SE521584C2 - Anordning för relativ förflyttning av två element - Google Patents

Description

25 30 35 IlDlGABE_IEKNlK I US patentet 4 976 582 beskrives en robot av inledningsvis angivet slag. För positionering av det andra elementet upp- visar roboten tre kraftapplicerande inrättningar, vilka sam- fällt innefattar tre kraftutvecklande organ anordnade i tri- angulär fördelning på det första elementet. Vart och ett av kraftorganen är förbundet med det rörliga andra elementet via en egen förbindelse inbegripande två länkinrättningar och en mellanliggande förbindningsinrättning. Dessa tre pa- rallellkopplade förbindelser är likaledes anordnade i tri- angelfördelning. Var och en av dessa förbindelser inbegriper en första länkinrättning innefattande två första länkar le- dat anslutna till det andra elementet och en andra länk, som är stelt förbunden med ett rörligt parti hos det kraftut- vecklande organet och som medelst en förbindningsinrättning är förbunden med de två första länkarna. Den andra länken är rörlig vad beträffar en enda frihetsgrad relativt det kraft- utvecklande organets stationära parti. Förbindningsinrätt- ningen förbinder de första och andra länkarna på ledat sätt med två men ej fler än två frihetsgrader. Den av de första länkarna bildade länkinrättningen är förbunden med det andra elementet så att likaledes två men ej fler än två frihets- I realiteten bildar de första länkinrätt- ningarna parallellogramformade fyrlänkssystem. grader uppstår.

En nackdel med denna kända typ av robot är att den genom ovan diskute- rade triangelfördelning blir förhållandevis skrymmande. Vin- keln mellan svängningsplan för två angränsande andra länkar måste nämligen alltid vara mindre än l80°. Det är följaktli- gen mycket svårt att anordna två eller flera dylika robotar tätt intill varandra utan att kollision inträffar. En ytter- ligare nackdel är att det är konstruktivt besvärligt att ut- forma den kända roboten med erforderlig styvhet och styrka eftersmn de tre kraftutvecklande organens rörliga partier skjuter ut stjärnformigt från det första elementet, som med tanke pá utrymmesbehovet bör göras så litet som möjligt men 10 15 20 25 30 som à andra sidan màste kunna mottaga de kraftutvecklande organen. Detta medför således att det blir svårt att utforma med de kraftutvecklande organens rörliga partier stelt för- bundna armar med tillräcklig bredd vad gäller såväl själva armarna som deras lagringar vid det första elementet.

Ytterligare en nackdel är att samtliga armlängder måste vara lika. Detta innebär att det inte är möjligt att optimera ro- boten 'till det aktuella. rörelsemönstret. Prestanda. kommer alltid att vara symmetriskt fördelade i ett symmetriskt ar- betsområde, vilket ej är kostnadseffektivt.

Vidare kan inte den kända roboten utföra tiltrörelse av det andra elementet för att hämta objekt som är placerade vid sidan av eller ovanför roboten.

Vidare krävs ytterligare 3 motorer för att kunna ändra det andra elementets lutning. Det vore önskvärt att klara detta med endast 1 extra motor för att uppnå ett kostnadseffektivt koncept.

Genom den liksidigt triangelartade uppbyggnaden av den kända roboten är den också besvärlig att anordna såsom arbetande horisontellt över transportörer, lastpallar etc. Vidare má nänmas att därest ett arbetsorgan pà det andra elementet skall drivas med hjälp av en motor pá det första elementet måste en mellan de första och andra elementen sig sträckande axel uppvisa en längdvariation hos axeln tillåtande koppling av vridkraftsöverförande typ. I praktiken utformas lämpligen axeln såsom bestående av två teleskopiskt relativt varandra förskjutbara axeldelar, vilkas vridkraftsöverföring' säker- ställes genom splines, kilspår eller liknande. Detta kompli- cerar och fördyrar utförandet. 10 15 20 25 30 35 521 55:34 HBBElNNlNGEN$_SXEIE Denna uppfinning syftar till att anvisa vägar att vidareut- veckla. anordningen av inledningsvis angivet slag för att eliminera eller åtminstone reducera en eller flera av de in- ledningsvis omnämnda nackdelarna. Därvid åsyftas enligt en underaspekt att tillhandahålla större flexibilitet vad gäl- ler anordningens utformning så att två eller flera anord- ningar kan placeras att arbeta förhållandevis tätt intill varandra. Enligt en annan underaspekt åsyftas att åstadkomma förbättrad rörlighet hos roboten.

SAMMANEAIINlNQ_A!_HEBElNNlN§EN Det uppfinningsenliga syftet uppnås genom att länkinrätt- ningen innefattar relativt förbindningsinrättningen och det tillhörande av elementen via leder svängbart förbundna län- kar, att förflyttningsinrättningen är anordnad att tillåta relativ rörelse mellan förbindningsinrättningen och det tillhörande av elementen, och att anordningen innefattar kraftapplicerande inrättningar för att påverka länkinrätt- ningen och förflyttningsinrättningen för att därigenom för- ändra det relativa läget mellan elementen.

Således bildar länkinrättningen en inbördes förbindelse mel- lan förbindningsinrättningen och det tillhörande av elemen- ten medelst minst två och lämpligen tre länkar. Detta skapar förutsättningar för en asymmetrisk utformning av den uppfin- ningsenliga anordningen och därmed en till ändamålet anpas- sad utformning av dess arbetsområde. Exempelvis skapar denna asymmetriska karaktär hos den uppfinningsenliga anordningen förutsättningar för mycket tät packning av ett flertal robo- tara Detta skiljer' den. uppfinningsenliga anordningen från anordningen enligt US 4 976 582, där en likbent triangel- struktur åsyftas och där i vart fall vinkeln mellan sväng- 10 15 20 25 30 35 ningsplan för två angränsande andra länkar alltid måste vara mindre än l80°.

Det är enligt ett utförande möjligt att förflyttningsinrätt- ningen utformas såsom ett andra fyrlänkssystem. I sådana fall kommer således de första och andra fyrlänkssystemen att vara seriekopplade med varandra via förbindningsinrätt- ningen. Detta förlänar anordningen mycket gynnsamma drifts- egenskaper. En speciellt förmånlig option därvidlag ligger i att det andra fyrlänkssystemet kan nyttjas för att uppnå tiltning av ett arbetsorgan med hjälp av en kraftapplice- rande inrättning omfattande ett enda kraftutvecklande organ.

Användningen av två via förbindningsinrättningen seriekopp- lade fyrlänkssystem innebär dessutom, därest fyrlänkssyste- men utformas som parallellogrammer, att förutsättningar ska- pas för att via i fyrlänkssystemen förda axlar med tillhjälp utföra kraftöverfö- ring utan att i axelföljden behöva införa några glidkopp- av kardanknutar, vinkelväxlar och dyl. lingar eller dylikt avsedda att fungera axellängdskompense- rande.

Enligt ett fördelaktigt utförande av uppfinningen utformas förflyttningsinrättningen såsom en svängarm.

Ett flertal förmånliga vidareutvecklingar av uppfinningen definieras i osjälvständiga patentkrav. Dessa vidareutveck- lingar och fördelar i anslutning till uppfinningen behandlas närmare i följande beskrivning.

Med hänvisning till bifogade ritningar följer nedan en när- mare beskrivning av sàsom exempel anförda utföranden av upp- finningen. 10 15 20 25 30 35 På ritningarna är: Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig 1 10 11 12 en sidovy av den uppfinningsenliga roboten i sche- matiserad form, en fortfarande schematiserad vy av roboten i pers- pektiv, och 4 vyer liknande fig 1 av roboten i olika lä- gen. en schematisk och perspektivisk vy illustrerande en transmission avsedd för inkorporering i en ro- bot av den grundläggande struktur som framgår av fig 1-4, en detaljvy illustrerande en alternativ utformning av den första länkinrättningen, en perspektivisk vy av en robot, som i sina grund- drag motsvarar den i fig 1-4 illustrerade men där ingående fyrlänkssystem gestaltats pà annorlunda vis, en delvis skuren perspektivvy av en detalj framgå- ende av fig 7, en perspektivvy av en alternativ robotutformning, en perspektivvy av ännu ett alternativ, en ytterligare perspektivisk vy av ett robotalter- nativ, en perspektivisk vy av ett ytterligare robotutfö- rande, 10 15 20 25 30 35 U1 NJ ___; LH CS Fig 13 en vy liknande fig 12 men illustrerande roboten i ett annat läge, Fig 14 en perspektivisk vy illustrerande en för använd- ning' i en robot av exempelvis den i fig 12-13 grundläggande typen avsedd drivinrättning, Fig 15 en schematisk och perspektivisk vy illustrerande hurusom dubbel kraftöverföring kan realiseras vid en led med två frihetsgrader, närmare bestämt fri- het till relativ svängning kring två relativt var- andra vinkelställda axlar, och Fig 16 en perspektivisk vy liknande den i fig 14 men vi- sande ett något modifierat utförande.

För att underlätta förståelsen har i det följande i cdika utföranden för lika eller~ motsvarande komponenter använts lika hänvisningssiffror med tillägg av utförandespecifika bokstäver.

Den i fig 1-4 illustrerade roboten är avsedd för relativ förflyttning av två element 1, 2. I exemplet tänkes elemen- tet 1 bilda ett basorgan, relativt vilket elementet 2 avses bli positionerat i rymden. Elementet 2 avses bära, antingen direkt såsom antydes i fig 1, eller, som kommer att behand- las senare, 3. indirekt via en bärinrättning, ett arbetsorgan Roboten innefattar en inrättning 4 för att bilda en förbind- ning mellan en länkinrättning 5 och en förflyttningsinrätt- ning 6. Länkinrättningen 5 är anordnad mellan förbindnings- inrättningen 4 och det andra elementet 2 medan förflytt- 10 15 20 25 30 35 521 35134 ningsinrättningen ES är anordnad mellan förbindningsinrätt- ningen 4 och det första elementet 1. Länkinrättningen 5 in- nefattar åtminstone två relativt förbindningsinrättningen 4 och elementet 2 via leder 7 respektive 8 svängbart förbundna första länkar 9, vilka jämte förbindningsinrättningen 4 och elementet 2 bildar ett första fyrlänkssystem FSl. Lederna 7, 8 hos envar av dessa länkar 9 är så utförda att länken ifrå- ga blir svängbar i alla riktningar relativt både förbind- ningsinrättningen 4 och elementet 2.

Förflyttningsinrättningen 6 är anordnad att tillåta relativ- förflyttning mellan förbindningsinrättningen 4 och det förs- ta elementet 1. Närmare bestämt tänkes därvid förflyttnings- inrättningen 6 bli nyttjad för förflyttning av förbindnings- inrättningen 4 i förhållande till elementet 1. Det föredra- ges därvid att förflyttningsinrättningen 6 är anordnad att vid sådan relativ förflyttning mellan elementet 1 och för- bindningsinrättningen 4 bibehålla väsentligen konstant för- hållande mellan dem vad beträffar lutning. Uttryckt i andra ordalag avses vid manövrering av förflyttningsinrättningen 6 förbindningsinrättningen 4 bli förflyttad relativt elementet 1 utan att förbindningsinrättningens 4 orientering i rymden förändras. Såsom exempel på flyttningsinrättningar 6 må näm- nas sådana kapabla att åstadkomma linjära förflyttningar, t ex kolvcylindermekanismer, kulskruvsinrättningar och kugg- stångsdrivanordningar. Genom sådana linjära förflyttningar säkerställs den konstanta orienteringen av förbindningsin- rättningen 4. Det påpekas emellertid att också andra typer av förflyttningsinrättningar kan komma ifråga.

Enligt ett speciellt föredraget utförande av uppfinningen utformas förflyttningsinrättningen 6 såsom en andra länkin- rättning innefattande minst en relativt förbindningsinrätt- ningen 4 och det första elementet 1 svängbar andra länk 10.

Speciellt föredrages därvid att länkinrättningen 6 innefat- tar minst två relativt förbindningsinrättningen 4 och det 10 15 20 25 30 35 första elementet l svängbara andra länkar 10, 11. Länkin- rättningen 6 bildar med sina länkar 10, 11 jämte förbind- ningsinrättningen 4 och elementet 1 ett andra fyrlänkssystem FS2. Länkarnas 10, nade 12, är betecknade 13 (se fig 1). 11 leder relativt elementet 1 är beteck- medan lederna relativt förbindningsinrättningen 4 Det föredrages att lederna 12, 13 i fyrlänkssystemet FS2 medger en enda frihetsgrad, d v s ren svängrörelse kring med varandra parallella svängaxlar. Fyrledssystemet FS2 kommer således att svänga i parallella plan.

Länkinrättningen 5 innefattar minst en tredje relativt för- bindningsinrättningen 4 och elementet 2 via leder 15 respek- tive 16 svängbart förbunden länk 14. De första och tredje länkarnas 9, 14 leder 7, 15; 8, 16 är disponerade i triangu- lär konfiguration. I fig 1-4 illustreras en rätvinklig tri- angelkonfiguration men dennas vinklar skulle också kunna va- ra mindre eller större än en rät. Minimikriteriet i detta sammanhang är att lederna bildar nämnda triangulära konfigu- ration, d v s att lederna icke är belägna i ett och samma plan. Den triangulära konfigurationen innebär att länkarna 9, 14 kommer att bära elementet 2 i minst tre punkter.

Länken 14 bildar med envar av länkarna 9, rättningen 4 och elementet 2 ett tredje fyrlänkssystem FS3. förbindningsin- Följaktligen rör det sig i exemplet om två stycken fyrlänks- system FS3. Det påpekas att givetvis fler än en länk 14 kan förekomma. Då bildas också givetvis fler fyrlänkssystem FS3.

Dessutom kan givetvis fler än två länkar 9 förekomma så att således fler fyrlänkssystem FS1 bildas.

Länkarna 9 är väsentligen lika långa. De är dessutom väsent- ligen parallella. Fyrlänkssystemet FS1 bildar således en pa- rallellogram. 10 15 20 25 30 35 10 Länkarna 10, med fördel väsentligen parallella. Således bildar också fyr- ll är väsentligen lika långa. De är dessutom länkssystemet FS2 en parallellogram.

Länken 14 är väsentligen lika lång som länkarna 9. Dessutom är länken 14 med fördel väsentligen parallell med länkarna 9. Vart och ett av de två i exemplet förekommande fyrlänks- systemen FS3 bildar således parallellogrammer. Det påpekas att därest flera länkar 14 förekommer skall de vara väsent- ligen lika långa som och väsentligen parallella med länkarna 9. Det påpekas att länkinrättningarna 5 och 6 i exemplet är så förbundna medelst förbindningsinrättningen 4 att en vin- kel a, närmare bestämt en väsentligen rät vinkel, föreligger mellan ett plan P1 genom lederna 7 och 15 och ett plan P2 (se fig 3) som skär lederna 13 och sträcker sig vinkelrätt mot länkarnas 10, 11 svängningsplan. Såsom kommer att framgå i det följande kan emellertid nämnda vinkel vara godtycklig inom intervallet O-360°. I det visade utförandet med en vin- kel om cirka 90° kommer förbindningsinrättningen 4 att be- traktad från sidan enligt fig l och 3-4 uppvisa väsentligen.

L-artad form. I orienteringen enligt figurerna uppvisar så- ledes förbindningsinrättningen 4 betraktad från sidan en vä- sentligen vertikal skänkel och en väsentligen horisontell skänkel. Den vertikala skänkeln är kopplad till länkarna 10, ll medan den horisontella är kopplad till länkarna 9 och 14.

Den horisontella skänkeln kan därvid ha, vid betraktan ovan- ifrån, vinklad form med två ben, av vilka den ena sträcker sig längs FSl medan den andra sträcker sig längs den ena av FS3.

Den första länkinrättningens 5 länkar 9, 14 jämte tillhö- rande leder 7, 8 respektive 15, 16 bildar i detta fall mel- lan förbindningsinrättningen 4 och det andra elementet 2 förbindelser, vilka samtliga tillåter relativ vridning kring axlar väsentligen parallella med länkarna. Ett sådant utfö- rande förutsätter att lederna 7, 8, 15, 16 medger tre fri- 10 15 20 25 30 35 Cfl PJ ...A { \;»4 Å hetsgrader, nämligen tidigare diskuterade svängning kring två mot varandra vinkelställda reella eller virtuella axlar plus nämnda vridning kring axlar parallella med länkarna 9, 14. Ett sådant utförande har den fördelen att länkarna 9, 14 och deras leder icke behöver dimensioneras för att uppta vridpåkänningar på grund av dimensionsfel hos ingående länk- strukturer. Ett exempel på utformning av lederna för detta ändamål är såsom kulleder. kravet för funktionalitet enligt uppfinningen vad gäller le- derna 7, 8 och 15, 16 är att de skall medföra frihet för länkarna 9, 14 att svänga i alla riktningar i förhållande till förbindningsinrättningen 4 och det andra elementet 2, Det påpekas emellertid att mini- d v s att tvâ frihetsgrader i form av svängning kring två mot varandra vinkelställda axlar måste förekomma. fler än två frihetsgrader på sådant sätt föreligger är län- karna och deras leder kapabla att överföra vridpåkänningar I sådant fall skulle lederna kunna bestå av kardanknutar eller andra leder med När ej kring axlar parallella med länkarna. dubbla, ej parallella svängaxlar.

Första 17 och andra 18 kraftapplicerande inrättningar är an- 14 i länkinrättningen 5 att svänga :relativt förbindningsinrättningen 4. ordnade att bringa länkarna 9, Inrättningarna 17, 18 innefattar vardera ett kraftutvecklande organ 19 res- pektive 20 med ett relativt elementet 1 fast förbundet, sta- tionärt parti och ett rörligt parti 21 respektive 22, som har en enda frihetsgrad relativt det stationära partiet och som är förbundet med elementet 2 via en respektive länkarms- inrättning 23, 24. De kraftapplicerande inrättningarna 17, 18 är anordnade att påverka elementet 2 i sinsemellan olika riktningar för att inställa detta i rummet.

Länkarmsinrättningen 23 i en av de kraftapplicerande inrätt- innefattar minst två länkarmar 26, som är ledat anslutna till elementet 2 via leder 27 och till det rörliga partiet 21 via leder 29. Var ningarna, nämligen den med 17 betecknade, 10 15 20 25 30 35 521 352.34 12 29 skall vara så utförd att den tillåter svängning av den enskilda länkarmen 26 i alla rikt- och en av dessa leder 27, ningar relativt det andra elementet 2 och det rörliga parti- et 21, nämligen möjlighet till svängning kring dubbla, Lederna kan således i detta fall bestå av kardanknutar eller andra tvåaxliga leder. Därutöver inbegri- d v s att minst två frihetsgrader skall föreligga, ej paral- lella svängaxlar. pes emellertid inom uppfinningens ram att var och en av le- derna 27, 29 kan uppvisa en ytterligare frihetsgrad relativt elementet 2 eller det rörliga partiet 21, nämligen vridning kring en med länkarmen 26 ifråga väsentligen parallell axel.

I ett sådant fall kan exempelvis lederna vara bildade av kulleder.

Länkarmsinrättningen 23 innefattar i làmmm2& 26. Länkarmen 28 är däremot stelt förbunden med det rörliga exemplet en tredje som via lederna 29 är förbunden med länkarmarna partiet 21 eller alternativt förbunden med partiet 21 via en led 30 uppvisande en enda frihetsgrad, d v s i praktiken ren vridrörelse, varvid lederna 29 endast behöver ha en frihets- grad med vridningsaxlar vinkelräta mot vridningsaxeln för led 30.

Länkarmarna 26 bildar jämte de tillhörande lederna 27, 29 ett fyrlänkssystem. Det föredrages att detta är utformat så- som parallellogram.

Eftersom det rörliga partiet 21 uppvisar blott en enda fri- hetsgrad relativt elementet 1 kommer länkarmen 28 att bibe- hålla sin riktning i rummet. Parallellogramstrukturen bildad av nämnda länkarm och länkarmarna 26 i kombination med ele- mentet 2 innebär följaktligen att den kraftapplicerande in- rättningen 23 i dess helhet kommer att låsa det andra ele- mentet 2 mot vridning relativt förbindningsinrättningen. 4 kring axlar väsentligen vinkelräta mot plan, i vilka vid länkarnas 9, 14 ändar befintliga leder 7,15 respektive 8, 16 10 15 20 25 30 35 0"! R) ...Ä (TI Q.. -.'> 13 ligger. Detta karaktäristikum hos länkarmsinrättningen 23 medför således att elementet 2 kommer att låsas i rymden, förutsatt att FS2 är làsbart, vad gäller samtliga frihets- som således måste tillhandahål- las av den andra kraftapplicerande inrättningen 18. grader utom en ytterligare, Den återstående enda frihetsgraden kan låsas därest länk- armsinrättningen 24 innefattar en enda länkarm 31, vilken är ansluten till det rörliga partiet 22 och det andra elementet 2 via leder 32. länkarmen 31 är svängbar i alla riktningar relativt såväl Dessa leder skall vara så utformade att det rörliga partiet 22 som elementet 2. Dessutom skulle le- derna 32 kunna medge en ytterligare frihetsgrad i form av vridning kring en axel parallell med länkarmen 3l relativt det rörliga partiet 22 och elementet 2. I det senare fallet skulle således tre frihetsgrader föreligga. Således kan le- derna 32 bestå av kardanknutar, andra leder tillåtande vrid- ning kring dubbla, kulleder etc. Ett alternativ till att utforma länkarmsin- rättningen 24 av en enda länkarm 31 är att utforma den i ej parallella axlar, universallänkar, analogi med länkarmsinrättningen 23. Detta är icke nödvän- digt för att uppnå låsning av alla frihetsgrader men kan va- ra önskvärt i vissa fall på grund av den extra stabilitet dubbla länkarmar innebär.

Det påpekas att i perspektiviska vyer leder medgivande en enda frihetsgrad understundom antydes genom en oval (se le- den 30) medan leder med två eller tre frihetsgrader angives med en cirkel.

Det kraftutvecklande organet 19 och/eller 20 utgörs i exemp- let av ett vriddon, vars stator bildar det stationära parti- et och vars rotor bildar eller ingår i det rörliga partiet 21 respektive 22. I exemplet har det rörliga partiet 21, 22 karaktären av i en frihetsgrad svängbar arm. Det påpekas emellertid att det rörliga partiet 21 respektive 22 också 10 15 20 25 30 35 521 55:34 14 skulle kunna vara rörligt vad avser en enda annan frihets- grad, t ex translation. Det translatoriskt rörliga partiet 21, 22 skulle då på analogt sätt med sin ytterände vara an- slutet till länkarmsinrättningarna 23 respektive 24.

En tredje kraftapplicerande inrättning 33 är anordnad att bringa de andra länkarna 10, 11 att svänga relativt elemen- tet 1. Inrättningen 33 innefattar ett kraftutvecklande organ med ett relativt det första elementet 1 fast förbundet, tionärt parti och ett rörligt parti som är förbundet med en Det kraftut- vecklande organet 33 utgörs lämpligen av ett vriddon, sta- av länkarna, nämligen den med 10 betecknade. vars stator bildar det stationära partiet och vars rotor är fast förbunden med länken 10.

Sà långt roboten hittills beskrivits och med utgångspunkt ll medelst kraftorganet 33 att förbindningsinrättningen 4 parallellför- frán fig 1 innebär svängning av länkarna 10, flyttas i rummet under bibehållande av sin orientering och motsvarande gäller beträffande elementet 2 genom förmedling av länkinrättningen 5.

Emellertid inbegriper roboten en utformning, med vars hjälp elementet 2 kan förändras vad gäller dess orientering, d v s tiltas och detta närmare bestämt som en konsekvens av form- ändring av länkinrättningen 6. För detta ändamål är det första elementet 1 bildat av två delar 1A och 1B, vilka är ledat förbundna med varandra kring en med länkens 10 ledaxel 12 sammanfallande axel. En fjärde kraftapplicerande inrätt- ning 34 är anordnad att relativt en första LA av delarna svänga den andra delen lB. Denna andra del 1B bildar en länk i fyrlänkssystemet FS2 i det att den är ledat förbunden med länken 11. organ med ett med elementdelen 1A fast förbundet, stationärt Inrättningen 34 innefattar ett kraftutvecklande parti och ett rörligt parti fast förbundet med delen 1B.

Närmare bestämt utgörs kraftorganet 34 av ett vriddon, vars 10 15 20 25 30 35 CH ÖJ -à f \ I CS -få 15 stator är förbunden med delen 1A och vars rotor är förbunden med delen 1B.

Med kraftorganet 33 immobiliserat intar länken 10 ett och samma läge i rymden. När kraftorganet 34 drivs kommer de- len/länken lB att svängas i rymden och också relativt länken 10. Detta ger upphov till en deformation av parallellogram- men FS2 så att förbindningsinrättningen 4 och därmed även elementet 2 kommer att snedställas såsom framgår av fig 3 och 4. frihet för ett på elementet 2 anordnat arbetsorgan.

Sådan snedställning innebär en ytterligare rörelse- När kraftorganet 34 är immobiliserat intar länken/delen lB städ- se ett och samma läge relativt delen 1A vilket innebär att någon snedställning av elementet 2 då ej kan uppstå utan i stället innebär svängning av länken 10 förflyttning i rummet av elementet 2 med bibehållen konstant orientering.

Av fig 2 framgår hurusom elementet 2 medelst de kraftappli- cerande inrättningarna 17, 18 kan förflyttas i planet XY ge- nom svängning av länkarna 9, 14. Genom att svänga länkarna 10, ll kan elementet 2 förflyttas i z-riktningen.

Det påpekas emellertid att det ligger väl inom uppfinnings- tanken att parallellogrammen FS2 arbetar mer eller mindre snett i förhållande till XZ-planet.

Den i fig 5 illustrerade transmissionen 80 är utformad att vid en robot av den i fig 1-4 illustrerade, grundläggande typen överföra drivkraft från en på det första elementet lo anordnad kraftutvecklande inrättning 81 till arbetsorganet 30 för att vrida detta relativt det andra elementet 20. I fig 5 illustreras fyrlänkssystemet FS2 men icke länkinrätt- ningen 5 och ej heller någon förbindningsinrättning 4 för att inbördes förbinda fyrlänkssystemet FS2 och länkinrätt- ningen. Det för att svänga länken 100 avsedda kraftorganet 330 visas dock i fig 5. 10 15 20 25 30 35 16 Transmissionen 80 inbegriper första kraftöverföringsorgan sträckande sig utmed fyrlänkssystemet FS2. Närmare bestämt inbegriper dessa kraftöverföringsorgan ett dragkraftsöverfö- rande element 82 lagt kring brythjul 83, 84. Dessa brythjul 83, 84 har sina rotationsaxlar sammanfallande med ledpunkter 120 och 130 i fyrlänkssystemet FS2. Kraftorganet 81 i form av en rotationsmotor har sin stator fixerad vid det första elementet lo och sin rotor drivande förknippad med brythju- let 83. Det andra brythjulet 84 är drivande förbundet med en axel 85, ytterligare kugghjul 87 bildar en vinkelväxel. som bär ett kugghjul 86, som i samverkan med ett I fig 5 illustreras schematiskt en länk 88. Denna kan utgö- ras av någon av de i den första länkinrättningen 5 (jämför med fig 1-4) ingående länkarna men skulle också kunna bestå av en i ett parallellt förhållande till länkarna i länkin- rättningen 5 anordnad ytterligare länk. Oberoende av det en- skilda fallet är kugghjulet 87 förbundet med en axel 89, på vilken ett ytterligare brythjul 90 är placerat. Kring detta brythjul 90 och ett vid länkens 88 motsatta ände anordnat brythjul 91 är lagt ett andra dragkraftsöverförande element 92. Brythjulet 91 är anordnat på en axel 93, på vilken också Detta kugghjul 94 är i ingrepp med ett ytterligare vinkelkugghjul 95, Detta kugghjul 95 står i sin tur i vinkelingrepp med ett ytterligare kugghjul ett vinkelkugghjul 94 är anordnat. vars rota- tionsaxel står vinkelrätt mot axeln 93. 96, vars rotationsaxel står vinkelrätt mot kugghjulets 95 rotationsaxel. Kugghjulet 95 har således kuggar utformade så, lämpligen på båda sidor, att det kan vara i ingrepp med båda kugghjulen 94 och 96. vridfast förbundet med kugghjulet 96 via den gemensamma ax- Arbetsorganet 30 är :i exemplet eln 97. Kugghjulet 95 och dess axel är roterbart lagrade på en i det andra elementet 20 ingående del såsom antydes i fig 50 10 15 20 25 30 35 521 .'84 17 De beskrivna vinkelväxlarna bildade med hjälp av kugghjulen 86, 87 resp. 94 och 95 bildar leder som tillåter önskad in- ställning av fyrlänkssystemet FS2 och också de i länkinrätt- ningen 5 ingående fyrlänkssystemen FS1 och FS3 utan att den i fig 5 illustrerade krafttransmissionen kommer att inkräkta på fyrlänkssystemens fulla rörlighet.

I fig 6 illustreras en något modifierad utformning av länk- inrättningen 5p. Länkinrättningen 5p bildar fortfarande fyr- länkssystem FSI och FS3 på sätt som tidigare beskrivits med ledning av fig 1-4. Här föreligger emellertid den skillnaden att fyrlänkssystemet FSl är bildat av två dragkraftsöverfö- första länkar 9pA och dessutom en. ytterligare första länk 9pB som dock, är rande, men icke tryckkraftsöverförande, tryckkraftsöverförande, d v s avståndsdefinierande. Redan nu må påtalas att den första länkinrättningens 5p länkar 9p, l4p jämte tillhörande leder bildar förbindelser mellan för- bindningsinrättningen 4p och det andra elementet 2p, av vilka förbindelser åtminstone en är vridstyv, d V s kapabel att överföra vridmoment kring en med förbindelsen parallell axel. I exemplet bildar båda länkarna 9p och l4p dylika vridstyva förbindelser.

De första länkarna 9pA och 9pB är bildade av dragkraftsöver- förande element anordnade att bibehålla orienteringen i rum- met av det tillhörande andra elementet Zp vid rörelse hos länkinrättningen Sp. De två dragkraftsöverförande elementen utgör delar av en slinga lagd kring brytorgan 98, 99 för- bundna med förbindningsinrättningen 4p respektive det andra elementet 2p. Slingan är fixerad mot förskjutning relativt brytorganen 98, 99. De senare bildar väsentligen cirkelbågs- Pà lämpligt ställe utmed dessa brytbanor är slingan fixerad relativt brytorga- formiga brytbanor för slingans parter. nen 98, 99 medelst lämpliga fixeringselement. I exemplet framgår hurusom brytorganen 98, 99 utformas av hjul med ett Dessa hjul är periferiskt spår, i vilket slingan mottages. 10 15 20 25 30 35 521 Ešíš4 18 vridfast förbundna med förbindningsdelar 43, vilka är kring axlar 74 ledat förbundna med förbindningsinrättningen 4p respektive det andra elementet 2p. Den till tryckkraftsöver- föring kapabla första länken 9pB har sina ändpartier ledat anslutna till förbindningsdelarna 43, och närmare bestämt så att ledaxlarna 7p är koncentriska med brytorganens 98, 99 geometriska axlar.

Med andra ord är den första länken 9pB svängbar kring sina leder 7p i plan parallella med ledaxlarna 74 som förbinder förbindningsdelarna 43 och förbindningsinrättningen 4p res- Detta innebär således att länkarna 9pA och 9pB kan beskrivas såsom varande i alla pektive det andra elementet 2p. riktningar svängbart förbundna med förbindningsinrättningen 4p respektive det andra elementet 2p. Vid sådan svängning kring ledaxlarna 7p kommer de dragkraftsöverförande elemen- ten eller länkarna 9pA att på olika ställen utmed brytorga- nens 98, 99 periferi lämna respektive gå in i brytorganens periferiska spår under utövande av en parallellstyrande funktion mellan förbindningsinrättningen 4p cxflx det andra elementet Zp.

Vad beträffar länken l4p kan konstateras att den med envar av länkarna 9pA och 9pB bildar tredje fyrlänkssystem FS3. Även länken l4p kan utföras med brytorgan enligt 9pA, 9pB, 7p, 47.

I fig 7 och 8 illustreras hurusom en robot likartad med den i fig 1-4 avhandlade kan utformas med hjälp av parallellsty- rande länksystem av det slag som beskrivits med ledning av fig 6, och då närmare bestämt så att dessa parallellstyrande länksystem bestående elementslingor och centrala ytterligare länkar bildar de FS2 och FS3, parallellänkssystemet 26 är utformat med ett sådant paral- av brytorgan, dragkraftsöverförande olika fyrlänkssystemen FSl, varjämte dessutom lellstyrande länksystem som beskrivits med ledning av fig 6. 10 15 20 25 30 35 19 Under normala betingelser torde det vara att föredraga att bilda fyrlänkssystemen FSl, FS2 och FS3 med dess länkar på det sätt som beskrivits med ledning av fig l-4 men utform- ningar sådana dessa illustreras i fig 6-8 är funktionellt ekvivalenta och inbegripes inom uppfinningens ram vad be- träffar aktuella definitioner kring länkarna 9, 14; 10, ll och de därav bildade fyrlänkssystemen.

I fig 9 illustreras en robotvariant som motsvarar den med ledning av fig l-4 beskrivna vad beträffar länkinrättningen 5q och de kraftapplicerande första och andra inrättningarna l7q och 18q. Skillnaden består i. att förflyttningsinrätt- ningen 6q här icke är utformad såsom fyrlänkssystem FS2 utan i stället såsom en svängarm 100 svängbart anordnad relativt det första, som basorgan utformade elementet lq kring en ax- el 101. funktionen av förbindningsinrättningen 4 i det tidigare be- Denna svängarm 100 kommer samtidigt att fullgöra skrivna utförandet i det att de första och tredje länkarna 9q, l4q, är via leder anslutna till svängarmen 100. Det på- pekas i sammanhanget att längden av den i fig 9 illustrerade svängarmen 100 kan anpassas till det önskade arbetsområdet hos roboten. Den kraftutvecklande inrättningen 33q som ombe- sörjer svängning av svängarmen 100 kring axeln lOl inbegri- per ett kraftutvecklande organ, vars stator är förbunden med det första elementet lq medan dess rotor är förbunden med svängarmen 100. Dessutom påpekas att det kraftutvecklande organet l9q ingående i. den kraftapplicerande inrättningen l7q också är förbundet med det kraftutvecklande organets 33q rotor för att medfölja denna i dess rotation. Det kraftut- vecklande organet l9q är därvid viktmässigt centrerat rela- tivt svängaxeln 101 så att ett minimum av masströgheter upp- står vid vridning av svängarmen 100.

I exemplet illustreras svängarmen 100 såsom orienterad vä- sentligen vinkelrätt mot svängaxeln 101. Detta är emellertid icke någon nödvändighet. 10 15 20 25 30 35 20 Det är fördelaktigt ehuru icke nödvändigt att det kraftut- vecklande organets 20q axel är koaxiell med det kraftutveck- lande organets 33q axel.

Det påpekas att eftersom den som svängarm 100 utformade för- flyttningsinrättningen motsvarande den i fig 1-4 med 6 be- tecknade kommer att utföra en svängrörelse kring axeln 101 och arbetsorganet 3q som en konsekvens därav kommer att vri- das i beroende av svängrörelsen erfordras under omständighe- ter kompensationsvridning av arbetsorganet 3q för att undvi- ka att svängarmens 100 svängrörelse lokaliserar arbetsorga- net 3q i icke önskvärda orienteringar (vridlägen). Således är ett svängarmsutförande av förflyttningsinrättningen 6 en- ligt fig l-4 normalt endast kostnadseffektivt när redan av andra skäl erfordras en manöveranordning för att vrida ar- betsorganet 3q relativt det andra elementet 2q. Denna nack- del uppvägs i tillämpningar av att svängarmslösningen medger att hela roboten kan svängas runt i en stor vinkel (upp till 360°) och i vissa utföranden mer än ett varv (t o m flera varv), vilket ger ett stort arbetsområde och möjlighet att alltid gå närmaste vägen oberoende av vilket varv svängarmen befinner sig på.

Den i fig 10 illustrerade varianten av utförandet i fig 9 innebär differenser bl a vad avser utformningen av själva drivinrättningen. Såsom tidigare innefattar anordningen första och andra kraftapplicerande inrättningar l7r, l8r för att bringa det andra elementet 2r att förflytta sig relativt svängarmen lO0r (förflyttningsinrättningen 6r). Den tredje kraftapplicerade inrättningen 33r tjänstgör för svängning av svängarmen lO0r relativt det första elementet lr. Dessa olika kraftapplicerande inrättningar innefattar respektive kraftutvecklande organ l9r, 20r och 33r bestående av drivdon 20r och 33r har sina statorer fastgjorda relativt det första elementet med statorer respektive rotorer. Drivdonen l9r, 10 15 20 25 30 35 5201 swi- 21 lr, d v s i exemplet någon form av stomme, som i sig kan va- ra. mobil. Vriddonens rotorer' är anordnade med sina rota- tionsaxlar väsentligen parallella och företrädesvis samman- fallande såsom antydes i fig 10, med axeln 101.

Vriddonets l9r rotor är anordnad att via en vinkelväxel 112, 113 påverka det andra elementet 2r via länkarmsinrättningen l7r. Därvid är ett första 112 i vinkelväxeln ingående kugg- hjul fastgjort vid vriddonets l9r rotor medan ett andra i vinkelväxeln ingående kugghjul 113 är roterbart buret av en bärare 110, svängning av svängarmen 100r medelst vriddonet 33r. som är anordnad att försättas i vridrörelse vid Med andra ord är vriddonets 33r rotor vridfast förbunden med bä- raren 110. Kugghjulets 113 rotationsaxel är betecknad lll.

En i länkarmsinrättningen l7r ingående länkarm 148 är vrid- fast förbunden med kugghjulet 113 för att vid rotation av kugghjulet försättas i svängrörelse.

Det beskrivna utförandet enligt fig 10 har den fördelen att vriddonens statorer icke behöver försättas i någon rörelse i rörelse utan det är enbart Detta ger upphov till ett utförande med ett minimum av masströghe- när anordningen skall bringas vriddonens rotorer som ombesörjer vad som erfordras. ter. Det påpekas därvid att bäraren 110 och vinkelväxeln 112, statorn hos ett vriddon. 113 går att realisera med väsentligt mindre massa än Vid utförandet enligt fig 9 före- ligger nackdelen att hela vriddonet l9q måste försättas i vridning med hjälp av vriddonet 33q.

Den i fig 10 illustrerade varianten skiljer' sig dessutom från utförandet enligt fig 9 genom att här i stället för en med vriddonets l9q rotor vridfast förbunden länkarm 2lq (se fig 9) är anordnat ett här såsom parallellogram utfört fyr- länkssystem FS4. Vriddonets l9r rotor är förbunden med en av länkarna 148, 150, nämligen den med 148 betecknade, i FS4. 10 15 20 25 30 35 22 Fyrlänkssystemet FS4 är sedan vid sin från vriddonet l9r vända ände kopplat till länksystemet 23r. Länkarna 148 och 150 är med en frihetsgrad, nämligen svängning kring paral- lella axlar, bilda en länk i FS4. Dess återstående länk 152 är förbunden med en av länkarna i länkarmsinrättningen 23r. rörliga relativt bäraren 110, som kan sägas Vriddonet l9r förmår således bringa fyrlänkssystemet FS4 i svängning.

Det skall påpekas att lösningen med en axel och en arm 2lq enligt Fig 9, d v s utan parallellogram, även kan erhållas med en fast rotor hos l9r och en vinkelväxel 112, 113.

I fig ll visas ett utförande som påminner om det i fig 9 och 10 i den meningen att även här förflyttningsinrättningen 6s är realiserad såsom svängarm lOOs. Länkinrättningen 5s har här sina länkar ledat fastgjorda med sina ena ändar vid det stomartade första elementet ls. Den andra änden av länkarna i länkinrättningen 5s är ledat anslutna till en förbind- ningsinrättning 4s. Länkarna i länkinrättningen 5s är sväng- bara i alla riktningar relativt såväl det första elementet l0Os är svängbart förbunden med förbindningsinrättningen 4s kring en med 149 betecknad axel. ning relativt längdriktningen av länkarna ingående i länkin- Såsom vid fallet, enligt fig 12 och 13 verkar här en kraftapplice- ls som förbindningsinrättningen 4s. Svängarmen Denna axel kan ha godtycklig rikt- rättningen 5s. som senare kommer att be- skrivas, rande inrättning 33s på svängarmen l0Os via en länkarmsin- rättning lO6s, enligt fig 12 och 13. vid den ände av svängarmen 100s som är fjärmad från förbind- lO7s av liknande slag som den i utförandet Ett arbetsorgan 3s kan vara anordnat ningsinrättningen 4s.

I fig 12 illustreras ett utförande där förflyttningsinrätt- ningen 6t är anordnad mellan förbindningsinrättningen 4t och 10 15 20 25 30 35 521 51313- 23 det andra 2t av elementen. Den första länkinrättningen 5t är anordnad mellan förbindningsinrättningen 4t och det första lt av elementen. Det andra 2t av elementen utgörs av eller avses bära ett arbetsorgan 3t. Förflyttningsinrättningen 6t utgörs av en relativt förbindningsinrättningen 4t svängbar arm. Det första fyrlänkssystemets FSl länkar 9t är svängbara i alla riktningar relativt det första elementet lt och för- bindningsinrättningen 4t av följande skäl: En kraftapplice- rande inrättning 18t har länkarna 9t via länken 43t så att FS 1 kan svängas i XY-pla- Den kraftutvecklande ett rörligt parti förbundet med net. inrättningen l9t har ett statio- närt parti stelt förbundet med ett rörligt parti 2lt hos den ytterligare kraftapplicerande inrättningen l8t, som har ett stationärt parti fastgjort relativt det första elementet lt.

En länk 43t är stelt förbunden med den kraftapplicerande in- rättningens 18t rörliga parti Zlt och den kraftapplicerande inrättningens l9t stationära parti. Inrättningarna l8t och l9t utgörs lämpligen av vriddon. Med hjälp av inrättningen l9t kan nu länkarna 9t svängas i plan parallella med plan i vilka de själva ligger. Med hjälp av inrättningen l8t kan länkarna 9t vridas kring en axel i vinkel, lämpligen rät vinkel, mot den nyss beskrivna svängaxeln. Således kan län- karna 9t manövreras kring två mot varandra vinkelställda ax- lar. Det påpekas att länkarna 9t har endast en frihetsgrad, i förhållande till länken 43t som till- sammans med vriddonet l9t knyter samman länkarna 9t i områ- dvs ren svängning, det av vridaxeln. Således kommer den länkarnas 9t svängning àstadkommande inrättningen l9t att medbringas av inrätt- ningen 18t vid dennas vridning. De från inrättningarna 18t och l9t vända ändarna av länkarna 9t är ledat förbundna med en förbindelsedel 43t via leder 44t med endast en frihets- grad, dvs svängning kring en enda axel. Förbindningsinrätt- ningen 4t uppvisar ett första element l0t, som är ledat re- lativt förbindningsdelen 43t med en frihetsgrad, dvs ren svängning kring förbindningsdelens 43t längdriktning, under bildande av en led 104. Förbindningselementet l0t är ledat 10 15 20 25 30 35 521 3534 24 kring ett ytterligare förbindningselement 103 ingående i förbindningsinrättningen 4t med en frihetsgrad, dvs ren svängrörelse kring en axel parallell med förbindningselemen- tets l0t svängning kring förbindningsdelen 43t under bildan- de av en led 105. Förbindningselementet 103 är via en länk- armsinrättning l4t förbunden med det första elementet lt.

Denna länkarmsinrättning l4t innefattar en länkarm, som är förbunden med förbindningselementet 103 respektive det förs- ta elementet lt via leder l5t respektive l6t med åtminstone Således skall 16t medge svängning kring två mot varandra två frihetsgrader vad gäller svängbarhet. dessa leder l5t, vinkelställda axlar. En ytterligare frihetsgrad i form av vridning skulle också kunna tillåtas, i vilket fall kulleder skulle kunna nyttjas för lederna l5t, l6t utöver kardanknu- tar etc. Det är lämpligt ehuru icke nödvändigt att länkarmen l4t med envar av länkarna 9t bildar ett fyrlänkssystem FS3.

Det föredrages att fyrlänkssystemen FSl och FS3 ges formen av parallellogrammer så att vid svängning av länkarna 9t och l4t förbindningselementets l0t orientering städse bibehål- les.

Lederna 44t och 104 förlänar länkarna 9t svängbarhet i alla riktningar relativt förbindingsinrättningen 4t (dess del l0t).

För svängning av svängarmen 6t relativt förbindningselemen- tet 103 ingående i förbindningsinrättningen 4t är anordnad en kraftapplicerande inrättning generellt betecknad 33t.

Denna uppvisar ett kraftutvecklande organ med ett relativt det första elementet lt stationärt parti och. ett rörligt parti som har en frihetsgrad relativt det stationära par- tiet. I exemplet är med det kraftutvecklande organets rörli- ga parti förbunden en arm 106, som via en länkarm 107 är Länkarmens 107 leder 108 res- pektive 109 relativt armen 106 och svängarmen 6t uppvisar förbunden med svängarmen 6t. åtminstone två frihetsgrader, nämligen svängbarhet kring 10 15 20 25 30 35 25 icke-parallella axlar men kan också vara utformade att till- låta vridning, dvs ha karaktären av kulleder.

Utförandet enligt fig 12 och 13 kan nyttjas så att genom ma- növrering av de kraftutvecklande inrättningarna l8t och l9t fyrlänkssystemen FSI och FS3 kan svängas i alla riktningar relativt det första elementet lt för att variera läget för förbindningsinrättningen 4t. Svängarmen 6t kan à sin sida genom manövrering av den kraftutvecklande inrättningen 33t fås att svänga relativt förbindningsinrättningen 4t så att arbetsorganet 3t kan manövreras i rummet.

Som synes av fig 12 kan i exemplet det andra elementet 2t sägas utgöra ytteränden av svängarmen 6t. Det vore också möjligt att uttrycka sig som så att det andra elementet 2t utgörs av själva arbetsorganet 3t.

Det påpekas att i en ej visad variant av utförandet enligt fig 12 och 13 den i fig 10 visade vinkelväxellösningen skul- le kunna nyttjas i och för masströghetsreduktion.

I fig 14 illustreras ett utförande lämpat att med utgångs- punkt från det första elementet lu åstadkomma vridning av arbetsorganet 3u så att dess adekvata vridläge kan instäl- las. Sådan inställning av vridläge kan förorsakas av olika manipulativa uppgifter som arbetsorganet skall utföra men är i regel också önskvärd därigenom att det svängande utföran- det hos roboten innebär att arbetsorganet 3u vid sådan 1 fig 14 11- lustreras hurusom ett kraftutvecklande organ 33u har ett svängning kommer att ändra vridläge i rymden. stationärt parti fastgjort vid det första elementet lu och ett rörligt parti förbundet med en arm l06u. Svängarmen är betecknad med 6u och länkarmen l07u analog med det tidigare beskrivna med samma numrering ansluter mellan armen 106u och svängarmen 6u. Genom lämplig drivning av det kraftutvecklan- de organet 33u kan således svängarmen 6u svängas relativt 10 15 20 25 30 35 521 553 26 förbindningsinrättningen 4u (ej visad i fig 14) via förmed- ling av armen 106u och länkarmen 107u.

På det första elementet lu finns en drivmotor 114 för att utveckla energi för vridning av arbetsorganet 3u. Drivmotorn 114 har ett stationärt parti förbundet med elementet lu och ett rörligt parti här i form av en drivaxel, anordnad att försätta ett drivhjul 115 i rotation. armen 106u är roterbart lagrat ett ytterligare hjul 116, och kring dessa två hjul 115, fört dragkraftsöverförande element 117. Hjulet 116 är för- på vilken ett koniskt kugghjul 119 är fastgjort. Axeln 118 är roterbar relativt armens 106u yt- På den yttre änden av 116 är lagt ett som en slinga ut- bundet med en axel 118, terände. Kring axeln 118 är också lagrat ett stödelement 120, som med en frihetsgrad, dvs ren svängning, kan röra sig kring axeln 118. Detta stödorgan 120 är med en frihetsgrad svängbart förbundet med en axel 121, som också är roterbar relativt länkarmen 107u. Med axeln 121 är vridfast förbundna dels ett koniskt kugghjul 122, dels ett hjul 123, kring vil- ket är lagt ett dragkraftsöverförande, som slinga utfört element 124, vilket också är lagt kring ett ytterligare hjul 125 som är' vridfast förbundet med en axel 126, lagrad i länkarmen 107u vid dess ytterände.

Kugghjulen 119 och 122 bildar samfällt en vinkelväxel i det att axlarna 118 och 121 sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot varandra. Axeln 126 bär vridfast ett koniskt kugghjul 127, som är ingrepp, kelväxel, med ett koniskt kugghjul 128 vridfast förbundet med arbetsorganet 3u. Kugghjulet 128 är vridfast anordnat på under bildande av en ytterligare vin- en axel 129. Denna sträcker sig vinkelrätt mot axeln 126.

Ett ytterligare stödelement 130 är med en enda frihetsgrad, dvs ren svängning lagrat relativt de två axlarna 126 och 129. 10 15 20 25 30 35 27 Utförandet enligt fig 14 fungerar på följande vis: Vid akti- vering av det kraftutvecklande organet 33u kan armen 106u svängas och därmed svängarmen 6u bringas i svängning under förmedling via länkarmen lO7u. na/kraftöverföringarna via vinkelväxlarna och de till kugg- De beskrivna förbindningar- hjulsaxlarna svängbart anslutna stödelementen 120 och 130 innebär att i övergången mellan à ena sidan armen 106u och länkarmen lO7u och à andra sidan mellan länkarmen lO7u och svängarmen 6u kommer att uppstå rörelsemöjlighet i två fri- hetsgrader, nämligen svängning i två mot varandra vinkelräta axlar. Detta innebär att den i ett plan svängbara armen 106u förmår manövrera svängarmen 6u också när den senare befinner sig förskjuten bort från svängplanet för armen 106u såsom också antydes i fig 14. Vid drivning av drivmotorn 114 kom- mer drivhjulet 115 att försättas i rotation. Detta driver runt det dragkraftöverförande elementet 117 i form av' en så att också hjulet 116 för- Via vinkelväxeln 119/122 försätts axeln rem, lina, vajer eller kedja, sätts i. rotation. 121 i rotation och detta medför också rotation hos hjulet 123, att axeln 126 försätts i rotation. som via elementet 124 kommer att driva hjulet 125 så Via vinkelväxeln 127/128 kommer detta att medföra vridning av arbetsorganet 3u.

I fig 15 illustreras en principiell lösning för uppnående av dubbel kraftöverföring mellan två relativt varandra kring dubbla, ningen. Jämfört med den i fig 14 illustrerade kraftöverför- icke parallella axlar svängbara delar hos anord- ingen mellan armen 106u och länkarmen lO7u skulle med led- ning av utförandet enligt fig 15 i dubbelt avseende kraft- överföring kunna ske. Förklaringen härtill är att i fig 15 är anordnade dubbla, av skilda drivmotorer drivna satser av dragkraftsöverförande element 131, 134. Axeln 135 hos hjulet 134 är utformad som röraxel medan det andra hjulets 133 axel 136 132 lagda över ett res- pektive drivet hjul 133, skjuter igenom röraxeln 135. Röraxeln 135 är försedd med ett första koniskt kugghjul 137 medan axeln 136 är försedd med 10 15 20 25 30 35 521 5584 28 ett andra koniskt kugghjul 138 på sin genom röraxeln 135 ge- nomskjutna ände. Det med röraxeln 135 förbundna kugghjulet 137 är i ingrepp med ett koniskt kugghjul 139 anbragt på en Med röraxeln 140 är stelt förbundet ett hjul 141, över vilket är lagt ett av hjulet drivet dragkraftsöverförande element 142. röraxel 140 under bildande av en vinkelväxel.

Med kugghjulet 138 ingriper ett ytterligare koniskt kugghjul 143, röraxeln 140 och är förbundet med ett hjul 145, som är fastgjort vid en axel 144, som skjuter igenom som driver ett dragkraftsöverförande element 146, som löper vidare till ett därav drivet hjul (ej visat), något som också gäller för elementet 142.

Den i fig 15 beskrivna transmissionen tillåter således dub- bel kraftöverföring och samtidigt bildas en led med två fri- hetsgrader, dvs en led som tillåter svängning kring två vin- kelställda axlar. den tillhörande robotstrukturen två frihetsgrader. Exempel- 133, 136, 138, 143, 144, 145 och 146 utnyttjas för kringvridning av arbetsorganet 3 medan de Transmissionen kan utnyttjas för att ge vis kan komponenterna 131, övriga komponenterna utnyttjas för en annan frihetsgrad hos roboten, t ex förflyttning av en del som i sin tur bär ar- betsorganet.

I fig 16 illustreras ett alternativ till det med ledning av fig 14 avhandlade utförandet. I stället för kraftöverföring med hjälp av dragkraftsöverförande element och dessa drivan- de respektive av dessa drivna hjul nyttjas här längs armen 106V och länkarmen 107V anordnade axeltransmissioner 146, 147. Detta innebär att i ledövergàngarna måste införas yt- terligare vinkelväxelfunktioner på sätt som omedelbart kan utläsas i figuren.

Gemensamt för alla beskrivna utföranden är att en lämplig styrenhet, särskilt i form av dator, är anordnad att styra 10 15 20 5 2 1 5 ïÉš 29 de olika robotutförandenas kraftutvecklande organ i ändamål att bringa det andra elementet 2 eller därtill direkt eller indirekt kopplade organ i åsyftade rörelsebanor.

Det påpekas att de ovan använda uttrycken "kraftutvecklande organ" respektive "drivdon" bör tolkas i. synnerligen vid- sträckt bemärkelse, såvida icke annat uttryckligen framfö- res. När dessa organ respektive don anges uppvisa statorer och rotorer inbegriper exempelvis detta att mellan nämnda statorer och rotorer är inkopplade lämpliga växlar i och för uppnàende av önskad utväxling.

MÖJLIGA MODIFIKATIONER Det är givet att uppfinningen icke blott är begränsad till Således kan detaljan- passningar av utförandena utföras i beroende av omständighe- de utföranden som diskuterats ovan. terna utan att för den skull lämna den av kravet 1 framgå- ende uppfinningstanken.

Claims (18)

lO l5 20 25 30 35 U1 OJ PJ ß ._å f _- x/ n \:J:.-l '\~ Patentkrav

1. Anordning för relativ förflyttning av två element (1, 2), innefattande en inrättning (4, 4p, 4g, 4r, 4s, 4t) för att bilda en förbindning mellan en första länkinrättning (5, 5p, 5g, 5r, 5s, St) och en förflyttningsinrättning (6 etc), varvid förflyttningsinrättningen är anordnad. mellan förbindningsin- (4 etc) och ett (1, 2 etc) första länkinrättningen (5 etc) (4 etc) och ett annat (2, rättningen av elementen medan den är anordnad mellan, förbind- l etc) varvid den första länkinrättningen (5 etc) innefattar ät- ningsinrättningen av elemen- ten, minstone tvà relativt förbindningsinrättningen (4 etc) och det tillhörande (2; 1 etc) av elementen via leder (7, 8, 15, 16 etc) i alla riktningar svängbart förbundna första länkar (9, 14 (4 etc) och det bildar minst ett första (6 etc) etc), vilka jämte förbindningsinrättningen tillhörande av' elementen. (1, 2 etc) (FS1), är anordnad att tillåta relativ rörelse mellan förbindningsin- fyrlänkssystem varvid förflyttningsinrättningen rättningen (4 etc) och det tillhörande av elementen, samt kraftapplicerande inrättningar (17, 18, 33 etc) för att påverka länkinrättningen (5 etc) och förflyttningsinrättningen (6 etc) för att därigenom förändra det relativa läget mellan elementen (1, 2 etc), varvid den första länkinrättningen (5 etc) innefat- (4 etc) (15, 16) och de första tar minst en tredje relativt förbindningsinrättningen och det tillhörande (2, 1 etc) i alla riktningar svängbart förbunden länk av elementen via leder (14) leder är disponerade i triangulär (14), första länkarna (9), förbindningsinrättningen (4) och det till- och tredje länkarnas (9, 14) konfiguration, varvid den tredje länken envar av de hörande av elementen (1, 2) bildar ett tredje fyrlänkssystem (FS3) kännetegknad därav, att de första och tredje länkarna (9, 14) är väsentligen lika långa och väsentligen parallella, vari- (FS1 och FS3) parallellogrammer" och. att första och andra kraftapplicerande (17, 18) mellan olika riktningar, (9, 14) genom de av dem bildade fyrlänkssystemen utgör inrättningar är anordnade att genom påverkan i sinse- bringa de första och tredje länkarna att svänga relativt förbindningsinrättningen (4) för 10 l5 20 25 30 35 :n i ' att därigenom förändra det relativa läget mellan elementen (1 2). I

2. Anordning enligt krav 1, tvà (9pA) kännetegknad därav, att minst av de första länkarna är bildade av dragkrafts- överförande element anordnade att bibehàlla orienteringen i (2p) rummet av det tillhörande av elementen vid rörelse hos länkinrättningen (5p).

3. Anordning enligt krav 2, att de tvä känneteckngd därav, (9pA) slinga lagd kring brytorgan (98, 99) ningsinrättningen (4p) (5p) tillhörande (2p) rad mot förskjutning relativt brytorganen. dragkraftsöverförande elementen utgör delar av en förbundna med förbind- respektive med det länkinrättningen av elementen, varvid slingan är fixe-

4. Anordning enligt krav 3, (98, 99) käggetgcknad därav, att bryt- organen bildar väsentligen cirkelbàgformiga bryt- banor.

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad därav, att en tryckkraftsöverförande första länk (9pB) har sina mot- stående leder (7p) (98, 99). belägna väsentligen centriskt relativt brytbanorna

6. Anordning enligt krav 1, känneteçknad att det andra elementet utgörs av eller avses bära ett arbetsorgan därav, (3q, 3r) och att förflyttningsinrättningen (6q, 6r) är ut- formad sàsom svängarm (100).

7. Anordning enligt krav' 6, kännetecknad därav, att de första och andra kraftapplicerande inrättningarna (l7q, l7r, l8q, l8r) är anordnade för att bringa det andra ele- mentet att förflytta sig relativt svängarmen. och att en (33q, 33r) att svänga svängarmen relativt ett första av elementen, och tredje kraftapplicerande inrättning är anordnad att de kraftapplicerande inrättningarna innefattar respek- tive kraftutvecklande organ bestàende av vriddon. lO l5 20 25 30 35 f) r w 5 J... 1 \) :Jå

8. Anordning enligt krav 7, kännetecknad därav, att de andra och tredje kraftutvecklande organen (20q, 20r, 33q, 33r,) har sina statorer fastgjorda relativt det första ele- mentet (lq, lr) och sina rotorer anordnade med sina rota- tionsaxlar väsentligen parallella, företrädesvis sammanfal- lande.

9. Anordning enligt krav' 8, kännetecknad därav, att det (l9q) är anordnat att med- följa när det tredje kraftutvecklande organet (33q) försät- (100) första kraftutvecklande organet ter svängarmen i svängning. kännetecknad därav, att det (19r) (lr) 113)

10. Anordning enligt krav 8, första kraftutvecklande organet har sin stator fast- gjord vid det första elementet och sin rotor anordnad att via en vinkelväxel (112, päverka det andra elemen- tet (2r).

11. Anordning enligt krav 10, kännetecknad därav, att ett (112) vid det första kraftutvecklande organets i vinkelväxeln ingående kugghjul är fastgjort (19r) (113) som är anordnad att försättas i (lOOr) medelst det första rotor medan ett andra i vinkelväxeln ingående kugghjul är roter- bart buret av en bärare, vridrörelse vid svängning av svängarmen tredje kraftutvecklande organet (33r).

12. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att för- flyttningsinrättningen (6t) är anordnad mellan förbind- ningsinrättningen (4t) och ett andra (2t) av elementen, att länkinrättningen (St) är anordnad mellan förbindningsin- rättningen (4t) och det första (lt) av elementen, att det andra av elementen utgörs av eller avses bära ett arbetsor- gan (3t) och att förflyttningsinrättningen innefattar en svängarm (6t).

13. Anordning enligt krav 12, att det (FSl) kännetecknad därav, första fyrlänkssystemets länkar (9t) är anordnade 10 15 20 25 30 35 521 584 13 svängbara kring axlar (44t) riktade i vinkel mot svängar- mens svängaxel (103).

14. Anordning enligt krav 13, kännetecknad därav, att svängarmen (6t) är svängbart buren av förbindningsinrätt- ningen (4t), att förbindningsinrättningen (4t), i sin tur är svängbart förbunden med de första länkarna (9t) och dessutom förbunden med det första elementet via en länkarm (14t), vars leder (l5t, 16t) tillåter svängning i alla riktningar.

15. Anordning enligt krav 14, kännetecknad därav, att en (33c) innefattar ett på det första elementet (33c> mellan ett rörligt parti av det kraftut- (st). för svängning av sväng- (lt) an- kraftapplicerande inrättning (6t) ordnat kraftutvecklande organ (106, 107) vecklande organet och svängarmen armen och en länkarmsinrätt- ning

16. Anordning enligt krav 1 och 6, (114) kännetecknad därav, att (lu) ven transmission för vridning av det på det andra elementet en av en drivmotor på det första elementet dri- anbragta arbetsorganet (3u) inbegriper utmed länkinrätt- ningen (5), förbindningsinrättningen (4), förflyttningsin- rättningen (6) och/eller andra i anordningen ingående länk- armsinrättningar (17, 18) sig sträckande kraftöverförings- (146, 147) lagda dragkraftsöverförande element och/eller kring brythjul (117, 124) dessa axlar/brythjul anordnade vinkelväxelorgan, 127, 128) organ i form av axlar samt mellan (119, 122, för kraftöverföring utan att inkräkta på anord- ningens rörlighet.

17. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att för dubbel kraftöverföring mellan två relativt varandra kring dubbla, icke parallella axlar svängbara de- av skilda drivmo- (131, lar hos anordningen är anordnade dubbla, torer drivna satser av dragkraftsöverförande element 132, 142, 146) (133, 134, 141, lagda över kring axlar roterbara brythjul 145), att axeln hos ett av brythjulen är lO l5 521 51.3 2? utformad som röraxel (135, 140) medan det andra brythjulets att axeln respektive röraxeln (137, l38, 139, 143), jämte motsvarande kugghjul hos en ytterligare sats av axlar axel skjuter igenom röraxeln, är försedda med vinkelkugghjul som bärande roterbara brythjul för dragkraftsöverförande ele- ment förmàr bilda en kring dubbla, icke-parallella axlar svängbar led, över vilken de med varandra ingripande vin- kelkugghjulen förmår fungera kraftöverförande överbryggande som en konsekvens av kugghjulens bildande av en mellanlig- gande vinkelväxel. kännetecknad

18. Anordning enligt något föregående krav, av en industrirobot, vars andra ele- direkt (3). därav, att den utgörs ment (2) avses bära, eller indirekt, eller utgöra minst ett arbetsorgan