DE102010019269A1

DE102010019269A1 - Device for feeding supply conduits along structure of industrial robot utilized in complex working environment, has resetting unit with spring whose force acts as resetting force on conduits during length adjustment movement of conduits

Info

Publication number: DE102010019269A1
Application number: DE201010019269
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2011-11-10

Abstract

The device has a length adjustment section (3) comprising a linear guide (4) and provided for length adjustment of supply conduits (2) that are guided in a protective tube (6). A resetting unit has a spring (8) whose elastic force acts as resetting force on the conduits during length adjustment movement of the conduits over a linear movable guide element (9) of the guide in an area of a bend of a U-shaped loop, where the guide element has rolling bodies. The protective tube and/or a link chain is movably guided along the guide element during the length adjustment movement of the conduits. An independent claim is also included for a method for feeding supply conduits along a structure of an industrial robot.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Führung und Rückstellung von Versorgungsleitungen an einem Industrieroboter mit einem dem Längenausgleich für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dienenden Längenausgleichsabschnitt mit Linearführung und Rückstellmittel.The invention relates to a device and a method for guiding and resetting supply lines to an industrial robot with a length compensation for movements of multiple robot axes serving length compensation section with linear guide and return means.

Stand der TechnikState of the art

Industrieroboter werden regelmäßig in komplexen Arbeitsumgebungen zum Positionieren und/oder Steuern von Werkzeugen eingesetzt; sie zeichnen sich durch ihre im Vergleich zu konventionellen Maschinen besondere räumliche Flexibilität aus. Diese Flexibilität wird durch entlang der Roboterstruktur verlaufende Leitungen eingeschränkt.Industrial robots are regularly used in complex work environments for positioning and / or controlling tools; They are characterized by their special spatial flexibility compared to conventional machines. This flexibility is limited by lines running along the robot structure.

Derartige Leitungen bestehen aus Kabeln und/oder Schläuchen, die elektrischen Strom und/oder Fluide – wie beispielsweise Luft und Wasser – und/oder Lichtwellen leiten, und die beispielsweise an der Roboterhand angeordnete Werkzeuge und/oder Messgeräte mit Energie, Kühlung und/oder Daten versorgen; sie werden im Rahmen dieser Schrift als Versorgungsleitungen bezeichnet.Such lines consist of cables and / or hoses that conduct electrical current and / or fluids - such as air and water - and / or light waves, and the example arranged on the robot hand tools and / or measuring devices with energy, cooling and / or data supply; they are referred to in this document as supply lines.

Um eine möglichst weitgehende räumlichen Flexibilität von Industrierobotern zu ermöglichen, umfassen Vorrichtungen zum Führen von Versorgungsleitungen an einem Industrieroboter auch Vorrichtungsabschnitte, die dem Längenausgleich der Versorgungsleitungen für Bewegungen von Roboterachsen dienen. In solchen Längenausgleichsabschnitten werden die Versorgungsleitungen – relativ zur Roboterstruktur – beweglich geführt; dort weisen die Versorgungsleitungen ein Teilstück auf, das aufgrund dieser Führung als Längenreserve dienen kann. Soll ein entsprechender Längenausgleichsabschnitt dem Längenausgleich für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dienen, ist die bewegliche Führung dort nicht unmittelbar an die Bewegungen einzelner Roboterachsen gekoppelt.In order to allow the greatest possible spatial flexibility of industrial robots, devices for guiding supply lines on an industrial robot also include device sections which serve to length-balance the supply lines for movements of robot axes. In such length compensation sections, the supply lines are moved relative to the robot structure; There, the supply lines to a section, which can serve as a reserve of length due to this guide. If a corresponding length compensation section is to serve for length compensation for movements of a plurality of robot axes, the movable guide is not coupled there directly to the movements of individual robot axes.

Beschränkungen der räumlichen Flexibilität von Industrierobotern beruhen mit Blick auf derartige Vorrichtungsabschnitte auf zwei Hauptfaktoren: auf der beschränkten Längenreserve und der Störkontur dieser Vorrichtungsabschnitte. Durch die maximal verfügbare Längenreserve wird die Bewegungsfreiheit der Achsen des Industrieroboters beschränkt; durch die oft erhebliche, kaum berechenbare Störkontur können verbleibende Bewegungsspielräume – je nach Komplexität der Arbeitsumgebung und des Werkstücks – weiter eingeschränkt werden. Eine Vergrößerung der Längenreserve ist regelmäßig mit einer Vergrößerung der Störkontur verbunden.Restrictions on the spatial flexibility of industrial robots are based on two main factors with regard to such device sections: the limited length reserve and the interference contour of these device sections. The maximum available length reserve limits the freedom of movement of the axes of the industrial robot; Due to the often considerable, hardly calculable disturbing contour, the remaining range of motion can be further restricted - depending on the complexity of the working environment and the workpiece. An increase in the length reserve is regularly associated with an increase in the interference contour.

Vorrichtungen zum Führen von Versorgungsleitungen an einem Industrieroboter sind regelmäßig wenigstens teilweise als Anbauteile des Industrieroboters ausgestaltet. Im Bereich eines Roboterarms und einer Roboterhand werden die Versorgungsleitungen meist wenigstens teilweise außen an der Roboterstruktur und/oder wenigstens teilweise in einem Schutzschlauch geführt, der beispielsweise als Well- oder Spiralschlauch ausgebildet ist; seltener werden die Versorgungsleitungen dort in einer Gliederkette geführt. Regelmäßig werden durch entsprechende Vorrichtungen verschiedenartige Versorgungsleitungen geführt.Devices for guiding supply lines to an industrial robot are regularly at least partially designed as attachments of the industrial robot. In the area of a robot arm and a robot hand, the supply lines are usually at least partially guided outside on the robot structure and / or at least partially in a protective tube which is designed, for example, as a corrugated or spiral tube; Less frequently, the supply lines are guided there in a link chain. Regularly different types of supply lines are guided by appropriate devices.

Zum Führen der Versorgungsleitungen werden regelmäßig an der Struktur des Industrieroboters befestigte Anbauteile eingesetzt. Solche Anbauteile weisen meist an der Roboterstruktur angeordnete Winkelbleche, Schellenelemente, Trompetenelemente, Halteelemente und/oder Gleitelemente auf; gelegentlich weisen sie ein Formteil oder mehrere Formteile auf. Meist bestehen entsprechende Führungsvorrichtungen aus mehreren Anbauteilen.To guide the supply lines attached to the structure of the industrial robot attachments are used regularly. Such attachments usually have arranged on the robot structure angle plates, clamp elements, trumpet elements, holding elements and / or sliding elements; occasionally they have one or more moldings. Most appropriate guide devices consist of several attachments.

Längenausgleichsabschnitte, die dem Längenausgleich der Versorgungsleitungen für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dienen, weisen meist kreisförmige oder u-förmige Schlaufen der Versorgungsleitungen auf, wobei ein Teil dieser Schlaufen als Längenreserve dient. Regelmäßig wird in solchen Vorrichtungsabschnitten beim Längenausgleich ein die Versorgungsleitungen umgebender Schutzschlauch und/oder eine die Versorgungsleitungen umgebende Gliederkette durch die Rückstellkraft eines Rückstellmittels gespannt und mit den Versorgungsleitungen beweglich entgegen bzw. entlang der Rückstellkraft des Rückstellmittels geführt.Length compensation sections, which serve to length-balance the supply lines for movements of multiple robot axes, usually have circular or U-shaped loops of the supply lines, with a part of these loops serves as a length reserve. Regularly in such device sections during length compensation, a protective tube surrounding the supply lines and / or a link chain surrounding the supply lines is tensioned by the restoring force of a return means and movably guided against the supply lines or along the restoring force of the return means.

Rückstellmittel weisen regelmäßig Federelemente auf. Solche Federelemente bestehen meist aus Druckfedern mit einer schraubenförmigen Struktur, die regelmäßig einen die Versorgungsleitungen umgebenden Schutzschlauch umgeben, seltener werden Blattfedern, Spiralfedern oder Federstäbe als Federelemente eingesetzt. In Längenausgleichsabschnitten, die eine Linearführung aufweisen, werden Druckfedern mit einer schraubenförmigen Struktur eingesetzt.Return means regularly have spring elements. Such spring elements usually consist of compression springs with a helical structure which regularly surround a protective tube surrounding the supply lines, more rarely leaf springs, coil springs or spring rods are used as spring elements. In length compensation sections, which have a linear guide, compression springs are used with a helical structure.

Aus DE 10224858 A1 ist eine Vorrichtung zum Führen von Versorgungsleitungen an einem Industrieroboter bekannt, die Versorgungsleitungen entlang der Struktur des Industrieroboters zu dessen Hand nach vorne führt. Zum Längenausgleich ist ein Längenausgleichsabschnitt vorgesehen, der dem Längenausgleich für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dient und eine u-förmige Schlaufe der Versorgungsleitungen aufweist; ein Schenkel dieser Schlaufe wird durch eine Linearführung beweglich geführt, die ein Rundrohr mit seitlicher Längsöffnung aufweist. Die Längenreserve entsteht, weil sich der u-förmige Bogen beim Längenausgleich längs der Linearführung verschieben kann, wobei die Verlängerung eines Schenkels mit einer Verkürzung des anderen Schenkels verbunden ist.Out DE 10224858 A1 For example, a device for routing supply lines to an industrial robot is known, which leads supply lines along the structure of the industrial robot to the front of his hand. For length compensation, a length compensation section is provided, which serves for length compensation for movements of a plurality of robot axes and has a U-shaped loop of the supply lines; a leg of this loop is movably guided by a linear guide, which is a round tube with lateral longitudinal opening having. The length reserve arises because the U-shaped arc can move along the linear guide during length compensation, wherein the extension of one leg is connected to a shortening of the other leg.

Das Rückstellmittel weist eine Druckfeder mit einer schraubenförmigen Struktur auf; ihre Federkraft wirkt über ein als Verschleißring ausgebildetes, linear bewegliches Führungselement sowie über einen Schutzschlauch als Rückstellkraft auf die Versorgungsleitungen. Nachteilig an der Vorrichtung ist, dass der Verschleißring fest mit dem Schutzschlauch verbunden ist. Die Längenreserve ist damit auf den maximalen Federhub der Schraubenfeder bzw. auf den Verfahrweg des linear beweglichen Führungselements begrenzt. Hinzu kommt, dass die Schraubenfeder in vollständig komprimierter Stellung eine nicht unerhebliche Rest-Länge aufweist, so dass ein nicht unerheblicher Abschnitt der im Rundrohr geführten Versorgungsleitungen nicht als Längenreserve genutzt werden kann. Dadurch ist die Längenreserve erheblich kürzer als die Linearführung, was sich nachteilig auf das Verhältnis von Längenreserve und Störkontur auswirkt.The return means comprises a compression spring with a helical structure; their spring force acts via a designed as wear ring, linearly movable guide element and a protective hose as restoring force on the supply lines. A disadvantage of the device is that the wear ring is firmly connected to the protective tube. The length reserve is thus limited to the maximum spring stroke of the coil spring or to the travel of the linearly movable guide element. In addition, the coil spring in fully compressed position has a considerable residual length, so that a considerable portion of the guided in the round tube supply lines can not be used as a length reserve. As a result, the length reserve is considerably shorter than the linear guide, which adversely affects the ratio of length reserve and interference contour.

Aus DE 10 2004 028 577 A1 ist eine Vorrichtung zum Führen von Versorgungsleitungen an einem Industrieroboter bekannt, die ebenfalls dem vorgenannten Funktionsprinzip folgt, die Versorgungsleitungen jedoch im Längenausgleichsabschnitt in ein – ziemlich aufwändiges – aufklappbares Formteil einschließt. Auch aus WO 2008037276 A1 ist eine Vorrichtung zum Führen von Versorgungsleitungen an einem Industrieroboter bekannt, die diesem Funktionsprinzip folgt, jedoch eine weniger aufwändige Linearführung mit mindestens 3 Stäben aufweist.Out DE 10 2004 028 577 A1 a device for guiding supply lines to an industrial robot is known, which also follows the above-mentioned operating principle, but includes the supply lines in the length compensation section in a - quite complex - hinged molding. Also from WO 2008037276 A1 a device for guiding supply lines to an industrial robot is known, which follows this principle of operation, but has a less expensive linear guide with at least 3 bars.

Bedingt durch ihr im weitgehend gleiches Funktionsprinzip weisen die beiden letztgenannten Vorrichtungen ebenfalls den hinsichtlich der erstgenannten Vorrichtung beschriebenen Nachteil auf.Due to their largely identical operating principle, the latter two devices also have the disadvantage described with regard to the first-mentioned device.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Führen von Versorgungsleitungen entlang der Struktur eines Industrieroboters bereitzustellen, die im Vergleich zu vorbekannten Führungsvorrichtungen mit Linearführung ein besseres Verhältnis von maximalem Längenausgleich und minimaler Störkontur in einem dem Längenausgleich für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dienenden Längenausgleichsabschnitt ermöglicht.The invention has for its object to provide a device for guiding supply lines along the structure of an industrial robot, which allows a better ratio of maximum length compensation and minimal interference contour in a length compensation for movements of multiple robot axes serving length compensation section compared to prior art guides with linear guide.

Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Führen von Versorgungsleitungen entlang der Struktur eines Industrieroboters zu entwickeln, das im Vergleich zu vorbekannten Verfahren bei Verwendung einer Linearführung ein besseres Verhältnis von maximalem Längenausgleich und minimaler Störkontur in einem dem Längenausgleich für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dienenden Längenausgleichsabschnitt ermöglicht.The invention is also based on the object to develop a method for guiding supply lines along the structure of an industrial robot, which compared to prior art methods using a linear guide a better ratio of maximum length compensation and minimal interference contour in a length compensation for movements of multiple robot axes serving Length compensation section allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung eines Industrieroboters zum Führen von Versorgungsleitungen entlang der Struktur des Industrieroboters gelöst, die die Versorgungsleitungen in einem dem Längenausgleich für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dienenden Längenausgleichsabschnitt mit Linearführung und Rückstellmittel beweglich führt, wobei die Versorgungsleitungen in diesem Längenausgleichsabschnitt in einem Schutzschlauch und/oder einer Gliederkette geführt werden, und wobei die Versorgungsleitungen in diesem Längenausgleichsabschnitt bei Längenausgleichsbewegungen im Wesentlichen als u-förmige Schlaufe entlang der Struktur des Industrieroboters geführt werden, und wobei das Rückstellmittel mindestens ein Federelement aufweist, dessen Federkraft bei Längenausgleichsbewegungen der Versorgungsleitungen über ein linear bewegliches Führungselement der Linearführung im Bereich des Bogens der u-förmigen Schlaufe auf den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette sowie über den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette als Rückstellkraft auf die Versorgungsleitungen wirkt, und wobei der Schutzschlauch und/oder die Gliederkette bei Längenausgleichsbewegungen beweglich entlang des linear beweglichen Führungselements der Linearführung geführt werden.According to the invention, the object is achieved by a device of an industrial robot for guiding supply lines along the structure of the industrial robot, which guides the supply lines in a length compensation for movements of several robot axes length compensation portion with linear guide and return means, the supply lines in this length compensation section in a protective tube and The supply lines are guided in this length compensation section in length compensation movements substantially as a U-shaped loop along the structure of the industrial robot, and wherein the return means comprises at least one spring element whose spring force in length compensating movements of the supply lines via a linearly movable Guide element of the linear guide in the region of the arc of the U-shaped loop on the protective tube and / or Gli ederkette and on the protective tube and / or the link chain acts as a restoring force on the supply lines, and wherein the protective tube and / or the link chain are guided in length compensation movements movable along the linearly movable guide element of the linear guide.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Führen von Versorgungsleitungen entlang der Struktur eines Industrieroboters gelöst, durch das die Versorgungsleitungen in einem dem Längenausgleich für Bewegungen mehrerer Roboterachsen dienenden Längenausgleichsabschnitt mit Linearführung und Rückstellmittel beweglich geführt werden, wobei die Versorgungsleitungen in diesem Längenausgleichsabschnitt in einem Schutzschlauch und/oder einer Gliederkette geführt werden, und wobei die Versorgungsleitungen in diesem Längenausgleichsabschnitt bei Längenausgleichsbewegungen im Wesentlichen als u-förmige Schlaufe geführt werden, und wobei das Rückstellmittel mindestens ein Federelement aufweist, dessen Federkraft bei Längenausgleichsbewegungen der Versorgungsleitungen über ein linear bewegliches Führungselement der Linearführung im Bereich des Bogens der u-förmigen Schlaufe auf den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette sowie über den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette als Rückstellkraft auf die Versorgungsleitungen wirkt, und wobei der Schutzschlauch und/oder die Gliederkette bei Längenausgleichsbewegungen beweglich entlang des linear beweglichen Führungselements der Linearführung geführt werden. According to the invention, the object is also achieved by a method for guiding supply lines along the structure of an industrial robot, by means of which the supply lines are guided movably in a length compensation for movements of several robot axes length compensation section with linear guide and return means, wherein the supply lines in this length compensation section in a protective tube and wherein the supply lines are guided in this length compensating section in length compensation movements substantially as a U-shaped loop, and wherein the return means comprises at least one spring element whose spring force in length compensating movements of the supply lines via a linearly movable guide element of the linear guide in Area of the bend of the u-shaped loop on the protective tube and / or the link chain and on the protective tube and / or r the link chain acts as a restoring force on the supply lines, and wherein the protective tube and / or the link chain are guided in length compensation movements movable along the linearly movable guide element of the linear guide.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch durch einen Industrieroboter mit der vorgenannten Vorrichtung sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens sowie durch einen Industrieroboter mit einer Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens gelöst.According to the invention the object is also achieved by an industrial robot with the aforementioned device and by a device for carrying out the aforementioned method and by an industrial robot with a device for carrying out the aforementioned method.

Wirkt die Federkraft – wie beschrieben – über das linear bewegliche Führungselement der Linearführung im Bereich des Bogens der u-förmigen Schlaufe auf den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette, werden bei Längenausgleichsbewegungen beide Schenkel der u-förmigen Schlaufe um eine Länge verkürzt bzw. verlängert, die dem Verfahrweg des linear beweglichen Elements entspricht; entsprechend stehen der Verfahrweg des linear beweglichen Elements und die Längenreserve in einem Verhältnis von 1 zu 2, wodurch die Längenreserve auch länger als die Linearführung ausgestaltet werden kann. Ganz entsprechend ermöglicht die Erfindung ein verbessertes Verhältnis von – möglichst großer – Längenreserve und – möglichst geringer – Störkontur.If, as described, the spring force acts on the protective tube and / or the link chain via the linearly movable guide element of the linear guide in the region of the arc of the U-shaped loop, then both legs of the U-shaped loop are shortened or lengthened by one length during length compensation movements. which corresponds to the travel of the linearly movable element; Accordingly, the travel of the linearly movable element and the length reserve in a ratio of 1 to 2, whereby the length reserve can be designed longer than the linear guide. Quite correspondingly, the invention enables an improved ratio of - as large as possible - length reserve and - as low as possible - interference contour.

Neben einer Verdopplung der Längenreserve auf gleichem Bauraum hat die Erfindung zudem den Vorteil, dass nicht nur einer der Schenkel, sondern beide Schenkel und der Bogen der u-förmigen Schlaufe gespannt werden. Während bei einer Vorrichtung entsprechend DE 10224858 A1 einer der Schenkel nur durch die Eigenstabilität des Schutzschlauchs stabilisiert wird, was bei einer langen Ausführung beider Schenkel zu einer nicht unerheblichen, unberechenbaren Störkontur führt, werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren beide Schenkel der u-förmigen Schlaufe gespannt und dadurch stabilisiert. Durch die erfindungsgemäße Ausführung erübrigt sich daher selbst bei langen Ausführungen beider Schenkel ein Einschluss in einem aufwändigen Formteil, wie dies etwa in WO 2008037276 A1 erforderlich ist und gezeigt wird. Bei Verwendung eines Wellschlauchs bietet sich ein Wellmuster mit schmalen Wellentälern und breiten Wellenbergen an; übermäßige Biegungen werden dann durch ein Zusammenstoßen der Wellenberge verhindert.In addition to a doubling of the length reserve in the same space, the invention also has the advantage that not only one of the legs, but both legs and the arc of the U-shaped loop are stretched. While in a device accordingly DE 10224858 A1 one of the legs is stabilized only by the inherent stability of the protective tube, resulting in a long version of both legs to a considerable, unpredictable interference contour, both legs of the U-shaped loop are stretched and thereby stabilized in the inventive device or the inventive method. Therefore, even with long versions of both legs an inclusion in an elaborate molded part is unnecessary due to the inventive design, as in about WO 2008037276 A1 is required and shown. When using a corrugated hose, a corrugated pattern with narrow troughs and wide wave crests is recommended; Excessive bends are then prevented by colliding the wave crests.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw dem erfindungsgemäßen Verfahren können die verschiedensten Arten von Linearführungen eingesetzt werden, etwa eine Linearführung mit einem Rundrohr mit seitlicher Längsöffnung wie in DE 10224858 A1 gezeigt oder eine Linearführung mit 3 Stäben wie in WO 2008037276 A1 gezeigt. Denkbar sind insbesondere auch eine Führung zwischen zwei parallel verlaufenden Metallplatten und/oder Metallprofilen oder eine herkömmliche Schlittenlösung.In the apparatus according to the invention or the method according to the invention, a wide variety of types of linear guides can be used, such as a linear guide with a round tube with lateral longitudinal opening as in DE 10224858 A1 shown or a linear guide with 3 bars as in WO 2008037276 A1 shown. In particular, a guide between two parallel metal plates and / or metal profiles or a conventional slide solution are also conceivable.

Hinsichtlich der konkreten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen weiterhin insbesondere folgende Alternativen bzw. Varianten in Betracht:
In einer alternativen Ausführung wirkt die Federkraft des Rückstellmittels im Bereich eines Endes des Bogens der u-förmigen Schlaufe auf den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette. Durch eine solche Ausgestaltung ist es – im Gegensatz zu einer Ausführung, in der die Federkraft in der Mitte des Bogens der u-förmigen Schlaufe auf den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette wirkt – insbesondere leicht möglich, eine – wie bisher üblich – als schraubenförmige Druckfeder ausgestaltetes Federelement zu verwenden, das den Schutzschlauch und/oder die Gliederkette eines Schenkels der u-förmigen Schlaufe umgibt, ohne dass die Druckfeder dem Verlauf des Schutzschlauchs und/oder der Gliederkette im Bereich des Bogens folgt, oder anderweitig durch zusätzliche Maßnahmen stabilisiert werden muss.With regard to the specific embodiment of the device according to the invention or of the method according to the invention, the following alternatives or variants are also particularly suitable:
In an alternative embodiment, the spring force of the return means in the region of one end of the arc of the U-shaped loop acts on the protective tube and / or the link chain. By such a configuration it is - in contrast to an embodiment in which the spring force acts in the middle of the arc of the U-shaped loop on the protective tube and / or the link chain - especially easy, a - as usual - as a helical compression spring to use designed spring element which surrounds the protective tube and / or the link chain of a leg of the U-shaped loop, without that the compression spring the course of the protective tube and / or the link chain in the region of the arc follows, or otherwise needs to be stabilized by additional measures.

Anders ausgedrückt: durch diese Ausgestaltung kann – wie bisher üblich – die stabilisierende Wirkung des Schutzschlauchs und/oder der Gliederkette auf eine Sie umgebende schraubenförmige Druckfeder genutzt werden, ohne dass es im Bereich des Bogens der u-förmigen Schlaufe zu einer unerwünschten, nicht unerheblichen Reibung zwischen Druckfeder und Schutzschlauch und/oder Gliederkette kommt.In other words, by means of this embodiment, the stabilizing effect of the protective tube and / or the link chain on a helical compression spring surrounding it can be utilized, as is usual in the art, without undesirable, not inconsiderable friction in the region of the arc of the U-shaped loop Comes between compression spring and protective hose and / or link chain.

In einer alternativen Ausführung weist das linear bewegliche Führungselement der Linearführung mindestens einen Rollkörper auf, durch den der Schutzschlauch und/oder die Gliederkette bei Längenausgleichsbewegungen rollend geführt werden. Denkbar wäre beispielsweise die Verwendung eines Halteelements mit zwei Rollkörpern wie in DE 10 2007 008 985 A1 als linear bewegliches Führungselement einer Linearführung.In an alternative embodiment, the linearly movable guide element of the linear guide has at least one roller body, by means of which the protective tube and / or the link chain are guided rolling during length compensating movements. It would be conceivable, for example, the use of a holding element with two rolling bodies as in DE 10 2007 008 985 A1 as a linearly movable guide element of a linear guide.

Durch die Verwendung von Rollkörpern kann die Reibung zwischen dem linear beweglichen Führungselement und dem Schutzschlauch und/oder der Gliederkette im Bereich des Bogens der u-förmigen Schlaufe am Bogenende reduziert werden.Through the use of rolling elements, the friction between the linearly movable guide element and the protective tube and / or the link chain in the region of the arc of the U-shaped loop at the bow end can be reduced.

In einer alternativen Ausführung weist das linear bewegliche Führungselement der Linearführung eine Gleitfläche auf, entlang der der Schutzschlauch und/oder die Gliederkette bei Längenausgleichsbewegungen gleitend geführt werden.In an alternative embodiment, the linearly movable guide element of the linear guide has a sliding surface, along which the protective tube and / or the link chain are guided in a sliding manner during length compensating movements.

Bei Verwendung einer Gleitfläche ist die Reibung zwischen dem linear beweglichen Führungselement und dem Schutzschlauch und/oder der Gliederkette im Vergleich zur Verwendung von Rollkörpern zwar etwas höher. Die Gleitfläche kann jedoch konstruktiv erheblich einfacher gestaltet werden. Das gilt besonders dann, wenn eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem linear beweglichen Führungselement und dem Schutzschlauch und/oder der Gliederkette geschaffen werden soll, was insbesondere bei Verwendung leicht verformbarer Schutzschläuche und/oder Gliederketten sinnvoll sein kann.When using a sliding surface, the friction between the linearly movable guide element and the protective tube and / or the link chain is somewhat higher compared to the use of rolling elements. However, the sliding surface can be structurally made considerably simpler. This is especially true when the largest possible contact surface between the linearly movable guide element and the protective tube and / or the Link chain should be created, which may be useful especially when using easily deformable protective tubes and / or link chains.

In einer alternativen Ausführung ist die Gleitfläche des linear beweglichen Führungselements der Linearführung wenigstens teilweise trompetenförmig ausgebildet.In an alternative embodiment, the sliding surface of the linearly movable guide element of the linear guide is at least partially trumpet-shaped.

Eine solche Ausgestaltung bietet sich insbesondere dann an, wenn die Linearführung so ausgestaltet ist, dass das linear bewegliche Führungselement nicht gegen ein radiales Verdrehen gesichert ist, wie etwa bei Verwendung eines Rundrohrs mit seitlicher Längsöffnung.Such a configuration is particularly appropriate when the linear guide is designed so that the linearly movable guide member is not secured against radial rotation, such as when using a round tube with lateral longitudinal opening.

In einer Variante der vorgenannten alternativen Ausführung weist das linear bewegliche Führungselement der Linearführung eine röhrenförmig ausgebildete Gleitfläche auf, die unmittelbar an die trompetenförmig ausgebildete Gleitfläche anschließt.In a variant of the aforementioned alternative embodiment, the linearly movable guide element of the linear guide has a tubular sliding surface which adjoins directly the trumpet-shaped sliding surface.

Eine solche Ausgestaltung bietet sich insbesondere dann an, wenn die Linearführung so ausgestaltet ist, dass das linear bewegliche Führungselement nicht gegen ein axiales Verdrehen gesichert ist.Such a configuration is particularly appropriate when the linear guide is designed so that the linearly movable guide member is not secured against axial rotation.

In 1a bis 6 sind einige beispielhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Hinsichtlich der Linearführung (4) selbst beschränken sich die zeichnerischen Darstellungen auf die beispielhafte Variante eines Rundrohrs mit seitlicher Längsöffnung. Verschiedenste andere Varianten einer Linearführung sind allgemein bekannt und bedürfen hier keiner besonderen Darstellung.In 1a to 6 some exemplary embodiments of the device according to the invention and of the method according to the invention are shown. With regard to the linear guide ( 4 ) even the drawings are limited to the exemplary variant of a round tube with lateral longitudinal opening. Various other variants of a linear guide are well known and require no particular representation here.

1a und 1b zeigen den Längenausgleichsabschnitt (3) einer alternativen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im gezeigten Längenausgleichsabschnitt (3) ist zur Aufnahme der Versorgungsleitungen (2) ein Schutzschlauch (6) mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen; das Federelement (8) des Rückstellmittels ist als schraubenförmige Druckfeder ausgebildet; das linear bewegliche Führungselement (9) der Linearführung (4) ist als Formteil mit innenseitig röhrenförmiger und hieran angrenzender trompetenförmiger Gleitfläche ausgeführt. Dabei ist die Höhe der Längsöffnung des Rundrohrs kleiner als der Durchmesser des linear beweglichen Führungselements (9) der Linearführung (4) und größer als der Durchmesser des Schutzschlauchs ausgeführt, so dass das linear bewegliche Führungselement (9) nicht seitlich ausbrechen und der Schutzschlauch beim Längenausgleich dennoch ungehindert seitlich durch die Längsöffnung geführt werden kann. 1a zeigt eine Stellung mit ungenutzter Längenreserve, 1b zeigt eine Stellung mit vollständig genutzter Längenreserve. 1a and 1b show the length compensation section ( 3 ) an alternative embodiment of the device according to the invention or the method according to the invention. In the illustrated length compensation section ( 3 ) is for receiving the supply lines ( 2 ) a protective hose ( 6 ) provided with a circular cross-section; the spring element ( 8th ) of the return means is formed as a helical compression spring; the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) is designed as a molded part with tubular inside and adjacent thereto trumpet-shaped sliding surface. The height of the longitudinal opening of the round tube is smaller than the diameter of the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) and larger than the diameter of the protective tube, so that the linearly movable guide element ( 9 ) do not break out laterally and the protective hose can nevertheless be guided laterally through the longitudinal opening during length compensation. 1a shows a position with unused length reserve, 1b shows a position with fully used length reserve.

2a und 2b zeigen den Längenausgleichsabschnitt (3) einer alternativ möglichen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens. Anders als in der Ausführung, die in 1a und 1b gezeigt wird, ist hier anstelle des Schutzschlauchs eine Gliederkette (7) verwendet; im Übrigen ist die hier dargestellte Ausführung funktional mit derjenigen in 1a und 1b identisch; die Versorgungsleitungen selbst sind in 2a und 2b nicht gesondert dargestellt; sie verlaufen selbstverständlich innerhalb der dargestellten Gliederkette. 2a and 2 B show the length compensation section ( 3 ) an alternatively possible embodiment of the device according to the invention or the method according to the invention. Unlike in the design, the in 1a and 1b is shown here is instead of the protective tube a link chain ( 7 ) used; Incidentally, the embodiment shown here is functional with that in FIG 1a and 1b identical; the supply lines themselves are in 2a and 2 B not shown separately; Of course, they run within the illustrated link chain.

3a und 3b zeigen das Rückstellmittel (5) des in 1a bis 2b gezeigten Längenausgleichsabschnitts in einigen Details im Schnitt. 3a zeigt eine Stellung des Rückstellmittels (5) bei ungenutzter Längenreserve, 3b zeigt eine Stellung bei vollständig genutzter Längenreserve. 3a and 3b show the return means ( 5 ) of the 1a to 2 B shown length compensation section in some details in section. 3a shows a position of the return means ( 5 ) with unused length reserve, 3b shows a position with fully used length reserve.

4a und 4b zeigen den in 1a und 1b dargestellten Längenausgleichsabschnitt (3) im Schnitt; dabei ist der Schutzschlauch (6) detaillierter – als Wellschlauch – dargestellt. Aus Platzgründen ist in 4b ein Teilstück des in 1b dargestellten, aus dem Längenausgleichsabschnitt (3) herausgezogenen Schutzschlauchs (6) nicht dargestellt. Auch die Versorgungsleitungen selbst sind in 4a und 4b nicht gesondert dargestellt; sie verlaufen selbstverständlich innerhalb des dargestellten Schutzschlauchs (6). 4a zeigt eine Stellung des Längenausgleichsabschnitts (3) bei ungenutzter Längenreserve, 4b zeigt eine Stellung bei vollständig genutzter Längenreserve. 4a and 4b show the in 1a and 1b shown length compensation section ( 3 ) on average; while the protective tube ( 6 ) in more detail - as corrugated hose - shown. For reasons of space is in 4b a section of the in 1b shown, from the length compensation section ( 3 ) withdrawn protective tube ( 6 ) not shown. Also the supply lines themselves are in 4a and 4b not shown separately; Of course, they run within the illustrated protective tube ( 6 ). 4a shows a position of the length compensation section ( 3 ) with unused length reserve, 4b shows a position with fully used length reserve.

5a und 5b zeigen den in 2a und 2b dargestellten Längenausgleichsabschnitt (3) im Schnitt. Aus Platzgründen ist auch in 5b ein Teilstück der in 2b dargestellten, aus dem Längenausgleichsabschnitt (3) herausgezogenen Gliederkette (7) nicht dargestellt. 5a zeigt eine Stellung des Längenausgleichsabschnitts (3) bei ungenutzter Längenreserve, 5b zeigt eine Stellung bei vollständig genutzter Längenreserve. 5a and 5b show the in 2a and 2 B shown length compensation section ( 3 ) on average. For reasons of space is also in 5b a section of in 2 B shown, from the length compensation section ( 3 ) pulled out link chain ( 7 ) not shown. 5a shows a position of the length compensation section ( 3 ) with unused length reserve, 5b shows a position with fully used length reserve.

6 zeigt einen Industrieroboter (1) mit einem erfindungsgemäßen Längenausgleichsabschnitt (3) bei ungenutzter Längenreserve und den weiteren Verlauf der Versorgungsleitungen zur Roboterhand bzw. zum Roboterflansch. Die Befestigung im Bereich der Roboterhand bzw. des Roboterflansches ist nicht im Detail dargestellt, sondern durch eine Halteschelle lediglich angedeutet. Eine Darstellung des weiteren Verlaufs der Versorgungsleitungen entlang der Struktur des Roboters erfolgt hier nicht. Diesbezüglich ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Führung und Rückstellung der Versorgungsleitungen im Längenausgleichsabschnitt (3) keine Besonderheiten. 6 shows an industrial robot ( 1 ) with a length compensation section according to the invention ( 3 ) at unused length reserve and the further course of the supply lines to the robot hand or to the robot flange. The attachment in the area of the robot hand or the robot flange is not shown in detail, but merely indicated by a retaining clip. An illustration of the further course of the supply lines along the structure of the robot does not take place here. In this regard, resulting from the leadership and provision of the supply lines according to the invention in the length compensation section ( 3 ) nothing special.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Industrieroboterindustrial robots
22: Versorgungsleitungensupply lines
33: LängenausgleichsabschnittLength absorbing portion
44: Linearführunglinear guide
55: RückstellmittelReturn means
66: SchutzschlauchConduit
77: Gliederkettelink chain
88th: Federelementspring element
99: linear bewegliches Führungselementlinearly movable guide element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10224858 A1 [0010, 0020, 0021]
DE 102004028577 A1 [0012]
WO 2008037276 A1 [0012, 0020, 0021]
DE 102007008985 A1 [0024]

Claims

Device of an industrial robot ( 1 ) for guiding supply lines ( 2 ) along the structure of the industrial robot ( 1 ), which are the supply lines ( 2 ) in a length compensation for movements of multiple robot axes serving length compensation section ( 3 ) with linear guide ( 4 ) and return means ( 5 ), whereby the supply lines ( 2 ) in this length compensation section ( 3 ) in a protective tube ( 6 ) and / or a link chain ( 7 ) and the supply lines ( 2 ) in this length compensation section ( 3 ) in length compensation movements essentially as a U-shaped loop along the structure of the industrial robot ( 1 ) are characterized in that the return means ( 5 ) at least one spring element ( 8th ) whose spring force during length compensating movements of the supply lines ( 2 ) via a linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) in the region of the arc of the U-shaped loop on the protective tube ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) as well as the protective hose ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) as restoring force on the supply lines ( 2 ), whereby the protective tube ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) in length compensation movements movable along the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the spring force of the return means ( 5 ) in the region of one end of the arc of the U-shaped loop on the protective tube ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) acts.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) has at least one rolling body through which the protective tube ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) are guided rolling in length compensation movements.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) has a sliding surface along which the protective tube ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) are guided slidably in length compensation movements.

Device according to claim 4 , characterized in that the sliding surface of the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) is formed at least partially trumpet-shaped.

Device according to claim 5 , characterized in that the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) has a tubular sliding surface, which adjoins directly to the trumpet-shaped sliding surface.

Industrial robot with a device according to one of claims 1 to 6,

Method for guiding supply lines ( 2 ) along the structure of an industrial robot ( 1 ), through which the supply lines ( 2 ) in a length compensation for movements of multiple robot axes serving length compensation section ( 3 ) with linear guide ( 4 ) and return means ( 5 ) are movably guided, whereby the supply lines ( 2 ) in this length compensation section ( 3 ) in a protective tube ( 6 ) and / or a link chain ( 7 ) and the supply lines ( 2 ) in this length compensation section ( 3 ) are guided in length compensation movements substantially as a U-shaped loop, characterized in that the return means ( 5 ) at least one spring element ( 8th ) whose spring force during length compensating movements of the supply lines ( 2 ) via a linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ) in the region of the arc of the U-shaped loop on the protective tube ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) as well as the protective hose ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) as restoring force on the supply lines ( 2 ), whereby the protective tube ( 6 ) and / or the link chain ( 7 ) in length compensation movements movable along the linearly movable guide element ( 9 ) of the linear guide ( 4 ).