DE3204180A1

DE3204180A1 - "industrieroboter"

Info

Publication number: DE3204180A1
Application number: DE19823204180
Authority: DE
Inventors: Eckehart 7251 Weissach Schulze
Original assignee: Hartmann and Lammle GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo H and L Hydraulic GmbH and Co KG
Priority date: 1982-02-06
Filing date: 1982-02-06
Publication date: 1983-08-11
Also published as: FR2521056A1; JPS58192775A; GB8303274D0; GB2115779A; IT1161876B; IT8319440A0; FR2521056B1; GB2115779B

Description

Hartmann & Lämmle P 81 124

GmbH s Co.. KG 12.01.1982

Schuckertstraße 15

7255 Rutesheim

Industrieroboter

Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten gattungsbestimmenden Merkmalen, wonach dieser Roboter mindestens einen Gelenkarm aufweist, der nach Zahl und Anordnung von Schwenkantrieben und -gelenken und mittels dieser bewegungsgekoppelter Armelemente sowie hinsichtlich seiner Bewegungsfreiheitsgrade einem menschlichen Arm weitgehend analog ist.

Ein bekannter Roboter dieser Art ist z.B. der von der Firma ELAC Ingenieurtechnik GmbH unter der Typenbezeichnung IR-D 1260 angebotene und vertriebene einarmige Roboter, dessen Gelenkarm insgesamt bis zu sechs Schwenkfreiheitsgrade aufweist.

Die den einzelnen Gelenken bzw. Schwenkachsen zugeordneten Antriebseinheiten sind als .Schwenkantriebe konzipiert, die einen Drehkolben-Hydrozylinder mit Servoventil und ein Drehwinkel-Meßsystem umfassen.

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In der Gestaltung mit einem Greifer am freien Ende des Armes ist dieser Roboter als Positionseinrichtung einsetzbar, mit der innerhalb eines etwa kugelschalenförmigen Raumbereiches, der durch die maximalen Schwenkwinkel der Gelenke begrenzt ist, ein Werkstück in eine •beliebige Position gebracht werden kann.

Der wesentliche Nachteil dieses bekannten Industrie-

roboters ist darin zu sehen, daß die den einzelnen
Achsen zugeordneten Schwenkantriebe, um vernünftig
kurze Einstellzeiten zu realisieren, auf relativ hohe
Leistungen ausgelegt sein müssen, da in Fällen, in denen ein Werkstück durch eine Drehung um die Achse seines
höchsten Trägheitsmomentes in Position gebracht werden muß, auch bei relativ kleinem Gewicht des Werkstückes, erhebliche Trägheitskräfte auftreten können, die von
den Gelenken bzw. den Schwenkantrieben des Roboters
aufgefangen werden müssen, wobei insbesondere beim Abbremsen von Positionierbewegungen große Kräfte aufzu-.bringen sind, wenn ein "Uberschwingen" des zu positio-/■v nierenden Werkstückes über seine Sollage hinaus zuver

lässig vermieden werden soll. Es muß, um bei dem bekannten Roboter einerseits eine hinreichende Torsionssteifigkeit seines Armes zu erzielen und andererseits die für eine rasche und genaue Positionierung hinreichenden
positiven und negativen Beschleunigungen aufbringen
zu können, ein erheblicher konstruktiver Aufwand ge-

trieben werden. Das Eigengewicht des Gelenkarmes eines auf eine bestimmte Nutzlas ausgelegten Roboters der be-. kannten Art beträgt daher ein Vielfaches des Werkstückgewichtes.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Roboter der
eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einer

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Auslegung auf eine mit dem bekannten Roboter vergleichbare Nutzlast mit deutlich niedrigeren Antriebsleistungen seiner Schwenkantriebe auskommt und insgesamt wesentlich leichter aufgebaut ist.·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale auf einfache Weise gelöst.

Hiernach ist der erfindungsgemäße Roboter zweiarmig ausgebildet, wobei - in einer Ausführung als Positioniereinrichtung - beide Arme mit je einem Greifer versehen sind, die mit dem Unterarmelement des jeweiligen Gelenkarmes mittels einer dreiachsigen Gelenkanöt&nung gekoppelt sind, deren Schwenk- und Dreh-Freiheitsgrade denjenigen des menschlichen Handgelenkes entsprechen; weiter ist mindestens einer der beiden Arme über ein ebenfalls dreiachsiges "Schultergelenk" mit der um eine vertikale Achse drehbaren Roboterkörper gekoppelt, während der andere Gelenkarm mindestens um eine horizontale Achse schwenkbar an dieser drehbaren Säule angelenkt ist.

Ein Werkstück, das z.B. aufgrund einer langgestreckten Gestaltung ein hohes Trägheitsmoment um rechtwinklig zu seiner Längsachse verlaufende Achsen aufweist, kann von dem erfindungsgemäßen Roboter an zwei in relativ großem Abstand voneinander angeordneten Stellen ergriffen und gehalten werden und innerhalb eines weit ausgedehnten Ausschnittes eines etwa kugelschalenförmigen Raumbereiches entlang beliebiger Bewegungsbahnen von einer z.B. vertikalen Ausgangslage in eine horizontale End- bzw. Sollage an einer Bearbeitungsmaschine ge-

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drehbar ist.

bracht werden. Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Roboters erzielbaren Bewegungen des Werkstückes entsprechen dabei denjenigen des frei beweglichen Lenkers eines Gelenkvierecks, der über Kugelgelenke mit zwei Lenkern variabler Länge verbunden ist, von denen der eine mittels eines einachsigen Schwenkgelenks und der andere mittels eines Kugelgelenks an einem Träger angelenkt sind, der seinerseits um eine vertikale Achse

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Roboters besteht darin, daß durch geeignete Wahl des Abstandes, in dem die Greifer das Werkstück erfassen, das bei einer Drehbewegung des Werkstückes wirksame Trägheitsmoment wesentlich niedriger gehalten werden kann, als bei dem bekannten Roboter. Als Vergleichsbeispiel sei angenommen, daß das Werkstück die Masse m und die Gestalt eines langgestreckten kreiszylindrischen Stabes der Länge 1 habe, der mittels eines bekannten Roboters im Bereich seines Massenschwerpunktes und mittels eines erfindungsgemäßen Roboters von dessen Greifern jeweils im Abstand 1/4 vom Massenschwerpurikt ergriffen und gehalten sei. Das im Falle einer Manipulation des Werkstückes mittels des bekannten Roboters bei einer Drehung des Werkstückes um eine rechtwinklig zu seiner Längsachse verlaufende Achse wirksame Trägheitsmoment be-

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trägt dann ml . Im Unterschied dazu beträgt das bei einer Manipulation des Werkstückes mittels des erfindungsgemäßen Roboters wirksame Trägheitsmoment, das gleich der Summe der auf die parallelen Greifer-Drehachsen bezogenen Trägheitsmomente der von den Greifern

2 gehaltenen Stabhälften ist, nur ml /2.

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Für die überwiegende Mehrzahl der praktisch interessierenden Anwendungsfälle bedeutet dies, daß bei dem erfindungsgemäßen Roboter die zum Antrieb seiner beiden Gelenkarme insgesamt benötigte Antriebsleistung nur etwa dem halben Wert der für einen Roboter der bekannten Art zu installierenden Antriebsleistung entspricht. Im entsprechenden Verhältnis reduziert sich auch der für eine hinreichende statische Stabilität der Gelenkarmanordnung erforderliche konstruktive Aufwand. Das Verhältnis von Nutzlast zu Eigengewicht ist daher bei dem erfindungsgemäßen Roboter wesentlich höher als bei dem bekannten.

In der durch die Merkmale des Anspruchs 2 angegebenen Gestaltung des erfindungsgemäßen Roboters wird der Raumbereich, innerhalb dessen ein Werkstück oder gegebenenfalls eine Arbeitseinheit, z.B. eine Bohr- oder Fräseinheit beliebig manipulierbar ist, wesentlich erweitert. Der dafür erforderliche Mehraufwand - maximal zwei zusätzliche Schwenkantriebe - ist gering.

Die gemäß Anspruch 3 vorgesehene Gestaltung der dreiachsigen Hand- und Schultergelenke der Roboterarme ergibt eine einfache und übersichtliche Kinematik derselben, die.einer einfachen Programmierung einer gegebenenfalls vorgesehenen numerischen Steuerungseinrichtung z.B. in Kugelkoordinaten zugänglich ist.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ist eine kombinierte Anordnung von hydraulischen Schwenkantrieben, mit drehbarem Flügel bzw. drehbarem Gehäuse angegeben, in der auf einfache Weise die dreiachsigen Hand- bzw. Schultergelenke der Roboterarme derart realisierbar sind, daß die Gelenkachsen sich in einem Punkt schneiden. Vor-

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teilhaft dabei ist, daß bei raumsparendem Aufbau solcher, insgesamt die Eigenschaften eines Kugelgelenks aufweisender Gelenkanordnungen auch große Schwenkwinkel um die einzelnen Achsen möglich sind.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 sind zum vorstehend genannten Zweck geeignete, einfache Gestaltungen hydraulischer Schwenkantriebe angegeben, die mit günstig kleinen Abmessungen realisierbar sind und sehr genaue Schwenkwinkel-Einstellungen ermöglichen.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn, wie gemäß Anspruch 6 vorgesehen, auch die Ellenbogengelenke der Rohoterarme als hydraulische Schwenkmotbre mit drehbarem Gehäuse ausgebildet sind, das zwischen parallelen Gabelschenkeln des jeweiligen Oberarmlenkers angeordnet ist*

Durch die Merkmale der Ansprüche 7 bis 9 sind Auslegungen der Schwenkantriebe angegeben, die bei einfächer Gestaltung derselben eine hohe Mannigfaltigkeit möglicher Bewegungsbahnen ergeben, entlang derer ein Werkstück oder eine Arbeitseinheit, geführt werden kann.

Für den letztgenannten Einsatzzweck eignet sich insbesondere die durch die Merkmale des Anspruchs 10 angegebene Gestaltung des erfindungsgemäßen Roboters, in der dessen Arme durch eine Brücke miteinander gekoppelt sind, die ihrerseits die Arbeitseinheit trägt.

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Da der erfindungsgemäße Roboter mit einer vergleichsweise geringen installierten Leistung auskommt, ist es, wie gemäß den Merkmalen der Ansprüche 11 und 12 vorgesehen, ohne weiteres möglich, das elektrohydraulische Versorgungssystem des Roboters - insbesondere die Hydraulikpumpe und einen zu deren Antrieb vorgesehenen Elektromotor sowie auch eine zur Bewegungssteuerung des Roboters vorgesehene fest programmierte oder eine variabel programmierbare, computerüberwachte CNC-Steuereinheit im Roboterkörper selbst unterzubringen. Dadurch wird insgesamt ein äußerst raumsparender Aufbau des Roboters erzielt und die Mannigfaltigkeit einer Einsatzmoglichkeiten wesentlich erhöht.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung -ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Industrieroboter in vereinfachter, schematischer Vorderansicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Roboters gemäß Fig. 1 ~? mit abgewinkeltem Gelenkarm,

Fig. 3 und 4

im Rahmen des Roboters gemäß den Fig. 1 und 2 geeignete hydraulische Schwenkantriebe in vereinfachter, teilweise aufgebrochener Längsschnittdarstellung und

Fig. 5a bis 5c

in vereinfachter schematischer Blockdarstellung verschiedene Betriebszustände des Schwenkantriebs gemäß Fig. 3 zur Erläuterung der Funktion der im Rahmen des erfindungsgemäßen Roboters eingesetzten hydraulischen Schwenkantriebe.

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Bei dem in den Fig. 1 und 2, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen zweiarmigen Industrieroboters 10 sind dessen insgesamt jeweils mit 11 bzw. 12 bezeichnete Gelenkarme mit je einem Greifer 13 bzw. 14 ausgerüstet/ mit denen ein Werkstück 16/ z.B. eine langgestreckte Welle an Abschnitten derselben ergriffen werden kann, die einen relativ großen Abstand zueinander haben.

In der Gestaltung gemäß den Fig. 1 und 2 eignet sich der Roboter 10 ohne Beschränkung der Allgemeinheit insbesondere zum Positionieren des Werkstückes 16 an einer Bearbeitungseinrichtung, z.B. einer Fräs- oder Schleifmaschine, wobei dieses Werkstück 16, z.B. mittels einer Vordereinrichtung den Roboter 10 in einer bestimmten Ausgangslage angeboten wird, und dieser das Werkstück in eine definierte Sollage bezüglich der Bearbeitüngseinrichtung zu bringen hat. Diese zusätzlichen Einrichtungen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

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Hinsichtlich Ausbildung, Anordnung und Zahl der Bewegungsfreiheitsgrade der beiden Gelenkarme 11 und 12 bzw. der Greifer 13 und 14 ist der Roboter 10 dem menschlichen Bewegungsapparat weitgehend funktionsentsprechend ausgebildet, und es werden daher, der Anschaulichkeit halber, die für diesen üblichen anatomischen Bezeichnungen auch im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung des Roboters 10 analog verwandt.

Den Körper des Roboters 10 bildet ein in vertikaler Richtung langgestreckter, als stabile Rahmenkonstruktion realisierter Schrank 17, der auf einem an einem Sockel 18 drehbar gelagerten und antreibbaren Fuß 19. steht und dadurch um seine vertikale zentrale Achse 20 drehbar ist. Ein diesbezüglich vorgesehener, hydraulischer oder elektrischer Drehantrieb ist insgesamt mit 21 bezeichnet. Dieser Drehantrieb 21 umfaßt z.B. einen am unteren Teil des Roboterkörpers 17 montierten Antriebsmotor, dessen Abtriebswelle ein mit einem Zahnkranz des Sockels 18 kämmendes Ritzel trägt.

Den oberen Teil des Roboterkörpers 17 bildet ein seinerseits kastenförmiger Schultergelenkträger 22,.an dem mittels insgesamt mit 23 und 24 bezeichneter, dreiachsiger Schultergelenke die beiden Gelenkarme 11 und 12 um eine gemeinsame, horizontale, die Hochachse 20 des Roboters schneidende Achse 26 schwenkbar angelenkt sind.

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Gesehen in der in der Fig. 1 wiedergegebenen Ruhestellung des Roboters 10, in der seine beiden Gelenkarme 11 und 12 gestreckt nach unten hängen, ist dieser bezüglich seiner die zentrale Hochachse 20 enthaltenden, rechtwinklig zur horizontalen Schwenkachse 26 verlaufenden Längsmittelebene symmetrisch ausgebildet.

Die beiden Gelenkarme 11 und 12 umfassen je ein Ober- f* armelement 27 bzw. 28 und ein Unterarmelement 29 bzw.

30, .die durch je ein einachsiges Ellenbogengelenkt 31 bzw. 32 miteinander verbunden sind, deren Gelenkachsen 33 bzw. 34 in der dargestellten Ruhelage des Roboters 10 miteinander fluchten.

Die Greifer 14 und 13 sind mittels insgesamt mit 36 bzw. 37 bezeichneter, dreiachsiger Handgelenke, deren Ausbildung im wesentlichen derjenigen der Schultergelenke 24 bzw. 23 entspricht, mit den Unterarmelementen 30 bzw. 29 der beiden Gelenkarme 12 bzw. 11 verbunden.

Im folgenden sei zunächst am Beispiel des gemäß Fig. rechten Gelenkarmes 12 der grundsätzliche Aufbau der Schulter-, Ellenbogen- und Handgelenke 23 und 26 bzw. 32 und 33 sowie 36 und 37 erläutert:

Das Schultergelenk 26 umfaßt einen ersten, einen zweiten und einen dritten hydraulischen Schwenkantrieb 38, " 39 und 41, mittels derer das Oberarmelement 28 und da

mit der Gelenkarm 12 insgesamt um die horizontale Schwenkachse 26 des ersten Hydromotors 38, die zu dieser" rechtwinklig verlaufende Schwenkachse 4 2 (Fig. 2) des zweiten Hydromotors 39 und die wiederum zu dieser rechtwinklig verlaufenden Schwenkachse 43 des dritten

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Hydromotors 41, die mit der zentralen Längsachse des Oberarmelements 28 zusammenfällt, schwenkbar ist. Anordnung und Aufbau dieser Schwenkantriebe 38/ 39 und 41 sind so gewählt, daß sich ihre jeweiligen.Schwenkachsen 26, 42 und 43 in einem einzigen Punkt 44 schneiden. Dadurch erhält das Schultergelenk 26, jedenfalls in einem beschränkten Raumwinkelbereich, die Eigenschaften eines Kugelgelenks, und es wird insoweit eine günstig einfache Kinematik des Gelenkarmes 12 erzielt. .

Der erste Schwenkantrieb 38 ist als Drehflügel-Hydromotor ausgebildet, der in spezieller Gestaltung den aus der Fig. 3, auf deren Einzelheiten wiederum ausdrücklich verwiesen sei, ersichtlichen speziellen Aufbau haben möge. Das Gehäuse 46 dieses ersten Schwenkflügel-Hydromotors 38 ist fest am Schultergelenkträger 22 verankert, wobei die Achse seiner mit dem Drehflügel 47 verbundenen Abtriebswelle 48 die horizontale Schwenkachse 26 markiert. Mit der seitlich aus dem Schultergelenkträger 22 austretenden Abtriebswelle 48 dieses ersten Schwenkantriebs 38 ist drehfest das Joch 49 einer U-förrnigen Lagergabel 51 verbunden, an deren parallelen Backen 52 und 53 der den zweiten Schwenkantrieb 39 bildende Hydromotor gelagert ist, dessen grundsätzlicher Aufbau der Fig. 4, auf deren Einzelheiten ebenfalls ausdrücklich verwiesen sei, entnehmbar ist. Dieser Hydromotor 39 hat, im Unterschied zum Hydromotor 38 gemäß Fig. 3, einen bezüglich der Backen 53 und 53 feststehenden Flügel 54 und dafür, ein drehbares Gehäuse 56, dessen Drehachse die rechtwinklig zur horizontalen Schwenkachse 26 verlaufende Achse 4 2 markiert.

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Als dritter Schwenkantrieb 41 ist im Rahmen des Schuld tergelenks 26 wieder ein Drehflügel-Hydromotordes in
der Fig. 3 dargestellten Typs vorgesehen, dessen Gehäuse drehfest mit dem Gehäuse 56 des zweiten Hydromotors 39 derart verbunden ist/ daß die Drehachse 43
seines Drehflügels 4 7 die Drehachse 42 des Gehäuses 56 des zweiten Schwenk-Hydromotors 39 rechtwinklig schneidet und auch durch deren Schnittpunkt 44 mit der horizontalen Schwenkachse 26 verläuft.

Um bei dem ersten Drehflügel-Hydromotor 38 eine Entlastung der Lager 57 und 58 seines Drehflügels 47 zu
erzielen, ist die mit seiner Abtriebswelle 48 drehfest verbundene Lagergabel 51 mittels, eines das Gehäuse 46
des Schwenk-Hydromotors 38 auf einem Teil seiner Länge umschließenden zylindrischen Rohrstückes 59 zusätzlich an zwei Festlagern 61 und 62 des Schultergelenkträgers 22, die als radiale Wälzlager ausgebildet sind_f drehbar gelagert.

Das Oberarraelement 28 des Gelenkarmes 12 ist als im
* Bereich des Ellenbogengelenks 31 erweitertes U-Profil

ausgebildet, das mittels einer Endstirnplatte 63 drehfest mit der Abtriebswelle des dritten Schwenkantriebs 41 verbunden ist. Das Ellenbogengelenk 32 ist wiederum als Schwenk-Hydromotor mit drehbarem Gehäuse ausgebildet, der seinem grundsätzlichen Aufbau nach demjenigen des zweiten Schwenkantriebs 39 des Schultergelenks 26
entspricht und dessen Gehäuse 64 in der aus der Fig. 1 ersichtlichen.Anordnung an den parallelen Schenkeln 65 und 70 des erweiterten ü-Profilabschnitts des Oberarmelements 28 um die Achse 34 drehbar gelagert ist.

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Das Unterarmelement 30 des Gelenkarmes 12 ist als vom Gehäuse 64 des Ellenbogengelenk-Hydromotors 32 radial abstehendes stabiles Rohr ausgebildet, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der lichte Abstand der parallelen Schenkel des Oberarm-U-Profils, so daß bei einem Anwinkeln des Unterarms das Rohr 30 im gelenknahen Bereich etwas in das U-Profil-Oberarmelement 28 eintreten kann.

Der Aufbau des Handgelenks 36 aus drei hydraulischen Schwenkantrieben 66, 67 und 68 ist demjenigen des Schultergelenks 26 weitgehend analog. Sein erster, direkt am Unterarmelement 30 angeordneter Schwenkantrieb 66 ist wiederum als Drehflügel-Hydromötör des in der Fig. 3 dargestellten Typs ausgebildet, wobei die Drehachse seines Drehflügels 47 mit der zentralen Längsachse 69 des Unterarmelements 30 fluchtet. Der zweite Schwenkantrieb 67 ist wiederum von dem in der Fig. 4 dargestellten Typ mit feststehendem Flügel 54 und schwenk- bzw. drehbarem Gehäuse 56, das hier zwischen den parallelen Backen 71 und 72 einer insgesamt U-förmigen Lagergabel 73 gelagert ist, deren Joch 74 drehfest mit der Abtriebswelle 43 des ersten Drehflügel-Hydromotors 66 verbunden ist. Die Drehachse 76 des zweiten Hydromotors 67 verläuft rechtwinklig zur Schwenkachse 69 des ersten Hydromotors 66 und schneidet diese in dem Punkt 77. .

Der dritte .Schwenkantrieb 68 des Handgelenks 36 ist wiederum ein Drehflügel-Hydromotor des in der Fig. 3 dargestellten Typs, dessen Gehäuse 78 an dem drehbaren Gehäuse 56 des zweiten Schwenkantriebs 67 befestigt ist, und dessen Drehachse 78 rechtwinklig zur Drehachse 76

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des zweiten Gelenkantriebs verläuft und ebenfalls durch deren Schnittpunkt 77 mit der Schwenkachse 69 des ersten Schwenkantriebs 66 des Handgelenks 36 geht.

Der Greifer 14 ist drehfest mit der Abtriebswelle 48 des dritten Handgelenk-Schwenkantriebs 68 gekoppelt.

Die im Rahmen der Schultergelenke 23 und 26 sowie der <* Handgelenke 36 und 37 eingesetzten Drehflügel-Hydro-

motore 38 und 41 sowie 66 und 68 haben mehr im einzelnen den anhand der Fig. 3 ersichtlichen Aufbau, der am Beispiel des Motors 38 erläutert sei, in dessen Gehäuse 46 durch den im Querschnitt sektorförmigen Drehflügel 4 und die im Querschnitt ebenfalls sektorförmige radiale Trennwand 81 zwei Druckräume gegeneinander abgegrenzt sind/ durch deren alternativen Anschluß an den Druck-(P)-Ausgang bzw. den Tank (T) des im einzelnen nicht näher dargestellten hydraulischen Versorgungssystems der Drehflügel in seinen beiden alternativen Drehrichtungen ahtreibbar ist. Die einseitig als Abtriebswelle 48 aus dem Gehäuse 46 des Hydromotors 38 herausragende

"*■· Welle des Drehflügels 47 ist an massiven Endstirnplatten

82 und 83 des Zylindergehäuses 46 um dessen zentrale Längsachse schwenkbar gelagert, die die Schwenkachsen 26 und 43 des jeweiligen Schultergelenks 23 oder 24 bzw. die Schwenkachsen 69 und 78 des jeweiligen Handgelenks 36 oder 37 markiert. Um den Drehflügel 4 7 unter dem Einfluß der jeweils an seiner Abtriebswelle 48 angreifenden Last in vorgesehene Schwenklagen bringen • und in der jeweiligen Schwenklage halten zu können, ist eine insgesamt mit 84 bezeichnete Regeleinrichtung vorgesehen, durch die sowohl die Vorgabe des Sollwertes der jeweils gewünschten Schwenklage des Drehflügels 47

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bzw. des mit diesem gekoppelten Armelements· oder Greifers 13 oder 14, wie auch die Stabilisierung dieser Schwenklage durch zweckentsprechende Regelung der Drücke in den Druckräumen des Hydromotors 38 erfolgt.

Funktionswesentlicher Bestandteil dieser Regeleinrichtung 84 ist ein insgesamt mit 86 bezeichnetes, speziell als 4/3-Ventil ausgebildetes Nachlauf-Regelventil, das in den Fig. 5a bis 5c in seinen verschiedenen möglichen Funktionsstellungen dargestellt ist.

In einer mit I bezeichneten ersten Durchflußstellung dieses Nachlauf-Regelventils 86 ist über dessen durch den Pfeil 87 repräsentierten Strömungspfad der eine Druckraum 88 des Drehflügel-Hydromotors 38 an die Hochdruckseite der Pumpe und über den durch den Pfeil 89 repräsentierten Strömungspfad des Nachlauf-Regelventils 86 der andere Qruckraum 91 des Hydromotors 38 an den Tank des hydraulischen Druckversorgungssystems angeschlossen. Der Drehflügel 47 des Hydromotors 38 ist in diesem Falle in der durch den Pfeil 92 angegebenen Drehrichtung beaufschlagt.

In der in der Fig. 5b mit 0 bezeichneten Funktionsstellung des Nachlauf-Regelventils 86 sind beide Druckräume 88 und' 91 des Hydromotors 38 gegen die Pumpe bzw. den Tank des hydraulischen Druckversorgungssystems abgesperrt und der Drehflügel 4 7 bleibt, ebenfalls, soweit Leckölverluste ausgeschlossen oder vernachlässigbar sind, in seiner eingenommenen Schwenklage stehen.

In der in der Fig. 5c mit II bezeichneten, zweiten Durchflußstellung des Nachlauf-Regelventils 86 ist

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über den durch den Pfeil 92 bezeichneten Strömungspfad dieses Ventils 86 der Druckraum 91 des Hydromotors 38 an den Druckausgang der Pumpe und über den durch den Pfeil 93 repräsentierten Strömungspfad des Nachlauf-Regelventils 86 der andere Druckraum 88 des Hydromotors 38 an den Tank des hydraulischen Druckversorgungssystems angeschlossen. Der Drehflügel 47 ist in diesem Falle in der durch den Pfeil 94 repräsentierten Drehrichtung druckbeaufschlagt.

Zur Realisierung der insoweit erläuterten Funktionen des Nachlauf-Regelventils 86 sind in dessen Rahmen insgesamt vier Sitzventile 96 und 97 bzw. 98 und 99 vorgesehen, die in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse 101 untergebracht sind.

Diese Ventile 96 bis 99 haben je einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen Ventilkörper 102 und einen kreisringförmigen, gehäusefesten Ventilsitz 103. Durch vorgespannte Druck-Wendelfedern 104 werden diese Ventilkörper 102 in die Sperrstellung der Ventile 96 bis 99 gedrängt. Die Ventile 96 bis. 99 sind symmetrisch bezüglich der rechtwinklig zur zentralen Achse 26 bzw. 43 bzw. 69 bzw. 78 des jeweiligen Hydromotors 38 verlaufenden Quermittelebene 106 des Gehäuses 101 des Nachläuf-Regelventils 86 angeordnet, wobei die Ventilkörper 102 der bezüglich dieser Quermittelebene 106 einander gegenüberliegend angeordneten Ventile 96 und 99 bzw. 97 und 98 jeweils entlang einer parallel zur Längsachse des Schwenkantriebes 38 parallel verlaufenden Achse 107 bzw. 108 geführt verschiebbar sind.

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In der dargestellten Sperrstellung des Nachlauf-Regelventils 86, die der Nullstellung der Fig. 5b entspricht, sind sämtliche Sitzventile 96 bis 99 geschlossen und die Ventilkörper 102 sind über je einen Stift 109 an einem radial-flanschförmigen Betätigungsglied 111 abgestützt, das.in dem Gehäuse 101 in Richtung seiner Längsachse geführt hin- und herverschiebbar angeordnet ist. Das Betätigungsglied 111 sitzt fest auf einer rohrförmigen Hülse 112, die in einer zentralen Bohrung 113 des Gehäuseblocks 101 des Nachlauf-Regelventils in Richtung seiner zentralen Achse hin- und herverschiebbar geführt ist. In dieser Hülse 112 ist eine langgestreckt-rohrförmige Spindelmutter 114 drehbar gelagert, deren Gewinderillen 116 über Umlaufkugeln 117 mit dem Gewinde 118 einer Spindel 119 in Eingriff stehen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel die axiale Verlängerung der Welle 48 des Drehflügels 47 des Hydromotors 38 bildet und fest mit dieser Welle verbunden ist. Die das Betätigungsglied 111 tragende Hülse 112 erstreckt sich zwischen den inneren Lagerringen 121 und 122 von Axialkugellagern 123 und 124, deren äußere Lagerringe 126 und 127 in der aus der Fig. ersichtlichen Anordnung verschiebe- und drehfest auf der Spindelmutter 114 sitzen. Dadurch kann die Hülse 112 und damit das Betätigungsglied 111 axialen Verschiebbewegungen der Spindelmutter 114, die aus einem Verdrehen derselben oder der Spindel 119 resultieren, folgen, ohne selbst Drehungen der Spindelmutter 114 mit auszuführen. Die Spindelmutter 114 ist entweder direkt, oder wie dargestellt, über ein geeignetes Getriebe formschlüssig mit der Abtriebswelle 128 eines Schrittmotors 129 gekoppelt, durch dessen zweckgerechte

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elektrische Ansteuerung die Spindelmutter 114 um definierte» vorgebbare Winkelbeträge drehbar ist.

Wird die Spindelmutter 114 in Richtung des Pfeils 131 um einen definierten Winkel ψ _R im Uhrzeigersinn gedreht, so hat dies zunächst zur Folge, daß das Betätigungsglied 111 in Richtung des Pfeils 132 in axialer Richtung verschoben wird, wodurch die beiden, gemäß Fig. 3 im linken Teil des Ventilgehäuses 101 angeordneten Sitzventile 96 und 97 öffnen, während die im rechten Teil des Ventilgehäuses 101 angeordneten Sitzvehtile 98 und 99 geschlossen bleiben. Das Nachlauf-Regelventil 86 befindet sich jetzt in der in Fig. 5a dargestellten ersten Durchflußstellung I, in der der eine Druckraum 88 des Drehflügel-Hydromotors 38 über den jetzt offenen Strömungspfad 87 an den Hochdruckausgang der Pumpe und der andere Druckraum 91 des Drehflügel-Hydromotors 38 an den Tank, des hydraulischen Druckversorgungssystems angeschlossen sind. Der Drehflügel 47 des Hydromotors 38 dreht sich jetzt im Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeils 92 (Fig. 5a), mit der Folge, daß über die durch den Spindeltrieb 116, 119 vermittelte mechanische Rückmeldung bzw. Gegenkopplung das Betätigungsglied 111 seine in der Fig. 3 dargestellte Neutralstellung gerade dann wieder einnimmt, wenn der Schwenkwinkel des Drehflügels 47 dem Winkel ψ _R entspricht, um den die Spindelmutter 114 durch Ansteuerurigidös Schrittmotors 129 gedreht worden ist.

Die schrittmotor-gesteuerte Vorgabe eines bestimmten Drehwinkels der Spihdelmutter 114 vermittelt somit die Sollwertvorgabe des Schwenkwinkels für den jeweiligen Schwenkantrieb 38. Erfolgt, nachdem der Drehflügel

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ι υ υ

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seine mit der Neutralstellung (Fig. 5b) des Nachlauf-Regelventils 86 verknüpfte Solldrehlage erreicht hat, z.B. unter dem Einfluß der an der Abtriebswelle 48 angreifenden Last, eine weitere Drehung des Drehflügels 47 im Uhrzeigersinn, so erfährt das Betätigungsglied 111 wegen der durch den Spindeltrieb 114, 119 vermittelten mechanischen Kopplung mit dem Drehflügel 4 7 eine Verschiebung in Richtung des Pfeils 133, wodurch nunmehr die Sitzventile 98 und 99 in ihre Offenstellung gelangen und das Nachlauf-Regelventil 86 seine in der Fig. 5c dargestellte Funktionsstellung einnimmt, in der der Drehflügel 47 in der entgegengesetzten, durch den Pfeil 94 repräsentierten Drehrichtung beaufschlagt ist. Die dadurch bedingte Rückdrehung des Drehflügels 47 endet, sobald wieder die in der Fig. 3 bzw. der Fig. 5b dargestellte Neutralstellung des Betätigungsgliedes des Nachlauf-Regelventils 86 erreicht ist.

Das Nachlau'f-Regelventil 86 wirkt insoweit als mechanisch-hydraulischer Analogregler, der, unabhängig davon, welcher Art die Störgrößen sind, die eine Abweichung der Drehlage des Drehflügels 47 von seiner Sollage verursachen können, eine wirksame Ausregelung dieser Störgrößen vermittelt; die Regelfrequenz f dieses Analogreglers ist wegen der direkten, durch den Spindeltrieb 114, 1Ί9 vermittelten mechanischen Rückmeldung der Flügelstellung auf diejenige des Betätigungsgliedes günstig hoch; sie beträgt in typischen Fällen 500 s und kann in günstigen Fällen noch deutlich höher sein.

Dies gilt sinngemäß auch für den in der Fig. 4 in seinem grundsätzlichen Aufbau dargestellten hydraulischen Schwenkantrieb mit drehbarem Gehäuse 56, der im Rahmen

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des Schultergelenks 26 und des Handgelenks 36 je einmal sowie auch als Ellenbogengelenk 32 des Gelenkarms 12 eingesetzt ist.

Bei dem. in der Fig. 4 dargestellten hydraulischen Schwenkantrieb erfolgt die Schwenkwinkel-Sollwertvorgabe sowie die Ausregelung die jeweilige Drehlage des Gehäuses 56 beeinflussender Störgrößen in genau derselben Weise wie anhand des Schwenkantriebs 38 gemäß Fig. 3 beschrieben, mittels einer Regeleinrichtung 84, die nach Aufbau und Funktion mit derjenigen gemäß Fig. identisch ist, so daß insoweit, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die vorstehend gegebene Erläuterung derselben verwiesen werden kann. Die einander entsprechenden Bau- und Funktionselemente der Regeleinrichtungen 84 und ihrer Nachlauf-Regelventile 86 sind in den Fig. 3 und 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen belegt.

Für die zweckentsprechende Ausnutzung des Nachlauf-Regelventils 86 ist beim Schwenkantrieb 39 gemäß Fig. dessen drehbares Gehäuse 56 mit der Spindel 119 des Nachlauf-Regelventils 86 drehfest verbunden. Dieses Gehäuse ist in der aus der Fig. 4 ersichtlichen Anordnung an einer stabilen, im dargestellten Längsschnitt U-förmig ausgebildeten Lagergabel 51 um die Achse 4 2 drehbar gelagert. Diese Lagergabel 51 ist mit ihrem einen, gemäß Fig. 4 linken, Lagerbacken 53 fest mit dem Gehäuse 101 des Nachlauf-Regelventils 86 verbunden. Der Flügel 54 des Schwenkantriebs 39 sitzt auf einer einseitig fest mit dem äußeren, gemäß Fig. 4 rechten ' · Backen 52 der Lagergabel 51 verbundenen stabilen Welle 134, an deren innerem Endabschnitt 136 das drehbare

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Gehäuse 56 mit seiner einen Endstirnwand 137 und einer diese mit der Spindel 114 verbindenden/ topfförmigen Lagerhülse 138 gelagert ist, und an deren äußerem, dem Backen 52 benachbarten Abschnitt Ί39 das drehbare Gehäuse 56 mit seiner äußeren Endstirnwand 141 gelagert ist, die sich außerdem über ein Axial-Kugellager 142 an der Innenseite des Backens 5 2 abstützt. Über ein zweites Axial-Kugellager 143 ist das Gehäuse 56 über die topfförmige Lagerhülse 138 in axialer Richtung auch an dem Gehäuse 101 des Nachlauf-Regelventils 86 abgestützt. Die zum alternativen Anschluß der Druckräume des Hydromotors 39 an die Pumpe bzw. den Tank des hydraulischen Versorgungssystems vorgesehenen Druckleitungen 144 und 146 sind mit dem aus der Fig. 4 ersichtlichen Verlauf durch das Joch 49 und den äußeren Lagerbacken 52 der Lagergabel 51 sowie die mit dieser fest verbundenen Welle 134 geführt und münden an den einander gegenüberliegenden radialen Flächen des Flügels 54 des Hydromotors 39.

Es versteht sich,daß anstelle von Hydromotoren 38 oder 39 mit jeweils nur einem drehbaren oder.feststehenden Flügel 47 oder 54 zur Realisierung der Gelenke der Roboterarme 11 und 12 auch Hydromotoren mit zwei diametral einander gegenüberliegend angeordneten drehbaren oder feststehenden Flügeln eingesetzt werden können. Eine damit verknüpfte Reduzierung des maximalen Schwenkwinkels auf einen Wert von ca.120 bis maximal 140° kann zumindest im Bereich der Schultergelenke 23 und 24 für deren am Schulterträger montierte Hydromotore 59 sowie den mit diesen gekoppelten Hydromotoren 39,die die größten Kräfte entfalten müssen.

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ohne weiteres in Kauf genommmen werden.Ensprechendes gilt für die als Ellenbogengelenke eingesetzten Schwenkantriebe 31 und 32.Dagegen ist es ζweckmäßig,wenn die im Rahmen der Handgelenke 36 und 37 eingesetzten Hydromotore 66/67 und 68 auf möglichst große Schwenkwinkel ausgelegt und daher als Einflügel-Hydromotore ausgebildet sind.Die daraus resultierende hohe Bewegungsflexibilität der Handgelenke 36 und. 37 ist z.B.dann von Vorteil,wenn das mit dem Roboter 10 zu bewegende Werkstück eine Form hat,die ein symmetrisches Erfassen mit den Greifern 13 und 14 der Gelenkarme .11 und 12 nicht zuläßt.

Wegen der zweiarmigen Ausbildung des erfindungsgemäßen Industrieroboters 10,mit dessen Greifern 13 und 14 ein Werkstück 16 an relativ weit voneinander entfernten Stellen ergriffen und festgehalten werden kann,ergeben sich für die Auslösung und Abbremsung von Drehbewe*- gungen des Werkstückes 16,die um die Achse seines größten Trägheitsmomentes erfolgen,sehr viel günstigere Hebel-Verhältnisse als bei einem einarmigen Roboter,bei dem solche Bewegungen mittels eines einzigen Schwenkgelenks ausgelöst und abgestoppt werden müssen;daher können gerade die endständigen Schwenkantriebe 66 ,67 und 6 8 der Handgelenke 36 und 37 der Roboterarme 11 und 12 auf relativ kleine Leistungen ausgelegt und entsprechend leicht ausgebildet sein.Bei vorgegebener Hubleistung kommt der zweiarmige Roboter 10 mit einer geringeren installierten Leistung aus als ein vergleichbarer einarmiger Roboter und ist auch insgesamt leichter aufgebaut.Der Betrag der zu installierenden Leistung ,der im wesentlichen durch die elektrische Aufnahmeleistung

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eines zum Betrieb der Hochdruckpumpe des hydraulischen Versorgungssystems vorgesehenen Elektromotors bestimmt ist,kann im Sinne einer oberen Schranke wie folgt geschätzt werden:

hierzu sei angenommen,daß die beiden Gelenkarme 11 und 12 in gestrecktem Zustand mittels der Sehultergelenk-Schwenkantriebe 59 um 90 nach oben geschwenkt werden, wobei das maximale Gewicht des von den Gelenkarmen 11 und 12 getragenen Werkstückes 16 2000 N und das Gewicht der Gelenkarme 11 und 12 bei gleichmäßiger Massenverteilung über deren Länge,die,zwischen der Schwenkachse 26 und der Längsachse des Werkstückes gemessen, zu 2m angenommen sei,jeweils 1000 N betrage»Die beiden Schwenkantriebe 59 seien als Zwei-Flügel-Hydroraotore vorausgesetzt,mit einer Flügelfläche von jeweils 50cm , wobei der Abstand der geometrischen Schwerpunkte der Flügelflächen von der Schwenkachse 26 jeweils 4cm betrage. Das auf eine 90 -Drehung bezogene Schluckvolumen der beiden Schwenkantriebe 59 beträgt dann insgesamt 1 256cm .Weiter erfolge die Schwenkbewegung mit

mm "1

einer Uraf angsgeschwind igke it von 2m s .Der auf eine Minute bezogene Ölverbrauch y beträgt dann 48 l/min. Bei einem Versorgungsdruck von 100 bar entspricht dies gemäß der Beziehung

QP '

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in der rf) den mit 0,8 angenommenen hydraulischen Gesamtwirkungsgrad bezeichnet.,einer installierten Leistung P von 9,8 kW.

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Unter^Jden vorstehend genannten Bedingungen entwickelt jeder der Schwenkantriebe 59 ein Antriebsmoment von-4ΟΟΌ Nm,und das auf die horizontale Schwenkachse 26 bezogene Trägheitsmoment,das aus der Massenverteilung der Gelenkarme 11 und 12 und der auf diese entfallenden Lastanteile resultiert,beträgt jeweils 600 Nms . Die hiernach bei einem Versorgungsdruck ρ von 100 bar sich ergebende Winkelbeschleunigung beträgt dann 6,67 s , was bei der Armlänge von 2m einer Umfängsbeschleunigung

—2 a von 13,3ms entspricht.

In Anbetracht des günstig niedrigen Wertes"der zu installierenden Leistung können die dafür erforderlichen elektrischen und hydraulischen Aggregate ohne Schwierigkeit in dem dem Schultergelenkträger 22 benachbarten oberen Teil des Roboterkörpers· 17 untergebracht werden,wobei in dessen unterem Teil noch genügend Raum für die Unterbringung einer zur Bewegungssteuerung der Gelenkarme 11 und 12 vorgesehenen elektronischen Steuereinrichtung bleibt.

Der vorstehend mit speziellem' Bezug auf einen Einsatz als Positionseinrichtung erläuterte Roboter 10 kann mit einfachen Mitteln für einen Einsatz als Arbeitseinrichtung umgerüstet werden. Hierzu werden die Abtriebswellen der endständigen Schwenkantriebe 68 der Handgelenke 13 und durch eine Brücke starr"miteinander verbunden, die eine oder mehrere Arbeitseinheiten, z.B. ein Punktschweißgerät 'öder eine Bohr- und/oder eine Gewindeschneideinheit trägt, mit denen an einem Werkstück verschiedene.Arbeitsgänge nacheinander, gegebenenfalls auch gleichzeitig ausgeführt werden können.

Claims

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GmbH.« Co. KG 12.01.1982

Schuckertstraße 15

Rutesheim

Patentansprüche

Industrieroboter mit mindestens einem Gelenkarm, dessen Aufbau nach Zahl und Anordnung von Schwenkbzw. Drehgelenken und über diese gelenkig miteinander verbundener Armelemente bzw. Greifereinrichtungen weitgehend demjenigen des menschlichen Armes entspricht, wobei ein ein Oberarmelement bildender erster Lenker mit einem Schultergelenk und einem um eine vertikale Achse drehbaren Ständer und über ein Ellenbogengelenk mit einem Unterarmelement gekoppelt ist, an dessen freiem Ende über eine die Funktion eines Handgelenks vermittelnde Gelenkanordnung eine um drei orthogonale Achsen schwenkbare Funktionseinheit - eine Greifereinrichtung oder eine Arbeitseinheit - angeordnet ist, die durch koordinierte Ansteuerung die Schwenkbewegungen der miteinander gekoppelten Armelemente bzw. Handgelenkelemente vermittelnden hydraulischen Schwenkantriebe, die je eines der Dreh- bzw. Schwenkgelenke bilden, innerhalb eines begrenzten räumlichen Bereiches

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in beliebige Positionen gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (10) zwei Gelenkarme (11 und 12) aufweist, die um eine gemeinsame horizontale Achse (26) an einem Schultergelenkträger (22) eines um eine vertikale Achse (20) drehbaren Roboterkörpers ( 17 ) angeordnet sind, daß das Schultergelenk (24) des einen Gelenkarmes (12) dreiachsig ausgebildet ist, mit paarweise rechtwinklig zueinander verlaufenden Drehbzw. Schwenkachsen, daß der andere Gelenkarm (11) ebenfalls zwei durch ein Ellenbogengelenk (31) miteinander gekoppelte Ober- und Unterarmelemente (27 und 29) aufweist und mit einer der Handgelenkanordnung (35) des ersten Gelenkarmes (12) funktionell entsprechenden Gelenkanordnungen (37) versehen ist, über die ein zweiter Greifer (13) bzw. eine zweite Arbeitseinheit mit dem Unterarmelement (29) gelenkig verbunden ist, wobei auch bei diesem zweiten Gelenkarm (11) jedem Gelenk- bzw. Bewegungsfreiheitsgrad zugeordnete, im Sinne einer Soll-Drehlage ansteuerbare hydraulische Schwenkantriebe vorgesehen sind.

2. Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß auch das Schultergelenk (23) des zweiten Gelenkarmes (11) mehrachsig und vorzugsweise dreiachsig ausgebildet ist.

3. Roboter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkachsen der dreiachsigen Schulter- bzw. Handgelenke {23 und 24 bzw.36 und 37) der beiden Gelenkarme (11 und 12) jeweils durch einen gemeinsamen Schnittpunkt verlaufen»

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4. Roboter nach Anspruch 3, wobei die Gelenkantriebe als hydraulische Schwenkraotore ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der dreiachsigen Schulter- bzw. Handgelenke (23 und 24 bzw. 36 und 37) je ein Schwenk-Hydromotor (39 bzw. 67) mit feststehendem Flügel (54) und drehbarem Gehäuse

(56) vorgesehen ist, das einen Schwenk-Hydromotor (41 • bzw. 68) mit drehbarem Flügel (47) trägt, und daß das ^ Flügelgestell des Hydromotors (39 bzw. 67) mit fest

stehendem Flügel (54) mit der Antriebswelle (48) eines Schwenk-Hydromotors (38 bzw. 66) mit drehbarem Flügel (4 7) verbunden ist, dessen Gehäuse (46) drehfest mit dem drehbaren Schultergelenkträger (22) des Roboterkörpers (21, 22) bzw. dem Unterarmelement (29 bzw. 30) des jeweiligen Gelenkarmes (11 bzw. 12) verbunden ist, und daß die Achsen (26 und 4 3" bzw. 6 9 und 78) der Antriebswellen (48) der Drehflügel-Hydromotore (38 und 41 bzw. 66 und 68) in einer gemeinsamen Ebene verlaufen und die Drehachse (42 bzw, 76) des Hydromotors (39 bzw* 67) mit feststehendem Flügel (54) schneiden.

5. Roboter nach einem der vörhegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die als Gelenkantriebe vorgesehenen Schw'enk-Hydromotore mit einem Nachlauf-Regelventil (86) mit Meßspindel-Rückmeldung und schrittmotorgesteuerter Sollwertvorgabe für den Schwenkwinkel vorgesehen sind, wobei die Strömungspfade der Nachlauf-Regelventile (86) durch Sitzventile (96 bis 99) freigebbar und absperrbar sind, die in einer Ruhestellung geschlossen sind und mittels eines auf der Spindelmutter (114) sitzenden Betätigungsgliedes (111) paarweise alternativ in ihre

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Offenstellung steuerbar sind, derart, daß über das eine offene Ventil (96 oder 97 bzw. 98 oder 99) der jeweils eine Druckraum der Schwenk-Hydromotore mit der Hochdruckseite der Pumpe und der andere Druckraum mit dem Tank des hydraulischen Druckversorgungssystems verbunden ist, und daß die Schwenk-Hydromotoren (39 bzw. 67) mit drehbarem Gehäuse (56) an Lagergabeln (51) mit parallelen Backen (52 und 53) angeordnet sind, zwischen denen das Gehäuse (56) des jeweiligen Schwenkmotors drehbar gelagert ist und daß die zu an den Flügeln (57) dieser HydromOtore in dessen Druckräume mündenden Druckölleitungen (144 und 146) über die Lagergabel (51) und deren dem Regler (86) gegenüberliegenden Backen (52) zu den Flügeln (57) der Hydromotore geführt sind.

6. Roboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ellenbogengelenke (32 und 33) als Schwenk-Hydromotore mit drehbarem Gehäuse (56) ausgebildet sind.

7. Roboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel der Ellenbogengelenke (31 und 22) der Gelenkarme (11 und 12) mindestens 120° beträgt.

8. Roboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel der Oberarmelemente (27 und 28) der Gelenkarme 11 und 12) um deren gemeinsame horizontale Schwenkachse (26) mindestens 90° beträgt.

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9. Roboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die Schwenkwinkel der die Handgelenkanordnung (36 bzw. 37.) der Gelenkarme (11 bzw. 12) bildenden Schwenk-Hydromotore mindestens 180° betragen.

10. Roboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (48) der endständigen Schwenkantriebe (68) der Handgelenkariordnungen (36 und 37) der beiden Gelenkarme (11 und 12) durch eine Brücke starr miteinander verbindbar sind, und daß an dieser Brücke für verschiedene Arbeitsgänge vorgesehene Werkzeuge bzw. Arbeitseinrichtungen wie z.B. eine Bohreinheit, eine Gewindeschneideinheit und/oder eine Fräseinheit in seitlichem Abstand voneinander anbringbar sind.

11. Roboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrohydraulisch© Versorgungssystem des Roboters - Hydraulik-Pumpe und deren elektrischer Antriebsmotor im Roboterkörper (17), vorzugsweise in dessen oberem, dem Schultergelenkträger (22) benachbarten Teil untergebracht ist.

12. Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Bewegungssteuerung der Gelenkarme (11 und 12) des Roboters (10) vorgesehene elektronische Steuereinheit im unteren Teil des Roboterkörpers (17) untergebracht ist.