发明名称 用于二元件之相对运动的装置
摘要 用于二元件(1,2)之相对运动的装置包含藉着连接配置(4)而串联连接的二连杆配置(5,6)。第一连杆配置(5)包含长度相等且平行的至少三个连杆(9,14),连杆在连接配置(4)与元件(2)之间沿着连杆的纵向观察时被定位成三角形关系。第二连杆配置(6)包含作用在连杆配置(4)与元件(1)之间的至少一平行四边形。第一及第二力施加配置(17,18)可使第一连杆配置(5)枢转。第三力施加配置(33)可使第二连杆配置(6)枢转。(图2)
申请公布号 TW374055 申请公布日期 1999.11.11
申请号 TW086109467 申请日期 1997.07.03
申请人 亚夕布朗波威股份有限公司 发明人 托格尼.布罗贾德
分类号 B25J9/12;B25J9/06 主分类号 B25J9/12
代理机构 代理人 林志刚
主权项 1.一种用于二元件(1,2)之相对运动的装置,包含: 形成第一连杆配置(5)与运动配置(6)之间的连接的 连接配置(4),运动配置是设置在连接配置(4)与二元 件之一(1,2)之间,而第一连杆配置(5)是设置在连接 配置(4)与另一元件(2,1)之间,第一连杆配置(5)包含 经由接头(7,8;43,44)连接于连接配置(4)及相关的元 件(2,1)以可于所有的方向枢转的至少二第一连杆(9 ),该第一连杆与连接配置(4)及相关的元件(1,2)一起 形成至少一第一四连杆系统(FS1),运动配置(6)可容 许连接配置(4)与相关的元件之间的相对运动;及 致动连杆配置(5)及运动配置(6)以改变元件(1,2)之 间的相对位置的力施加配置(19,20,33), 其特征为第一连杆配置(5)包含经由接头(15,16)连接 于连接配置(4)及相关的元件(2,1)以可于所有的方 向枢转的至少一第三连杆(14),且第一与第三连杆(9 ,14)的接头以三角形组态设置。2.如申请专利范围 第1项的用于二元件之相对运动的装置,其中第三 连杆(14),第一连杆(9)的每一个,连接配置(4),及相关 的元件(1,2)形成第三四连杆系统(FS3)。3.如申请专 利范围第1项的用于二元件之相对运动的装置,其 中第一连杆配置(5)中的第一连杆(9)的长度相等。4 .如申请专利范围第1项的用于二元件之相对运动 的装置,其中第一连杆配置(5)中的第一连杆(9)互相 平行。5.如申请专利范围第1项的用于二元件之相 对运动的装置,其中运动配置(6)可在维持连接配置 (4)与相关的元件(1,2)之间就倾斜度而论的固定关 系的同时容许二者之间的相对运动。6.如申请专 利范围第1项的用于二元件之相对运动的装置,其 中运动配置(6)由第二连杆配置形成,该第二连杆配 置包含可相对于连接配置(4)及相关的元件(1,2)枢 转的至少一第二连杆(10)。7.如申请专利范围第6项 的用于二元件之相对运动的装置,其中第二连杆配 置(6)包含至少二第二连杆(10,11),其与连接配置(4) 及相关的元件(1,2)一起形成第二四连杆系统(FS2)。 8.如申请专利范围第7项的用于二元件之相对运动 的装置,其中第二连杆配置(6)中的第二连杆(10,11) 的长度相等。9.如申请专利范围第7项的用于二元 件之相对运动的装置,其中第二连杆配置(6)中的第 二连杆(10,11)互相平行。10.如申请专利范围第1项 的用于二元件之相对运动的装置,其中第一与第三 连杆(9,14)的长度相等。11.如申请专利范围第1项的 用于二元件之相对运动的装置,其中第一与第三连 杆(9,14)互相平行。12.如申请专利范围第1项的用于 二元件之相对运动的装置,其中第一连杆配置(5)的 连杆(9,14;79)与相关的接头(7,8,15,16)一起形成容许 连接配置(4)与相关的元件(2,1)之间绕垂直于在连 杆(9,14)的末端处的接头(7,15;8,16)所在的平面的轴 的相对旋转的连接。13.如申请专利范围第1项的用 于二元件之相对运动的装置,其中第一连杆配置(5) 的连杆(9,14)与相关的接头(7,8,15,16,43,44)一起形成 连接配置(4)与相关的元件(1,2)之间的连接,该连接 的至少之一具有抵抗旋转的刚性,亦即可传递绕平 行于该连接的轴的转矩。14.如申请专利范围第1项 的用于二元件之相对运动的装置,其中第二连杆配 置(6)是设置在连接配置(4)与元件中的第一元件(1) 之间,第一连杆配置(5)是设置在连接配置(4)与元件 中的第二元件(2)之间,且第二元件(2)要承载工作构 件(3)。15.如申请专利范围第14项的用于二元件之 相对运动的装置,其中第一及第二力施加配置(17,18 )可使第一连杆配置(5)中的第一及第三连杆(9,14)相 对于连接配置(4)枢转。16.如申请专利范围第15项 的用于二元件之相对运动的装置,其中第一及第二 力施加配置(17,18)各包含力施加构件(19,20),该力施 加构件(19,20)具有相对于第一元件(1)为固定的固定 部份,及相对于固定部份具有一个自由度且经由连 杆臂配置(23,24)连接于第二元件(2)的可移动部份(21 ,22),且第一及第二力施加配置可于互相不同的方 向致动第二元件。17.如申请专利范围第16项的用 于二元件之相对运动的装置,其中第一力施加配置 (17)中的连杆臂配置(23)包含经由接头(27,29)铰接于 第二元件(2)及铰接于可移动部份(21)的至少二连杆 臂(26),该接头(27,29)使各别连杆臂(26)可相对于第二 元件(2)及可移动部份(21)于所有的方向枢转。18.如 申请专利范围第17项的用于二元件之相对运动的 装置,其中第二力施加配置(18)中的连杆臂配置(24) 包含使连杆臂配置可相对于可移动部份(22)及第二 元件(2)于所有的方向枢转的接头(32)。19.如申请专 利范围第1项的用于二元件之相对运动的装置,其 中连杆臂配置(24)的接头(32)可容许连杆臂配置(24) 相对于可移动部份(22)及/或第二元件(2)旋转。20. 如申请专利范围第16项的用于二元件之相对运动 的装置,其中第一及第二力施加配置的力施加构件 (19,20)的至少之一由旋转机构形成,旋转机构的定 子形成固定部份,而旋转机构的转子形成可移动部 份(21,22)或包含于可移动部份(21,22)中。21.如申请 专利范围第14项的用于二元件之相对运动的装置, 其中第三力施加配置(33)可使第二连杆配置中的第 二连杆(10,11)相对于第一元件(1)枢转。22.如申请专 利范围第9项的用于二元件之相对运动的装置,其 中第一元件(1)由互相铰接的两部份(1A,1B)形成,第 四力施加配置(34)可两部份中第二部份(1B)相对于 第一部份(1A)枢转,且第二部份(1B)形成第二四连杆 系统(FS2)中的一连杆,因为其铰接于二第二连杆(10, 11)。23.如申请专利范围第13项的用于二元件之相 对运动的装置,其中二第一连杆(9c)藉着以一个自 由度可旋转地连接于连接配置(4c)及第二元件(2c) 的连接部份(43)而互连,该二第一连杆藉着接头(44) 而以一个自由度可枢转地连接于连接部份,该接头 (44)形成垂直于连接部份相对于连接配置及第二元 件旋转的轴的枢转轴,且该二第一连杆(9c)被固定 成抵抗绕其旋转轴相对于连接部份(43)的旋转,因 而第一连杆(9c),连接部份(43),及接头(44)形成连接 配置(4c)与第二元件(2c)之间的连接,该连接具有抵 抗绕平行于连杆(9c)的轴旋转的刚性。24.如申请专 利范围第9项的用于二元件之相对运动的装置,其 中第二连杆配置(6k)设置在连接配置(4k)与元件中 的第二元件(2k)之间,第一连杆配置(5k)设置在连接 配置(4k)与元件中的第一元件(1k)之间,且第二元件 可承载工作构件(3k)。25.如申请专利范围第24项的 用于二元件之相对运动的装置,其中第一及第二力 施加配置(17k,18k)可使第一连杆配置(5k)中的第一及 第三连杆(9k,14k)相对于第一元件(1k)枢转。26.如申 请专利范围第25项的用于二元件之相对运动的装 置,其中第一及第二力施加配置(17k,18k)各包含力施 加构件(18k,19k),该力施加构件(18k,19k)具有相对于第 一元件(1k)为固定的固定部份,及可移动部份(21k), 该可移动部份可致动第一及第三连杆(9k,14k)以相 对于第一元件(1k)枢转。27.如申请专利范围第13项 的用于二元件之相对运动的装置,其中二第一连杆 (9k)藉着以一个自由度可旋转地连接于连接配置(4k )及第一元件(1k)的连接部份(43k)而互连,该二第一 连杆(9k)藉着接头(44k)以一个自由度可枢转地连接 于连接部份,该接头(44k)形成垂直于连接部份相对 于连接配置(4k)及第一元件(1k)旋转的轴的轴,且该 二第一连杆被防止绕其旋转轴相对于连接部份(43k )枢转,因而第一连杆(9k),连接部份(43k),及接头(44k) 形成连接配置(4k)与第一元件(1k)之间的连接,该连 接具有抵抗绕平行于连杆(9k)的轴旋转的刚性。28. 如申请专利范围第24项的用于二元件之相对运动 的装置,其中第三力施加配置(33k)可使第二连杆配 置(6k)中的第二连杆(10k,11k)相对于连接配置(4k)枢 转。29.如申请专利范围第28项的用于二元件之相 对运动的装置,其中第三力施加配置(33k)包含连接 于第一元件的固定部份,及配置来经由连杆臂配置 (69)致动第二连杆之一(10k)的可移动部份(70)。30.如 申请专利范围第24项的用于二元件之相对运动的 装置,其中第一元件(1k)由互相铰接的两部份(1kA,1kB ,)形成,第四力施加配置(34k)可使两部份中的第二 部份(1kB)相对于第一部份(1kA)枢转,且第二部份经 由第三连杆(14k)连接于连接配置(4k)。31.如申请专 利范围第1项的用于二元件之相对运动的装置,其 中用来将力从第一元件(1)上的驱动构件(46)传输至 第二元件(2)上的从动构件(3)的传动配置包含平行 于平行四边形的第一及第二四连杆系统中的连杆 延伸的轴(47,49),该轴藉着(a)十字接头(48)及(b)角齿 轮(50)之一或两者而互连。32.如申请专利范围第1 项的用于二元件之相对运动的装置,其中用来将力 从第一元件(1b)上的驱动构件(36)传输至第二元件(2 b)上的从动构件(42A)的传动配置包含可藉着驱动构 件而产生枢转运动的臂(37),及设置在此臂与从动 构件(42A)之间且可使从动构件(42A)旋转的连杆臂配 置(38-41)。33.如申请专利范围第32项的用于二元件 之相对运动的装置,其中从动构件(42A)可使第二元 件(2b)上的工作构件(3b)旋转。34.如申请专利范围 第32项的用于二元件之相对运动的装置,其中于停 置位置的传动配置的臂(37)平行于第二连杆配置(6b )中的第二连杆,而连杆臂配置中所包含的连杆臂( 39)于该停置位置与第一连杆配置(5b)中的第一及第 三连杆平行。35.如申请专利范围第1项的用于二元 件之相对运动的装置,其中工作构件(3d)的承载配 置(51)铰接于第二元件(2d),承载配置可藉着包含力 施加构件(54)的至少一第五力施加配置(53)而相对 于第二元件转动,该力施加构件(54)被配置于第一 元件(1d)上,且经由至少一连杆臂(56)致动承载配置 。36.如申请专利范围第35项的用于二元件之相对 运动的装置,其中工作构件(68)藉着包含力施加构 件的至少一第六力施加配置而可移动地配置于承 载配置(51j)上,该力施加构件设置于第一元件(1j)上 以经由至少一连杆臂(67)致动工作构件(68)来相对 于承载配置(51j)移动。37.如申请专利范围第17项的 用于二元件之相对运动的装置,其中第一力施加配 置(17m)中的力施加构件(19m)之可移动部份刚性连接 于第四四连杆系统(FS4)中的一连杆(21m),该第四四 连杆系统(FS4)的外端连杆(71)转离第一元件而形成 至连杆臂配置(23)的连接。38.如申请专利范围第37 项的用于二元件之相对运动的装置,其中至少一第 七力施加配置(72)包含力施加构件,该力施加构件 可使第四四连杆系统(FS4)的相对于外端连杆的一 连杆(73)相对于第一元件(1m)枢转,以使第四四连杆 系统(FS4),相关的连杆臂配置(23m),及第一连杆配置( 5m)歪斜。39.如申请专利范围第12项的用于二元件 之相对运动的装置,其中第一及第二连杆(9n,14n)在 位于其末端的接头之间包含旋转连接(79),该旋转 连接(79)容许于旋转连接的两侧的连杆部份绕平行 于连杆的旋转轴旋转。40.如申请专利范围第1至39 项中任一项的用于二元件之相对运动的装置,其中 该装置由工业机器人形成,其第二元件(2)要直接或 间接承载至少一工作构件(3)。图式简单说明: 第一图为根据本发明的机器人的示意侧视图; 第二图为机器人的示意立体图; 第三图及第四图类似于第一图,显示于不同位置的 机器人; 第五图显示从上方观察的机器人; 第六图为相应于第五图的显示由机器人所占据的 空间的平面图; 第七图为在产生第一图至第六图所示的机器人的 镜像变化下显示四个不同的机器人放置成互相接 近地工作的平面图; 第八图为显示先前实施例的变化的示意立体图; 第九图及第十图为显示于二稍微不同的位置的另 一机器人变化的立体图; 第十一图为根据第九图及第十图的机器人于不同 位置的侧视图; 第十二图为显示用来将力从第一元件上的驱动构 件传输至第二元件上的从动构件的传动配置的实 施例的立体图; 第十三图及第十四图为显示另外的机器人变化的 示意立体图; 第十五图为第十二图所示的传动配置的变化的侧 视图; 第十六图为显示配置于可相对于第二元件移动的 承载配置上的工作构件的立体图; 第十七图为显示第一及第二四连杆系统的可能协 作的侧视图; 第十八图至第二十三图为显示于不同的应用情况 的不同的机器人变化的侧视图; 第二十四图及第二十五图为显示另一机器人变化 的示意立体图; 第二十六图及第二十七图为显示于两不同位置的 另一机器人变化的部份的立体图; 第二十八图为显示根据第十三图及第十四图的实 施例中的可能设计的详细立体图; 第二十九图为显示相关于第一连杆配置的另外设 计的立体图。
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