CN1646828A - 带管线导引装置的自动机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有至少一个至少部分地分布在外部的管线导引装置(1)的自动机械，在导引装置内管线、软管等被引导。管线导引装置(1)具有至少一个可空间偏转的由环节件(4)形成的区段，所述环节件分别具有一个一柔性的连接元件(6)穿过其中的中心体(5)。环节件(4)形成一用来接纳供应管线的通道(9)。

Description

带管线导引装置的自动机械

技术领域

本发明的内容涉及一种带有至少一个至少部分分布在外部的管线导引装置的自动机械，在导引装置内引导管线、软管等。

背景技术

术语“自动机械”特别是理解为工业自动机械，例如用于自动化的汽车制造中。原则上它广义地理解为特别是为工业应用设计的任何操作装置。

在自动机械中管线、软管等，下面称为供应管线，用来给装在所谓的机械手上的自动机械供给能量。

为了引导供应管线采用所谓的包络软管。供应管线铺设在包络软管内。包络软管作为管线导引装置至少部分铺设在自动机械外部。已知包络软管固定在自动机械本身上，其中这样进行包络软管的固定，使得包络软管可以跟随自动机械，特别是机械手的运动。由文献DE20113950U1已知这种带有至少部分分布在外部的管线、软管等在其中被引导的管线导引装置的自动机械的结构。

由文献DE210696U1已知一种用来固定包络软管的管线的装置。自动机械的供应管线在包络软管内部被引导。该装置的特征是，轴向保持包络软管固定，并且一力锁合地保持缆线的缆线座轴向固定地和不可相对旋转地保持在一夹紧卡圈内。

此外对于供应管线的引导，由实用新型公开文献DE20008054U1已知另一种自动机械底座内的软管型导引装置。软管型导引装置具有一带有通过一弯曲的软管头相互连接的一下软管分支和一上软管分支的软管。上软管分支相对于下软管分支朝水平方向错开地被引导。由于上软管分支相对于下软管分支水平错开，应该实现连接两个软管分支的软管头相对于垂直线倾斜，并由此得到小的隆起高度。此外实现软管头不再在底座壁上摩擦，因此排除了由此引起的磨损。

由自动机械的运动引起包络软管的相应运动，因为由包络软管引导的管线、软管等设置在中性界限(Neutrale Fase)之外，管线之间发生相对运动。在相对运动期间管线、软管等相互摩擦，这会造成磨损。由于磨损可造成供应管线的损坏。这导致自动机械的故障。为了避免这种情况，已知包络软管内的供应管线铺设润滑剂中，如在2001年8月，KEM特刊2中的文章“Schlauchpaketlsungen”中所述的那样。

在这样的方案中的问题是，带有供给管线的包络软管的总质量显著增加，此外不可能现场修理，或者只有用很大的费用才有可能。但是为了不必长时间中断生产过程，因此作为备件提供带有提供给相关自动机械的供应管线的相应的包络软管。这会导致很大的投资额。

润滑剂的填充以及管线使得要求包络软管具有一最低承载能力。为了提高包络软管的最低承载能力要求将包络软管设计成具有相应的刚性。这相当于与包络软管在自动机械工作期间的可运动性相矛盾的要求。

发明内容

由此出发本发明的目的是，提供一种自动机械，在该自动机械中可安全和可靠地引导供应管线，而不出现对自动机械运行的损害。

按照本发明这个目的通过具有权利要求1的特征的自动机械达到。有利的改进方案和实施形式是各从属权利要求的内容。

按本发明的带有至少一个至少部分地分布在外部的管线、软管在其中被引导的管线导引装置的自动机械的特征是，管线导引装置具有至少一个可空间偏转的区段，所述区段由分别具有一中心体的环节件构成，一柔性连接元件穿过所述环节件。这些环节件形成一接纳管线、软管等的通道。

通过这种按本发明的自动机械的实时方式，提供了安全和可靠地引导供应管线的可能性。供应管线在由所述环节件形成的通道内被引导。所述环节件与一柔性连接元件相连，使得所述柔性连接元件基本上承受了在自动机械运行期间出现的作用在管线导引装置上的力。通过这种按本发明的管线导引装置的实施形式在自动机械上实现了力的承受和导引供应管线之间基本上的功能分离。

按照自动机械一种有利的改进方案建议，相邻环节件相互形锁合地连接。形锁合连接对于实现将环节件可靠地保持在一起是足够的，因为柔性的连接元件承受了本来作用在管线导引装置上的力。

为了实现管线导引装置可空间偏转的区段，建议至少两个相邻的环节件通过一球铰相互连接。将球铰设计成两个相邻的环节件之间的连接元件的优点是，相邻的环节件可空间偏转，其中将球铰设计成这样在结构上是简单的。

按照自动机械另一有利的实施形式建议，设置限制管线导引装置空间偏转的结构部。限制的程度与自动机械的运动相匹配。

限制空间偏转的结构部最好是一止挡和至少一个对应止挡。特别建议，所述至少一个止挡由一径向朝外的接合作用在一凹陷部内的凸起部形成。

为了减小形成管线导引装置的装配费用并确保管线导引装置的功能，按照自动机械另一种有利的实施形式，建议在铰接体上形成至少一个凸起部，并在铰接座上形成凹陷部。如果两个相邻环节件之间的铰链连接是一个球铰，那么凸起部做在球头上，凹陷部做在铰接座上是有利的。

为了确保止挡和对应止挡的受力不会过大，建议设置至少两个相互等距设置的凸起部。

在管线导引装置内被引导的管线、软管等在一由环节件形成的通道内被引导。这里优选采用通过这样的方法实现的通道结构，即中心体设有至少一与一壁部连接的腹板，其中壁部和中心体限定一通道。如果设置多个腹板，便可通过腹板的数量将通道分成多个分通道，在所述分通道中引导单独的或几个管线、软管等。

按另一有利的实施形式建议，部分限定所述通道的壁部具有至少一个沿中心体的纵向延伸的缝隙。通过这个措施提供这样的可能性，即通过所述缝隙将管线引入通道内。还存在这样的可能性，通过缝隙将管线从通道中取出。这有这样的优点，即实现一种便于维修的管线导引装置设计方案。

为了保护在管线导引装置内引导的管线，将壁部设计成使两个相邻环节件的壁部的一部分相互搭接是有利的。由此实现一至少部分封闭的管线导引装置。

为了将管线导引装置固定在一自动机械上设有多个保持装置。这里优选采用设计成卡子形的保持装置结构，其中保持装置与环节件的壁部共同作用。环节件可以形锁合或力锁合地固定在一保持装置中。

由文献DE20112491U1已知一种带一管线导引装置的自动机械。该自动机械在底座区域内有一篮部，所述篮部内放置有一圈或多圈管线导引装置，由实用新型DE20008054U1已知，该自动机械在底座区域及由于具有一上、下软管分支的管线导引装置，所述软管分支通过弯曲的软管头相互连接。上软管分支相对于下软管分支沿水平方向错开地被引导。

推荐一种按本发明的特别是按权利要求1至14之任一项的自动机械，该自动机械具有至少一个至少部分分布在外部的管线、软管等在其中被引导的管线导引装置，并带一在自动机械底座内的用来引导和储存管线导引装置的装置，其中所述装置具有一在一第一平面内形成的导引区和一在一与第一平面不同的第二平面内形成的储存区。

特别建议，所述自动机械具有一位于一基本上水平的平面内的导引区。通过这个导引通道可实现管线导引装置简单和可靠的导引。

按照另一个建议，导引区和储存区所在平面相互成一上达90°的夹角。这里优选采用这样的结构，其中储存区位于一基本上垂直的平面内。

导引区最好做成一沟槽的形式，通过所述沟槽实现管线导引装置安全和可靠的引导。如果自动机械可围绕一基本上垂直于导引区平面的轴线旋转，则是特别有利的。

导引区的形式特别是设计成相应于自动机械的运动。特别是导引区设计成弧形、特别是圆弧形、最好是环形。

为了将储存区设计得尽可能紧凑，以减小所需的空间，建议管线导引装置在储存区内形成一上分支和一下分支，其中上分支和下分支通过一弯曲区相互连接。

下分支的端部位置固定地设置。为了便于更换管线导引装置，建议导引区和储存区可拆卸地相互连接。这提供了这样的可能性，即取消储存区，以由此实现管线导引装置位置固定的接头部。导引区和储存区之间可拆卸的连接的另一个优点在于，提供具有不同的储存容量的储存区，自动机械的要求可以与这个储存容量相匹配。

为了使管线导引装置对自动机械的运动过程的影响尽可能小，并减小作用在管线导引装置上的力，建议在导引区和储存区之间设置一使运动可以无摩擦地进行的过渡区。

按照自动机械另一有利的实施形式建议，导引区、储存区和/或过渡区至少部分地设计成成形件，特别是钣金成形件。

管线导引装置的环节件最好做成单件式的。特别建议，环节件是注塑件。根据应用的不同，环节件可以由塑料、纤维强化塑料制成。可以通过环节件制成一特别是由轻金属制成的金属腔可将管线导引装置做得较深。

附图说明

借助于附图中所示的实施例说明本发明的其它细节和优点。但是本发明的内容并不受这些实施例的限制。

其中：

图1示意性地示出一带一管线导引装置的自动机械；

图2以透视图示出一管线导引装置的局部；

图3以正视透视图示出按图2的管线导引装置的一个环节件；

图4以后视图示出按图2的管线导引装置的环节件；

图5以前透视图示出管线导引装置的另一实施例；

图6以后透视图示出按图5的环节件；

图7以前透视图示出管线导引装置的环节件的第三实施例；

图8以后透视图示出按图7的环节件；

图9示意性地示出一用来将管线导引装置固定在自动机械上的张开状态的保持装置；

图10以透视图示出闭合的保持装置；

图11以正视图示意性地示出在自动机械底座区内的用来引导和储存管线导引装置的装置；

图12以透视图示出按图11的用来引导和储存管线导引装置的装置；

图13以透视图示出按图11的装置的一部分；

图14以正视图示出在自动机械底座区域内的用来引导和储存管线导引装置的装置的第二实施例；

图15以透视图示出按图14的装置；

图16按图14的装置的右侧视图；

图17按图14的装置的俯视图；

图18以斜上方的透视图示出一带有按图14的在第一位置的装置的自动机械；

图19以斜上方的透视图示出一带有按图14的在第二位置的装置的自动机械。

具体实施方式

图1以侧视图示意性地表示一带有一分布在外部的管线导引装置的已知自动机械。在所述管线导引装置内引导用于向自动机械或自动机械工具提供供应的管线、软管等。铺设在管线导引装置1内的管线用参考标号3表示。

管线导引装置1通过保持装置2固定在自动机械上，保持装置的布局和/或保持装置的数量可以有所不同。但是始终必须确保，不会由于自动机械的运动造成对管线导引装置的损坏。

图2示意性地示出一管线、软管等在其中被引导的管线导引装置的结构。为了清楚起见在图2中的视图未包含这种管线、软管等。管线导引装置由相互铰接的环节件4形成。环节件4分别具有一一柔性连接元件6穿其中延伸的中心区5。

柔性连接元件例如可以是一由多个金属丝形成的金属绳。

管线、软管等一通道9内被引导。在所示实施例中管线导引装置1具有三个可从外部分别通过一缝隙10装载管线的通道9。其中缝隙10的尺寸这样选择，使得在管线导引装置工作期间管线不会从通道9中脱出。

在图3和4中示出管线导引装置1的一个如图2所示的环节件4。环节件4具有一中心体5。中心体5包括一沿中心体纵向延伸的通孔11，柔性连接元件6穿过此通孔。

在所示实施例中在中心体5的外壳面上设有三个腹板8。沿中心体5的周向看腹板8相互等距设置。

一做成圆弧段形的壁部7分别与一条腹板8连接。壁部7位于一假想的周向圆上。在相邻的壁部7之间形成一缝隙10。可通过缝隙10将管线引入通道9内或从其中取出。壁部7的厚度从腹板8开始向缝隙10的方向逐渐减小。由于壁部的曲率和材料厚度的减小壁部7的端部区域是柔性的，其中使端部区域朝中心体5方向弯曲所需的弯曲力比使端部区域远离中心体5弯曲的力小。通过这个措施确保在自动机械工作期间管线不会无意地从通道9中脱出。

管线导引装置可空间偏转。为此环节件具有相应地设计的铰接件。如图3和4中的视图所示，两个相邻的环节件可通过一球铰相互连接。为此在中心体5的一端形成一做成球形的铰接体12。在中心体5相对的端部上设有一相应设计的铰接座13。

为了限制空间偏转，环节件4具有结构部。在所示实施例中所述结构包括三个止挡。止挡由径向向外伸出的凸起部14形成。凸起部14在铰接体12上形成，并相互等距地分布在铰接体12上。在所示实施例中凸起部14过渡成腹板8。

铰接座13具有三个凹陷部15，在两个环节件相互连接时，凸起部14接合作用在所述凹陷部中。通过凸起部14的造型和凹陷部15的形状可以确定摆动角度。存在这种可能性，管线导引装置具有逐段不同的偏转角，从而使管线导引装置适应自动机械的运动。

在图2中管线导引装置1通过环节件4构成，所述环节件具有宽度小于中心体5宽度的壁部7，从而相邻链节的壁部7之间存在空腔16。为了提供基本上封闭的用于自动机械的管线导引装置，管线导引装置可以由如图5或6中所示的单个的环节件构成。环节件4的基本结构如图5或6中所示。该环节件基本上相当于在图3或4中所示的环节件4的结构。

在图5和6中所示的环节件具有一环绕的壁部7，此壁部7具有一基本上圆锥形的从一个端面18向相对的端面19逐渐缩小的区段17。在离端面19一定距离处形成壁部7的一个区段20。该区段20设计成拱形的。

连接壁部7和中心体5的腹板8与端面18或端面19分开设置。

如果如图5或6中所示的两个环节件相互连接，则区段20接合作用在由区段17限定的空腔内，从而在展开位置环节件形成一封闭的引导通道。区段20设计成允许相互连接的两个环节件空间偏转。按图5或6的环节件的其它结构对应于按图3或4的环节件的结构。

在图7和8中示出图5和6所示环节件的一种变型。按图7或8的环节件和按图5或6的环节件之间的区别在于，壁部7通过缝隙10分开。由此存在通过缝隙10将管线引入环节件的可能性。

为了将管线导引装置固定在自动机械上设有保持装置2。在图9和10中示出保持装置2的一种优选实施形式。保持装置2设计成基本上呈卡子形。它具有一具有一接纳部22的基体21。基体21可通过连接装置与未画出的自动机械连接。基体21通过一铰接件23与一封闭体24连接。封闭体同样具有一接纳部25。在保持装置2的闭合状态一个环节件4位于接纳部22、25之内，其中保持装置2与环节件4形锁合和/或力锁合地连接。

基体21以及封闭体24具有分别设计成带有一孔27的连接板26。在保持装置2的闭合状态连接板26前后顺序布置，其中各孔27相互同心。基体21和封闭体24借助于一销28相互连接，其中销28插入孔27内。销钉28的自由端设计成与所述连接板之一卡锁连接。铰接件23也以相应的方式设计，从而可以可选择地从一侧或另一侧打开保持装置2。

在图11中示出自动机械的底座29。在底座29区域内形成一用来引导和储存管线导引装置1的装置30。此装置具有一在一第一平面内形成的导引区31和一在一不同于第一平面的第二平面内形成的储存区32。

在所示实施例中导引区31基本上在一水平的平面内形成。储存区32在一基本上垂直的平面内形成。

图12示出，导引区设计成一沟槽的形式。在所示实施例中导引区31在其整个周向上环绕底座29。但这个不是绝对必要的。储存区32基本上做成箱形的。

在导引区31和储存区32之间形成一过渡区33。在过渡区33内根据自动机械的运动方向存在这样的可能性，未画出的管线导引装置在导引区内顺时针地或者逆时针地被引导，如图12中箭头所示。导引区、储存区和/或过渡区至少部分做成成形件，特别是钣金成形件。图13以透视图表示导引区31和过渡区33的一部分。用虚线表示一镜像对称轴线，使得导引区和储存区可设计成镜像对称的。

如图11所示，为了形成管线导引装置的弯曲半径在储存区32设置一圆形插入件34。

图14至17示出自动机械的底座内用来引导和储存管线导引装置的装置的另一实施形式。该装置具有一在所示实施例中部分地包围自动机械的底座29的导引区31.导引区31在横截面内做成U形。导引区31的底部35螺旋形上升。导引区31和一储存区32连接。储存区32具有一做成截锥形的壁部36。一L形的边界37与壁不36连接。在所示实施例中导引区31在一约为180°的角度上包围底座。储存区32同样在一约为180°的角度上包围底座。

在图18和19中表示自动机械位置的瞬时成像图。自动机械具有一被一用来导引和储存管线导引装置1的装置30包围的底座29。自动机械通过一带动装置38与管线导引装置1的一端连接。管线导引装置1相对的端39位置固定地设置。

图18中示出，管线导引装置1位于一储存区32中。管线导引装置的下分支位于边界37内并贴靠在壁部36上，在下分支和上分支之间的管线导引装置的弯曲区贴靠在壁部36上。管线导引装置1最好设计成通过管线导引装置环节件之间相应设计的铰链连接使管线导引装置的弯曲区始终贴靠在壁部36上，从而可以放弃同时也可以是导向件的附加的盖。但是这不是绝对必需的。由于安全技术的原因这种盖也可能是合适的。

图19表示一瞬时成像图，在这个位置自动机械与带动装置38这样地旋转，使得带动装置38与管线导引装置1进入导引区31内。管线导引装置在导引区31内被引导。通过用来引导和储存管线导引装置的装置的这种设计提供了这样的可能性，即自动机械连同带动件38可以转过上达360°的圆周角。

            附图标记表

1    管线导引装置    2    保持装置

3    管线            4    环节件

5    中心区(体)      6    连接元件

7    壁部            8    腹板

9    通道            10   缝隙

11   通孔            12   铰接体

13   铰接座          14   凸起部

15   陷部            16   空腔

17   区段            18   端面

19   端面            20   区段

21   基体            22   接纳部

23   铰接件          24   封闭体

25   接纳部          26   连接板

27   孔              28   销

29   底座            30   装置

31   导引区          32   储存区

33    过渡区              34    插入件

35    底部                36    壁部

37    边界                38    带动装置

39    管线导引装置的端部

Claims (24)

1.带有至少一个至少部分地分布在外部的管线导引装置(1)的自动机械，铺设管线(3)、软管等在所述管线导引装置内被引导，其特征为：所述管线导引装置(1)具有至少一个可空间偏转的区段，所述区段由分别具有一中心体(5)的环节件(4)形成，一柔性连接元件(6)穿过所述中心体延伸，其中所述环节件(4)形成一用来接纳管线、软管等的通道(9)。

2.按权利要求1所述的自动机械，其特征为：相邻的环节件(4)形锁合地相互连接。

3.按权利要求1或2所述的自动机械，其特征为：至少两个相邻环节件(4)通过一球铰相互连接。

4.按权利要求1、2或3所述的自动机械，其特征为：设有限制空间偏转的结构部。

5.按权利要求4所述的自动机械，其特征为：所述结构部包括至少一个止挡和至少一个对应止挡。

6.按权利要求5所述的自动机械，其特征为：所述至少一个止挡由一径向向外伸出的接合作用在一凹陷部(15)内的凸起部(14)形成。

7.按权利要求6所述的自动机械，其特征为：在铰接体(12)上形成至少一个凸起部(14)，在铰接座(13)上形成所述凹陷部(15)。

8.按权利要求6或7所述的自动机械，其特征为：设有至少两个相互等距设置的凸起部(14)。

9.按权利要求1至8之任一项所述的自动机械，其特征为：所述中心体(5)设有至少一个与所述壁部(7)连接的腹板(8)，其中所述壁部(7)和中心体(5)限定一通道(9)。

10.按权利要求9所述的自动机械，其特征为：所述壁部(7)具有至少一个沿中心体(5)的纵向延伸的缝隙(10)。

11.按权利要求9或10所述的自动机械，其特征为：所述壁部(7)设计成使两个相邻的环节件(4)的壁部(7)的区段(17、20)相互搭接。

12.按权利要求1至11之任一项所述的自动机械，其特征为：设有保持装置(2)，管线导引装置(1)借助于所述保持装置固定在所述自动机械上。

13.按权利要求12所述的自动机械，其特征为：所述保持装置(2)设计成卡子形，其中所述保持装置与所述环节件(4)的壁部(7)共同作用。

14.按权利要求12或13所述的自动机械，其特征为：保持装置(2)与一个环节件形锁合和/或力锁合连接。

15.特别是按权利要求1至14之任一项所述的带有至少一个至少部分地分布在外部的管线导引装置(1)的自动机械，管线(3)、软管等在所述导引装置(1)内被引导，具有一在自动机械底座(29)内的用来引导和储存管线导引装置的装置(30)，其特征为：所述装置(30)具有一在一第一平面内形成的导引区(31)和一在一不同于第一平面的第二平面内形成的储存区(32)。

16.按权利要求15所述的自动机械，其特征为：所述导引区(31)位于一基本上水平的平面内。

17.按权利要求15或16所述的自动机械，其特征为：所述两个平面相互形成一上达90°的角度。

18.按权利要求15、16或17所述的自动机械，其特征为：储存区(32)位于一基本上垂直的平面内。

19.按权利要求15至18之任一项所述的自动机械，其特征为：所述导引区(31)设计成一沟槽形。

20.按权利要求15至19之任一项所述的自动机械，其特征为：所述导引区(31)设计成弧形，特别是圆弧段形，尤其是环形。

21.按权利要求15至20之任一项所述的自动机械，其特征为：所述储存区(32)设计成使所述管线导引装置(1)在储存区(32)内形成一上分支和一下分支。

22.按权利要求15至21之任一项所述的自动机械，其特征为：所述导引区(31)和储存区(32)可拆卸地相互连接。

23.按权利要求15至22之任一项所述的自动机械，其特征为：在所述导引区(31)和储存区(32)之间设有一过渡区(33)。

24.按权利要求15至23之任一项所述的自动机械，其特征为：所述导引区(31)、储存区(32)和/或过渡区(33)至少部分地做成成形件，特别是钣金成形件。

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