NL1037425C2

NL1037425C2 - ROBOT.

Info

Publication number: NL1037425C2
Application number: NL1037425A
Authority: NL
Inventors: Albert Meer
Original assignee: Albert Meer
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2011-05-02

Description

RobotRobot

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

De uitvinding heeft betrekking op een robot met een voet, een daarop ondersteunde onderarm en een ter 5 plaatse van een scharnier op de onderarm aangebrachte bovenarm. Een dergelijk robot wordt ook wel aangeduid als knikarmrobot.The invention relates to a robot with a foot, a lower arm supported thereon and an upper arm arranged at the location of a hinge on the lower arm. Such a robot is also referred to as an articulated robot.

Het instellen en verstellen van de hoek tussen onderarm en voet geschiedt met behulp van een eerste 10 aandrijving en het instellen en verstellen van de hoek tussen bovenarm en onderarm vindt plaats met behulp van een pendelstaaf, die zich op afstand langs de onderarm uitstrekt tussen de voet en een verlenging van de bovenarm. Ter plaatse van de voet is de pendelstaaf scharnierbaar 15 bevestigd op een steundeel, dat door een tweede aandrijving heen en weer verzwenkbaar is om dezelfde hartlijn als de onderarm. De pendelstaaf, het steundeel, de onderarm en de bovenarmverlenging vormen een parallellogram. EenThe adjustment and adjustment of the angle between forearm and foot takes place with the aid of a first drive and the adjustment and adjustment of the angle between upper arm and forearm takes place with the aid of a pendulum rod, which extends at a distance along the forearm between the foot and an extension of the upper arm. At the location of the foot, the pendulum rod is pivotally mounted on a support part which can be pivoted back and forth by a second drive about the same axis as the forearm. The pendulum rod, the support part, the forearm and the upper arm extension form a parallelogram. A

dergelijke robot is onder meer bekend van EPsuch a robot is known, inter alia, from EP

20 octrooiaanvrage 0.361.140.Patent application 0.361.140.

In de bekende robot is door de opstelling van de pendelstaaf de bovenarm slechts over een beperkte hoek verdraaibaar ten opzichte van de onderarm.In the known robot, due to the arrangement of the shuttle rod, the upper arm can only be rotated through a limited angle with respect to the lower arm.

1037425 21037425 2

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

Een doel van de uitvinding is een robot, in het bijzonder knikarmrobot, te verschaffen, waarin de hoek 5 tussen de bovenarm en de onderarm een groot bereik kan hebben.An object of the invention is to provide a robot, in particular articulated arm robot, in which the angle between the upper arm and the lower arm can have a large range.

Een doel van de uitvinding is een robot, in het bijzonder knikarmrobot, te verschaffen, waarin in hoofdzaak onafhankelijk van de absolute stand van de 10 onderarm de hoek tussen de bovenarm en de onderarm een groot bereik kan hebben.An object of the invention is to provide a robot, in particular articulated arm robot, in which the angle between the upper arm and the lower arm can have a large range substantially independently of the absolute position of the lower arm.

Een doel van de uitvinding is een robot, in het bijzonder knikarmrobot, te verschaffen, waarin de verstelling van de hoek tussen bovenarm en onderarm op 15 vloeiende wijze kan plaatsvinden.An object of the invention is to provide a robot, in particular articulated arm robot, in which the angle between upper arm and lower arm can be adjusted smoothly.

Een doel van de uitvinding is een robot, in het bijzonder knikarmrobot, te verschaffen, die ondanks een relatief compacte uitvoering een groot werkbereik heeft voor het gereedschap op de robot.An object of the invention is to provide a robot, in particular articulated arm robot, which, despite a relatively compact design, has a large working range for the tool on the robot.

20 Voor het bereiken van althans één van deze doelen voorziet de uitvinding, vanuit één aspect, in een robot omvattend een voet en een op de voet aangebrachte onderarm, welke onderarm ten opzichte van de voet verdraaibaar is om een eerste hartlijn, en een bovenarm, 25 die aan de onderarm is bevestigd op een om een tweede, bij voorkeur in hoofdzaak met de eerste hartlijn parallelle, . hartlijn verdraaibare wijze, waarbij de bovenarm een eerste armgedeelte en een tweede armgedeelte omvat die aan weerszijden van de tweede hartlijn gelegen zijn, waarbij 30 het eerste armgedeelte aan een uiteinde een houder voor een gereedschap, zoals een grijper, draagt en het tweede armgedeelte aan een uiteinde door middel van een pendelstaaf verbonden is met de voet, waarbij de pendelstaaf met een eerste staafverbinding om een derde 35 hartlijn verdraaibaar verbonden is met de voet, waarbij de eerste staaf verbinding zelf over een hoek van 180 of meer graden verdraaibaar is om een vierde, aan de derde hartlijn 3 parallelle hartlijn, welke naast de derde hartlijn gelegen is. Aldus kan de eerste verbinding van de pendelstaaf aan de voet over een groot bereik verplaatst worden, waarmee ook het hoekbereik tussen onderarm en bovenarm relatief 5 groot kan zijn en de houder een groot werkbereik kan hebben.To achieve at least one of these objects, the invention provides, from one aspect, a robot comprising a foot and a forearm arranged on the foot, which forearm can be rotated relative to the foot about a first axis, and an upper arm, 25 which is attached to the forearm in a manner parallel to a second, preferably substantially parallel to the first axis. axis rotatable manner, wherein the upper arm comprises a first arm portion and a second arm portion located on either side of the second axis, the first arm portion carrying a tool holder, such as a gripper, at one end and the second arm portion at a end is connected to the foot by means of a pendulum rod, the pendulum rod having a first rod connection being rotatably connected about a third axis to the foot, the first rod connection itself being rotatable through an angle of 180 or more degrees about a fourth , parallel axis to the third axis 3, which axis is adjacent to the third axis. The first connection of the pendulum rod to the foot can thus be moved over a large range, with which the angle range between forearm and upper arm can also be relatively large and the holder can have a large working range.

De derde hartlijn kan in hoofdzaak parallel zijn aan de eerste hartlijn. In een veel toepasbare uitvoering is de eerste hartlijn in hoofdzaak horizontaal. De voet kan 10 op een wand geplaatst zijn of op een vloer of plafond.The third axis can be substantially parallel to the first axis. In a much applicable embodiment, the first axis is substantially horizontal. The foot can be placed on a wall or on a floor or ceiling.

In een uitvoering is de eerste staafverbinding over een hoek van 270 graden of meer verdraaibaar om de vierde hartlijn, bij voorkeur tot tenminste ongeveer 360 graden.In one embodiment, the first bar connection is rotatable through an angle of 270 degrees or more about the fourth axis, preferably to at least about 360 degrees.

15 In een bijzondere uitvoering daarvan is de eerste staafverbinding over een hoek van 360 graden of meer verdraaibaar om de vierde hartlijn. Bij het wijzigen van de hoek tussen bovenarm en onderarm kan de omloopbeweging van de eerste verbinding worden voortgezet. De aandrijving 20 hoeft dan niet in aandrijfrichting te worden omgekeerd tijdens een arbeidsgang van de robot. Voorzieningen zoals eindstandschakelaars en eindaanslagen en dergelijke veiligheidsvoorzieningen kunnen dan achterwege blijven.In a special embodiment thereof, the first rod connection can be rotated through an angle of 360 degrees or more about the fourth axis. When changing the angle between upper arm and lower arm, the by-pass movement of the first connection can be continued. The drive 20 then does not have to be inverted in the drive direction during a working run of the robot. Features such as limit position switches and limit stops and such safety devices can then be omitted.

Bij voorkeur kan de eerste staafverbinding die 25 omlopende draaibeweging om de vierde hartlijn doorlopend uitvoeren.Preferably, the first bar connection can continuously perform this revolving rotation about the fourth axis.

Op zich kan, in een uitvoering, de eerste staafverbinding in twee tegengestelde richtingen verdraaibaar zijn om de vierde hartlijn, waardoor gunstige 30 afstemming (keuze van linksom of rechtsom verdraaiing en volgorde daarin) van de geprogrammeerde bewegingen op het beoogde gebruik mogelijk is. Er zullen in het geval van voornoemde doorlopende bewegingsmogelijkheid toepassingsgevallen zijn waarin de rotatierichting van de 35 eerste verbinding beter anders kan zijn dan in andere toepassingsgevallen. Indien de hoek waarover de eerste staafverbinding om de vierde hartlijn verdraaibaar is 4 kleiner is dan 360 graden kan deze voorziening getroffen zijn, zodat de eerste staaf verbinding heen en weer kan bewegen.In itself, in one embodiment, the first bar joint can be rotatable in two opposite directions about the fourth axis, whereby favorable alignment (choice of counter-clockwise or counter-clockwise rotation and sequence therein) of the programmed movements for the intended use is possible. In the case of the aforementioned continuous movement possibility there will be application cases in which the direction of rotation of the first connection may be better different than in other application cases. If the angle over which the first bar connection is rotatable about the fourth axis is smaller than 360 degrees, this provision can be made, so that the first bar connection can move back and forth.

In een compacte uitvoering is, in een vlak van 5 projectie dat de tweede en de vierde hartlijnen bevat, de onderarm horizontaal naast de pendelstaaf gelegen. Dan is het mogelijk dat in zijaanzicht op de robot beschouwd, de verplaatsingsbaan van de eerste verbinding althans deels samenvalt met de onderarm. De onderarm laat ruimte vrij 10 voor de verbindingsstaaf en interfereert daarmee niet.In a compact embodiment, in a plane of projection comprising the second and fourth center lines, the forearm is located horizontally next to the shuttle rod. It is then possible that, viewed in side view of the robot, the trajectory of the first connection coincides at least partly with the forearm. The forearm leaves space for the connecting bar and does not interfere with this.

In een eveneens compacte uitvoering van een robot volgens de aanhef van conclusie 1, in het bijzonder in combinatie met de hiervoor besproken maatregelen volgens de uitvinding, heeft, volgens een ander aspect, de onderarm 15 een armhartlijn, die loodrecht staat op de eerste hartlijn, waarbij, in zijaanzicht op de robot beschouwd, de verplaatsingsbaan van de eerste verbinding de armhartlijn kruist.In a likewise compact embodiment of a robot according to the preamble of claim 1, in particular in combination with the above-discussed measures according to the invention, according to another aspect, the forearm 15 has an arm axis that is perpendicular to the first axis, wherein, viewed in side view of the robot, the displacement path of the first connection crosses the arm axis.

In een compacte uitvoering vallen de eerste en 20 vierde hartlijnen samen.In a compact version, the first and 20 fourth center lines coincide.

Op op zich bekende wijze kan de voet een bovendeel en een onderdeel omvatten, waarbij de onderarm en de eerste staafverbinding zijn aangebracht op het bovendeel en waarbij het bovendeel om een vijfde, in hoofdzaak 25 verticale hartlijn verdraaibaar is ten opzichte van het onderdeel.In a manner known per se, the foot can comprise an upper part and a part, wherein the forearm and the first bar connection are arranged on the upper part and wherein the upper part can be rotated about a fifth, substantially vertical axis relative to the part.

De robot volgens de uitvinding kan zijn voorzien van een eerste aandrijving voor de beweging van de onderarm om de eerste hartlijn, van een tweede aandrijving voor de 30 beweging van de eerste staafverbinding om de vierde hartlijn en/of van een derde aandrijving voor beweging van het bovendeel van de voet ten opzichte van het onderdeel van de voet. Al deze aandrijvingen kunnen vormgesloten zijn. Zij kunnen onderling gelijk uitgevoerd zijn, althans 35 tot aan de plaats van bevestiging van het relatief aan te drijven constructiedeel (zoals onderarm). In een eenvoudige uitvoering omvat de eerste, tweede en/of aandrijving een 5 tandriem of ketting.The robot according to the invention can be provided with a first drive for the movement of the forearm about the first axis, with a second drive for the movement of the first rod connection about the fourth axis and / or with a third drive for movement of the upper part of the foot relative to the part of the foot. All these drives can be form-locked. They can be mutually identical, at least up to the place of attachment of the relatively driven component (such as forearm). In a simple embodiment, the first, second and / or drive comprises a toothed belt or chain.

De eerste en tweede aandrijving kunnen aan weerszijden van de voet, in het geval van de voornoemde deling van de voet, aan weerszijden van het bovendeel van 5 de voet zijn aangebracht. Een dergelijke uitvoering laat zich goed combineren met de voomoemde compacte uitvoering waarin de onderarm en de pendelstaaf naast elkaar gelegen zijn, beschouwd in genoemd projectievlak. De bevestigingen voor de onderarm en de eerste staafverbinding op 10 respectievelijk de eerste en de tweede aandrijving kunnen aan de van elkaar afgekeerde zijden daarvan gelegen zijn.The first and second drive can be arranged on either side of the foot, in the case of the aforementioned division of the foot, on either side of the upper part of the foot. Such an embodiment can be combined well with the aforementioned compact embodiment in which the forearm and the pendulum rod are situated next to each other, viewed in said projection surface. The attachments for the forearm and the first rod connection on the first and second drive, respectively, can be located on their sides remote from each other.

Vanuit een verder aspect wordt voorzien in een robot volgens de aanhef van conclusie 1, in het bijzonder in combinatie met de hiervoor besproken maatregelen volgens 15 de uitvinding, waarbij de voet op een steunvlak geplaatst is en waarbij de tweede hartlijn met de onderarm verzwenkbaar is om de eerste hartlijn volgens een eerste baan, waarbij de plaats van de bevestiging voor de houder aan het uiteinde van de bovenarm verzwenkbaar is om de 20 tweede hartlijn tot in een gebied dat gelegen is aan de van het steunvlak afgekeerde zijde van een vlak dat parallel is aan het steunvlak en de ten opzichte van het steunvlak verste positie van de tweede hartlijn bevat. Het werkbereik van de houder kan daarmee gunstig zijn voor bepaalde 25 toepassingen, zoals het oppakken van producten van een hooggelegen transportbaan.From a further aspect, a robot according to the preamble of claim 1 is provided, in particular in combination with the above-discussed measures according to the invention, wherein the foot is placed on a support surface and wherein the second axis is pivotable with the forearm about the first axis according to a first path, wherein the location of the mounting for the holder at the end of the upper arm is pivotable about the second axis into an area located on the side remote from the supporting surface of a plane parallel to one another on the supporting surface and the position of the second axis furthest away from the supporting surface. The working range of the holder can thus be favorable for certain applications, such as picking up products from a high-lying conveyor track.

De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar 30 mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.The aspects and measures described in this description and claims of the application and / or shown in the drawings of this application can, where possible, also be applied separately from each other. These individual aspects can be the subject of split-off patent applications that are aimed at this. This applies in particular to the measures and aspects that are described per se in the subclaims.

35 635 6

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voor-5 beelduitvoering. Getoond wordt in:The invention will be elucidated on the basis of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings. Shown is:

Figuren 1A-C respectievelijk een achteraanzicht, een zijaanzicht en een bovenaanzicht op een voorbeelduitvoering van een robot volgens de uitvinding;Figures 1A-C show a rear view, a side view and a top view, respectively, of an exemplary embodiment of a robot according to the invention;

Figuur 2 een schematische weergave van de opbouw 10 van de robot van de figuren 1A-C;Figure 2 shows a schematic representation of the structure 10 of the robot of figures 1A-C;

Figuur 3 een perspectief, met weggelaten delen, op de robot van de figuren 1A-C, in gedeeltelijk uiteengenomen toestand;Figure 3 shows a perspective, with parts deleted, on the robot of figures 1A-C, in partly exploded state;

Figuur 3A een doorsnede door de robot van figuur 15 3 volgens lijn IIIA-IIIA in figuur 1B; enFigure 3A is a cross-section through the robot of Figure 15 along line IIIA-IIIA in Figure 1B; and

Figuren 4A-F opeenvolgende stadia in een gebruik van de robot van de figuren 1A-C.Figures 4A-F show successive stages in a use of the robot of figures 1A-C.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

2020

De in figuren 1A-C weergegeven knikarmrobot 1 omvat een op een bodem op te stellen voet 2, welke voet 2 een vast voetdeel 4 en beweegbaar voetdeel 5 omvat. Het vaste voetdeel 4 en het beweegbare voetdeel 5 zijn 25 verdraaibaar met elkaar verbonden door middel van een aandrijfkast 3, waarin ondergebracht een op voetdeel 5 bevestigde, van een uitwendige vertanding voorziene tandriempoelie 33 en een daarmee in tandaangrijping verkerende tandriem 30 (figuur 3), die wordt aangedreven 30 door een elektromotor, in het bijzonder servomotor 26. De tandriempoelie 33 is rotatievast bevestigd op een binnenring 36a, die met kogels gelagerd is in een buitenring 36b, die rotatievast bevestigd is aan voetdeel 5. De tandriempoelie 33 is voorts rotatievast bevestigd op 35 een plaat 42, die rotatievast bevestigd is op voetdeel 4. Aldus kan het bovenvoetdeel 5 om verticale hartlijn VI (vijfde hartlijn) verdraaid ten opzichte van het 7 benedenvoetdeel 4.The articulated arm robot 1 shown in figures 1A-C comprises a foot 2 to be arranged on a bottom, which foot 2 comprises a fixed foot part 4 and movable foot part 5. The fixed foot part 4 and the movable foot part 5 are rotatably connected to each other by means of a drive box 3, accommodating a toothed belt pulley 33 mounted on foot part 5 and provided with an external toothing tooth belt 30 (Fig. 3), which is driven by an electric motor, in particular servo motor 26. The toothed belt pulley 33 is fixedly rotatably mounted on an inner ring 36a, which is ball-bearing mounted in an outer ring 36b, which is rotationally mounted on foot part 5. The toothed belt pulley 33 is further fixedly rotated on a plate 42, which is fixedly rotatably mounted on foot part 4. Thus, the upper foot part 5 can be rotated about vertical axis VI (fifth axis) relative to the lower foot part 4.

Het voetdeel 5 vormt één geheel met een centrale console 6, aan één zijde waarvan een aandrijfkast 8 is aangebracht. In de aandrijf kast 8 is een tandriempoelie 35 5 inwendig gelagerd, welke tandriempoelie voor rotatie om horizontale hartlijn Hl (eerste hartlijn) aangegrepen wordt door een in de aandrijfkast 8 ondergebrachte tandriem 32, die wordt aangedreven door een elektromotor, in het bijzonder servomotor 24. De tandriempoelie 35 is 10 rotatievast bevestigd op een binnenring 38a, die met kogels gelagerd is in een buitenring 38b, die rotatievast bevestigd is aan de console 6. De tandriempoelie 35 is voorts rotatievast bevestigd op een verwijderbare aandrijfplaat 41, waarop de onderarm 9 rotatievast 15 bevestigd is. Met deze opstelling kan de onderarm 9 om hartlijn Hl verdraaid worden ten opzichte van de console 6. De ruimte binnen de tandriempoelie 35 is afgedekt door de verwijderbare aandrijfplaat 41 die meedraait met de tandriempoelie 35. Zie ook figuur 3A.The foot part 5 forms one whole with a central console 6, on one side of which a drive box 8 is arranged. A toothed belt pulley 35 is mounted internally in the drive box 8, which toothed belt pulley is engaged for rotation about horizontal axis H1 (first axis) by a toothed belt 32 accommodated in the drive box 8, which is driven by an electric motor, in particular servomotor 24. The toothed belt pulley 35 is fixedly rotatably mounted on an inner ring 38a, which is ball-bearing mounted in an outer ring 38b, which is rotatably mounted on the console 6. The toothed belt pulley 35 is further fixedly rotated on a removable drive plate 41, on which the forearm 9 is rotationally resistant is confirmed. With this arrangement, the forearm 9 can be rotated about axis H1 with respect to the console 6. The space within the toothed belt pulley 35 is covered by the removable drive plate 41 which rotates with the toothed belt pulley 35. See also figure 3A.

20 Op het boveneind van de onderarm 9 is ter plaatse van een scharnier 15 een robot-bovenarm 10 bevestigd, waarbij het scharnier 15 een horizontale hartlijn H2 (tweede hartlijn) heeft. Het scharnier 15 is in scharnierhartlijn-richting verzet uitgevoerd, en omvat een 25 met de hartlijn H2 concentrische stang, 20, waarop de bovenarm 9 en, opzij van de onderarm 9, in de ruimte recht boven de console 6, de bovenarm 10 bevestigd zijn, zodanig dat beide armen om scharnierhartlijn H2 ten opzichte van elkaar kunnen verdraaien. Zie ook figuur 3A. Zoals te zien 30 is in figuur 1B reikt de bovenarm 10 met een eerste armdeel 10a naar voren. Een houder 11 is ter plaatse van scharnier 21 in het verticale vlak draaibaar bevestigd aan armdeel 10a en draagt een oppakgereedschap 12, in dit voorbeeld voorzien van zuignappen 13. De zuignapeenheid 12 is ten 35 opzichte van de houder 11 draaibaar om verticale hartlijn V2, door middel van een elektromotor, in het bijzonder servomotor 35.A robot upper arm 10 is fixed at the top end of the lower arm 9 at the location of a hinge 15, the hinge 15 having a horizontal axis H2 (second axis). The hinge 15 is offset in the hinge axis direction, and comprises a rod 20, concentric with the axis H2, on which the upper arm 9 and, aside from the lower arm 9, are mounted in the space directly above the console 6, the upper arm 10 , such that both arms can rotate about hinge axis H2 relative to each other. See also figure 3A. As can be seen in figure 1B, the upper arm 10 with a first arm part 10a extends forward. A holder 11 is rotatably mounted at the location of hinge 21 in the vertical plane on arm part 10a and carries a pick-up tool 12, in this example provided with suction cups 13. The suction cup unit 12 is rotatable relative to the holder 11 about vertical axis V2 by by means of an electric motor, in particular servo motor 35.

88

De bovenarm 10 reikt met een tweede armdeel vanaf het scharnier 15 naar achteren, alwaar ter plaatse van een scharnier 22 een pendelstaaf 14 bevestigd is. Deze pendelstaaf 14 is met het ondereind in scharnier 23 (eerste 5 bevestiging van pendelstaaf 14, scharnier 22 is de tweede bevestiging daarvan) om een horizontale hartlijn H3 (derde hartlijn) scharnierbaar bevestigd aan een aandrijving ondergebracht in een door een verwijderbare kap 40 afgesloten, op de console 6 bevestigde aandrijfkast 7. Deze 10 aandrijving omvat een van een vertanding voorziene tandriempoelie 34 (figuur 3), welke voor rotatie om horizontale hartlijn H4 (vierde hartlijn) aangegrepen wordt door een in de aandrijfkast 7 ondergebrachte tandriem 31, die wordt aangedreven door een elektromotor, in het 15 bijzonder servomotor 25. De tandriempoelie 34 is rotatievast bevestigd op een binnenring 37a, die met kogels gelagerd is in een buitenring 37b, die rotatievast bevestigd is aan console 6. De tandriempoelie 33 is voorts rotatievast bevestigd op een aandrijfplaat 40, waarop het 20 scharnier 23 bevestigd is.The upper arm 10 extends with a second arm part from the hinge 15 to the rear, where a pendulum rod 14 is fixed at the position of a hinge 22. This shuttle rod 14 is hinged at its lower end in hinge 23 (first attachment of shuttle rod 14, hinge 22 thereof) about a horizontal axis H3 (third axis) to a drive accommodated in a removable cap 40, drive box 7 mounted on the console 6. This drive comprises a toothed belt pulley 34 (Fig. 3) provided with toothing, which is engaged for rotation about horizontal axis H4 (fourth axis) by a toothed belt 31 accommodated in the drive box 7, which is driven by an electric motor, in particular servo motor 25. The toothed belt pulley 34 is rotationally mounted on an inner ring 37a, which is ball-bearing mounted in an outer ring 37b, which is rotatably mounted on the console 6. The toothed belt pulley 33 is furthermore mounted rotationally on a drive plate 40, on which the hinge 23 is mounted.

De vierde hartlijn H4 valt samen met de eerste hartlijn Hl en is parallel aan de derde hartlijn H3. Zoals te zien is in figuur IA zijn de aandrijfkasten 7 en 8 aan weerszijden van de console 6 gelegen. De op de 25 aandri j f kasten 7 en 8 bevestigde servomotoren 24 en 25 reiken naar elkaar toe, achterlangs de console 6. De bevestigingen van de onderarm 9 op de aandrij fplaat 41 en van scharnier 23 op de aandrijfplaat 40 zijn aan onderling afgekeerde zijden van de robot 1 gelegen.The fourth axis H4 coincides with the first axis H1 and is parallel to the third axis H3. As can be seen in Figure 1A, the drive boxes 7 and 8 are located on either side of the console 6. The servomotors 24 and 25 mounted on the drive boxes 7 and 8 extend towards each other, behind the console 6. The attachments of the forearm 9 on the drive plate 41 and of hinge 23 on the drive plate 40 are on mutually turned sides of the robot 1.

30 Opgemerkt wordt dat de aandrijfkast 3 omgekeerd werkt ten opzichte van de aandri j f kasten 7 en 8, aangezien de plaat 42, die overeen komt met de aandrijfplaten 40 en 41, nu stationair met voetdeel 4 blijft en de aandrijfkast 3 zelf mee roteert. De aandri j f kasten voor de onderarm 9, 35 de pendelstaaf 14 en het bovendeel 5,6 van de voet 2 kunnen onderling identiek zijn, in aandrijfpad althans tot aan de plaats waar die constructiedelen 9, 14 en 4 bevestigd zijn 9 op de bijbehorende aandrijfplaat (platen 40 en 41 en dus ook plaat 42. Aldus kunnen onder meer de elektromotoren 24,25,26, de tandriemen 30,31,32, de tandriempoelies 33,34,35 en de lageringen daarvoor identiek aan elkaar 5 zijn.It is noted that the drive box 3 operates in reverse with respect to the drive boxes 7 and 8, since the plate 42, which corresponds to the drive plates 40 and 41, now remains stationary with base part 4 and the drive box 3 itself rotates. The drive boxes for the forearm 9, 35, the shuttle rod 14 and the upper part 5,6 of the foot 2 can be mutually identical, in drive path at least up to the place where those structural parts 9, 14 and 4 are mounted 9 on the associated drive plate (plates 40 and 41 and therefore also plate 42. Thus, inter alia, the electric motors 24, 25, 26, the toothed belts 30, 31, 32, the toothed belt pulleys 33, 34, 35 and the bearings therefor can be identical to each other.

Voor verticale uitrichting van de houderhartlijn V2 is een parallelstangenstelsel voorzien, omvattend, naast armdeel 10a, een ter plaatse van scharnier 27 scharnierbaar met de houder 11 verbonden stang 18, die aan het andere 10 eind ter plaatse van scharnier 28 scharnierbaar verbonden is met een stijve driehoek gevormd door stangen 17, 19a en 19b. De stangen 19a en 19b zijn scharnierbaar verbonden met de zijarm 20 van scharnier 15. De stangen 17 en 19b zijn aan hun einden ter plaatse van scharnieren 29 scharnierbaar 15 verbonden met het boveneind van een pendelstang 16, waarvan het ondereind ter plaatse van scharnier 34 scharnierbaar is verbonden met de console 6. Alle scharnierhartlijnen van dit parallellogrammechanisme zijn onderling parallel, en parallel aan hartlijn H2.For vertical alignment of the holder axis V2 a parallel rod system is provided, comprising, in addition to arm part 10a, a rod 18 pivotally connected at the location of hinge 27 to the holder 11, which is pivotally connected at the other end at the location of hinge 28 to a rigid triangle formed by rods 17, 19a and 19b. The rods 19a and 19b are hingedly connected to the side arm 20 of hinge 15. The rods 17 and 19b are hingedly connected at their ends at the location of hinges 29 to the upper end of a pendulum rod 16, the lower end of which is hinged at the location of hinge 34 is connected to the console 6. All hinge axes of this parallel program mechanism are mutually parallel, and parallel to axis H2.

20 Zoals te zien in de figuren IA, 1C en 3A bevindt het stangenstelsel 16,17,18,19a,19b zich voor een groot deel in een ruimte begrensd door de onderarm 9 en de bovenarm 10, beschouwd in projectie op het vlak van tekening.As can be seen in figures 1A, 1C and 3A, the rod system 16,17,18,19a, 19b is for a large part located in a space bounded by the lower arm 9 and the upper arm 10, viewed in projection on the plane of the drawing .

25 De robot 1 omvat een verder niet weergegeven besturingseenheid voor de servomotoren 24, 25, 26 en 35, welke besturingseenheid programmeerbaar is voor het door de robot laten uitvoeren van de gewenste bewegingen van de zuignapeenheid of andere oppakeenheid en de volgorde 30 daarvan.The robot 1 comprises a control unit for the servomotors 24, 25, 26 and 35, which is not further shown, which control unit is programmable for causing the robot to perform the desired movements of the suction cup unit or other pick-up unit and the order thereof.

Voor een met het oog op een snelle verplaatsing van relatief grote beweegbare delen van de robot kunnen deze beweegbare delen, zoals beide armen en het bovendeel van de voet, vervaardigd zijn van een lichte, doch sterke, 35 in het bijzonder gewapende kunststof, zoals het composiet materiaal glasvezelversterkte epoxyhars. De staven/stangen kunnen vervaardigd zijn van een metaal, zoals aluminium.For a fast movement of relatively large movable parts of the robot, these movable parts, such as both arms and the upper part of the foot, can be made of a light, but strong, in particular reinforced, plastic, such as the composite material glass fiber reinforced epoxy resin. The bars / rods can be made of a metal, such as aluminum.

1010

Een voorbeeld van een werkcyclus met de robot 1 zal nu worden besproken aan de hand van de figuren 4A-D.An example of a duty cycle with the robot 1 will now be discussed with reference to Figures 4A-D.

In figuur 4A bevindt de robot zich in een ruststand, naast een aanvoerbaan 100 met een transportvlak 5 101. Op het transportvlak 101 bevindt zich een aangevoerd pakket P. De robot 1 en de aanvoerbaan 100 staan op een vloer 102. In de tekening is weergegeven het bereik 200 van het scharnier 21, waar de houder 11 bevestigd is aan de bovenarm 10. Merk op dat het werkbereik 200 zich uitstrekt 10 boven het vlak T, dat parallel is aan de vloer 102 en het hoogste punt van de om hartlijn Hl lopende zwenkbaan van scharnier 15 bevat, hetgeen mogelijk is omdat door de voorziening van het doorlopend kunnen laten omlopen van scharnier 23 om de vierde hartlijn eindaanslagen voor de 15 beweging van de bovenarm achterwege zijn gelaten.In figure 4A the robot is in a rest position, next to a supply track 100 with a transport surface 101. On the transport surface 101 there is a supplied package P. The robot 1 and the supply track 100 are on a floor 102. The drawing shows the area 200 of the hinge 21, where the holder 11 is attached to the upper arm 10. Note that the working area 200 extends above the plane T, which is parallel to the floor 102 and the highest point of the axis H1 pivotal path of hinge 15, which is possible because the provision of being able to continuously rotate hinge 23 around the fourth center line omits end stops for the movement of the upper arm.

Voor het overbrengen van het pakket P van het transportvlak 101 naar de vloer 102 wordt de aandrijving van de onderarm 9 geactiveerd voor verdraaiing van de onderarm 9 in richting Al. Daarbij wordt ook de aandrijving 20 voor scharnier 23 en daarmee het ondereind van pendelstaaf 14 geactiveerd, voor omloop in richting B. Het scharnier 21 wordt daardoor verplaatst in de richting C, waarbij het voornoemde parallellogramstelsel er voor zorgt dat de hartlijn V2 verticaal blijft.For transferring the package P from the conveying surface 101 to the floor 102, the drive of the lower arm 9 is activated for rotation of the lower arm 9 in the direction A1. In addition, the drive 20 for hinge 23 and thus the lower end of shuttle rod 14 is activated, for circulation in direction B. The hinge 21 is thereby moved in the direction C, the aforementioned parallelogram system ensuring that the axis V2 remains vertical.

25 In figuur 4B grijpt de houder 11 met de zuignappen 12 het bovenvlak van pakket P. In figuur 4C is het pakket P opgepakt, en wordt de aandrijving voor de onderarm 9 tegengesteld geactiveerd, richting A2, maar blijft het scharnier voortbewegen in omlooprichting B, 30 waardoor het pakket P niet ver boven het transportvlak 101 wordt geheven en enigszins richting robot 1 wordt verplaatst.In figure 4B the holder 11 with the suction cups 12 grips the upper surface of package P. In figure 4C the package P is picked up, and the drive for the forearm 9 is activated in the opposite direction, direction A2, but the hinge continues to move in the direction of rotation B, 30 whereby the package P is not lifted far above the transport surface 101 and is moved somewhat towards the robot 1.

Zodra het pakket P zich geheel tussen de robot 1 en de aanvoerbaan 100 bevindt (figuur 4D) wordt de 35 aandrijving voor scharnier 23 versneld en wordt de aandrijving voor de onderarm 9 weer in richting omgekeerd (Al) om het pakket te laten zakken, tot op de vloer 102, 11 zie figuur 4E. Ten opzichte van de hoekstand van scharnier 23 in figuur 4A is het scharnier 23 over meer dan 180 graden verdraaid om de vierde hartlijn H4.As soon as the package P is completely located between the robot 1 and the supply track 100 (figure 4D), the drive for hinge 23 is accelerated and the drive for the forearm 9 is reversed again in the direction (A1) to lower the package, on the floor 102, 11 see figure 4E. Relative to the angular position of hinge 23 in Figure 4A, the hinge 23 is rotated through more than 180 degrees about the fourth axis H4.

Na het loslaten van pakket P kan de onderarm 9 5 weer enigszins terug worden verdraaid (A2, figuur 4E) , terwijl het scharnier 23 aangedreven blijft in omlooprichting B, bijvoorbeeld naar de in figuur 4A weergegeven stand op verder, zie figuur 4F, waarin een hoekverschil ten opzichte van figuur 4A meer dan 360 graden 10 bedraagt. In figuur 4F is het scharnier 21 voor de houder 11 boven het vlak T gekomen. In die hoge stand kan bijvoorbeeld een persoon tussen robot 1 en aanvoerbaan 100 komen of kan op een hoger niveau een ander pakket kan worden aangegrepen met de houder 11. In principe is 15 derhalve een pendelbeweging met scharnier 23 niet meer nodig. De omloopbeweging van scharnier 23 om hartlijn H4 kan over meerdere omlopen, zelfs eindeloos, plaatsvinden. Mocht het echter om een of andere reden gewenst zijn de omlooprichting om te keren, dan kan dat gerealiseerd worden 20 door programmering van de besturingseenheid.After releasing package P, the forearm 9 can be turned back slightly again (A2, figure 4E), while the hinge 23 remains driven in the direction of circulation B, for example to the position shown in figure 4A further on, see figure 4F, in which a angle difference with respect to Figure 4A is more than 360 degrees. In figure 4F the hinge 21 for the holder 11 has come above the plane T. In that high position, for example, a person can get between robot 1 and supply track 100 or a different package can be engaged with the holder 11 at a higher level. In principle, therefore, a pendulum movement with hinge 23 is no longer necessary. The circulation movement of hinge 23 about axis H4 can take place over several cycles, even endlessly. However, if it is desirable for some reason to reverse the direction of rotation, this can be achieved by programming the control unit.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting 25 zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.The above description is included to illustrate the operation of preferred embodiments of the invention, and not to limit the scope of the invention. Starting from the above explanation, many variations will be evident to those skilled in the art that fall within the spirit and scope of the present invention.

.1 0 3 7 4 25.1 0 3 7 4 25

Claims

1. Robot comprising a foot and a forearm arranged on the foot, which forearm can be rotated relative to the foot about a first axis, and an upper arm which is attached to the forearm on a second, preferably substantially with the first axis parallel, axis rotatable manner, the upper arm comprising a first arm portion and a second arm portion located on either side of the second axis, the first arm portion carrying a tool holder, such as a gripper, at one end, and the second arm portion is connected to the foot by means of a pendulum rod, the pendulum rod having a first rod connection being rotatably connected to the foot about a third axis, characterized in that the first rod connection itself is angled through 180 ° or can be rotated by more degrees about a fourth axis parallel to the third axis, which axis is adjacent to the third axis.

2. Robot as claimed in claim 1, wherein the first rod connection can be rotated through an angle of 270 degrees or more about the fourth axis, preferably to at least about 360 degrees.

3. Robot as claimed in claim 2, wherein the first rod connection can be rotated through an angle of 360 degrees or more about the fourth axis.

4. Robot as claimed in claim 3, wherein the first rod connection can be rotated continuously in at least one direction of rotation about the fourth axis.

5. Robot as claimed in any of the foregoing claims, wherein the first rod connection can be rotated in two opposite directions about the fourth axis. 1037425

A robot according to any one of the preceding claims, wherein, viewed in a plane of projection comprising the second and fourth axes, the forearm is horizontally adjacent to the shuttle rod.

The robot of claim 6, wherein, viewed in a plane of projection perpendicular to the fourth axis, the trajectory of the first connection coincides at least partially with the forearm.

A robot according to the preamble of claim 1 or 10 according to any one of the preceding claims, wherein the forearm has an arm axis that is perpendicular to the first axis, wherein, viewed in side view of the robot, the displacement path of the first connection crosses the arm axis .

The robot of any one of the preceding claims, wherein the third axis is substantially parallel to the first axis.

The robot of any one of the preceding claims, wherein the first and fourth center lines coincide.

A robot according to any one of the preceding claims, provided with a first drive for the movement of the forearm about the first axis.

12. Robot as claimed in any of the foregoing claims, provided with a second drive for the movement of the first rod connection around the fourth axis.

13. Robot as claimed in any of the foregoing claims, wherein the foot comprises an upper part and a part, wherein the forearm and the first rod connection are arranged on the upper part and wherein the robot comprises a third drive for the about a fifth, substantially vertical center line rotating the upper part relative to the part.

14. Robot as claimed in claims 11 and 12, wherein the first and second drive are arranged on either side of the base 35.

The robot according to claim 14, wherein the fixings for the forearm and the first rod joint are located on the first and second drives respectively on their sides remote from each other.

A robot according to claim 14 or 15, wherein the foot comprises an upper part and a part, wherein the lower arm 5 and the first rod connection are arranged on the upper part, wherein the first and second drive are arranged on either side of the upper part of the foot.

17. Robot as claimed in claims 11, 12 and 13, wherein the first, second and third drive are mutually identical, at least as far as the place of attachment of the relatively to be driven structural part (such as forearm).

18. Robot as claimed in any of the foregoing claims or according to the preamble of claim 1, wherein the foot is placed on a support surface and wherein the second axis is pivotable with the forearm about the first axis along a first path, the location of the attachment for the holder at the end of the upper arm can be pivoted about the second axis into an area located on the side remote from the supporting surface of a surface parallel to the supporting surface and the position furthest away from the supporting surface of the second center line.

19. Robot comprising a foot to be arranged on a support surface and a forearm arranged on the foot, which forearm can be rotated relative to the foot about a first axis, and an upper arm which is at the location of a first hinge on the forearm attached in a manner rotatable about a second, preferably substantially parallel to the first axis, axis, wherein the upper arm is provided at one end with an attachment, in particular a hinge, for a holder for a tool, such as a gripper, the robot further comprises first means for pivoting the first hinge about the first axis along a first path and second means for pivoting the attachment for the holder about the second axis along one or more second paths, which at least partially extend beyond a plane parallel to the support surface and containing the farthest position of the first hinge relative to the support surface, the foot

The robot of claim 19, wherein the support surface is horizontal and the second tracks extend at least partially above the highest point of the first track.

21. Robot provided with one or more of the characterizing measures described in the attached description and / or shown in the attached drawings. 1037425