Patent DE-102014105393-B4 (DE)
Title: Roboterarm mit sphärischer Kopplung
Inventor: WANG REN-JENG
IPC: B25J9/02
Filed: 2014-04-15
Granted: 2022-07-28
Abstract: Roboterarm (10) umfassend:
 Eine erste gekrümmte Verbindung (31) mit einem ersten und einem zweiten Schwenkbereich (311, 312) an zwei jeweiligen Enden, und bereitgestellt mit einer ersten und einer zweiten imaginären Achse (L1, L2), die durch den ersten beziehungsweise den zweiten Schwenkbereich (311, 312) laufen und sich in einem Zentrum einer sphärischen Drehung (C) kreuzen, worin der erste Schwenkbereich (311) durch die erste Antriebseinheit (24) zum Drehen angetrieben wird;
 eine erste Antriebseinheit (24) zum Antreiben der ersten gekrümmten Verbindung (31), damit sich diese um die erste imaginäre Achse (L1) dreht, worin die erste Antriebseinheit (24) einen Motor, zwei Antriebsscheiben (244, 245) und einen Riemen (246) umfasst;
 ein erstes Rad (32), das mit einer dritten imaginären Achse (L3) definiert vorliegt, die durch das Zentrum der sphärischen Drehung (C) läuft;
 eine zweite Antriebseinheit (26) zum Antreiben des ersten Rads (32), damit sich dieses um die dritte imaginäre Achse (L3) dreht, worin die zweite Antriebseinheit (26) einen Motor (262) und ein Übertragungsrad (264) umfasst;
 eine zweite gekrümmte Verbindung (33) mit einem dritten und einem vierten Schwenkbereich (331, 332) an zwei jeweiligen Enden, und bereitgestellt mit einer vierten imaginären Achse (L4), die durch den vierten Schwenkbereich (332) und das Zentrum der sphärischen Drehung (C) läuft, wobei der dritte Schwenkbereich (331) der zweiten gekrümmten Verbindung (33) drehbar mit dem zweiten Schwenkbereich (312) der ersten gekrümmten Verbindung (31) verbunden ist;
 ein zweites Rad (34), das an dem dritten Schwenkbereich (331) der zweiten gekrümmten Verbindung (33) befestigt vorliegt und mit dem zweiten Schwenkbereich (312) der ersten gekrümmten Verbindung (31) drehbar verbunden ist;
 ein erstes flexibles Band (37), das um das Übertragungsrad (264), das erste und das zweite Rad (32, 34) herumgewickelt ist und an der zweiten gekrümmten Verbindung (33) befestigt vorliegt, um das zweite Rad (34) und die zweite gekrümmte Verbindung (33) so anzutreiben, dass sie sich um die zweite imaginäre Achse (L2) drehen, wenn sich das erste Rad (32) dreht;
 eine Werkzeugverbindung (35) und ein drittes Rad (36), die aneinander befestigt vorliegen und mit dem vierten Schwenkbereich (332) der zweiten gekrümmten Verbindung (33) drehbar verbunden sind; worin die Werkzeugverbindung (35) an zwei Enden entsprechend einen fünften Schwenkbereich (351) und einen Installationsbereich (352) aufweist, worin der fünfte Schwenkbereich (351) mit dem vierten Schwenkbereich (332) der zweiten gekrümmten Verbindung (33) drehbar verbunden und relativ 5 zu dem vierten Schwenkbereich (332) über die vierte imaginäre Achse (L4) drehbar ist, worin der Installationsbereich (352) angepasst ist, mit der Werkzeugvorrichtung verbunden zu werden; sowie
 ein zweites flexibles Band (38), das um das zweite und das dritte Rad (34, 36) herumgewickelt ist und an der ersten gekrümmten Verbindung (31) befestigt vorliegt, um das dritte Rad (36) und die Werkzeugverbindung (35) so anzutreiben, dass sie sich um die vierte imaginäre Achse (L4) drehen, wenn sich das zweite Rad (34) dreht,
 worin der Außenradius des ersten Rads (32) dem des dritten Rads (36) entspricht und das Doppelte von dem des zweiten Rads (34) ist, so dass der fünfte Schwenkbereich (351) im Wesentlichen auf den ersten Schwenkbereich (311) der ersten gekrümmten Verbindung (31) gerichtet und der Installationsbereich (352) dem ersten Schwenkbereich (311) derart abgewandt ist, dass sich der Installationsbereich (352) auf einer imaginären Ebene erstreckt, die durch die dritte imaginäre Achse (L3), die vierte imaginäre Achse (L4) und das Zentrum der sphärischen Drehung (C) definiert wird;
 worin die erste gekrümmte Verbindung (31) zwei Stäbe (31A, 31B) aufweist, die sich synchron bewegen, und worin sich die zweite gekrümmte Verbindung (33) und das erste und das zweite Rad (32, 34) zwischen den Stäben (31A, 31B) befinden.