DE102017210666A1 - Supply line device and robot with such a supply line device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Versorgungsleitungsvorrichtung, aufweisend einen ersten Leitungsträger (21), der einen ersten Befestigungsflansch (23) aufweist, der zur starren Befestigung des ersten Leitungsträgers (21) an dem Roboterflanschglied (8) ausgebildet ist, und der einen ersten Halter (17) aufweist, der zur Lagerung eines ersten Leitungsabschnittsendes (16.1) einer Versorgungsleitung (16) an dem ersten Leitungsträger (21) ausgebildet ist, derart, dass in einem an dem Roboterflanschglied (8) befestigten Zustand des ersten Leitungsträgers (21), das erste Leitungsabschnittsende (16.1) der Versorgungsleitung (16) mit seiner Längserstreckung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Drehachse ausgerichtet angeordnet ist, und aufweisend einen zweiten Leitungsträger (22), der einen zweiten Befestigungsflansch (24) aufweist, der zur starren Befestigung des zweiten Leitungsträgers (22) an dem Vorderarmglied (10) ausgebildet ist, und der einen zweiten Halter (25) aufweist, der zur Lagerung eines zweiten Leitungsabschnittsendes (16.2) der Versorgungsleitung (16) an dem zweiten Leitungsträger (22) ausgebildet ist, wobei der zweite Leitungsträger (22) einen bezüglich des zweiten Befestigungsflansches (24) schwenkbar gelagerten Schwenkarm (26) aufweist, der den zweiten Halter (25) trägt und der ausgebildet ist, das zweite Leitungsabschnittsende (16.2) der Versorgungsleitung (16) mittels des zweiten Halters (25) um eine zur ersten Drehachse parallel ausgerichtete Schwenkachse (SA) schwenkbar an dem zweiten Leitungsträger (22) zu lagern.
Description
Die Erfindung betrifft eine Versorgungsleitungsvorrichtung und einen Roboter aufweisend eine solche Versorgungsleitungsvorrichtung.The invention relates to a supply line device and a robot comprising such a supply line device.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Versorgungsleitungsvorrichtung und einen Roboter mit einer solchen Versorgungsleitungsvorrichtung zu schaffen, so dass elektrische Energie und/oder Fluide entlang des Roboterarms des Roboters auf sichere und zuverlässige Weise zu einem am Flansch des Roboterarms befestigten Werkzeug geführt werden können.The object of the invention is to provide a supply line device and a robot with such a supply line device, so that electrical energy and / or fluids along the robot arm of the robot can be guided in a safe and reliable manner to a tool attached to the flange of the robot arm.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Versorgungsleitungsvorrichtung für einen Roboterarm, der ein Vorderarmglied aufweist, an dem ein Handglied des Roboterarms um eine erste Drehachse drehbar gelagert ist und der ein Roboterflanschglied aufweist, das um eine zweite Drehachse drehbar an dem Handglied gelagert ist, aufweisend:
- - einen ersten Leitungsträger, der einen ersten Befestigungsflansch aufweist, der zur starren Befestigung des ersten Leitungsträgers an dem Roboterflanschglied ausgebildet ist, und der einen ersten Halter aufweist, der zur Lagerung eines ersten Leitungsabschnittsendes einer Versorgungsleitung an dem ersten Leitungsträger ausgebildet ist, derart, dass in einem an dem Roboterflanschglied befestigten Zustand des ersten Leitungsträgers, das erste Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung mit seiner Längserstreckung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Drehachse ausgerichtet angeordnet ist, und
- - einen zweiten Leitungsträger, der einen zweiten Befestigungsflansch aufweist, der zur starren Befestigung des zweiten Leitungsträgers an dem Vorderarmglied ausgebildet ist, und der einen zweiten Halter aufweist, der zur Lagerung eines zweiten Leitungsabschnittsendes der Versorgungsleitung an dem zweiten Leitungsträger ausgebildet ist, wobei der zweite Leitungsträger einen bezüglich des zweiten Befestigungsflansches schwenkbar gelagerten Schwenkarm aufweist, der den zweiten Halter trägt und der ausgebildet ist, das zweite Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung mittels des zweiten Halters um eine zur ersten Drehachse parallel ausgerichtete Schwenkachse schwenkbar an dem zweiten Leitungsträger zu lagern.
- a first lead support having a first mounting flange adapted to rigidly secure the first lead support to the robot flange member and having a first holder configured to support a first lead end of a supply lead to the first lead support such that in a fixed to the robot flange member state of the first conductor carrier, the first line section end of the supply line is arranged with its longitudinal extent aligned at least substantially perpendicular to the second axis of rotation, and
- a second conductor carrier having a second mounting flange adapted to rigidly secure the second conductor carrier to the forearm member and having a second holder adapted to support a second conductor end portion of the supply line to the second conductor carrier, the second conductor carrier a pivotally mounted with respect to the second mounting flange pivot arm which carries the second holder and which is adapted to support the second line section end of the supply line by means of the second holder about a pivot axis aligned parallel to the first pivot axis pivotally mounted on the second line carrier.
Bei der Versorgungsleitungsvorrichtung handelt es sich um eine Roboter-Versorgungsleitungsvorrichtung, die zwar als eine von einem Roboterarm separate Vorrichtung ausgebildet sein kann, die aber bestimmungsgemäß zur Befestigung an einem Roboterarm ausgebildet ist.The supply line device is a robot supply line device, which may be designed as a separate device from a robot arm, but which is intended for attachment to a robot arm.
Roboter, insbesondere Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung und/oder Bearbeitung von Objekten mit Werkzeugen ausgerüstet werden können und mittels ihrer Gelenke in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Roboter weisen üblicherweise einen Roboterarm mit mehreren durch insbesondere elektrische Antriebe automatisch oder manuell verstellbare Gelenke (Achsen) und eine programmierbare Robotersteuerung auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Roboters steuert bzw. regelt.Robots, in particular industrial robots, are working machines which can be equipped with tools for the automatic handling and / or machining of objects and which can be programmed by means of their joints in a plurality of axes of motion, for example with regard to orientation, position and workflow. Robots usually have a robot arm with several automatically or manually adjustable in particular by electrical drives joints (axes) and a programmable robot control that controls the movements of the robot during operation.
Der Roboter kann ein sogenannter Knickarmroboter sein, dessen Roboterarm ein Grundgestell als ein Glied aufweist, an dem ein Karussell als folgendes Glied um eine vertikale Achse drehbar gelagert und mittels eines ersten Antriebsmotors drehangetrieben ist. An dem Karussell kann eine Schwinge als weiteres Glied um eine zweite horizontale Achse auf und ab schwenkbar gelagert und mittels eines zweiten Antriebsmotors drehangetrieben sein. Die Schwinge trägt einen Armausleger, der um eine dritte horizontale Achse auf und ab schwenkbar gelagert und mittels eines dritten Antriebsmotors drehangetrieben ist. An dem Armausleger, dessen Grundarm ein weiteres Glied bildet, kann eine vierte Achse vorgesehen sein, welche in Längserstreckung des Armauslegers verläuft und über einen vierten Antriebsmotors eine Roboterhand, die einen Vorderarm des Armauslegers bildet und ein weiteres Glied darstellt, drehantreibt ist. Von der Roboterhand können sich ein erster Schenkel und ein zweiter Schenkel gabelförmig nach vorne erstrecken. Die beiden Schenkel tragen eine Lagerung für ein freies Ende der Roboterhand, das ein vorletztes Glied bildet. Die Lagerung definiert eine fünfte Achse des Roboterarms, um welche die Roboterhand mittels eines fünften Antriebsmotors schwenkbar bewegt werden kann. Ergänzend weist die Roboterhand eine sechste Achse auf, um einen Werkzeugflansch, der ein letztes Glied bildet, mittels eines sechsten Antriebsmotors drehbar antreiben zu können.The robot may be a so-called articulated robot whose robot arm has a base frame as a member on which a carousel is rotatably mounted as a following member about a vertical axis and rotationally driven by a first drive motor. On the carousel, a rocker can be mounted as a further member pivotable about a second horizontal axis up and down and rotatably driven by a second drive motor. The rocker carries an arm boom, which is pivotally mounted about a third horizontal axis up and down and rotatably driven by a third drive motor. On the arm boom whose base arm forms a further member, a fourth axis may be provided, which extends in the longitudinal extension of the arm arm and a fourth drive motor, a robot hand, which forms a forearm of the arm arm and is another member rotatably drives. From the robot hand, a first leg and a second leg can extend fork-shaped forward. The two legs carry a bearing for a free end of the robot hand, which forms a penultimate member. The bearing defines a fifth axis of the robot arm about which the robot hand can be pivotally moved by means of a fifth drive motor. In addition, the robot hand has a sixth axis in order to be able to rotatably drive a tool flange, which forms a last link, by means of a sixth drive motor.
Jedes der Gelenke kann als ein Drehgelenk ausgebildet sein. Jedes Glied ist ausgebildet, Kräfte und Momente, welche insbesondere von einem Greifer oder Werkzeug, das durch den Roboter gehandhabt, insbesondere bewegt wird, über einen Werkzeugbefestigungsflansch des Roboterarms in den Roboterarm, d.h. in seine Struktur eingeleitet wird, von einem Gelenk an ein folgendes Gelenk weiterzuleiten. Daneben müssen auch Kräfte und Momente, welche von der Eigengewichtskraft des Roboterarms stammen, in das Grundgestell des Roboterarms weitergeleitet werden. Jedes Glied des Roboterarms weist dazu mindestens ein Strukturteil auf, das ausgebildet ist, diese Kräfte und Momente aufnehmen und weiterleiten zu können. Jedes Glied ist über eines der Gelenke mit einem unmittelbar folgenden Glied des Roboterarms verbunden, insbesondere drehbar verbunden. Dazu kann das jeweilige Gelenk ein Drehlager aufweisen. An jedes Gelenk bzw. jedes Drehlager kann ein eigener Antriebsmotor, wie beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Servomotor, mit zughöriger Antriebssteuerung automatisch antreibbar angekoppelt sein. Die Antriebe werden im Allgemeinen von einer Robotersteuerung des Roboters angesteuert. Durch die Robotersteuerung können die Gelenke mittels der Antriebe gemäß eines Roboterprogramms automatisiert oder in einem Handfahrbetrieb des Roboters antriebsgesteuert verstell werden, um die Konfiguration des Roboterarms zu verändern. Unter einer Konfiguration wird die Menge der momentanen, einzelnen Achswinkelstellungen der Gelenke des Roboterarms verstanden. Each of the joints may be formed as a hinge. Each link is configured to transfer forces and moments, which in particular are transferred from a gripper or tool, which is handled by the robot, in particular, via a tool mounting flange of the robot arm into the robot arm, ie into its structure, from a joint to a following joint forward. In addition, forces and moments which originate from the self-weight force of the robot arm, must be forwarded into the base frame of the robot arm. Each member of the robot arm has to at least one structural part, which is designed to absorb these forces and moments and forward. Each member is connected via one of the joints with an immediately following member of the robot arm, in particular rotatably connected. For this purpose, the respective joint may have a pivot bearing. At each joint or each pivot bearing a separate drive motor, such as an electric motor, in particular a servomotor, be coupled with drivable drive control automatically driven. The drives are generally controlled by a robot controller of the robot. By the robot control, the joints can be automated by means of the drives according to a robot program or drive-controlled in a hand-traveling operation of the robot to change the configuration of the robot arm. A configuration is understood to be the set of instantaneous, individual axis angle positions of the joints of the robot arm.
Bei bekannten Bauarten von Robotern läuft eine die elektrische Energie und/oder die Fluide leitende flexible Versorgungsleitung außerhalb des Roboterarms entlang.In known types of robots, a flexible supply line conducting the electrical energy and / or the fluids passes outside the robotic arm.
Mit der erfindungsgemäßen Versorgungsleitungsvorrichtung wird eine sichere, verschleißarme Versorgungsleitung geschaffen, die eines sehr genaue Anordnung und Lage im Raum einnimmt, so dass auch die Störkontur des Roboterarms reduziert ist und ggf. auch Wartungsmaßnahmen an der Versorgungsleitung auf einfache Weise, d.h. ohne aufwändige Demontagemaßnahmen an dem Roboterarm durchführen zu können. Mittels der erfindungsgemäßen Versorgungsleitungsvorrichtung kann eine aufwändige Verlegung von Versorgungsleitungen innerhalb der Glieder des Roboterarms eingespart werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Versorgungsleitungsvorrichtung, die außerhalb der Glieder des Roboterarms verlegt ist, während des Bewegens des Roboterarms nicht in unerwünschter Weise gegen Glieder des Roboterarms stoßen und daran scheuern, wodurch die Haltbarkeit der Leitungsführung deutlich erhöht sein kann.With the supply line device according to the invention a safe, low-wear supply line is created, which occupies a very precise arrangement and position in space, so that the interference contour of the robot arm is reduced and possibly also maintenance measures on the supply line in a simple manner, i. without being able to perform elaborate disassembly measures on the robot arm. By means of the supply line device according to the invention a costly installation of supply lines within the members of the robot arm can be saved. Moreover, the supply line device of the present invention, which is routed outside the members of the robot arm, can not undesirably strike and rub against members of the robot arm during movement of the robot arm, whereby the durability of the cable routing can be significantly increased.
Die Fluide, welche mittels der Versorgungsleitungsvorrichtung an ein Werkzeug des Roboters geführt werden, können gasförmige Fluide, wie beispielsweise Druckluft sein, oder sie können flüssige Fluide sein, wie beispielsweise Wasser oder Öl. Die Versorgungsleitungsvorrichtung kein eine Einzelleitung aufweisen oder sie kann zwei oder mehrere Einzelleitungen aufweisen. Mehrere Einzelleitungen können zu einem Leitungsbündel zusammengefasst sein.The fluids supplied by means of the supply line device to a tool of the robot may be gaseous fluids, such as compressed air, or they may be liquid fluids, such as water or oil. The supply line device may not have a single line or it may have two or more individual lines. Several individual lines can be combined to form a trunk group.
Alternativ oder ergänzend zu solchen Fluiden kann auch elektrische Energie mittels der Versorgungsleitungsvorrichtung an ein Werkzeug des Roboters geführt werden. Die elektrische Energie kann über eine elektrische Einzelleitung, über zwei oder mehrere elektrische Einzelleitungen oder über einen Leitungsstrang bzw. ein Leitungsbündel geführt werden. Die elektrische Energie kann zur Versorgung von beweglichen Arbeitsvorrichtungen des Werkzeugs dienen. Alternativ oder ergänzend kann die elektrische Energie aber auch lediglich zur Signalübertragung dienen, beispielsweise zur Übertragung von Signalen, Informationen und/oder Messwert, die von Sensoren bzw. Aufnehmern des Werkzeugs stammen. Jede Versorgungsleitung, ob für Fluid oder für elektrische Energie, kann wahlweise zum Hintransport zum Werkzeug und/oder Rücktransport vom Werkzeug ausgebildet sein.As an alternative or in addition to such fluids, electrical energy can also be conducted to a tool of the robot by means of the supply line device. The electrical energy can be passed through a single electrical line, two or more individual electrical lines or a wiring harness or a trunk group. The electrical energy can be used to supply movable working devices of the tool. Alternatively or additionally, however, the electrical energy can also merely serve for signal transmission, for example for the transmission of signals, information and / or measured value originating from sensors or transducers of the tool. Each supply line, whether for fluid or for electrical energy, can optionally be designed for forwarding to the tool and / or return transport from the tool.
Indem die Versorgungsleitungsvorrichtung einen ersten Leitungsträger, der einen ersten Befestigungsflansch aufweist, der zur starren Befestigung des ersten Leitungsträgers an dem Roboterflanschglied ausgebildet ist, und der einen ersten Halter aufweist, der zur Lagerung eines ersten Leitungsabschnittsendes einer Versorgungsleitung an dem ersten Leitungsträger ausgebildet ist, derart, dass in einem an dem Roboterflanschglied befestigten Zustand des ersten Leitungsträgers, das erste Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung mit seiner Längserstreckung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Drehachse ausgerichtet angeordnet ist, wird das dem Roboterflanschglied zuweisende erste Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung stets tangential bezüglich einer Hüllmantelzylinderfläche des sich um die zweite Drehachse drehenden Roboterflanschglieds des Roboterarms zugeführt.In that the supply line device has a first line carrier which has a first attachment flange which is designed for rigidly fastening the first line carrier to the robot flange element and which has a first holder which is designed to mount a first line section end of a supply line to the first line carrier that in a fixed to the robot flange member state of the first conductor carrier, the first line section end of the supply line is aligned with its longitudinal extent aligned at least substantially perpendicular to the second axis of rotation, the robot flange member assigning first line section end of the supply line is always tangential with respect to a Hüllmantelzylinderfläche of about the second Rotary axis rotating robot flange member of the robot arm supplied.
Indem die Versorgungsleitungsvorrichtung einen zweiten Leitungsträger, der einen zweiten Befestigungsflansch aufweist, der zur starren Befestigung des zweiten Leitungsträgers an dem Vorderarmglied ausgebildet ist, und der einen zweiten Halter aufweist, der zur Lagerung eines zweiten Leitungsabschnittsendes der Versorgungsleitung an dem zweiten Leitungsträger ausgebildet ist, wobei der zweite Leitungsträger einen bezüglich des zweiten Befestigungsflansches schwenkbar gelagerten Schwenkarm aufweist, der den zweiten Halter trägt und der ausgebildet ist, das zweite Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung mittels des zweiten Halters um eine zur ersten Drehachse parallel ausgerichtete Schwenkachse schwenkbar an dem zweiten Leitungsträger zu lagern, kann das zweite Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung in seiner Ausrichtung seiner Längserstreckung stets den Bewegungen des ersten Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung und den Bewegungen eines Mittenabschnitts der Versorgungsleitung folgen, so dass einerseits eine möglichst nahe Führung der Versorgungsleitung an dem Roboterarm erreicht werden kann und andererseits eine Biegung und/oder Knickung der Versorgungsleitung auf ein geringes Maß reduziert werden kann. Insgesamt kann dadurch die Lebensdauer der Versorgungsleitung während des Betriebs des Roboters verlängert werden, da u.a. der Verschleiß reduziert werden kann.In that the supply line device has a second conductor carrier which has a second fastening flange which is designed for rigidly fastening the second conductor carrier to the front arm member and which has a second holder which is designed to mount a second line section end of the supply line to the second conductor carrier second line carrier pivotally mounted with respect to the second mounting flange Swivel arm, which carries the second holder and which is adapted to support the second line section end of the supply line by means of the second holder about a pivot axis aligned parallel to the first axis pivotally mounted on the second line carrier, the second line section end of the supply line in its orientation of its longitudinal extent always follow the movements of the first line section end of the supply line and the movements of a central portion of the supply line, so that on the one hand as close as possible guidance of the supply line to the robot arm can be achieved and on the other hand, a bending and / or buckling of the supply line can be reduced to a small degree. Overall, this can extend the life of the supply line during operation of the robot, since among other things, the wear can be reduced.
Die Versorgungsleitungsvorrichtung kann generell also eine Versorgungsleitung aufweisen, die zum Zuführend von Versorgungsmedien entlang eines Roboterarms an ein vom Roboterarm gehaltenes und geführtes Werkzeug ausgebildet ist. Dabei kann die Versorgungsleitung einen sich zwischen dem ersten Halter und dem zweiten Halter erstreckenden Leitungsabschnitt aufweisen, der ein erstes Leitungsabschnittsende aufweist, das an dem ersten Halter gelagert ist und der ein zweites Leitungsabschnittsende aufweist, das an dem zweiten Halter gelagert ist.The supply line device may thus generally have a supply line which is designed to supply supply media along a robot arm to a tool held and guided by the robot arm. In this case, the supply line may have a line section extending between the first holder and the second holder, which has a first line section end, which is mounted on the first holder and which has a second line section end, which is mounted on the second holder.
Vorzugsweise weist der zwischen dem ersten Halter und dem zweiten Halter erstreckende Leitungsabschnitt eine feste, d.h. konstante Länge auf. Dies bedeutet, dass im Falle einer konstanten Länge des Leitungsabschnitts, der sich zwischen dem ersten Halter und dem zweiten Halter erstreckt, während des Betriebs des Roboters, dessen Roboterarm die Versorgungsleitungsvorrichtung aufweist, sich trotz den Bewegungen des Roboterarms die Länge dieses Leitungsabschnitts nicht verändert. Gleichwohl kann eine Verstellung der Länge des Leitungsabschnitts erfolgen, beispielsweise, wenn während einer Montage der Versorgungsleitungsvorrichtung an den Roboterarm und/oder bei einem Wechsel des vom Roboterarm zu tragenden Werkzeugs, die Länge des sich zwischen dem ersten Halter und dem zweiten Halter erstreckenden Leitungsabschnitts anzupassen ist. Eine solche Anpassung bzw. Verstellung der Länge des Leitungsabschnitts kann insbesondere manuell unter Zuhilfenahme von manuellem Werkzeug erfolgen.Preferably, the conduit section extending between the first holder and the second holder has a fixed, i.e. constant length up. This means that in the case of a constant length of the line section extending between the first holder and the second holder, during the operation of the robot whose robot arm has the supply line device, despite the movements of the robot arm, the length of this line section does not change. However, an adjustment of the length of the line section can take place, for example, if the length of the line section extending between the first holder and the second holder is to be adapted during assembly of the supply line device to the robot arm and / or when changing the tool to be carried by the robot arm , Such adaptation or adjustment of the length of the line section can in particular be done manually with the aid of manual tools.
Generell kann der erste Leitungsträger der Versorgungsleitungsvorrichtung ausgebildet sein, zwischen dem Roboterflanschglied und einer Anschlussvorrichtung angeordnet zu werden, wobei die Anschlussvorrichtung ausgebildet ist, zur Befestigung einer vom Roboter zu handhabenden, insbesondere zu bewegenden Werkzeugs oder Greifers. Dazu kann die Anschlussvorrichtung beispielsweise dasselbe Bohrungsbild aufweisen, wie das Roboterflanschglied aufweist. Der erste Leitungsträger der Versorgungsleitungsvorrichtung kann also zwischen dem Roboterflanschglied und dem Werkzeugs oder Greifers zwischengefügt sein.In general, the first conductor carrier of the supply line device can be designed to be arranged between the robot flange member and a connection device, wherein the connection device is designed for fastening a tool or gripper to be handled by the robot, in particular. For this purpose, the connection device may, for example, have the same hole pattern as the robot flange member has. The first line carrier of the supply line device can thus be interposed between the robot flange member and the tool or gripper.
Der zweite Halter kann ausgebildet sein, das zweite Leitungsabschnittsende mit seiner Längserstreckung in einer zur Schwenkachse des Schwenkarms senkrecht angeordneten Ebene zu halten. Das zweite Leitungsabschnittsende schwenkt bzw. bewegt sich dabei innerhalb der senkrecht zur Schwenkachse angeordneten Ebene. Diese Ebene kann dann insbesondere parallel zur ersten Drehachse des ersten Gliedes ausgerichtet sein, wenn die Versorgungsleitungsvorrichtung an dem Roboterarm angebracht ist.The second holder may be configured to hold the second line section end with its longitudinal extension in a direction perpendicular to the pivot axis of the pivot arm level. The second line section end pivots or moves within the plane arranged perpendicular to the pivot axis. This plane can then be aligned in particular parallel to the first axis of rotation of the first member when the supply line device is mounted on the robot arm.
Generell bezieht sich die Längserstreckung des zweiten Leitungsabschnittsendes auf die Orientierung der zentralen Mittellinie des zweiten Leitungsabschnittsendes auf Höhe des zweiten Halters. Generell bezieht sich in gleicher Weise auch die Längserstreckung des ersten Leitungsabschnittsendes auf die Orientierung der zentralen Mittellinie des ersten Leitungsabschnittsendes auf Höhe des ersten Halters.In general, the longitudinal extent of the second line section end refers to the orientation of the central center line of the second line section end at the level of the second holder. In general, the longitudinal extent of the first line section end likewise relates to the orientation of the central center line of the first line section end at the level of the first holder.
Der zweite Halter kann eine zweite Klemmschelle aufweisen, die ausgebildet ist, das zweite Leitungsabschnittsende zumindest in Richtung seiner Längserstreckung bezüglich des Schwenkarms festzulegen. Die zweite Klemmschelle muss nicht notwendiger Weise in Verbindung mit einer ersten Klemmschelle des ersten Halters vorhanden sein. Vielmehr kann der zweite Halter nur alleine die zweite Klemmschelle aufweisen, insbesondere ohne dass der zweite Halter eine erste Klemmschelle aufweisen müsste, oder ohne dass der erste Halter seine erste Klemmschelle aufweisen müsste.The second holder may have a second clamp which is designed to fix the second line section end at least in the direction of its longitudinal extent with respect to the pivot arm. The second clamp does not necessarily have to be present in connection with a first clamp of the first holder. Rather, the second holder may only have the second clamp alone, in particular without the second holder having a first clamp, or without the first holder would have to have its first clamp.
Jegliche Klemmschelle, also insbesondere die zweite Klemmschelle des zweiten Halters, als auch die erste Klemmschelle des ersten Halters, kann als eine zweitteile Klappschelle ausgebildet sein, die zwei Klemmschellenhälften aufweisen kann, von denen mindestens eine Klemmschellenhälfte schwenkbar ausgebildet ist, um die zweitteile Klappschelle zum radialen Einlegen der Versorgungsleitung öffnen und wieder schließen zu können. Die zweitteile Klappschelle kann dabei eine Verschlussvorrichtung aufweisen.Any clamp, so in particular the second clamp of the second holder, as well as the first clamp of the first holder may be formed as a two-part clip clamp, which may have two clamp halves, of which at least one clamp collar is pivotally mounted to the second parts clip clamp to the radial Inserting the supply line open and close again. The second parts clip clamp can have a closure device.
Die zweite Klemmschelle kann ausgebildet sein, das zweite Leitungsabschnittsende um seine Längserstreckung drehbar bezüglich des Schwenkarms zu lagern. Dazu kann ein Gleitlager oder ein Wälzlager vorgesehen sein, welches innerhalb der Klemmschelle koaxial dazu angeordnet ist, wobei die Versorgungsleitung durch das Gleitlager oder Wälzlager zentral hindurchgeführt ist.The second clamp may be configured to support the second line section end about its longitudinal extent rotatable with respect to the pivot arm. For this purpose, a plain bearing or a rolling bearing can be provided, which within the Clamp is arranged coaxially thereto, wherein the supply line is guided centrally through the sliding bearing or rolling bearing.
Der Schwenkarm kann ausgebildet sein, das zweite Leitungsabschnittsende der Versorgungsleitung mittels des zweiten Halters um die Schwenkachse schwenkbar an dem zweiten Leitungsträger zu lagern. Der Schwenkarm kann dabei einen Hebel bilden, der an seinem proximalen Ende um die Schwenkachse dreht und der an seinem distalen Ende den zweiten Halter trägt, durch den die Versorgungsleitung geführt ist. Durch Schwenken des Schwenkarms bzw. des Hebels wird der zweite Halter relativ zum zweiten Befestigungsflansch des zweiten Leitungsträgers verstellt und die hindurchgeführte Versorgungsleitung im Bereich des zweiten Leitungsabschnittsendes umgeschwenkt.The swivel arm can be configured to support the second line section end of the supply line by means of the second holder so as to be pivotable about the swivel axis on the second line carrier. The pivot arm can form a lever which rotates at its proximal end about the pivot axis and carries at its distal end the second holder, through which the supply line is guided. By pivoting the pivot arm or the lever of the second holder is adjusted relative to the second mounting flange of the second conductor carrier and the guided through supply line in the region of the second line end portion swung.
Der zweite Leitungsträger kann wenigstens eine Anschlagsvorrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, einen maximalen Schwenkwinkel des Schwenkarms relativ zum zweiten Befestigungsflansch zumindest in eine Drehrichtung zu begrenzen. Die Anschlagsvorrichtung kann ausgebildet sein, lediglich in einer Schwenkrichtung den maximalen Schwenkwinkel des Schwenkarms relativ zum zweiten Befestigungsflansch zu begrenzen. Dazu kann die Anschlagsvorrichtung einen an dem zweiten Befestigungsflansch befestigten Anschlagskörper aufweisen, der ausgebildet ist zum Anliegen an einer Seitenfläche des Schwenkarms, wenn der Schwenkarm sich in der begrenzten maximalen Schwenkposition befindet. Die Anschlagsvorrichtung kann alternativ ausgebildet sein, in beiden Schwenkrichtungen den maximalen Schwenkwinkel des Schwenkarms relativ zum zweiten Befestigungsflansch zu begrenzen. Dazu kann die Anschlagsvorrichtung zwei bezüglich des Schwenkarms gegenüberliegende Anschlagskörper aufweisen, die beide an dem zweiten Befestigungsflansch befestigt sind, und die der ausgebildet sind, zum Anliegen an jeweils einer von zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Schwenkarms, jeweils wenn der Schwenkarm sich in der einen oder in der anderen begrenzten maximalen Schwenkposition befindet.The second conductor carrier may comprise at least one stop device, which is designed to limit a maximum pivot angle of the pivot arm relative to the second mounting flange at least in one direction of rotation. The stop device can be designed to limit the maximum pivoting angle of the pivoting arm relative to the second fastening flange only in one pivoting direction. For this, the stopper device may have a stop body attached to the second attachment flange, which is adapted to abut against a side surface of the swing arm when the swing arm is in the limited maximum pivot position. The stop device may alternatively be designed to limit the maximum pivot angle of the pivot arm relative to the second mounting flange in both directions of pivoting. For this purpose, the stop device may have two abutment bodies opposite the pivot arm, both of which are attached to the second mounting flange and which are adapted to abut one of two opposite side surfaces of the pivot arm, respectively, when the pivot arm is in one or the other other limited maximum pivot position is located.
Der erste Halter kann eine erste Klemmschelle aufweisen, die ausgebildet ist, das erste Leitungsabschnittsende zumindest in Richtung seiner Längserstreckung bezüglich des ersten Befestigungsflansches festzulegen. Die erste Klemmschelle muss nicht notwendiger Weise in Verbindung mit einer zweiten Klemmschelle des zweiten Halters vorhanden sein. Vielmehr kann der erste Halter nur alleine die erste Klemmschelle aufweisen, insbesondere ohne dass der erste Halter eine zweite Klemmschelle aufweisen müsste, oder ohne dass der zweite Halter seine zweite Klemmschelle aufweisen müsste.The first holder may have a first clamp, which is designed to fix the first line section end at least in the direction of its longitudinal extent with respect to the first mounting flange. The first clamp need not necessarily be present in connection with a second clamp of the second holder. Rather, the first holder may only have the first clamp alone, in particular without the first holder having a second clamp, or without the second holder would have to have its second clamp.
Jegliche Klemmschelle, also insbesondere die erste Klemmschelle des ersten Halters, als auch die zweite Klemmschelle des zweiten Halters, kann als eine zweitteile Klappschelle ausgebildet sein, die zwei Klemmschellenhälften aufweisen kann, von denen mindestens eine Klemmschellenhälfte schwenkbar ausgebildet ist, um die zweitteile Klappschelle zum radialen Einlegen der Versorgungsleitung öffnen und wieder schließen zu können. Die zweitteile Klappschelle kann dabei eine Verschlussvorrichtung aufweisen.Any clamp, so in particular the first clamp of the first holder, as well as the second clamp of the second holder may be formed as a two-part clip clamp, which may have two clamp halves, of which at least one clamp collar is pivotally mounted to the second parts clip clamp to the radial Inserting the supply line open and close again. The second parts clip clamp can have a closure device.
Die erste Klemmschelle kann ausgebildet sein, das erste Leitungsabschnittsende um seine Längserstreckung drehbar bezüglich des ersten Befestigungsflansches zu lagern. Dazu kann ein Gleitlager oder ein Wälzlager vorgesehen sein, welches innerhalb der Klemmschelle koaxial dazu angeordnet ist, wobei die Versorgungsleitung durch das Gleitlager oder Wälzlager zentral hindurchgeführt ist.The first clamp may be configured to support the first line section end about its longitudinal extent rotatable relative to the first mounting flange. For this purpose, a plain bearing or a roller bearing may be provided, which is arranged coaxially within the clamp, wherein the supply line is guided centrally through the sliding bearing or rolling bearing.
Der erste Halter kann eine bezüglich des ersten Befestigungsflansches fest angeordnete Führungstülle aufweisen, die ausgebildet ist, einen maximalen Biegewinkel des sich zwischen dem ersten Halter und dem zweiten Halter erstreckenden Leitungsabschnitts der Versorgungsleitung im Bereich des erste Leitungsabschnittsendes zu begrenzen. Die Führungstülle kann beispielsweise von einem kegelmantelförmigen Hohlkörper gebildet werden, dessen Mantelwanddurchmesser in Richtung des Mittenabschnitts der Versorgungsleitung hin zunimmt. Die Führungstülle kann demgemäß ausgebildet sein, zum zunehmenden flächigen Anlegen des ersten Leitungsabschnittsendes an eine Innenmantelwand des kegelmantelförmigen Hohlkörpers bei zunehmender Biegung der Versorgungsleitung zwischen dem ersten Halter und dem zweiten Halter.The first holder may have a fixed relative to the first mounting flange guide grommet, which is designed to limit a maximum bending angle of extending between the first holder and the second holder line portion of the supply line in the region of the first line section end. The guide grommet can be formed, for example, by a cone-shaped hollow body whose casing wall diameter increases in the direction of the center section of the supply line. The guide grommet can accordingly be designed for increasing planar application of the first line section end to an inner jacket wall of the cone-shaped hollow body with increasing bending of the supply line between the first holder and the second holder.
Der erste Leitungsträger kann zwei gegenüberliegende, zur Bildung eines Zwischenraumes in einem Abstand voneinander angeordnete Schutzwangen aufweisen, und der erste Halter kann dabei zwischen den gegenüberliegenden Schutzwangen derart innerhalb des Zwischenraumes angeordnet sein, dass das erste Leitungsabschnittsende berührungslos hinsichtlich der Schutzwangen zwischen den beiden Schutzwangen gehalten und geführt ist.The first conductor carrier may have two opposing, to form a gap spaced apart protective cheeks, and the first holder may be disposed between the opposing protective cheeks so within the gap, that the first line section end held without contact with respect to the protective cheeks between the two protective cheeks and is guided.
Indem das erste Leitungsabschnittsende zumindest weitgehend berührungslos hinsichtlich der Schutzwangen zwischen den beiden Schutzwangen gehalten und geführt ist, wird eine Reibung und damit ein Verschleiß zwischen der Versorgungsleitung und dem Roboterarm vermindert oder sogar ganz vermieden. Auch können dadurch die Bewegungskräfte bei den Bewegungen des Roboterarms reduziert werden. Die Schutzwangen können jedoch verhindern, dass während den Bewegungen des Roboterarms Fremdgegenstände mit dem ersten Leitungsabschnittsende und/oder dem ersten Halter in Berührung kommen und diesen dadurch beschädigen könnten.By the first line section end is held and guided at least largely contactless with respect to the protective cheeks between the two protective cheeks, a friction and thus wear between the supply line and the robot arm is reduced or even completely avoided. This can also reduce the movement forces during the movements of the robot arm. However, the protective cheeks can prevent during the movements of the Robotic arm foreign objects could come into contact with the first line section end and / or the first holder and thereby damage it.
Der erste Leitungsträger kann eine Tragplatte mit einer Montagefläche umfassen, die an dem ersten Leitungsträger in einer Orientierung angeordnet ist, in der sich die Montagefläche radial bezüglich der zweiten Drehachse des Roboterflanschglieds erstreckt, wenn der erste Leitungsträger mittels des ersten Befestigungsflansches an dem Roboterflanschglied befestigt ist, wobei der erste Halter auf der Montagefläche der Tragplatte in einer Ausrichtung befestigt ist, derart, dass der erste Halter das erste Leitungsabschnittsende mit seiner Längserstreckung parallel zur Ebene der Montagefläche hält.The first conductor carrier may include a support plate having a mounting surface disposed on the first conductor carrier in an orientation in which the mounting surface extends radially relative to the second axis of rotation of the robot flange member when the first conductor carrier is secured to the robot flange member by the first mounting flange; wherein the first holder is mounted on the mounting surface of the support plate in an orientation such that the first holder holds the first line portion end with its longitudinal extent parallel to the plane of the mounting surface.
Die Versorgungsleitungsvorrichtung kann eine Versorgungsleitung aufweisen, die zum Zuführend von Versorgungsmedien entlang eines Roboterarms an ein vom Roboterarm gehaltenes und geführtes Werkzeug ausgebildet ist, und die ein Leitungsbündel und einen das Leitungsbündel aufnehmenden Schutzschlauch aufweist, wobei der erste Halter eine erste Klemmschelle aufweist, die ausgebildet ist, den Schutzschlauch an dem ersten Leitungsträger zu lagern und der erste Halter eine zugeordnete Zugentlastungsklemme aufweist, die ausgebildet ist, das Leitungsbündel separat vom Schutzschlauch an dem ersten Leitungsträger zu befestigen.The supply line device may include a supply line configured to supply supply media along a robot arm to a tool held and guided by the robot arm, and having a wire bundle and a protective hose receiving the wire bundle, the first retainer having a first clamp formed therein in that the protective tube is to be mounted on the first conductor carrier and the first holder has an associated strain relief clamp which is designed to secure the cable bundle separately from the protective tube to the first conductor carrier.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen Roboter aufweisend einen Roboterarm, der ein Vorderarmglied aufweist, an dem ein Handglied des Roboterarms um eine erste Drehachse drehbar gelagert ist und der ein Roboterflanschglied aufweist, das um eine zweite Drehachse drehbar an dem Handglied gelagert ist, und der eine Versorgungsleitungsvorrichtung nach einem oder mehreren der beschriebenen Ausführungsformen aufweist.The object is also achieved by a robot comprising a robot arm having a forearm member on which a hand member of the robot arm is rotatably mounted about a first axis of rotation and having a robot flange member which is rotatably mounted about a second axis of rotation on the hand member, and a supply line device according to one or more of the described embodiments.
Das Roboterflanschglied kann in einer Gelenksanordnung des Roboterarms mit dem Vorderarmglied derart gelenkig verbunden sein, dass die erste Drehachse, um welche das Roboterflanschglied bezüglich des Handglieds drehbar gelagert ist, stets orthogonal zur zweiten Drehachse ausgerichtet angeordnet ist, um welche das Handglied bezüglich des Vorderarmglieds drehbar gelagert ist.The robot flange member may be pivotally connected to the forearm member in a hinge assembly of the robotic arm such that the first axis of rotation about which the robot flange member is rotatably supported relative to the handle member is always aligned orthogonal to the second axis of rotation about which the handle member is rotatably supported relative to the forearm member is.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieses exemplarischen Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.A concrete embodiment of the invention is explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures. Concrete features of this exemplary embodiment, irrespective of the specific context in which they are mentioned, if appropriate also individually or in other combinations, may represent general features of the invention.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Roboters mit einer Robotersteuerung und einem Roboterarm, an dem eine erfindungsgemäße Versorgungsleitungsvorrichtung angebracht werden kann, -
2 eine vergrößerte Teilansicht eines Roboterarms im Bereich seines Vorderarms mit einem Handglied und einem Roboterflanschglied und einer daran angebrachten erfindungsgemäßen Versorgungsleitungsvorrichtung in einer ersten Drehstellung des Roboterflanschglieds, und -
3 eine vergrößerte Teilansicht eines Roboterarms im Bereich seines Vorderarms mit einem Handglied und einem Roboterflanschglied und einer daran angebrachten erfindungsgemäßen Versorgungsleitungsvorrichtung in einer zweiten Drehstellung des Roboterflanschglieds.
-
1 3 a perspective view of an exemplary robot with a robot controller and a robot arm to which a supply line device according to the invention can be attached, -
2 an enlarged partial view of a robot arm in the region of his forearm with a hand member and a robot flange member and an attached inventive supply line device in a first rotational position of the robot flange member, and -
3 an enlarged partial view of a robot arm in the region of his forearm with a hand member and a robot flange member and attached thereto supply line device according to the invention in a second rotational position of the robot flange member.
Die
Der Roboterarm
Die Robotersteuerung
Die
In dieser dargestellten Ausführungsvariante ist die Achse
Der in
Dabei ist das Roboterflanschglied
Die Versorgungsleitungsvorrichtung
Demgemäß weist die Versorgungsleitungsvorrichtung
Demgemäß weist die Versorgungsleitungsvorrichtung
Der zweite Halter
Der zweite Halter
Die zweite Klemmschelle
Der Schwenkarm
Der erste Halter
Die erste Klemmschelle
Der erste Halter
Der erste Leitungsträger
Der erste Leitungsträger
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011014150 A1 [0002]DE 102011014150 A1 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (1)
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| DE102017210666.2A DE102017210666A1 (en) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Supply line device and robot with such a supply line device |
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| DE102017210666A1 true DE102017210666A1 (en) | 2018-12-27 |
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ID=64567877
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|---|---|---|---|---|
| DE102011014150A1 (en) | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Fanuc Corporation | Supply cable arrangement unit of a robot wrist section |
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2017
- 2017-06-23 DE DE102017210666.2A patent/DE102017210666A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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