-
Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Befestigen eines zur Aufnahme einer Leitung bestimmten Halters sowie eine Vorrichtung zum Befestigen einer Leitung an einem beweglichen Bauteil wie beispielsweise an einem Roboterarm.
-
An Robotern besteht stets die Notwendigkeit, Versorgungsleitungen wie beispielsweise elektrische Kabel, Kühlwasserleitungen oder Druckluftleitungen und dergleichen oder einen solche Leitungen aufnehmenden Wellschlauch von einer Versorgungsstelle zu einem am Roboter montierten Werkzeug zu führen. Um die Bewegungsmöglichkeit des Roboters nicht einzuschränken, sollten diese Leitungen nicht frei herunterhängen. Sie werden daher in der Regel an den Roboterarmen befestigt, so dass sie sich möglichst weitgehend entlang der Roboterarme erstrecken und nicht herunterhängen. Oft erfolgt eine solche Befestigung der Leitungen an den Roboterarmen mit einfachsten Hilfsmitteln wie beispielsweise Kabelbindern oder Klebebändern. Die Zuverlässigkeit einer solchen Befestigung entspricht jedoch nicht immer den Anforderungen. Zudem wurden bereits Halter entwickelt, die beispielsweise mittels Klettbändern oder Kabelbindern an Roboterarmen befestigt werden können. Um ein Verrutschen eines solchen Halters am Roboterarm zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn der Halter eine an die Geometrie des Roboterarms angepasste Außenkontur aufweist. Dann sind diese Halter aber nicht gleichermaßen für Roboterarme unterschiedlichen Durchmessers geeignet. Für unterschiedliche Roboterarme eine Vielzahl von unterschiedlichen Haltern vorzuhalten, ist jedoch aufwendig und teuer.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Mittel zur Verfügung zu stellen, mit denen Leitungen besser an einem beweglichen Bauteil, insbesondere an einem Roboterarm, befestigt werden können.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, einen Halter, in dem eine Leitung zuverlässig aufgenommen ist, nicht direkt am Roboterarm anzuordnen, sondern ihn an einem Adapter zu befestigen, der wiederum am Roboterarm befestigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, Standardhalter unterschiedlicher Größe an solchen Adaptern zu befestigen, die wiederum so ausgebildet sind, dass sie eine zuverlässigere Befestigung an Roboterarmen unterschiedlicher Größe ermöglichen. Letzteres wird dadurch erzielt, dass der Adapter einen Adapterkörper aufweist, der an der dem Halter abgewandten Unterseite konkav ausgebildet ist und eine sich in seiner Längsrichtung, die gleichzeitig auch der Längsrichtung des betreffenden Roboterarms entspricht, erstreckende Rinne bildet. Insbesondere dann, wenn die die Rinne bildende Anlagekontur in der Längsrichtung betrachtet die Form eines gleichschenkligen Dreiecks oder eines gleichschenkligen Trapezes aufweist und zur Basis des Dreiecks bzw. zur größeren der Grundseiten des Trapezes offen ist, ist für Roboterarme unterschiedlicher Größen eine Zweilinien-Anlage am Adapter möglich, die eine zuverlässigere Fixierung des Adapters am Roboterarm ermöglicht. Auch eine abgerundete bzw. gekrümmte Form der Anlagekontur kann eine Zweilinien-Anlage für Roboterarme unterschiedlicher Größen ermöglichen.
-
Zweckmäßig ist der Adapterkörper einstückig gefertigt, vorzugsweise aus Kunststoff. Dies ermöglicht eine einfache und günstige Herstellung. Dabei ist es möglich, dass der Adapterkörper starr ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Adapterkörper mehrere, um in der Längsrichtung verlaufende Schwenkachsen gegeneinander verschwenkbare Teilkörper aufweist, die vorzugsweise mittels Filmscharnieren miteinander verbunden sind. Der Adapter ist dann zwar etwas schwieriger und teurer herzustellen als ein Adapter mit starrem Adapterkörper, er ist jedoch dann in der Anwendung flexibler. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass der Adapterkörper mehrstückig ausgebildet ist mit mindestens zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilkörpern. Bei beiden Alternativen wird bevorzugt, dass der Adapterkörper dreiteilig ist mit einen Mittelkörper und mit an dessen einander abgewandten Seiten angeordneten Außenkörpern.
-
Die Aufnahmekontur kann zumindest abschnittsweise als durch den Adapterkörper verlaufender, rings umschlossener Aufnahmekanal ausgebildet sein, der dann zu seinen beiden Enden hin offen ist, damit das Befestigungsband durch ihn durchgeführt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, die Aufnahmekontur zumindest über einen Teil ihrer Länge als Vertiefung in der Oberseite des Adapterkörpers auszubilden. In beiden Fällen wird bevorzugt, dass die Aufnahmekontur an einer von der Unterseite wegweisenden Aufnahmefläche mit aus ihr vorstehenden Erhebungen versehen ist. Diese hemmen ein Verrutschen des Befestigungsbands, das in der Regel die Aufnahmefläche und den Roboterarm umschlingend gespannt ist und daher gegen die Aufnahmefläche gedrückt wird.
-
Ein Verrutschen des Adapters am Roboterarm wird weiter gehemmt, wenn der Adapterkörper gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an seiner Unterseite mit mindestens einem in die Rinne ragenden rutschhemmenden Element zur Anlage am beweglichen Bauteil, also in der Regel am Roboterarm, versehen ist. Dabei wird bevorzugt, dass der Adapterkörper aus einem Hartkunststoff gefertigt ist, während das rutschhemmende Element aus einem weichen Kunststoff gefertigt ist.
-
Zur Befestigung einer Leitung an einem beweglichen Bauteil, wie beispielsweise an einem Roboterarm, wird zunächst ein Halter, der einen Halterkörper mit einer sich von einer Vorderseite bis zu einer Rückseite erstreckenden Aufnahmeöffnung zur Aufnahme der Leitung aufweist, lösbar mit dem Adapter verbunden, indem er auf die Oberseite aufgesetzt und dort mit Hilfe der Befestigungsmittel befestigt wird. Insbesondere kommt eine Schraubverbindung zwischen dem Halter und dem Adapter in Betracht. Anschließend wird der Adapter mit dem an ihm befestigten Halter mittels des Befestigungsbands am betreffenden Bauteil befestigt, indem das Befestigungsband, das insbesondere als Klettband oder als Kabelbinder ausgebildet sein kann, in die Aufnahmekontur eingeführt wird und die Aufnahmekontur und das Bauteil umschlingend gegebenenfalls unter Zugspannung geschlossen wird. Zu guter Letzt wird die Leitung durch die Aufnahmeöffnung des Halters durchgeführt. Dabei versteht es sich von selbst, dass auch mehrere Leitungen gleichzeitig durch die Aufnahmeöffnung durchgeführt werden können und dass Halter mit mehreren Aufnahmeöffnungen verwendet werden können.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
- 1a bis 1c einen Adapter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in drei unterschiedlichen perspektivischen Ansichten;
- 2 eine Befestigungsvorrichtung bestehend aus dem Adapter gemäß 1a bis 1c, einem Halter und einem Befestigungsband;
- 3a, 3b einen Adapter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in zwei unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen und
- 4 den Adapter gemäß 3a, 3b mit an ihm montiertem Halter.
-
Der in 1a bis 1c dargestellte Adapter 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dient dazu, einen Halter 12, der für die Aufnahme einer Leitung bestimmt ist, an einem beweglichen Bauteil zu befestigen. Insbesondere soll der Halter 12, der einen Halterkörper 13 mit einer sich von einer Vorderseite 14 bis zu einer Rückseite 16 erstreckenden Aufnahmeöffnung 18 für die Leitung aufweist, an einem Roboterarm befestigt werden. In 2 ist schematisch dargestellt, wie der Halter 12 mittels des Adapters 10 an einem abschnittsweise dargestellten, rohrförmigen Bauteil 20, das beispielsweise ein Roboterarm sein kann, mittels eines das Bauteil 20 umschlingenden, im gezeigten Ausführungsbeispiel als Klettband ausgebildeten Befestigungsbands 22 befestigt ist.
-
Der Adapter 10 weist einen einstückig aus Kunststoff gefertigten Adapterkörper 24 auf, der an seiner Oberseite 26 Befestigungsmittel 28, 30 zum Befestigen des Halters 12 aufweist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen die Befestigungsmittel zum einen ein Loch 28 zum Durchführen einer Schraube, welche von oben durch den Halter 12 durchgeführt und mittels einer im Adapterkörper 24 aufgenommenen Mutter fixiert wird, und zum anderen zwei auf einander abgewandten Seiten des Lochs 28 angeordnete, vorstehende Zentrierrippen 30, zwischen denen der Halter 12 positioniert wird. Durch den Adapterkörper 24 erstreckt sich in einer Querrichtung 32 ein Aufnahmekanal 34, durch den zur Befestigung am Bauteil 20 das Befestigungsband 22 durchgeführt wird. Nahe seinen beiden Enden 36 stehen aus einer den Aufnahmekanal 34 nach unten begrenzenden Aufnahmefläche 38 jeweils zwei Erhebungen 40 vor, die ein Verrutschen des Befestigungsbands 22 gegenüber dem Adapter 10 um so mehr hemmen, je stärker das Befestigungsband 22 um das Bauteil 20 gespannt wird.
-
Die der Oberseite 26 abgewandte Unterseite 42 des Adapterkörpers 24 weist eine Anlagekontur 44 auf, die eine sich in einer quer zur Querrichtung 32 erstreckenden Längsrichtung 46 erstreckende Rinne 48 bildet. Die Rinne 48 ist zur Aufnahme des Bauteils 20 bestimmt und ist im Querschnitt trapezförmig und zur größeren Grundseite 50 des Trapezes, also in einer vom Adapterkörper 24 weg weisenden Richtung offen. In die Rinne 48 ragt ein rutschhemmendes Element 52 in der Form einer umlaufenden Gummilippe, das bei der Montage am Bauteil 20 an diesem anliegt. Der trapezförmige Querschnitt der Rinne 48 gewährleistet, dass der Adapter 10 für Bauteile unterschiedlicher Größe verwendbar ist und an Bauteilen unterschiedlicher Größen im Querschnitt nicht nur an einem Punkt anliegt, sondern an mindestens zwei Stellen, von denen sich jeweils eine an einem Schenkel 54 des Trapezes befindet. Auf diese Weise ist eine bessere Fixierung am Bauteil 20 möglich.
-
Der Adapter 110 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (3a, 3b, 4) weist eine ganz andere Geometrie auf als der Adapter 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, greift aber auf dasselbe Prinzip zurück. Gleiche Merkmale sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden im Folgenden teilweise nicht mehr gesondert beschrieben. Während der Adapterkörper 24 beim ersten Ausführungsbeispiel starr ausgebildet ist, ist der Adapterkörper 124 beim zweiten Ausführungsbeispiel zwar auch einstückig aus Kunststoff gefertigt, weist aber drei gegeneinander bewegliche Teilkörper auf, nämlich einen Mittelkörper 156 und zwei an einander abgewandten Seiten des Mittelkörpers 156 über Filmscharniere 160 angeformte Außenkörper 158. Die Filmscharniere 160 bilden jeweils eine sich in der Längsrichtung 46 erstreckende Schwenkachse, um die der jeweilige Außenkörper 158 gegenüber dem Mittelkörper 156 verschwenkbar ist. Jeder der drei Teilkörper 156, 158 weist zudem ein plattenförmiges rutschhemmendes Element 152 aus Gummi an der Unterseite 42 auf. Der Adapter 110 ist noch besser an Bauteile 20 unterschiedlicher Größe anpassbar, indem das rutschhemmende Element 152 seines Mittelkörpers 156 an das Bauteil 20 angelegt wird und anschließend die Außenkörper 158 gegenüber dem Mittelkörper so weit verschwenkt werden, dass auch deren rutschhemmende Elemente 152 am Bauteil 20 anliegen. Die Aufnahmekontur für das Befestigungsband 22 ist dabei in einem mittleren Bereich durch einen in Querrichtung 32 durch den Adapterkörper 124 verlaufenden Aufnahmekanal 134 gebildet, während sie in ihren Endbereichen durch Vertiefungen 162 in der Oberseite 26 gebildet werden.
-
Die Montage am Bauteil 20 erfolgt in beiden Fällen auf nahezu identische Weise. Zunächst wird der Halter 12 am Adapter 10, 110 festgeschraubt. Dies ist deshalb als erster Schritt notwendig, da das Befestigungsband, wenn es durch den Aufnahmekanal 34, 134 durchgeführt ist, die im Adapterkörper 24, 124 aufgenommene Mutter verdeckt. Anschließend wird der Adapter 10, 110 mit an ihm befestigtem Halter 12 (vgl. 4) auf das Bauteil 20 aufgesetzt, wobei beim zweiten Ausführungsbeispiel noch die Außenkörper 158 gegenüber dem Mittelkörper 156 so weit verschwenkt werden, dass alle drei Teilkörper 156, 158 am Bauteil 20 anliegen. Schließlich wird das Befestigungsband in die Aufnahmekontur 34, 134, 162 eingeführt, bis es vollständig durch den Aufnahmekanal 34, 134 durchgreift, und es wird um das Bauteil 20 geschlungen und fixiert.
-
Zusammenfassend ist Folgendes festzuhalten: Die Erfindung betritt einen Adapter 10, 110 zum Befestigen eines zur Aufnahme einer Leitung bestimmten Halters 12 an einem beweglichen Bauteil 20, insbesondere an einem Roboterarm, mit einem Adapterkörper 24, 124, der eine Oberseite 26, eine der Oberseite 26 abgewandte Unterseite 42 und eine sich in einer Querrichtung 32 erstreckende Aufnahmekontur 34, 134, 162 zur Aufnahme eines Befestigungsbands 22 zum Umschlingen des beweglichen Bauteils 20 aufweist, wobei an der Oberseite 26 Befestigungsmittel 28, 30 zum lösbaren Befestigen des Halters 12 angeordnet sind und wobei die Unterseite 42 eine Anlagekontur 44 aufweist, welche unter Ausbildung einer in einer vom Adapterkörper 24, 124 weg weisenden Richtung offenen, sich in einer quer zur Querrichtung 32 verlaufenden Längsrichtung 46 erstreckenden Rinne 48 zur Aufnahme des beweglichen Bauteils 20 konkav ist.
