DE102008023071A1 - Robot structure element, particularly for packaging machine assigned robot, has outer casing and internal volume, where outer casing is made from hygienic material - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Roboterstrukturelement, insbesondere für einer Verpackungsmaschine zugeordnete Roboter, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a robot structure element, in particular for a Packaging machine associated robots, according to the preamble of Claim 1.
Roboter werden in der industriellen Technik z. B. unter anderem zum Positionieren, zur Montage, zum Befüllen oder zum Verpacken vielfach eingesetzt. Typische derartige Industrieroboter sind z. B. SCARA- (Abkürzung, englisch: selective compliance assembly robot arm) oder Delta-Roboter. Delta-Roboter werden insbesondere dann eingesetzt, wenn dynamische Handhabungsvorgänge mit hohen Beschleunigungen verlangt sind. Bei Roboterstrukturelementen, insbesondere Armabschnitten, einzelnen Streben, Gehäuseteilen sowie sonstigen, insbesondere bewegten Bauteile und Abschnitten wird als Baumaterial meistens kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK) eingesetzt.robot are used in industrial technology z. B. for positioning, among other things for assembly, for filling or often used for packaging. Typical such industrial robots are z. B. SCARA- (abbreviation, English: selective compliance assembly robot arm) or delta robot. Delta robots are used in particular when dynamic handling operations are required with high accelerations. In robot structure elements, in particular arm sections, individual struts, housing parts as well as other, in particular moving components and sections is used as a construction material mostly carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
Nachteilig ist an diesem Stand der Technik, dass CFK hygienisch nicht einwandfrei ist und insbesondere eine schlechte Lösungsmittelbeständigkeit aufweist. Tritt außerdem der Fall auf, dass beispielsweise ein derartiges Roboterstrukturelement infolge zu hoher wirkender Kräfte bricht, so können Splitter oder sonstige Partikel des CFK-Strukturelements unter bzw. zwischen das zu bewegende Gut gelangen. Derartige Partikel bzw. Splitter sind besonders schlecht detektierbar, da meistens in Produktionsstätten nur Metalldetektoren zur Verfügung stehen. Dies kann somit unter Umständen zur Folge haben, dass das zu bewegende, insbesondere zu verpackende Gut anschließend industriell z. B. aus Sicherheitsgründen nicht mehr verwendet werden kann.adversely is in this state of the art that CFK hygienically not perfect is and in particular has a poor solvent resistance. Kick as well the case that, for example, such a robot structure element due to excessive forces breaks, so can Splinters or other particles of the CFRP structural element under or between get to the moving good. Such particles or splinters are particularly poorly detectable, since mostly in production only Metal detectors available stand. This may therefore possibly lead to the material to be moved, in particular to be packaged, then industrially z. B. for security reasons can not be used anymore.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen von Verpackungsmaschinen verbesserte Roboter bzw. verbesserte Strukturelemente von Robotern vorzuschlagen.task The invention is therefore, in particular with regard to the requirements from packaging machines improved robots or improved structural elements to propose by robots.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Roboterstrukturelement der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The Task is starting from a robot structure of the introductory mentioned type by the characterizing features of claim 1 solved.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung genannt und erläutert.In the dependent claims are advantageous embodiments and further developments of the invention called and explained.
Dementsprechend zeichnet sich ein Roboterstrukturelement, insbesondere für einer Verpackungsmaschine zugeordnete Roboter, mit einem Außenmantel und einem Innenvolumen dadurch aus, dass der Außenmantel aus einem hygienegerechten Werkstoff hergestellt ist und das Innenvolumen eine Struktur zur mechanischen Verstärkung umfasst.Accordingly characterized a robot structure element, in particular for a Packaging machine associated robots, with an outer sheath and an internal volume characterized in that the outer shell of a hygienic material is made and the internal volume of a structure for mechanical reinforcement includes.
Hygienegerecht bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass derartige Roboter bzw. Roboterstrukturelemente in den verschiedensten Bereichen der Verpackungstechnik, wie beispielsweise der Verpackung von Lebensmitteln, Pharmazeutika, medizintechnischen Produkten oder Ähnlichem, verwendet werden können. Generell können die Roboterstrukturelemente verschiedene Formen aufweisen, z. B. ein Stab oder auch eine Wandung. Weiterhin können derartige Strukturelemente auch verschiedene Profile aufweisen mit runden, dreieckigen, viereckigen oder anderen Querschnitten.hygienic means in this context, in particular, that such robot or robot structural elements in the most diverse areas of the Packaging technology, such as the packaging of food, Pharmaceuticals, medical devices or the like, can be used. Generally speaking the robot structure elements have different shapes, e.g. B. a staff or a wall. Furthermore, such structural elements also have different profiles with round, triangular, square or other cross sections.
Als äußere Schicht ist bei einem erfindungsgemäßen Roboterstrukturelement ein Außenmantel vorgegeben, welcher aus einem hygienegerechten Werkstoff besteht. Insbesondere in der Verpackungstechnik werden oft hochdynamische Handhabungsprozesse angewendet, wobei unter anderem sogenannte Delta-Roboter zum Einsatz kommen. Oft wird das zu bewegende Gut dabei stark beschleunigt mit Beschleunigungen von zum Teil deutlich mehr als 5g (g = Erdbeschleunigung), woraus hohe Kräfte resultieren, welche das Material und im Besonderen die Roboterstrukturelemente sehr stark beanspruchen. Aus diesem Grund sind bei einem erfindungsgemäßen Roboterstrukturelement im Innenvolumen Strukturen zur mechanischen Verstärkung vorgesehen.As an outer layer is in a robot structure element according to the invention given an outer sheath, which consists of a hygienic material. Especially In packaging technology, often highly dynamic handling processes used, among other things, so-called delta robot used come. Often the material to be moved is greatly accelerated with accelerations sometimes significantly more than 5g (g = acceleration due to gravity), from which high forces resulting in the material and in particular the robotic structure elements very heavy use. For this reason, in a robot structure element according to the invention provided in the internal volume structures for mechanical reinforcement.
Besonders vorteilhaft ist es, bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als hygienegerechte Werkstoffe hygienegerechte Metalle zu verwenden. Wie bereits erwähnt, sind die Roboterstrukturelemente sehr hohen Belastungen und Verschleißerscheinungen ausgesetzt. Grundsätzlich kann nicht ausgeschlossen werden, dass beispielsweise ein Roboterarm, welcher aus Roboterstrukturelementen besteht, bricht, sei es infolge von Materialermüdungen oder sei es durch eine Fehlbedienung. Beim Brechen können abgesplitterte Partikel oder sonstige Kleinteile unter das zu bewegende, insbesondere zu verpackende Gut gelangen. Um herauszufinden, wohin überall derartige Splitterteile und Partikel gelangt sind, muss der entsprechende Werkstoff des zerbrochenen Bauteils in irgendeiner Weise detektierbar sein. In der Regel sind in entsprechenden Produktionsstätten Metalldetektoren vorhanden. Folglich können Partikel, welche Metall enthalten, ohne besonderen Kostenaufwand in relativ einfacher Weise gefunden werden. Des Weiteren können dadurch Kosten eingespart werden, da das zu bewegende bzw. zu verpackende Gut infolge der Verunreinigung zumindest nur noch bedingt aussortiert werden muss.Especially It is advantageous in one embodiment of the invention as hygienic materials to use hygienic metals. As already mentioned, the robot structure elements are very high loads and signs of wear exposed. in principle can not be ruled out that, for example, a robotic arm, which consists of robot structural elements, breaks, either as a result of material fatigue or be it by a misoperation. When breaking can split off Particles or other small parts under the moving, in particular get to be packaged good. To find out where such things go Splinter parts and particles have arrived, the corresponding must Material of the broken component to be detectable in any way. As a rule, metal detectors are used in corresponding production facilities available. Consequently, you can Particles containing metal, without any special cost be found in a relatively simple way. Furthermore, it can Costs are saved because the to be moved or packaged Well sorted due to the contamination at least only conditionally must become.
Eine Reihe von Metallen kann hierbei im Allgemeinen zum Einsatz kommen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Titan und/oder Edelstahl und/oder eine Legierung, die wenigstens einen der beiden Werkstoffe Titan bzw. Edelstahl enthält, verwendet. Beide, sowohl Titan als auch Edelstahl, sind bekannt als besonders inerte Werkstoffe und können mitunter in nahezu allen Bereichen mit höchsten hygienischen Standards, wie z. B. auch in der Medizintechnik, benutzt werden. Die Werkstoffe können als unmagnetische Metalle zur Verfügung stehen, falls dies für eine Ausführungsform der Erfindung gewünscht ist. Generell zeichnen sich Metalle, insbesondere auch Titan und Edelstahl durch ihre hohe Festigkeit, Stabilität und Biegesteifigkeit aus. Bei Titan handelt es sich zudem um ein Leichtmetall, wodurch sich die bei Roboterbewegungen entstehenden Kräfte verringern und wodurch sich zum einen die Bruchgefahr verringert, zum anderen aber auch der Roboter weniger Leistung aufbringen muss. Eine Gewichtseinsparung wird bei einem derartigen Roboter ermöglicht, während gleichzeitig Vorteile in der Kinematik ausgebildet sein können.A number of metals can generally be used here. In a particularly preferred embodiment of the invention, titanium and / or stainless steel and / or an alloy containing at least one of the two materials titanium or stainless steel are used. Both, like that Probably titanium as well as stainless steel, are known as particularly inert materials and can sometimes in almost all areas with the highest hygienic standards, such. B. in medical technology, are used. The materials may be available as non-magnetic metals, if desired for one embodiment of the invention. In general, metals, in particular titanium and stainless steel are characterized by their high strength, stability and flexural rigidity. Titanium is also a light metal, which reduces the forces generated during robot movements and reduces the risk of breakage, but also reduces the need for the robot to perform less. A weight saving is made possible in such a robot, while at the same time advantages can be formed in the kinematics.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann es jedoch auch von Vorteil sein, andere hygienegerechte Werkstoffe einzusetzen. Beispielsweise kann es sich dabei um Kunststoffe handeln. Polymere, die insbesondere im Hinblick auf hohe Hygieneanforderungen zu bevorzugen sind können beispielsweise Polyacetal (Polyoxymethylen, POM), Polyethylenterephthalat (PET), ein Polymer aus der Gruppe der Polyamide (z. B. PA6, PA66, PAl2 oder PA 6 G210), Polypropylen, Polyethylen (PE) bzw. Polycarbonat sein. Gerade POM zeichnet sich durch seine hohe Festigkeit, Härte und Steifigkeit in einem weiten Temperaturbereich aus; es besitzt eine hohe Zähigkeit, Abriebsfestigkeit, einen niedrigen Reibungskoeffizienten und hohe Wärmeformbeständigkeit. Denkbar ist auch die Verwendung von Keramiken als hygienegerechte Werkstoffe. Als Beispiel ist hier unter anderem Titandioxid in verschiedenen Kristallstrukturen, wie beispielsweise Anatas oder Rutil zu nennen. Des Weiteren können infolge des ständigen Fortschritts in der Werkstoffkunde auch durchaus Verbundwerkstoffe als hygienegerechte Werkstoffe für eine Weiterbildung der Erfindung in Betracht gezogen werden. Im Allgemeinen können Verbundwerkstoffe gezielt, mitunter im Hinblick auf die Robotertechnik, mit vorteilhaften Eigenschaften ausgestattet werden. Generell können also Ausführungsbeispiele der Erfindung in denkbarer Weise solche hygienegerechten Werkstoffe umfassen, welche auch eine für die jeweilige Verwendung ausreichende Stabilität besitzen.at However, a development of the invention may also be advantageous be to use other hygienic materials. For example these can be plastics. Polymers, in particular For example, polyacetal may be preferred in view of high hygiene requirements (Polyoxymethylene, POM), polyethylene terephthalate (PET), a polymer from the group of polyamides (eg PA6, PA66, PA12 or PA6 G210), polypropylene, Polyethylene (PE) or polycarbonate. Straight POM stands out by its high strength, hardness and stiffness in a wide temperature range; it owns high toughness, abrasion resistance, a low coefficient of friction and high heat resistance. It is also possible the use of ceramics as hygienic materials. When Examples here include titanium dioxide in various crystal structures, such as For example, call anatase or rutile. Furthermore, due to of the permanent Progress in materials science also quite composites as hygienic materials for a development of the invention can be considered. In general can Composites targeted, sometimes with regard to robotics, be equipped with advantageous properties. In general, so can embodiments the invention conceivable such hygienic materials include, which is also a for the respective use have sufficient stability.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht dabei als Struktur zur mechanischen Verstärkung einen Schaum vor. Insbesondere sind hierbei Festkörperschäume gemeint. Derartige Schäume zeichnen sich durch einige besonders vorteilhafte mechanische Eigenschaften aus. Sie können dazu dienen, die genannten Strukturelemente zu versteifen und die Stabilität erheblich zu verbessern. Auch ein ausreichend großes Biegemoment kann erreicht werden. Zudem bewirkt die Schaumstruktur, welche gasförmige Einschlüsse im Material umfasst, grundsätzlich eine besondere Gewichtseinsparung gegenüber Vollmaterial.A Particularly preferred embodiment of the invention provides as Structure for mechanical reinforcement a foam in front. In particular, solid-state foams are meant here. Such foams are characterized by some particularly advantageous mechanical properties out. You can serve to stiffen the said structural elements and the stability significantly improve. Also a sufficiently large bending moment can be reached. In addition, the foam structure causes gaseous inclusions in the material includes, basically a special weight saving compared to solid material.
Aufgrund des Einsatzes in der Verpackungstechnik ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Schaum aus einem hygienegerechten Werkstoff vorgesehen.by virtue of the use in packaging technology is at a preferred Embodiment of Invention provided a foam of a hygienic material.
Berücksichtigt man außerdem noch besondere Anforderungen an eine gute Detektierbarkeit, so ist es von Vorteil, eine Ausführung der Erfindung mit einem Metallschaum auszustatten. Zudem könnte man hierbei als Metall ein Leichtmetall verwenden, insbesondere Aluminiumschaum. Aluminium ist korrosionsfester als Eisen und ist zudem besonders vorteilhaft zur Versteifung von Bauteilen im Leichtbau.Considered one as well still special requirements for a good detectability, so is it's an advantage, an execution to equip the invention with a metal foam. In addition one could Use as metal a light metal, in particular aluminum foam. Aluminum is more corrosion resistant than iron and is also special advantageous for the stiffening of components in lightweight construction.
Aluminiumschaum besitzt ein hohes Maß an Energieaufnahmevermögen und ist mit relativ geringem technischem Aufwand wegen seiner vergleichsweise geringen Schmelztemperatur herstellbar.aluminum foam has a high level of energy absorption capacity and is relatively inexpensive because of its relatively low technical complexity low melting temperature produced.
Um unter anderem die Stabilität noch weiter zu erhöhen, ist es bei einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn der Schaum mit dem Außenmantel wenigstens teilweise eine chemische Verbindung eingeht.Around among other things the stability to increase even further it is advantageous in a development of the invention, when the Foam with the outer jacket at least partially enters into a chemical compound.
In ähnlicher Weise ist es jedoch auch denkbar, dass bei einer Ausführungsform der Erfindung Bestandteile des Schaummaterials wenigstens teilweise diffusiv in den Außenmantel eindringen und somit für Verfestigung und zusätzliche Stabilität sorgen.In similar However, it is also conceivable that in one embodiment the invention components of the foam material at least partially diffusively in the outer jacket penetrate and thus for Solidification and additional stability to care.
Des Weiteren umfasst bei einer Ausführungsvariante der Erfindung die Struktur zur mechanischen Verstärkung eine den Außenmantel an seiner Innenseite bedeckende Auskleidungsschicht, welche die Versteifung und Stabilität des Roboterstrukturelements unterstützt. Dabei sind verschiedene Dickenverhältnisse der Auskleidungsschicht gegenüber dem Außenmantel denkbar. Des Weiteren ist prinzipiell auch denkbar, dass die Auskleidungsschicht vollständig das Innenvolumen ausfüllt.Of Further includes in one embodiment the invention, the structure for mechanical reinforcement a the outer jacket on its inside covering lining layer, which the Stiffening and stability of the robot structure element. There are different ones thickness ratios the lining layer opposite the outer jacket conceivable. Furthermore, it is also conceivable in principle that the lining layer Completely fills the inner volume.
Ein besonders stabiles Roboterstrukturelement als Ausführungsbeispiel der Erfindung kann dadurch erzielt werden, dass die Struktur zur mechanischen Verstärkung mit einer die Auskleidungsschicht an ihrer Innenseite bedeckenden weiteren Schicht versehen wird. Auch ein solches stabiles Strukturelement kann mit vergleichsweise geringem industriellen Aufwand kostengünstig hergestellt werden.One particularly stable robot structural element as an exemplary embodiment The invention can be achieved by the structure of the mechanical reinforcement with a lining layer covering on its inside another layer is provided. Also such a stable structural element can be produced inexpensively with relatively little industrial effort become.
Bevorzugt ist dabei, dass für eine Ausführungsform der Erfindung zum Einsatz im Zusammenhang mit einer Verpackungsmaschine eine Auskleidungsschicht und/oder weitere Schicht aus einem hygienegerechten Werkstoff verwendet wird. Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht dabei vor, dass die Auskleidungsschicht wenigstens um ein Mehrfaches dicker ist als die weitere Schicht. Beispielsweise wäre es denkbar, bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Außenmantel ein Edelstahl- oder Titanrohr vorzusehen, während als Auskleidungsschicht z. B. POM als Kunststoff vorgesehen ist und die weitere Schicht wiederum aus Edelstahl oder Titan gebildet wird. Durch die größere Dicke der Auskleidungsschicht kann das Roboterstrukturelement z. B. als mechanisch besonders stabiler form- und/oder stoffschlüssiger Verbund ausgebildet sein. Grundsätzlich sind hierbei alle Arten umfasst, wie Außenmantel, die Struktur zur mechanischen Verstärkung oder Bestandteile davon miteinander verbunden werden können. Bei dem genannten Beispiel besteht außerdem die Möglichkeit, die weitere Schicht und den Außenmantel nicht nur aus dem gleichen Material herzustellen sondern dieses auch in der gleichen Dicke vorzusehen, worin ein weiterer Kostenvorteil bedingt sein kann.It is preferred that for one embodiment of the invention for use in connection with a packaging machine, a lining layer and / or further layer of a hygienic material is used. A Particularly preferred development of the invention provides that the lining layer is at least several times thicker than the further layer. For example, it would be conceivable to provide a stainless steel or titanium tube as an outer jacket in one embodiment of the invention as a lining layer z. B. POM is provided as a plastic and the further layer is again formed of stainless steel or titanium. Due to the greater thickness of the lining layer, the robot structure element z. B. be designed as mechanically particularly stable form and / or cohesive composite. In principle, all types are included here, such as outer sheath, the structure for mechanical reinforcement or components thereof can be connected to one another. In the above example, there is also the possibility not only to produce the further layer and the outer sheath of the same material but to provide this in the same thickness, in which a further cost advantage may be due.
Weist beispielsweise ein derartiges Roboterstrukturelement die notwendigen mechanischen Eigenschaften auf, so ist es nicht unbedingt notwendig, im Innenvolumen weitere Strukturen vorzusehen, welche nur unnötig das Gewicht erhöhen, ohne jedoch einen zusätzlichen Vorteil in Bezug auf die mechanische Stabilität zu liefern. Daher können solche Weiterbildungen der Erfindung vorteilhaft sein, bei welchen wenigstens ein Teil des Innenvolumens als Hohlraum ausgebildet ist. Nebenbei ermöglicht dies eine Materialeinsparung und kann somit die Herstellungskosten verringern. Dennoch können Profile mit einer derartigen Struktur immer noch hervorragende Biegemomente aufweisen.has For example, such a robot structure element the necessary mechanical properties, so it is not absolutely necessary in the Inner volume further structures provide, which only unnecessarily the Increase weight, without however an additional one To provide an advantage in terms of mechanical stability. Therefore, such training advantageous in the invention, in which at least one part the internal volume is formed as a cavity. Incidentally, this allows one Material savings and can thus reduce manufacturing costs. Nevertheless, you can Profiles with such a structure still excellent bending moments exhibit.
Es ist jedoch ebenfalls denkbar, die Auskleidungsschicht und/oder die weitere Schicht bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Schaum auszubilden. Somit könnte ein Verbund geschaffen werden, der die Vorteile eines Schichtsystems mit denen eines Schaummaterials verbindet und beispielsweise eine zusätzliche Eignung für den Leichtbau aufweist. Im Besonderen könnte die weitere Schicht so ausgebildet sein, dass sie den kompletten restlichen Innenraum als Schaum ausfüllt. Welches Ausführungsbeispiel bzw. welche Kombinationen von Ausführungsbeispielen mit verschiedenen Schichtsystemen, Schaumfüllungen oder Kombinationen daraus verwendet werden, hängt letzten Endes von den Anforderungen der Anwendung ab.It However, it is also conceivable, the lining layer and / or the another layer in one embodiment of Form invention as foam. Thus, a network could be created be the advantages of a layer system with those of a foam material combines and, for example, an additional suitability for lightweight construction having. In particular, could the further layer should be designed so that it covers the complete fills the remaining interior as foam. Which embodiment or which combinations of exemplary embodiments with different ones Layer systems, foam fillings or combinations thereof, ultimately depends on the requirements the application.
Aus praktischen Gründen sowie aus Kostengründen ist es meist gewollt, relativ einfache geometrische Strukturen bzw. Grundkörper zu verwenden, welche auch einfach hergestellt werden können bzw. kostengünstig erworben werden können. Gerade in der Verpackungstechnik möchte man aus Sauberkeitsgründen in der Regel Kanten und derartige Strukturen vermeiden, an denen sich gerne Ablagerungen ansammeln. Daher ist es vorteilhaft, wenn eine Ausführung des erfindungsgemäßen Roboterstrukturelements als Rohr- bzw. Hohlzylinder und/oder Zylinder ausgebildet ist.Out practical reasons as well as for cost reasons It is usually wanted, relatively simple geometric structures or body to use, which can also be easily produced or purchased inexpensively can be. Especially in packaging you want to cleanliness in usually avoid edges and such structures, in which like to accumulate deposits. Therefore, it is advantageous if a execution of the robot structural element according to the invention is designed as a tube or hollow cylinder and / or cylinder.
Grundsätzlich ist denkbar, dass die Struktur zur mechanischen Verstärkung im Innenvolumen eine andere geometrische Form aufweist. Am einfachsten ist es in der Regel jedoch, eine Ausführung der Erfindung so zu gestalten, dass die Auskleidungsschicht, die weitere Schicht und der Hohlraum jeweils als Rohr bzw. Hohlzylinder oder als Zylinder ausgebildet sind. Die zugehörigen Akten dieser geometrischen Formen sind die entsprechenden Längsachsen. Diese Ausgestaltung kann den Herstellungsprozess wesentlich erleichtern, die Kosten reduzieren und für eine symmetrische Gewichtsverteilung am Roboter sorgen.Basically conceivable that the structure for mechanical reinforcement in Inner volume has a different geometric shape. The easiest However, it is usually to design an embodiment of the invention, that the lining layer, the further layer and the cavity respectively are designed as a tube or hollow cylinder or as a cylinder. The associated Records of these geometric shapes are the corresponding longitudinal axes. This embodiment can greatly facilitate the manufacturing process, reduce the costs and for provide a symmetrical weight distribution on the robot.
In gleicher Weise ist es in der Regel vorteilhaft, die Ausführungsform der Erfindung so zu gestalten, dass der Außenmantel ein Rohr bzw. einen Hohlzylinder darstellt.In Likewise, it is usually advantageous to the embodiment to make the invention so that the outer sheath a pipe or a Hollow cylinder represents.
Insbesondere bei der Herstellung des Innenvolumens ist es dabei zu bevorzugen, die Struktur zur mechanischen Verstärkung bei einer Ausführungsform der Erfindung als Hohlzylinder bzw. Zylinder auszubilden. Wird beispielsweise das Innenvolumen vollständig mit einem Metallschaum, wie z. B. einem Aluminiumschaum gefüllt, so stellt die Struktur zur mechanischen Verstärkung einen Zylinder dar, wobei in diesem Zusammenhang die durch den Schaum bedingten Gaseinschlüsse und Löcher zur Beschreibung der geometrischen Struktur nicht berücksichtigt wurden. Wird das Ausführungsbeispiel so gewählt, dass beispielsweise eine Auskleidungsschicht aus Kunststoff sowie eine weitere Schicht, welche beispielsweise als vergleichsweise dünnes Metallrohr ausgebildet ist, verwendet und ist im Inneren des Roboterstrukturelements weiterhin ein Hohlraum vorhanden, so ist die Struktur zur mechanischen Verstärkung in diesem Fall als Hohlzylinder ausgebildet.Especially in the manufacture of the inner volume, it is preferable the structure for mechanical reinforcement in one embodiment form the invention as a hollow cylinder or cylinder. For example the internal volume completely with a metal foam, such. B. an aluminum foam, so For example, the mechanical reinforcement structure is a cylinder, in which In this context, due to the foam gas inclusions and holes were not considered for the description of the geometric structure. Will the embodiment chosen so that For example, a lining layer of plastic and a another layer, which, for example, formed as a comparatively thin metal tube is, is used and is still inside the robot structure element a cavity is present, the structure is for mechanical reinforcement in this case designed as a hollow cylinder.
Insbesondere bei der Verwendung relativ einfacher geometrischer Strukturen zur Ausbildung eines Außenmantels und einer Struktur zur mechanischen Verstärkung ist es denkbar bzw. vorteilhaft bei einer Ausführungsform der Erfindung, dass diese jeweils eine Achse aufweisen. Beispielsweise kann man sich hier Ausführungen mit geometrischen Formen wie Rohren, Hohlzylindern, Zylindern bzw. generell Längsachsen bei Stäben vorstellen.Especially when using relatively simple geometric structures for Formation of an outer jacket and a structure for mechanical reinforcement, it is conceivable or advantageous in one embodiment the invention that they each have an axis. For example you can get here executions with geometric shapes such as pipes, hollow cylinders, cylinders or generally longitudinal axes at bars to introduce.
Innerhalb der Struktur zur mechanischen Verstärkung ist es dabei vorteilhaft, wenn die jeweiligen Achsen der Auskleidungsschicht, der weiteren Schicht und des Hohlraums kolinear angeordnet sind. Dies kann insbesondere bei der Herstellung in vielerlei Hinsicht von Vorteil sein. Bauteile können dadurch unter Umständen leichter bearbeitet werden, ineinander gesteckt werden oder beispielsweise ein Werkstoff durch Rotation entlang der Längsachse gleichmäßig aufgetragen werden.Within the structure for mechanical reinforcement, it is advantageous if the respective axes of the lining layer, the further layer and the cavity are arranged co-linear. This can be especially true in manufacturing be beneficial in many ways. Under certain circumstances, components can thereby be more easily machined, inserted into one another, or, for example, a material can be applied uniformly by rotation along the longitudinal axis.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung sieht des Weiteren vor, dass die Achsen des Außenmantels und der Struktur zur mechanischen Verstärkung kolinear angeordnet sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann man sich der gleichen Vorteile eines derartig regelmäßigen Aufbaus, wie er bereits beschrieben wurde, bedienen. Insbesondere erscheint es oft zweckmäßig als Außenmantel für eine Ausführung ein Rohr zu verwenden. Somit kann unter anderem auch ein um die entsprechende Achse, insbesondere Längsachse rotationssymmetrischer Aufbau realisiert werden.A A particularly preferred development further provides that the axes of the outer jacket and the structure for mechanical reinforcement are arranged colinearly. Also in this embodiment can one enjoy the same advantages of such a regular structure, operate as already described. In particular, appears it is often useful as outer sheath for a run To use pipe. Thus, among other things, one to the corresponding Axis, in particular longitudinal axis rotationally symmetrical structure can be realized.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele ermöglichen somit, zugleich kostengünstige, aber auch für verschiedenste Anwendungen gut anpassbare und designbare Roboterstrukturelemente zur Verfügung zu stellen, wobei speziell in der Verpackungstechnik, soweit dies erforderlich ist, ebenso besonderer Wert auf Hygiene und Stabilitätsanforderungen gelegt werden kann.The Invention and its developments and embodiments allow thus, at the same time inexpensive, but also for various applications well adaptable and designable robot structure elements to disposal to put, especially in packaging technology, as far as this is required, as well as special emphasis on hygiene and stability requirements can be placed.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:In The drawings are exemplary embodiments of the invention and are given below stating more Advantages and details closer explained. In detail show:
Eine
besonders bevorzugte Anwendung ist in
U.
a. können
hierbei die Roboterarme als Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäßer Roboterstrukturelemente
Allen Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ist gemeinsam das bei einem Roboterstrukturelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der Außenmantel aus einem hygienegerechten Werkstoff hergestellt ist und das Innenvolumen eine Struktur zur mechanischen Verstärkung umfasst.all versions and further developments of the invention is common to a robot structure element according to the preamble of claim 1, the outer sheath of a hygienic Material is made and the internal volume is a structure for includes mechanical reinforcement.
- 11
- RoboterstrukturelementRobot structural element
- 1a1a
- Roboterarmabschnittrobot arm
- 1b1b
- Roboterarmabschnittrobot arm
- 1c1c
- Roboterarmabschnittrobot arm
- 1d1d
- Roboterarmabschnittrobot arm
- 1e1e
- Drehachseaxis of rotation
- 22
- Außenmantelouter sheath
- 33
- Innenvolumeninternal volume
- 44
- Auskleidungsschichtlining layer
- 55
- Weitere SchichtFurther layer
- 66
- Restliches Innenvolumenremaining internal volume
- 77
- SCARA-RoboterSCARA robots
- 88th
- Drehantriebrotary drive
- 99
- Drehhülserotating sleeve
- 1010
- Verbindungselementconnecting element
- 1111
- Saugersucker
- 1212
- Getriebevorrichtungtransmission device
- 1313
- Drehantriebrotary drive
- 1414
- Delta-RoboterDelta robot
- 1515
- Antriebedrives
- 1616
- zu positionierendes Elementto positioning element
Claims (22)
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