NL1019443C2

NL1019443C2 - Manipulator for movement of object comprises first linear motor and first linear stator, together with first runner displaceable along first stator

Info

Publication number: NL1019443C2
Application number: NL1019443A
Authority: NL
Inventors: Rogier Pierre Theodoru Weekers
Original assignee: R P T Weekers Holding B V
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-02

Abstract

The manipulator (1) for movement of an object comprises a first linear motor (2) and a first linear stator (4), together with a first runner (6) displaceable along the first stator. It has a second linear motor (3) and a second linear stator (5), together with a second runner (7) displaceable along the second stator. First and second couplings (10,11) are hinged to each other and are hinge-connected to the first and second runners. A holder (15) for the object is connected with the first and/or second coupling for its displacement by movement of the first and/or second runner along the first linear stator and/or the second linear stator.

Description

««

Korte aanduiding: Manipulator voor het verplaatsen van een gereedschap.Short indication: Manipulator for moving a tool.

BESCHRIJVINGDESCRIPTION

De uitvinding heeft betrekking op een manipulator voor het 5 verplaatsen van een gereedschap. Dergelijke manipulatoren zijn voor diverse toepassingen in velerlei uitvoeringsvormen bekent. De uitvinding beoogt nu een manipulator te verschaffen voor relatief eenvoudige toepassingen, waarbij met name gedacht moet worden aan zogenaamde pick and place toepassingen, waarmee het mogelijk is een gereedschap ten minste in 10 een twee dimensionaal, overigens niet noodzakelijkerwijs plat, vlak te verplaatsen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een zeer eenvoudige opbouw, waardoor de kostprijs van een manipulator volgens uitvinding in beginsel relatief beperkt kan blijven. Hiertoe omvat de manipulator volgens de uitvinding een eerste lineaire motor met een eerste lineaire 15 stator en een eerste, langs de eerste stator verplaatsbare, loper en een tweede lineaire motor met een tweede lineaire stator en een tweede, langs de tweede stator verplaatsbare loper, een eerste koppeling en een tweede koppeling die onderling scharnierend zijn verbonden en die scharnierend zijn verbonden met respectievelijk de eerste loper en de tweede loper en 20 een houder voor het gereedschap welke houder is verbonden met de eerste koppeling en/of de tweede koppeling voor het tenminste binnen een verplaats! ngsvlak verplaatsen van de houder door verplaatsing van de eerste loper en/of de tweede loper langs respectievelijk de eerste lineaire stator en/of de tweede lineaire stator. Lineaire motoren kunnen worden 25 beschouwd als een uitgeklapte variant van de algemeen bekende roterende elektromotoren, waarbij de lineaire stator van de lineaire motor de pendant is van de cilindrische rotor van de elektromotor, terwijl de loper van de lineaire motor de pendant is van de centrale rotor van de elektromotor. De uitvinding onderkent dat dergelijke motoren zeer ge-30 schikt kunnen worden toegepast binnen een manipulator. De eerste koppeling en de tweede koppeling vormen tezamen een eenvoudig stangenmechanis- i ; · 4 ; r 2 me dat aangrijpt op zowel de eerste loper als de tweede loper, waardoor verplaatsing van de eerste loper en/of de tweede loper, de oriëntatie en locatie van de stangen van het stangenmechanisme, oftewel van de koppelingen, beïnvloedt en aldus een houder voor een gereedschap, welke houder 5 is verbonden met een koppeling kan verplaatsen volgens een eenvoudig kinematisch model. In het kader van deze uitvinding wordt opgemerkt dat daar waar wordt vermeld dat de houder is verbonden met een koppeling, dit niet noodzakelijkerwijs inhoud dat de houder direct is verbonden met de desbetreffende koppeling. Eventueel kan hier ook sprake zijn van een 10 tussenliggend element. Van belang is dat de beweging van de desbetreffende koppeling, een beweging van de houder veroorzaakt.The invention relates to a manipulator for moving a tool. Such manipulators are known in various embodiments for various applications. The invention now has for its object to provide a manipulator for relatively simple applications, wherein in particular think of so-called pick and place applications, with which it is possible to move a tool at least in a two-dimensional, otherwise not necessarily flat, plane, wherein use is made of a very simple structure, whereby the cost price of a manipulator according to the invention can in principle remain relatively limited. For this purpose the manipulator according to the invention comprises a first linear motor with a first linear stator and a first runner movable along the first stator and a second linear motor with a second linear stator and a second runner movable along the second stator, a first coupling and a second coupling which are hinged to each other and which are hinged to respectively the first runner and the second runner and a holder for the tool which holder is connected to the first coupling and / or the second coupling for at least within a move! plane displacement of the holder by displacement of the first runner and / or the second runner along the first linear stator and / or the second linear stator, respectively. Linear motors can be considered as an unfolded variant of the well-known rotating electric motors, the linear stator of the linear motor being the counterpart of the cylindrical rotor of the electric motor, while the runner of the linear motor being the counterpart of the central rotor of the electric motor. The invention recognizes that such motors can be used very suitably within a manipulator. The first coupling and the second coupling together form a simple rod mechanism; · 4; r 2 engages both the first and second runners, whereby displacement of the first and / or the second runner influences the orientation and location of the rods of the rod mechanism, or of the couplings, and thus a holder for a tool, which holder 5 is connected to a coupling, can move according to a simple kinematic model. In the context of this invention, it is noted that where it is stated that the holder is connected to a coupling, this does not necessarily mean that the holder is directly connected to the coupling in question. It may also be an intermediate element here. It is important that the movement of the coupling in question causes a movement of the holder.

Een zeer praktische uitvoeringsvorm van de manipulator wordt verkregen, indien de eerste koppeling en de tweede koppeling onderling zijn verbonden via een koppel deel waaraan de houder is bevestigd. 15 Onder deze formulering dient tenminste te worden beschouwd die constructie waarbij de houder en het koppel deel een integraal onderdeel vormen.A very practical embodiment of the manipulator is obtained if the first coupling and the second coupling are mutually connected via a coupling part to which the holder is attached. This formulation should at least be understood to mean that construction in which the holder and the coupling part form an integral part.

Constructief en besturingstechnisch is het voordelig, indien de eerste lineaire stator en de tweede lineaire stator zich in een tweedimensionaal plat vlak uitstrekken.In terms of construction and control, it is advantageous if the first linear stator and the second linear stator extend in a two-dimensional flat surface.

20 Een zeer praktische uitvoeringsvorm zal hierbij vaak worden verkregen, indien de eerste lineaire stator en de tweede lineaire stator zich parallel aan elkaar uitstrekken.A very practical embodiment will often be obtained here if the first linear stator and the second linear stator extend parallel to each other.

Een door zijn eenvoud zeer bijzondere uitvoeringsvorm wordt verkregen, indien de eerste lineaire stator en de tweede lineaire stator 25 worden gevormd door een gemeenschappelijke lineaire stator. Dit houdt in dat ook de eerste lineaire motor en de tweede lineaire motor tenminste gedeeltelijk gemeenschappelijk zijn. De eerste loper en de tweede loper zijn aldus verplaatsbaar langs de gemeenschappelijke lineaire stator.A very special embodiment due to its simplicity is obtained if the first linear stator and the second linear stator 25 are formed by a common linear stator. This means that the first linear motor and the second linear motor are also at least partially common. The first runner and the second runner are thus movable along the common linear stator.

Teneinde een driedimensionale ruimtelijke beweging mogelijk 30 te maken van het gereedschap zijn volgens een voorkeursuitvoeringsvorm de eerste koppeling en de tweede koppeling bij voorkeur driedimensionaal 3 scharnierend verbonden met respectievelijk de eerste loper en de tweede loper.In order to enable a three-dimensional spatial movement of the tool, according to a preferred embodiment, the first coupling and the second coupling are preferably hinged three-dimensionally to the first runner and the second runner respectively.

In dit verband geniet het ook de voorkeur indien de eerste koppeling en de tweede koppeling onderling driedimensionaal scharnierend 5 zijn verbonden.In this connection it is also preferable if the first coupling and the second coupling are hinged to each other three-dimensionally.

Teneinde er zorg voor te dragen dat de oriëntatie van het gereedschap niet wordt beïnvloed door het scharnieren van de eerste koppeling en/of de tweede koppeling ter plaatse van een aansluiting op de eerste loper en/of de tweede loper, omvat de eerste koppeling en/of de 10 tweede koppeling volgens een voorkeursuitvoeringsvorm tenminste twee parallelle stangen die ieder scharnierend zijn verbonden met zowel respectievelijk de eerste loper en/of de tweede loper als met het koppel -deel. Met behulp van de parallelle stangen kan aldus een parallellogram worden gevormd, die het behoud van de oriëntatie van de houder waarborgt 15 tijdens rotatie van de parallelle stangen.In order to ensure that the orientation of the tool is not influenced by the pivoting of the first coupling and / or the second coupling at the location of a connection to the first runner and / or the second runner, the first coupling comprises and / or or the second coupling according to a preferred embodiment at least two parallel rods, each of which is hingedly connected to both the first runner and / or the second runner and the coupling part, respectively. A parallelogram can thus be formed with the aid of the parallel bars, which ensures that the orientation of the holder is maintained during rotation of the parallel bars.

Speciaal voor die situaties, waarbij de manipulator is ingericht voor een driedimensionale verplaatsing van het koppeldeel, geniet het de voorkeur dat zowel de eerste koppeling als de tweede koppeling twee parallelle stangen omvat die ieder scharnierend zijn verbonden 20 met zowel respectievelijk de eerste loper en de tweede loper als met het koppeldeel, waarbij de stangen van de eerste koppeling en de stangen van de tweede koppeling respectievelijk een eerste eindloos vlak en een tweede eindloos vlak bepalen en waarbij het eerste vlak en het tweede vlak elkaar snijden. Aldus kan de oriëntatie van het koppeldeel, zelfs 25 bij driedimensionale bewegingen gehandhaafd blijven tijdens het verplaatsen van één of beide lopers langs de bijbehorende lineaire stators.Especially for those situations where the manipulator is arranged for a three-dimensional displacement of the coupling part, it is preferred that both the first coupling and the second coupling comprise two parallel rods, each of which is hingedly connected to both the first runner and the second runner respectively The runner as with the coupling part, wherein the rods of the first coupling and the rods of the second coupling define a first endless surface and a second endless surface, respectively, and wherein the first surface and the second surface intersect. Thus, even with three-dimensional movements, the orientation of the coupling part can be maintained during the movement of one or both runners along the associated linear stators.

Een bijzonder gunstige uitvoeringsvorm wordt verkregen indien het eerste vlak en het tweede vlak loodrecht op elkaar zijn georiënteerd. Op die manier wordt een algemeen optimale statische en dynami-30 sche stijfheid van de constructie verkregen.A particularly favorable embodiment is obtained if the first surface and the second surface are oriented perpendicular to each other. In this way a generally optimal static and dynamic rigidity of the structure is obtained.

Daar waar een basale uitvoeringsvorm van de manipulator 4 volgens de uitvinding slechts een verplaatsing binnen het verplaats!ngs-vlak toelaat, is het tevens binnen het kader van de uitvinding mogelijk om een manipulator te verschaffen waarbij tevens de mogelijkheid bestaat om de houder tot buiten het verplaatsingsvlak te verplaatsen. Hiertoe is 5 de manipulator volgens een zeer voordelige uitvoeringsvorm voorzien van eerste verplaatsingsmiddelen voor het tot buiten het verplaatsingsvlak verplaatsen van de houder, zodat de houder binnen een driedimensionale verplaatsingsruimte kan worden verplaatst.Where a basic embodiment of the manipulator 4 according to the invention allows only a displacement within the displacement plane, it is also possible within the scope of the invention to provide a manipulator wherein it is also possible to move the holder outside the move plane. For this purpose, the manipulator according to a very advantageous embodiment is provided with first displacement means for displacing the holder beyond the displacement surface, so that the holder can be displaced within a three-dimensional displacement space.

Bij voorkeur zijn hierbij de eerste verplaatsingsmiddelen 10 verbonden met de eerste loper of de tweede loper, zodat de eerste verplaatsingsmiddelen meebewegen met de desbetreffende loper en zich ook hier tegen kunnen afzetten voor het verplaatsen van de houder.The first displacement means 10 are herein preferably connected to the first runner or the second runner, so that the first displacement means move along with the runner in question and can also counter themselves here for displacing the holder.

Als een bijzondere uitvoeringsvorm hiervan kan worden beschouwd die situatie waarbij de eerste verplaatsingsmiddelen zijn 15 verbonden met de eerste koppelmiddelen of met de tweede koppelmiddelen.A special embodiment thereof can be considered as the situation in which the first displacement means are connected to the first coupling means or to the second coupling means.

Een constructief eenvoudige uitvoeringsvorm wordt verkregen indien de eerste verplaatsingsmiddelen tenminste twee scharnierend met elkaar verbonden armen alsmede een aandrijforgaan met een uitgaande roterende as omvatten, waarbij een eerste arm scharnierend is verbonden 20 met het gereedschap en een tweede arm scharnierend is verbonden met de as. Aldus zal rotatie van de roterende as door bekrachtiging van het aandrijforgaan leiden tot een scharnieren en verplaatsen van de beide armen, waardoor tevens de houder zich zal verplaatsen.A constructionally simple embodiment is obtained if the first moving means comprise at least two hingedly connected arms as well as a drive member with an outgoing rotating shaft, wherein a first arm is hingedly connected to the tool and a second arm is hingedly connected to the shaft. Rotation of the rotating shaft by energizing the drive member will thus lead to a pivoting and displacement of the two arms, as a result of which the holder will also move.

In aanvulling op of, nog voordeliger, als alternatief 25 kunnen respectievelijk naast dan wel in plaats van de eerste verplaatsingsmiddelen tweede verplaatsingsmiddelen zijn voorzien die onderdeel uitmaken van de houder en die in staat zijn om onafhankelijk van de verplaatsing van de houder het gereedschap te verplaatsen. Aldus is het niet noodzakelijk voor een beweging die niet parallel is aan het ver-30 plaatsingsvlak, dat de koppelingen zich verplaatsen.In addition to or, even more advantageously, as an alternative, in addition to or instead of the first displacement means, second displacement means can be provided which form part of the holder and are capable of displacing the tool independently of the displacement of the holder. Thus, for a movement that is not parallel to the displacement plane, it is not necessary for the couplings to move.

Een zeer goedkope en daardoor aantrekkelijke uitvoerings- 1 O 1 · . · 5 vorm wordt verkregen, indien de eerste lineaire motor en de tweede lineaire motor van het stappenmotortype zijn.A very cheap and therefore attractive implementation. · 5 form is obtained if the first linear motor and the second linear motor are of the stepper motor type.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de beschrijving van twee voorkeursuitvoeringsvormen onder verwijzing naar 5 de figuren 1 t/m 4.The invention will be further elucidated on the basis of the description of two preferred embodiments with reference to Figures 1 to 4.

Figuur 1 toont in perspectivisch aanzicht een eerste voorkeurs-uitvoeringsvorm volgens de uitvinding,Figure 1 shows a first preferred embodiment according to the invention in perspective view,

Figuren 2 en 3 tonen in twee verschillende perspectivische aanzichten een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de manipulator volgens 10 de uitvinding,Figures 2 and 3 show in two different perspective views a second preferred embodiment of the manipulator according to the invention,

Figuur 4 toont de tweede voorkeursuitvoeringsvorm in bovenaanzicht.Figure 4 shows the second preferred embodiment in top view.

Figuur 1 toont een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een manipulator 1 volgens de uitvinding. De manipulator 1 omvat twee lineaire 15 stappenmotoren 2, 3. Iedere motor 2, 3 omvat een rechtlijnige langwerpige lineaire stator 4, 5 en een loper 6, 7. De lineaire stators 4, 5 zijn van weekijzer en aan hun oppervlak voorzien van met kunststof gevulde groeven die de lineaire stators 4, 5 in hun lengterichting opdelen en met behulp waarvan de stappen van de stappenmotor kunnen worden gedefinieerd. De 20 lopers 6, 7 omvatten een aantal elektromagneten. Door geschikte elektrische bekrachtiging van deze elektromagneten kunnen de lopers 6, 7 op gecontroleerde wijze worden verplaatst langs de bijbehorende stators. Binnen het kader van de onderhavige uitvinding is een nadere bespreking van lineaire stappenmotoren hier overbodig. Hiervoor wordt verwezen naar 25 de ruimschoots beschikbare vakliteratuur.Figure 1 shows a first preferred embodiment of a manipulator 1 according to the invention. The manipulator 1 comprises two linear stepper motors 2, 3. Each motor 2, 3 comprises a linear oblong linear stator 4, 5 and a runner 6, 7. The linear stators 4, 5 are made of soft iron and are provided with plastic on their surface. filled grooves which divide the linear stators 4, 5 in their longitudinal direction and with the aid of which the steps of the stepper motor can be defined. The tokens 6, 7 comprise a number of electromagnets. By suitable electrical excitation of these electromagnets, the runners 6, 7 can be moved in a controlled manner along the associated stators. Within the scope of the present invention, a further discussion of linear stepper motors is superfluous here. For this, reference is made to the widely available specialist literature.

De lineaire stators 4 en 5 strekken zich in eenzelfde plat vlak evenwijdig aan elkaar uit. De lopers 6, 7 zijn L-vormig en liggen met twee binnenvlakken aan tegen buitenvlakken van de stators 4, 5. Aan de naar elkaar toe gerichte zijden zijn de lopers 6, 7 voorzien van oren 30 8, 9. Via deze oren 8, 9 zijn twee armen 10, 11 scharnierend verbonden met respectievelijk loper 6 en 7. De scharnierassen 12, 13, ter plaatse 6 van één van de vrije uiteinden van de armen 10, 11, strekken zich evenwijdig aan elkaar uit loodrecht op de lengterichting van de stators 4, 5 en dus van de verplaatsingsrichting van de lopers 6, 7. Aan hun andere vrije uiteinden zijn de armen 10, 11 met elkaar verbonden en wel schar-5 nierend om scharnieras 14, die zich parallel aan scharnierassen 12 en 13 uitstrekt. Op niet nader getoonde wijze is arm 10 vast verbonden met een gereedschaphouder 15. De gereedschaphouder 15 omvat een pneumatische cilinder 16 met eenzijdig een zuigerstang 17 aan het uiteinde waarvan een bevestigingsplaat 18 is voorzien. Aan deze bevestigingsplaat 18 kan een 10 gereedschap zoals een zuignap worden bevestigd.The linear stators 4 and 5 extend parallel to each other in the same flat plane. The runners 6, 7 are L-shaped and lie with two inner surfaces against outer surfaces of the stators 4, 5. On the sides facing each other, the runners 6, 7 are provided with lugs 8, 9. Via these lugs 8, 9, two arms 10, 11 are hingedly connected to runner 6 and 7. The pivot axes 12, 13, at the location 6 of one of the free ends of the arms 10, 11, extend parallel to each other perpendicular to the longitudinal direction of the stators 4, 5 and thus of the direction of movement of the runners 6, 7. At their other free ends the arms 10, 11 are connected to each other and pivotally around pivot axis 14, which extends parallel to pivot axes 12 and 13. In a manner not further shown, arm 10 is fixedly connected to a tool holder 15. The tool holder 15 comprises a pneumatic cylinder 16 with a one-sided piston rod 17 at the end of which a mounting plate 18 is provided. A tool such as a suction cup can be attached to this mounting plate 18.

Op grond van bovenstaande beschrijving van de manipulator 1 zal duidelijk zijn dat verplaatsingen van de lopers 6, 7 langs de stators 4, 5 een verplaatsing van de gereedschaphouder 15 en van een aan deze gereedschaphouder 15 bevestigd gereedschap (niet getoond) teweeg zal 15 brengen in een tweedimensionaal plat vlak. Dit tweedimensionale vlak is schematisch weergegeven met behulp van de twee, haaks op elkaar staande, dubbele pijlen 19, 20. Voor het verplaatsen van het gereedschap in een richting loodrecht op dit tweedimensionale vlak volgens dubbele pijl 21 kan door geschikte aansturing van cilinder 16 de zuigerstang 17 in en uit 20 worden geschoven, waardoor de bevestigingsplaat 18 met het niet nader getoonde gereedschap een rechtlijnige beweging in de richting van pijl 21 zal uitvoeren.On the basis of the above description of the manipulator 1, it will be clear that displacements of the runners 6, 7 along the stators 4, 5 will cause a displacement of the tool holder 15 and of a tool attached to this tool holder 15 (not shown). a two-dimensional flat surface. This two-dimensional plane is shown diagrammatically with the aid of the two double arrows 19, 20 perpendicular to each other. 17 are slid in and out, whereby the mounting plate 18 with the tool (not shown) will perform a linear movement in the direction of arrow 21.

De figuren 2 t/m 4 tonen een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een manipulator 31 volgens de uitvinding. In plaats van twee 25 aparte lineaire stators, is er bij deze tweede voorkeursuitvoeringsvorm sprake van een gemeenschappelijke stator 32. Langs deze gemeenschappelijke stator 32 zijn twee lopers 33, 34 verplaatsbaar. De gemeenschappelijke lineaire stator 32 en de lopers 33, 34 zijn van hetzelfde type als de lineaire stators 4, 5 en de lopers 6, 7 bij de manipulator 1 volgens de 30 eerste voorkeursuitvoeringsvorm. De lopers 33, 34 zijn elektrisch gekoppeld met een niet nader getoond besturingssysteem, welke de lopers 33, 34 7 aanstuurt om zich langs de gemeenschappelijke stator te verplaatsen. Aangezien de stator 32 als een passief element kan worden beschouwd, is er geen bezwaar om de lopers over één en dezelfde stator te laten schuiven, waarbij de respectievelijke verplaatsingen van lopers 33 en 34 5 onafhankelijk van elkaar kunnen worden uitgevoerd. Het assenstelsel 35 definieert de drie hoofdrichtingen X, Y, Z. De X-richting strekt zich uit evenwijdig aan de langsrichting van de gemeenschappelijke stator 32. De Y-richting is loodrecht gelegen op de X-richting en net als de X-richting gelegen in een horizontaal vlak, terwijl de Z-richting zich verticaal 10 uitstrekt loodrecht op de X-richting en de Y-richting.Figures 2 to 4 show a second preferred embodiment of a manipulator 31 according to the invention. Instead of two separate linear stators, in this second preferred embodiment there is a common stator 32. Two runners 33, 34 can be moved along this common stator 32. The common linear stator 32 and the runners 33, 34 are of the same type as the linear stators 4, 5 and the runners 6, 7 at the manipulator 1 according to the first preferred embodiment. The runners 33, 34 are electrically coupled to a control system (not shown), which drives the runners 33, 34 to move along the common stator. Since the stator 32 can be considered as a passive element, there is no objection to having the runners slide over one and the same stator, wherein the respective movements of runners 33 and 34 can be carried out independently of each other. The axis system 35 defines the three main directions X, Y, Z. The X direction extends parallel to the longitudinal direction of the common stator 32. The Y direction is perpendicular to the X direction and is located just like the X direction in a horizontal plane, while the Z direction extends vertically perpendicular to the X direction and the Y direction.

Bovenop loper 33 is een verticale rotatie-as 36 bevestigd. Met deze rotatie-as 36 zijn de uiteinden van twee, zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende, koppelstangen 37, 38 verbonden. Deze verbinding is gerealiseerd middels schouderscharnieren 39, 40 die het scharnieren van 15 koppelstangen 37, 38 in beginsel in alle richtingen mogelijk maakt. De koppelstangen 37, 38 bepalen samen een verticaal vlak evenwijdig aan de Z-richting.A vertical axis of rotation 36 is mounted on top of runner 33. The ends of two coupling rods 37, 38 extending parallel to each other are connected to this axis of rotation 36. This connection is realized by means of shoulder hinges 39, 40 which in principle makes it possible to hinge coupling rods 37, 38 in all directions. The coupling rods 37, 38 together define a vertical plane parallel to the Z direction.

Op loper 34 bevindt zich een scheef opgesteld bevestigings-blok 41, dat vast is verbonden met loper 34. Bovenop dit bevestigingsblok 20 41 bevinden zich twee astappen 42, 43. Via schouderscharnieren 44, 45 zijn twee koppelstangen 46, 47 met het bevestigingsblok 41 en daarmee met loper 34 verbonden. De koppelstangen 46, 47 definiëren samen een horizontaal vlak.On runner 34 there is a skewed mounting block 41, which is fixedly connected to runner 34. On top of this mounting block 41 are two journals 42, 43. Via connecting hinges 44, 45 are two coupling rods 46, 47 with the mounting block 41 and connected to runner 34. The coupling rods 46, 47 together define a horizontal plane.

De koppelstangen 37, 38, 46, 47 zijn aan hun, tot dusver 25 niet besproken vrije uiteinden, onderling met elkaar verbonden via een koppelstuk 48, die omgekeerd T-vormig is, is hiertoe voorzien van verticale astappen 49, 50, 51, 52, terwijl de koppelstangen 37, 38, 46, 47 aan de betreffende uiteinden zijn voorzien van schouderscharnieren 53, 44, 55 en 56. De hartlijnen van afstappen 49 en 50 strekken zich uit tussen die 30 van de afstappen 51 en 52.Coupling rods 37, 38, 46, 47 are mutually connected at their free ends, not yet discussed, via a coupling piece 48, which is inversely T-shaped, is provided for this purpose with vertical journals 49, 50, 51, 52 while the coupling rods 37, 38, 46, 47 are provided with shoulder hinges 53, 44, 55 and 56 at the respective ends. The center lines of steps 49 and 50 extend between those 30 of steps 51 and 52.

Op niet nader getoonde wijze is aan het koppelstuk 48 een 8 gereedschaphouder 57 bevestigd die identiek is aan de gereedschaphouder 15 deel uitmakend van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de manipulator 1 volgens figuur 1.In a manner not shown in more detail, an 8 tool holder 57 is attached to the coupling piece 48 which is identical to the tool holder 15 forming part of the first preferred embodiment of the manipulator 1 according to Fig. 1.

Voor het introduceren van een derde vrijheidsgraad voor de 5 verplaatsing van de gereedschapshouder 57 is een verticaal verplaatsings-mechanisme 58 voorzien. Dit verplaatsingsmechanisme 58 omvat twee onderling scharnierend verbonden armen 59, 60. Arm 60 is aan één uiteinde vast verbonden met een niet nader getoonde uitgaande rotatie-as van aandrijving 59. Deze aandrijving 59 is, op niet nader getoonde wijze, vast 10 verbonden met bevestigingsblok 41. Arm 59 is scharnierend om een horizontale as verbonden met het koppelstuk 48.For introducing a third degree of freedom for the displacement of the tool holder 57, a vertical displacement mechanism 58 is provided. This displacement mechanism 58 comprises two mutually hinged connected arms 59, 60. Arm 60 is fixedly connected at one end to an outgoing rotation axis of drive 59 (not shown). This drive 59 is fixedly connected to mounting block in a manner not further shown. 41. Arm 59 is hingedly connected about a horizontal axis to the coupling piece 48.

De werking van manipulator 31 is als volgt. Een gezamenlijke verplaatsing van lopers 33 en 34, door een geschikte elektrische aansturing daarvan, resulteert in een verplaatsing van de gereedschaphou-15 der 57 in de X-richting. Indien er sprake is van een snelheidsverschil tussen de lopers 33 en 34, zal er in ieder geval ook sprake zijn van een verplaatsing van de gereedschaphouder 57 met een verplaatsingscomponent in de Y-richting. Behalve in die situatie waarbij de lopers 33 en 34 met gelijke snelheid van elkaar af bewegen, zal er dan tevens sprake zijn van 20 een verplaatsing met een component in de X-richting. Net als bij de manipulator 1 volgens figuur 1, beschikt de gereedschaphouder 57 over een uitschuifbare zuigerstang, waardoor een gereedschap in de Z-richting kan worden verplaatst, zonder dat dit invloed heeft op de verticale positie van het koppelstuk 48. Het is echter tevens mogelijk met de manipulator 25 31 om het koppelstuk 48 in verticale richting te verplaatsen en wel door het bekrachtigen van aandrijving 59, waardoor de armen 59 en 60 zullen scharnieren en koppelstuk 48 in verticale richting wordt verplaatst. Dit is mogelijk dankzij het feit dat veelvuldig, zoals beschreven, bij de constructie gebruik wordt gemaakt van schouderscharnieren. Alternatief 30 zouden overigens bijvoorbeeld ook kruiskoppelingen kunnen worden geruikt.The operation of manipulator 31 is as follows. A joint displacement of runners 33 and 34, by suitable electrical control thereof, results in a displacement of the tool holder 57 in the X direction. If there is a speed difference between the runners 33 and 34, there will in any case also be a displacement of the tool holder 57 with a displacement component in the Y-direction. Except in that situation where the runners 33 and 34 move away from each other at the same speed, there will then also be a displacement with a component in the X direction. As with the manipulator 1 according to figure 1, the tool holder 57 has an extendable piston rod, through which a tool can be moved in the Z direction, without this having an influence on the vertical position of the coupling piece 48. However, it is also possible with the manipulator 31 to move the coupling piece 48 in the vertical direction, namely by actuating the drive 59, as a result of which the arms 59 and 60 will pivot and the coupling piece 48 will be moved in the vertical direction. This is possible thanks to the fact that shoulder hinges are frequently used as described in the construction. Alternatively, it is also possible, for example, to use universal joints.

Het is van belang op te merken dat ongeacht de beweging die 9 wordt uitgevoerd met het koppelstuk 48, de oriëntatie van het koppelstuk 48 ongewijzigd blijft. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat de koppelstangen 37, 38 en de koppelstangen 46, 47 deel uitmaken van twee parallellogrammen, waar het koppelstuk 48 tevens deel van uitmaakt. Dit houdt 5 in dat ook de oriëntatie van het gereedschap dat wordt vastgehouden door de gereedschaphouder 57 ook niet zal wijzigen, hetgeen voor bepaalde typen gereedschap, bijvoorbeeld klembekjes, van groot belang kan zijn.It is important to note that regardless of the movement 9 performed with the coupling piece 48, the orientation of the coupling piece 48 remains unchanged. This is caused by the fact that the coupling rods 37, 38 and the coupling rods 46, 47 form part of two parallelograms, of which the coupling piece 48 also forms part. This means that the orientation of the tool held by the tool holder 57 will also not change, which can be of great importance for certain types of tools, for example clamps.

.-/ - y.· ,.- / - y. ·,

Claims

1. Manipulator for moving a tool comprising a first linear motor with a first linear stator and a first runner movable along the first stator and a second linear motor with a second linear stator and a second along the second stator movable runner, a first coupling and a second coupling which are hinged to each other and which are hinged to respectively the first runner and the second runner and a holder for the tool which holder is connected to the first coupling and / or the second coupling for at least one move! Moving the holder by moving the first runner and / or the second runner along the first linear stator and / or the second linear stator, respectively.

2. Manipulator according to claim 1, characterized in that the first coupling and the second coupling are mutually connected via a coupling part to which the holder is attached.

3. Manipulator according to claim 1 or 2, characterized in that the first linear stator and the second linear stator extend in a two-dimensional flat surface.

4. Manipulator according to claim 3, characterized in that the first linear stator and the second linear stator extend parallel to each other.

5. Manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the first linear stator and the second linear stator are formed by a common linear stator.

6. Manipulator as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the first coupling and the second coupling are hinged to three dimensions with the first runner and the second runner respectively.

Manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the first coupling and the second coupling are hinged to each other three-dimensionally.

8. Manipulator as claimed in any of the claims 2-7, characterized in that the first coupling and / or the second coupling comprises at least two parallel rods, each of which is hingedly connected to both the first runner and / or the second runner and with the coupling part.

9. Manipulator according to any of claims 2-8, characterized in that both the first coupling and the second coupling comprise two parallel rods, each of which is hingedly connected to both the first runner and the second runner and to the coupling part, respectively. wherein the rods of the first coupling and the rods of the second coupling define a first endless surface and a second endless surface, respectively, and wherein the first surface and the second surface intersect.

Manipulator according to claim 9, characterized in that the first surface and the second surface are oriented perpendicular to each other.

11. Manipulator as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that first displacement means are provided for displacing the holder beyond the displacement surface, so that the holder can be displaced within a three-dimensional displacement space.

12. Manipulator according to claim 11, characterized in that the first displacement means are connected to the first runner or the second runner.

13. Manipulator according to claim 12, characterized in that the first displacement means are connected to the first coupling means or to the second coupling means.

14. Manipulator as claimed in claim 11, 12 or 13, characterized in that the first displacement means comprise at least two hingedly connected arms and a drive member with an outgoing rotating shaft, wherein a first arm is hingedly connected to the tool and a second arm is hingedly connected to the shaft.

15. Manipulator as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the holder is provided with second displacement means 5 for displacing the tool independently of the displacement of the holder.

Manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the first linear motor and the second linear motor are of the stepping motor type. 10