DE3738939C2

DE3738939C2 -

Info

Publication number: DE3738939C2
Application number: DE3738939A
Authority: DE
Inventors: Helmut 2420 Eutin De Krueger-Beuster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1991-03-28
Also published as: DE3738939A1; DE8715239U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkelement für Manipula toren oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Haupt anspruchs.

Aus der DE-OS 34 00 362 sowie der DE-OS 34 31 453 und DE-OS 36 12 962 sind längenverstellbare Gelenkelemente für Manipulatoren oder dergleichen bekannt, bei denen die Zylinderkörper von Stellzylindern fest auf einer Bo denplatte angeordnet sind. Die Kolbenstangen dieser Stellzylinder tragen Universalgelenke, mittels derer diese an eine Deckplatte angelenkt sind. Um neben einer Längenverstellbarkeit der Gelenkelemente auch eine Nei gung der Deckplatte relativ zu der Bodenplatte zu ermög lichen, sind bei dem Vorschlag nach der DE-OS 34 00 362 und dem Vorschlag nach der DE-OS 34 31 453 die Univer salgelenke an der Deckplatte verschieblich gelagert; bei dem Vorschlag nach der DE-OS 36 12 962 sind die Kol benstangen mit tangential zu dem gedachten Symmetrie kreis ausgerichteten Scharniergelenken versehen.

Die bei den vorbekannten Gelenkelementen für Manipulato ren vorgesehenen Mittel zur Ermöglichung einer Neigung der Deckplatte relativ zu der Bodenplatte sind aufwendig und mindern die Stabilität des Gelenkelements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenkele ment der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Problem der Ermöglichung einer Neigung auf einfache Wei se gelöst wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merk male gelöst.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein derartiges Ge lenkelement,

Fig. 2 eine Darstellung entlang der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung bei geneigtem Gelenkelement, und

Fig. 4 eine abgewickelte Darstellung der Stellzylinder zweier aneinandergesetzter Gelenkelemente.

Das Gelenkelement besteht aus einer Bodenplatte 10 und einer Deckplatte 12, auf die die einen Körper 14, 16, 18 bzw. 32, 34, 36 einer ersten Gruppe von Stellzylindern bzw. einer zweiten Gruppe von Stellzylindern fest aufge setzt sind (allerdings könnten die ersten Körper 14, 16, 18 bzw. 32, 34, 36 auch unter Verzicht auf Bodenplatte 10 bzw. Deckplatte 12 direkt fest miteinander verbunden sein). Statt der Verwendung von Stellzylindern können auch elektromotorische Zug- und Schubantriebe, insbe sondere solche nach dem DBP 35 38 710 verwendet werden.

Die bei der Darstellung als Kolbenstangen ausgebildeten beweglichen anderen Körper 38, 40, 42 sind über Gelenke 26, 28, 30, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Achsengelenke dargestellt sind, miteinander verbunden. Zu beachten ist hier, daß die Achsen der Gelenke 26, 28, 30 bei einer zu der Bodenplatte geneigten Ausrichtung der Deckplatte parallel zueinander verlaufen.

Fig. 3 verdeutlicht, daß eine Neigung der Deckplatte 12 relativ zu der Bodenplatte 10 dadurch ermöglicht wird, daß die Strecken, um die die miteinander verbundenen Kol benstangen 20, 38 bzw. 22, 40 bzw. 24, 42 aus den jewei ligen Zylindern 14, 32; 16, 34; 18, 36 herausgefahren sind, jeweils übereinstimmen. Solange diese Bedingung gilt, schneiden sich die gedachten, durch eines der Gelenke verlaufenden, jeweils zu der Deckplatte 10 bzw. der Bodenplatte 12 parallelen Ebene mit der gedach ten, durch die Gelenke 26, 28, 30 verlaufenden Ebene in einer Linie, die mit der Achse dieses Gelenks zusammen fällt (es ist erkennbar, daß dies nicht ein gleiches absolutes Ausfahren der Kolbenstangen voraussetzt, son dern lediglich ein gleiches relatives Ausfahren der Kol benstangen aus den zugehörigen Zylinderkörpern).

Der erfinderische Grundgedanke liegt in der Erkenntnis, daß bei Verzicht auf eine direkte Anlenkung der bewegli chen Körper 20, 22, 24 bzw. 38, 40, 44 an einer Deck platte und dem Zusammenwirken von zwei Gruppen von län genverstellbaren Elementen auf besondere Mittel zur Kom pensation der Vergrößerung des Abstandes der Gelenkpunk te voneinander bei unterschiedlichem Ausfahren der län genverstellbaren Elemente verzichtet werden kann.

Es versteht sich, daß statt der zeichnerisch dargestell ten Ausführungsform mit zwei Gruppen von jeweils drei längenverstellbaren Elementen auch zwei Gruppen von je weils vier (oder aber auch mehr) längenverstellbaren Elementen vorgesehen sein können.

Um eine Neigung der Deckplatte 12 relativ zu der Boden platte 10 in jeder denkbaren Richtung zu ermöglichen, müssen die Gelenke 26, 28, 30 eine Bewegung in zwei auf einander senkrecht stehenden Achsen ermöglichen. Bei ei ner - bei Stellzylindern regelmäßig gegebenen - drehbe weglichen Anordnung der anderen Körper 20, 22, 24 rela tiv zu den ersten Körpern 14, 16, 18 brauchen die Gelen ke 26, 28, 30 lediglich als einfache Achsengelenke aus gebildet zu sein.

Regelmäßig wird jedes der längenverstellbaren Elemente beider Gruppen mit einem eigenen Antrieb versehen sein. Es kommt jedoch auch eine konstruktive Lösung in Be tracht, bei der sich die anderen Körper 20, 22, 24 bei dem Ausfahren entsprechend um die eigene Achse drehen, wobei diese Drehung über die Gelenke 26, 28, 30 auf die anderen Körper der längenverstellbaren Elemente der an deren Gruppe übertragen wird und eine entsprechende Län gung dieser anderen längenverstellbaren Elemente be wirkt. Bei einer derartigen Ausbildung brauchen ledig lich die längenverstellbaren Elemente einer der Gruppen mit entsprechenden Antrieben versehen zu sein. Die Ge lenke sind dabei als homokinetische Gelenke auszubilden.

Es versteht sich, daß durch Aneinandersetzen einer Mehr zahl derartiger Gelenkelemente ein vielseitig verwendba rer Gelenkarm hergestellt werden kann. Um dabei das Län gungsverhältnis zu verbessern, können die Stellzylinder der ersten Gruppe des nachfolgenden Gelenkelements neben den längenverstellbaren Elementen der anderen Gruppe des ersten Gelenkelements angeordnet werden, wie dies in Fig. 4 in einer abgebrochenen, abgewickelten Darstellung schematisch angedeutet ist.

Claims

1. Gelenkelement für Manipulatoren oder dergleichen, mit einer ersten Gruppe von wenigstens drei längenverstellbaren Elementen, deren eine Körper (14, 16, 18) miteinander fest verbunden sind und deren zu dem einen Körper (14, 16, 18) längsbewegliche andere Körper (20, 22, 24) ein Gelenk (26, 28, 30) tragen, gekennzeichnet durch eine zweite Gruppe von längsverstellbaren Elementen, deren eine Körper (32, 34, 36) miteinander fest verbunden sind und deren zu dem einen Körper (32, 34, 36) längsbewegliche andere Körper (38, 40, 42) mit jeweils einem der anderen Körper (20, 22, 24) der ersten Gruppe von längsverstellbaren Elementen über die Gelenke (26, 28, 30) verbunden sind, wobei die Längsverstellung miteinander verbundener Elemente der beiden Gruppen jeweils übereinstimmend erfolgt.

2. Gelenkelement für Manipulatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elemente der beiden Gruppen mit einem eigenen Antrieb versehen ist.

3. Gelenkelement nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer drehbeweglichen Ausbildung der anderen Körper (20, 22, 24; 38, 40, 42) die Gelenke (26, 28, 30) rechtwinklig zu der Drehachse der anderen Körper (20, 22, 24; 38, 40, 42) ausgerichtete Achsengelenke sind.

4. Gelenkelement nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegen Verdrehung gesicherter Ausbildung der anderen Körper (20, 22, 24; 38, 40, 42) die Gelenke (26, 28, 30) Universalgelenke, insbesondere Kreuz- oder Kardan-Gelenke, sind.

5. Gelenkelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von längenverstellbaren Elementen, bei denen sich der andere Körper (20, 22, 24) bei Längenverstellung um die eigene Achse dreht, diese Drehung über die Gelenke (26, 28, 30) von den anderen Körpern (20, 22, 24) der ersten Gruppe von Elementen auf die anderen Körper (38, 40, 42) der zweiten Gruppe von Elementen übertragen werden, wodurch eine Längenverstellung der Elemente der ersten Gruppe eine entsprechende Längenverstellung der Elemente der anderen Gruppe verursacht, wobei lediglich die Elemente einer der Gruppen mit einem Antrieb versehen sind.

6. Gelenkelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (26, 28, 30) homokinetische Gelenke sind.