[go: up one dir, main page]

DE3049577A1 - Arbeitsarm fuer einen manipulator mit teleskopischer laengenverstellung - Google Patents

Arbeitsarm fuer einen manipulator mit teleskopischer laengenverstellung

Info

Publication number
DE3049577A1
DE3049577A1 DE19803049577 DE3049577A DE3049577A1 DE 3049577 A1 DE3049577 A1 DE 3049577A1 DE 19803049577 DE19803049577 DE 19803049577 DE 3049577 A DE3049577 A DE 3049577A DE 3049577 A1 DE3049577 A1 DE 3049577A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
gear
working arm
tubes
slide
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19803049577
Other languages
English (en)
Other versions
DE3049577C2 (de
Inventor
Georg Dipl.-Ing. 7504 Weingarten Böhme
Wolfgang Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe Köhler
Manfred 7514 Eggenstein Salaske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Original Assignee
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
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 Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH filed Critical Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority to DE19803049577 priority Critical patent/DE3049577A1/de
Priority to FR8122433A priority patent/FR2497138B1/fr
Priority to US06/332,447 priority patent/US4421445A/en
Priority to GB8138611A priority patent/GB2093429B/en
Priority to JP56216095A priority patent/JPS57132979A/ja
Publication of DE3049577A1 publication Critical patent/DE3049577A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3049577C2 publication Critical patent/DE3049577C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00Arms
    • B25J18/02Arms extensible
    • B25J18/025Arms extensible telescopic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008Balancing devices
    • B25J19/002Balancing devices using counterweights
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00Manipulators of leader-follower type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements

Landscapes

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

Description

-r-
KERNFORSCHUNGSZENTRUM Karlsruhe, den 29.12.1 98ο KARLSRUHE GMBH PLA 8o72 Sdt/str
Arbeitsarm für einen
Manipulator mit teleskopischer Längenverstellung
-C -
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Arbeitsarm für einen Manipulator mit teleskopischer Längenverstellung, wobei das innere Teil des Teleskops aus mehreren konzentrisch und drehbar ineinanderliegenden Rohren für die verschiedenen Funktionen des Arbeitsarmes besteht und die Drehung der Rohre durch in dem oberen Teil des Teleskops verlaufende Drehwellen erzeugt wird.
Arme von Manipulatoren mit einer Anzahl von Bewegungsmöglichkeiten, die innen zur Übertragung der Bewegungen und Kräfte bzw. Drehmomente mechanische Übertragungselemente aufweisen, werden haupt- . sächlich bei mechanischen Parallel-(Master-Slave-) Manipulatoren verwendet. Als übertragungselemente dienen im allgemeinen bei Geräten dieser Art im Arm Stahldrahtseile und/oder Stahlbänder, im Bereich des Handgelenkes und in der Zange auch Rollenketten. Derartige Konstruktionen sind relativ einfach, ihre bewegten Teile besitzen nur geringe Massen. Der Operateur braucht nur kleine Reibungskräfte zu überwinden und/bei hoher Beschleunigung und Verzögerung nur geringe Massentragheitskrafte. Der Manipulator ist feinfühlig und der Operateur erzielt eine große Geschicklichkeit und Arbeitsgeschwindigkeit. Solche Geräte eignen sich in erster Linie für sogenannte Heiße Zellen, in denen Experimente durchgeführt werden.
Parallel-Manipulatoren dieser Art mit Seilen und
Bändern haben jedoch folgende Nachteile: Bei Schweren Arbeiten (z.B. der Demontage von Brennelementen aus Kernreaktoren) oder in Anlagen mit Produktionscharakter, die einen großen Durchsatz aufweisen und bei denen lange ausfallfreie Zeiten erforderlich sind, werden derartige Geräte überbeansprucht. Damit die
Arme, die insgesamt sechs BewegungsmögLichkeiten
."aufweisen müssen, um vielzwecktauglich zu sein,
nicht zu große Abmessungen aufweisen, die die Arbeitsfähigkeit sehr einschränken würden, können die Seile nur kleine Durchmesser und die UäiidoL" nur eine (jerinye Breite aufweisen.
Bei hohen Belastungen können die in den Seilen wirkenden Kräfte wegen der Durchmesserbegrenzungen für die Seile und Seilrollen sowie wegen der notwendigerweise hochflexiblen Machart nicht so klein gehalten werden, daß über eine längere Betriebsdauer sich bleibende Dehnungen trotz Vorreckens vermeiden lassen, die nach den langjährigen Betriebserfahrungen die häufigste Ursache für Störungen darstellen.
Die Folge dieser Störungen sind nicht nur viel zu oft notwendige Wartungs- und Reparaturarbeiten, verbunden mit Betriebsunterbrechungen, sondern auch zu häufige Schleusoperationen, die immer mit einem gewissen
Kontaminationsrisiko verbunden sind ,sowie vermehrte Strahlungsexposition des Personals mit sich bringen.
Um nun den Hauptnachteil der vorhandenen Parallel-
~t
Manipulatoren, nämlich die Dehnung der Seile grundsatzlich zu beseitigen, soll die Übertragung der Kräfte bzw. Funktionen im Arm mittels Drehwellen, und Zahnrädern durchgeführt werden.- Diese Bauweise ist zwar mit höherem Aufwand verbunden, bringt grössere bewegte Massen und höhere vom Operateur zu überwindende Kräfte im Leerlauf mit sich, jedoch können die Leerlaufkräfte und Massenträgheit so in Grenzen tjehu I ton werden, daß sie bei schweren Arbeiten tolerierbar ijind.
Ausgehend von diesem Sachverhalt stellt sich nun für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, den Arbeitsarm eines eingangs beschriebenen Manipulators so auszubilden, daß trotz der Längsverstellbarkeit desselben eine einwandfreie Übertragung aller Funktionen und Kräfte gewährleistet ist. Dabei sollen bleibende Dehnung ' ·η auch bei hohen Belastungen ausgeschlossen werden können und elastische Dehnungen und damit verbundene Stellungsabweichungen zwischen den entsprechenden Gliedern des Arbeits- und Bedienungsarms sehr gering gehalsten werden, wodurch das Kontaktgefühl mit dem zu handhabenden Objekt und die Sicherheit beim Manipulieren erhöht wird. Besonderes Augenmerk soll dabei auf .. die Verbindungsstelle gerichtet werden, an welcher Drehbewegungen gleichzeitig mit einer Verlängerung des Λι.Ίημ ι ;;aniu!£3 übertragen werden sollen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die vorliegende Erfindung bei dem Arbeitsarm eines Manipulators gemäß der eingangs beschriebenen Art vor, daß die oberen
3 O A 9 5 7
Enden der das innere Teil des Teleskopes bildenden vier Rohre mittels übereinander angeordneter Wälzlager in- und gegeneinander in einen Getriebeschlitten als Basis gelagert sind, der im Außenrohr des oberen Teleskopteiles gleitet und dabei unter Wahrung seiner Längsverschieblichkeit die Antriebsbewegung der als Vierkantrohre ausgebildeten, nicht in der Mitte gelegenen bzw. äußeren Drehwellen mittels am Getriebeschlitten drehbarer Rollenbüchsen, die auf den Vierkantrohrcn gleiten und an einem axialen Verlängerungsstück Stirnverzahnungen aufweisen auf die, mit jenen kämmende Stirnversahnung aufweisenden ineinanderlxegenden Rohre des inneren Teleskopteiles überträgt.
Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß der Getriebeschlitten aus einem Gehäuse besteht, das mit einem oberen Deckel und einem unteren Boden versehen ist, wobei das äußere Lager des äußersten Rohres in der Mitte des Getriebebodens, das äußere Lager des innersten Rohres hingegen die dieses führende Rollenbüchse umfassend in der Mitte des Getriebedeckels angeordnet ist und das Getriebegehäuse in seinem Inneren die die Rohre konzentrisch an den Innen- bzw. Außenseiten der Zahnkranzträger aufnehmenden Wälzlager übereinanderliegend enthält.
Die Erfindung schlägt darüber hinaus vor, daß auf der Oberseite des Getriebedeckels das eine Ende der Zugkette befestigt ist, die über ein angetriebenes Kettenrad läuft, welches auf einem oberhalb des Getriebeschlittens im äußeren Teleskoprohr fest oder beweglich
eingesetzten Zwischenboden'befestigt ist und von einer weiteren Drehwelle im äußeren Rohr die Auf- und Abbewegung des Getriebeschlittens angetrieben wird.
Es ist außerdem von Vorteil, daß der Getriebeschlitten eine seitliche Aussparung aufweist, in welcher ein entgegengesetzt zu der Bewegung des Getriebeschlittens verfahrbares Gegengewicht im äußurcn Teleskoprohrteil auf- und abläuft, welches von einer Schiene im Rohr geführt und sich gegenüber diesem mittels Rollen abstützt und welches am anderen Ende der Kette befestigt ist, sowie daß das Gewicht des Gegengewichtes gleich groß dem Gewicht des Getriebeschlittens mit seinen bewegten Teilen ist.
Die Erfindung schlägt letztlich weiterhin vor, daß der Getriebeschlitten im Rohr mittels weiterer Rollen geführt ist, die auf am inneren Umfang des Rohres verteilten Druckschienen laufen, die eine prismatische Oberflächcnform aufweisen und daß der Getriebeschlitten an üLjineur Uiuf any zu den prismatischen Oberflächen korrespondierende Einschnitte aufweisen.
Letztlich bestehen noch besondere Merkmale der vorliegenden Erfindung darin, daß auf der mittleren Rollenbüchse am Außenumfang unterhalb des Wälzlagers das andere Wälzlager für die innere Lagerung der Teleskoprohre aufgesetzt ist und daß die Drehwellen aus einem
- 1o -
inneren und einem äußeren Vierkaritrohr bestehen, wobei die Rollenbüchsen auf dem äußeren gleiten und die Drehung formschlüssig übertragen.
Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Manipulator geschaffen wird, der sich durch wesentlich längere ausfallfreie Zeiten und geringerem Verschleiß auszeichnet, wodurch erheblich weniger Wartumjs- und Repuraturarboiten sowie Kinschleusoperationen erforderlich werden.
Einzelheiten des vorliegenden Manipulatorarmes werden im folgenden an Hand der Figuren 1 bis 8 näher erläutert,
Es zeigen:
Fig. 1 einen Gesamtschnitt des Armes in verkleinerter
Darstelleung,
Fig. 2 die Prinzipdarstellung der sogenannten Z-Bewegung, d. h. die Längenverstellung eines Manipulators ,
Fig. 3 die Prinzipdarstellung der Zangengreifbewegung, Fig. 4 die Prinzipdarstellung der Handdrohung und der
Handneigung,
Fig. 5 die Prinzipdarstellung der Armdrehung, ' dabei zeigen die Fig. 2 bis 5 die Funktionen, die in dem Getriebe gemäß der Fig. 6 übertragen
werden müssen. Diese
Fig. 6 zeigt nun die Einzelheit A der Fig. 1, d.h. das Getriebe in vergrößerter Darstellung als Schnitt
BB der Figuren 7 und 8, die Fig. 7 den Schnitt CC in der Fig. 6, die Fig. 8 den Schnitt DD in der Fig. 6.
- 11 -
■Hl-
Di'· I'iq. 1 ZtMCTt den Arbeit-sarm eines sogenannten "M.uil er-Γ. I avi!-Maii i [)u 1 at'ir:;" , der im Prinzip aus einem inneren Te 1 eukoprohr 1 be:;Lcht, welches aus dem äusseren Teleskoprohr 2 ausfahrbar ist. Am unteren Ende 49 ist eine Zange 51 befestigt, deren verschiedenste Bewegungen durch die in das obere Rohr 2 einmündenden Antriebswellen 5o erzeugt werden sollen. Die in der Figur gezeigte doppelte Längsverstellung durch zusätzliche Verschiebung des Zwischenbodens 35 durch doppelwandige Ausführung des Rohres 2 soll für die vorliegende Problematik außer Betracht bleiben.
Die vorliegende Problematik wird an den Fig. 2 bis 5 aufgezeigt. In diesen ist dargestellt, wie die verschiedenen Funktionen auf eine Zange 51 übertragen werden. Die sogenannte Z-Bewegung, d.h. die Ausfahrbewegung der Zange 51 oder des inneren .Teleskopes 1 ist in der Fig. 2 dargestellt. Dabei soll sich das Teleskop 1 in derselben Richtung wie das vom Operateur bediente Rohr 52 an der Bedienungsseite bewegen. Ein zum Rohr 1 gegenläufiges Gegengewicht 38 bewegt sich im oberen, äußeren Teleskoprohrteil als Gewichtsausgleich, ebenso wie das Gegengewicht 53 auf der Bedienungsseite des Manipulators. Die Antriebsbewegung wird von einer Drehwelle 36 auf ein Kettenrad 34 übertragen, welches eine Kette 33 in Bewegung setzt, die den später beschriebenen Getriebeschlitten 15 bewegt, in welchem das innere Teleskop 1 gelagert ist. Neben diener Z-Hewi-IjUiKJ <j(Miiäß Fig. 2 müssen nun die weiteren Funktionen gemäß der Fig. 3,4 und 5 sichergestelItwerden.
- 12 -
Die Fig. 3 zeigt dabei die Greifbewegung für die Zange 51, die von oben her mittels der zentrisch gelegenen Drehwelle 7 auf das innerste Teleskoprohr 6 unter Längsverschieblichkeit übertragen wird. Verbindungsglied sind die mittlere Rollenbüchse 19, die Drehbewegung bzw. Längsverschieblichkeit überträgt .
Die Fig. 4 zeigt die weiteren Antriebe für die Handdrehung und die Handneigung. Drehwellen 8 und'io übertragen die Bewegung von der Bedienungsseite auf die konzentrisch ineinanderliegenden Teilrohre 4 und 5 des inneren Teleskopteils 1 ebenso wie die •Drehwelle 9 die Armdrehbewegung auf das äußere konzentrische Rohr 3 des Teleskops gem. der Fig. 5. Rollenbüchsen 2o, 54 und 55 gewährleisten auch hier die Längsverschieblichkeit bzw. Verlängerbarkeit aller Elemente im Verbund.
Das wichtigste Element der vorliegenden Konstruktion ist nun in dar Fig. 6 mit den Schnitten der Fig. 7 und 8 vergrößert dargestelJ t . Ks besteht .a»?s; einem Getriebeschlitten 15, der alle in den vorliegenden Figuren einzeln beschriebenen Funktionen bzw. die dazugehörigen/Elemente in sich aufnimmt. Er übernimmt die Lagerung des inneren Teleskoprohres 1 mit alle Drehübertragungen auf dessen konzentrische Teleskoprohrteile 3,4,5, und 6.
Das untere bzw. innere Teleskoprohrtei I. 1 setzt sich aus vier konzentrisch laufenden Rohren aus
- 13 -
/M-
Leichtmetall zusammen, von denen das innerste 6 die Zangenschiießbewegung und die zwei nach außen nächstfolgenden Rohre.5 und 4 die Zangenschwenk- bzw. Drehbewegung übertragen. Das äußerste Rohr übernimmt die Drehbewegung des Teleskopes 1 und dient zugleich als Hüllrohr. Es wird im unteren Teil des äußeren Teleskoprohres 2 durch Rollen 56 geführt (Fig. 1) und wird im Getrxebeschlitten 15 in den Getriebeboden 18 durch ein Wälzlager 28 gehalten, welches zusätzlich die Längskräfte aufnimmt.
Der Getriebeschlitten 15 ist das wesentliche Element der vorliegenden Konstruktion. Er besteht aus einem hohlen Getriebegehäuse 17, das einen Innenraum 29 umschließt und ist an seiner Oberseite mit dem Getriebedeckel 16 und an seiner Unterseite mit dem Getriebeboden 18 v.erschraubt. Der Deckel nimmt zentrisch das Wälzlager 14 auf, welches die mittlere Rollenbüchse 19 umschließt und ihre Drehbarkeit im Deckel 16 gewährleistet. In der Rollenbüchse 19 sind vier mit ihren Achsen senkrecht aufeinander stehenden Drehkörper 57 gelagert, so daß sie im freien Innenraum 58 eine quadratische Vierkantführung bilden. In dieser gleitet das äußere Vierkantrohr 48 der Drehwelle 7, die für die Zangenschiießbewegung (Fig. 3) dient. In dem äußeren Vierkantrohr 48 ist das innere Vierkantrohr 47 gelegen, wrvLches den oberen Teil des Antreibs oberhalb eines Zwischenboden!= 35 bildet und von der Bedienungs. seite/über die Antriebswelle 5o (Fig. 1) her gedreht wird. Auf den unteren Teil der Rollenbüchse 19 ist auf deren Umfang ein vom Lager 14 unabhängiges
- 14 -
-ρ-
weiteres Wälzlager 13 aufgebracht, welches die innere Führung für die aufgesteckten konzentrischen Rohre 5,4,3 bildet.
Um das zentrische Wälzlager 14 herum sind Lm Deckel 16 die weiteren Wälzlager 59,6o und 61 eingelassen bzw. angebracht (s. Fig. 8), die die oberen Lagerungen der äußeren Drehwellen8,9 und 1o im Getriebeschlitten 15 bilden. Die besondere Ausbildung dieser und der zugehörigen unteren Lagerung sind stellvertretend für die Drehwelle 9 und 1o an Hand der Drehwelle 8 in der Fig. 8 dargestellt. Die dort nicht sichtbaren Lagerungen einschließlich der zugehörigen Rollenbüchsen 54 und 55 (Fig. 5 und Fig. 4) sind identisch. In den Innenring des Wälzlagers 59 ist das axiale VerlänqerunijiJüLüek 21 e i nqeiiet v:t , welches die Form eines langgestreckten llohL/.yl Lnderij hat, in seinem Innenraum 62 von der Drehwelle 8 durchsetzt wird und auf den Grundkörper 63 der Rollenbüchse 2o aufgesetzt ist. Das zweite Wälzlager 64 für die Lagerung des Verlängerungsstückes 21 bzw. der gesamten Drehwellenführung ist oberhalb des hohlen Buchsengrundkorpers 63 auf das Verlängerungsstück 21 aufgesetzt und in der unteren Wandung 65 des Getriebegehäuses 15 festgelagt. Bei einer Drehung der Drehwelle 8 drehen sich somit Rollenbüchse 2o als auch Verlängerungsstück 21. Gleichzeitig können sie auch auf der Drehwelle 8 auf- und abwandern. Zwischen den Lagern 59 und 64 ist au Γ dem Verlängerungsstück eine Stirnverzahnung 22 aufgebracht, welche die Drehung auf das Koaxialrohr 4 überträgt.
- 15 -
-Jb-
Die strichpunktiert dargestellten Stirnverzahnungen 23 und 24 dienen zur Drehübertragung der in der Fig. 6 nicht sichtbaren Drehwellen 9 und 1o.(Fig. 8.und 9) auf die zugehörigen Koaxialrohre 3 und 5. Der untere Getriebeboden 18 wird dabei von dem axialen Verlängerungsstück 21 bzw.-stücken drehbar durchsetzt,ohne ihn zu berühren. In diesem Getriebeboden 18 ist nun, wie bereits erwähnt, das zentrische untere Wälzlager 28 als Hauptlager eingesetzt, welches das innere Teleskoprohr 1 lagert und hält.
Ni-bcii dioden b' 'üchr Lobonon Lagerungen- bzw. Drehüber— tra<juny<.-n weist der uetriobeschlitten 15 noch einen üurchganyskunal 66 auf, welcher von der Hubdrehwelle 36 durchsetzt wird, deren Funktion später erläutert wird.
Wie bereits erwähnt, sind die konzentrischen Rohre 3,4,5 und 6 zusammen zwischen den Wälzlagern 13 und 28 im Gehäuseinnenraum 29 gelagert. Dazu ragt jedes Rohr 4,5 und 6 nach oben jeweils ein Stück aus dem nächst umgebenden heraus und ist an dieser Stelle juv/oiliJ mit einem zugehörigen kreizylindrischen, hohlen Zahnkranzträyer 3o,31,32 verbunden, von denen jeder eine Außenstirnverzahnung 27,26,25 gleichen Durchmessers und insofern übereinanderliegend aufweist. Die Zahnkranzträger 3o,31 und 32 sind ineinander bzw. übereinander mittels der Wälzlager 11 und 12 gelagert, so daß die Zahnkränze 27,26,25 übereinander zu liegen kommen und im Eingriff mit den Stirnverzahnungen 23,22 und 24 stehen. Auf diese Art wird
- 16 -
■3 σ* 9 57
-P-
jedes der konzentrischen Rohre 3,4 und 5 von der jeweiligen Drehwelle 9,8 und 1o in Drehung versetzt und kann unter Aufrechterhaltung der Drehübertragung mit dem Getriebeschlitten zusammen verschoben werden.
Die Führung des Getriebeschlittens 15 in dem Rohr erfolgt wie in der Fig. 8 dargestellt ist, mittels jeweils paarweise am Umfang des Getriebeschlittens 15 bzw. seiner Elemente 16 bis-18 prismatisch zueinander angeordneter Rollen 44, die auf im Rohr 2 angebrachten Druckschienen 4o spielfrei- rollen, wobei die Druckschienen 4o mit dachkantprismatisch geformten Oberflächen 45 versehen sind um eine Verdrehsicherung zu ermöglichen. Die Druckschienen 4o verlaufen in Aussparungen 46 am Umfang des Schlittens 15. Die Auf- und Abbewegung bzw. die Z-Bewegung des Schlittens 15 gemäß der Fig. 2 erfolgt durch eine Drehung der Hubdrehwelle 36. Diese Hubdrehwelle 36 wird in einem Zwischenboden 35 verschieblich geführt, wobei der Zwischenboden 35 das Rohr 2 trägt und in einem weiteren Rohr 67 beweglich oder starr angeordnet sein kann. Im Zwischenboden 35 ist ein Kegelrad 68 drehbar gelagert, welches in einer Vierkantöffnung 69 formschlüssig drehbar verbunden aber axial verschieblich von der Drehwelle 36 durchsetzt wird. Das Kegelrad 68 treibt ein weiteresKegelrad 7o an, auf welchem ein Kettenrad 34 sitzt, beide sind zusammen senkrecht zur Drehwelle 36 mittels eines Lagerbodens 71 auf dem Boden 35 befestigt. Durch Öffnungen in diesem Boden 35 ist nun eine Kette 33 über das Kettenrad 34 geführt, deren eines Ende 42 am Getriebedeckel 16 des Getriebeschlittens 15 befestigt ist und deren anderes
- 17 -
. ' ■ '■■ '-3Q49577
-Ji-
Endο 43 ein Gegengewicht 38 trägt. Durch Drehen der
Welle 36 wird somit der Getriebeschlitten 15 hin
und her, das Gegengewicht 38 aber dazu gegenläufig
bewegt. Dadurch kann beim Ausfahren des inneren TeIeskopes 1 ein Gewichts- bzw. Momentenausgleich erzielt werden.
Die Führung dos Gegengewichtes 38, welches durch eine seitliche Aussparung 37 dos Getriebeschlittens 15
durch ihn hindurch bzw.an ihm vorbeigleitet, ist aus der Fig. 8 ersichtlich. Er gleitet in einer Art Dreipunktlagerung an der Innenseite des äußeren bzw. oberen Teleskoprohres 2. Eine Rundkopfschiene 39, auf
welcher das am Gewicht 38 drehbar angelenkte Schienenrad 72 seitlich rollt, übernimmt die Radialführung nach innen,die Rollen 41 am Gewicht 38 die Abstützung gegenüber dem Rohr 2 nach außen. Eine ähnliche Gegengewichtskonstruktion kann auch am Bedienungsarm des
Arbeitsarmes angebracht werden, wodurch sich die Momente beider Arme gegenseitig ausgleichen (s. Fig. 2).
- 1

Claims (8)

KERNFORSCHUNGSZENTRUM Karlsruhe, den 29.12.198o KARLSRUHE GMBH · . PLA 8o72 Sdt/str Patentansprüche:
1.) Arbeitsarm für einen Manipulator mit teleskopischor Längenverstellung, wobei das innoro Toil des Teleskops aus mehreren konzentrisch und drehbar ineinanderliegenden Rohren für die verschiedenen Funktionen des Arbeitsarmes besteht und die Drehung der Rohre durch in dem oberen Teil des Teleskops verlaufende Drehwellen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der das innere Teil (1) des Teleskopes bildenden vier Rohre(3,4,5,6) mittels übereinander angeordneter Wälzlager (11,12, 13,14,28) in -und gegeneinander in einem Getriebeschlitten (15) als Basis gelagert sind, der im Außenrohr (2) des oberen Toleskopteiles gleitet und dabei unter Wahrung seiner Längsverschieblichkeit die Antriebsbewegung der als Vierkantrohre ausgebildeten nicht in der Mitte gelegenen bzw. äusseren Drehwellen (8,9,1o) mittels am Getriebeschlitten drehbar gelagerter Rollenbüchsen (2o), die auf den Vierkantrohren (8,9,1ο) gleiten und an einem axialen Verlängerungsstück (21) St.i rnverzahnungen (22,23,24) aufweisen, auf die, mit jenen kämmende Stirnverzahnungen (25,2 6,27) aufwei-' senden, ineinanderliegenden Rohre (3,4,5,6) des inneren Teleskopteiles (2) überträgt.
O
INSPECTED
2. Arbeitsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getrxebeschlitten (15) aus einem Gehäuse (17) besteht, das mit einem oberen Dekkel (16) und mit einem Boden (18) versehen ist, wobei das äußere Lager (28) des äußersten Rohres
(3) in der Mitte des Getriebebodens (18), das äußere Lager (14) des innersten Rohres (6) hingegen die dieses führende Rollenbüchse (19) umfassend in der Mitte des Getriebes (16) angeordnet ist und das Getriebegehäuse (17) in seinem Inneren
(29) die die Rohre (3,4,5,6) konzentrisch an den Innen- bzw. Außenseiten der Zahnkranzträger (3o, 31,32) aufnehmenden Wälzlager (11,12,13) übereinanderliegend enthält.
3. Arbeitsarm nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Getriebedeckels (16) das eine Ende (42) der Zugkette (33) befestigt ist, die über ein angetriebenes Kettenrad (34) läuft, welches auf einem oberhalb des Getriebeschlittens (15) im äußeren Teleskoprohr (2)
. fest oder' beweglich eingesetzten Zwischenboden (35) befestigt ist und von einer weiteren Drehwelle (36) im äußeren Rohr 2 für die Auf- und Abbewegung des Getriebeschlittens (15) angetrieben wird.
4. Arbeitsarm nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebeschlitten (15) eine seitliche Aussparung (37) aufweist, in welcher ein
entgegengesetzt zu der Bewegung des Getriebeschlittens (15) verfahrbares Gegengewicht (38) im äußeren Teleskoprohrteil (2) auf- und abläuft, welches von einer Schiene (39) im Rohr (2) geführt wird und sich gegenüber diesem mittels Rollen (41) abstützt und welches am anderen Ende (43) der Kette (33) befestigt ist.
5. Arbeitsarm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Gegengewichtes (38) gleichgroß dem Gewicht des Getriebeschlittens (15) mit seinen bewegten Teilen ist.
6. Arbeitsarm nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebeschlitten (15) im Rohr (2) mittels weiterer Rollen (44) geführt ist, die auf am ■ Innenumfang des Rohres (2) verteilten Druckschienen (4o) laufen, die eine prismatische Oberfläche (45) aufweisen.
7. Arbeitsarm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnut, daß der Getriebeschlitten (15) an seinem Umfang zu den prismatischen Oberflächen (45) korrespondierende Einschnitte (4 6) aufweist.
8. Arbeitsarm nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mittleren Rollenbüchse (19) am Außenumfang unterhalb des Wälzlagers (14) das Wälzlager (13) für die innere Lagerung der Teleskoprohre (3,4,5) aufgesetzt ist.
-Ί-
Arbeitsariti nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwellen (7,8,9,1o) aus einem inneren (47) und einem äußeren Vierknntrohr (48) bestehen, wobei die Rollenbüchsu-η (19,2o) auf dem äußeren gleiten und die Drehung formschlüssig übertragen.
— 5 "~
DE19803049577 1980-12-31 1980-12-31 Arbeitsarm fuer einen manipulator mit teleskopischer laengenverstellung Granted DE3049577A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803049577 DE3049577A1 (de) 1980-12-31 1980-12-31 Arbeitsarm fuer einen manipulator mit teleskopischer laengenverstellung
FR8122433A FR2497138B1 (fr) 1980-12-31 1981-11-30 Bras de travail pour manipulateur avec reglage telescopique de sa longueur
US06/332,447 US4421445A (en) 1980-12-31 1981-12-21 Operating arm for a manipulator with length adjustment by telescoping means
GB8138611A GB2093429B (en) 1980-12-31 1981-12-22 Operating arm for a manipulator with length adjustment by telescoping means
JP56216095A JPS57132979A (en) 1980-12-31 1981-12-28 Working arm for manipulator with telescopic length regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803049577 DE3049577A1 (de) 1980-12-31 1980-12-31 Arbeitsarm fuer einen manipulator mit teleskopischer laengenverstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3049577A1 true DE3049577A1 (de) 1982-07-29
DE3049577C2 DE3049577C2 (de) 1988-01-07

Family

ID=6120604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803049577 Granted DE3049577A1 (de) 1980-12-31 1980-12-31 Arbeitsarm fuer einen manipulator mit teleskopischer laengenverstellung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4421445A (de)
JP (1) JPS57132979A (de)
DE (1) DE3049577A1 (de)
FR (1) FR2497138B1 (de)
GB (1) GB2093429B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2620961B1 (fr) * 1987-09-30 1990-01-19 Euritech Bras de manipulation telescopique
US7967534B2 (en) * 2006-05-31 2011-06-28 Black & Decker Inc. Pocket hole jig tool system
FR3002174B1 (fr) * 2013-02-18 2015-04-10 Getinge La Calhene Systeme telescopique de transmission de mouvement rotatif et telemanipulateur comportant au moins un tel systeme
CN105904446A (zh) * 2016-07-07 2016-08-31 成都航天烽火精密机电有限公司 一种自动平衡式机械手
CN106378793A (zh) * 2016-10-18 2017-02-08 太仓望虞机械科技有限公司 一种长度伸缩定位的工业悬臂
CN109910053B (zh) * 2017-12-13 2021-03-12 合肥欣奕华智能机器有限公司 一种工业机器人的小臂及工业机器人
CN108638050A (zh) * 2018-05-20 2018-10-12 佛山市高芯科技服务有限公司 一种旋转式搬运机器人
RU2684394C1 (ru) * 2018-06-13 2019-04-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") Захват для подъема и перемещения ампул с пучками отработавших тепловыделяющих элементов
CN109397338A (zh) * 2018-12-20 2019-03-01 哈尔滨理工大学 一种用于辅助机械手臂伸缩旋转的装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3219200A (en) * 1962-05-07 1965-11-23 Atomic Energy Authority Uk Remote-control manipulator
DE1291084B (de) * 1962-04-25 1969-03-20 Commissariat Energie Atomique Getriebeverbindung zum voneinander unabhaengigen Kuppeln von zwei Bewegungen zweier um eine gemeinsame Achse verdrehbarer Glieder eines Manipulators
DE2402829A1 (de) * 1973-01-25 1974-08-01 Tokyo Shibaura Electric Co Industrie-manipulator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1299266A (fr) * 1960-09-01 1962-07-20 Atomic Energy Authority Uk Dispositif manipulateur
FR1314129A (fr) * 1961-01-13 1963-01-04 American Mach & Foundry Manipulateur télé-contrôlé
FR1363440A (fr) * 1962-05-07 1964-06-12 Atomic Energy Authority Uk Manipulateur commandé à distance
GB970441A (en) * 1962-08-02 1964-09-23 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to power manipulators
FR1367849A (fr) * 1962-08-02 1964-07-24 Gen Electric Co Ltd Ensemble d'une colonne ou flèche extensible pour un manipulateur
US3262593A (en) * 1963-07-10 1966-07-26 Gen Mills Inc Wall-mounted support structure
SU293432A1 (ru) * 1968-10-16 1979-01-25 Vinogradov B A Шарнирное соединение звеньев манипул тора
US4062455A (en) * 1976-11-22 1977-12-13 Flatau Carl R Remote manipulator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1291084B (de) * 1962-04-25 1969-03-20 Commissariat Energie Atomique Getriebeverbindung zum voneinander unabhaengigen Kuppeln von zwei Bewegungen zweier um eine gemeinsame Achse verdrehbarer Glieder eines Manipulators
US3219200A (en) * 1962-05-07 1965-11-23 Atomic Energy Authority Uk Remote-control manipulator
DE2402829A1 (de) * 1973-01-25 1974-08-01 Tokyo Shibaura Electric Co Industrie-manipulator

Also Published As

Publication number Publication date
GB2093429B (en) 1984-09-19
GB2093429A (en) 1982-09-02
FR2497138A1 (fr) 1982-07-02
US4421445A (en) 1983-12-20
DE3049577C2 (de) 1988-01-07
FR2497138B1 (fr) 1985-06-28
JPS57132979A (en) 1982-08-17
JPS6125517B2 (de) 1986-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2921983C2 (de)
DE1431899C3 (de) Manipulator
DE2249894C2 (de) Motorgesteuerter Manipulator
DE2050696C3 (de) Für hohe Biegebelastungen bestimmte Walze
DE2619336B2 (de) Gelenkkopf für einen Manipulator zur Befestigung an einem Manipulatorann
DE3049577A1 (de) Arbeitsarm fuer einen manipulator mit teleskopischer laengenverstellung
DE1200091B (de) Planetengetriebe mit einem inneren Sonnenrad und einem aeusseren Zahnring, dessen Umlauf-raedertraeger elastisch ausgebildet ist
DE2727645C3 (de) Bearbeitungseinheit, insbesondere für Transfermaschinen
DE2033865B2 (de) Winkelbewegliche ein und ausruckbare Bogenzahnkupplung
WO2004085880A1 (de) Getriebevorrichtung
DE2743129C2 (de) Vorrichtung zum Haltern und Versetzen einer Lanze
EP0627975B1 (de) Vorrichtung zum manipulieren von gegenständen
DE2163326C3 (de) Zahnkranz-Antrieb für groBvolumige Drehkörper
DE102013112802A1 (de) Roboterarm
DE2714080A1 (de) Vorrichtung fuer das anheben von plattformen oder kabinen
DE1117946B (de) Schnellspann- und Schnellkupplungsvorrichtung
DE1625111A1 (de) Wechselgetriebe
DE19629358C1 (de) Koppelgetriebe
DE202019102846U1 (de) Roboterarm
DE2809827C2 (de) Kupplung zum drehfesten Verbinden einer Ringspindel mit einer Hülse
DD200370B1 (de) Vorrichtung an Gelenkverbindungen von Manipulatoren für den Gewichtsausgleich
DE3446854C2 (de)
DE4137046C2 (de) Getriebe für eine Fitnessmaschine
DE2658885B1 (de) Einrichtung zum Festsetzen eines Konverter-Kippantriebs waehrend des Blasvorgangs
DE3805971A1 (de) Handhabungsgeraet

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee