NO159643B - Modulaert robothaandleddsystem. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et modulært robothåndleddsystem for bruk med en industriell manipulator eller lignende, omfattende

- en monteringsbrakett som definerer et kammerlignende indre og har første middel ved en ende derav for å feste nevnte monteringsbrakett på en arm av en industriell manipulator, og har andre middel ved den motsatte enden derav for løsgjørbart å feste dertil en A-akse håndleddmodul, idet nevnte A-akse håndleddmodul som tilveiebringer en første frihetsgrad omfatter en monteringsplate som har middel for løsgjørbar montering av nevnte A-aksemodul til nevnte monteringsbraketts andre middel, et første roterende organ som er dreibart montert på nevnte monteringsplate, hvilket første roterende organ innbefatter et bunnparti på hvilket en B-aksemodul er montert, og første drivmiddel i mekanisk forbindelse med nevnte B-aksemodul for å utføre rotasjonsbevegelsen for nevnte roterende organ relativt nevnte monteringsplate om en første rotasjonsakse, hvilken første akse er generelt parallell med armen på roboten på hvilken nevnte monteringsbrakett og nevnte A-akse håndledd er montert, og hvor nevnte første drivmiddel er omsluttet innenfor nevnte kammerlignende indre av nevnte monteringsbrakett, og - idet nevnte B-aksehåndleddmodul som gir en andre frihetsgrad som er generelt perpendikulær på nevnte første frihetsgrad omfatter et hus som har en monteringsplate for den løsgjørbare montering derav til nevnte bunnparti av nevnte A-aksehåndleddmodul, et andre roterende organ som er dreibart montert i nevnte hus og andre drivmiddel anbragt i nevnte hus og i mekanisk forbindelse med nevnte andre roterende organ for å utføre rotasjonsbevegelsen av nevnte andre roterende organ relativt nevnte hus om en andre rotasjonsakse, idet nevnte andre akse er i alt vesentlig perpendikulær på nevnte første rotasjonsakse og nevnte B-aksehåndledds-monteringsplate.

Den generelle godtakelse av Industriell automatisering som et vesentlig krav for å forbedre produktiviteten har øket godtakelsen av roboten som en mekanisme for å oppnå auto-matiserte industrielle anvendelser. Tallrike robotutform-ninger er blitt konstruert for å tilfredsstille spesielle industrielle behov, eksempelvis for kutting, sveising, sammenstilling, materialhåndtering, etc. Konstruksjonene av mange kommersielt tilgjengelige roboter er helt unike for en spesiell anvendelse og anvender kompliserte mekaniske konstruksjonsløsninger og sofistikerte styrefunksjoner som er tilegnet den spesielle industrielle anvendelsen.

En robot må være i stand til å nå arbeidsstykker og verktøy med minimum energi og tidskrav. Fortrinnsvis krever dette en kombinasjon av en arm og en håndledds-subenhet samt en hånd som vanligvis kalles en sluttutøver. Robotens innflytelsesområde er basert på volumet eller innflytelses-området i hvilket robotens arm kan bringe håndledds-subenheten. Et antall geometrisk konfigurasjoner er blitt studert og forsøkt, og de relative kinematiske evner er blitt vurdert. Hver av de flere geometriske konfigurasjoner gir en forskjellig form med hensyn til dens innflytelsesområde , hvis totale volum avhenger av armleddlengden. For forskjellige anvendelser vil vanligvis forskjellige konfigurasjoner ansees passende. En dreibar arm kan være best for å nå inn i en beholder, mens en sylindrisk arm kan være best egnet for en rett skyvebevegelse mellom formene i en stansepresse.

Uansett bærer armen en håndleddenhet som er montert på denne for å orientere dens sluttutøver slik det kreves av arbeidstykkeplasseringen. Vanligvis tilveiebringer leddet tre artikulasjoner som gir bevegelser benevnt "gynging"

(Pitch), "giring" (Yaw) og "rulling" (Roll). Det er vanlig praksis for hvilke som helst av armens koordinatssystemer å anvende tre artikulasjoner eller leddforbindelser for å levere håndleddsenheten hvor som

helst 1 et innflytelsesområde. I tillegg til dette er det vanlig praksis å kreve ytterligere tre artikulasjoner i håndleddet for universell orientering av sluttutøveren.

Det er et formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe et modulært, multiflens robothåndledd som tilveiebringer en eller to uavhengige, styrbare grader av frihet for å forbedre de grunnleggende bevegelser av en robotmanipulator, idet robothåndleddet i tillegg tilveiebringer muligheten for å dreie en del oppned med rotasjonsaksen for delen sammenfallende med enten håndleddets rotasjonsakse, hvilket eliminerer behovet for et tre-akset håndledd i hovedparten av de robotmessige anvendelser, og hvor det samtidig tilveiebringes en modulær multiflensutførelsesform med en eller to akser.

Ifølge oppfinnelsen kjennetegnes det modulære robothåndleddsystemet ved at nevnte roterende organ innbefatter en første og en andre monteringsflens som løsgjørbart mottar en sluttutøver eller lignende derpå, idet nevnte første monteringsflens er montert på nevnte roterende organ for radielt adskilt rotasjon om nevnte andre akse og at nevnte andre monteringsflens er montert på nevnte andre roterende organ for rotasjon på nevnte akse.

Ifølge ytterligere trekk ved det modulære robothåndleddsystemet kan det første drivmidlet som er festet til nevnte A-akses første håndleddmodul innbefatte en likestrøms-servodrivmotor. Det første drivmidlet kan videre innbefatte en "harmonic drive" enhet, som drives av likestrøms-servodrivmotoren, eller et middel i forbindelse med 1ikestrøms-servodrivmotoren til å gi posisjonsmessig informasjon.

Dessuten kan det andre drivmidlet som er festet til nevnte B-aksehåndleddmodul innbefatte en likestrøms-servodrivmotor. Det andre drivmidlet kan videre Innbefatte en "harmonic drive" enhet som drives av likestrøms-servomotoren, eller et middel i forbindelse likestrøms-servodrivmotoren til å gi posisjonsmessig informasjon.

Ved denne utforming vil monteringsflensene ha et stort sett perpendikulært forhold til hverandre.

Den enestående modulære konstruksjon av den foreliggende robothåndledd tilveiebringer en flerhet av kombinasjoner for industrielle anvendelser. Eksempelvis kan nevnte første og andre moduler anvendes sammen på en enkelt robotarm, eller den ene eller den andre av modulene kan anvendes uavhengig. Uansett kan den andre modulen forsynes med en enkelt flens som er plassert i den ene eller den andre av de ovenfor beskrevne posisjoner, eller med et flenspar.

En mer detaljert forståelse av oppfinnelsen kan føes fra den etterfølgende beskrivelse av en foretrukket utførelsesform gitt i eksempels form og som skal betraktes i forbindelse med de vedlagte tegninger. Fig. 1 er en noe skjematisk fremstilling som viser en rektangulær-koordinatrobot med et modulært robothåndledd ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et utspilt riss av flere komponenter som omfatter det modulære system ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et vertikalriss på A-aksemodulen og monteringsbraketten. Fig. 4 er et vertikalriss av B-aksemodulen med side-verktøyflensen anbragt på en monteringsbrakett. Fig. 5 er et vertikalriss av en B-aksemodul med bunnverktøy-flens anbragt på en monteringsbrakett. Fig. 6 er et vertikalriss av en B-aksemodul med bunnvektøy-flens og sideverktøyflens, anbragt på en monteringsbrakett. Fig. 7 er et vertikalriss av A- og B-aksemodulene montert sammen fra en monteringsbrakett med sideverktøyflens anbragt på B-aksen. Fig. 8 er et vertikalriss av en A- og Båaksemodul anordnet fra en monteringsbrakett med B-aksemodulen utstyrt med en bunnverktøyflens. Fig. 9 er et vertikalriss av en A- og B-aksemodul begge anordnet fra en monteringsbrakett med B-aksen utstyrt med en bunnverktøyflens og sideverktøyflens. Fig. 10 er et snittriss gjennnom en A-aksemodul som illustrerer drivmekanismen i denne. Fig. 11 er et snittriss gjennom en B-aksemodul utstyrt med både sideverktøyflens og bunnverktøyflens og illustrerende drivmekanismen i denne.

Det modulære multi-flensrobothåndleddet'som vist her er en mekanisme som tilveiebringer en eller to grader av frihet som er uavhengige og elektriske servostyrt, for å bedre bevegelsesevnen for en robotmanipulator. I fig. 1 er en skjematisk fremstilling av en industriell manipulator generelt angitt med henvisningstallet 11. En slik manipulator 11 innbefatter typisk en basis 13 på hvilken er montert et dreibart armelement 14 for styrbar bevegelse langs baner 15 ved hjelp av drivorganer. I tillegg til dreibar bevegelse på basisen 14, kan en andre arm 16 heves eller senkes. For å bedre fleksibiliteten for en slik robot, er den frie enden av armen 16 vanligvis forsynt med et håndledd-organ 17. Bruken av et håndledd tilveiebringer ytterligere grader av frihet ved artikuleringen av en sluttutøver 19 ved hjelp av roboten. Sluttutøveren er ganske enkelt et verktøy som velges til å utføre en spesiell oppgave ved artikuleringer av den industrielle manipulatoren.

Fig. 3-8 illustrerer de forskjellige utformninger som er gjort mulig ved det modulære håndleddet ifølge oppfinnelsen forut for betrakning av hver av dette antall utformninger som er gjort mulig ved denne modulære konstruksjonen, skal oppmerksomheten rettes på fig. 2 i hvilken et utspilt riss av de tallrike komponenter som utgjør det modulære systemet er vist. Felles for hver utformning er en monteringsbrakett 21 som er tilpasset til å være fjernbart montert på den frie enden av armen hos en industriell manipulator. Midler, slik som ved henvisningstallet 23 er tilveiebragt ved en ende av monteringsbraketten 21 for å feste braketten til robotarmen. Midlet 23 vil vanligvis bestå av boringer gjennom hvilke bolter vil kunne innføres og festes til en monteringsflens på robotarmen. Den motsatte enden av monteringsbraketten 21 er forsynt med midler 25 for løsgjørbar fastgjøring til denne av enten en A-aksemodul eller en B-askemodul. A-aksemodulen 27 innbefatter en monteringsplate 29 og et roterende element 31 som er dreibart montert på monteringsplaten 29. A-aksemodulen 27 tilveiebringer en første grad av frihet bestående av rotasjonsbevegelser om en første eller A-akse som er stort sett parallell med robotens arm på hvilken A-aksemodulen og monteringsbraketten er festet. Monteringsplaten 29 er tilpasset til å bli bestet til det modulære fastgjørings-midlet 25 hos monteringsbraketten 21. I tillegg er det på monteringsplaten 29 festet drivorgan som er skjematisk angitt med henvisningstallet 33. Drivorganet 33 vil bli beskrevet nærmere nedenfor i forbindelse med fig. 10. Monteringsbraketten 21 har et kammerlignende indre 35 som er tilpasset til å omslutte drivorganet 33 på A-aksemodulen når A-aksemodulen er montert på denne. Drivorganene 33 står i forbldnelse med det roterende elementet 31 for å tilveiebringe den ønskede rotasjonsbevegelsen av dette. Bunndelen 37 av det roterende elementet 31 er tilpasset til monterbart å motta på denne enten B-aksemodulen 39 eller en ønsket sluttutøver. B-aksemodulen 39 innbefatter et hus 41 som har en monteringsplate 43 på denne. Monteringsplaten 43 er tilpasset til å være festet enten til bunnen 25 av monteringsbraketten 21 eller bunnen 37 av A-aksemodulen 27. På en side av huset av B-aksen, i alt vesentlig perpendikulært på monteringsplaten 43, er der festet et drivorgan 45. Drivorganet vil bli beskrevet i detalj i det etterfølgende i forbindelse med fig. 11. Et roterende element 47 er roterbart montert i B-aksehuset 41 og står i mekanisk forbindelse med drivorganet 45 for den styrbare rotasjonen derav om en andre eller B-akse. B-aksen tillater rotasjonsbevegelse langs en akse som er i alt vesentlig perpendikulært på A-akserotasjonen for A-aksemodulen 27. B-aksens 39 roterende element 47 er inn-rettet til å motta en verktøyflens 49 på siden derav for å tilveiebringe rotasjonsbevegelse på den tidligere nevnte B-aksen. I tillegg er det roterende elementet 47 tilpasset til å motta en verktøyflens 51 langs bunnpartiet derav for radielt adskilte rotasjon om B-aksen. Slik det vil bli beskrevet nedenfor kan B-aksemodulen forsynes med enten en sideverktøyflens 49, en bunnverktøyflens 51 eller begge verktøyflenser 49 og 51. Ved å forsyne B-aksemodulen med både sideverktøyflens og bunnverktøyflens, gir B-aksemodulen et økt fleksibilitetsnivå for den industrielle manipulator på hvilken den er montert.

I fig. 3-9 er de syv utformninger som er mulige gjennom forskjellige kombinasjoner av de modulære enheter ifølge oppfinnelsen. Konfigurasjonen med kun A-akse er vist i fig. 3 og består av en monteringsbrakett 21 på hvilken er montert A-aksemodulen 27 ved hjelp av monteringsplaten 29, hvilken er festet til bunnpartiet 25 av monteringsbraketten. Monteringsbraketten 21 er montert på enden av en robotarm som ikke er vist her ved hjelp av fastgjøringsorganet 23. En sluttutøver eller lignende er festet til bunnen av det roterende elementet 31 for rotasjon om A-aksen angitt med henvisningsbetegnelsen A.

En B-akse sideverktøyflens-konfigurasjon er vist i fig. 4. Denne utformning innbefatter monteringsbraketten 21 og B-aksemodulen 39. Monteringsplaten 43 for B-aksehuset 41 er festet til bunnpartiet 25 av monteringsbraketten 21. Monteringsbraketten er i sin tur montert på enden av robotarmen. B-aksemodulens roterende element 47 er utstyrt med en sideverktøyflens 49 på hvilken en sluttutøver eller lignende kan monteres. Sluttutøveren er ikke vist her. Konfigurasjonen av sideflensmonteringen muliggjør rotasjonsbevegelse av en sluttutøver på B-aksen angitt med henvisningsbetegnelsen B. En B-akse bunnverktøyflens-konf igurasjon er vist i fig. 5. Forholdet mellom B-aksemodulen 39, monteringsbraketten 21 og robotarmen er det samme som vist og beskrevet i forbindelse med fig. 4. Ved bunnverktøyflens-konfigurasjonen er Imidlertid verktøyflensen 51 montert på det roterende elementet 47 hos B-aksemodulen for rotasjonsbevegelse om B-aksen i et radielt avstandsforhold med denne. Fig. 6 viser konfigurasjonen med B-aksebunn og sideverktøyflens. Denne konfigurasjon gir maksimum fleksibilitet når kun B-aksemodulen anvendes. B-aksemodulen er forsynt med en sideverktøyflens 49 og en bunnverktøyflens 51. Sideverktøyflensen 49 dreier på B-aksen, mens bunnverktøyflensen dreier seg i et radielt avstandsforhold med B-aksen. I konfigurasjone vist i fig. 4, 5 og 6 vil man forstå at B-aksemodulens monteringsplate 43 er fast festet til monteringsbraketten 21, som I sin tur er fast festet til enden av robotarmen. Som et resultat av dette tillates ingen rotasjon for denne modul om hva som er blitt beskrevet som A-aksen. Som følge derav tillates ingen rotasjon om A-aksen for denne modul.

Fig. 7, 8 og 9 representerer konfigurasjoner i hvilke borede A-aksemodulen og B-aksemodulen samtidig anvendes. I fig. 7 understøtter monteringsbraketten 21 A-aksemodulen 27 på hvilken er dreibart montert det roterende elementet 31. B-aksemodulene er i sin tur montert på det roterende elementet 31 av A-aksemodulen ved hjelp av monteringsplaten 43 for B-aksemodulens hus 41. Det roterende elementet 47 for B-aksemodulen 39 er forsynt med en sideverktøyflens 49. Denne konfigurasjon av A- og B-akse sideverktøyflens tillater manipuleringen av en sluttutøver festet til sideverktøyflensen 49 både i A-aksen og B-aksen. Således tilveiebringes to fullstendige grader av frihet ved hjelp av rotorhåndleddet ifølge oppfinnelsen. Konfigurasjonen av A-go B-akse bunnverktøyflens er vist i fig. 8. På ny tillater A-aksemodulen rotasjonsbevegelse relativt monteringsbraketten 21 wom er fast festet til enden av robotarm og B-aksemodulen 39 tillater roatasjonsbevegelse langs B-aksen som er i alt vesentlig perpendikulær på A-aksen. Bunnverktøyflensen 51 tillater således rotasjonsbevegelse med radiell avstand om B-aksen. Fig. 9 illustrerer konfigurasjonen med A- og B-aksebunn og sideverktøyflens som gir maksimum fleksibilitet med det modulære håndleddsystemet ifølge oppfinnelsen. Monteringsbraketten 21 som er festet til enden av robotarmen har en A-aksemodul montert på denne og B-aksemodulen er festet til A-aksemodulens roterende element. Denne utformning muliggjør at B-aksens modul kan roteres om A-aksens modul samtidig som den opprettholder sin egen evne til å tilveiebringe rotasjonsbevegelse om B-aksen.

Snittegningen i fig. 10 illustrerer både monteringsbraketten 21 og A-aksemodulen 27 som er driftsmessig montert på monteringsbraketten. Monteringsbraketten tilveiebringer den nødvendige konstruksjonsmessige understøttelse, inneholder drivorganet 33 for A-aksemodulen og tilveiebringer også fastgjøringsorganet 23 som er plassert ved den øvre del av denne ved hjelp av hvilken modulen fast festes til en robotarm. A-aksemodulen 27 består av en likestrøms-servodrivinnretning 53 av typen lukket sløyfe og har en drivenhet av typen "harmonic drive". Likestrøms-servodrivinnretningen 53 innbefatter en likestrømsdriv-motor 57 og en vinkelleser, såkalt resolver 52. I tillegg, hvis ønskelig, kan et her ikke vist tachometer også tilkoples eller være en enhetlig del av 1ikestrømsservo-drivmotoren for å tilveiebringe tilbakekoplet hastlghets-informasjon for styringen av håndleddet. Vinkelleseren 59 tilveiebringer tilbakekoplet posisjonsinformasjon til en styrekonsoll som er tilknyttet roboten, men ikke vist her. "Harmonic drive" enheten 55 som virker som en girreduksjonsenhet for å gi en utveksling av 100:1, kan gjennom-føres ved bruken av en "harmonic drive" enhet som er kommersielt tilgjengelig fra USM corporation.

"Harmonic drive" enheten 55 som består av en bølgegenerator 61 er en sirkulær list (spline) 63, og en fleksibel list (spline) 65 er festet innenfor dreiemomentrøret 67. Dreiemomentrøret 67 holdes roterbart av lagersettet bestående av forbelastede lageret 69 og 71. Det ytre løpet av hvert av lagerene 69 og 71 er festet til det roterende elementet 31 og det indre løpet av hvert lager er festet til dreiemomentrøret 67. Bruken av forbelastede lågere sikrer en jevn lagerfriksjon ved å hindre ujemlet adgang til lagerenes 69 og 71 forbelastningskarakteristika. Det roterende elementet 31 er festet til den fleksible listen 65 ved hjelp av bolter 73.

Motorakselen er direkte koplet til bølgegeneratoren 61 ved hjelp av den stive eller faste koplingen 75. Den direkte mekaniske forbindelse mellom "harmonic drive" enheten og drivakselen som er tilveiebragt av den stive koplingen, eliminerer dødgang eller tilbakeslag og opprettholder gjentakelsesevnen og nøyaktighet for sammenstillingens roterende posisjoneringsaksjon.

Den sirkulære listen 63 er festet til det faste huset 29 og den fleksible listen 65 er festet til det roterende huset 31. Den sirkulære listen 63 strammes til på plass slik at den relative bevegelse mellom den sirkulære listen 63 og det faste huset i alt vesentlig elimineres. Ettersom det roterende elementet 31 dreier, virker den fleksible listen 65 som et fjærorgan. Når det roterende elementet 31 dreies inn i sin fastsatte stilling, vil fjærvirkningen fra den fleksible listen 65 ha tendens til å bringe sammenstillingen til sin opprinnelige stilling. Denne "avslapnings"

(unwinding) funksjon balanseres av friksjonskraften som utvikles av lagersettet bestående av lagerene 69 og 71.

Selv om kombinasjonen av den roterende sammenstillingen, "harmonic drive" enheten, det bevegelige huset, motorakselen og den faste koplingen fastsetter apparatets fjær-verdi, vil den stive konstruksjon av alt untatt "harmonic drive" enheten medføre at "harmonic drive" enheten er hovedbidragsyteren til fjærverdien. Friksjonskraften for de forbelastede lagerene velges til å være mindre enn posisjoneringskraften som stammer fra dreiningen av "harmonic drive" enheten. Det kritiske valg av lager for belastning og friksjon fastholder systemets nøyaktighet og gjentakelsesevne med minimum forbindelse defleksjon.

"Harmonic drive" enheten 55 er nedsenket i et oljebad 79. Den bøyende bevegelsen av den fleksible listen 65 vil i realiteten "pumpe" oljen gjennom åpningene 81, lagerene 69 og 71 og passasjen 83 i det faste og bevegelige huset til frembringelse av en oljesirkulasjonsvei som angitt med pilene i fig. 10. Oljens sirkulasjon fjerner varme fra oljen og hindrer uønsket trykkøkning i "harmonic drive" enheten.

En snittegning av en B-aksemodul er vist i fig. 11 og innbefatter en likestrømsservodrivanordning av typen lukket sløyfe og en "harmonic drive" enhet. Likestrømsdrivanord-ningen innbefatter en likestrømsdrivmotor 157 og en vinkelleser (resolver) 159. Et tachometer (ikke vist) kan tilveiebringes for tilbakekoplet hastighetsinformasjon. Vinkelleseren 159 tilveiebringer tilbakekoplet posisjonsinformasjon. Vinkelleseren kan plasseres på utgangsakselen i stedet for en sideverktøyflens eller den kan plasseres på motorakselen som vist her. "Harmonic drive" enheten virker som en girreduksjonsenhet til å tilveiebringe en reduksjon av 100:1. Som tidligere bemerket er kommersielt tilgjengelige "harmonic drive" enheter velegnet for bruk i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse.

"Harmonic drive" enheten 155 som består av en bølgegenerator 161, en sirkulær list 163 og en fleksibel list 165 er festet innenfor det roterende elementet 47 som virker som et dreiemomentrør 167. Dreiemomentrøret holdes roterbart

innenfor B-aksens hus 41 ved hjelp av lagersettet bestående av forbelastede lågere 169 og 171. Det ytre løpet av hver av lagerene 169 og 171 er festet til B-aksens hus 41. Det indre løpet av lageret 171 er festet til dreiemomentrøret 167,

mens det indre løpet av lageret 169 tillates å flyte aksialt. Bruken av forbelastede lågere sikrer en jevn lagerfriksjon ved å hindre uberettiget adgang til lagerenes 169 og 171 forbelastningskarakteristika.

En motoraksel er forbundet med bølgegeneratoren 161 ved hjelp av en stiv eller fast kopling. Virkemåten for "harmonic drive" enheten er beskrevet i forbindelse med A-modulen i fig. 10 og skal ikke gjentas her.

"Harmonic drive" enheten iB-aksemodulen innbefatter et oljebad 179 som holdes på et forutbestemt fyllnivå. Den bøyende bevegelsen av den fleksible listen 165 vil på en effektiv måte "sprøyte" oljen gjennom "harmonic drive" enheten. Denne oljesirkulasjonen fjerner varme fra olje-badet og hindrer uønsket trykkøkning innenfor "harmonic drive" enheten.

Slik det tydligere vil fremgå av fig. 11, er side-monteringsverktøyflensen 49 fast festet til det roterende elementet 47 (dreiemomentrøret 167) hos B-aksemodulen. I tillegg innbefatter dette snittriss av B-aksemodulen bunn-verktøyf lensen 51. Det vil selvfølgelig også forståes at når bunnverktøyflensen anvendes, er rotasjonsbevegelsen for bunnverktøyflensen begrenset til ca. 220 graders bevegelse om B-aksen. På den annen side, når kun sideverk-tøyf lensen 49 anvendes på B-aksen, er ubegrenset rotasjon om B-aksen for en sluttutøver montert på sideverktøyflensen mullg.

Det som er blitt beskrevet er et modulært multi-flensrobothåndledd som tilveiebringer en eller to uavhengige elektro-servostyrte grader av frihet for å bedre de grunnleggende bevegelser hos en Industriell manipulator. Den unike konstruksjon, innbefattende doble verktøy-monteringsflensdrivstykker, tilveiebringer muligheten for å dreie en del oppned med rotasjonsaksen for delen sammenfallende med den ene eller andre roatasjonsaksen for håndleddet. Dette trekk eliminerer behoved for et tre-akslet håndledd i størsteparten av robotens anvendelser. I tillegg optimaliserer bruken av høyhastighets-likestrømsmotorer med lavt dreiemoment som er koplet til "harmonic drive" hastighetsreduksjonsenheter forholdet mellom ut-gangs-dreiemoment og enhetsvekt. Bruken av posisjonstil-bakekoplingskilder på B-aksen tillater tilpasning av håndleddets prestasjon relativt anvendelsesbehovene. Når posisjonstilbakekopling taes direkte fra motorakselen, er maksimal stabilitet tilgjengelig når last som har stor treghet akslereres i forbindelse med materialhåndteringsanvendelser. den modulære konstruksjon og de forbelastede lågere tilveiebringer meget stor konstruksjonsmessig stivhet. Når posisjonstilbakekopling taes direkte fra utgangsakselen, blir de friksjonsvirkninger som skyldes drivorganrekkeavslutning (drive train windup) når ytre krefter påføres perpendikulært på rotasjonsaksen, redusert til et minimum.

Claims (7)

1. Modulært robothåndleddsystem for bruk med en industriell manipulator eller lignende, omfattende en monteringsbrakett (21) som definerer et kammerlignende indre (35) og har første middel (23) ved en ende derav for å feste nevnte monteringsbrakett på en arm (16) av en industriell manipulator, og har andre middel (25) ved den motsatte enden derav for løsgjørbart å feste dertil en A-akse håndleddmodul (27), idet nevnte A-akse håndleddmodul som tilveiebringer en første frihetsgrad omfatter en monteringsplate (29) som har middel for løsgjørbar montering av nevnte A-aksemodul til nevnte monteringsbraketts andre middel, et første roterende organ (31) som er dreibart montert på nevnte monteringsplate, hvilket første roterende organ innbefatter et bunnparti (37) på hvilket en B-aksemodul (39)er montert, og første drivmiddel (33) i mekanisk forbindelse med nevnte B-aksemodul for å utføre rotasjonsbevegelsen for nevnte roterende organ relativt nevnte monteringsplate om en første rotasjonsakse, hvilken første akse er generelt parallell med armen på roboten på hvilken nevnte monteringsbrakett og nevnte A-akse håndledd er montert, og hvor nevnte første drivmiddel er omsluttet Innenfor nevnte kammerlignende indre av nevnte monteringsbrakett, og - idet nevnte B-aksehåndleddmodul som gir en andre frihetsgrad som er generelt perpendikulær på nevnte første frihetsgrad omfatter et hus (41) som har en monteringsplate (43) for den løsgjørbare montering derav til nevnte bunnparti av nevnte A-aksehåndleddmodul, et andre roterende organ (42) som er dreibart montert i nevnte hus og andre drivmiddel (45) anbragt i nevnte hus og i mekanisk forbindelse med nevnte andre roterende organ for å utføre rotasjonsbevegelsen av nevnte andre roterende organ relativt nevnte hus om en andre rotasjonsakse, idet nevnte andre akse er i alt vesentlig perpendikulær på nevnte første rotasjonsakse og nevnte B-aksehåndledds-monteringsplate, karakterisert ved at nevnte andre roterende organ innbefatter en første (49) og en andre (51) monteringsflens som løsgjørbart mottar en sluttutøver (19) eller lignende derpå, idet nevnte første monteringsflens er montert på nevnte roterende organ (47) for radielt adskilt rotasjon om nevnte andre akse, og at nevnte andre monteringsflens er montert på nevnte andre roterende organ (47) for rotasjon på nevnte akse.

2. Modulært robothåndleddsystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at det første drivmidlet (33) som er festet til nevnte A-akse første håndleddmodul innbefatter en likestrøms-servodrivmotor (57).

3. Modulært robothåndleddsystem som angitt i krav 2, karakterisert ved at det første drivmidlet innbefatter en "harmonic drive" enhet (55), som drives av 1ikestrøms-servodrivmotoren (57).

4. Modulært robothåndleddsystem som angitt i krav 2, karakterisert ved at det første drivmidlet (33) innbefatter et middel (59) i forbindelse med likestrøms-servodrivmotoren (57) til å gi posisjonsmessig informasjon.

5 . Modulært robothåndleddsystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at det andre drivmidlet (45) som er festet til nevnte B-aksehåndleddmodul innbefatter en likestrøms-servodrivmotor (157).

6. Modulært robothåndleddsystem som angitt i krav 5, karakterisert ved at det andre drivmidlet (45) innbefatter en "harmonic drive" enhet (155) som drives av likestrømsservomotoren (157).

7. Modulært robothåndleddsystem som angitt i krav 5, karakterisert ved at det andre drivmidlet (45) innbefatter et middel (159) i forbindelse med 1ikestrøms-servodrivmotoren til å gi posisjonsmessig informasjon.