WO1998058777A1 - Vorrichtung zum gewichtsausgleich der arme eines roboters - Google Patents

Vorrichtung zum gewichtsausgleich der arme eines roboters Download PDF

Info

Publication number
WO1998058777A1
WO1998058777A1 PCT/EP1998/003816 EP9803816W WO9858777A1 WO 1998058777 A1 WO1998058777 A1 WO 1998058777A1 EP 9803816 W EP9803816 W EP 9803816W WO 9858777 A1 WO9858777 A1 WO 9858777A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arm
shaft
wheel
cylinder
piston unit
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/003816
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Richter
Original Assignee
Hans Richter
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hans Richter filed Critical Hans Richter
Priority to JP50379799A priority Critical patent/JP2002504866A/ja
Priority to EP98938626A priority patent/EP0991505A1/de
Publication of WO1998058777A1 publication Critical patent/WO1998058777A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008—Balancing devices
    • B25J19/0012—Balancing devices using fluidic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008—Balancing devices

Definitions

  • the invention relates to a device for weight compensation of the arms of a robot according to the preamble of claim 1.
  • the object is to propose a device for weight compensation which makes it possible to balance the weight of the arms of a robot and the weight carried by the second or third arm.
  • CONFIRMATION OPY Figure 1 is a side view of a first embodiment of the device.
  • FIG. 2 shows a side view of a second embodiment of the device
  • FIG. 3 shows a side view of a third embodiment of the device
  • Fig. 4 is a side view of a fourth embodiment of the device.
  • the robot shown has a bogie 1.
  • a first arm 3 is pivoted about a horizontal axis of rotation 4 via a first shaft 2.
  • This first arm 3 supports a second arm 6 rotatably about a horizontal axis of rotation via a second shaft 5.
  • the arms 3, 6 are pivotable about their horizontal axes of rotation by swivel drives, not shown.
  • a sprocket 7 is rigidly connected to the shaft 5.
  • the first arm 3 rotatably supports a second sprocket 8.
  • the two sprockets 7, 8 are connected to one another via a chain 9 in a non-positive and rotational manner.
  • the axis of rotation 10 of the sprocket 8 is in Figure 1 in the extension of the connecting line of the shafts 2, 5 at a distance from the axis of rotation 4 of the shaft 2.
  • a lever arm 11 is rotatably connected.
  • a cylinder-piston unit 12 is articulated, the articulation point 13 of which is also an extension of the connecting line between the axes of the shafts 2, 5, but is at a greater distance from the axis 4 than the axis of rotation 10.
  • This articulation point 13 moves on a Circular path when the arms 3, 6 are pivoted.
  • the cylinder-piston unit 12 is articulated on the frame 1 below the axis of rotation 4.
  • the articulation point 13 or 13 A can be displaced via a spindle along the lever arm 11 or 11 A in order to compensate for the weight detected and carried by the second arm 6.
  • the greater this weight the further the articulation point 13 according to FIG. 1 is shifted to the left or the articulation point 13 A according to FIG. 2 to the right.
  • the current consumption of the drive motor pivoting the second arm 6 is measured and the spindle drive is actuated as a function of this current consumption.
  • the following description relates to the weight compensation of a third arm 19 which is pivotably articulated on the second arm 6 via a horizontal third shaft 15.
  • a third wheel 16 is rigidly connected to this third shaft 15.
  • the second shaft 5 rotatably supports a fourth sprocket 17.
  • a chain 20 runs between the third sprocket 16 and the fourth sprocket 17.
  • a fifth sprocket 18 is arranged on the lever arm 11 in a freely rotatable manner coaxially with the axis of rotation 10.
  • a chain 21 runs between the sprockets 17, 18.
  • the lever arm 11 rotatably supports a sixth sprocket 23, a further chain 22 running between the sprockets 18 and 23.
  • the axis of rotation of the sprocket 23 is at a greater distance from the axis of rotation 4 of the shaft 2 than the axis of rotation 10 of the sprockets 8, 18.
  • the third arm 19 is crescent-shaped.
  • the articulation point 13 is displaceable over a spindle along the lever arm 11 in order to compensate for the weight which is gripped and carried by the third arm 19. The greater this weight, the further the articulation point 13 is shifted to the left according to FIG. 1 and to the right according to FIG.
  • the current consumption of the drive motor pivoting the third arm 19 is measured and the spindle drive is actuated as a function of this current consumption.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Ein Roboter weist einen ersten Arm (3) auf, der über eine erste Welle (2) an einer Basis (1) angelehnt ist. Am ersten Arm (3) ist über eine zweite Welle (5) ein zweiter Arm (6) angelehnt. Zum Gewichtsausgleich ist in Verlängerung der Verbindungslinie zwischen der ersten und zweiten Welle ein Hebelarm (11) vorgesehen, mit welchem im Abstand zur ersten Welle (2) ein erstes Kettenrad (8) starr verbunden ist. An diesem Hebelarm (11) greift ein an der Basis (1) sich abstützendes Zylinder-Kolbenaggregat (12) an. Mit der zweiten Welle (5) ist ein zweites Kettenrad (7) verbunden und zwischen den Kettenrädern (7, 8) verläuft eine Endloskette (9). Es wird die Stromaufnahme des den zweiten Arm (6) verschwenkenden Antriebs erfaßt und in Abhängigkeit dieser Stromaufnahme wird der Anlenkpunkt (13) des Zylinder-Kolbenaggregats (12) am Hebelarm (11) verändert.

Description

Vorrichtung zum Gewichtsausgleich der Arme eines Roboters
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gewichtsausgleich der Arme eines Roboters nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zum Ausgleich des Gewichts des Arms eines Roboters ist es bekannt, diesen über seine Drehachse hinaus durch einen Hebelarm zu verlängern, an welchem ein Zylinder- Kolbenaggregat angreift. Dieses Zylinder-Kolbenaggregat ist am Gestell angelenkt, das den Arm drehbar lagert. Eine solche Konstruktion ist zum Ausgleich des Gewichts eines Oberarms geeignet, nicht jedoch zum Ausgleich des Gewichts eines an den Oberarm angelenkten Unterarms. Der Gewichtsausgleich bei einem Unterarm erfolgt daher üblicherweise durch ein Gegengewicht, das jedoch die zu beschleunigenden und zu verzögernden Massen erheblich erhöht.
Nach der DE 39 25 627 C2 ist es bekannt, zum Ausgleich des Gewichts eines Unterarms eine separate Gewichtsausgleichsvorrichtung vorzusehen, die unabhängig von der Gewichtsausgleichsvorrichtung des Oberarms arbeitet. Der hierdurch bedingte Aufwand ist jedoch erheblich.
Es besteht die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Gewichtsausgleich vorzuschlagen, die es ermöglicht, das Gewicht der Arme eines Roboters und das vom zweiten bzw. dritten Arm getragenen Gewicht auszugleichen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Ausfuhrungsbeispiele werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert:
B E S T A T I G U N G S O P I E Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausfuhrungsform der Vorrichtung;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausfuhrungsform der Vorrichtung;
Fig.3 eine Seitenansicht einer dritten Ausfuhrungsform der Vorrichtung und
Fig. 4 eine Seitenansicht einer vierten Ausfuhrungsform der Vorrichtung.
Der dargestellte Roboter weist ein Drehgestell 1 auf. An diesem Drehgestell 1 ist über eine erste Welle 2 ein erster Arm 3 um eine horizontale Drehachse 4 drehbar angelenkt. Dieser erste Arm 3 lagert über eine zweite Welle 5 einen zweiten Arm 6 um eine horizontale Drehachse drehbar. Die Arme 3, 6 sind um ihre horizontalen Drehachsen durch nicht dargestellte Schwenkantriebe schwenkbar.
Mit der Welle 5 ist ein Kettenrad 7 starr verbunden. Der erste Arm 3 lagert frei drehbar ein zweites Kettenrad 8. Die beiden Kettenräder 7, 8 sind über eine Kette 9 kraft- und drehschlüssig miteinander verbunden.
Die Drehachse 10 des Kettenrads 8 liegt bei Figur 1 in Verlängerung der Verbindungslinie der Wellen 2, 5 im Abstand zur Drehachse 4 der Welle 2. Mit dem Kettenrad 8 ist ein Hebelarm 11 drehfest verbunden. An diesem Hebelarm 11 ist ein Zylinder-Kolbenaggregat 12 angelenkt, dessen Anlenkpunkt 13 ebenfalls in Verlängerung der Verbindungslinie zwischen den Achsen der Wellen 2, 5 liegt, jedoch zur Achse 4 einen größeren Abstand aufweist als die Drehachse 10. Dieser Anlenkpunkt 13 bewegt sich auf einer Kreisbahn, wenn die Arme 3, 6 verschwenkt werden. Das Zylinder- Kolbenaggregat 12 ist am Gestell 1 unterhalb der Drehachse 4 angelenkt.
Sind die Arme 3, 6 horizontal gestreckt, dann Hegen die Achsen der Wellen 2, 5, die Drehachse 10 und der Anlenkpunkt 13 auf einer gemeinsamen Geraden. Das Zylinder- Kolbenaggregat 12 übt eine konstante Zugkraft auf den Hebel 11 aus. Beansprucht das Zylinder-Kolbenaggregat 12A den Hebel 11 A auf Druck, wie dies die Figur 2 zeigt, dann ist die Anordnung von Kettenrad 8A und Hebelarm HA zur Vertikalen 14 durch die Achse 4 hindurch spiegelbildlich.
Mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung ist ein Gewichtsausgleich des ersten Arms 3 und des zweiten Arms 6 möglich.
Der Anlenkpunkt 13 bzw. 13 A ist über eine Spindel längs des Hebelarms 11 bzw. 11 A verschiebbar, um das vom zweiten Arm 6 erfaßte und getragene Gewicht zu kompensieren. Je größer dieses Gewicht ist, umso weiter wird der Anlenkpunkt 13 nach Figur 1 nach links bzw. der Anlenkpunkt 13 A nach Figur 2 nach rechts verschoben. Hierzu wird die Stromaufhahme des den zweiten Arm 6 verschwenkenden Antriebsmotors gemessen und in Abhängigkeit dieser Stromaufhahme der Spindelantrieb betätigt.
Die nachfolgende Beschreibung betrifft den Gewichtsausgleichs eines dritten Arms 19, der über eine horizontale dritte Welle 15 am zweiten Arm 6 schwenkbar angelenkt ist.
Mit dieser dritten Welle 15 ist ein drittes Rad 16 starr verbunden. Die zweite Welle 5 lagert frei drehbar ein viertes Kettenrad 17. Zwischen dem dritten Kettenrad 16 und dem vierten Kettenrad 17 verläuft eine Kette 20. Koaxial zur Drehachse 10 ist ein fünftes Kettenrad 18 frei drehbar am Hebelarm 11 angeordnet. Zwischen den Kettenrädern 17, 18 verläuft eine Kette 21. Der Hebelarm 11 lagert frei drehbar ein sechstes Kettenrad 23, wobei zwischen den Kettenrädern 18 und 23 eine weitere Kette 22 verläuft. Die Drehachse des Kettenrads 23 weist einen größeren Abstand zur Drehachse 4 der Welle 2 auf als die Drehachse 10 der Kettenräder 8, 18.
Der dritte Arm 19 ist sichelförmig ausgebildet. Der Anlenkpunkt 13 ist über eine Spindel längs des Hebelarms 11 verschiebbar, um das vom dritten Arm 19 erfaßte und getragene Gewicht zu kompensieren. Je größer dieses Gewicht ist, umso weiter wird der Anlenkpunkt 13 nach Figur 1 nach links und nach Figur 2 nach rechts verschoben. Hierzu wird die Stromaufnahme des den dritten Arm 19 verschwenkenden Antriebsmotors gemessen und in Abhängigkeit dieser Stromaufhahme der Spindelantrieb betätigt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Gewichtsausgleich der Arme eines Roboters, bestehend aus einem ersten Arm (3), der über eine erste Welle (2) an einer Basis (1) angelenkt ist, einem zweiten Arm (6), der über eine zweite Welle (5) am ersten Arm (3) angelenkt ist und einem an der Basis (1) angelenkten Zylinder-Kolbenaggregat (12), wobei am ersten Arm (3) in Verlängerung der Verbindungslinie zwischen der ersten und der zweiten Welle (2, 5) im Abstand zur ersten Welle (2) ein erstes Rad (8) frei drehbar gelagert ist, mit dem ein Hebelarm (11) starr verbunden ist, an welchem das Zylinder-Kolbenaggregat (12) angreift, mit der zweiten Welle (5) ein zweites Rad (7) starr verbunden ist und die beiden Räder (7, 8) kraftschlüssig und gleichsinnig drehbar miteinander verbunden sind und die Stromaufiiahme des den zweiten Arm (6) verschwenkenden Antriebs erfaßt wird und in Abhängigkeit dieser Stromaufhahme der Anlenkpunkt (13) des Zylinder- Kolbenaggregats (12) am Hebelarm (11) verändert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Arm (6) über eine dritte Welle (15) einen dritten Arm (19) schwenkbar lagert, mit der dritten Welle (15) ein drittes Rad (16) starr verbunden ist, auf der zweiten Welle (5) ein viertes Rad (17) frei drehbar gelagert ist, der Hebelarm (11) ein fünftes Rad (18) im Abstand zur ersten Welle (2) frei drehbar lagert und das dritte, vierte und fünfte Rad (16, 17, 18) kraftschlüssig und gleichsinnig drehbar miteinander gekoppelt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromaufiiahme des den dritten Arm (19) verschwenkenden Antriebs erfaßt wird und in Abhängigkeit dieser Stromaufhahme der Anlenkpunkt (13) des Zylinder-Kolbenaggregats (12) am Hebelarm (11) verändert wird.
. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte Rad (18) und das zweite Rad (8) die gleiche Drehachse (10) aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (11) im Abstand zum fünften Rad (16) ein sechstes Rad (23) frei drehbar lagert und das fünfte und sechse Rad (18, 23) kraftschlüssig und gleichsinnig drehbar miteinander gekoppelt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (11) in der Verlängerung der Verbindungslinie zwischen der ersten und der zweiten Welle (8, 7) angeordnet ist und das Zylinder-Kolbenaggregat (12) eine Zugkraft ausübt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (11) zwischen der ersten und zweiten Welle (8, 7) verläuft und das Zylinder- Kolbenaggregat (12) eine Druckkraft ausübt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (7, 8, 16, 17, 18, 23) Kettenräder sind und diese Kettenräder über Ketten (9, 20, 21, 22) kraftschlüssig miteinander gekoppelt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite bzw. dritte Arm (6, 19) einen sichelförmigen Verlauf aufweist.
PCT/EP1998/003816 1997-06-23 1998-06-23 Vorrichtung zum gewichtsausgleich der arme eines roboters WO1998058777A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50379799A JP2002504866A (ja) 1997-06-23 1998-06-23 ロボットのアームを重量平衡するための装置
EP98938626A EP0991505A1 (de) 1997-06-23 1998-06-23 Vorrichtung zum gewichtsausgleich der arme eines roboters

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19726552.9 1997-06-23
DE1997126552 DE19726552A1 (de) 1997-06-23 1997-06-23 Vorrichtung zum Gewichtsausgleich der Arme eines Roboters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998058777A1 true WO1998058777A1 (de) 1998-12-30

Family

ID=7833343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1998/003816 WO1998058777A1 (de) 1997-06-23 1998-06-23 Vorrichtung zum gewichtsausgleich der arme eines roboters

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0991505A1 (de)
JP (1) JP2002504866A (de)
DE (1) DE19726552A1 (de)
WO (1) WO1998058777A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598011A (en) * 2020-08-11 2022-02-16 Eng Arts Ltd A balance system and method of balancing

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT504048B1 (de) 2005-06-27 2008-09-15 Fill Gmbh Manipulator zur handhabung von werkzeugen oder werkstücken
CN107511831A (zh) * 2017-09-27 2017-12-26 武汉科技大学 一种新型机械手

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2483300A1 (fr) * 1980-05-28 1981-12-04 Expl Mat Indls Const Manipulateur industriel perfectionne
DE3925627A1 (de) * 1989-07-31 1991-02-07 Mannesmann Ag Gewichtsausgleich, z. b. fuer einen gelenk-manipulator
DE4132775A1 (de) * 1991-10-02 1993-04-08 Richter Hans Roboterbaukasten

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2483300A1 (fr) * 1980-05-28 1981-12-04 Expl Mat Indls Const Manipulateur industriel perfectionne
DE3925627A1 (de) * 1989-07-31 1991-02-07 Mannesmann Ag Gewichtsausgleich, z. b. fuer einen gelenk-manipulator
DE3925627C2 (de) 1989-07-31 1994-04-07 Mannesmann Ag Gewichtsausgleich, z. B. für einen Gelenk-Manipulator
DE4132775A1 (de) * 1991-10-02 1993-04-08 Richter Hans Roboterbaukasten

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598011A (en) * 2020-08-11 2022-02-16 Eng Arts Ltd A balance system and method of balancing
WO2022034290A1 (en) * 2020-08-11 2022-02-17 Engineered Arts Ltd A balance system and method of balancing
GB2598011B (en) * 2020-08-11 2023-03-01 Eng Arts Ltd A balance system and method of balancing

Also Published As

Publication number Publication date
DE19726552A1 (de) 1998-12-24
EP0991505A1 (de) 2000-04-12
JP2002504866A (ja) 2002-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3910704C2 (de) Sport- und Therapiegerät
EP0099485B1 (de) Arbeitsgerät mit Ausleger und Arbeitsplattform
DE2249894C2 (de) Motorgesteuerter Manipulator
EP2103861B1 (de) Stativ zur Halterung und Positionierung einer Nutzlast im Raum
DE3885570T2 (de) Massenausgleichseinrichtung für Industrieroboter.
DE3045271C1 (de) Kuenstliche Hand
DE2356902A1 (de) Verladevorrichtung
DE3007105C2 (de) Tragvorrichtung mit Gewichtsausgleich
DE3119934A1 (de) Flurfreie hubvorrichtung mit beweglicher arbeitsplattform und belastungsanzeige
EP0129157B1 (de) Roboterarm
DE1431899B2 (de) Manipulator
EP0814052B1 (de) Fahrbare Hubarbeitsbühne
EP0058955A1 (de) Vorrichtung zum Gewichtsausgleich bei einem Industrieroboter
EP0991505A1 (de) Vorrichtung zum gewichtsausgleich der arme eines roboters
WO2020234360A1 (de) Haltevorrichtung für eine kamera
EP1111362B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen eines Unwuchtausgleichsgewichtes durch einen Roboter
DE69017660T2 (de) Tragvorrichtung mit Gegengewicht und Gelenkparallelogramm.
EP0003727A1 (de) Schienenverfahrbares Arbeitsgerät
DE693282C (de) Eimerkettenbagger mit einem die Eimerleiter tragenden, in waagerechter Ebene schwenkbaren und in senkrecht zueinander stehenden lotrechten Ebenen einstellbaren Baggeroberbau
DE3640075A1 (de) Ausgleichseinrichtung fuer einen roboterarm
DE2019794C3 (de) Hochlöffelbagger
DE2345411C2 (de) Vibrations-Straßenwalze
EP0272607A2 (de) Filmschaltwerk für eine Laufbild-Filmaufnahmekamera
EP1186233A2 (de) Spritzgestängeführung
DE10000683A1 (de) Vorrichtung zum Auswuchten eines Fahrzeugrades

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998938626

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09446596

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998938626

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1998938626

Country of ref document: EP