WO2012152559A1

WO2012152559A1 - Vorrichtung zum bewegen und positionieren eines objekts im raum

Info

Publication number: WO2012152559A1
Application number: PCT/EP2012/057172
Authority: WO
Inventors: Michel Huser; Matthias Tschudi; David Keiffer; Alain Teklits; Mohamed Bouri; Reymond Clavel; Marc-Olivier Demaurex
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2012-11-15
Also published as: DE102011075418A1; EP2704883A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum, mit einer Basisplattform (11), an der insbesondere drei, mit Servomotoren (16) ausgestattete Antriebseinheiten (15) angeordnet sind, die über hebelförmige Übertragungselemente (24) mit jeweils zwei Armen (31, 32) zusammenwirken, die auf der dem Übertragungselement (24) abgewandten Seite mit einem Trägerelement (40) verbunden sind, an dem eine Einrichtung (42) zum Handhaben des Objekts befestigt ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Ausgangswellen (21) der Servomotoren (16) über die Übertragungselemente (24) unmittelbar, das heißt ohne Verwendung von mit den Servomotoren (16) verbundenen Getrieben, mit den jeweiligen beiden Armen (31, 32) gekoppelt sind, und dass im Bereich der Übertragungselemente (24) und/oder der Arme (31, 32) und/oder des Trägerelements (40) mechanische Schwingungsdämpfungselemente (100; 100a bis 100f) zum Dämpfen von durch die Servomotoren (16) erzeugten Schwingungen angeordnet sind.

Description

Beschreibung Titel

Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige, aus der US 4,976,582 bekannte Vorrichtung dient insbesondere dazu, Gegenstände, die in mehr oder weniger ungeordneter Anordnung auf einer Zufördereinrichtung, zum Beispiel einem Förderband, gefördert werden zu übernehmen und beispielsweise an dafür vorgesehener Position in einer Verpackung abzulegen. In der Praxis ist ein derartiger Anwendungsfall beispielsweise das Verpacken von auf einem Förderband zugeförderten stückigen Lebensmittel, wie

Keksen, in Aufnahmefächer einer Blisterpackung. Hierzu weist die bekannte Vorrichtung eine Basisplattform auf, in der Antriebseinheiten zum Bewegen von Armen angeordnet sind, wobei die den Antriebseinheiten gegenüberliegenden Endbereiche der Arme mit einem Trägerelement verbunden sind, das durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheiten im Raum frei beweglich ist. An dem Trägerelement ist wiederum beispielsweise ein Greifer, zum Beispiel in Form eines Sauggreifers angeordnet, der die einzelnen Gegenstände produktschonend hält und zwischen Positionen im Raum fördert. Zusätzlich ist insbesondere ein Kamerasystem vorgesehen, das die Gegenstände erfasst und der Ansteuerung des Trägerelements dient. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass mittels eines zusätzlichen Übertragungselements die mit dem Trägerelement verbundene Halteeinrichtung in einer vierten Achse drehbar angeordnet ist, um den Gegenstand in der gewünschten Position zu übernehmen bzw. ablegen zu können. Derartige, aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen weisen üblicherweise Antriebseinheiten auf, deren Servomotoren über ein mit dem jeweiligen Servomotor gekoppeltes Getriebe mit dem angesprochenen Arm verbunden ist. Nachteilig dabei ist, dass beim Betrieb der Servomotoren, wenn diese unmittel- bar, das heißt ohne Zwischenschaltung eines Getriebes mit dem entsprechenden

Arm verbunden ist, Schwingungen vom Servomotor erzeugt werden, die sich über die Abtriebswelle des Servomotors in die Arme der Vorrichtung bis in das Trägerelement hinein und somit auch bis auf den Gegenstand übertragen. Diese Schwingungen äußern sich zum einen in einem wahrnehmbaren, für einen sich neben der Vorrichtung befindlichen Beobachter störenden Geräusch, und zum anderen werden dadurch die Bauteile der Vorrichtung zusätzlich beansprucht und gegebenenfalls sogar die Gegenstände beschädigt, insbesondere zum Beispiel bei stoß- bzw. vibrationsempfindlichen Nahrungsmitteln. Ein weiterer Aspekt bei einer derartigen Vorrichtung betrifft die Forderung, dass sich diese, insbesondere wenn sie im Bereich der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt werden soll, einfach reinigen lässt sowie eine möglichst einfache (geschlossene) Bauform aufweisen soll, bei der zusätzlich vermieden wird, dass bei der Vorrichtung verwendete Schmierstoffe, wie sie beispielsweise bei der Verwen- dung von Getrieben im Bereich von Servomotoren vorkommen, bei der Reinigung ausgeschwemmt werden können.

Offenbarung der Erfindung

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die oben beschriebenen Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll ein mechanisch vereinfachter Aufbau durch den Wegfall eines mit dem Servomotor verbundenen Getriebes erzielt werden, der neben einer Kostenreduzierung auch die angesprochene Reinigbarkeit der Vorrichtung verbessert, wobei gleichzeitig die Erzeugung bzw. die Weiterleitung von Vibrationen bzw. Schwingungen zumindest weitestgehend verhindert werden soll. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausgangswellen der Antriebseinheiten über die Übertragungselemente unmittelbar, das heißt ohne Verwendung von mit dem Servomotor verbundenen Getrieben, mit den jeweiligen Armen gekoppelt sind, und dass im Bereich der Übertragungselemente und/oder der Arme und/oder des Trägerelements mechanische Schwingungs- dämpfungselemente zum Dämpfen von durch den Servomotor erzeugten

Schwingungen angeordnet sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum sind in den Unteransprüchen angege- ben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.

In einer ersten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schwingungsdämpfungselemente an den den Armen zugewandten

Endbereichen der Übertragungselemente angeordnet sind und eine in einem Dämpfungsmedium angeordnete Dämpfungsmasse umfassen. Durch die in dem Dämpfungsmedium angeordnete Dämpfungsmasse werden dabei die über die Ausgangswellen des Servomotors eingeleiteten Schwingungen wirkungsvoll ge- dämpft, wobei als Dämpfungsmedium insbesondere eine Flüssigkeit Verwendung findet, die mit Blick auf die angesprochene Reinigbarkeit hinsichtlich ihrer Zusammensetzung ausgewählt werden kann.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der ersten konstruktiven Lösung wird vorgeschlagen, dass die Dämpfungsmasse mittels wenigstens eines Federelements in dem Dämpfungsmedium positioniert ist. Dadurch wird die sichere Funktion des Dämpfungselements sichergestellt.

Eine weitere konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schwingungsdämpfungselemente im Bereich eines Verbindungselements zum

Verbinden des Übertragungselements mit den beiden Armen angeordnet sind, und dass die Schwingungsdämpfungselemente eine elastische Dämpfungsmasse, insbesondere aus Gummi, umfassen. Eine derartige Lösung hat den Vorteil eines besonders einfachen und kostengünstigen Aufbaus und vermeidet darüber hinaus dadurch, dass keine (flüssigen) Fremdstoffe zur Dämpfung verwendet werden, eine problemlose Reinigbarkeit. Weiterhin ist als Vorteil anzusehen, dass diese Lösung relativ kompakt baut und somit wenig zusätzlichen Bauraum an der Vorrichtung einnimmt. Durch die genaue Dimensionierung (insbesondere E-Modul und geometrische Maße) des Schwingungsdämpfungselements lässt sich darüber hinaus das Schwingungsdämpfungselement relativ einfach an die jeweiligen spezifischen Anforderungen anpassen.

Eine weitere konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine mit dem Übertragungselement verbundene Ausgangswelle des Servomotors einen Verlängerungsabschnitt aufweist, auf dem ein Schwingungsdämpfungselement, insbesondere ein Lanchesterdämpfer, angeordnet ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass ein standardisiertes Schwingungsdämpfungselement verwendet werden kann, das sich relativ einfach mit dem Servomotor verbinden lässt.

Besonders bevorzugt zur einfachen Montage des Schwingungsdämpfungselements ist es dabei, wenn das Schwingungsdämpfungselement auf der dem Servomotor abgewandten Seite des Übertragungselements angeordnet ist.

Eine weitere konstruktive Alternative zur Ausbildung des Schwingungsdämpfungselements sieht vor, dass dieses als ein aus elastischem Material bestehendes Kupplungselement ausgebildet ist, das zwei Abschnitte eines Arms miteinander verbindet. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass es sich ebenfalls konstruktiv und herstellungstechnisch relativ einfach realisieren lässt und darüber hinaus relativ wenig Bauraum an der Vorrichtung benötigt.

Alternativ bzw. zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Schwingungsdämp- fungselemente als Verbindungsfeder ausgebildet sind, die die zwei einer Antriebseinheit zugeordneten Arme miteinander verbindet, wobei im Bereich der Verbindungsfeder eine Dämpfungsmasse, insbesondere aus elastischem Material angeordnet ist.

Bei dieser Ausgestaltung lässt sich das Schwingungsdämpfungselement ebenfalls relativ einfach an die jeweiligen Anforderungen anpassen, indem beispielsweise durch eine entsprechende Wahl des Materials oder der Geometrie der Verbindungsfeder bzw. der Dämpfungsmasse eine relativ einfache Anpassung an das Schwingungsverhalten des Servomotors ermöglicht wird. Darüber hinaus können die Verbindungsfedern derart angeordnet bzw. ausgebildet sein, dass sie sich beispielsweise zum Reinigen der Vorrichtung relativ einfach von den Armen entfernen bzw. nach der Reinigung einfach an diesen befestigen lassen.

Zuletzt wird eine konstruktive Ausbildung der Schwingungsdämpfungselemente vorgeschlagen, bei der die Arme mit dem Trägerelement über Verbindungselemente verbunden sind, wobei zwischen den Verbindungselementen und dem Trägerelement wenigstens ein aus elastischem Material bestehendes Schwin- gungsdämpfungselement angeordnet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.

Diese zeigt in:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum,

Fig. 2 Bestandteile einer Antriebseinheit mit einem Servomotor, wie diese bei der Vorrichtung gemäß der Fig. 1 verwendet werden, in Explosionsdarstellung,

Fig. 3a

und 3b Darstellungen einer ersten erfindungsgemäßen Anordnung und Ausbildung der Schwingungsdämpfungselemente in perspektivischer Teilansicht sowie in geschnittener Darstellung,

Fig. 4a

bis 4c eine zweite konstruktive Ausgestaltung der Schwingungsdämpfungselemente in perspektivischer Darstellung bzw. im Längsschnitt,

Fig. 5a

und 5b eine dritte konstruktive Ausgestaltung der Schwingungsdämpfungselemente im Bereich eines Arms im Längsschnitt bzw. in perspektivischer Darstellung, Fig. 6a

und 6b eine vierte konstruktive Ausgestaltung der Schwingungsdämpfungsele- mente in perspektivischer Ansicht bzw. in einer Schnittdarstellung,

Fig. 7 eine fünfte konstruktive Ausgestaltung eines Schwingungsdämpfungs- elements in Form einer zwei Arme verbindenden Feder mit einem darin angeordneten elastischen Material in geschnittener Darstellung und

Fig. 8 eine fünfte konstruktive Ausgestaltung der Schwingungsdämpfungsele- mente im Bereich des Trägerelements in perspektivischer Ansicht.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Bewegen und Positionieren eines nicht dargestellten Objekts im Raum dargestellt. Eine derartige Vorrichtung 10 findet beispielsweise Verwendung zum Aufnehmen eines stückigen Nahrungsmittels, wie beispielsweise eines Kekses von einem (ebenfalls nicht dargestellten) Zuförderband und zum Ablegen des Gegenstandes beispielsweise in die Aufnahme eines Verpackungsbehälters, zum Beispiel einer Blisterpackung.

Die an einem Gestell oder einer Säule montierte Vorrichtung 10 weist eine Basisplattform 1 1 auf, an deren drei Trägerplatten 12 beispielhaft drei Antriebseinheiten 15 angeordnet bzw. befestigt sind, die jeweils identisch ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die drei Antriebseinheiten 15 dabei in gleichmäßigen Winkelabständen, das heißt in einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet. Jede der Antriebseinheiten 15 umfasst einen Servomotor 16 mit einem Wnkel- geber 17, der über jeweils eine Leitung 18 von der Steuereinrichtung 20 der Vorrichtung 10 angesteuert wird. Der Servomotor 16 ist mit einer Stirnseite mit der Trägerplatte 12 verbunden, insbesondere verschraubt, und weist eine Ausgangswelle 21 auf, die entsprechend des Doppelpfeils 22 (Figur 2) drehbar ist. Die Ausgangswelle 21 durchdringt ein Loch 23 in der Trägerplatte 12 und ist unmittelbar, das heißt ohne Verwendung eines mit dem Servomotor 16 gekoppelten Getriebes, mit einem Hebel 24 verbunden, der auf der dem Servomotor 16 gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte 12 angeordnet ist. Am Hebel 24 ist auf der der Ausgangswelle 21 gegenüberliegenden Seite ein Gelenk 25 mit zwei Gelenkkugeln 26, 27 angeordnet, die mit entsprechenden Gelenkpfannen 28, 29 gekoppelt sind. Jede der Gelenkpfannen 28, 29 ist mit einem Ende eines Arms 31 , 32 gekoppelt, wobei die beiden Arme 31 , 32 parallel zueinander angeordnet sind und dieselbe Länge aufweisen. Die den Gelenkpfannen 28, 29 gegenüberliegenden Endbereiche der Arme 31 , 32 sind wiederum, wie insbesondere anhand der Fig. 8 erkennbar ist, über weitere, nicht dargestellte Gelenkpfannen mit gegenüberliegenden Gelenkkugeln 33, 34 eines stab- förmigen Verbindungselements 35 gekoppelt.

Da im Ausführungsbeispiel drei Antriebseinheiten 15 mit entsprechenden Servomotoren 16, Hebeln 24 sowie je zwei Armen 31 , 32 vorgesehen sind, gilt das oben Gesagte selbstverständlich in analoger Weise für alle drei Antriebseinheiten 15.

Die jeweiligen, dem Hebel 24 gegenüberliegenden Endbereiche der Arme 31 , 32 sind somit über insgesamt drei Verbindungselemente 35 mit einem Trägerelement 40 verbunden, das als Aufnahmeplatte ausgebildet ist, und in einem mittleren Bereich ein Durchgangsloch 41 aufweist. Mit der Unterseite des Trägerelements 40 ist ein in der Fig. 1 lediglich symbolhaft dargestellter Manipulator 42 verbindbar, der zum Greifen der angesprochenen Gegenstände geeignet ist, und beispielhaft zwei in Richtung der Doppelpfeile 43 bewegbare Finger 44, 45 um- fasst. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Manipulator 42 um eine zusätzliche, in der Fig. 1 erkennbare Drehachse 46 drehbar angeordnet ist, wozu beispielsweise eine weitere, in den Figuren nicht dargestellte Welle dient, die über einen zusätzlichen Antrieb im Bereich der Basisplattform 1 1 drehbar ist, und die mit ihrem der Basisplattform 11 gegenüberliegenden Ende das Durchgangs- loch 41 durchdringt und mit dem Manipulator 42 gekoppelt ist.

Eine derartige, soweit beschriebene Vorrichtung 10 ist hinsichtlich der Verwendung von Servomotoren 16, Hebeln 24 sowie Armen 31 , 32 und einem Trägerelement 40 an sich bekannt. Durch die unmittelbare Kopplung der Servomotoren 16 mit den Hebeln 24 bzw. den Armen 31 , 32, ohne Verwendung eines zwischengeschalteten Getriebes, ergibt sich die Problematik von durch die Servo- motoren 16 erzeugten Schwingungen, die sich über die angesprochenen Elemente bis auf den Manipulator 42 übertragen. Um dem entgegenzuwirken weist die Vorrichtung 10 erfindungsgemäß einzeln oder in Kombination Schwingungs- dämpfungselemente 100 auf, die im Folgenden beispielhaft erläutert werden:

Bei dem in den Fig. 3a und 3b dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist im Bereich des Hebels 24 auf der der Ausgangswelle 21 gegenüberliegenden Seite des Servomotors 16 ein Schwingungsdämpfungselement 100a angeordnet, das in einem rohrförmigen Gehäuse 102 eine Dämpfungsmasse 103 aufweist, die in etwa im mittleren Bereich des Gehäuses 102 angeordnet ist. Die beiden Stirnseiten der Dämpfungsmasse 103 sind mit jeweils einer Schraubenfeder 104, 105 verbunden, deren der Dämpfungsmasse 103 abgewandtes Ende in den Endbereichen des Gehäuses 102 verankert ist. Innerhalb des Gehäuses 102 befindet sich eine nicht dargestellte Dämpfungsflüssigkeit, z. B. ein Öl, das infolge seiner relativ hohen Viskosität bei einer Schwingung bzw. einer Bewegung der Dämpfungsmasse 103 die Bewegungsenergie bzw. die Schwingung der Dämpfungsmasse 103 reduziert bzw. dämpft. Hierzu ist es wesentlich, dass das Schwingungsdämpfungselement 100a in Wirkverbindung mit dem Hebel 24 angeordnet ist, indem beispielsweise die beiden Enden des Gehäuses 102 als Zwischenelement im Hebel 24 dienen.

In den Fig. 4a bis 4c ist ein zweites Schwingungsdämpfungselement 100b dargestellt. Das Schwingungsdämpfungselement 100b ist im Bereich des Gelenks 25 in Form zweier, beispielsweise ringförmig ausgebildeter Dämpfungsmassen 107, 108 ausgebildet, die insbesondere aus Gummi bestehen. Mittels der Dämpfungsmassen 107, 108 werden die beiden stabförmigen Gelenkstangen 109, 1 10, deren eine Ende jeweils eine der Gelenkkugeln 26, 27 trägt, mit dem Hebel 24 verbunden, indem die Gelenkstangen 109, 1 10 mit den Dämpfungsmassen 107, 108 eine mit dem Hebel 24 zum Beispiel verschraubbare Befestigungsein- heit 11 1 ausbilden. Durch die Kopplung der Gelenkstangen 109, 110 über die

Dämpfungsmassen 107, 108 mit der Befestigungseinheit 1 1 1 werden ebenfalls über den Hebel 24 ursächlich vom Servomotor 16 eingeleitete Schwingungen bzw. Vibrationen gedämpft und nicht an die mit dem Gelenkstangen 109, 1 10 gekoppelten Arme 31 , 32 übertragen. In den Fig. 5a und 5b ist eine weitere konstruktive Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Dabei sind Schwingungsdämpfungselemente 100c in Form von hül- senförmigen Gummielementen 1 15 als Kupplungselemente vorgesehen, die in den Armen 31 , 32 integriert angeordnet sind. Hierzu sind die beiden Arme 31 , 32 jeweils ebenfalls hülsen- bzw. rohrförmig ausgebildet und zusätzlich unterteilt.

Beispielhaft am Arm 31 werden somit zwei Armabschnitte 1 16, 1 17 gebildet, die über ein rohrförmiges metallisches Verbindungsstück 118 und das das Verbindungsstück 118 radial umfassende Gummielement 115 verbunden sind, wobei das Gummielement 1 15 in einem mittleren Bereich einen im Durchmesser ver- größerten Mittelabschnitt 1 19 aufweist, um zu verhindern, dass die beiden einander zugewandten Enden der Armabschnitte 1 16, 1 17 direkt aneinander stoßen. Die Innenseiten der Armabschnitte 1 16, 1 17 sind mit dem Gummielement 1 15 an dessen Umfang verbunden. Durch eine derartige Ausbildung des Schwingungs- dämpfungselements 100c wird einerseits eine gewisse Steifigkeit der Arme 31 , 32 erreicht und andererseits eine Dämpfung von in den Hebel 24 eingeleiteten

Vibrationen bzw. Schwingungen in Richtung zum Trägerelement 40 erreicht.

Bei dem in den Fig. 6a und 6b dargestellten Schwingungsdämpfungselement 100d ist dieses als scheibenförmige Einheit 120 ausgebildet, die über eine Wel- lenkupplung 121 mit einem verlängerten Abschnitt der Ausgangswelle 21 auf der dem Hebel 24 gegenüberliegenden Seite des Servomotors 16 gekoppelt ist. Die Einheit 120 umfasst ein Gehäuse 123, in dem eine Dämpfungsmasse 124 und ein Dämpfungsmittel 125 angeordnet sind. Von dem Servomotor 16 erzeugte Schwingungen werden somit über dessen (verlängerte) Ausgangswelle 21 und die Wellenkupplung 121 in die Einheit 120 eingeleitet und dort gedämpft und somit insbesondere nicht an den Hebel 24 übertragen. Bei der Einheit 120 bzw. dem Schwingungsdämpfungselement 100d kann es sich insbesondere um einen so genannten„Lancaster-Dämpfer" handeln, der als Standartbauelement in verschiedenen Größen angeboten wird.

Bei dem in der Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schwingungsdämpfungselement 100e als Verbindungsfeder 130 ausgebildet, die über U- förmige Befestigungen 131 , 132 die beiden Arme 31 , 32 miteinander verbindet. Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass die Schwingungsdämpfungsele- mente 100e auf der dem Trägerelement 40 zugewandten Seite der Arme 31 , 32 angeordnet sind, wie dies insbesondere anhand der Fig. 1 erkennbar ist. Die Ver- bindungsfeder 130 ist dabei Vorteilhafterweise über zapfenförmige Elemente 133, die in entsprechende Löcher in den Armen 31 , 32 eingreifen, leicht von den Armen 31 , 32 entfernbar bzw. dort wieder montierbar, wie dies insbesondere erforderlich ist, wenn die Arme 31 , 32 bzw. die Vorrichtung 10 gereinigt werden soll. Erfindungsgemäß umfasst das Schwingungsdämpfungselement 100e eine im Bereich der als Schraubenfeder 134 ausgebildeten Verbindungsfeder 130 angeordnete, beispielsweise zylindrisch ausgebildete Dämpfungsmasse 135, z. B. in Form eines Gummielements.

Zuletzt ist in der Fig. 8 ein weiteres Schwingungsdämpfungselement 10Of dargestellt, das in Form eines plattenförmigen Zwischenelements 137 das Verbindungselement 35 mit dem Trägerelement 40 verbindet, wozu das Zwischenelement 137 Durchgangslöcher 138 aufweist, um mittels Schrauben 139 eine Befestigung des Verbindungselements 35 an dem Trägerelement 40 zu ermöglichen. Das Zwischenelement 137 ist vorzugsweise ebenfalls aus dämpfendem, elastischem Material ausgebildet und besteht dazu zum Beispiel ebenfalls aus Gummi.

Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 kann sowie die Schwingungsdämp- fungselemente 100, 100a bis 100f können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht darin, mechanisch wirkende Schwingungsdämpfungselemente 100, 100a bis 10Of vorzusehen, um vom Servomotor 16 erzeugte Vibrationen bzw. Schwingungen zu dämpfen, wenn dieser unmittelbar, d. h. ohne Verwendung eines zwischengeschalteten Getriebes, mit einem Hebel 24 bzw. mit Armen 31 , 32 gekoppelt ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass nicht nur eines der Schwingungsdämpfungselemente 100, 100a bis 10Of Verwendung findet, sondern eine Kombination mehrerer Schwingungsdämpfungselemente 100, 100a bis 10Of. Auch kann es vorgesehen sein, dass nicht jedes der Schwingungsdämpfungselemente 100a bis 100f bei allen Antriebseinheiten 15 Verwendung findet, sondern beispielsweise nur das eine oder/und andere der Schwingungsdämpfungselemente 100a bis 100f bei der einen oder der anderen Antriebseinheit 15.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zum Bewegen und Positionieren eines Objekts im Raum, mit einer Basisplattform (1 1), an der insbesondere drei, mit Servomotoren (16) ausgestattete Antriebseinheiten (15) angeordnet sind, die über hebel- förmige Übertragungselemente (24) mit jeweils zwei Armen (31 , 32) zusammenwirken, die auf der dem Übertragungselement (24) abgewandten Seite mit einem Trägerelement (40) verbunden sind, an dem eine Einrichtung (42) zum Handhaben des Objekts befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswellen (21) der Servomotoren (16) über die Übertragungselemente (24) unmittelbar, das heißt ohne Verwendung von mit den Servomotoren (16) verbundenen Getrieben, mit den jeweiligen beiden Armen (31 , 32) gekoppelt sind, und dass im Bereich der Übertragungselemente (24) und/oder der Arme (31 , 32) und/oder des Trägerelements (40) mechanische Schwingungsdämpfungselemente (100; 100a bis 10Of) zum Dämpfen von durch die Servomotoren (16) erzeugten Schwingungen angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schwingungsdämpfungselemente (100a) an den den Armen (31 , 32) zugewandten Endbereichen der Übertragungselemente (24) angeordnet sind und eine in einem Dämpfungsmedium angeordnete Dämpfungsmasse (103) umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Dämpfungsmasse (103) mittels wenigstens eines Federelements (104, 105) in dem Dämpfungsmedium positioniert ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schwingungsdämpfungselemente (100d) im Bereich eines Verbindungselements zum Verbinden des Übertragungselements mit den beiden Armen angeordnet sind, und dass die Schwingungsdämpfungselemente eine elastische Dämpfungsmasse, insbesondere aus Gummi, umfassen.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die mit dem Übertragungselement (24) verbundene Ausgangswelle (21) des Servomotors (16) verlängert ausgebildet ist, und dass auf dem verlängerten Abschnitt ein Schwingungsdämpfungselement (100d), insbesondere ein Lanchesterdämpfer, angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Schwingungsdämpfungselement (100d) auf der dem Servomotor (16) abgewandten Seite des Übertragungselements (24) angeordnet ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Schwingungsdämpfungselement (100c) als ein aus elastischem Material bestehendes Kupplungselement (1 15) ausgebildet ist, das zwei Abschnitte (116, 1 17) eines Arms (31 , 32) miteinander verbindet.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Schwingungsdämpfungselement (100e) eine Verbindungsfeder (130) aufweist, die die zwei einer Antriebseinheit (15) zugeordnete Arme (31 , 32) miteinander verbindet, wobei im Bereich der Verbindungsfeder (130) eine Dämpfungsmasse (135), insbesondere aus elastischem Material angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Verbindungsfeder (130) auf der dem Trägerelement (40) zugewandten Seite der Arme (31 , 32) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Arme (31 , 32) mit dem Trägerelement (40) über Verbindungselemente (35) verbunden sind, und dass zwischen den Verbindungselementen (35) und dem Trägerelement (40) wenigstens ein aus elastischem Material bestehendes Dämpfungselement (100f) angeordnet ist.