DE102020210542A1

DE102020210542A1 - Verbundkabel-Verteilervorrichtung

Info

Publication number: DE102020210542A1
Application number: DE102020210542.1A
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Uematsu; Leo Arai
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2021-03-04
Also published as: JP7303070B2; US11211738B2; CN212304124U; CN112531427A; US20210066846A1; JP2021036740A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbundkabel-Verteilervorrichtung (1) bereit, die einzelne Verdrahtungsleitungen eines Verbundkabels mit zwei oder mehr motorseitigen Verbindern verbindet, die in einem Motor enthalten sind, wobei die Verbundkabel-Verteilervorrichtung (1) umfasst: zwei oder mehr verteilerseitige Verbinder (2, 3, 4), die mit den jeweiligen motorseitigen Verbindern verbunden sind; hohle Gehäuse (5, 6), die an wenigstens einem der verteilerseitigen Verbinder (2, 4) befestigt sind; ein Verteilerkabel (7), das Flexibilität besitzt und das die hohlen Gehäuse (5, 6) und die anderen verteilerseitigen Verbinder (2, 4) verbindet, wobei in den hohlen Gehäusen (5) ein Verbindungsabschnitt (53) vorgesehen ist, mit dem das Verbundkabel verbunden ist, wobei, im Inneren des hohlen Gehäuses (5), eine Verdrahtung (11), die mit dem verteilerseitigen Verbinder (4), der an dem hohlen Gehäuse (5) befestigt ist, zu verbinden ist, und eine Verdrahtung (12, 13), die mit dem Verteilerkabel (7) zu verbinden ist, voneinander abzweigen.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Verbundkabel-Verteilervorrichtung.
Hintergrund
Im Allgemeinen sind in Servomotoren von Industrierobotern Verbinder bzw. Steckverbinder vorgesehen, die mit einem Antriebsleistungskabel, Bremskabel und Enkoderkabel verbindbar sind. Andererseits wird in einigen Fällen ein Verbundkabel verwendet, in das ein Antriebsleistungskabel, Bremskabel und Enkoderkabel integriert sind, um die Anzahl an Mannstunden für die Verdrahtung der Kabel zu reduzieren und den Verdrahtungsraum zu verringern (siehe z.B. Patentliteratur 1).
Zitatliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 2009-193760
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Durch die Verwendung eines integrierten Steckverbinders, der am Ende eines Verbundkabels angebracht ist und gleichzeitig an Antriebsleistungs-, Bremsen- und Enkoderanschlüsse angeschlossen werden kann, lässt sich die Anzahl der Mannstunden für die Verdrahtung am stärksten reduzieren. Ist jedoch auch motorseitig ein integrierter Steckverbinder vorgesehen, wird die Verdrahtung im Inneren des Motors kompliziert. Es ist schwierig, ein Verbundkabel, das an seinem Ende einen integrierten Steckverbinder aufweist, an einen vorhandenen Motor anzuschließen, der keinen integrierten Steckverbinder aufweist.
Es ist denkbar, die Verdrahtung in Form eines Verbundkabels bis in die Nähe eines Motors zu führen und die Verdrahtung einzelner Steckverbinder davon in Form loser, aus dem Kabel gewonnener Drähte vorzunehmen. Es besteht jedoch das Problem, dass es nicht möglich ist, die Wasserdichtigkeit des Steckverbinders im Zustand der losen Drähte sicherzustellen. Es ist denkbar, die Verkabelung in Form eines Verbundkabels bis in die Nähe eines Motors zu verlegen, eine Verteilerbox mit Eingängen anzuordnen, die in der Lage sind, an dieser Stelle die Zuleitungskabel wasserdicht abzudichten, und die Verkabelung der einzelnen Steckverbinder nach Aufsplitten des Verbundkabels in die einzelnen Zuleitungskabel vorzunehmen. In diesem Fall besteht jedoch das Problem, dass die Verteilerbox z.B. am Motor befestigt sind muss.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Verbundkabel-Verteilervorrichtung, die einzelne Verdrahtungsleitungen eines Verbundkabels mit zwei oder mehr motorseitigen Verbindern verbindet, die in einem Motor enthalten sind, wobei die Verbundkabel-Verteilervorrichtung umfasst: zwei oder mehr verteilerseitige Verbinder, die mit den jeweiligen motorseitigen Verbindern verbunden sind; hohle Gehäuse, die an wenigstens einem der verteilerseitigen Verbinder befestigt sind; und ein Verteilerkabel, das eine Flexibilität besitzt, und das die hohlen Gehäuse mit den anderen verteilerseitigen Verbindern verbindet, wobei ein Verbindungsabschnitt, an den das Verbundkabel angeschlossen ist, in einem der hohlen Gehäuse vorgesehen ist, und wobei im Inneren jedes hohlen Gehäuses eine Verdrahtung, welche mit dem verteilerseitigen Verbinder zu verbinden ist, der am hohlen Gehäuse befestigt ist, und eine Verdrahtung, welche mit dem Verteilerkabel-Zweig zu verbinden ist, voneinander abzweigen.
Figurenliste

1 ist eine Frontansicht, die eine Verbundkabel-Verteilervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist ein Längsschnitt, der den Aufbau der Verbundkabel-Verteilervorrichtung in 1 zeigt.
3 ist eine Explosionsansicht zur Erläuterung der Arbeit, die mit dem Anschluss eines Verbundkabels an einen Motor unter Verwendung der Verbundkabel-Verteilervorrichtung in 1 verbunden ist.
4 ist eine Explosionsansicht, die einen Zustand zeigt, wo die Verbundkabel-Verteilervorrichtung in 1 an den Motor in 3 angeschlossen ist.
5 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, wo das Verbundkabel mit einem verteilerseitigen Verbundstecker der Verbundkabel-Verteilervorrichtung in 4 verbunden ist.
6 ist eine Frontansicht, die eine Modifikation der Verbundkabel-Verteilervorrichtung in 1 zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsform
Eine Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 3 dargestellt, handelt es sich bei der Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform um eine Vorrichtung, die einzelne Verdrahtungsleitungen eines Verbundkabels 30 an einen Antriebsleistungssteckverbinder (motorseitiger Steckverbinder) 21, einen Bremsensteckverbinder (motorseitiger Steckverbinder) 22 und einen Enkodersteckverbinder (motorseitiger Steckverbinder) 23, die in einem Motor 20 enthalten sind, weiterleitet.
Mit anderen Worten, wie in 3 dargestellt, ist das Verbundkabel 30 ein unverzweigtes Einzelkabel, das die gesamte Antriebsleistungs-, Bremsen- und Enkoderverdrahtung umfasst und das als einzelner Strang mit einer äußeren Isolierhülle 31 umhüllt ist.
In 3 ist die Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform in der Form dargestellt, in der das Verbundkabel 30 einen Verbundstecker (kabelseitiger Verbundstecker, d.h. Anschlussabschnitt) 32 aufweist.
Der Antriebsleistungssteckverbinder 21, der Bremsensteckverbinder 22 und der Enkodersteckverbinder 23 haben jeweils ein Außengewinde 21a, 22a und 23a an ihrem Außenumfang. Es handelt sich um eine herkömmliche Befestigungsstruktur, wobei, als Ergebnis des Verschraubens der Außengewinde 21a, 22a und 23a mit den Innengewinden durch Drehbefestigungsringe, die in den ersten bis dritten Verbindern 2, 3 und 4 (später beschrieben) enthalten sind, die Verbinder 2, 3 und 4 und die Verbinder 21, 22 und 23 in einem Zustand miteinander befestigt sind, wo Anschlüsse der Verbinder 2, 3 und 4 und die der Verbinder 21, 22 und 23 miteinander verbunden sind.
Wie in 1 dargestellt, ist die Verteilervorrichtung 1 mit dem ersten bis dritten Steckverbinder (verteilerseitige Steckverbinder) 2, 3 und 4 versehen, die jeweils mit dem Antriebsleistungssteckverbinder 21, dem Bremsensteckverbinder 22 und dem Enkodersteckverbinder 23 des Motors 20 verbunden werden können. Die Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 umfasst die ersten und zweiten Gehäuse (hohle Gehäuse) 5 und 6 und die ersten und zweiten Verteilerkabel 7 und 8, welche eine Flexibilität und geeignete Längen aufweisen.
Das erste Gehäuse 5 bzw. das zweite Gehäuse 6 besteht z.B., wie in 2 dargestellt, aus den boxförmigen Gehäusekörpern 51 und 61, die in eine Richtung offen sind, und aus den Deckeln 52 und 62, die z.B. mit Schrauben an den Gehäusekörpern 51 und 61 befestigt sind, so dass die Öffnungen 51a und 61 a der Gehäusekörper 51 und 61 geöffnet/geschlossen werden können. Der dritte Steckverbinder 4, der mit dem Enkodersteckverbinder 23 des Motors 20 in verbindbarer/lösbarer Weise zu verbinden ist, ist an der Unterseite des Gehäusekörpers 51 des ersten Gehäuses 5 befestigt.
Ein verteilerseitiger Verbundstecker (Verbindungsabschnitt) 53 ist am Deckel 52 des ersten Gehäuses 5 befestigt, wobei ein Ende des ersten Verteilerkabels 7 mittels einer Kabelklemme 54 am Deckel 52 befestigt ist. Ein Außengewinde 53a, an dem ein Innengewinde eines Befestigungsrings des Verbundsteckers 32 des Verbundkabels 30 befestigbar ist, ist ebenfalls an einem Außenumfang des verteilerseitigen Verbundsteckers 53 vorgesehen.
Außerdem ist nur die Enkoderverdrahtung (Verdrahtung) 11 zwischen Anschlüssen (nicht dargestellt) des verteilerseitigen Verbundsteckers 53, der am ersten Gehäuse 5 befestigt ist, und den Anschlüssen des dritten Steckverbinders 4 verbunden.
Im ersten Verteilerkabel 7 enthaltene Antriebsleistungsverdrahtung (Verdrahtung) 12 und Bremsenverdrahtung (Verdrahtung) 13 sind mit anderen Verbindern des verteilerseitigen Verbundsteckers 53 verbunden.
Der erste Steckverbinder 2, der mit dem Antriebsleistungsstecker 21 des Motors 20 verbindbar/lösbar zu verbinden ist, ist an der Unterseite des Gehäusekörpers 61 des zweiten Gehäuses 6 befestigt. Das andere Ende des ersten Verteilerkabels 7 ist mit einer Kabelklemme 63 am Deckel 62 des zweiten Gehäuses 6 befestigt, und ein Ende des zweiten Verteilerkabels 8 ist mit einer Kabelklemme 64 am Deckel 62 befestigt.
Die Antriebsleistungsverdrahtung 12 im ersten Verteilerkabel 7 ist mit den Verbindern des ersten Steckverbinders 2 verbunden, der am zweiten Gehäuse 6 befestigt ist. Die Bremsenverdrahtung 13 im ersten Verteilerkabel 7 ist im Inneren des zweiten Gehäuses 6 mit der Verdrahtung 14 verbunden, die vom einen Ende des zweiten Verteilerkabels 8 in das zweite Gehäuse 6 geführt ist.
Die Verdrahtung 14 des zweiten Verteilerkabels 8 ist mit dem zweiten Steckverbinder 3 verbunden, der am anderen Ende des zweiten Verteilerkabels 8 befestigt ist.
Die Funktionsweise der so ausgebildeten Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform ist im Folgenden beschrieben.
Um die Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform an den Motor 20 anzuschließen, ist der dritte, am ersten Gehäuse 5 befestigte Steckverbinder 4 mit dem Enkodersteckverbinder 23 des Motors 20 verbunden, wie in 4 dargestellt.
Der erste Steckverbinder 2, der am zweiten Gehäuse 6 befestigt ist, ist mit dem Antriebsleistungssteckverbinder 21 des Motors 20 verbunden. Dann wird der zweite Steckverbinder 3, der am anderen Ende des zweiten Verteilerkabels 8 befestigt ist, mit dem Bremsensteckverbinder 22 des Motors 20 verbunden. Auf diese Weise wird die Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 an den Motor 20 angeschlossen.
In diesem Zustand ist, wie in 5 dargestellt, der Verbundstecker 32 des Verbundkabels 30 an dem verteilerseitigen Verbundstecker 53 befestigt, der im ersten Gehäuse 5 enthalten ist. Dadurch sind die im Verbundkabel 30 enthaltene Antriebsleistungs-, Bremsen- und Enkoderverdrahtung mit dem Motor 20 verbunden.
Insbesondere ist die im Verbundkabel 30 enthaltene Enkoderverdrahtung über den Verbundstecker 32 des Verbundkabels 30, den verteilerseitigen Verbundstecker 53, die Enkoderverdrahtung 11 und den dritten Stecker 4 mit dem Enkodersteckverbinder 23 des Motors 20 verbunden. Die im Verbundkabel 30 enthaltene Antriebsleistungsverdrahtung ist über den Verbundstecker 32 des Verbundkabels 30, den verteilerseitigen Verbundstecker 53, die im ersten Verteilerkabel 7 enthaltene Antriebsleistungsverdrahtung 12 und den ersten Steckverbinder 2 mit dem Antriebsleistungsverdrahtungsstecker 21 des Motors 20 verbunden.
Die im Verbundkabel 30 enthaltene Bremsenverdrahtung ist über den Verbundstecker 32 des Verbundkabels 30, den verteilerseitigen Verbundstecker 53, die im ersten Verteilerkabel 7 enthaltene Bremsenverdrahtung 13, die Verdrahtung 14 des zweiten Verteilerkabels 8 und den zweiten Verbinder 3 mit dem Bremsenstecker 22 des Motors 20 verbunden.
Mit der so ausgebildeten Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform ist es möglich, die Positionen des ersten bis dritten Steckverbinders 2, 3 und 4 durch Biegen der beiden Verteilerkabel 7 und 8 anzupassen. Mit anderen Worten, auch wenn die Positionen des Antriebsleistungssteckverbinders 21, des Bremsensteckverbinders 22 und des Enkodersteckverbinders 23 am Motor 20 unterschiedlich sind, ist es möglich, die Positionsänderungen durch Verformung der flexiblen Verteilerkabel 7 und 8 auszugleichen.
Es ist möglich, die gesamte Antriebsleistungsverdrahtung 12, die Bremsenverdrahtung 13 und die Enkoderverdrahtung 11 an den Motor 20 anzuschließen, indem einfach der Verbundstecker 32 des Verbundkabels 30 mit dem verteilerseitigen Verbundstecker 53 im ersten Gehäuse 5 verbunden wird. Dementsprechend passen die Typen aller Steckverbinder 2, 3, 4, 21, 22 und 23 zusammen, wobei der Vorteil besteht, dass die Verdrahtungsarbeiten durch einfaches Anschließen des Verbundkabels 30 auch an einem Motor 20 durchgeführt werden können, bei dem die Anordnung der Steckverbinder 21, 22 und 23 unterschiedlich ist.
Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, das erste Gehäuse 5, an dem der dritte Steckverbinder 4 befestigt ist, auf einfache Weise am Motor 20 zu befestigen, indem der dritte Steckverbinder 4 am Enkodersteckverbinder 23 des Motors 20 befestigt wird. Es ist möglich, das zweite Gehäuse 6, an dem der erste Steckverbinder 2 befestigt ist, auf einfache Weise am Motor 20 zu befestigen, indem der erste Steckverbinder 2 am Antriebsleistungssteckverbinder 21 des Motors 20 befestigt wird.
Da die beiden Verteilerkabel 7 und 8 am ersten Gehäuse 5 und am zweiten Gehäuse 6 befestigt sind, ist es möglich, eine freie Bewegung der Verteilerkabel 7 und 8 in einem Zustand einzuschränken, wo die Verbundkabel-Verteilervorrichtung am Motor 20 befestigt ist. Mit anderen Worten, wo Fall, wo der Motor 20 an einem beweglichen Teil eines Roboters befestigt ist, kann verhindert werden, dass sich die Verteilerkabel 7 und 8 aufgrund der Bewegung des beweglichen Teils gezwungenermaßen bewegen.
Da der einzelne Verbundstecker 32 einfach angebracht ist, ohne dass das Ende des Verbundkabels 30 verzweigt ist, ist es möglich, die Struktur des Verbundkabels 30 zu vereinfachen, wobei es möglich ist, eine Kostenreduzierung zu erreichen und die Herstellungsfreundlichkeit zu erhöhen. Da das Ende des Verbundkabels 30 nicht verzweigt ist, ist es möglich, die Leistung in Bezug auf die Abschirmeigenschaften, die Beständigkeit gegenüber Flüssigkeiten und Staub usw. zu verbessern.
Bei der Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform ist eine Struktur wie das erste Gehäuse 5 oder das zweite Gehäuse 6 enthalten, wobei es nicht notwendig ist, eine separate Verteilerbox bereitzustellen, um die Leistung in Bezug auf die Abschirmeigenschaft, die Beständigkeit gegenüber Flüssigkeiten und Staub usw. zu verbessern. Aus diesem Grund ist es nicht notwendig, eine Verteilerbox am Gehäuse des Motors 20 zu befestigen, wie in dem Fall, wo eine Verteilerbox vorhanden ist.
Mit anderen Worten, bei der Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ist es durch den Anschluss der Steckverbinder 2 und 4 an den Antriebsleistungsstecker 21 bzw. an den Enkodersteckverbinder 23 des Motors 20 möglich, in diesen Anschlussabschnitten, die Gehäuse 5 und 6 in der Reichweite der Längen der Verteilerkabel 7 und 8 unabhängig von der Größe des Motors 20 in einfacher Weise am Motor 20 zu befestigen. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Problem bei der Auswahl der Einbauplätze für die Gehäuse 5 und 6 im Motor 20 auftritt, es ist nicht notwendig, Platz, Gewinde usw. für die Befestigung der Gehäuse 5 und 6 am Körper des Motors 20 vorzusehen, und es ist möglich, die Gehäuse 5 und 6 in einfacher Weise an einem vorhandenen Motor zu befestigen, ohne dass Änderungen vorgenommen werden müssen.
In dieser Ausführungsform wurde zwar die Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 zum Verbinden des Verbundkabels 30 mit dem Motor 20 mit den drei motorseitigen Verbindern 21, 22 und 23 als Beispiel beschrieben, doch kann die vorliegende Erfindung alternativ auf einen Fall angewendet werden, wo das Verbundkabel 30 mit einem Motor 20 mit zwei oder wenigstens vier motorseitigen Verbindern 21, 22 und 23 verbunden ist. In jedem dieser Fälle ist die Anzahl der hohlen Gehäuse 5 und 6 und der Verteilerkabel 7 und 8 um eins kleiner als die Anzahl der motorseitigen Steckverbinder 21, 22 und 23.
In dieser Ausführungsform wurde als Beispiel der Fall des Anschlusses des Verbundkabels 30 beschrieben, an dessen Ende der Verbundstecker 32 angebracht ist. Die vorliegende Offenbarung beschränkt sich nicht darauf, wobei, wie in 6 dargestellt, die Verbundkabel-Verteilervorrichtung 1 so ausgebildet sein kann, dass es eine Struktur aufweist, bei der das Verbundkabel 30 mit Hilfe einer Kabelklemme (Verbindungsabschnitt) 55 am ersten Gehäuse 5 befestigt ist. In diesem Fall können die einzelnen Verdrahtungsleitungen des Verbundkabels 30 innerhalb des ersten Gehäuses 5 mit den Verbindern des ersten Verteilerkabels 7 und des dritten Steckverbinders (verteilerseitiger Steckverbinder) 4 durch Löten oder ähnliches verbunden sein.
Bezugszeichenliste

1: Verbundkabel-Verteilervorrichtung
2: erster Verbinder (verteilerseitiger Verbinder)
3: zweiter Verbinder (verteilerseitiger Verbinder)
4: dritter Verbinder (verteilerseitiger Verbinder)
5: erstes Gehäuse (hohles Gehäuse)
6: zweites Gehäuse (hohles Gehäuse)
7: erstes Verteilerkabel (Verteilerkabel)
8: zweites Verteilerkabel (Verteilerkabel)
11: Enkoderverdrahtung (Verdrahtung)
12: Antriebsleistungverdrahtung (Verdrahtung)
13: Bremsenverdrahtung (Verdrahtung)
20: Motor
21: Antriebsleistungssteckverbinder (motorseitiger Steckverbinder)
22: Bremsensteckverbinder (motorseitiger Steckverbinder)
23: Enkodersteckverbinder (motorseitiger Steckverbinder)
30: Verbundkabel
32: Verbundstecker (kabelseitiger Verbundstecker, Verbindungsabschnitt)
53: Verteilerseitiger Verbundstecker (Verbindungsabschnitt)
55: Kabelklemme (Verbindungsabschnitt)

Claims

Verbundkabel-Verteilervorrichtung, die einzelne Verdrahtungsleitungen eines Verbundkabels mit zwei oder mehr motorseitigen Verbindern verbindet, die in einem Motor enthalten sind, wobei die Verbundkabel-Verteilervorrichtung umfasst: zwei oder mehr verteilerseitige Verbinder, die mit den jeweiligen motorseitigen Verbindern verbunden sind; hohle Gehäuse, die an wenigstens einem der verteilerseitigen Verbinder befestigt sind; und ein Verteilerkabel, das eine Flexibilität besitzt, und das die hohlen Gehäuse mit den anderen verteilerseitigen Verbindern verbindet, wobei ein Verbindungsabschnitt, an den das Verbundkabel angeschlossen ist, in einem der hohlen Gehäuse vorgesehen ist, und wobei im Inneren jedes hohlen Gehäuses eine Verdrahtung, welche mit dem verteilerseitigen Verbinder zu verbinden ist, der am hohlen Gehäuse befestigt ist, und eine Verdrahtung, welche mit dem Verteilerkabel-Zweig zu verbinden ist, voneinander abzweigen.
Verbundkabel-Verteilervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsabschnitt ein verteilerseitiger Verbundstecker ist, mit dem ein kabelseitiger Verbundstecker, der an einem Ende des Verbundkabels vorgesehen ist, verbindbar ist.
Verbundkabel-Verteilervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsabschnitt eine Kabelklemme ist, die ein Ende des Verbundkabels an dem hohlen Gehäuse befestigt.
Verbundkabel-Verteilervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das hohle Gehäuse an zwei oder mehreren der verteilerseitigen Verbinder befestigt ist.