DE102005053030A1

DE102005053030A1 - Vorrichtung zur Führung eines Kabels

Info

Publication number: DE102005053030A1
Application number: DE102005053030A
Authority: DE
Inventors: Frank Grasser; Rudolf Heimberger; Herbert Kemeth; Winfried Lurz; Franz Schmeisser; Manfred Schönborn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2025-11-08
Also published as: US20070165786A1; JP2007135394A; US8002464B2; DE102005053030B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung wenigstens eines Kabels (12, 13, 14, 15) zwischen einer mit dem Kabel (12, 13, 14, 15) verbundenen ersten Systemkomponente (4, 4') und einer relativ gegen die erste drehbaren und/oder verschiebbaren und mit dem Kabel (12, 13, 14, 15) verbundenen zweiten Systemkomponente (5, 5'), wobei das Kabel (12, 13, 14, 15) eine Kabelmodalität aufweist, die durch Verschiebung und/oder Drehung der zweiten Systemkomponente (5, 5') veränderbar ist, wobei wenigstens eine Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität vorhanden ist. Indem ein Führungsmittel (10, 10', 11, 11', 95) vorhanden ist, mit welchem die Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität gemäß der Verschiebung und/oder Drehung der zweiten Systemkomponente (5, 5') führbar ist, kann eine Vorrichtung bereitgestellt werden, die ein mobiles Gerät versorgt, ohne dass die Funktion des Geräts durch die Kabelführung eingeschränkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines Kabels zwischen einer mit dem Kabel verbundenen ersten Systemkomponente und einer relativ gegen die erste drehbaren und/oder verschiebbaren und mit dem Kabel verbundenen zweiten Systemkomponente, wobei das Kabel eine Kabelmodalität aufweist, die durch Verschiebung und/oder Drehung der zweiten Systemkomponente veränderbar ist, wobei wenigstens eine Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität vorhanden ist.
Beim Einsatz von stationären Maschinensystemen, insbesondere in der Industrie- und bei Dienstleistungstechnologien werden Vorkehrungen getroffen, um interne und externe Verkabelungen möglichst effizient zu gestalten. Dabei wird unter anderem auf eine Optimierung von Kabellängen und technischen Aspekten, Einhaltung von Schutzbestimmungen, usw. hingearbeitet. Die Kabel können dabei bspw. als Energiekabel, Steuerkabel, Kabel zur Führung von gasförmigen und flüssigen Fluiden ausgebildet sein, um das Gerät mit den entsprechenden Ressourcen bzw. erforderlichen Daten zu versorgen. Durch den Einsatz eines zumindest eingeschränkt mobilen Geräts oder Roboters wird die Kabelführung erschwert, da beispielsweise der Standort des Geräts veränderlich ist bzw. gegebenenfalls mit der Verkabelung verbundene Teile des Geräts drehbar gelagert sind. Somit muss auch die Verkabelung für einen Positionswechsel des Geräts geeignet sein bzw. derart konzipiert werden, dass keine unerwünschte Interaktion zwischen Verkabelung und Gerät auftritt sowie eine zuverlässige Verbindung erhalten bleibt. Diese Schwierigkeit ist für Roboter in der industriellen Fertigung als auch für Geräte in der Medizintechnik relevant.
Grundsätzlich bringt die Mobilität eines Geräts Kostenvorteile mit sich, da für gleiche Aufgaben an unterschiedlichen Orten, das gleiche Gerät verwendet werden kann. Insbesondere in der Medizintechnik können durch Einsatz eines variablen Sta tivs, d.h. variabel in Ort und/oder Funktion, Kosten gesenkt werden, da es für verschiedene Werkzeugvorrichtungen genutzt werden kann. Als Werkzeugvorrichtungen im Bereich der Medizintechnik kann beispielsweise ein C-Bogen zur Röntgendiagnostik angesehen werden oder auch ein Patiententisch.
Daneben sind weitere Werkzeugvorrichtungen denkbar. Andere Werkzeugvorrichtung können z.B. Greifarme, Transporteinheiten, Schweißgeräte, Laservorrichtung, usw. umfassen. Es sind dabei grundsätzlich alle Werkzeugvorrichtungen in Betracht zu ziehen, die für einen wechselbaren Einsatz an einem verschiebbaren und/oder drehbaren Gerätestativ genutzt werden können.

Aus der Patentschrift DD 236 832 A1 ist eine Kabelführung zwischen einem festen und einem beweglichen Geräteteil bekannt, wobei zwischen beiden Geräteteilen eine vorgespannte Zugfeder angeordnet ist, in der das Kabel geführt ist. Die Länge der Zugfeder im zusammengezogenen Zustand entspricht dem minimalen Abstand zwischen den beiden Geräteteilen, wobei sich am festen Geräteteil eine Öffnung für das Kabel befindet, hinter der eine Ablagemöglichkeit für Kabelreserven vorgesehen ist. Ein Nachteil dieser Kabelführung liegt in der vorhandenen Zugfeder, welche sich stets durch den Raum zwischen Öffnung und dem Applikator spannt, und damit zum einen ein Hindernis im Raum darstellt, zum anderen die Reichweite des beweglichen Geräts innerhalb des Raums durch die mechanische Belastbarkeit der Zugfeder begrenzt. Weiter sind durch die Unordnung des Kabels in der Ablagemöglichkeit Verknotungen und Verschlingungen nicht auszuschließen, die bei ihrem Auftreten einer Bewegung des Applikators entgegenstehen.

Aus der Patentschrift EP 0 220 501 B1 ist eine Röntgendiagnostikanlage mit einer verstellbaren Röntgenröhre, einem verstellbaren Bildaufnahmesystem, und einer Patientenliege als Anlagekomponenten und einer Steuervorrichtung für die Anlagenkomponenten bekannt. Bestimmte Anlagenkomponenten sind dabei an Boden, Decke und Wand mittels Sockel, auf denen He bel nach Art von Roboterarmen motorisch dreh- und schwenkbar angeordnet sind, angebracht, um einen möglichst universellen Einsatz zu ermöglichen. Nachteil dieser Erfindung ist, dass der Aktionsradius der Roboterarme auf ihre Armlänge beschränkt ist, und diese nicht frei im Raum verschiebbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Führung eines Kabels bereitzustellen, welche ein mobiles Gerät versorgt, ohne dass die Funktion des Geräts durch die Kabelführung eingeschränkt wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass ein Führungsmittel vorhanden ist, mit welchem die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität gemäß der Verschiebung und/oder Drehung der zweiten Systemkomponente führbar ist. Damit können relativ zueinander verschiebbare und/oder drehbare Komponenten eines Systems nahezu beliebig zueinander bewegt werden, wobei beispielsweise der Austausch von Steuersignalen oder die Spannungs- und Stromversorgung über die variabel einstellbare Kabelführung aufrechterhalten bleibt. Dabei wird die Kabelmodalität, die unter anderem Kabellänge und Kabeltorsion für eine bestimmte relative Position einer ersten Systemkomponente zu einer zweiten Systemkomponente beschreibt, durch die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität angepasst. Eine durch eine Steuerung steuerbare Antriebsvorrichtung kann die Verfahrung und/oder Drehung der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität derart auf dem Führungsmittel bewegen, dass eine Position der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität eingenommen wird, die eine Störung des Betriebs der Systemkomponenten vermeidet. Alternativ kann die Verfahrung und/oder Drehung der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität manuell auf dem Führungsmittel oder durch direkte Steuerung der Antriebsvorrichtung durch vorhandenes Personal erfolgen. Dies kann dann zweckmäßig sein, wenn die Systemkomponenten für eine längere Zeitdauer ihre Position nicht ändern, und somit keine permanente Anpassung der Position der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität erforderlich ist.

Es kann vorteilhaft sein für unterschiedliche Kabel, z.B. Signalleitung, Gaszuleitungen oder Kabel für Hochspannungsversorgung, unterschiedliche Untereinheiten in der Vorrichtungen zur Anpassung der Kabelmodalität des jeweiligen Kabels vorzusehen, aufgrund z.B. unterschiedlicher Kabeleigenschaften, wie etwa Durchmesser, Steifigkeit, usw. Diese Einheiten können in einer einzigen Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität integriert sein, oder in verschiedenen, räumlich getrennten Vorrichtungen zur Anpassung der Kabelmodalität. Die Nutzung mehrerer Vorrichtungen zur Anpassung der Kabelmodalität kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn die Zuführung des Kabels von unterschiedlichen ersten Systemkomponenten erfolgt – etwa Gasreservoir oder Steuerungseinheit, die örtlich voneinander getrennt sind – oder mehrere zweite Systemkomponenten gleichzeitig im selben Raum betrieben werden sollen. Des Weiteren können zur Unterstützung der Anpassung der Kabelmodalität durch die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität Sensoren verwendet werden, welche die Position der zu verbindenden Systemkomponenten erfassen und diese einer Steuerung zuführen. Dies ist dann besonders zweckmäßig, wenn eine permanente Anpassung der Position der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität an die Position der zweiten Systemkomponente erforderlich ist, weil die zweite Systemkomponente ständig in Bewegung ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Führungsmittel an einer Begrenzung eines Raums angebracht. Damit kann die Kabelführung beispielsweise für unterschiedliche zweite Systemkomponenten innerhalb eines Raums unterschiedlich ausgeführt werden. So könnten zum Beispiel für eine Röntgendiagnostikvorrichtung Boden und Seitenwände zur Anbringen der Führungsmittel genutzt werden um eine variable Kabelführung für mobile Robotersysteme zu ermöglichen. Andererseits kann auch eine Anpassung des Führungsmittelkonzepts an die Mobilität der zweiten Systemkomponente erfolgen. Die Anbringung der Kabelführung an Raumbegrenzungen erlaubt in Verbindung mit einem entsprechenden Führungsmittelkonzept ei nen großen Bewegungsradius der mit dem Kabel zu verbindenden, beweglichen zweiten Systemkomponente. Es besteht bei Raumbegrenzungen, insbesondere auf dem Boden stets die Möglichkeit Teile des Führungssystems sowie der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität in die Raumbegrenzung zu integrieren, um einen geringen Platzbedarf und verringerte Störanfälligkeit für die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleisten zu können. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Führungsmittel an einer Decke angebracht ist. Durch die Anbringung des Führungsmittels an der Decke kann in der Regel ohne Störung von Personal oder des Betriebs weiterer im Raum vorhandener Einrichtungen oder zweiten Systemkomponenten die Verkabelung einer in einem Raum beweglichen zweiten Systemkomponente an jedem Ort innerhalb des Raums gewährleistet werden.

Vorteilhafterweise läuft das Kabel in der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität nicht durchgängig durch besagte Vorrichtung, sondern es existiert bspw. eine erste und eine zweite drehbare Einrichtung zur Justierung der Kabellänge als Bestandteil der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität. Somit ist die Länge des Kabels zwischen den ersten Systemkomponenten und der ersten Einrichtung zur Justierung der Kabellänge und zwischen der zweiten Systemkomponente und der zweiten Einrichtung zur Justierung der Kabellänge unabhängig voneinander steuerbar. Die jeweiligen zugehörigen Kabel der ersten und der zweiten Einrichtung zur Justierung der Kabellänge sind über ein geeignetes Verbindungsstück und/oder einen Verbindungsraum miteinander verbindet, welches bzw. welcher an die Erfordernisse der weiterzuleitenden Ressource oder Information angepasst ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist das Führungsmittel wenigstens eine Führungsschiene auf. Die Anzahl der vorgesehenen Führungsschienen und deren Anordnung kann individuell auf das Einsatzgebiet abgestimmt werden. Dies betrifft sowohl die räumliche Ausdehnung der Führungsschiene, als auch deren Führungskonzept. Die Führungsschiene kann beispielsweise als Luftkissenschiene ausgebildet werden, auf der die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität schwebt, oder beispielsweise als Rollschiene, in welcher die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität mit Rollen eingehängt ist. Ebenso sind elektrische und magnetische Führungsschienen einsetzbar. Soll die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität über die Führungsschiene angesteuert werden, ist beispielsweise ein leitfähiger Teilabschnitt der Führungsschiene erforderlich, sowie eine Kontaktanordnung für die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität. Die Steuerung der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität kann alternativ über eine kabellose Signalverbindung erfolgen. Die Führungsschiene kann ebenfalls die Energieversorgung der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität übernehmen.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weist das Führungsmittel ein Paar erste Führungsschienen und eine zweite Führungsschiene auf, wobei das erste Paar Führungsschienen parallel zueinander und orthogonal zur zweiten Führungsschiene ausgerichtet ist. Beispielsweise kann das erste Paar Führungsschienen an gegenüberliegenden, Seitenwand-nahen Deckenpositionen parallel angebracht werden, wobei die beiden Führungsschienen im Wesentlichen die Länge des Raums aufweisen. Die beiden ersten Führungsschienen sind durch eine zweite Führungsschiene miteinander verbunden, wobei die zweite Führungsschiene orthogonal zu den ersten Führungsschienen ausgerichtet ist. Die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität ist verschiebbar und/oder drehbar auf der zweiten Führungsschiene montiert. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die zweite Führungsschiene verschiebbar auf den ersten Führungsschienen gelagert. Damit ist im Wesentlichen die gesamte Bodenfläche des Raums mit der zweiten Führungsschiene und damit mit der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität überfahrbar. Die Anbringung der Führungsschienen ist dabei nicht auf die Decke beschränkt, sondern kann auf alle Raumbegrenzungen übertragen werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Kabel wenigstens von einer Systemkomponente abnehmbar. Durch eine abnehmbare Verkabelung, insbesondere von wenigstens einer zweiten Systemkomponente, ist für einen Raum nur eine geringe Anzahl an Vorrichtungen zur Anpassung der Kabelmodalität notwendig. Da in der Regel nicht alle mobilen zweiten Systemkomponenten in einem Raum gleichzeitig betrieben werden, ist es vorteilhaft, die Verkabelung, wenn möglich gebündelt und nicht einzeln, von einem Robotersystem entfernen zu können. Ein nächstes Robotersystem kann dann mit der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität angefahren werden, um dieses mit der Verkabelung zu verbinden. Vorteilhafterweise wird vor oder zu Beginn des Transports durch die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität die vom Robotersystem entfernte und nun frei hängende Verkabelung derart verkürzt, dass eine Gefährdung von Mensch und Sachen durch das Kabel während des Transports vom einen zum nächsten Robotersystem auszuschließen ist. Die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität kann auch eine Einheit aufweisen, welche die Trennung der Verkabelung von einer zweiten Systemkomponente und die Herstellung einer neuen Kabelverbindung mit einer nächsten zweiten Systemkomponente automatisiert durchführt. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die zweiten Systemkomponenten einen festen Standort im Raum zugewiesen bekommen. Ebenfalls können Sicherheitsaspekte für eine Automatisierung relevant sein, z.B. beim Anschluss von Gasleitungen, Hochvoltspannung oder ähnlichem. Zusätzlich kann die Verkabelung zwischen der zweiten Systemkomponente und der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität eine Protektion erhalten zum Schutz vor Einfluss durch äußere Einwirkung, z.B. auch durch die Funktionsausführung des Robotereinzelsystems. So kann die Verkabelung etwa in einem Rillschlauch oder innerhalb einer metallischen Schutzhülle verlaufen.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität drehbar gelagert. Damit kann zum einen eine Torsion der Verkabelung verringert werden, was eine erhöhte technische Zuverlässigkeit mit sich bringt, zum anderen lässt sich durch eine Drehung der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität die Austrittsrichtung der Verkabelung beeinflussen. Letzteres kann als Feineinstellung für die Führung der Verkabelung genutzt werden. Zur Vermeidung von Torsion kann die drehbare Lagerung vorteilhaft innerhalb der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität am Kabelbefestigungspunkt der Auf- und Abrollvorrichtung angeordnet sein.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität wenigstens eine Auf- und Abrollvorrichtung auf. Vorzugsweise existieren innerhalb der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität mindestens zwei Auf- und Abrollvorrichtungen, die getrennt voneinander die Länge der Verkabelung zwischen der ersten Systemkomponente und der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität und zwischen der zweiten Systemkomponente und der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität verändern. Mit der Auf- und Abrollvorrichtung kann die Länge der Verkabelung stets an die durch die Position der Systemkomponenten vorgegebenen Erfordernisse angepasst werden. Es können weitere Einheiten von Auf- und Abrollvorrichtungen vorgesehen sein, die auf die Erfordernisse der genutzten Verkabelung angepasst sind, wie etwa Durchmesser des Kabels, Steifigkeit des Kabels, etc.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Systemkomponente als Steuerung ausgebildet. Dies ist insbesondere bei zentral gesteuerten Vorgängen, wie bei industriellen Fertigungsstraßen, aber auch in der Medizintechnik von Bedeutung. So werden zum Beispiel die Daten einer mit einem Computertomograph oder einer Magnetresonanzvorrichtung durchgeführten Untersuchung in einem zentralen Steuerraum ausgewertet. Insbesondere bei der Ausbildung der zweiten Systemkomponente als Robotersystem bzw. Robotereinzelsystem, welche in einem Untersuchungsraum verschiebbar und/oder drehbar angeordnet ist, ist eine Verkabelung zu einer zentralen Steuerung erforderlich. Denn auch hier muss über eine zentrale Steuerung die Position der einzelnen Robo terarme zueinander in Beziehung gesetzt werden, da sonst ein Patientenuntersuchung mit verwertbarem Ergebnis nicht möglich ist. Der Nutzungsschwerpunkt eines medizinischen Robotersystems kann etwa auf der Durchführung von Röntgenuntersuchungen liegen, jedoch sind weitere, verschiedene Werkzeugvorrichtungen, wie etwa Analysegeräte z.B. Ultraschallgeräte, Lasergeräte für Augenbehandlungen oder Hilfsmittel, wie etwa ein Patiententisch, nutzbar und bedienbar. In einer vorteilhaften Ausführung weist das Robotersystem einen abnehmbaren C-Bogen-förmigen Arm für Röntgenanwendungen auf. Alternativ kann ein anderer beliebiger Nutzungsschwerpunkt für das Robotersystem gewählt werden. Das Gerätestativ des Robotersystems ist flexibel nutzbar, was zu einer Verringerung der Kosten beiträgt. Im Zusammenhang mit der Verwendung eines C-Bogen-Röntgen-Arms und Untersuchungen mit anschließender räumlicher Darstellung des Untersuchungsbereichs wie etwa 3D-Angiographie, Instrumentenlokalisierungen, etc. kann die Position der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität geeignet, z.B. durch die zentrale Steuerung, an die Bewegung des C-Bogens während der Untersuchung angepasst werden, um eine Interaktion oder Störeinflüsse auf die Untersuchung durch die Verkabelung zu vermeiden.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert wird, in deren
1 eine Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer medizinischen Arbeitsumgebung,
2 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung zur Anpassung der Kabelmodalität
schematisch veranschaulicht sind.
In 1 ist eine medizinische Arbeitsumgebung dargestellt, welche eine Raum 1 umfasst, dessen räumliche Begrenzungen teilweise durch eine Seitenwand 2, eine Decke 3 und einen Bo den 3' dargestellt sind. Außerhalb des Raums 1 befinden sich erste Systemkomponenten 4 bzw. 4' für ein medizinisches Diagnosesystem unter anderem in Form einer Steuerung 4 sowie einer Energieversorgungseinheit 4'. Es wird angemerkt, dass sich die ersten Systemkomponenten 4 bzw. 4' im Gegensatz zu 1 auch innerhalb desselben Raums 1 befinden können, in dem sich eine zweite Systemkomponente des Diagnosesystems befindet. Die in 1 gezeigten zweiten Systemkomponenten 5 bzw. 5' sind als ein Röntgen-Robotersystem 5 und ein Tisch-Robotersystems 5' ausgebildet. Das Röntgen-Robotersystem 5 setzt sich aus einem Gerätestativ 6 und einem C-Bogen-Arm 7 für Röntgenanwendungen zusammen. Das Tisch-Robotersystem 5' setzt sich ebenfalls aus einem Gerätestativ 6 und aus einem Tisch 8 zusammen. Der C-Bogen-förmige Arm 7 des Röntgen-Robotersystems 5 sowie der Tisch 8 des Tisch-Robotersystems 5' sind abnehmbar und können gegen weitere Werkzeugvorrichtungen 16 ausgetauscht werden. Weitere Werkzeugvorrichtungen 16 können als Mittel zur Durchführung medizinischer Interventionen, Untersuchungsvorrichtungen und deren Bestandteile, Lagervorrichtungen für Operationsbesteck usw. ausgebildet sein.
Das Röntgen-Robotersystem 5 ist über eine Verkabelung 13 mit der ersten Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität verbunden. Weiter ist die erste Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität über eine Verkabelung 12 mit der Steuerung 4 und der Energieversorgung 4' verbunden. Das Tisch-Robotersystem 5' ist über eine Verkabelung 15 mit der zweiten Vorrichtung 9' zur Anpassung der Kabelmodalität verbunden, welche über eine Verkabelung 14 mit der Steuerung 4 und der Energieversorgung 4' in Verbindung steht. Die beiden Vorrichtungen 9 bzw. 9' zur Anpassung der Kabelmodalität sind jeweils auf einer zweiten Führungsschiene 11 bzw. 11' angebracht und sind entlang der jeweiligen zweiten Führungsschiene 11 bzw. 11' verschiebbar sowie drehbar gelagert. Die Drehung kann dabei um die jeweilige Führungsschiene 11 bzw. 11' erfolgen sowie um eine im Wesentlichen senkrecht zur Decke 3 ausgerichteten Drehachse. Die zweiten Führungsschienen 11 bzw. 11' sind auf einem Paar ersten, parallel angeordneten Führungsschienen 10 bzw. 10' angeordnet, worauf die zweiten Führungsschienen 11 bzw. 11' entlang der Längsausdehnung der Führungsschienen 10 bzw. 10' verschoben werden können. Die zweiten Führungsschienen 11 bzw. 11' sind vorzugsweise orthogonal zu den ersten Führungsschienen 10 bzw. 10' ausgerichtet. Jedoch ist auch eine beliebige andere Ausrichtung der Führungsschienen 10 bzw. 10' bzw. 11 bzw. 11' und auch eine weitere Ergänzung von Führungsschienen möglich. Somit ist in der Regel jeder Ort innerhalb der durch die parallel angeordneten ersten Führungsschienen 10 bzw. 10' aufgespannten Führungsebene durch die beiden Vorrichtungen 9 bzw. 9' zur Anpassung der Kabelmodalität erreichbar. Die zweiten Führungsschienen 11 bzw. 11' sind vorteilhafterweise derart auf den ersten Führungsschienen 10 bzw. 10' angeordnet, dass diese sich nicht gegenseitig bei der Verfahrung der jeweiligen Vorrichtung 9 bzw. 9' zur Anpassung der Kabelmodalität behindern. Somit sind alle Positionen der vorhandenen Robotersystem 5 bzw. 5' geeignet mit der jeweiligen Vorrichtung 9 bzw. 9' zur Anpassung der Kabelmodalität angefahren werden. Werden die vorhandenen Robotersysteme, d.h. das Röntgen-Robotersystem 5 und das Tisch-Robotersystem 5' in ihrer Position oder Lage verändert, so verschieben sich die Vorrichtungen 9 bzw. 9' zur Anpassungen der Kabelmodalität entsprechend und passen vorteilhafterweise dabei nur die Kabellängen der Verkabelung 12 bzw. 14 an. Dadurch wird eine translatorische Bewegung und/oder rotatorische Bewegung der Robotersysteme 5 bzw. 5' ermöglicht. Es kann vorteilhaft sein, die Länge der Verkabelung 13 bzw. 15 konstant zu halten. Jedoch kann gegebenenfalls auch die Länge der Verkabelungen 13 bzw. 15 angepasst werden, sofern dies durch die Anordnung von Geräten und die Räumlichkeiten erforderlich ist. Auf diese Weise kann das Röntgen-Robotersystem 5 bzw. das Tisch-Robotersystem 5' frei bewegt werden. Insbesondere können dadurch Werkzeugwechsel für die vorhandenen Robotersysteme 5 bzw. 5' ermöglicht werden.
Vorteilhafterweise kann eine nicht dargestellte Kabelanschlussplattform am Gerätestativ 6 vorgesehen sein, welche für alle vom Gerätestativ 6 aufnehmbaren Werkzeugvorrichtungen 7 bzw. 8 bzw. 16 einheitlich gestaltet ist. Somit können alle zweiten Systemkomponenten, hier also die Robotersysteme 5 bzw. 5' und damit die Werkzeugvorrichtungen 7 bzw. 8 bzw. 16 mit einer einheitlichen, identischen Verkabelung betrieben werden, wobei ein Wechsel der Verkabelung bei einem Werkzeugwechsel nicht erforderlich ist. Die Steuerung 4 kann dann die Zuführung von Signalen oder Ressourcen, je nach am Gerätestativ 6 angebrachten Werkzeugvorrichtungen 7 bzw. 8 bzw. 16, und deren Ressourcenerfordernisse und dergleichen steuern.
Alternativ kann die Verkabelung 13 bzw. 15 des Robotersystems 5 bzw. 5' zur jeweiligen Vorrichtung 9 bzw. 9' zur Anpassung der Kabelmodalität derart ausgeführt werden, dass das Gerätestativ 6 und die Werkzeugvorrichtungen 7 bzw. 8 bzw. 16, z.B. in der Art des Tisches 8 oder des C-Bogen-förmigen Arms 7, getrennt vom Gerätestativ 6 verkabelt ist. Damit ist das Kriterium der Abnehmbarkeit der Kabelverbindung 13 bzw. 15 von der Werkzeugvorrichtung 7 bzw. 8 bzw. 16 erforderlich, wenn die Werkzeugvorrichtung 7 bzw. 8. bzw. 16 gewechselt werden soll. Dies erfolgt dann vorzugsweise automatisch durch eine nicht dargestellte für das Verfahren zum Wechsel eines Kabels vorgesehene Vorrichtung, beispielsweise während des Wechselprozesses der Werkzeugvorrichtungen 7 bzw. 8 bzw. 16 oder auch nach Aufnahme der neuen Werkzeugvorrichtungen 7 bzw. 8 bzw. 16 durch das Gerätestativ 6. Auch in diesem Fall ist eine einheitliche Kabelanschlussplattform für unterschiedliche Werkzeugvorrichtungen 7 bzw. 8 bzw. 16 zweckmäßig.
In 2 wird eine Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität, welche an einer zweiten Führungsschiene 11 verschiebbar und drehbar angeordnet ist, dargestellt. Der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität werden die roboterseitige Verkabelung 13 und die steuerungsseitige Verkabelung 12 auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität zugeführt. In 2 weisen sowohl die roboter seitige Verkabelung 13 sowie die steuerseitige Verkabelung 12 mehrere Kabel auf. Innerhalb der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität ist für jedes zugeführte Kabel eine Vorrichtung 91 zur Justierung der Länge des Kabels vorgesehen. In 2 sind die Vorrichtungen zur Justierung der Länge des Kabels als Auf- und Abrollvorrichtung 91 ausgebildet. Die Kabel sind jeweils mit einer Auf- und Abrollvorrichtung 91 derart verbunden, dass zum einen das Kabel mit der Auf- und Abrollvorrichtung 91 auf- bzw. abrollbar ist, und zum anderen das jeweils verbundene Kabel derart um sich selbst drehbar ist, dass eine Torsion des Kabels verringert werden kann. Die Drehung des Kabels wird durch eine als Bestandteil der Auf- und Abrollvorrichtung 91 ausgeführte drehbare Lagerung 92 ermöglicht, welche die Scherspannungen des Kabels verringert. Alternativ zu einer Auf- und Abrollvorrichtung 91 können auch anderen Mittel zur Justierung der Länge des Kabels verwendet werden, welche möglicherweise andere Prinzipien zur Justierung der Länge eines Kabels nutzen.
Alternativ kann die Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität derart abgewandelt werden, dass weitere steuerseitige Auf- und Abrolleinrichtung 91 außerhalb der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität vorhanden sind, die die Kabellänge gesteuert einstellen. Diese können beispielsweise in der Decke 3 zwischen den ersten Systemkomponenten und der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität integriert sein. So können die Kabel stets ohne steuerseitiges Aufrollen der steuerseitigen Verkabelung 12 innerhalb der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität in ihrer Länge angepasst werden. Dadurch dass die Kabel nicht innerhalb der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität aufgerollt werden, bleiben diese in einer Lagervorrichtung 92 frei drehbar. Mit einer solchen Anordnung ist daher die Torsion der Kabel ebenfalls zu verringern.
Im Weiteren ist in 2 die räumliche Trennung der roboterseitigen Auf- und Abrollvorrichtung 91 und der steuerseitigen Auf- und Abrollvorrichtung 91 dargestellt. Eine solche Anord nung der Auf- und Abrollvorrichtungen 91 verringert die Spannung auf den Kabeln und ermöglicht unabhängig von der Position der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität die Justierung der Kabellänge. Die Weiterleitung der Signale, Energie und anderer Ressourcen ist dabei durch ein innerhalb der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität angeordnetes Verbindungsstück 93 zwischen den zugehörigen Auf- und Abrollvorrichtungen 91 bzw. den zugehörigen Kabeln der steuerseitigen Verkabelung 12 und der roboterseitigen Verkabelung 13 gewährleistet. Das Verbindungsstück 93 ist jeweils auf die Funktion der zu verbindenden Kabel angepasst.
Des Weiteren ist an oder in der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität eine Antriebsvorrichtung 94 vorgesehen. Die Antriebsvorrichtung 94 ist mit einer Steuerleitung 95 verbunden, die auf der zweiten Führungsschiene 11 angeordnet ist. Die Antriebsvorrichtung 94 treibt zum einen die Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität entlang der zweiten Führungsschiene 11 an, zum anderen die Auf- und Abrollvorrichtungen 91 der Kabel. Gegebenenfalls können für beide Funktionen auch unterschiedliche Antriebsvorrichtungen 94 vorgesehen werden. Um eine Bewegung der Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität zu ermöglichen, weist die Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität eine Halte-Transport-vorrichtung 96 auf, welche an der zweiten Führungsschiene 11 beweglich befestigt ist. Die Halte-Transport-vorrichtung 96 weist Rollen 97 auf, welche durch die über die Steuerleitung 95 angesteuerte Antriebsvorrichtung 94 angetrieben werden. Somit kann die Vorrichtung 9 zur Anpassung der Kabelmodalität entlang der zweiten Führungsschiene 11 verschoben werden. Des Weiteren kann die Antriebsvorrichtung 94 auch die zweite Führungsschiene 11 auf den ersten Führungsschienen 10 bzw. 10' antreiben, um die zweite Führungsschiene 11 entlang der ersten Führungsschienen 10 bzw. 10' zu verschieben. Alternativ ist auch hier eine separate Antriebsvorrichtung für den Antrieb der zweiten Führungsschiene 11 vorhanden.

Claims

Vorrichtung zur Führung wenigstens eines Kabels (12, 13, 14, 15) zwischen einer mit dem Kabel (12, 13, 14, 15) verbundenen ersten Systemkomponente (4, 4') und einer relativ gegen die erste drehbaren und/oder verschiebbaren und mit dem Kabel (12, 13, 14, 15) verbundenen zweiten Systemkomponente (5, 5'), wobei das Kabel (12, 13, 14, 15) eine Kabelmodalität aufweist, die durch Verschiebung und/oder Drehung der zweiten Systemkomponente (5, 5') veränderbar ist, wobei wenigstens eine Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsmittel (10, 10', 11, 11', 95) vorhanden ist, mit welchem die Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität gemäß der Verschiebung und/oder Drehung der zweiten Systemkomponente (5, 5') führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (10, 10', 11, 11', 95) an einer Begrenzung (2, 3) eines Raums (1) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (10, 10', 11, 11', 95) an einer Decke (3) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (10, 10', 11, 11', 95) wenigstens eine Führungsschiene (10, 10', 11, 11') aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (10, 10', 11, 11', 95) ein Paar erste Führungsschienen (10, 10') und eine zweite Führungsschiene (11, 11') aufweist, wobei das erste Paar Führungsschienen (10, 10') parallel zueinander und orthogonal zur zweiten Führungsschiene (11, 11') ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Führungsschiene (11, 11') verschiebbar auf den ersten Führungsschienen (10, 10') gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (13, 15) wenigstens einer Systemkomponente (5, 5', 4, 4') abnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität wenigstens eine Auf- und Abrollvorrichtung (91) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Auf- und Abrollvorrichtung (91) zwischen einer Systemkomponente (4, 4') und der Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität auf eine Kabeleigenschaft anpassbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorrichtungen (9, 9') zur Anpassung der Kabelmodalität vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Systemkomponente (4, 4') als Steuerung (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Systemkomponente (5, 5') als Robotersystem (5, 5') ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Robotersystem (5, 5') als eine medizinische Untersuchungsvorrichtung (5) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Robotersystem (5, 5') als Röntgengerät (5) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Robotersystem (5, 5') einen abnehmbaren C-Bogen-förmigen Arm (7) für Röntgenanwendungen aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung (94) vorhanden ist, die die Vorrichtung (9, 9') zur Anpassung Kabelmodalität entlang des Führungssystems verschiebt und/oder dreht.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (94) durch eine Steuerung (4) steuerbar ist.