NL1015816C2 - Manipulator or industrial robot has column fixed to floor and at upper side column is connected with extending part, which can hinge around horizontal axis, for which two bearing parts are fixed to column - Google Patents

Manipulator or industrial robot has column fixed to floor and at upper side column is connected with extending part, which can hinge around horizontal axis, for which two bearing parts are fixed to column Download PDF

Info

Publication number
NL1015816C2
NL1015816C2 NL1015816A NL1015816A NL1015816C2 NL 1015816 C2 NL1015816 C2 NL 1015816C2 NL 1015816 A NL1015816 A NL 1015816A NL 1015816 A NL1015816 A NL 1015816A NL 1015816 C2 NL1015816 C2 NL 1015816C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
arm
manipulator
column
frame
support element
Prior art date
Application number
NL1015816A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Rogier Pierre Theodoru Weekers
Original Assignee
R P T Weekers Holding B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by R P T Weekers Holding B V filed Critical R P T Weekers Holding B V
Priority to NL1015816A priority Critical patent/NL1015816C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1015816C2 publication Critical patent/NL1015816C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints
    • B25J17/0266Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/545Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only comprising spherical surfaces
    • B23Q1/5462Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only comprising spherical surfaces with one supplementary sliding pair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints
    • B25J17/0275Universal joints, e.g. Hooke, Cardan, ball joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
    • B25J9/0072Programme-controlled manipulators having parallel kinematics of the hybrid type, i.e. having different kinematics chains

Abstract

The manipulator (1) or industrial robot has a column (2) fixed to the floor and at its upper side the column is connected with an extending part (3). The extending part can hinge around a horizontal axis (4), for which two bearing parts (5,6) are fixed to the column. From the free outer end of the extending part, an arm (7), formed as a tube, extends downwards and is located with a cross coupling (8). On the front side of the column two casings (9,10) and (11,12) extend on opposite sides, between which are frameworks (13,14) rotatable around vertical axes (15,16). In the frameworks in turn are guide rods (17,18) located around horizontal axes (19,20).

Description

Korte aanduiding: Manipulator voor een gereedschap.Short indication: Manipulator for a tool.

De uitvinding heeft betrekking op een manipulator voor een gereedschap omvattende een gestel, een zich in hoofdzaak verticaal 5 uitstrekkende arm voor koppeling met het gereedschap en beweegbaar verbonden met het gestel, aandrijfmiddelen voor het doen bewegen van de arm en besturingsmiddelen voor het sturen van de aandrijfmiddelen.The invention relates to a manipulator for a tool comprising a frame, an arm extending substantially vertically for coupling to the tool and movably connected to the frame, drive means for moving the arm and control means for controlling the drive means .

Dergelijke manipulatoren, dikwijls aangeduid met de term industriële robot, zijn algemeen bekend en geschikt voor het 10 verrichten van diverse geautomatiseerde bewerkingen zoals bijvoorbeeld het booglassen, puntlassen, spuiten en het verpakken van producten. Dikwijls beschikken deze manipulatoren inclusief het gereedschap over zes ruimtelijke vrijheidsgraden en zijn zij in staat om met een zeer hoge absolute en relatieve nauwkeurigheid het gereedschap, zoals een 1 astoorts 15 of een zuignap, te manipuleren. De manipulatoren beschikken hiertoe over een aantal onderling scharnierend verbonden armen waarin diverse servo-motoren voor aandrijving van de verschillende armen zijn opgenomen. Door onder andere dit feit worden de manipulatoren mechanisch aanzienlijk belast tijdens bewegingen ten gevolge van massatraagheidskrachten hetgeen het 20 bereiken van de vereiste nauwkeurigheid bemoeilijkt. Al met al kenmerken dergelijke manipulatoren zich door een grote complexiteit en daardoor hoge kostprijs.Such manipulators, often referred to by the term industrial robot, are generally known and suitable for performing various automated operations such as, for example, arc welding, spot welding, spraying and packaging of products. These manipulators, including the tool, often have six spatial degrees of freedom and are able to manipulate the tool, such as a torch 15 or a suction cup, with a very high absolute and relative accuracy. To this end, the manipulators have a number of mutually hinged connected arms, in which various servo motors for driving the various arms are included. Due to, among other things, this fact, the manipulators are subjected to considerable mechanical stress during movements as a result of mass inertia forces, which makes it difficult to achieve the required accuracy. All in all, such manipulators are characterized by great complexity and therefore high cost.

De uitvinding beoogt deze nadelen op te heffen door een manipulator te verschaffen die enerzijds slechts beperkte massatraag-25 heidskrachten opwekt tijdens manipulatie van een gereedschap en anderzijds eenvoudig van constructie en universeel inzetbaar is. Hiertoe wordt de manipulator volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de arm roteerbaar is om twee onder een hoek staande, verticaal verplaatsbare, horizontale assen middels twee door de aandrijfmiddelen aangedreven stuurstangen die 30 ieder aangrijpen op de arm en geschikt zijn voor het onder afzetting tegen het gestel duwen en trekken van de arm voor het roteren van de arm. Een dergelijke constructie volgens de uitvinding maakt het mogelijk dat de aandrijfmiddelen, die volgens de stand van de techniek een belangrijke bron voor optredende massatraagheidskrachten zijn, in de onmiddellijke 35 nabijheid van het gestel zijn gelegen waardoor de bijdrage die de aandrijfmiddelen leveren aan de totale massatraagheidskrachten tijdens 2 manipulatie van een gereedschap beperkt kunnen blijven. Dit heeft weer tot gevolg dat kan worden volstaan met 1 ichtere aandri jfmiddelen. Daarnaast onderkent de uitvinding dat het niet voor iedere bewerking nodig is om zeer hoge positioneringsnauwkeurigheden te bereiken maar dat vaak kan 5 worden volstaan met lagere positioneringsnauwkeurigheden, waarbij bovendien de exacte baan die een gereedschap beschrijft tussen twee punten slechts een ondergeschikte rol speelt.The invention has for its object to obviate these disadvantages by providing a manipulator which on the one hand generates only limited mass-bearing forces during manipulation of a tool and on the other hand is simple in construction and can be used universally. To this end, the manipulator according to the invention is characterized in that the arm is rotatable about two angled, vertically displaceable, horizontal axes by means of two control rods driven by the drive means, each of which engages the arm and is suitable for pushing against the frame under deposit. and pulling the arm to rotate the arm. Such a construction according to the invention makes it possible for the drive means, which according to the state of the art are an important source for occurring mass inertia forces, to be situated in the immediate vicinity of the frame, whereby the contribution that the drive means make to the total mass inertia forces during 2 manipulation of a tool can remain limited. This in turn has the consequence that it is sufficient to use 1 lighter drive means. In addition, the invention recognizes that it is not necessary for every operation to achieve very high positioning accuracy, but that it is often possible to suffice with lower positioning accuracy, wherein, moreover, the exact path that a tool describes between two points plays only a minor role.

Bij voorkeur grijpen de stuurstangen onder de twee horizontale assen op de arm aan. Hierdoor kan de hoogte van de manipulator 10 alsmede de grootte van de mechanische belasting op de arm tijdens manipulatie beperkt blijven.The control rods preferably engage the arm under the two horizontal axes. As a result, the height of the manipulator 10 as well as the magnitude of the mechanical load on the arm during manipulation can remain limited.

Bij voorkeur is de arm verbonden met het gestel via een in hoofdzaak horizontaal steunelement dat aan een eerste zijde is verbonden met het gestel en is de arm nabij een tegenover gelegen tweede 15 zijde gelegerd in het steunelement. Het horizontale steunelement bewerkstelligt een optimale bereikbaarheid van de te bewerken producten door het gereedschap. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de arm gelegerd in een aan het steunelement bevestigde kruiskoppeling. Een dergelijke kruiskoppeling maakt het op eenvoudige wijze mogelijk dat de 20 arm roteerbaar is om de twee genoemde horizontale assen.The arm is preferably connected to the frame via a substantially horizontal support element which is connected to the frame on a first side and the arm is mounted in the support element near an opposite second side. The horizontal support element ensures optimum accessibility of the products to be processed by the tool. According to a preferred embodiment, the arm is mounted in a universal joint attached to the support element. Such a universal joint makes it possible in a simple manner for the arm to be rotatable about the two horizontal axes mentioned.

De verticale verplaatsbaarheid van de twee horizontale assen wordt bij voorkeur gerealiseerd doordat de tweede zijde van het steunelement verticaal verplaatsbaar is. Dit kan geschieden doordat het steunelement om een horizontale as roteerbaar is verbonden met het gestel 25 dan wel doordat het steunelement verticaal transleerbaar is verbonden met het gestel. Deze bewegingen van het steunelement worden bij voorkeur uitgevoerd door een derde stuurstang die bijvoorbeeld qua werkingsprincipe gelijk is aan de twee andere stuurstangen en die onder afzetting tegen het gestel duwt tegen en trekt aan het steunelement waarop de derde 30 stuurstang aangrijpt.The vertical displaceability of the two horizontal axes is preferably realized in that the second side of the support element is vertically displaceable. This can be done because the support element is rotatably connected to the frame around a horizontal axis or because the support element is vertically translatably connected to the frame. These movements of the support element are preferably carried out by a third control rod which is, for example, the same as the two other control rods in terms of operating principle and which pushes against the frame and pulls on the support element on which the third control rod engages.

Bij voorkeur omvatten de aandri jfmiddelen kogel omloop-spindels waarmee op nauwkeurige wijze en zonder de noodzaak van een verdere overbrenging de rotatie van een aandrijfas van een aandrijfmotor kan worden omgezet in een translerende beweging.The drive means preferably comprise ball bypass spindles with which the rotation of a drive shaft of a drive motor can be converted into a translational movement accurately and without the need for a further transmission.

35 Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de aandri jfmiddelen en door een frequentieregelaar gestuurde wisselstroom- 1 η 1 > 8 1 6 3 motor waarmee een goedkopere aandrijving kan worden verkregen door met de volgens de stand van de techniek toegepaste servomotoren die toch geschikt is voor diverse toepassingen.According to a further preferred embodiment the drive means comprise an AC motor controlled by a frequency inverter with which a cheaper drive can be obtained by using the servomotors used according to the state of the art which is nevertheless suitable for various applications .

De arm van de manipulator is bij voorkeur een holle 5 buis. Een buis biedt de mogelijkheid voor doorvoer van leidingwerk naar het gereedschap. Bovendien kan een buis relatief licht worden uitgevoerd met name wanneer deze in aluminium of koolstofvezel wordt uitgevoerd.The arm of the manipulator is preferably a hollow tube. A tube offers the possibility of passing pipework to the tool. Moreover, a tube can be of relatively light design, especially when it is made of aluminum or carbon fiber.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de stuurstangen in hoofdzaak horizontaal georiënteerd. Met een dergelijke 10 oriëntatie is de belasting op de stuurstangen beperkt tijdens manipulatie.According to a preferred embodiment, the control rods are oriented substantially horizontally. With such an orientation, the load on the control rods is limited during manipulation.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een niet-beperkende voorkeursuitvoeringsvorm zoals weergegeven in de navolgende figuren.The invention will be further elucidated with reference to a non-limiting preferred embodiment as shown in the following figures.

Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een 15 manipulator.Figure 1 shows a perspective view of a manipulator.

Figuur 2 toont negen aanzichten van de manipulator in verschillende standen.Figure 2 shows nine views of the manipulator in different positions.

Figuur 3 toont de kruiskoppeling waarin de arm is gelegerd.Figure 3 shows the universal joint in which the arm is mounted.

20 Figuren 4A en 4B tonen de wijze van legering van een deel van de eerste stuurstang.Figures 4A and 4B show the manner of mounting a part of the first control rod.

Figuur 5 toont een langsdoorsnede van een stuurstang.Figure 5 shows a longitudinal section of a steering rod.

De manipulator 1 zoals weergegeven in figuur 1 omvat een staander 2 die vast aan de vloer is bevestigd. Aan de bovenzijde is 25 staander 2 verbonden met uitstekend deel 3 die in figuur 1 slechts schematisch is weergegeven. Uitstekend deel 3 kan scharnieren om horizontale as 4 waartoe twee lagerdelen 5, 6 aan staander 2 zijn bevestigd. Vanuit het vrije uiteinde van uitstekend deel 3 strekt zich neerwaarts een arm 7, uitgevoerd als een buis, uit die in uitstekend deel 3 is 30 gelegerd met een kruiskoppeling 8. De uitvoering van kruiskoppeling 8 zal nog nader worden toegelicht aan de hand van figuur 3.The manipulator 1 as shown in figure 1 comprises an upright 2 which is fixedly attached to the floor. At the top, upright 2 is connected to projecting part 3, which is only schematically shown in Figure 1. Projecting part 3 can pivot about horizontal axis 4 for which two bearing parts 5, 6 are attached to upright 2. Extending downwardly from the free end of projecting part 3 is an arm 7, designed as a tube, which is mounted in projecting part 3 with a universal joint 8. The embodiment of universal joint 8 will be further elucidated with reference to figure 3 .

Aan de voorzijde van staander 2 strekken zich aan weerszijden twee kokers 9, 10 respectievelijk 11, 12 uit waartussen raamwerken 13 respectievelijk 14 zijn aangebracht. De raamwerken 13, 14 35 zijn roteerbaar om verticale as 15 respectievelijk 16. In de raamwerken 13, 14 zijn op hun beurt stuurstangen 17, 18 om horizontale assen 19, 20 β λ > 4 gelegerd. De constructie rond raamwerken 13, 14 alsmede de constructie van stuurstangen 17, 18 zullen nog nader worden toegelicht aan de hand van de figuren 4A en 4B respectievelijk figuur 5. Vooralsnog wordt volstaan met op te merken dat de lengte van de stuurstangen 17, 18 kan worden 5 gewijzigd. Om arm 7 is een klembus 21 aangebracht. De stuurstangen 17, 18 grijpen op hun uiteinde aan op de klembus 21. Loodrecht op de voorzijde van staander 2 strekken zich twee evenwijdige strippen 22, 23 uit waartussen een derde stuurstang 24 is aangebracht die qua uitvoering gelijk is aan stuurstangen 17, 18. Stuurstang 24 is om horizontale as 25 draaibaar 10 gelegerd en grijpt aan zijn uiteinde aan op uitstekend deel 3.At the front of upright 2, two sleeves 9, 10 and 11, 12 extend on either side, between which frames 13 and 14 are arranged. The frames 13, 14 are rotatable about vertical axis 15 and 16 respectively. In the frames 13, 14, control rods 17, 18 are in turn mounted about horizontal axes 19, 20 β λ> 4. The construction around frames 13, 14 as well as the construction of steering rods 17, 18 will be further elucidated on the basis of figures 4A and 4B and figure 5. For the time being, however, suffice to note that the length of the steering rods 17, 18 can be changed. A clamping bush 21 is arranged around arm 7. The control rods 17, 18 engage at their end on the clamping bush 21. Perpendicular to the front side of upright 2 extend two parallel strips 22, 23 between which a third control rod 24 is arranged which is similar in design to control rods 17, 18. Control rod 24 is rotatably mounted about horizontal axis 25 and engages protruding part 3 at its end.

De onderzijde 26 van arm 7 is geschikt voor de bevestiging van een niet nader getoonde stuk gereedschap zoals een 1 astoorts of zuignap. Eventueel leidingwerk ten behoeve van dergelijk gereedschap kan worden toegevoerd door de buis heen. Door het bedienen 15 van de stuurstangen 17, 18 en 24 kan uiteinde 26, en daarmee het gereedschap, ieder punt binnen het werkgebied van de manipulator bereiken. Dit wordt geïllustreerd in figuur 2.The underside 26 of arm 7 is suitable for mounting a tool (not further shown) such as a shaft torch or suction cup. Any pipework for such tools can be supplied through the tube. By operating the control rods 17, 18 and 24, end 26, and thus the tool, can reach any point within the operating range of the manipulator. This is illustrated in Figure 2.

Iedere rij van drie aanzichten in figuur 2 geeft een beweging in respectievelijk X-, Y- en Z-richting weer overeenkomend met 20 het assenstelsel 27 in figuur 1. De bovenste rij van aanzichten geeft in bovenaanzicht drie stadia weer van een manipulatie in X-richting. Tijdens de beweging van links naar rechts wordt stuurstang 18 gaandeweg langer terwijl stuurstang 17 gaandeweg korter wordt. Tijdens de beweging roteert arm 7 in kruiskoppeling 8 om een horizontale as evenwijdig aan de Y-25 richting. Door deze rotatie zal het uiteinde 26 ook een verticale verplaatsing ondergaan. Indien dit ongewenst is kan het uiteinde 26 tijdens de beweging in X-richting op hetzelfde verticale niveau worden gehouden door een geschikte gelijktijdige aansturing van stuurstang 24.Each row of three views in Figure 2 represents a movement in the X, Y and Z directions, respectively, corresponding to the axis system 27 in Figure 1. The top row of views shows three stages of a manipulation in X- in top view. direction. During the movement from left to right, steering rod 18 gradually becomes longer while steering rod 17 gradually becomes shorter. During the movement, arm 7 rotates in universal joint 8 about a horizontal axis parallel to the Y-25 direction. Due to this rotation, the end 26 will also undergo a vertical displacement. If this is undesirable, the end 26 can be kept at the same vertical level during the X-direction movement by a suitable simultaneous control of the steering rod 24.

De middelste rij aanzichten toont in drie verschillende 30 stadia een beweging van uiteinde 26 in Y-richting naar staander 2 toe. Uitgaande van de situatie waarbij de arm 7 zich in de neutrale stand bevindt, zoals weergegeven in het tweede bovenaanzicht van de bovenste rij aanzichten, zullen stuurstangen 17 en 18 gelijktijdig verkorten. Ook hier geldt dat een eventueel ongewenste verticale verplaatsing van uiteinde 35 26 kan worden gecompenseerd door een geschikte gelijktijdige bediening van stuurstang 24.The middle row of views shows a movement from end 26 in the Y-direction towards upright 2 in three different stages. Starting from the situation where the arm 7 is in the neutral position, as shown in the second plan view of the top row of views, steering rods 17 and 18 will shorten simultaneously. Here too it holds that any undesired vertical displacement of end 26 can be compensated for by suitable simultaneous operation of control rod 24.

55

De onderste rij aanzichten tenslotte beschrijft een verplaasting van uiteinde 26 in Z-richting van boven naar beneden. Tijdens deze beweging zal stuurstang 24 korter worden terwijl stuurstangen 17 en 18 van de eerste naar de, neutrale, tweede stand korter worden en van de 5 tweede naar de derde stand langer worden.The bottom row of views finally describes a displacement of end 26 in Z direction from top to bottom. During this movement, control rod 24 will become shorter while control rods 17 and 18 will become shorter from the first to the neutral, second position and become longer from the second to the third position.

Bewegingen zoals bovenstaand beschreven kunnen worden beschreven met behulp van een niet nader getoond besturingssysteem die de individuele stuurstangen onafhankelijk kan aansturen. Dergelijke besturingssystemen zijn op zich bekend en functioneren op basis van het 10 kinematisch model van de manipulator.Movements as described above can be described with the aid of a control system (not shown) that can control the individual steering rods independently. Such control systems are known per se and function on the basis of the kinematic model of the manipulator.

Figuur 3 toont de kruiskoppeling 8, die in figuur 1 slechts schematisch is weergegeven, meer in detail. Het uitstekend deel 3 omvat twee strippen 28, 29 die aan hun uiteinden via strip 30 aan elkaar zijn verbonden middels bouten 31 en 32. Tussen de strippen 28 en 29 nabij 15 strip 30 is raamwerk 33 aangebracht. Raamwerk 33 is opgebouwd uit strippen 34, 35, 36 en 37 die middels bouten 38, 39, 40 en 41 aan elkaar zijn bevestigd. Het raamwerk 33 kan om horizontale as 42 roteren waartoe het raamwerk 33 in de strippen 28 en 29 is gelegerd middels geschikte 1 agering 43, 44. Binnen het raamwerk 33 is een klemring 43 aangebracht waarin de 20 arm 7 kan worden geklemd. De klemring 43 is in raamwerk 33 roteerbaar om as 44 gelegerd middels lagers 45, 46. Voor zover stuurstangen 17, 18 arm 7 niet uit het lood hebben geduwd of getrokken is as 44 horizontaal gelegen.Figure 3 shows the universal joint 8, which is only schematically shown in Figure 1, in more detail. The projecting part 3 comprises two strips 28, 29 which at their ends are connected to each other via strip 30 by means of bolts 31 and 32. Frame 33 is arranged between strips 28 and 29 near strip 30. Frame 33 is made up of strips 34, 35, 36 and 37 which are attached to each other by means of bolts 38, 39, 40 and 41. The frame 33 can rotate about horizontal axis 42 for which the frame 33 is mounted in the strips 28 and 29 by means of suitable agitation 43, 44. A clamping ring 43 is arranged inside the frame 33 in which the arm 7 can be clamped. The clamping ring 43 is rotatably mounted around shaft 44 by means of bearings 45, 46 in frame 33. Insofar as control rods 17, 18 have not pushed or pulled arm 7 out of the lead, shaft 44 is located horizontally.

De werking van raamwerken 13, 14 is identiek aan de 25 werking van de kruiskoppeling 8 zoals beschreven met betrekking tot figuur 3. Een en ander is geïllustreerd in de figuren 4A en 4B. Voor de duidelijkheid is stuurstang 17 in de tekeningen loodrecht op staander 2 weergegeven. Ter verdere toelichting op de figuren 4A en 4B wordt verwezen naar de toelichting gegeven met betrekking tot figuur 1.The operation of frames 13, 14 is identical to the operation of the universal joint 8 as described with regard to figure 3. All this is illustrated in figures 4A and 4B. For the sake of clarity, control rod 17 is shown perpendicular to upright 2 in the drawings. For further explanation of figures 4A and 4B, reference is made to the explanation given with respect to figure 1.

30 Figuur 5 toont stuurstang 17 in dwarsdoorsnede. Zoals eerder aangegeven zijn stuurstang 18 en 24 gelijk uitgevoerd aan stuurstang 17. De stuurstang 17 omvat een standaard in de handel verkrijgbare wisselstroommotor 47 die via een niet nader getoonde frequentieregelaar wordt aangestuurd. Deze combinatie is goedkoper dan servomotoren die veelal 35 bij manipulatoren worden toegepast maar heeft toch voor veel toepassingen een toereikende nauwkeurigheid. De uitgaande as 48 van motor 47 is met 6 een spie 49 verbonden met buis 50. In buis 50 is stang 51 aangebracht die aan zijn omtrek is voorzien van een niet nader getoonde spiraal vormige groef voor samenwerking met kogelomloopmoer 52 die vast is aangebracht aan het uiteinde van buis 50. Roterende aandrijving van buis 50 door 5 elektromotor 47 resulteert via de overbrenging van kogel omloopmoer 52 in een translatie van staaf 51 in zijn lengterichting. Ter bescherming van met name kogel oml oopmoer 52 is rondom buis 50 en rondom een deel van stang 51 een omhullende buis 53 aangebracht die middels een flensverbinding 54 aan de behuizing van de motor 47 is bevestigd. Voor het opvangen van de 10 axiale krachten veroorzaakt door het duwen en trekken van de arm 7 is een geschikte axiaal lager 55 aangebracht waarin buis 50 kan roteren. Ter verdere bescherming kan aan het vrije uiteinde van buis 53 een niet nader getoonde slepende afdichting zijn voorzien tussen buis 53 en stang 51.Figure 5 shows control rod 17 in cross section. As previously indicated, control rod 18 and 24 are identical to control rod 17. The control rod 17 comprises a standard commercially available alternating current motor 47 which is controlled via a frequency controller (not shown). This combination is cheaper than servomotors that are often used with manipulators, but still has sufficient accuracy for many applications. The output shaft 48 of motor 47 is connected to pipe 50 by means of a key 49. In pipe 50, rod 51 is provided on its circumference with a spiral groove (not shown) for cooperation with ball screw nut 52 which is fixedly attached to the end of tube 50. Rotary drive of tube 50 by electric motor 47 results in a translation of rod 51 in its longitudinal direction via the transmission of ball bypass nut 52. To protect, in particular, a ball bearing nut 52, an enclosing tube 53 is arranged around the tube 50 and around a part of the rod 51, which tube is secured to the housing of the motor 47 by means of a flange connection 54. For absorbing the axial forces caused by the pushing and pulling of the arm 7, a suitable axial bearing 55 is provided in which tube 50 can rotate. For further protection, a non-shown dragging seal can be provided at the free end of tube 53 between tube 53 and rod 51.

A Λ ·ΐ l··A Λ · ΐ l · ·

Claims (12)

1. Manipulator voor een gereedschap omvattende een gestel, een zich in hoofdzaak verticaal uitstrekkende arm voor koppeling met het 5 gereedschap en beweegbaar verbonden met het gestel, aandrijfmiddelen voor het doen bewegen van de arm en besturingsmiddelen voor het sturen van de aandri jfmiddelen, met het kenmerk, dat de arm roteerbaar is om twee onder een hoek staande horizontale, verticaal verplaatsbare, assen middels twee door de aandrijfmiddelen aangedreven stuurstangen die ieder aangrijpen 10 op de arm en geschikt zijn voor het onder afzetting tegen het gestel duwen en trekken van de arm voor het roteren van de arm.A tool manipulator comprising a frame, a substantially vertically extending arm for coupling to the tool and movably connected to the frame, drive means for moving the arm and control means for controlling the drive means, with the characterized in that the arm is rotatable about two angled horizontal, vertically displaceable axes by means of two control rods driven by the drive means, each of which engages on the arm and is suitable for pushing and pulling the arm against deposit against the frame rotating the arm. 2. Manipulator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stuurstangen onder de twee horizontale assen aangrijpen op de arm.2. Manipulator according to claim 1, characterized in that the control rods engage the arm under the two horizontal axes. 3. Manipulator volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, 15 dat de arm is verbonden met het gestel via een in hoofdzaak horizontaal steunelement dat aan een eerste zijde is verbonden met het gestel en dat de arm nabij een tegenover gelegen tweede zijde is gelegerd in het steunelement.3. Manipulator according to claim 1 or 2, characterized in that the arm is connected to the frame via a substantially horizontal support element which is connected to the frame on a first side and that the arm is mounted near an opposite second side in the support element. 4. Manipulator volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat 20 de arm is gelegerd in een aan het steunelement bevestigde kruiskoppeling.4. Manipulator according to claim 3, characterized in that the arm is mounted in a universal joint attached to the support element. 5. Manipulator volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de tweede zijde van het steunelement verticaal verplaatsbaar is.5. Manipulator according to claim 3 or 4, characterized in that the second side of the support element can be moved vertically. 6. Manipulator volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een derde stuurstang is voorzien voor het verplaatsen van de tweede zijde 25 van het steunelement.6. Manipulator according to claim 5, characterized in that a third control rod is provided for displacing the second side of the support element. 7. Manipulator volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat het steunelement om een horizontale as roteerbaar is verbonden met het gestel.Manipulator according to claim 5 or 6, characterized in that the support element is rotatably connected to the frame about a horizontal axis. 8. Manipulator volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, 30 dat het steunelement verticaal transleerbaar is verbonden met het gestel.8. Manipulator according to claim 5 or 6, characterized in that the support element is vertically translatably connected to the frame. 9. Manipulator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen kogelomloopspindels omvatten.9. Manipulator as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the drive means comprise ballscrews. 10. Manipulator volgens één der voorgaande conclusies, met hhet kenmerk, dat de aandri jfmiddelen een door een frequentieregelaar 35 gestuurde wisselstroommotor omvatten. δ10. Manipulator according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive means comprise an alternating current motor controlled by a frequency inverter 35. δ 11. Manipulator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de arm een holle buis is.11. Manipulator as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the arm is a hollow tube. 12. Manipulator volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stuurstangen in hoofdzaak horizontaal zijn 5 georiënteerd. S, '12. Manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the control rods are oriented substantially horizontally. S,
NL1015816A 2000-07-27 2000-07-27 Manipulator or industrial robot has column fixed to floor and at upper side column is connected with extending part, which can hinge around horizontal axis, for which two bearing parts are fixed to column NL1015816C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1015816A NL1015816C2 (en) 2000-07-27 2000-07-27 Manipulator or industrial robot has column fixed to floor and at upper side column is connected with extending part, which can hinge around horizontal axis, for which two bearing parts are fixed to column

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1015816 2000-07-27
NL1015816A NL1015816C2 (en) 2000-07-27 2000-07-27 Manipulator or industrial robot has column fixed to floor and at upper side column is connected with extending part, which can hinge around horizontal axis, for which two bearing parts are fixed to column

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1015816C2 true NL1015816C2 (en) 2002-01-29

Family

ID=19771809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1015816A NL1015816C2 (en) 2000-07-27 2000-07-27 Manipulator or industrial robot has column fixed to floor and at upper side column is connected with extending part, which can hinge around horizontal axis, for which two bearing parts are fixed to column

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1015816C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4776749A (en) * 1986-03-25 1988-10-11 Northrop Corporation Robotic device
US4790718A (en) * 1985-03-27 1988-12-13 The English Electric Company Plc Manipulators
EP0314839A1 (en) * 1986-01-20 1989-05-10 De Haan Mechatronics B.V. Positioning apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790718A (en) * 1985-03-27 1988-12-13 The English Electric Company Plc Manipulators
EP0314839A1 (en) * 1986-01-20 1989-05-10 De Haan Mechatronics B.V. Positioning apparatus
US4776749A (en) * 1986-03-25 1988-10-11 Northrop Corporation Robotic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1172773C (en) Equipment for performing automatic manufacturing operation on plate-shape workpiece
CN105880894B (en) A kind of welding robot and welding fixture complete set of equipments
CN105437205B (en) A kind of cylindrical objects handling manipulator
KR850000548B1 (en) Industrial robot
EP0418388A1 (en) Horizontal articulated robot
JPS5833071B2 (en) Balancing device using fluid pressure
KR101264800B1 (en) A device for handling and/or performing work operations on objects
EP0658403A1 (en) Industrial robot, particularly for moving pieces from one press to the other in a line of presses
JP7373212B2 (en) industrial robot arm
WO1997010078A1 (en) Multi-stage telescoping structure
CN210334879U (en) Manipulator for welding automobile parts
KR920009518A (en) Robot arm system and robot arm control method to hold the tool in the desired direction
CN113510421A (en) Automatic welding robot based on intelligent control
GB2257114A (en) Multi-manipulator robot apparatus.
NL1015816C2 (en) Manipulator or industrial robot has column fixed to floor and at upper side column is connected with extending part, which can hinge around horizontal axis, for which two bearing parts are fixed to column
US5771747A (en) Machine having an adjustable framework and an internal multi-axis manipulator
CN110877225A (en) Turnover device for automobile part machining
JP2001054889A (en) Vertical articulated robot for assembly
CN115502698B (en) Automatic butt joint device
KR100510970B1 (en) Assembling machine with two rotary axes
JP3596187B2 (en) Actuator mechanism and centrifuge having actuator mechanism
JP5349075B2 (en) Positioning system
JP2017193035A (en) Device for moving and positioning of element in space
KR100557355B1 (en) Apparatus to overcome hurdle
CN108465893A (en) A kind of multiple degrees of freedom welding robot of dynamic stability

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: R. WEEKERS INDUSTRIELE AUTOMATISERING B.V.

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050201