 34B), mittels der die Hilfszahnräder mit den weiteren Zahnrädern (32) betriebsmäßig verbunden sind.
15. 15. Mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitendes Handgelenk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß zwei im Abstand voneinander vorgesehene zwischengeschaltete Zahnräder (172) im Gehäusezwischenabschnitt (170) drehbar gelagert and mit den Zahnrädern (45) der Aufnahmemi^tel betriebsmäßig verbunden sind; daß zwei erste zusammengesetzte Stirn-Kegelräder (179-180) im Gehäusezwischenabschnitt (170) drehbar gelagert sind_f wobei die Stirnradteile (179) mit den zwischengeschalteten Stirnrädern (172) betriebsmäßig verbunden

    sind; daß mehrere radial auegerichtete Kegelräder (183) mit den Kegelradteilen (180) der ersten zusammengesetzten Zahnräder (179-180) "betriebsmäßig verbunden sind; daß zwei zweite zusammengesetzte Stirn-Kegelräder (188-189) auf der gleichen Achse wie die ersten zusammengesetzten Zahnräder (179-180) drehbar gelagert sind, wobei die Kegelradteile (189) der zweiten zusammengesetzten Zahnräder (188-189) auch mit den

    radial ausgerichteten Kegelrädern (183) betriebsmäßig νβϊ

    bunden sind, während die Stirnradteile (188) mit den im unteren Abschnitt des Gehäuses drehbar gelagerten Stirnrädern (32^N " ' -"iebsmäßig verbunden sind.
16. 16. Mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitendes Handgelenk nach Anspruch 15, dadurch g e k e n/n zeichnet _f daß zwei Ringkegelräder (186) im Gehäusezwischenabschnitt (170) zwischen den Paaren zusammengesetzter Zahnräder (179-180, 189-188) und auf der gleichen Achse drehbar gelagert sind, und daß die radial ausgerichteten Kegelräder (183) innerhalb der Rin^kegelräder (186) um Achsen drehbar gelagert sind, welche zur Achse der Ringkegelräder senkrecht verlaufen.
17. 17. Mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitendes Handgelenk nach Anspruch 16, dadurch g e k e na zeichnet, daß eine Welle (193) im Gehäusezwischenabschnitt (170) um eine Aohse drehbar gelagert ist, die zur Aehse der zusammengesetzten Zahnräder (179r180, 189-188) und der Ringkegelräder (186) senkrecht verläuft; un^ laß ein Kegelrad (195) auf der WeIDe (193) im Zwischenabsehr 170) angebracht ist, welches die Ringkegelräder (186) uiid die Welle (193) betriebsmäßig verbindet.
18. 18. Mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitendes Handgelenk nach Anspruch 17» dadurch g e k e η n^ eiclinet , daß ein motorisierter Antrieb (205) mit der Welle gekoppelt
19. 19. Mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitendes Handgelenk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet ,

    daß auf der Welle (193) eine Zahnscheibe (196) angebracht ist, daß Klinken (197, 198) zum Eingriff mit der Zahnscheibe schwenkbar angebracht sind, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels der die Klinken außer Eingriff gebracht werden.

    20, Mit kontinuierlicher Verdrehung arbeitendes Handgelenk nach Anspruch 19, dadurch g e k e η η zeichnet , daß zwei Klinken (197, 198) an gegenübei'liegenden Seiten der Zahnscheibe (196) schwenkbar angebracht sind, daß eine Feder

    (201) vorgesehen ist, die die Klinken in Eingriff mit der Zahnscheibe (196) preßt, daß eine Klaue (202) zwischen den Klinken (197» 198) schwenkbar angebracht ist, die die Klinken außer Eingriff bringt, und daß ein Hebel (204) mit der Klaue

    (202) zum Schwenken derselben von Hand verbunden ist.