ES2578271T3

ES2578271T3 - Dispositivo con mecanismo Scott-Russell

Info

Publication number: ES2578271T3
Application number: ES11862054.1T
Authority: ES
Inventors: Hiromichi Sasaki; Mikio Shimizu; Yasunori Ichikawa
Original assignee: SQUSE Inc
Current assignee: SQUSE Inc
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2016-07-22
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: WO2012131955A1; CN103619547A; HK1192197A1; JP5476507B2; US9505138B2; US9505137B2; US20140026705A1; EP2692486A4; JPWO2012131955A1; KR20140052987A; CN103459100A; KR20140052988A; EP2692487A4; DK2692486T3; CA2834662A1; CA2834686A1; EP2692486B1; WO2012133801A1; JP5438244B2; US20140020507A1

Abstract

Un dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell, que comprende: un miembro (41) de brazo principal; un miembro (51) de brazo secundario acoplado de forma pivotante al miembro de brazo principal; y un cambiador de ángulo para cambiar un ángulo de acoplamiento entre el miembro (41) de brazo principal y el miembro (51) de brazo secundario, en el que una parte (41a) extrema de la base del miembro (41) de brazo principal y una parte (51a) extrema de la base del miembro (51) de brazo secundario, es decir en el lado opuesto desde el lado de acoplamiento del miembro (51) de brazo secundario, están situados en la misma línea recta virtual (L1), y una primera distancia desde la parte (41a) extrema de la base del miembro (41) de brazo principal hasta la posición (41b) de acoplamiento del miembro (41) de brazo principal al miembro (51) de brazo secundario, una segunda distancia desde la posición (41b) de acoplamiento del miembro (41) de brazo principal hasta la parte (41c) extrema de la punta del mismo, y una tercera distancia desde la parte (51a) extrema de la base del miembro (51) de brazo secundario hasta la posición de acoplamiento, son iguales entre sí, en el que el miembro (41) de brazo principal tiene forma similar a un boomerang, de tal forma que la parte correspondiente a la posición (41b) de acoplamiento está curvada, y en el que el miembro (41) de brazo principal está previsto de forma sobresaliente con una parte (44) convexa en el lado acoplado al miembro (51) de brazo secundario en la posición de acoplamiento (41b) y la parte (44) convexa se utiliza para el acoplamiento del miembro (51) de brazo secundario, caracterizada porque la parte correspondiente a la posición (41b) de acoplamiento está curvada para desviarse hacia un lado opuesto del lado en el que está situado el miembro (51) y porque, el ángulo formado por la forma similar a un boomerang en el lado acoplado del miembro (51) de brazo secundario, en la posición (41b) de acoplamiento, se hace más estrecho de 180°.

Description

DESCRIPCION

Dispositivo con mecanismo Scott-Russell Campo de la tecnica

La presente invencion se refiere a un dispositivo aplicado a un mecanismo 5 Scott Russell donde un miembro de 5 brazo principal y un miembro de brazo secundario estan acoplados entre si y un angulo de acoplamiento entre ellos es variable, y en particular se refiere a un dispositivo con mecanismo de Scott Russell que puede permitir que una parte extrema de la punta de un miembro de brazo principal se acerque a un miembro de brazo secundario sin interferir, incluso en un caso en el que se cambie el angulo de acoplamiento entre las partes extremas de las bases del elemento de brazo principal y del miembro de brazo secundario, de manera que las partes extremas de las 10 bases esten separadas entre si, y se puedan conectar varios tipos de unidades al lado extremo de la punta del miembro de brazo principal y cambiar posiciones de las unidades en un amplio rango.

Estado de la tecnica anterior

Existen, de manera convencional, diversos tipos de dispositivos que utilizan un mecanismo de Scott Russell. Un mecanismo de Scott Russell es un mecanismo en el que un miembro de brazo principal lineal esta acoplado de 15 forma pivotante a un miembro de brazo secundario, una distancia desde una parte extrema de la base del miembro de brazo principal a una posicion de acoplamiento del mismo, una distancia desde la posicion de acoplamiento del miembro de brazo principal a una parte extrema de la punta del mismo, una distancia desde una posicion de acoplamiento del miembro de brazo secundario a una parte extrema de la base del mismo son todas iguales entre si, y en el caso en el que se cambie un angulo de acoplamiento entre ambos miembros de brazo, la parte extrema 20 de la punta del miembro de brazo principal se mueve de forma lineal a lo largo de una llnea recta que conecta la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal y la parte extrema de la base del miembro de brazo secundario. El documento de patente GB2124320 A divulga un mecanismo de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

El Documento de Patente 1 divulga un mecanismo de Scott Russell aplicado a un robot industrial. Ademas, el 25 Documento de Patente 2 divulga un mecanismo de Scott Russell aplicado a un dispositivo de transporte de posicionamiento. Por otra parte, el Documento de Patente 3 divulga un mecanismo de Scott Russell aplicado a una estructura de accionamiento de un brazo de alimentacion. Ademas, el Documento de Patente 4 divulga un mecanismo de Scott Russell aplicado a un robot industrial. Ademas, el Documento de Patente 5 divulga un mecanismo de Scott Russell en un ejemplo modificado en el que el acoplamiento entre el miembro de brazo principal 30 y el miembro de brazo secundario tiene forma de ciguenal, el mecanismo Scott Russell se aplica a un dispositivo de transporte.

Documentos de referencia del estado de la tecnica convencional

Documentos de Patente

Documento de Patente 1: JP58-155185A. 35 Documento de Patente 2: JP2000-190259A. Documento de Patente 3: JP07-187344A. Documento de Patente 4: JP59-196181A. Documento de Patente 5: JP2009-208935A.

Resumen de la invencion

40 Problemas para ser resueltos por la invencion

Con el robot industrial de acuerdo al Documento de Patente 1, un miembro de brazo principal (el primer brazo 31 en el Documento de Patente 1) y un miembro de brazo secundario (el segundo brazo 32 en el Documento de Patente 1) tienen espesores fijos para asegurar una rigidez deseada (tienen dimensiones de anchura y espesor fijas en secciones transversales ortogonales a las direcciones longitudinales de ambos miembros de brazo), y por tanto, las 45 partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo (partes extremas en el lado del eje 21 roscado en el Documento de Patente 1) estan separadas entre si, los miembros de brazo se interfieren entre si en una posicion de acoplamiento de ambos miembros de brazo, y surge el problema de que la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal (parte extrema en el lado en el que el soporte H esta previsto en el Documento de Patente 1) no se puede mover de forma proximal hacia el miembro de brazo secundario (un problema que surge es que el soporte 50 H es diflcil de mover, al alcance de la mano, hacia el lado del eje 21 roscado). Ademas, con el robot industrial de acuerdo al Documento de Patente 1, ambos miembros de brazo estan rotados (girados) con respecto al eje 21 roscado que actua como centro de rotacion (centro de giro) entonces, todo el robot industrial que incluye el eje 21 roscado es girado, y por tanto surge el problema de que aumenta el par de traccion en el giro

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Ademas, en cuanto al dispositivo de transporte de posicionamiento de acuerdo con el Documento de Patente 2, la estructura de accionamiento de brazo de alimentacion de acuerdo con el Documento de Patente 3, el robot industrial de acuerdo con el Documento de Patente 4, y el dispositivo de transporte de acuerdo con el Documento de Patente 5, el miembro de brazo principal y el miembro de brazo secundario estan solapados y acoplados entre si en una direccion del espesor, y por tanto, la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal puede llegar, de forma proximal, al miembro de brazo secundario. Sin embargo, dado que ambos miembros de brazo estan dispuestos con un desfase entre ellos en la direccion de solapamiento, surge el problema de que la dimension de espesor (dimension en la direccion de solapamiento de ambos miembros de brazo) del dispositivo aumenta, y dado que los centros de ambos miembros de brazo en la direccion del espesor no coinciden entre si, tambien surge el problema de que el equilibrio en el peso se degrada en ambos miembros de brazo completos.

Ademas, en cada uno de los documentos de patente descritos mas arriba, diversos tipos de unidades, tales como un soporte de brazo, y la mano, estan conectados a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal. Dado que las posiciones de estas unidades, en el lado de la parte extrema de la punta, en la direccion (posicion) del lado de la parte extrema de la punta, surge el problema de que esta limitado el rango en el cual se pueden intercambiar las posiciones de las unidades conectadas a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal.

La presente invencion se ha realizado teniendo en cuenta las situaciones anteriores, y pretende proporcionar un dispositivo con mecanismo Scott Russell que sea capaz de llegar cerca de la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal, de forma proximal al miembro de brazo secundario, conformando al miembro de brazo principal en una forma similar a un boomerang, sin disponer el desfase de ambos miembros de brazo entre si.

Ademas, la presente invencion pretende proporcionar un dispositivo con mecanismo Scott Russell que permita al miembro de brazo principal y miembro de brazo secundario pivotar en una parte extrema de las bases de ambos miembros de brazo para reducir un par de traccion al girar ambos miembros de brazo y para amentar el grado de libertad de posiciones de diversos tipos de unidades conectadas a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal en comparacion con el grado convencional.

Medios para resolver el problema

Con el fin de solucionar el problema anterior, un dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion incluye un miembro de brazo principal, un miembro de brazo secundario acoplado de forma pivotante al miembro de brazo principal, y un cambiador de angulo para cambiar el angulo de acoplamiento entre el miembro de brazo principal y el miembro de brazo secundario. Una parte extrema de la base del miembro de brazo principal y una parte extrema de la base del miembro de brazo secundario, la cual esta en el lado opuesto al lado de acoplamiento del miembro de brazo secundario, estan dispuestas en la misma llnea recta virtual, y una primera distancia desde la parte extrema de la base del miembro de brazo principal hasta la posicion de acoplamiento del miembro de brazo principal con el miembro de brazo secundario, una segunda distancia desde la posicion acoplamiento del miembro de brazo principal hasta la parte extrema de la punta del mismo, y una tercera distancia desde la parte extrema de la base del miembro de brazo secundario hasta la posicion de acoplamiento, son iguales entre si. El primer brazo de acoplamiento tiene una forma similar a un boomerang de tal manera que la parte correspondiente a la posicion de acoplamiento esta curvada para desviarse hacia un lado opuesto desde el lado en el que se situa el miembro de brazo secundario.

En la presente invencion, el miembro de brazo principal tiene una forma similar a un boomerang para desviarse hacia el lado opuesto del lado del lado en el que se situa al miembro de brazo secundario. El angulo formado por la forma similar a un boomerang, en el lado acoplado al miembro de brazo secundario sobre la posicion de acoplamiento, se hace mas estrecho que 180°. Por lo tanto, incluso si el miembro de brazo principal y el miembro de brazo secundario no estan dispuestos para estar desfasados entre si, cuando el angulo de acoplamiento se cambia, de manera que las partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo este separadas entre si, desaparece la interferencia entre los miembros de brazo en la posicion de acoplamiento de ambos miembros de brazo, y la parte extrema de la punta del miembro brazo principal llega facilmente cerca del miembro de brazo secundario. Ademas, el miembro de brazo principal esta provisto, de forma sobresaliente, con una parte convexa en el lado acoplado al miembro de brazo secundario, en la posicion de acoplamiento, y la parte convexa es utilizada para el acoplamiento al miembro de brazo secundario.

De forma preferente, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de la presente invencion, el miembro de brazo secundario puede estar formado linealmente. El miembro de brazo principal puede estar formado linealmente, en una primera seccion que se extiende desde la parte extrema de la base correspondiente hasta la posicion de acoplamiento y una segunda seccion que se extiende desde la parte correspondiente a la posicion de acoplamiento hasta la parte extrema de la punta, y la parte correspondiente a la posicion de acoplamiento esta curvada. El grado de la curva del miembro de brazo principal puede estar definido de tal manera que la segunda seccion del primer brazo principal llegue a estar a un angulo sustancialmente paralelo al miembro de brazo secundario, cuando el cambiador de angulo cambie el angulo de acoplamiento, de forma que las partes extremas de las bases del miembro brazo principal y del miembro de brazo secundario esten lo mas separadas posible entre si.

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En la presente invention, cuando el angulo de acoplamiento se cambia de forma que las partes extremas de las bases del miembro de brazo principal y del miembro de brazo secundario estan lo mas separadas posible entre si, el grado de la curva del miembro de brazo principal esta definido de tal manera que la segunda section del miembro de brazo principal es sustancialmente paralela al miembro de brazo secundario lineal. Por tanto, la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal puede llegar al miembro de brazo secundario hasta el punto en el que la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal es adyacente para estar junto al lado de la parte extrema de la base del miembro de brazo secundario. Se ha de notar que, el angulo sustancialmente paralelo significa que no requiere un paralelismo preciso con respecto al miembro de brazo secundario, pero incluye una ligera variation del angulo, y en la presente invencion, el angulo sustancialmente paralelo puede ser dicho angulo siempre y cuando este dentro de un rango de ± 10° con respecto al eje del miembro de brazo secundario en la direction de la longitud (tambien en otras partes de la description, un rango de variacion de ± 10° con respecto al paralelismo preciso se incluye en el significado de la frase “sustancialmente paralelo”).

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, el miembro de brazo principal y el miembro de brazo secundario pueden ser pivotantes con respecto a la linea recta virtual, siendo un eje de pivotamiento de los mismos. El cambiador de angulo puede tener un primer husillo de bolas dispuesto paralelo a la linea recta virtual, y una primera unidad que se mueve linealmente para ser movida de forma lineal mediante una rotation del primer husillo de bolas. O bien la parte extrema de la base del miembro de brazo principal o la parte extrema de la punta del miembro de brazo secundario pueden estar acopladas de forma pivotante a la primera unidad que se mueve linealmente con respecto a la linea recta virtual siendo el eje de pivotamiento de los mismos. El dispositivo puede incluir una fuente del accionamiento pivotante para accionar los pivotes del miembro de brazo principal y del miembro de brazo secundario centrandose en el eje de pivotamiento.

En la presente invencion, cualquiera de las partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo se mueve linealmente por la rotacion del primer husillo de bolas, y los pivotes (giros) de ambos miembros de brazo se accionan con respecto a la linea recta virtual que conecta entre si las partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo, siendo el eje de pivotamiento de los mismos, haciendo que solo ambos miembros de brazo giren. Por lo tanto, el primer husillo de bolas puede excluirse de los elementos giratorios, en comparacion con los giros de ambos miembros de brazo del robot industrial referente al documento 1 descrito mas arriba, se reduce un par de traction causado por el giro y ambos miembros de brazo se pueden girar de forma suave.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, el cambiador de angulo puede tener tambien un segundo husillo de bolas dispuesto paralelo al primer husillo de bolas, y una segunda unidad que se mueve linealmente para moverse de forma lineal mediante un giro del segundo husillo de bolas. O bien la parte extrema de la base del miembro de brazo secundario o bien la parte extrema de la base del miembro de brazo principal pueden estar acopladas de forma pivotante a la segunda unidad que se mueve linealmente con respecto a la linea recta virtual siendo el eje de pivotamiento de los mismos

En la presente invencion, la parte extrema de la base de, o bien el miembro de brazo secundario o bien el miembro de brazo principal, se mueve de forma lineal mediante el segundo husillo de bolas. Por lo tanto, se puede proporcionar una pluralidad de variaciones al metodo de movimiento de la parte extrema de la base de ambos miembros de brazo, haciendo que sea capaz de realizar, de forma flexible, el movimiento de la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal. De forma especifica, la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal se puede mover solo moviendo la parte extrema de la base del miembro de brazo secundario, o moviendo ambas partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo, respectivamente. Ademas, cuando ambas partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo se mueven en la misma direccion la misma cantidad, ambos miembros de brazo se puede mover completamente mientras que conservan sus posiciones.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, una unidad de articulation se pueda acoplar de forma pivotante a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal. Un eje de pivotamiento del pivote de la unidad de articulacion puede ser paralelo a un eje de los pivotes del miembro de brazo principal y del miembro de brazo secundario, en la position de acoplamiento. El dispositivo puede incluir, una unidad de mecanismo pivotante para pivotar de forma automatica la unidad de articulacion, cooperando en el cambio de angulo, mediante el cambiador de angulo, una unidad de accionamiento del pivote para pivotar la unidad de articulacion, a traves de la unidad de mecanismo pivotante, independientemente del cambio de angulo mediante el cambiador de angulo.

En la presente invencion, la unidad de articulacion acoplada de forma pivotante a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal puede ser pivotada en un total de dos tipos de maneras incluyendo, el pivoteo cooperando con el cambio de angulo entre ambos miembros de brazo en la posicion de acoplamiento y el pivoteo con independencia del cambio de angulo. Por lo tanto, en cuanto a la aplicacion del dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, la posicion de la unidad de articulacion se puede cambiar en un total de dos tipos de maneras.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, la unidad de articulacion puede estar acoplada de forma pivotante a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal.

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Un eje de pivotamiento del pivote de la unidad de articulacion puede ser paralelo a un eje de los pivotes del miembro de brazo principal y del miembro de brazo secundario, en la posicion de acoplamiento. El dispositivo puede incluir una unidad de accionamiento del pivote prevista en cualquier porcion desde la posicion de acoplamiento hacia el lado extremo de la punta del miembro de brazo principal y para pivotar a la unidad de articulacion.

En la presente invencion, el pivotamiento de la unidad de articulacion acoplada de forma pivotante a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal es accionado mediante la unidad de accionamiento del pivote. Por lo tanto, la posicion de la unidad de articulacion puede ser controlada de forma libre. Ademas, la unidad de accionamiento del pivote esta provista en cualquier porcion desde la posicion acoplamiento al lado extremo de la punta del miembro de brazo principal. La distancia desde la unidad de accionamiento del pivote a la unidad de articulacion llega a ser cercana, y el mecanismo de transmision, con respecto al accionamiento, se puede coordinar de forma compacta.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Russell Scott de acuerdo con la presente invencion, una unidad de rotacion que tiene un rotor puede estar acoplada a la unidad de articulacion.

En la presente invencion, la unidad de rotacion esta acoplada a la unidad de articulacion. Por lo tanto, dado que la unidad de rotacion tiene el rotor que es giratorio, de forma independiente, al desplazamiento de la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal, mejora el grado de libertad de la posicion del rotor de la unidad de rotacion proporcionado al lado extremo de la punta del miembro de brazo principal. La aplicacion del dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion aumenta conectando a su rotor diversos tipos de unidades correspondientes a varias aplicaciones.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, un miembro pivotante puede estar acoplado de forma pivotante a la unidad de articulacion. Un eje del pivote del miembro pivotante puede ser paralelo al eje pivotante de la unidad de articulacion. Una unidad de rotacion que tenga un rotor puede estar acoplada al miembro pivotante.

En la presente invencion, el miembro pivotante esta acoplado de forma pivotante a la unidad de articulacion y la unidad de rotacion que tiene el rotor esta acoplada al miembro pivotante. Por lo tanto, la unidad de rotacion conectada a la unidad de articulacion a traves del miembro pivotante puede desplazar su rotor de forma independiente al desplazamiento de la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal. Por tanto, decrece el grado de libertad de posicionamiento del rotor de la unidad de rotacion situada en el extremo de la punta mas alejado, y la aplicacion del dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion ademas aumenta.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, una unidad de agarre se puede conectar al rotor de la unidad de rotacion.

En la presente invencion, la unidad de agarre esta conectada al rotor de la unidad de rotacion. Por lo tanto, mediante el rotor de la unidad de rotacion en el que se aumenta la cantidad de desplazamiento de la posicion en comparacion con el dispositivo convencional, el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion puede ser utilizado en la aplicacion de la realizacion del agarre mientras que responde de forma flexible a la orientacion de una pieza de trabajo que es un objetivo de agarre.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, una unidad de rotacion que tiene un rotor puede estar acoplada a la unidad de articulacion. Una unidad de pivotamiento que tiene una parte pivotante, la cual es pivotable centrandose en un eje paralelo al eje de pivotamiento de la unidad de articulacion, puede estar acoplada al rotor de la unidad de rotacion.

En la presente invencion, la unidad de articulacion, la unidad de rotacion, y la unidad de pivotamiento estan acopladas entre si en este orden. Por lo tanto, en comparacion con el caso de acoplar las unidades en un orden diferente al mencionado, la unidad de pivotamiento situada en el extremo de la punta mas lejano puede realizar el desplazamiento de posicion en un rango diferente.

Ademas, en el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion, una unidad de agarre puede estar conectada al lado del extremo de la punta de la unidad pivotante.

En la presente invencion, la unidad de agarre esta conectada al lado extremo de la punta de la unidad pivotante. Por lo tanto, la unidad de agarre se puede pivotar proximal a la pieza de trabajo la cual es el objetivo de agarre, y se puede proporcionar el dispositivo con mecanismo de Scott Russell que incluya una funcion de agarre adecuada para dicha aplicacion de agarre.

Efectos de la invencion

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En la presente invencion, la forma del miembro de brazo principal es una forma similar a un boomerang. Por lo tanto, incluso si el miembro de brazo principal y el miembro de brazo secundario no estan dispuestos para estar desfasados entre si, puede desaparecer la interferencia entre los miembros de brazo en la posicion de acoplamiento de ambos miembros de brazo, y en comparacion con el dispositivo convencional sin una disposicion de desfase, la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal puede llegar cerca del miembro de brazo secundario.

Ademas, en la presente invencion, cuando cambia el angulo de acoplamiento de manera que las partes extremas de las bases del miembro de brazo principal y del miembro de brazo secundario estan lo mas separadas posible entre si, el grado de la curva del miembro de brazo principal esta definido de forma que la segunda seccion del miembro de brazo principal es sustancialmente paralela al miembro de brazo secundario lineal. Por tanto, la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal puede llegar mas a la parte extrema de la base del miembro de brazo secundario.

En la presente invencion, cualquiera de las partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo se mueven linealmente por la rotacion del primer husillo de bolas, y los pivotes (giros) de ambos miembros de brazo estan accionados con respecto a la llnea recta virtual que conecta entre ellas las partes extremas de las bases de ambos miembros de brazo, siendo el eje de pivotamiento de los mismos, para girar solo a ambos miembros de brazo. Por lo tanto, en comparacion con el dispositivo convencional, se puede reducir un par de traccion causado por el giro, y ambos miembros de brazo se pueden girar suavemente.

Ademas, en la presente invencion, la parte extrema de la base de uno cualquiera del miembro de brazo principal y del miembro de brazo secundario se mueve linealmente mediante el segundo husillo de bolas. Por lo tanto, se puede proporcionar una pluralidad de variaciones del metodo de mover la parte extrema de la base de ambos miembros de brazo, y se puede mover flexiblemente la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal.

En la presente invencion, la unidad de articulacion acoplada de forma pivotante a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal puede pivotar en un total de dos tipos de maneras incluyendo, el pivoteo cooperando con el cambio de angulo entre ambos miembros de brazo en la posicion de acoplamiento y el pivoteo con independencia del cambio de angulo. Por lo tanto, la aplicacion del dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion aumenta.

Ademas, en la presente invencion, el pivote de la unidad de articulacion acoplada de forma pivotante a la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal esta accionado mediante la unidad de accionamiento del pivote. Por lo tanto, la posicion de la unidad de articulacion puede estar controlada de forma libre, y adicionalmente, dado que la unidad de accionamiento del pivote esta prevista desde la posicion acoplamiento hacia el lado extremo de la punta del miembro de brazo principal, la distancia a la unidad de articulacion llega a ser cercana, y el mecanismo de transmision de accionamiento puede escalar.

En la presente invencion, la unidad de rotacion que tiene el rotor esta acoplada a la unidad de articulacion. Por lo tanto, dado que el motor de la unidad de rotacion puede girar independientemente del desplazamiento de la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal, se puede aumentar la cantidad de desplazamiento del rotor de la unidad de rotacion acoplado al lado extremo de la punta del miembro de brazo principal, y la aplicacion del dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion ademas aumenta.

Ademas, en la presente invencion, el miembro de pivotamiento esta acoplado de forma pivotante a la unidad de articulacion y la unidad de rotacion que tiene el rotor esta acoplada al miembro de pivotamiento. Por lo tanto, la unidad de rotacion conectada a la unidad de articulacion a traves del miembro de pivotamiento puede desplazar su rotor de forma independiente a la cantidad de desplazamiento de la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal, y el desplazamiento de la posicion del rotor situado en el extremo de la punta mas lejano se incrementa mucho mas.

Ademas, en la presente invencion, la unidad de agarre esta conectada al rotor de la unidad de rotacion. Por lo tanto, el agarre (sujecion), el cual responde de forma flexible a la retraccion de la pieza de trabajo, siendo el objetivo de agarre, se pue de realizar mediante el rotor de la unidad de rotacion en el que se aumenta la cantidad de desplazamiento de la posicion, y el dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion se puede utilizar, de forma adecuada, para la aplicacion de agarre.

En la presente invencion, la unidad de articulacion, la unidad de rotacion, y la unidad de pivotamiento estan acopladas entre si en este orden. Por lo tanto, la unidad de rotacion puede realizar el desplazamiento de posicion en un rango diferente al caso del acoplamiento, en un orden diferente al mencionado, la aplicacion del dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con la presente invencion ademas aumenta.

Ademas, en la presente invencion, la unidad de agarre esta conectada al lado extremo de la punta de la unidad pivotante. Por lo tanto, la unidad de agarre se puede pivotar proximalmente a la pieza de trabajo que es el objetivo de agarre, y se puede proporcionar el dispositivo con mecanismo Scott Russell que incluye una funcion de agarre adecuada para dicha aplicacion de agarre.

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Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra un dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con un primer modo de realizacion de la presente invencion.

La figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra un dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con un primer modo de realizacion, en un estado en el que se han eliminado cubiertas que cubren una circunferencia exterior del dispositivo con mecanismo Scott Russell.

La figura 3 es una vista lateral de un miembro de brazo principal, un miembro de brazo secundario y similar del dispositivo con mecanismo Scott Russell visto desde una direccion.

La figura 4 es una vista lateral del dispositivo con mecanismo Scott Russell visto desde otra direccion.

La figura 5 es una vista en planta del dispositivo con mecanismo Scott Russell.

La figura 6 es una vista posterior de una unidad de pilar del dispositivo con mecanismo Scott Russell.

La figura 7 es una vista frontal de la unidad de pilar en la que una parte principal se ve desde una llnea E-E de la figura 4.

La figura 8 es una vista agrandada de la parte principal en la que se ilustra una parte extrema de la punta y similar del miembro de brazo principal.

La figura 9 es una vista lateral del dispositivo con mecanismo Scott Russell en la que se ilustra un estado en el cual las partes extremas de las bases del miembro de brazo principal y del miembro de brazo secundario estan separadas entre si.

La figura 10 es una vista esquematica que ilustra un ejemplo de piezas de trabajo siendo los objetivos de agarre.

La figura 11 (a) es una vista esquematica que ilustra cada unidad acoplada al lado extremo de la punta del miembro de brazo principal de un ejemplo modificado, y la figura 11 (b) es una vista esquematica que ilustra cada unidad de acuerdo con otro ejemplo modificado.

La figura 12 es una vista en perspectiva que ilustra un dispositivo con mecanismo Scott Russell de acuerdo con un segundo modo de realizacion de la presente invencion.

La figura 13 es una vista en perspectiva que ilustra el dispositivo con mecanismo Scott Russell del segundo modo de realizacion en un estado en el que se han eliminado cubiertas que cubren una circunferencia exterior del dispositivo con mecanismo Scott Russell.

La figura 14 es una vista esquematica que ilustra una parte extrema de la punta y similar de un miembro de brazo principal del dispositivo con mecanismo Scott Russell del segundo modo de realizacion.

Modos de llevar a cabo la invencion

La figura 1 muestra un dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell de acuerdo con un primer modo de realizacion de la presente invencion. El dispositivo 1 con mecanismo de Scott Russell del primer modo de realizacion corresponde a una aplicacion de agarre y una unidad 70 de agarre esta conectada al extremo de la punta de brazo 40 principal que esta acoplado de forma pivotante al brazo 50 secundario, a traves de una unidad 60 de articulacion y una unidad 65 de rotacion. Una unidad 10 de pilar, la cual se extiende en una direccion vertical, esta provista en lados extremos de las bases de brazo 40 principal y de brazo 50 secundario, y la unidad 10 de pilar incluye un segundo deslizador 20 movil de forma lineal (correspondiente a la segunda unidad movil de forma lineal de la presente invencion) y un primer deslizador 30 movil de forma lineal (correspondiente a la primera unidad movil de forma lineal de la presente invencion). A estos primer 20 y segundo 30 deslizadores, estan acoplados el brazo 40 principal y el brazo 30 secundario en sus lados extremos de las bases (partes extremas de las bases), respectivamente.

La figura 1 muestra una apariencia exterior en la que varios tipos de cubiertas forman una circunferencia externa del dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell. Tal como las cubiertas circunferenciales externas, hay cubiertas 10a y 10b de cara lateral y una cubierta 10c lateral de cara frontal de la unidad 10 de pilar, una cubierta 20a circundante del segundo deslizador 20, una cubierta 30 circundante del primer deslizador 30, una cubierta 30b del motor del primer deslizar 30, cubiertas 40a y 40b de cara lateral que cubren ambas caras laterales de un miembro 41 de brazo principal de brazo 40 principal, cubiertas 50a y 50b de cara lateral que cubren ambas caras laterales de un miembro 51 de brazo secundario de brazo 50 secundario, una cubierta 50c del motor de brazo 50 secundario y una cubierta 65a de la unidad 65 de rotacion, etc. Ademas, el dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell esta provisto de una parte 2 de conexion de llnea externa que tiene un total de tres conectores, por debajo de la cubierta 10a de cara

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lateral, la cual es una de las cubiertas de la cara lateral de la unidad 10 de pilar. La parte 2 de conexion de ilnea externa incluye un conector para las llneas de energla para los motores de accionamiento (motores M1 a M5), un conector para las llneas de deteccion referentes a detecciones de cantidades de rotacion del motor (deteccion mediante codificadores de giro incluidos en los motores), y un conector para una llnea de control de una valvula de accionamiento de un cilindro de presion neumatico incluido en la unidad 70 de agarre.

Se ha de notar que, una direccion del eje X ilustrada en la figura 1 corresponde a la direccion paralela a la direccion del espesor de la unidad 10 de pilar (ver las figuras 5 a 7). Ademas, una direccion del eje Y corresponde a la direccion paralela a la direccion longitudinal de la unidad 10 de pilar y tambien es una direccion ortogonal al eje X. Por otra parte, una direccion del eje Z corresponde a la direccion paralela a la direccion de la anchura de la unidad 10 de pilar y tambien es una direccion ortogonal tanto al eje X como al eje Y. Las direcciones del eje X, el eje Y, y el eje Z son comunes en otros dibujos tambien (figura 2 y siguientes).

La figura 2 muestra un dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell en un estado en el que los diversos tipos de cubiertas descritas mas arriba y similares, ilustradas en la figura 1 se han eliminado y se muestra la configuracion interna (la figura 3 y posteriores tambien ilustran el estado en el que las diferentes de cubiertas y similares se han eliminado, se ha de notar que, en las figuras 3 a 9, la ilustracion de la unidad 70 de agarre y similares se ha omitido para simplificar los dibujos). De aqul en adelante, se describen la estructura y similares de la unidad 10 de pilar, el primer deslizador 30, el segundo deslizador 20, el brazo 40 principal, el brazo 50 secundario, la unidad 60 de articulacion, la unidad 65 de rotacion, y la unidad 70 de agarre del dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell.

La unidad 10 de pilar ilustrada en, por ejemplo, las figuras 2, 6 y 7, esta provista de ralles 11a y 11b gula de deslizamiento lineal a ambos lados del lado de la cara frontal de la misma, en los que estan situados el brazo 40 principal y el brazo 50 secundario, en un rango sustancialmente completo de altura de la unidad 10 de pilar. Ademas, la unidad 10 de pilar esta dotada de un primer husillo 12 de bolas y un segundo husillo 14 de bolas paralelos al eje Y, hacia dentro de los ralles 11a y 11b gula de deslizamiento. El primer husillo 12 de bolas es para un movimiento lineal del primer deslizador 30 y el segundo husillo 14 de bolas es para un movimiento lineal del segundo deslizador 20. En este modo de realizacion, una cantidad de movimiento del segundo deslizador 20 se especifica que sea mayor que aquella del primer deslizador 30, y por lo tanto, la longitud del eje del husillo del segundo husillo 14 de bolas se establece mas larga que aquella del primer husillo 12 de bolas (aproximadamente tres veces en este modo de realizacion). Con el fin de prevenir un incremento de la dimension de la altura de la unidad 10 de pilar, ambos husillos 12 y 14 de bolas estan dispuestos para solaparse en el eje Y, y una pluralidad de placas se desplazan entre si e intervienen (desfase) en la conexion entre los deslizadores 30 y 20 como se describe mas adelante, de manera que el primer deslizador 30 y el segundo deslizador 20 se pueden situar en llnea en la direccion del eje Y.

Ademas, como se ilustra en las figuras 6 y 7, el primer motor M1 esta acoplado a un extremo inferior del primer husillo 12 de bolas y el segundo motor m2 esta acoplado a un extremo inferior del segundo husillo 14 de bolas. Accionando estos motores M1 y M2, el primer husillo 12 de bolas y el segundo husillo 14 de bolas pueden girar, o bien en la direccion de giro en el sentido de las agujas del reloj o bien en la direccion de giro en el sentido contrario a las agujas del reloj.

Por otra parte, el primer husillo 12 de bolas esta fijado con una tuerca 13 de husillo de bolas que tiene, de forma parcial, una forma cillndrica (ver la figura 6), y la tuerca 13 de husillo de bolas se mueve a lo largo de la direccion del eje Y gracias al giro del primer husillo 12 de bolas.

La tuerca 13 de husillo de bolas esta acoplada a una abrazadera 34 de acoplamiento del primer deslizador 30, y la abrazadera 34 de acoplamiento esta conectada a una placa 33 de deslizador que esta guiada mediante el rail 11a y 11b de gula deslizante descrito mas arriba para moverse de forma lineal (ver las figuras 2, 6 y 7). Ademas, como el primer deslizador 30, la placa 32 de abrazadera esta conectada, sustancialmente, paralela a la placa 33 de deslizador, con la intervencion de espaciadores para proporcionar un hueco predeterminado, de forma que la placa 32 de abrazadera cubra un area inferior de la placa 33 de deslizador. Ademas, el primer deslizador 30 esta provisto de una abrazadera 31 de conexion para que el brazo 50 secundario permanezca erguido desde la placa 32 de abrazadera en la direccion del eje Z. Se ha de notar que, la cubierta 10c lateral descrita mas arriba de la unidad 10 del pilar esta situada en el hueco entre la placa 33 de deslizador y la placa 32 de abrazadera de forma que incluso cuando la placa 33 de deslizador se mueve a lo largo de los ralles 11a y 11b de gula deslizantes, la cubierta 10c lateral de cara frontal puede cubrir el interior de la unidad 10 de pilar.

El primer deslizador 30 esta conectado con una unidad 35 de apoyo de la rotacion que incluye un rodamiento y similares en un lado del extremo 31 del extremo, en una cara superior y lateral del abrazadera 31 de conexion (en la direccion indicada por la fecha del eje Y), y en un miembro 36 de acoplamiento en una parte superior de la unidad 35 de apoyo de la rotacion. Ademas, el primer deslizador 30 esta conectado con el tercer motor M3 (correspondiente a la fuente de accionamiento pivotante de la presente invencion) en una cara inferior del abrazadera 31 de conexion, en la direccion opuesta desde la direccion de la flecha del eje Y), y mediante el accionamiento de este tercer motor M3, el miembro 36 de acoplamiento puede girar o bien a una direccion de giro en el sentido de las agujas del reloj o en una direccion de giro en el sentido contrario a las agujas del reloj, a traves de la unidad 35 de apoyo de la

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rotacion. Se ha de notar que, dado que el primer deslizador 30 esta conectado de manera que la unidad 35 de apoyo la rotacion y el miembro 36 de acoplamiento estan en posicion erguida sobre la superficie superior del abrazadera 3l de conexion, se puede evitar la interferencia entre el brazo 50 secundario (miembro 51 de brazo secundario) acoplado al miembro 36 de acoplamiento y la abrazadera 31 de conexion, y, por tanto, por ejemplo, la posicion de brazo 50 secundario (miembro 51 de brazo secundario) puede cambiar a la posicion ilustrada en la figura 9, y como resultado, contribuir a permitir llevar el extremo de la punta de brazo 40 principal (miembro 41 de brazo principal) de forma proximal a la base de brazo 50 secundario (miembro 51 de brazo secundario).

Ademas, el segundo deslizador 20, basicamente, tiene una configuracion similar al primer deslizador 30 descrito mas arriba, en el cual una tuerca 15 de husillo de bolas fijada al segundo husillo 14 de bolas (ver la figura 6, la tuerca 15 de husillo de bolas tambien se mueve a lo largo de la direccion del eje Y mediante la rotacion del segundo husillo 14 de bolas) esta conectado a una abrazadera 24 de acoplamiento, y esta abrazadera 24 de acoplamiento esta conectada a una placa 23 deslizante la cual esta guiada mediante los ralles 11a y 11b de gula de deslizamiento lineal descritos anteriormente, para moverse de forma lineal (ver las figuras 2, 6 y 7). Ademas, en cuanto al segundo deslizador 20, la placa 22 de abrazadera esta conectada sustancialmente paralela a la placa 23 deslizante con un hueco predeterminado entre ellas mediante un eje espaciador, para cubrir un area superior de la placa 23 deslizante. Se proporciona una abrazadera 21 de conexion para el brazo 40 principal a esta placa 22 de abrazadera.

Ademas, en el segundo deslizador 20, un miembro 25 de acoplamiento esta conectado de forma giratoria con la cara inferior de un extremo de la punta 21a (lado) de la placa 21 de conexion (en la direccion opuesta desde la direccion de la flecha del eje Y) a traves, por ejemplo, de un rodamiento. Un eje de la rotacion del miembro 25 de acoplamiento y un eje central del miembro 36 de acoplamiento del primer deslizador 30 descrito mas arriba se situan en la misma llnea recta que es paralela al eje Y, de forma especlfica, los ejes de rotacion (ejes de pivote) de los miembros 25 y 36 de acoplamiento coinciden con un primer eje L1 (correspondiente a la llnea recta virtual) ilustrado en la figura 4.

Una parte 41a extrema de la base del miembro 41 de brazo principal que forma el brazo 40 principal esta acoplado de forma pivotante con el miembro 25 el acoplamiento del segundo deslizador 20 descrito mas arriba. Se ha de notar que, el miembro 25 de acoplamiento esta acoplado para colgar desde la cara inferior del abrazadera 21 de conexion, similar al caso de brazo 50 secundario (miembro 51 de brazo secundario) descrito mas arriba, se puede evitar la interferencia entre el brazo 40 principal (miembro 41 de brazo principal) y la abrazadera 21 de conexion, y por tanto, la posicion de brazo 40 principal (miembro 41 de brazo principal) se puede cambiar a la posicion ilustrada en la figura 9. El miembro 41 principal tiene una rigidez deseada y tiene, como se ilustra en las figuras 3, 4 y similares, sobretodo una forma similar a un boomerang (la forma del caracter Kana japones “HE”) por doblado en una parte 41d intermedia en la direccion longitudinal (y la posicion 41b de acoplamiento acoplada al miembro 50 de brazo secundario situado en el otro lado de la parte 41d intermedia). De forma especlfica, el miembro 41 de brazo principal esta formado como una primera seccion 42 lineal en una zona desde la parte 41a de la base, la cual es el lado de acoplamiento al miembro 25 de acoplamiento del segundo deslizador 20, hasta la parte 41d intermedia (posicion 41b de acoplamiento), tambien se forma una segunda seccion 43 lineal en una zona desde la parte 41d intermedia (posicion 41 b de acoplamiento) hasta la parte extrema 41 c del extremo (ver la figura 3) y tiene una forma doblada en la posicion 41b de acoplamiento de manera que un angulo, en la posicion 41b de acoplamiento que esta intercalada entre esta primera seccion 42 y la segunda seccion 43, se hace mas estrecho que 180°.

Con respecto al angulo mas arriba descrito en el lado de la posicion 41b de acoplamiento, el angulo se establece de manera que la segunda seccion 43 del miembro 41 de brazo principal es sustancialmente paralela al miembro 51 de brazo secundario, en un estado en el que los extremos 41a y 51a de las bases de los respectivos miembro 41 de brazo principal y miembro 51 de brazo secundario estan lo mas separados posible entre si, como se describe mas adelante (ver la figura 9). Se ha de notar que, en este modo de realizacion, aunque el paralelismo entre la segunda seccion 43 del miembro 41 de brazo principal y del miembro 51 de brazo secundario no es exacta y hay aproximadamente un 2° de desnivel, en la presente invention, se establece que el desnivel dentro de un rango de aproximadamente ± 10° significa un angulo sustancialmente paralelo.

Por otro lado, el miembro 41 de brazo principal esta provisto, de forma sobresaliente, de una parte convexa 44 similar a una placa utilizada para acoplarse al miembro 51 de brazo secundario, en la posicion 41b de acoplamiento. Por lo tanto, el miembro 41 de brazo principal esta doblado en la parte 41d intermedia en la que la primera seccion 42 se une a la segunda seccion 43 de tal manera que una portion doblada del miembro 41 de brazo principal desvla la parte 44 convexa de la posicion 41b de acoplamiento hacia el lado opuesto del lado en el que se situa el miembro 51 de brazo secundario.

Dicho miembro 41 de brazo principal esta formado con una parte 41f concava en la parte 41a extrema de la base (ver la figura 2), el miembro 25 de acoplamiento provisto, de forma sobresaliente hacia abajo desde el segundo deslizador 20, esta dispuesto en esta parte 41f concava, y un eje 45 de acoplamiento (ver las figuras 2 y 3) acopla de forma giratoria a la parte 41a extrema de la base del miembro 41 de brazo principal al miembro 25 de acoplamiento. Se ha de notar que, el eje 45 de acoplamiento es un eje paralelo al miembro 41 de brazo principal en la direccion del espesor (el eje es paralelo al eje X en un estado en el que los brazos no estan girados, ilustrado la figura 2) y corresponde a un cuarto eje L4 ilustrado en la figura 5. Ademas, el miembro 41 de brazo principal esta

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tambien formado de una parte 41g concava para acoplar la unidad 60 de articulacion, descrita mas adelante, en la parte 41c extrema de la punta, de forma similar a la parte 41a extrema de la base (ver la figura 2). Se ha de notar que, el miembro 41 de brazo principal tiene dimensiones deseadas aseguradas en una seccion transversal ortogonal a la direction longitudinal (cada dimension de altura y espesor) de manera que, por ejemplo, un motor, llneas electricas de varios tipos de controles, y una tuberla de suministro de aire para una cilindro de presion neumatico, se pueden colocar y disponer dentro del miembro.

Ademas, el miembro 41 de brazo principal esta provisto de una unidad 80 de mecanismo pivotante en una cara 41e lateral de la segunda seccion 43 y la parte 44 concava de la position 41b de acoplamiento (ver las figuras 2, 3 y 8). La unidad 80 de mecanismo pivotante transmite una cantidad de pivotamiento, producida por el pivote en la posicion 41b de acoplamiento entre el miembro 41 de brazo principal y el miembro 51 de brazo secundario, al pivote de la unidad 60 de articulacion acoplada a la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal.

Como se ilustra en la figura 8, la unidad 80 de mecanismo pivotante tiene una primera polea 81 prevista en un eje 46 de acoplamiento, siendo un centro de acoplamiento de los miembros 41 y 51 de brazo principal y secundario, una polea 82 intermedia provista en un lado de la parte 41d, relativamente intermedio, del miembro 41 de brazo principal, y una polea 83 final prevista en un eje 47 de acoplamiento de la parte extrema 41c de la punta del miembro 41 de brazo principal (y teniendo el mismo diametro que la primera polea 81), y una polea 84 tensora provista cerca de la polea 82 intermedia. Una correa 85 esta enrollada alrededor de cada una de estas poleas 81 a 84. Se ha de notar que, estos ejes 46 y 47 de acoplamiento son paralelos al eje 45 de acoplamiento descrito mas arriba. En la figura 5, el eje 46 de acoplamiento corresponde a un sexto eje L6 y el eje 47 de acoplamiento corresponde a un septimo eje L7.

Cuando el angulo de acoplamiento entre el miembro 41 de brazo principal y el miembro 51 de brazo secundario se cambia mediante una unidad 80 de mecanismo pivotante y el eje 46 de acoplamiento en la posicion 41b de acoplamiento pivota (gira), por consiguiente la primera polea 81 gira, siendo transmitido el giro a la polea 83 final a traves de la correa 85 y el eje 47 de acoplamiento de la parte extrema 41c del extremo gira junto con la polea 83 final. Mediante dicho mecanismo de transmision, el eje 47 de acoplamiento de la parte extrema 41c de la punta del miembro 41 de brazo principal (y la unidad 60 de articulacion conectada al eje 47 de acoplamiento) pueden pivotar automaticamente cooperando en el cambio de angulo de la posicion 41b de acoplamiento (la cantidad de pivotamiento transmitida desde la primera polea 81 a la polea 83 final es igual).

A continuation se describe el miembro 51 de brazo secundario. El miembro 51 de brazo secundario es un miembro lineal que tiene una rigidez deseada, la parte 51a extrema de la base esta formada de una parte 51e concava, de forma similar al miembro 41 de brazo principal, el miembro 36 de acoplamiento provisto de forma sobresaliente hacia arriba desde el primer deslizador 30 se dispone en esta parte 51e concava, y el eje 52 de acoplamiento acopla de forma giratoria la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario al miembro 36 de acoplamiento (ver las figuras 2 y 3). Se ha de notar que, el eje 52 de acoplamiento es tambien un eje paralelo al eje 45 de acoplamiento descrito mas arriba, y corresponde al quinto eje L5 en la figura 5. Se ha de notar que, el miembro 51 de brazo secundario tiene dimensiones deseadas aseguradas en una seccion transversal ortogonal a la direccion longitudinal (cada dimension de altura y espesor) de manera que, por ejemplo, un motor y llneas electricas de varios tipos de controles, se pueden colocar y disponer dentro del miembro.

Por otro lado, la parte 51b extrema de la punta del miembro 51 de brazo secundario esta solapada a una cara de la parte 44 convexa similar a una placa que esta prevista en la posicion 41b de acoplamiento del miembro 41 de brazo descrito mas arriba, y esta conectada de forma pivotante al eje 46 de acoplamiento descrito mas arriba. El miembro 51 de brazo secundario acoplado, como se ha mencionado, se cambia en el angulo de acoplamiento con el miembro 41 de brazo principal mediante el pivote en el eje 46 de acoplamiento.

Ademas, el miembro 51 de brazo secundario esta conectado con el cuarto motor M4 en una posicion, relativamente en un lado de parte 51a extrema de la base de una cara 51c lateral de la misma (ver las figuras 2 y 3), y una salida del accionamiento de este cuarto motor M4 se transmite a una unidad 90 del mecanismo de transmision del accionamiento prevista en la otra cara 51d lateral del miembro 51 de brazo secundario (ver la figura 4). La unidad 90 del mecanismo de trasmision del accionamiento esta configurada con una polea 91 de accionamiento conectada con un eje de salida del cuarto motor M4, una polea 92 de accionamiento conectada al eje 46 de acoplamiento de la posicion 41b de acoplamiento descrita mas arriba, y una correa 93 enrollada alrededor de cada una de las poleas 91 y 92. Cuando el cuarto motor M4 gira su eje de salida, la rotation es transmitida a la polea 91 de accionamiento y tambien gira la polea 92 de accionamiento mediante la correa 93, y el pivote del eje 46 de acoplamiento de la posicion 41b de acoplamiento es accionado. Por lo tanto, el cuarto motor M4 y la unidad 90 de mecanismo de trasmision el accionamiento se corresponden con la unidad de accionamiento de pivote de la presente invention.

En este caso, en el que los miembros 41 y 51 de brazo principal y secundario que tienen la configuration descrita mas arriba, esta definida de tal manera que el eje 45 de acoplamiento en el lado de la parte 41a extrema de la base del miembro 41 de brazo principal es “A”, el eje 46 de acoplamiento de la posicion 41b de acoplamiento es “B”, el eje 47 de acoplamiento en la parte 41c extrema de la punta es “C” y el eje 52 de acoplamiento en el lado de la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario es “D” como se ilustra la figura 4, incluso si el angulo de

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acoplamiento entre ambos miembros 41 y 51 de brazo (el angulo intercalado mediante la primera seccion 42 del miembro 41 de brazo principal y del miembro 51 de brazo secundario) se cambia, la “A”, “B” y “C” estan situadas en la misma llnea recta. Por otro lado, una primera distancia desde “A” hasta “B”, una segunda distancia desde “B” hasta “C”, y una tercera distancia desde “D” hasta “B”, son todas iguales entre si. Por lo tanto, incluso cuando el miembro 41 de brazo principal esta doblado con una forma similar a un boomerang, los miembros 41 y 51 de brazo principal y secundario se mantienen como el mecanismo Scott Russell. Se ha de notar que, la “A” y tambien la “D” estan situadas sobre el primer eje L1 correspondiente a la llnea recta virtual, y la llnea recta que conecta a la “C” y la “D” es ortogonal al primer eje L1. Por otro lado, con el mecanismo Scott Russell, debido al funcionamiento caracterlstico, incluso si el angulo de acoplamiento se cambia en un rango fijo (la misma velocidad), no se fija un estado de movimiento (velocidad de movimiento) en el lado extremo de la punta del miembro 41 de brazo principal, de forma especlfica, mediante el cambio del angulo de acoplamiento en un rango fijo, dado que las partes 41a y 51a extremas de las bases de ambos miembros 41 y 51 estan separadas (distanciadas) mas lejos entre si, la situacion del movimiento (velocidad de movimiento) del lado extremo de la punta del miembro 41 de brazo principal se acelera.

La figura 5 ilustra una vista en planta de un estado en el que el miembro 51 de brazo secundario esta acoplado al miembro 41 de brazo principal como se describe mas arriba. El miembro 51 de brazo secundario esta dispuesto dentro de la dimension del miembro 41 de brazo principal en la direccion del espesor (la direccion del eje X en la figura 5) y las dimensiones de espesor de ambos miembros 41 y 51 de brazo se reducen significativamente en comparacion con los dispositivos convencionales (dispositivos en los que ambos miembros de brazo estan solapados y acoplados entre si, divulgados en los Documentos de Patente 2 a 5 descritos mas arriba). Se ha de notar que, en este modo de realizacion, ambos miembros 41 y 51 de brazo estan acoplados de manera que las llneas centrales de ambos miembros 41 a 51 de brazo en la direccion longitudinal (la llnea central L8 ilustrada en la figura 5) coinciden en una direccion de vista en planta.

A continuacion se describen la unidad 60 de articulacion, la unidad 65 de rotacion, y la unidad 70 de agarre acopladas al lado extremo de la punta del miembro 41 de brazo principal. La unidad 60 articulacion esta configurada con un miembro 61 de articulacion cubico, y una parte 61a extrema posterior se dispone dentro de la parte 41g concava formada en el lado extremo de la punta del miembro 41 de brazo principal descrito mas arriba y conectada al eje 47 de acoplamiento. Por tanto, cuando el eje 47 de acoplamiento pivota, la unidad 60 de articulacion pivota. Se ha de notar que, en un estado de referencia (estado que resume el origen), la unidad 60 de articulacion esta fijada al eje 47 de acoplamiento, de manera que un eje direccional desde la parte 61a extrema posterior del miembro 61 de articulacion hasta la parte 61b extrema de la punta del miembro 61 de articulacion (correspondiendo al segundo eje L2 ilustrado la figura 4) es paralelo al eje central de pivote de ambos miembros 41 y 51 de brazo en el lado extremo de la base (correspondiente al primer eje L1 ilustrado en la figura 4). Por lo tanto, incluso cuando cambia el angulo de acoplamiento en la posicion 41b de acoplamiento entre ambos miembros 41 y 51 de brazo, por el trabajo de la unidad 80 del mecanismo pivotante descrita mas arriba, provista en el miembro 41 de brazo principal, un estado del segundo eje L2 con respecto a la unidad 60 articulacion en referencia al primer eje L1 mantenido como tal es, de forma automatica, sustancialmente paralelo.

La unidad 65 de rotacion esta acoplada a un lado de la unidad 60 de articulacion. La unidad 65 de rotacion tiene en la misma el quinto motor M5 e incluye tambien una placa 66 de soporte que soporta el lado extremo de la punta del quinto motor M5 y un rotor 67 para ser rotado por el quinto motor M5 (ver las figuras 2, 4, 8, etc.). Como se ilustra en las figuras 4 y 8, el quinto motor M5 esta dispuesto de tal manera que su eje de rotacion (correspondiente con el tercer eje L3) es paralelo al eje direccional de la unidad 60 de articulacion (el segundo eje L2).

El rotor 67 de la unidad 65 de rotacion esta conectado con la unidad 70 de agarre. La unidad 70 esta dispuesta para quedar enfrentada al mismo, con una pinza 71 de agarre correspondiente a la forma de la pieza de trabajo, siendo un objeto de agarre (ver la figura 2) y dicha pinza 71 de agarre puede estar abierta y cerrada mediante un cilindro neumatico.

A continuacion, se describen del primer al quinto motores M1 a M5. Como cada motor M1 a M5 de este modo de realizacion, se utiliza un motor con un codificador rotatorio de forma que se puede detectar un estado de funcionamiento de cada uno de los motores M1 a M5 utilizando una deteccion de la cantidad de rotacion mediante el codificador rotatorio. Por otro lado, en este modo de realizacion, se proporciona una funcion de frenado a los motores M1, M2 y M4 con el fin de estabilizar las posiciones de los miembros 41 y 51 de los brazos principal y secundario en un estado estable (la funcion de frenado tambien se puede proporcionar a los motores M3 y m5 obviamente). Un controlador de motor (no ilustrado) esta conectado a cada uno de estos motores M1 a M5, el giro de cada uno de los motores M1 a M5 es controlado de forma individual, y en algunos casos se realiza tambien un control de sincronizacion de varios de los motores.

Para la rotacion del primer motor M1, cuando se acciona la rotacion del mismo, el primer deslizador 30 se mueve de forma lineal en la direccion de la flecha (3) o de la flecha (4) ilustradas en la figura 4, de acuerdo con la direccion de la rotacion. Ademas, cuando se acciona el segundo motor M2, el segundo deslizador 20 se mueve de forma lineal en la direccion de la flecha (1) o de la flecha (2) ilustradas en la figura 4, de acuerdo con la direccion de la rotacion.

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Por lo tanto, por ejemplo, cuando el segundo motor M2 gira de manera que el segundo deslizador 20 se mueve de forma lineal en la direccion de la flecha (1) ilustrada en la figura 4, cambia el angulo de acoplamiento entre la primera seccion 42 del miembro 41 de brazo principal y del miembro 51 de brazo secundario para hacerse mas grande. Por otro lado, cuando el segundo motor M2 gira de manera que el segundo deslizador 20 se mueve de forma lineal en la direccion de la flecha (2), el angulo de acoplamiento cambia para hacerse mas pequeno. Ademas, cuando el primer motor M1 gira de manera que el primer deslizador 30 se mueve de forma lineal en la direccion de la flecha (4), el angulo de acoplamiento cambia para hacerse mas grande y cuando el primer motor M1 gira de manera que el primer deslizador 30 se mueve de forma lineal en la direccion de la flecha (3), el angulo de acoplamiento cambia para hacerse mas pequeno. Dichos cambios del angulo de acoplamiento se realizan mediante la unidad 10 de pilar, el primer 30 y segundo 20 deslizadores actuan como cambiadores del angulo de la presente invencion.

Se ha de notar que, en un caso en el que se desee que se produzca de forma rapida el cambio de un aumento en el angulo de acoplamiento, la rotaciones el primer M1 y segundo M2 motores estan controladas de manera que el movimiento lineal del segundo deslizador 20 en la direccion de la flecha (1) y el movimiento lineal del segundo deslizador 30 en la direccion de la fecha (4) se realizan de forma simultanea. De forma similar, en un caso en el que se desee que se produzca de forma rapida el cambio de una disminucion en el angulo de acoplamiento, la rotaciones del primer M1 y segundo M2 motores estan controladas de manera que el movimiento lineal del segundo deslizador 20 en la direccion de la flecha (2) y el movimiento lineal del segundo deslizador 30 en la direccion de la fecha (3) se realizan de forma simultanea.

En un caso en el que las partes 41a y 51a extremas de las bases de los miembros 41 y 51 de brazo se hace que esten en una relacion posicional en la que estan lo mas separados posible entre si mediante dichos controles de rotacion del primer M1 y segundo M2 motores, como se muestra la figura 9, la segunda seccion 43 del miembro 41 de brazo principal se llega a poner sustancialmente paralela al miembro 51 de brazo secundario. Por lo tanto, la parte 41a extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal se puede llevar cerca, justo al lado, de la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario, y el dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell de este modo de realizacion llega a ser adecuado para una aplicacion en la cual se requiera hacer llegar el extremo de la punta del miembro 41 de brazo principal hasta el lado cercano a la unidad 10 de pilar. Adicionalmente, debido a las caracterlsticas de funcionamiento del propio mecanismo Scott Russell descrito mas arriba, incluso cuando se fija el rango de cambio del angulo de acoplamiento (la velocidad de cambio del angulo es fija), dado que la velocidad de movimiento de la parte 41a extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal aumenta cuando las partes 41a y 51a extrema de la base se separan lo mas lejos posible entre ellas, se hace rapida la llegada de la parte 41a extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal hasta la unidad 10 de pilar, y se logra una operacion de llegada mas eficiente.

Se ha de notar que, las rotaciones del primer M1 y segundo M2 motores tambien pueden ser controladas de tal manera que el primer 20 y el segundo 30 deslizadores se muevan de forma lineal en la misma direccion a la misma velocidad, y en dicho control, los miembros 41 y 51 de brazos principal y secundario se mueven hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje Y mientras mantienen el angulo de acoplamiento.

Por otra parte, el pivote del tercer motor M3 llega a ser, como se ilustra la figura 5, el pivote (giro) de los miembros 41 y 51 de brazos principal y secundario en la direccion de la flecha de la figura 5, centrandose en el primer eje L1. Dado que dicho giro es realizado independientemente de que la unidad 10 de pilar tenga un peso elevado, en comparacion al caso de un robot industrial convencional relacionado con el Documento de Patente 1, el par de traccion provocado por el tercer motor M3 requiere que se reduzca el giro, y por lo tanto, se puede lograr que la operacion de giro sea suave y excelente en su capacidad de respuesta. Se ha de notar que, incluso si los miembros 41 y 51 de brazos principal y secundario se giran en gran medida, la posicion de conexion del cuarto motor M4 se establece de tal manera que el cuarto motor M4 conectado al miembro 51 de brazo principal no interfiera con la unidad 10 de pilar.

A continuacion se describe el pivote del cuarto motor M4. Primero, incluso cuando se cambia el angulo de acoplamiento mediante el movimiento de forma lineal de o bien el segundo deslizador 20 o el primer deslizador 30, como se describe mas arriba, en un estado en el que el cuarto motor M4 es libre y no pivota, la unidad 60 de articulacion acoplada a la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal es automaticamente pivotada por la unidad 80 de mecanismo pivotante para mantener el estado en el que el eje direccional de la unidad 60 de articulacion (el segundo eje L2; ver la figura 4) es sustancialmente en paralelo al primer eje L1. Adicionalmente, cuando el cuarto motor M4 es pivotado, el giro del cuarto motor M4 es trasmitido al eje 47 acoplamiento a traves de la unidad 90 de mecanismo de transmision de accionamiento y de la unidad 80 de mecanismo pivotante, y la unidad 60 de articulacion puede pivotar independientemente de los pivotes anteriores. Por lo tanto, la unidad 60 de articulacion puede balancearse para pivotar centrandose en el eje 47 de acoplamiento mediante el control de pivote del cuarto motor M4.

Ademas, cuando el quinto motor M5 se pivota, la unidad 70 de agarre gira centrandose en el tercer eje L3, y se puede cambiar la direccion de la pinza 71 de agarre libremente. Adicionalmente, combinando los pivotes de los respectivos motores M1 a M5 descritos mas arriba, por ejemplo, la posicion y la postura de la unidad 70 de agarre se pueden disponer libremente, y por consiguiente, el dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell de acuerdo con este

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modo de realizacion se puede usar de forma adecuada, por ejemplo, en un caso de agarre de piezas de trabajo W que sean cargadas a granel en varias direcciones sobre la cara superior de una mesa, de una mesa ilustrada en la figura 10.

Se ha de notar que, el dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell del primer modo de realizacion no esta limitado a los contenidos descritos mas arriba y se consideran varios tipos de ejemplos modificados. Por ejemplo, la forma doblada del miembro 41 de brazo principal puede tener, en lugar de tener una forma en la cual la primera 42 y la segunda 43 secciones lineales estan curvadas entre ellas, en la parte 41d intermedia (posicion 41b de acoplamiento) una forma similar a un boomerang en la cual el miembro de brazo principal este curvado en arco para tener una forma en la que no se genere facilmente una concentracion de estres, eliminando el punto de doblado en la parte 41d intermedia (posicion 41b de acoplamiento).

Por otro lado, en un caso en el que se desea dirigir en direccion ascendente a la unidad 70 de agarre (la direccion la cual indica la flecha del eje Y), los miembros 41 y 51 de brazos principal y secundario estan dispuestos boca abajo de manera que la parte 41a extrema de la base del miembro 41 de brazo principal esta acoplada al primer deslizador 30 y la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario esta acoplada al segundo deslizador 20. De forma adicional, en el caso de simplificar la estructura, o bien el sistema de accionamiento en referencia al primer husillo 12 de bolas y el primer deslizador 30 o bien el sistema de accionamiento referente al segundo husillo 14 bolas y al segundo deslizador 20, pueden omitirse para tener una configuracion en la que solo, o bien la parte 41a extrema de la base del miembro 41 de brazo principal o bien la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario, se mueva de forma lineal (dicha configuracion simplificada es tambien aplicable al caso en el que los miembros 41 y 51 de brazos principal y secundario descritos mas arriba se dispongan bocabajo).

Ademas, con respecto al mecanismo para pivotar la unidad 60 de articulacion en cooperacion con el cambio del angulo de acoplamiento, con el fin de pivotar automaticamente, mientras se mantiene el estado en el eje direccional del miembro 61 de articulacion (el segundo eje L2 ilustrado la figura 4) esta, de forma mas precisa, paralelo al eje central de giro de ambos miembros 41 y 51 de brazo (el primer eje L1 ilustrado en la figura 4), la siguiente configuracion es preferible. Es decir, la polea 91 de accionamiento ilustrada en la figura 4 se fija al eje 52 de acoplamiento situado en la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario, y este eje 52 de acoplamiento esta tambien fijado a la parte 51a extrema de la base. Por ejemplo, se forman ranuras de llave en el eje 52 de acoplamiento y un orificio de eje, el eje 52 de acoplamiento se fija a la polea 91 de accionamiento y al miembro 51 de brazo secundario por encaje por presion de una llave en los mismos. Se ha de notar que, con esta configuracion, el cuarto motor M4 se mueve hasta el miembro 41 de brazo principal como se describe mas adelante. Mediante la configuracion descrita mas arriba, la polea 91 de accionamiento gira en correspondencia con el pivote de la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario, y la cantidad de rotacion es transmitida, desde el la polea 92 accionada al eje 47 el acoplamiento de la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal, a traves de la unidad 80 de mecanismo de pivotamiento ilustrada en la figura 8. Por lo tanto, dado que la unidad 60 de articulacion (miembro 61 de articulacion) pivota mediante la cantidad de rotacion de la parte 51a extrema de la base del miembro 51 de brazo secundario, incluso cuando cambia el angulo de acoplamiento entre ambos miembros 41 y 52, el estado paralelo del segundo y primer ejes L2 y L1 se mantiene de forma mas precisa.

Ademas, con la configuracion descrita mas arriba, es adecuado para el cuarto motor M4 estar dispuesto en el miembro 41 de brazo principal, de manera que se acciona por cualquiera de, o bien la primera polea 81, la polea 82 intermedia, o la polea 83 final previstas en la unidad 80 de mecanismo pivotante ilustrada en la figura 8. Por lo tanto la unidad 60 de articulacion (miembro 61 de articulacion) se puede pivotar en dos tipos de maneras del pivotamiento automatico descrito mas arriba y el pivote controlado por el cuarto motor M4.

Ademas, el tercer motor M3 tambien puede estar dispuesto en el lado del segundo deslizador 20. Dado que el tercer motor M3 basicamente tiene un peso predeterminado, es preferible disponer el tercer motor M3 en el deslizador con menor frecuencia de movimiento. Ademas, como en la unidad conectada al lado extremo de la punta del miembro 41 de brazo principal, se puedan acoplar diversos tipos de unidades de acuerdo con las aplicaciones, por ejemplo.

Las figuras 11 (a) y 11 (b) ilustran un ejemplo modificado de varios tipos de unidades acopladas a la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal. La figura 11(a) es similar a la descripcion de mas arriba hasta el punto de que la unidad 60 de articulacion y la unidad 65 de rotacion estan acopladas a la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal, pero el lado extremo adicional del mismo es diferente del descrito mas arriba. Es decir, una unidad 75 de pivotamiento esta acoplada al rotor 67 de la unidad 65 de rotacion, una unidad 70' de agarre esta acoplada al lado extremo de la punta del mismo. En la unidad 77 de pivotamiento, un primer miembro 76 esta acoplado de forma pivotante a un segundo miembro 77 mediante un eje 78 de acoplamiento, y este eje 78 de acoplamiento es un eje paralelo al eje 47 de acoplamiento a la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal descrito mas arriba. Pivotando este eje 78 de acoplamiento mediante un motor (no ilustrado) conectado al primer miembro 76, se realiza el pivote del segundo miembro 77. Por tanto, se puede aumentar ademas el grado de libertad respecto a la posicion de la unidad 70' de agarre unida a la parte 77a de extremo de la punta del segundo miembro 77.

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La figura 11(b) es otro ejemplo modificado en el cual la unidad 60' de articulacion similar a un brazo esta acoplada de forma pivotante a la parte 41b extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal, y la unidad 60' de articulacion acopla, de forma pivotante, una unidad 63 intermedia (correspondiendo al miembro de pivotamiento) con una parte 60a' extrema de la punta. Un eje 62 de acoplamiento asociado a un pivote de la parte 60a' extrema de la punta es paralelo al eje 47 el acoplamiento de la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal. Ademas, la unidad 65 de rotacion esta acoplada a la unidad 63 intermedia y la unidad 70' de agarre esta conectada al rotor 67 previsto en la unidad 65 de rotacion. En el ejemplo ilustrado en la figura 11(b) en comparacion con el ejemplo ilustrado en la figura 11(a), los ordenes de la rotacion y de pivote son inversos, el rango relativo al cambio de posicion de la unidad 70' de agarre situada en el extremo de la punta es tambien diferente al del caso de la figura 11(a), aplicandolo a la figura 11(a) o a la figura 11(b) de acuerdo con la aplicacion, se puede obtener una posicion optima para el agarre de la unidad 70' de agarre.

Por otro lado, en una aplicacion distinta a la de agarre, por ejemplo, en el caso de aplicarse a la aplicacion de posicionamiento y movimiento de piezas de trabajo, una unidad de posicionamiento o similar se conecta en lugar de la unidad 70 de agarre. Ademas, por ejemplo, dicha unidad 70 de agarre y la unidad de posicionamiento pueden, si el cambio de posicion o similar debido a la rotacion es innecesario, estar acoplados a la unidad 60 de articulacion descrita mas arriba y, ademas, en un caso en el que se ha simplificado la estructura, pueden estar conectadas, directamente, de forma pivotante al eje 47 de acoplamiento de la parte 41c extrema de la punta del miembro 41 de brazo principal. Adicionalmente, ademas del agarre y del posicionamiento, una unidad correspondiente a diversos tipos de trabajo, como transporte y presurizacion, puede estar acoplada en lugar de las unidades 70 y 70' de agarre descrita mas arriba para hacer mas amplia la aplicacion del dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell de acuerdo con el primer modo de realizacion.

Las figuras 12 a 14 ilustran un dispositivo 100 con mecanismo Scott Russell de acuerdo con un segundo modo de realizacion de la presente invencion. El dispositivo 100 con mecanismo Scott Russell de acuerdo al segundo modo de realizacion es basicamente similar al dispositivo 1 con mecanismo Scott Russell del primer modo de realizacion, pero las principales diferencias se centran en la diferente disposition en la posicion del cuarto motor M4 y en que se omite la unidad 80 de mecanismo pivotante.

Es decir, el dispositivo 100 con mecanismo Scott Russell del segundo modo de realizacion acopla una parte 140a extrema de la base de un miembro 140 de brazo principal y una parte 150a extrema de la base de un miembro 150 de brazo secundario a un segundo deslizador 120 y a un primer deslizador 130 previstos en una unidad 110 de pilar respectivamente, y una unidad 165 de rotacion se acopla a la parte 140c extrema de la punta del miembro 140 de brazo principal a traves de una unidad 160 de articulacion similar a una placa, y una unidad 170 de agarre esta conectada a una unidad 167 de rotacion prevista en la unidad 165 de rotacion. Se ha de notar que, en el segundo modo de realizacion, el cableado para el tercer motor M3 conectado al primer deslizador 130 se lleva afuera de la unidad 110 de pilar, y por lo tanto, un tubo 101 de cableado para proteger el cableado se suspende en forma de U.

Ademas, el miembro 140 de brazo principal tiene sobretodo una forma similar a un boomerang (la forma del caracter Kana japones “HE”) por doblado en una parte 140d intermedia (y una posicion 140b de acoplamiento acoplada al miembro 150 de brazo secundario situada en el otro lado de la parte 140d intermedia), y tiene una primera section 142 lineal en una zona desde la parte 140a extrema de la base hasta la parte 140d intermedia (posicion 140b de acoplamiento), una segunda 143 seccion lineal en una zona desde la parte 140d intermedia (posicion 140b de acoplamiento) hasta la parte 140c extrema de la punta. El miembro 140 de brazo principal tiene una parte 144 convexa similar a una placa en la posicion 140b de acoplamiento.

Por otro lado, en el miembro 140 de brazo principal, el cuarto motor M4 esta dispuesto dentro de una cubierta 145 de motor conectada a una cara 140e lateral de la segunda seccion 143 en el lado extremo (ver las figuras 12 y 13). Se ha de notar que, con el fin de disponer el cuarto motor M4 como se ha mencionado, la segunda seccion 143 del miembro 140 de brazo principal tiene una anchura mayor en comparacion con la primera seccion 142.

El eje de salida del cuarto motor M4 esta acoplado a la primera polea 106 de una unidad 105 de trasmision de rotacion prevista en otra cara lateral 140f (ver la figura 14). Ademas, la unidad 105 de trasmision de rotacion tiene una segunda polea 107 acoplada a un eje 147 de acoplamiento prevista en la parte 140c extrema de la punta del miembro 140 de brazo principal, y una correa 108 enrollada alrededor de cada una de las poleas 106 y 108. Por lo tanto, cuando el cuarto motor M4 gira, la rotacion es transmitida al eje 147 de acoplamiento a traves de la unidad 105 de trasmision de rotacion. Por otro lado, dado que el eje 147 de acoplamiento esta acoplado a la unidad 160 de articulacion, la unidad 165 de rotacion y la unidad 170 de agarre, acoplada a la unidad 160 de articulacion, giran. Notese que, en la segunda realizacion, el cuarto motor M4 y la unidad 105 de transmision de rotacion son equivalentes a la unidad de accionamiento de pivotamiento.

En cuanto al dispositivo 100 con mecanismo Scott Russell de acuerdo con el segundo modo de realizacion, dado que todos los pivotes del eje 147 de acoplamiento de la parte 140c extrema de la punta del miembro 140 de brazo principal y la unidad 160 de articulacion estan controladas mediante el cuarto motor M4, se omite el pivote automatico debido al angulo de acoplamiento que habla en el primer modo de realizacion. Por tanto, el segundo

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modo de realizacion tiene un merito de que la estructura de accionamiento con respecto al pivote en el lado extremo de la punta del miembro 140 de brazo principal se puede simplificar mas que en el primer modo de realizacion

Se ha de notar que, tambien en cuanto al dispositivo 100 con mecanismo Scott Russell de acuerdo con el segundo modo de realizacion, se pueden aplicar varios tipos de ejemplos modificados descritos en el primer modo de realizacion. Por otro lado, si el cuarto motor M4 no interfiere con, por ejemplo, la unidad 165 de rotacion se puede omitir la unidad 105 de rotacion de transmision, y el cuarto motor M4 puede acoplarse en el eje de salida del mismo, directamente al eje 147 acoplamiento.

Aplicacion industrial

La presente invencion puede ser utilizada de forma adecuada para, por ejemplo, la aplicacion de agarre, la aplicacion de posicionamiento, la aplicacion de transporte en la cual se requiere llevar la parte extrema de la punta del miembro de brazo principal cerca de, justo al lado de, la parte extrema de la base del miembro de brazo principal.

Descripcion de las referencias numericas

1, 100: Dispositivo con mecanismo Scott Russell

10, 100: Unidad de pilar

12: Primer husillo de bolas

14: Segundo husillo de bolas

20,120: Segundo deslizador

30,130: Primer deslizador

41, 140: Miembro de brazo principal

41b, 140b: Posicion de acoplamiento

51,150: Miembro de brazo secundario

60,160: Unidad de articulacion

65,165: Unidad de rotacion

70,170: Unidad de agarre

80: Unidad de mecanismo pivotante

M1-M5: Primer motor a quinto motor

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell, que comprende: un miembro (41) de brazo principal;

un miembro (51) de brazo secundario acoplado de forma pivotante al miembro de brazo principal; y

un cambiador de angulo para cambiar un angulo de acoplamiento entre el miembro (41) de brazo principal y el miembro (51) de brazo secundario,

en el que una parte (41a) extrema de la base del miembro (41) de brazo principal y una parte (51a) extrema de la base del miembro (51) de brazo secundario, es decir en el lado opuesto desde el lado de acoplamiento del miembro (51) de brazo secundario, estan situados en la misma llnea recta virtual (L1), y una primera distancia desde la parte (41a) extrema de la base del miembro (41) de brazo principal hasta la posicion (41b) de acoplamiento del miembro (41) de brazo principal al miembro (51) de brazo secundario, una segunda distancia desde la posicion (41b) de acoplamiento del miembro (41) de brazo principal hasta la parte (41c) extrema de la punta del mismo, y una tercera distancia desde la parte (51a) extrema de la base del miembro (51) de brazo secundario hasta la posicion de acoplamiento, son iguales entre si, en el que el miembro (41) de brazo principal tiene forma similar a un boomerang, de tal forma que la parte correspondiente a la posicion (41b) de acoplamiento esta curvada, y en el que el miembro (41) de brazo principal esta previsto de forma sobresaliente con una parte (44) convexa en el lado acoplado al miembro (51) de brazo secundario en la posicion de acoplamiento (41b) y la parte (44) convexa se utiliza para el acoplamiento del miembro (51) de brazo secundario, caracterizada porque

la parte correspondiente a la posicion (41b) de acoplamiento esta curvada para desviarse hacia un lado opuesto del lado en el que esta situado el miembro (51) y porque, el angulo formado por la forma similar a un boomerang en el lado acoplado del miembro (51) de brazo secundario, en la posicion (41b) de acoplamiento, se hace mas estrecho de 180°.
2. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de la reivindicacion 1, en el que el miembro (51) de brazo secundario esta formado linealmente en una primera seccion que se extiende desde la parte (41a) extrema de la base hasta la parte correspondiente a la posicion (41b) de acoplamiento y una segunda seccion que se extiende desde la parte correspondiente de la posicion (41b) de acoplamiento hasta la parte (41c) extrema de la punta, y la parte correspondiente a la posicion (41b) de acoplamiento esta curvada, y

en donde el grado de la curva del miembro (41) de brazo principal esta definido de tal forma que la segunda seccion del miembro (41) de brazo principal llega a estar a un angulo sustancialmente paralelo al miembro(51) de brazo secundario, cuando el cambiador de angulo cambia el angulo de acoplamiento, de manera que las partes (41a, 51a) extremas de las bases del miembro (41) de brazo principal y del miembro (51) de brazo secundario estan lo mas separadas entre si.
3. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el miembro (41) de brazo principal y el miembro (51) de brazo secundario son pivotables con respecto a la llnea recta virtual (L1) como un eje de pivotamiento de los mismos, incluyendo el cambiador de angulo:

un primer husillo (12) de bolas dispuesto paralelo a la llnea recta virtual (L1); y

una primera unidad que se mueve de forma lineal para moverse linealmente mediante una rotacion del primer husillo (12) de bolas y

en el que, o bien la parte (41a) extrema de la base del miembro (41) de brazo principal o bien la parte (51a) extrema de la base del miembro (51) de brazo secundario esta acoplada de forma pivotante a la primera unidad que se mueve de forma lineal segun la llnea recta virtual (L1) como eje de pivotamiento de los mismos, y

en el que el dispositivo (1) comprende una fuente de accionamiento de pivotamiento para accionar los pivotes del miembro (41) de brazo principal y del miembro (51) de brazo secundario, centrandose en el eje de pivotamiento.
4. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de la reivindicacion 3, en el que el cambiador de angulo ademas incluye:

un segundo husillo (14) de bolas dispuesto paralelo al primer husillo (12) de bolas; y

una segunda unidad que se mueve de forma lineal para moverse linealmente mediante una rotacion del segundo husillo (14) de bolas, y

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en el que o bien la parte (51a) extrema de la base del miembro (51) de brazo secundario o bien la parte (41a) extrema de la base del miembro (41) de brazo principal esta acoplada de forma pivotante a la segunda unidad que se mueve de forma lineal segun la llnea recta virtual (L1) como eje de pivotamiento de los mismos.
5. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que una unidad (60) de articulacion esta acoplada de forma pivotante a la parte (41c) extrema de la punta del miembro (41) de brazo principal, y

en el que un eje (47) de pivotamiento del pivote de la unidad (60) de articulacion es paralelo a un eje (46) de los pivotes del miembro (41) de brazo principal y del miembro (51) de brazo secundario en la posicion (41b) de acoplamiento, y

en el que el dispositivo (1) comprende una unidad de accionamiento de pivotamiento provista en cualquier porcion desde la posicion (41b) de acoplamiento hacia el lado (41c) extremo de la punta del miembro (41) de brazo principal y para el pivotamiento de la unidad (60) de articulacion.
6. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de la reivindicacion 5, en donde una unidad (65) de rotacion que tiene un rotor (67) esta acoplada a la unidad (60) de articulacion.
7. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de la reivindicacion 5, en el que un miembro (63) de pivotamiento esta acoplado de forma pivotante a la unidad (60) de articulacion, en el que un eje (62) del pivote del miembro (63) de pivotamiento es paralelo al eje (47) de pivotamiento de la unidad (60) de articulacion, y

en donde una unidad (65) de rotacion que tiene un rotor (67) esta acoplada al miembro (63) de pivotamiento.
8. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de las reivindicaciones 6 o 7, en el que una unidad (70) de agarre esta conectada al rotor (67) de la unidad (65) de rotacion.
9. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de la reivindicacion 5, en el que una unidad (65) de rotacion que tiene un rotor (67) esta acoplada a la unidad (60) de articulacion, y

una unidad (75) de pivotamiento que tiene una parte pivotante que es pivotarle centrandose en un eje (78) paralelo al eje (47) pivotante de la unidad (60) de articulacion esta acoplado al rotor (67) de la unidad (65) de rotacion.
10. El dispositivo (1) con mecanismo Scott Russell de la reivindicacion 9, en el que la unidad (70) de agarre esta acoplada al lado extremo de la punta de la unidad (75) de pivotamiento.